KR20230164967A

KR20230164967A - 외전형 모터의 로터바디 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20230164967A
Application number: KR1020220064762A
Authority: KR
Inventors: 김세태; 안재욱
Original assignee: 김세태
Priority date: 2022-05-26
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2023-12-05

Abstract

본 발명은 다이캐스팅에 의해 일체로 형성됨으로써 외전형 모터의 조립을 용이하게 하는 외전형 모터의 로터바디 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 이에 따르면, 중심축에 샤프트가 설치되고, 중앙에 자기장을 형성하는 스테이터가 설치되며, 내벽에 영구자석이 마련되어 상기 스테이터에서 형성된 자기장에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 로터가 상기 스테이터의 외부에 설치되는 외전형 모터에서, 설치공간(S)을 제공하는 원통형의 몸체(110) 및 상기 샤프트가 삽입되는 샤프트삽입홀(101)을 갖는 캡(120)이 다이캐스팅(Die Casting)에 의해 일체로 형성되는 것으로서, 일측이 개구된 형태인 것을 특징으로 한다.

Description

외전형 모터의 로터바디 및 그의 제조방법 {Rotor Body Of Outer Motor And Method For Manufacturing The Same}

본 발명은 외전형 모터의 로터바디에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 다이캐스팅에 의해 일체로 형성됨으로써 외전형 모터의 조립을 용이하게 하는 외전형 모터의 로터바디 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

BLDC모터는 코일과 철심에 의해 자기장을 형성하는 스테이터(Stator)와, 영구자석을 갖는 로터(Rotor)에 의해 동력을 제공한다. 스테이터와 로터가 설치되는 위치에 따라 내전형 모터와 외전형 모터로 구분한다. 내전형 모터는 스테이터가 외부에 설치되고 로터가 중앙에 설치되어 회전하는 것이며, 외전형 모터는 스테이터가 중앙에 설치되고 로터가 외부에 설치되어 회전하는 것이다.

외전형 모터에서 로터는 설치공간을 갖는 원통형의 몸체와, 몸체의 상하에 결합되는 캡으로 구성된다. 몸체와 상하캡을 일체로 조립하여 로터가 균형있게 회전되도록 해야 한다. 하지만 몸체와 상하캡을 조립하는 것은 번거로울 수밖에 없었다. 그래서 종래에는 모터 바디가 제안되었다. 그 예로는 대한민국 공개특허 제10-2017-0059777호가 있다. 이에 따르면, 고정자 및 회전자를 내부에 수용하기 위한 모터용 케이스에 있어서, 상기 케이스는, 매트릭스 및 상기 매트릭스 상에 분산되고 그라파이트의 표면에 나노금속입자가 결합된 그라파이트-나노금속 복합체를 포함하는 그라파이트 기재가 사출성형을 통하여 이루어졌다.

이에 의하면, 그라파이트 기재를 사출성형하여 케이스를 구성함으로써 가볍고 생산단가를 낮출 수 있었으나, 외전형 모터에는 적용시키기 어려웠다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0059777호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 다이캐스팅에 의해 일체로 형성됨으로써 외전형 모터의 조립을 용이하게 하는 외전형 모터의 로터바디 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은,

중심축에 샤프트가 설치되고, 중앙에 자기장을 형성하는 스테이터가 설치되며, 내벽에 영구자석이 마련되어 상기 스테이터에서 형성된 자기장에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 로터가 상기 스테이터의 외부에 설치되는 외전형 모터에서,

설치공간(S)을 제공하는 원통형의 몸체(110); 및 상기 샤프트가 삽입되는 샤프트삽입홀(101)을 갖는 캡(120)이 다이캐스팅(Die Casting)에 의해 일체로 형성되는 것으로서, 일측이 개구된 형태인 것을 특징으로 하는 외전형 모터의 로터바디에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 설치공간(S)에 상기 영구자석(130)이 인서트 성형에 의해 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은,

설치공간(S)을 제공하는 원통형의 몸체(110); 및 상기 샤프트가 삽입되는 샤프트삽입홀(101)을 갖는 캡(120)이 다이캐스팅(Die Casting)에 의해 일체로 형성되는 것으로서, 일측이 개구된 형태인 외전형 모터의 로터바디의 제조방법에 있어서,

로터바디(100)의 외형이 형성되도록 하는 제1금형(201)과, 내형이 형성되도록 하는 제2금형(203)을 합형하는 제1단계(S301);

상기 제1금형(201) 또는 제2금형(203)에 마련된 주입구(205)에 용융금속(M)을 주입하는 제2단계(S302);

상기 제1금형(201) 및 제2금형(203)을 이형하는 제3단계(S303);를 포함하는 것을 특징으로 하는 외전형 모터의 로터바디의 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 다이캐스팅에 의해 일체로 형성됨으로써 외전형 모터의 조립을 용이하게 하며, 작업시간을 줄일 수 있는 외전형 모터의 로터바디 및 그의 제조방법이 제공된다. 또한 인서트 성형에 의해 영구자석을 견고하게 고정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 외전형 모터의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 외전형 모터의 로터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 외전형 모터의 로터바디의 절개사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 외전형 모터의 로터바디의 단면도이다.
도 5의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예에 의한 외전형 모터의 로터바디의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 나머지 도면은 필요한 곳에서 인용하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 중심축(X)에 샤프트(7)가 설치된다. 외전형 모터(1)는 중앙에 코일과 철심에 의해 자기장을 형성하는 스테이터(5)가 설치되고, 내벽(110a)에 영구자석(130)이 마련되어 스테이터(5)에서 형성된 자기장에 의해 중심축(X)을 중심으로 회전하는 로터(3)가 스테이터(5)의 외부에 설치된다.

