KR20110117324A - 수지 몰딩 커버가 적용된 매입자석형 모터의 로터 및 로터의 제조 방법 - Google Patents

수지 몰딩 커버가 적용된 매입자석형 모터의 로터 및 로터의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 매입자석형 모터의 로터는 중심부에 축삽입부(11), 축삽입부(11)를 중심으로 외주면에 대칭으로 형성되어 있는 마그넷 삽입부(12) 및 상기 축삽입부(11)의 둘레 부분에 대칭으로 형성되어 있는 리벳 삽입부(13)를 갖는 모터 코어(10); 및 상기 모터 코어의 상부 및 하부에 인서트 사출되어 수지 몰딩으로 형성된 몰딩 커버(30)로 이루어지고, 상기 상부 및 하부의 몰딩 커버(30)는 상기 리벳 삽입부(13) 내에 인서트 사출되어 수지 몰딩으로 형성된 연결부(35)에 의하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

수지 몰딩 커버가 적용된 매입자석형 모터의 로터 및 로터의 제조 방법{Interior Permanent Magnet Synchronized Motor with Resin Molding Cover and Method for Manufacturing Same}
본 발명은 모터의 로터(rotor)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 매입자석형 모터에 수지 몰딩 커버 및 웨이트밸런스부를 일체로 형성함으로써 모터의 회전 특성이 좋아지고 아울러 생산성 향상 및 생산 비용이 감소될 수 있는 모터의 로터에 관한 것이다.
일반적으로 매입 영구자석형 동기 모터(IPMSM Interior Permanent Magnet Synchronized Motor)(이하 "매입자석형 모터"라 한다)는 로터(rotor)의 내측에 마그넷이 매입된 형태를 갖는다. 이러한 종래의 매입자석형 모터의 로터를 도 1에 도시하고 있다.
도 1은 종래의 매입자석형 모터의 로터의 구조를 개략적으로 나타내고 있는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 로터(100)는 축삽입부(11), 마그넷 삽입부(12) 및 리벳 삽입부(13)가 형성되어 있는 로터 코어(10)를 중심으로, 그 상부 및 하부에 각각 결합되는 엔드 커버(22) 및 엔드 캡(21)으로 이루어진다.
축삽입부(11)에는 로터에 의하여 구동되는 회전축(5)이 결합된다. 마그넷 삽입부(12)에는 마그넷(20)이 삽입되며, 이 상태에서 마그넷의 유동을 막기위한 엔드 커버(22) 및 엔드 커버를 감싸는 엔드 캡(21)이 로터 코어(10)의 상부 및 하부에 결합된다. 그리고 리벳(25)은 리벳 삽입부(13)에 삽입되어, 엔드 캡(21), 엔드 커버(22) 및 로터코어(10)를 함께 고정하는 역할을 한다. 엔드 캡(21) 및 엔드 커버(22)에는 리벳 삽입부(13)와 대응되는 위치에 각각 리벳을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 있다.
이와 같이, 종래의 매입자석형 모터의 로터는 엔드 캡, 엔드커버 및 리벳을 이용한 결합 구조를 갖기 때문에, 부품 수가 많아 생산공정이 복잡해지고 제조 단가가 높아지는 단점이 있다. 또한, 모터의 회전 특성을 보정하기 위하여 로터에 웨이트 밸런스를 맞추기 위한 별도의 부재가 필요할 경우에, 이 부재를 로터에 결합시키기 위하여 로터 코어에 별도의 결합부(도시되지 않음)를 형성하여 별도의 체결 부재를 필요로 하거나 엔드 캡에 별도의 부재를 결합시키기 위한 수단을 사용하여야 하기 때문에, 제조 공정이 더욱 복잡해지는 문제점을 가지고 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 수지 몰딩을 적용하고 웨이트 밸런스부의 새로운 구조를 갖는 매입자석형 모터의 로터 및 그 제조 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 제조 공정이 단순한 매입자석형 모터의 로터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 부품 수를 줄여 제조 단가를 낮출 수 있는 매입자석형 모터의 로터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 새로운 웨이트 밸런스부의 구조를 통하여 모터의 회전 특성이 향상된 매입자석형 모터의 로터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 명시되지 않았지만 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 매입자석형 모터의 로터는
중심부에 축삽입부(11), 상기 축삽입부(11)를 중심으로 외주면에 대칭으로 형성되어 있는 마그넷 삽입부(12) 및 상기 축삽입부(11)의 둘레 부분에 대칭으로 형성되어 있는 리벳 삽입부(13)를 갖는 모터 코어(10); 및
