KR20190026332A - Core light weight partition motor and production method - Google Patents

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KR20190026332A KR1020170113071A KR20170113071A KR20190026332A KR 20190026332 A KR20190026332 A KR 20190026332A KR 1020170113071 A KR1020170113071 A KR 1020170113071A KR 20170113071 A KR20170113071 A KR 20170113071A KR 20190026332 A KR20190026332 A KR 20190026332A
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Abstract

The objective of the present invention is to provide a lightweight motor core and a manufacturing method thereof which can prevent insulation of a winding from being removed. According to an embodiment of the present invention, the manufacturing method of a lightweight motor core comprises: a preparing step of preparing a rotor molded object and a stator molded object made of a plastic material; a first coating step of forming a Ni plating layer on surfaces of the rotor molded object and the stator molded object; a magnet inserting step of inserting a magnet into the rotor molded object; and a second coating step of forming a soft magnetic coating layer by a low-temperature spray coating method in which a soft magnetic power coats surfaces of the rotor molded object into which the magnet is inserted and the stator molded object.

Description

경량 모터용 코어 및 그 제조방법{CORE LIGHT WEIGHT PARTITION MOTOR AND PRODUCTION METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a core for a lightweight motor,

본 발명은 경량 모터용 코어 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성형이 용이한 플라스틱을 이용하여 자속에 유리한 형상으로 코어 성형체를 제조한 후 연자성 합금분말을 코팅시켜 코어를 경량화 시키면서 자기특성을 향상시킨 경량 모터용 코어 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a core for a lightweight motor and a manufacturing method thereof. More particularly, the present invention relates to a core for a lightweight motor and, more particularly, to a core for a lightweight motor, To a core for a lightweight motor having improved characteristics and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 전기자동차, 하이브리드 전기 자동차, 연료전지 자동차 등 친환경 자동차에는 차량을 움직이는 동력원으로 전기 에너지를 회전력으로 변환시키는 모터가 장착된다.Generally, an eco-friendly automobile such as an electric car, a hybrid electric car, or a fuel cell automobile is equipped with a motor that converts electric energy into rotational force as a power source for moving the vehicle.

상기와 같은, 모터는 모터 하우징과 모터 하우징 내부에 배치되는 코어로 이루어지며, 보다 구체적으로 코어는 모터 하우징 내에 결합되는 모터 고정자 및 모터 고정자 안쪽에 배치되는 모터 회전자로 이루어진다.The motor includes a motor housing and a core disposed inside the motor housing. More specifically, the core comprises a motor stator coupled to the motor housing and a motor rotor disposed inside the motor stator.

도 1은 종래 일반적인 모터를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 전기강판으로 제조된 종래 일반적인 고정자를 보여주는 사시도이다.FIG. 1 is a view for explaining a conventional motor, and FIG. 2 is a perspective view showing a conventional stator made of an electric steel sheet.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래, 모터에서 가장 많은 부피 및 무게를 차지하고 있는 코어는 복수의 전기강판을 적층하여 제조되고 있는데, 이러한 전기강판은 높은 자속밀도와 높은 투자율 및 높은 강도 등 장점을 가지고 있어 모터용 코어로 널리 적용되고 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a core that occupies the largest volume and weight in a conventional motor is manufactured by stacking a plurality of electric steel sheets. Such an electric steel sheet has high magnetic flux density, high permeability, Has been widely applied as a core for motors.

그러나 전기강판은 2D 자기회로만 형성이 되고, 형상 자유도가 떨어지는 단점을 지니고 있다. 그래서 모터설계 시 전기강판의 제한된 구조를 반영할 수밖에 없다. However, the electric steel sheet has a disadvantage that only a 2D magnetic circuit is formed and the degree of freedom of shape is reduced. Therefore, it is inevitable to reflect the limited structure of the electric steel sheet in the motor design.

예를 들어, 전기강판으로 제조된 복수의 고정자(20)의 내측에는 회전자(10)가 위치하고 외부에 권선(30)이 감기는데 높은 권선 엔딩(Ending)부가 존재할 수밖에 없으며, 이러한 것에 의해 모터의 축 방향 길이가 증가될 수 밖에 없어 제조되는 모터의 부피 및 중량이 증가되는 문제점을 가지고 있었다.For example, a rotor 10 is positioned inside a plurality of stator 20 made of an electric steel sheet, and a winding 30 is wound on the outside. However, there is a high winding ending portion, There is a problem that the axial length is increased and the volume and weight of the motor to be manufactured is increased.

또한, 기존 전기강판을 적층하여 제조되는 모터용 코어는 낮은 형상 자유도로 인하여 모서리 부위가 날카롭게 제조될 수 밖에 없어 권선(30)의 피복이 벗겨지는 등 제조된 모터의 결함을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.Further, the core for a motor manufactured by laminating the existing electric steel sheets has a problem that the edge of the cores can not be manufactured sharply due to low shape freedom, and thus the coating of the winding wire 30 is peeled off, .

이에, 인슐레이터 등 절연 부품을 추가하여 권선(30)의 피복이 제거되는 것을 방지하는 기술이 개발되었으나, 절연 부품 추가에 따른 제조원가 및 제조시간을 증가되고, 제조된 모터의 무게 및 부피를 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.However, there is a problem in that the manufacturing cost and manufacturing time are increased due to the addition of the insulating parts, and the problem of increasing the weight and the volume of the motor is increased. .