로터(3)는 로터바디(100)와, 상기 로터바디(100)에 결합되는 엔드캡(107)으로 구성된다. 로터바디(100)와 엔드캡(107)에는 샤프트(7)가 삽입되는 샤프트삽입홀(101)이 마련된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 외전형 모터의 로터바디(100)는 몸체(110)와 캡(120)이 다이캐스팅(Die Casting)에 의해 일체로 형성된다. 몸체(110)는 설치공간(S)을 제공하는 원통형으로 되어 있다. 로터바디(100)는 일측이 개구된 형태로 되어 있다. 다이캐스팅은 정밀도가 높아 추가가공이 필요하지 않기 때문에 작업속도를 향상시킬 수 있으며, 대량생산이 가능하기 때문에 생산성이 향상된다.

로터바디(100)의 설치공간(S)에는 영구자석(130), 스테이터(5) 및 샤프트(7)가 설치된다. 영구자석(130)은 몸체(110)의 내벽(110a)에 접착제에 의해 결합될 수 있다. 영구자석(130)이 이탈되지 않도록 내벽(110a)에는 단턱(111)이 형성되는데, 영구자석(130)이 슬라이딩되어 끼워지도록 단턱(111)의 선단은 경사지게 형성된다.

로터바디(100)의 캡(120)과 엔드캡(107)에는 결합홀(105)이 마련된다. 영구자석(130)에는 관통홀(131)이 방사 형태로 다수개가 마련된다. 엔드캡(107)과 로터바디(100)는 결합홈(105)과 관통홀(131)을 관통하는 볼트에 의해 결합된다. 이에 의하면 로터바디(100)와 엔드캡(107)만 결합하기 때문에 조립하기 위한 부품이 줄어들어 조립하기 용이하며, 조립에 소요되는 작업시간을 줄일 수 있다.

몸체(110)의 외주면에는 송풍기팬(9)이 결합되도록 팬결합부(103)가 마련된다. 팬결합부(103)에 송풍기팬(9)은 볼트에 의해 결합된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다. 본 실시예는 영구자석(130)의 설치방식의 변형에 관한 것이다. 본 실시예에 의한 외전형 모터의 로터바디(100‘)는 인서트 성형에 의해 영구자석(130)이 일체로 결합된다. 이에 의하면, 접착제를 사용하지 않고도 영구자석(130)을 견고하게 고정할 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 외전형 모터의 로터바디의 제조방법을 설명한다. 로터바디(100)는 다이캐스팅에 의해 몸체(110)와 캡(120)이 일체로 형성된다. 도 5의 (a)는 로터바디(100)의 외형이 형성되도록 하는 제1금형(201)과, 내형이 형성되도록 하는 제2금형(203)을 합형하는 제1단계(S301)를 도시한 것이다. 도 5의 (b)는 제1금형(201) 또는 제2금형(203)에 마련된 주입구(205)에 용융금속(M)을 주입하는 제2단계(S302)를 도시한 것이다. 도 5의 (c)는 제1금형(201) 및 제2금형(203)을 제거하는 제3단계(S303) 즉 이형하는 단계를 도시한 것이다. 제1,2금형(201,203)의 형태는 작업환경에 의해 변경될 수 있으며, 도시된 형태에 한정되지 않는다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 외전형 모터 3 : 로터
5 : 스테이터 7 : 샤프트
9 : 송풍기팬 100, 100‘ : 로터바디
101 : 샤프트삽입홀 103 : 팬결합부
105 : 결합홀 107 : 엔드캡
110 : 몸체 120 : 캡
130 : 영구자석 131 : 관통홀
201 : 제1금형 203 : 제2금형
205 : 주입구 S301 : 제1단계
S302 : 제2단계 S303 : 제3단계
S : 설치공간 M : 용융금속

Claims

중심축에 샤프트가 설치되고, 중앙에 자기장을 형성하는 스테이터가 설치되며, 내벽에 영구자석이 마련되어 상기 스테이터에서 형성된 자기장에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 로터가 상기 스테이터의 외부에 설치되는 외전형 모터에서,
설치공간(S)을 제공하는 원통형의 몸체(110) 및 상기 샤프트가 삽입되는 샤프트삽입홀(101)을 갖는 캡(120)이 다이캐스팅(Die Casting)에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 외전형 모터의 로터바디.
제1항에 있어서,
상기 설치공간(S)에 상기 영구자석(130)이 인서트 성형에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 외전형 모터의 로터바디.
중심축에 샤프트가 설치되고, 중앙에 자기장을 형성하는 스테이터가 설치되며, 내벽에 영구자석이 마련되어 상기 스테이터에서 형성된 자기장에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 로터가 상기 스테이터의 외부에 설치되는 외전형 모터에서,
설치공간(S)을 제공하는 원통형의 몸체(110) 및 상기 샤프트가 삽입되는 샤프트삽입홀(101)을 갖는 캡(120)이 다이캐스팅(Die Casting)에 의해 일체로 형성되는 외전형 모터의 로터바디의 제조방법에 있어서,
로터바디(100)의 외형이 형성되도록 하는 제1금형(201)과, 내형이 형성되도록 하는 제2금형(203)을 합형하는 제1단계(S301);
상기 제1금형(201) 또는 제2금형(203)에 마련된 주입구(205)에 용융금속(M)을 주입하는 제2단계(S302); 및
상기 제1금형(201) 및 제2금형(203)을 이형하는 제3단계(S303);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 외전형 모터의 로터바디의 제조방법.