상기 모터 코어의 상부 및 하부에 인서트 사출되어 수지 몰딩으로 형성된 몰딩 커버(30);
로 이루어지고, 상기 상부 및 하부의 몰딩 커버(30)는 상기 리벳 삽입부(13) 내에 인서트 사출되어 수지 몰딩으로 형성된 연결부(35)에 의하여 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 몰딩 커버(30)의 일측에 웨이트 밸런스부(31)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 웨이트 밸런스부(31)의 양측에는 만곡부(32) 또는 곡면부(33)를 형성함으로써 모터의 물리적 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 매입자석형 모터의 로터의 제조 방법은
축삽입부(5), 마그넷 삽입부(12) 및 리벳 삽입부(13)가 형성되어 있는 로터 코어(10)를 제공하고;
다수의 영수자석을 상기 마그넷 삽입부(12)에 각각 삽입하고;
상기 로터 코어(10)를 금형 안에 로터 코어(10)를 위치시키고; 그리고
인서트 사출을 통해 몰딩 커버(30), 웨이트 밸런스부(31) 및 연결부(35)를 형성하는;
단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제조 공정이 단순하고, 부품 수를 줄여 제조 단가를 낮출 수 있으며, 모터의 회전 특성이 향상된 매입자석형 모터의 로터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 매입자석형 모터의 로터의 구조를 개략적으로 나타내고 있는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 다른 매입자석형 모터의 로터의 외부 구조를 나타내고 있는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 로터의 내부 구조를 나타내기 위하여 도 2의 A-A' 면에서 절단하여 본 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 로터의 외부 구조 중 웨이트 밸런스부의 다른 형태를 나타내고 있는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 로터의 웨이트 밸런스부의 다른 형태를 나타내고 있는 개략적인 평면도이다,
도 6은 본 발명에 따른 로터의 웨이트 밸런스부의 또 다른 형태를 나타내고 있는 개략적인 평면도이다,
이하에서는 본 발명의 구체적이고 상세한 내용에 대하여 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 다른 매입자석형 모터의 로터의 외부 구조를 나타내고 있는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로터(100')는 로터 코어(10)의 상부 및 하부에 각각 형성된 몰딩 커버(30)로 이루어진다. 로터 코어(10)의 중심부에는 회전축(5)이 결합되는데, 이 회전축(5)은 로터(100')의 회전이 구동되면서 함께 회전한다. 몰딩 커버(30)는 인서트 사출에 의하여 형성된다. 즉, 로터 코어(10)를 금형에 위치시킨 상태에서 몰딩 사출을 하는 것이다. 이 때, 몰딩을 위한 수지로는 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 BMC(Bulk Molding Compound) 수지를 사용한다.
상기 몰딩 커버(30)에는 웨이트 밸런스부(31)가 형성되어 있다. 이 웨이트 별랜스부(31)는 모터의 회전 특성을 보정하기 위한 것으로, 몰딩 커버(30)의 인서트 사출시에 웨이트 밸런스부에 대한 금형을 제작함으로써 필요한 무게 및 부피만큼 형성할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 웨이트 밸런스부(31)의 형상을 변형함으로써 다른 부가적인 효과를 얻을 수 있는데, 이에 대하여는 아래에서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 로터(100')의 내부 구조를 나타내기 위하여 도 2의 A-A' 면에서 절단하여 본 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 로터 코어(10)의 중심부에는 회전축(5)이 결합되어 있다. 또한, 모터 코어의 내부에는 마그넷(20)이 삽입되어 있다.
상부 및 하부의 몰딩 커버(30)는 앞서 설명한 바와 같이, 인서트 사출을 통해 제작되기 때문에, 상부 및 하부의 몰딩 커버(30)의 사출시에 리벳 결합부(13)을 통해 사출물인 연결부(35)가 형성됨으로써 이들 상부 및 하부의 몰딩 커버는 연결되도록 사출된다. 따라서, 몰딩 커버(30)는 보다 견고하게 모터 코어(10)와 결합된다.