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10-2008-0089477 A (2008. 10. 06.)KR 10-2008-0089477E (October 10, 2008)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 형상 자유도가 우수한 플라스틱을 이용하여 코어에 적용함으로써, 제조되는 모터의 소형화 및 경량화 시킬 수 있으며, 권선 피복제거를 방지할 수 있는 경량 모터용 코어 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a lightweight motor capable of reducing the size and weight of a motor to be manufactured, Core and a manufacturing method thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른, 경량 모터용 코어의 제조방법은 회전자 성형체 및 고정자 성형체를 마련하되, 상기 회전자 성형체와 고정자 성형체 중 적어도 하나는 플라스틱 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 준비단계; 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 Ni 도금층을 형성시키는 제1 코팅단계; 상기 회전자 성형체에 자석을 삽입하는 자석 삽입단계; 및 상기 자석이 삽입된 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 연자성 분말을 저온 분사 코팅법으로 연자성 코팅층을 형성시키는 제2 코팅단계;를 포함한다.A method of manufacturing a core for a lightweight motor according to an embodiment of the present invention includes providing a rotor formed body and a stator formed body, wherein at least one of the rotor formed body and the stator molded body is made of a plastic material; A first coating step of forming an Ni plating layer on the surface of the rotor formed body and the stator molded body; A magnet inserting step of inserting a magnet into the rotor formed body; And a second coating step of forming a soft magnetic coating layer on the surfaces of the rotor formed body and the stator molded body, into which the magnet is inserted, by a low temperature spray coating method.

상기 제2 코팅단계는, 45㎛ 이하의 구형 상기 연자성 분말을 마련하는 연자성 분말 준비과정; 상기 연자성 분말을 예열시키는 연자성 분말 예열과정; 및 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 예열된 상기 연자성 분말과 400 ~ 500℃의 가스와 함께 분사하여 상기 연자성 코팅층을 형성시키는 저온 분사 코팅과정;을 포함할 수 있다.Wherein the second coating step comprises: preparing a soft magnetic powder having a spherical soft magnetic powder of 45 mu m or less; A soft magnetic powder preheating step of preheating the soft magnetic powder; And a low-temperature spray coating process for spraying the soft magnetic powder preheated on the surface of the rotor formed body and the stator compact together with a gas at 400 to 500 ° C to form the soft magnetic coating layer.

상기 연자성 분말 예열과정은, 300℃ 이하의 온도로 예열시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The preheating of the soft magnetic powder may be preheated to a temperature of 300 ° C or less.

상기 저온 분사 코팅과정은, 400 ~ 1000m/s의 속도로 상기 연자성 분말과 가스를 분사하여 각각의 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 전체 부피에 대하여 10 ~ 50%의 부피를 갖는 상기 연자성 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.The low-temperature spray coating process may include spraying the soft magnetic powder and the gas at a speed of 400 to 1000 m / s to form the soft magnetic coating layer having a volume of 10 to 50% with respect to the total volume of the rotor- .

상기 제1 코팅단계는, 수산화 붕소나트륨을 환원제로 25 ~ 30㎛ 두께를 갖는 상기 Ni 도금층을 무전해 도금하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the first coating step, the Ni plating layer having a thickness of 25 to 30 탆 is electrolessly plated with sodium borohydride as a reducing agent.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른, 경량 모터용 코어의 제조방법은 상기 제2 코팅단계 이후에, 상기 연자성 코팅층이 형성된 상기 고정자 성형체의 티스부에 권선을 권취하는 권취단계; 및 상기 권선이 감긴 상기 고정자 성형체의 표면에 유동 침적법을 이용하여 수지 코팅층을 형성하는 제3 코팅단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method of manufacturing a core for a lightweight motor according to an embodiment of the present invention includes: a winding step of winding a winding on a tooth portion of the stator molding body in which the soft magnetic coating layer is formed after the second coating step; And a third coating step of forming a resin coating layer on the surface of the stator molding body wound with the winding using a fluid deposition method.

본 발명의 일 실시예에 따른, 경량 모터용 코어는 중심에 회전축이 삽입되는 회전축 삽입공이 형성된 원기둥 형상의 회전자; 모터의 외측에 위치되는 외측부와 내측에 위치되는 내측부 및 권취부로 구성되고, 각각의 티스부는 모서리가 라운딩 지게 형성된 것을 특징으로 하는, 복수의 고정자; 및 각각의 상기 티스부에 권취된 권선;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lightweight motor core comprising: a cylindrical rotor having a rotary shaft insertion hole into which a rotary shaft is inserted; A plurality of stators, each of which is formed by an outer side portion located on the outer side of the motor and an inner side portion and a winding portion located on the inner side, wherein each tooth portion is formed with rounded corners; And windings wound on the respective tooth portions.

상기 회전자는, 중심에 상기 회전축 삽입공이 형성되고, 원주 방향을 따라 방사상으로 복수의 자석 삽입홈이 형성된 원기둥 형상으로 성형된 플라스틱 재질의 회전자 성형체; 상기 회전자 성형체의 표면에 코팅된 Ni 도금층; 상기 Ni 도금층 표면에 코팅된 연자성 코팅층; 및 상기 각각의 자석 삽입홈에 삽입되는 복수의 자석;을 포함할 수 있다.The rotor includes a rotor molded body made of a plastic material and formed into a cylindrical shape having the rotating shaft insertion hole formed at its center and having a plurality of magnet insertion grooves formed radially in the circumferential direction; A Ni plating layer coated on the surface of the rotor compact; A soft magnetic coating layer coated on the surface of the Ni plating layer; And a plurality of magnets inserted into the respective magnet insertion grooves.

이때, 상기 티스부의 높이는 상기 외측부 및 내측부의 높이보다 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the height of the tooth portion may be lower than the height of the outer side portion and the inner side portion.

상기 고정자는, 상기 외측부와 내측부 및 티스부가 형성된 플라스틱 재질의 고정자 성형체; 상기 고정자 성형체의 표면에 코팅된 Ni 도금층; 및 상기 Ni 도금층 표면에 코팅된 연자성 코팅층;을 포함할 수 있다.The stator includes: a stator molding body made of a plastic material having the outer side portion, the inner side portion and the tooth portion; A Ni plating layer coated on the surface of the stator molding; And a soft magnetic coating layer coated on the surface of the Ni plating layer.

상기 Ni 도금층은 25 ~ 30㎛ 두께로 형성되고, 상기 연자성 코팅층은 각각의 상기 회전자 성형체 또는 상기 고정자 성형체 전체 부피에 대하여 10 ~ 50%의 부피로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.The Ni plating layer may be formed to a thickness of 25 to 30 탆, and the soft magnetic coating layer may be formed to have a volume of 10 to 50% with respect to the total volume of the rotor molded body or the stator molding body.

상기 연자성 코팅층은, 저온 분사 코팅법으로 코팅된 것이 바람직하다.The soft magnetic coating layer is preferably coated by a low temperature spray coating method.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어는 유동 침적법으로 상기 고정자 및 권선의 외주면을 감싸는 수지 코팅층;을 더 포함할 수 있다.More preferably, the lightweight motor core according to an embodiment of the present invention may further include a resin coating layer surrounding the outer circumferential surface of the stator and the winding by a fluid deposition method.

본 발명의 실시예에 따르면, 형상 자유도가 우수한 플라스틱을 이용하여 코어 성형체를 마련한 후 그 표면에 연자성 분말을 코팅하여 경량 모터용 코어를 제조함으로써, 모터의 소형화 및 경량화가 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the size and weight of the motor by manufacturing the core for a lightweight motor by coating the surface of the core with a soft magnetic powder by using a plastic having excellent shape freedom. .

또한, 높은 형상 자유도를 이용하여, 자속에 유리한 형상으로 경량 모터용 코어를 제조함으로써, 이를 이용한 경량 모터의 자기특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, by using a high degree of freedom of shape and manufacturing a core for a lightweight motor in a shape favorable to magnetic flux, it is possible to improve the magnetic characteristics of a lightweight motor using the same.

또한, 권선시 피복이 벗겨지는 것을 방지할 수 있어 제조되는 경량 모터의 결함을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to prevent the sheath from being peeled off during winding, thereby minimizing defects in the manufactured lightweight motor.

도 1은 종래 일반적인 모터를 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 전기강판으로 제조된 종래 일반적인 고정자를 보여주는 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어의 제조방법을 나타낸 순서도이고,
도 4는 연자성 분말 예열 온도에 따른 코팅효율을 보여주는 그래프이며,
도 5는 300℃로 예열된 연자성 분말을 저온 분사시 온도에 따른 공극율을 도시한 그래프이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자를 설명하기 위한 부분절개 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자를 보여주는 사시도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자와 권선을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a view for explaining a conventional motor,
2 is a perspective view showing a conventional stator made of an electric steel sheet,
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a core for a lightweight motor according to an embodiment of the present invention,
4 is a graph showing the coating efficiency according to the preheating temperature of the soft magnetic powder,
5 is a graph showing the porosity of the soft magnetic powder preheated at 300 ° C according to the temperature at the time of low-temperature spraying,
6 is a partially cutaway perspective view illustrating a rotor according to an embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view of a rotor according to an embodiment of the present invention,
8 is a perspective view showing a stator according to an embodiment of the present invention,
9 is a cross-sectional view illustrating a stator and a winding according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

본 발명은 형상 자유도가 우수한 플라스틱을 이용하여 자속에 유리한 형상으로 일체로 성형한 다음, 표면에 자속이 필요한 만큼 연자성 분말을 코팅시켜 경량 모터용 코어를 제조함으로써, 제조되는 모터를 보다 경량화 및 소형화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 자기 특성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a motor for a lightweight motor by forming a monolithic body in a shape favorable to a magnetic flux by using a plastic having a high degree of freedom in shape and then coating a soft magnetic powder on the surface as much as necessary, But also to improve magnetic properties.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어의 제조방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a core for a lightweight motor according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어의 제조방법은 회전자 성형체 및 고정자 성형체를 성형하는 준비단계와 회전자 성형체와 고정자 성형체의 표면에 Ni 도금층을 형성하는 제1 코팅단계와 회전자 성형체에 자석을 삽입하는 자석 삽입단계 및 연자성 코팅층을 형성하는 제2 코팅단계를 포함한다.As shown in FIG. 3, a method of manufacturing a core for a lightweight motor according to an embodiment of the present invention includes steps of preparing a rotor formed body and a stator formed body, forming a Ni plating layer on the surface of the rotor formed body and the stator formed body A first coating step, a magnet inserting step of inserting a magnet into the rotor forming body, and a second coating step of forming a soft magnetic coating layer.