웨이트 밸런스부(31)는 몰딩 커버(30)에 일체로 사출되어 형성된다. 웨이트 밸런스부의 위치는 모터의 특성에 따라, 즉 보정되어야할 무게나 치수에 따라 결정되지만, 일반적으로는 도 3에 도시된 바와 같이 상부와 하부가 거울상 대칭이 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 로터의 외부 구조 중 웨이트 밸런스부(31)의 다른 형태를 나타내고 있는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 웨이트 밸런스부(32)의 양단부에 안쪽으로 패인 형상인 만곡부(32)가 형성되어 있다. 만곡부(32)를 나타내는 평면도를 도 5에 도시하고 있다.
본 발명의 만곡부(32)는 로터의 회전시에 공기의 흐름을 회전축 방향으로 만들어 주는 동시에 공기가 웨이트 밸런스부(32)를 통과할 때 발생하는 와류(eddy flow)를 방지해 준다. 또한, 공기의 흐름을 유도함으로써 모터 코어 내측으로부터 발생하는 열을 냉각시키는 역할도 한다.
도 6은 본 발명에 따른 로터의 웨이트 밸런스부(31)의 또 다른 형태를 나타내고 있는 개략적인 평면도이다.
도 6을 참조하면, 웨이트 밸런스부(31)의 양단에는 끝으로 갈수록 좁아지는 형태의 곡면부(33)가 형성되어 있다. 이 곡면부(33)를 형성함으로써, 공기의 흐름을 유도함으로써 회전시 웨이트 밸런스부(31)에 의하여 발생하는 공기의 저항을 줄여 모터의 회전 특성을 증대시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 매입자석형 모터의 로터의 제조 방법에 대하여 설명하고자 한다.
먼저, 축삽입부(5), 마그넷 삽입부(12) 및 리벳 삽입부(13)가 형성되어 있는 로터 코어(10)를 준비한다. 다음으로, 다수의 마그넷을 각각 마그넷 삽입부(12)에 삽입한다. 이 상태에서 금형 안에 로터 코어(10)를 위치시키고, 인서트 사출을 통해 몰딩 커버(30) 및 연결부(35)를 형성한다. 이 때, 몰딩 커버(30)의 일측에는 웨이트 밸런스부(31)를 형성하기 위한 금형을 사용하면, 웨이트 밸런스부(31)가 형성된 로터 코어(10)가 제작된다. 모터의 물리적 특성 요구에 따라서, 웨이트 밸런스부(31)에 만곡부(32) 또는 곡면부(33)를 형성할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 구체적인 내용은 본 발명의 일예들을 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명은 위 설명한 범위에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 아래 특허청구범위에 기재된 범위에 의하여 정하여지며, 문언상 기재된 범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 변형 및 변경된 실시도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 보아야 한다.
5: 회전축 10: 로터 코어
11: 축 삽입부 12: 마그넷 삽입부
13: 리벳 삽입부 20: 마그넷
21: 엔드 캡 22: 엔드커버
25: 리벳 30: 수지 몰딩 커버
31: 웨이트밸런스부 32: 만곡부
33: 곡면부

Claims (5)

  1. 중심부에 축삽입부(11), 상기 축삽입부(11)를 중심으로 외주면에 대칭으로 형성되어 있는 마그넷 삽입부(12) 및 상기 축삽입부(11)의 둘레 부분에 대칭으로 형성되어 있는 리벳 삽입부(13)를 갖는 모터 코어(10); 및
    상기 모터 코어의 상부 및 하부에 인서트 사출되어 수지 몰딩으로 형성된 몰딩 커버(30);
    로 이루어지고, 상기 상부 및 하부의 몰딩 커버(30)는 상기 리벳 삽입부(13) 내에 인서트 사출되어 수지 몰딩으로 형성된 연결부(35)에 의하여 연결된 것을 특징으로 하는 매입자석형 모터의 로터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몰딩 커버(30)의 일측에 웨이트 밸런스부(31)가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 매입자석형 모터의 로터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 웨이트 밸런스부(31)의 양측에는 만곡부(32)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 매입자석형 모터의 로터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 웨이트 밸런스부(31)의 양측에는 곡면부(33)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 매입자석형 모터의 로터.
  5. 축삽입부(5), 마그넷 삽입부(12) 및 리벳 삽입부(13)가 형성되어 있는 로터 코어(10)를 제공하고;
    다수의 마그넷을 상기 마그넷 삽입부(12)에 각각 삽입하고;
    상기 로터 코어(10)를 금형 안에 로터 코어(10)를 위치시키고;
    인서트 사출을 통해 몰딩 커버(30), 웨이트 밸런스부(31) 및 연결부(35)를 형성하는;
    단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매입자석형 모터의 로터의 제조 방법.
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