준비단계는 형상 자유도가 우수한 플라스틱을 이용하여 회전자 성형체 및 복수의 고정자 성형체를 성형하는 단계로, 회전자 성형체 및 각각의 고정자 성형체를 자속에 유리한 형상으로 일체로 성형시킬 수 있다.The preparation step is a step of molding a rotor formed body and a plurality of stator molded bodies by using a plastic having a high degree of freedom in shape, and the rotor molded body and each of the stator molded bodies can be integrally molded in a shape favorable to magnetic flux.

이때, 플라스틱은 높은 형상 자유도를 지니고 있기 때문에, 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 모서리는 라운딩 구조로 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이후 권선시 권선의 피복이 벗겨지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 턴 수로 감더라도 권선 사용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.At this time, since the plastic has a high degree of freedom of shape, it is preferable that the corners of the rotor formed body and the stator molded body are formed in a rounded structure, because not only the covering of the winding can be prevented from being peeled off, The winding amount can be reduced even if winding is performed with the same number of turns.

제1 코팅단계는 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 Ni 도금층을 형성시키는 과정으로, 본 발명에서는 강자성을 띄는 수산화 붕소나트륨을 환원재로 하여 무전해 도금(electroless plating)법을 이용하여 Ni 도금층을 형성시키는 것이 바람직하다.The first coating step is a step of forming a Ni plating layer on the surface of the rotor formed body and the stator formed body. In the present invention, the electroless plating method is used to form the Ni plating layer by using ferromagnetic boron sodium hydroxide as a reducing material. .

이에, Ni 도금층이 제1 코팅단계 이후에 회전자에 삽입되는 자석 또는 고정자 간의 통전을 가능하게 할 수 있기 때문이다.This is because the Ni plating layer can enable energization between the magnet or the stator inserted in the rotor after the first coating step.

이때, Ni 도금층은 25 ~ 30㎛ 두께로 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는, 25㎛ 미만인 경우 통전이 원활하지 않으며, 30㎛를 초과하는 경우 Ni 도금층이 과도하게 두꺼워 짐에 따라 제조원가를 상승시키고 제조되는 모터의 무게를 증가시킬 수 있기 때문에 상기 범위로 제한한다.At this time, it is preferable that the Ni plating layer is formed to have a thickness of 25 to 30 mu m because if it is less than 25 mu m, the energization is not smooth, and when it exceeds 30 mu m, the Ni plating layer becomes excessively thick, It is possible to increase the weight of the motor to be manufactured, so that the above range is limited.

본 발명에서는 Ni 도금층을 형성시키고 있으나, 이에 한정하지 않고, 회전자의 자석 및 고정자 간의 통전을 가능하게 할 수 있는 다양한 금속 도금층을 적용할 수 있다.In the present invention, a Ni plating layer is formed, but the present invention is not limited thereto, and various metal plating layers capable of energizing the magnet and the stator of the rotor can be applied.

상기와 같이, 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 Ni 도금층이 형성되면, 자석 삽입단계에서 회전자 성형체에 회전자 성형체의 원주를 따라 방사상으로 위치되도록 복수의 자석을 삽입하되, N극과 S극이 서로 인접하도록 교대로 복수의 자석을 삽입시킨다.As described above, when the Ni plating layer is formed on the surfaces of the rotor formed body and the stator molded body, a plurality of magnets are inserted into the rotor formed body so as to be radially positioned along the circumference of the rotor formed body in the magnet inserting step, A plurality of magnets are inserted alternately so as to be adjacent to each other.

자석 삽입이 완료되면, 제2 코팅단계에서 저온 분사 코팅법으로 자석이 삽입된 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 연자성 분말을 분사하여 연자성 코팅층을 형성시킨다.When the insertion of the magnet is completed, the soft magnetic powder is sprayed onto the surface of the rotor formed body and the stator molded body in which the magnet is inserted by the low temperature spray coating method in the second coating step to form a soft magnetic coating layer.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 코팅단계는 연자성 분말 준비과정과 연자성 분말 예열과정 및 저온 분사 과정으로 이루어진다.More specifically, the second coating step according to an embodiment of the present invention comprises a soft magnetic powder preparation process, a soft magnetic powder pre-heating process, and a low temperature spray process.

연자성 분말 준비과정은 분무법(atomazing)으로 다양한 입경을 가지거나, 볼 밀(ball mill) 등 분쇄기의 분쇄속도 및 분쇄시간에 따라 다양한 입도를 갖는 연자성 분말을 제조할 수 있다.The soft magnetic powder preparation process can be various kinds of particle sizes by atomization or can produce soft magnetic powders having various particle sizes according to the pulverization speed and milling time of the pulverizer such as ball mill.

이때, 입도가 45㎛를 초과하는 경우 회전자 성형체 및 고정자 성형체 표면에 부착력이 저하되기 때문에 본 발명에서는 45㎛ 이하의 입도를 갖는 연자성 분말을 사용하는 것이 바람직하다.At this time, when the particle size exceeds 45 mu m, the adhesion force decreases on the surface of the rotor compact and the stator compact. Therefore, in the present invention, it is preferable to use a soft magnetic powder having a particle size of 45 mu m or less.

상기와 같이, 연자성 분말 예열과정에서 45㎛ 이하의 입도를 갖는 연자성 분말이 마련되면, 연자성 분말을 300℃ 이하의 온도로 예열시킨다.As described above, when the soft magnetic powder having a particle size of 45 μm or less is prepared in the soft magnetic powder preheating process, the soft magnetic powder is preheated to a temperature of 300 ° C. or less.

도 4는 연자성 분말 예열 온도에 따른 코팅 효율을 보여주는 그래프이다.4 is a graph showing the coating efficiency according to the preheating temperature of the soft magnetic powder.

도 4에 도시된 바와 같이, 연자성 분말의 예열 온도가 높을수록 저온 분사 코팅시 효율이 증가되는 장점이 있으나, 300℃를 초과하는 경우 제조비용을 과도하게 증가시킬 뿐만 아니라 플라스틱 재질의 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 변형을 유발할 수 있어 상기 범위로 제한하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4, the higher the pre-heating temperature of the soft magnetic powder is, the higher the efficiency of the low temperature spray coating is. However, when the temperature is higher than 300 ° C, the manufacturing cost is excessively increased, And the deformation of the stator molded body may be caused.

300℃ 이하의 온도로 예열된 연자성 분말이 마련되면, 표면에 Ni 도금층이 형성되어 자석이 삽입된 회전자 성형체 및 Ni 도금층이 형성된 고정자 성형체의 표면에 400 ~ 500℃의 가스와 함께 400 ~ 1000m/s의 속도로 분사하여 연자성 코팅층을 형성시킨다.When a soft magnetic powder preheated at a temperature of 300 DEG C or less is provided, a Ni plating layer is formed on the surface, and a rotor molded body having a magnet inserted therein and a stator body having a Ni plating layer are formed on the surface of the stator body at 400 to 1000 m / s to form a soft magnetic coating layer.

도 5는 300℃로 예열된 연자성 분말을 저온 분사시 온도에 따른 공극율을 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the porosity of the soft magnetic powder preheated at 300.degree.

도 5에 도시된 바와 같이, 연자성 분말과 함께 분사되는 가스의 온도와 분사속도는 높을수록 생성되는 연자성 코팅층의 공극율이 낮아지는 효과가 있으나, 앞에서 설명한 바와 같이 플라스틱 재질의 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 변형 또는 손상을 유발할 수 있으며, 가스 온도가 400℃ 미만이거나 분사속도가 400m/s 미만인 경우 연자성 코팅층의 공극율이 2.9% 를 초과하여 코팅층의 물성이 저하되기 때문에 상기 범위로 제한하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5, the higher the temperature and the injection speed of the gas sprayed together with the soft magnetic powder, the lower the porosity of the soft magnetic coating layer. However, as described above, If the gas temperature is less than 400 ° C or the injection speed is less than 400 m / s, the porosity of the soft magnetic coating layer may exceed 2.9% and the physical properties of the coating layer may be deteriorated. Do.

또한, 각각의 회전자 성형체 및 고정자 성형체에 코팅되는 연자성 코팅층은 각각의 회전자 성형체 및 고정자 성형체 전체 부피에 대하여 10 ~ 50%의 부피로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the soft magnetic coating layer coated on each of the rotor formed body and the stator molded body is formed in a volume of 10 to 50% with respect to the total volume of the rotor formed body and the stator molded body.

왜냐하면, 10% 이하인 경우 요구되는 자속을 만족시킬 수 없고, 50%를 초과하는 경우 연자성 코팅층이 과도하게 두꺼워 짐에 따라 제조되는 모터의 부피 및 무게를 증가시킬 뿐만 아니라 제조원가를 증가시킬 수 있기 때문에 상기 범위로 제한하는 것이 바람직하다.If the magnetic flux density is less than 10%, the required magnetic flux can not be satisfied, and when the magnetic flux density exceeds 50%, the soft magnetic coating layer becomes excessively thick, thereby increasing the volume and weight of the produced motor and increasing the manufacturing cost It is preferable to limit the above range.

상기와 같이 연자성 코팅층이 형성되면, 권취단계에 단면이 원형 또는 타원형으로 라운딩지게 형성된 고정자 성형체의 티스부에 권선을 권취시킨다.When the soft magnetic coating layer is formed as described above, the winding is wound on the tooth portion of the stator molding having the rounded or elliptical section rounded in the winding step.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어의 제조방법은 권취단계 이후에, 권선이 감긴 고정자 성형체의 표면에 수지 코팅층을 형성시키는 제3 코팅단계를 더 포함할 수 있다.More preferably, the method of manufacturing a core for a lightweight motor according to an embodiment of the present invention may further include a third coating step of forming a resin coating layer on the surface of the winding-wound stator molding after the winding step.

본 발명의 일 실시예에 따른 제3 코팅단계는 유동 침적법으로 수지 코팅층을 형성시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 복잡한 형상에 비하여 균일한 도포가 가능하기 때문이다.In the third coating step according to an embodiment of the present invention, it is preferable to form a resin coating layer by a fluid immersion method because uniform coating is possible compared with a complicated shape.

보다 상세하게 제3 코팅단계는 권선이 감긴 고정자 성형체를 100 ~ 150℃로 가열하여, 수지에 함침시켜 수지 코팅층을 형성시키며 이때, 수지는 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리프로필렌, 에폭시 등이 사용될 수 있다.In more detail, in the third coating step, the stator molding with the winding wound thereon is heated to 100 to 150 ° C, and impregnated with the resin to form a resin coating layer. The resin may be polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, epoxy or the like.

이에, 티스부에 권취시 권선의 피복이 벗겨지더라도 벗겨진 부위를 감싸 절연함으로써, 자기 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Thus, even when the coating of the winding is peeled off at the time of winding on the tooth portion, there is an effect that the magnetic characteristic can be improved by covering the peeled portion and insulating it.

이하, 본 도면을 참조하여 상기와 같이 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어를 설명한다.Hereinafter, a lightweight motor core according to an embodiment of the present invention, which has been manufactured as described above, will be described with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어는 크게 회전자(100)와 회전자(100)를 감싸도록 복수 개로 마련되어 방사상으로 배치되는 고정자(200) 및 각각의 고정자(200)에 권취된 권선(300)으로 구성된다.A lightweight motor core according to an embodiment of the present invention includes a stator 200 disposed in a radial manner to surround a rotor 100 and a rotor 100 and a plurality of stator 200 wound around each stator 200, (300).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자를 설명하기 위한 부분절개 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자의 단면도이다.FIG. 6 is a partially cutaway perspective view illustrating a rotor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of a rotor according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자(100)는 중심에 회전축이 삽입되는 회전축 삽입공(111)이 형성되고 복수의 자석(140)이 방사상으로 삽입될 수 있도록 원주 방향을 따라 복수의 자석 삽입홈(112)이 형성된 회전자 성형체(110)와 회전자 성형체(110)의 표면에 코팅된 Ni 도금층(120)과 Ni 도금층(120) 표면에 코팅된 연자성 코팅층(130) 및 인접하는 자석 삽입홈(112)에 N극과 S극이 교대로 배치되도록 각각의 자석 삽입홈(112)에 삽입되는 복수의 자석(140)으로 구성된다.6 and 7, a rotor 100 according to an embodiment of the present invention includes a rotating shaft insertion hole 111 into which a rotating shaft is inserted at the center, and a plurality of magnets 140 are inserted radially A rotor formed body 110 in which a plurality of magnet insertion grooves 112 are formed along a circumferential direction so as to be rotatable and a Ni plating layer 120 coated on the surface of the rotor molded body 110 and a Ni coating layer 120 coated on the surface of the Ni plating layer 120 And a plurality of magnets 140 inserted into the respective magnet insertion grooves 112 such that N poles and S poles are alternately arranged in the soft magnetic coating layer 130 and the adjacent magnet insertion grooves 112.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 성형체(110)는 형상 자유도가 우수한 플라스틱 재질로 일체로 성형되는 것이 바람직하다. 이에, 자속에 유리한 형상 구현이 용이할 뿐만 아니라, 종래 전기강판을 적층하여 마련된 종래 회전자에 비하여 중량 및 부피를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.The rotor formed body 110 according to an embodiment of the present invention is preferably integrally formed of a plastic material having a high degree of freedom in shape. Accordingly, it is easy to realize a shape favorable to magnetic flux, and weight and volume can be reduced as compared with conventional rotors provided by stacking conventional electric steel sheets.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자를 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자와 권선을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 8 is a perspective view showing a stator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a stator and a winding according to an embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자(200)는 모터의 외측에 위치되는 외측부(211)와 내측에 위치되는 내측부(212) 및 권선(300)이 감기는 티스부(213)가 형성된 고정자 성형체(210)와 Ni 도금층(220) 및 연자성 코팅층(230)으로 구성된다.8 and 9, the stator 200 according to an embodiment of the present invention includes an outer portion 211 located on the outer side of the motor, an inner portion 212 and a coil 300 located on the inner side of the motor, A stator forming body 210 having a tooth 213 formed thereon, a Ni plating layer 220 and a soft magnetic coating layer 230.

본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 성형체(210)는 회전자 성형체(110)와 마찬가지로 형상 자유도가 우수한 플라스틱 재질로 일체로 성형되되, 티스부(213)의 높이가 외측부(211) 및 내측부(212)의 높이에 비하여 낮게 형성되는 것이 바람직하다.The stator molding body 210 according to an embodiment of the present invention is integrally formed of a plastic material having excellent shape freedom as in the case of the rotor molding body 110. The height of the tooth portion 213 is larger than the height of the outside portion 211 and the inside portion 212 The height of the lower surface of the second substrate is lower than the height of the second substrate.

왜냐하면, 권선 엔딩부를 낮게 함으로써, 모터의 축 방향 길이를 축소시킬 수 있으며, 그 중량을 감소시킬 수 있어 제조되는 모터의 크기 및 중량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.This is because, by lowering the winding end portion, the axial length of the motor can be reduced, the weight can be reduced, and the size and weight of the motor to be manufactured can be minimized.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 티스부(213)는 모서리가 라운딩지게 형성되도록 성형될 수 있다. 이에, 티스부(213)에 권선(300) 권취시 권선(300)의 피복이 벗겨지는 것을 방지함으로써, 제조되는 모터의 결함 및 성능저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.More preferably, the teeth 213 according to an embodiment of the present invention may be formed so that the corners are rounded. Therefore, it is possible to minimize the defects and deterioration of the manufactured motor by preventing the coating of the winding wire 300 from being peeled off when the winding wire 300 is wound around the tooth portion 213.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 티스부(213)의 단면은 모서리가 라운딩진 다각형으로 마련될 수 있으며, 이 외에도 원형 또는 타원형의 단면을 갖도록 마련될 수 있다.In addition, the end face of the tooth 213 according to an embodiment of the present invention may be provided with a polygonal shape with rounded corners, or may have a circular or elliptical cross-section.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전자(100) 및 고정자(100)의 Ni 도금층(120, 220)은 25 ~ 30㎛ 두께를 갖도록 형성되고, 연자성 코팅층(130, 230)은 각각의 회전자 성형체(110) 및 고정자 성형체(210) 부피의 10 ~ 50%의 부피를 갖도록 저온 분사 코팅법으로 형성될 수 있다.As described above, the nickel plated layers 120 and 220 of the rotor 100 and the stator 100 are formed to have a thickness of 25 to 30 μm, and the soft magnetic coating layers 130 and 230 May be formed by a low temperature spray coating method so as to have a volume of 10 to 50% of the volume of each of the rotor formed body 110 and the stator molded body 210.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 모터용 코어는 유동 침적법으로 고정자(200) 및 티스부(213)에 감긴 권선(300)의 외주면을 감싸는 수지 코팅층(400)을 더 포함할 수 있다.More preferably, the lightweight motor core according to an embodiment of the present invention further includes a resin coating layer 400 surrounding the outer circumferential surface of the winding 300 wound on the stator 200 and the teeth 213 by a fluid deposition method .

이에, 티스부(213)에 권취시 권선(300)의 피복이 벗겨지더라도 벗겨진 부위를 감싸 절연함으로써, 자기 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Thus, even when the covering of the winding wire 300 is peeled off when wound around the tooth portion 213, there is an effect that the magnetic characteristic can be improved by covering the peeled portion and insulating it.

이때, 수지는 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리프로필렌, 에폭시 등이 사용될 수 있다.At this time, the resin may be polyethylene, vinyl chloride, polypropylene, epoxy, or the like.

본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 경량 모터용 코어는 294㎤ 체적 기준으로 종래 전기강판을 적층하여 마련된 코어에 비하여 40 ~ 75% 경량화가 가능하였다.The lightweight motor core manufactured in accordance with an embodiment of the present invention was able to be 40 to 75% lighter in weight as compared with a core provided by laminating conventional electric steel sheets on a 294 cm 3 volume basis.

설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 전기강판을 적층하여 마련된 종래 코어에 비하여 그 무게 및 부피를 크게 절감시킬 수 있어 제조되는 모터를 소형화하고 그 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the weight and volume can be greatly reduced as compared with the conventional core provided by laminating the electric steel plates, thereby miniaturizing the manufactured motor and improving its performance.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

100: 회전자 111: 회전축 삽입공
112: 자석 삽입홈 110: 회전자 성형체
120, 220: Ni 도금층 130, 230: 연자성 코팅층
140: 자석 200: 고정자
210: 고정자 성형체 211: 외측부
212: 내측부 213: 티스부
300: 권선 400: 수지 코팅층100: Rotor 111: Rotary shaft insertion hole
112: magnet insertion slot 110: rotor forming body
120, 220: Ni plated layer 130, 230: soft magnetic coating layer
140: magnet 200: stator
210: stator molded body 211: outer side
212: inner side portion 213:
300: Winding 400: Resin coating layer

Claims (13)

회전자 성형체 및 고정자 성형체를 마련하되, 상기 회전자 성형체와 고정자 성형체 중 적어도 하나는 플라스틱 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 준비단계;
상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 Ni 도금층을 형성시키는 제1 코팅단계;
상기 회전자 성형체에 자석을 삽입하는 자석 삽입단계; 및
상기 자석이 삽입된 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 연자성 분말을 저온 분사 코팅법으로 연자성 코팅층을 형성시키는 제2 코팅단계;를 포함하는, 경량 모터용 코어의 제조방법.
Wherein at least one of the rotor formed body and the stator formed body is made of a plastic material, wherein the rotor formed body and the stator formed body are provided;
A first coating step of forming an Ni plating layer on the surface of the rotor formed body and the stator molded body;
A magnet inserting step of inserting a magnet into the rotor formed body; And
And a second coating step of forming a soft magnetic coating layer on the surfaces of the rotor formed body and the stator molded body, into which the magnet is inserted, by a low temperature spray coating method.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 코팅단계는,
상기 연자성 분말을 마련하는 연자성 분말 준비과정;
상기 연자성 분말을 예열시키는 연자성 분말 예열과정; 및
상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 표면에 예열된 상기 연자성 분말과 가스를 함께 분사하여 상기 연자성 코팅층을 형성시키는 저온 분사 코팅과정;을 포함하는, 경량 모터용 코어의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second coating step comprises:
A soft magnetic powder preparation step of preparing the soft magnetic powder;
A soft magnetic powder preheating step of preheating the soft magnetic powder; And
And a low temperature spray coating step of spraying the soft magnetic powder and the gas preheated on the surfaces of the rotor formed body and the stator formed body together to form the soft magnetic coated layer.
청구항 2에 있어서,
상기 연자성 분말 예열과정은,
300℃ 이하의 온도로 예열시키는 것을 특징으로 하는, 경량 모터용 코어의 제조방법.
The method of claim 2,
The soft magnetic powder pre-
Wherein the preheating is carried out at a temperature of 300 DEG C or less.
청구항 2에 있어서,
상기 저온 분사 코팅과정은,
400 ~ 1000m/s의 속도로 상기 연자성 분말과 가스를 분사하여 각각의 상기 회전자 성형체 및 고정자 성형체의 전체 부피에 대하여 10 ~ 50%의 부피를 갖는 상기 연자성 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 경량 모터용 코어의 제조방법.
The method of claim 2,
In the low temperature spray coating process,
The soft magnetic powder and the gas are injected at a speed of 400 to 1000 m / s to form the soft magnetic coating layer having a volume of 10 to 50% with respect to the total volume of the rotor formed body and the stator molded body, respectively , A method for manufacturing a core for a lightweight motor.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 코팅단계는,
수산화 붕소나트륨을 환원제로 25 ~ 30㎛ 두께를 갖는 상기 Ni 도금층을 무전해 도금하는 것을 특징으로 하는, 경량 모터용 코어의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first coating step comprises:
Wherein the nickel plating layer having a thickness of 25 to 30 占 퐉 is electrolessly plated with sodium borohydride as a reducing agent.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 코팅단계 이후에,
상기 연자성 코팅층이 형성된 상기 고정자 성형체의 티스부에 권선을 권취하는 권취단계; 및
상기 권선이 감긴 상기 고정자 성형체의 표면에 유동 침적법을 이용하여 수지 코팅층을 형성하는 제3 코팅단계를 더 포함하는, 경량 모터용 코어의 제조방법.
The method according to claim 1,
After the second coating step,
A winding step of winding a winding wire on a tooth portion of the stator molding body where the soft magnetic coating layer is formed; And
Further comprising a third coating step of forming a resin coating layer on the surface of the stator molding body on which the winding is wound by using a fluid deposition method.
중심에 회전축이 삽입되는 회전축 삽입공이 형성된 원기둥 형상의 회전자;
모터의 외측에 위치되는 외측부와 내측에 위치되는 내측부 및 권취부로 구성되고, 각각의 티스부는 모서리가 라운딩 지게 형성된 것을 특징으로 하는, 복수의 고정자; 및
각각의 상기 티스부에 권취된 권선;을 포함하는, 경량 모터용 코어.
A cylindrical rotor having a rotating shaft insertion hole into which a rotating shaft is inserted;
A plurality of stators, each of which is formed by an outer side portion located on the outer side of the motor and an inner side portion and a winding portion located on the inner side, wherein each tooth portion is formed with rounded corners; And
And a winding wound around each of the tooth portions.
청구항 7에 있어서,
상기 회전자는,
중심에 상기 회전축 삽입공이 형성되고, 원주 방향을 따라 방사상으로 복수의 자석 삽입홈이 형성된 원기둥 형상으로 성형된 플라스틱 재질의 회전자 성형체;
상기 회전자 성형체의 표면에 코팅된 Ni 도금층;
상기 Ni 도금층 표면에 코팅된 연자성 코팅층; 및
상기 각각의 자석 삽입홈에 삽입되는 복수의 자석;을 포함하는, 경량 모터용 코어.
The method of claim 7,
The rotor
A rotor formed body made of a plastic material and formed into a cylindrical shape in which the rotating shaft insertion hole is formed at the center and a plurality of magnet insertion grooves are formed radially along the circumferential direction;
A Ni plating layer coated on the surface of the rotor compact;
A soft magnetic coating layer coated on the surface of the Ni plating layer; And
And a plurality of magnets inserted into the respective magnet insertion grooves.
청구항 7에 있어서,
상기 티스부의 높이는 상기 외측부 및 내측부의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는, 경량 모터용 코어.
The method of claim 7,
And the height of the tooth portion is lower than the height of the outer side portion and the inner side portion.
청구항 7에 있어서,
상기 고정자는,
상기 외측부와 내측부 및 티스부가 형성된 플라스틱 재질의 고정자 성형체;
상기 고정자 성형체의 표면에 코팅된 Ni 도금층; 및
상기 Ni 도금층 표면에 코팅된 연자성 코팅층;을 포함하는, 경량 모터용 코어.
The method of claim 7,
The stator comprises:
A stator molded body made of a plastic material having the outer side portion, the inner side portion and the tooth portion;
A Ni plating layer coated on the surface of the stator molding; And
And a soft magnetic coating layer coated on the surface of the Ni plating layer.
청구항 8 또는 청구항 10에 있어서,
상기 Ni 도금층은 25 ~ 30㎛ 두께로 형성되고, 상기 연자성 코팅층은 각각의 상기 회전자 성형체 또는 상기 고정자 성형체 전체 부피에 대하여 10 ~ 50%의 부피로 형성된 것을 특징으로 하는, 경량 모터용 코어.
The method according to claim 8 or 10,
Wherein the Ni plating layer is formed to a thickness of 25 to 30 占 퐉 and the soft magnetic coating layer is formed to have a volume of 10 to 50% with respect to the total volume of the rotor molded body or the stator molding body.
청구항 8 또는 청구항 10에 있어서,
상기 연자성 코팅층은,
저온 분사 코팅법으로 코팅된 것을 특징으로 하는, 경량 모터용 코어.
The method according to claim 8 or 10,
Wherein the soft magnetic coating layer comprises:
Characterized in that it is coated by a low temperature spray coating method.
청구항 6에 있어서,
유동 침적법으로 상기 고정자 및 권선의 외주면을 감싸는 수지 코팅층;을 더 포함하는, 경량 모터용 코어.
The method of claim 6,
And a resin coating layer surrounding the outer circumferential surface of the stator and the winding by a fluid immersion method.
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