KR20240030083A - 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치 - Google Patents

로터 코어의 마그넷 몰딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)는 상부 금형(10), 상기 상부 금형(10)의 하부에서 상하로 이동하도록 고정 프레임(11)에 설치되는 하부 금형(20)을 포함하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 있어서, 상기 상부 금형(10)은 상기 하부 금형(20)이 상승할 때 상기 하부 금형(20)과 접촉하여 상부로 이동하는 상부 이동 플레이트(12)를 포함하고, 상기 상부 이동 플레이트(12)의 중앙 상부에 로터 코어(100)의 내측 둘레가 면접되는 로터 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)가 기립된 상태로 안착 되며, 상기 고정 지그(120)의 외측 둘레에 일정 간격을 두고 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 설치하고, 상기 상부 금형(10)의 고정 프레임(11) 중앙 하방으로 하향 설치된 록킹부(110)를 포함하되, 로터 코어(100)의 내측 둘레면(100A)은 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)의 외측 둘레면에 면접시키고, 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)에 록킹부(110)의 록킹 블럭(111)이 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)의 슬라이드(131)에 면접시키면서 슬라이드(131)의 내측면이 가압되도록 한 상태에서 로터 코어(100)의 삽입 홀(101)과 마그넷(102A)(102B) 사이의 측면 및 하부에 형성되는 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 수지 몰딩(M1)(M2)을 충전할 때 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)이 압출되는 용융 수지의 압력으로부터 훼손되지 않게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

로터 코어의 마그넷 몰딩 장치{APPARATUS FOR RESIN MOLDING MAGNET OF ROTOR CORE}
본 발명은 하이브리드 차량용 로터 코어에 마그넷을 고정하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 로터 코어에 삽입된 마그넷을 수지로 몰딩할 때 압출되는 수지의 압력으로부터 로터 코어의 외측 둘레에 발생 되는 크렉이나 찌그러짐 또는 부풀어오르는 현상을 방지하여 로터 코어의 성능 저하를 방지하여 품질 향상을 도모하고, 신속한 몰딩이 이루어지게 하여 로터 코어의 생산 효율을 높일 수 있는 하이브리드 차량용 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 마그넷(영구자석)을 사용한 동기 모터에는 마그넷이 로터의 표면에 부착되는 SPM(Surface Permanent Magnet) 모터와, 마그넷이 로터의 코어 안쪽에 매립되는 IPM(Interior Permanent Magnet) 모터가 있다. SPM 모터는 고속 회전에서의 마그넷의 비산 방지 구조가 복잡한 것에 대하여, IPM 모터에서는 이러한 일이 없기 때문에, 최근에는 IPM 모터가 주류가 되고 있다. IPM 모터는 하이브리드 차량용 구동용 모터로도 이용되고 있다.
종래에는 구동모터용 로터 코어에 마그넷을 고정하기 위하여, 마그넷 삽입 홀에 접착제를 도포하고 마그넷을 상기 마그넷 삽입 홀에 삽입한 후 접착제를 경화시키는 방법을 채택하고 있거나, 마그넷을 삽입한 로터 코어의 마그넷 삽입 홀에 수지를 주입하여 경화시키는 방법을 주로 사용하였다.
상기 마그넷 삽입 홀에 수지를 주입하여 경화시키는 방법에 있어서 마그넷은 로터 코어에 형성된 슬롯에 강제로 압입하여 고정 시키는데, 마그넷이 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위해 마그넷의 주위를 에폭시 수지와 같은 수지로 몰딩하여 제조하기도 한다.
대한민국 등록특허 제10-09578800호 및 제10-1660074호에서는 로터 코어에 마그넷를 고정 시키기 위해 용융된 수지를 마그넷 주위로 주입하여 몰딩하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 이러한 선행기술에 의하면, 로터 코어의 상부 쪽에 수지 주입을 위한 상부 틀을 설치하고, 이 상부 틀이 로터 코어의 상부면을 가압하는 상태에서 수지를 주입하도록 설계되어 있다.
그러나, 상기 선행기술에 의한 수지 주입 방식에 의하면, 로터 코어 상부에 위치하는 상부 틀이 로터 코어를 가압할 때 로터 코어의 상부 면과 상부 틀의 하부면 사이에 틈이 발생할 수 있고, 동시에 로터 코어의 하부 면과 하부 틀의 상부면 사이에도 틈이 발생할 수 있다. 왜냐하면, 로터 코어는 다수의 강판을 적층하여 제조하기 때문에 로터 코어의 상부 면과 하부 면은 모두 완벽한 편평도를 가질 수 없기 때문이다. 이러한 틈으로 수지가 주입되어 수지가 낭비될 수 있고 제품의 품질도 저하될 수 있다.
이를 해소하기 위하여 제안된 일본국 공개특허 제2017-55513호 '수지 주입 방법'에 의하면 하부 금형에서 상부 금형에 배치된 로터 코어측을 향하여 타블렛 형태의 수지인 BMC(Bulk Molding Compound) 또는 EMC(Epoxy Mold Compound)를 압출시켜 로터 코어에 압출되는 용융 수지를 낭비 없이 균일하게 압출할 수 있도록 한 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치가 제시되고 있다.
그리고, 하이브리드 차량의 구동용 모터에 적용되는 로터 코어의 형태는 대한민국 등록특허 제10-1439004호에 제시되어 있다.
이 선행기술에 따른 하이브리드 차량용 로터 코어는 내측 둘레와 외측 둘레 사이의 둘레에 뚫어 형성한 복수 개의 마그넷 삽입 홀 각각에 2개의 마그넷을 삽입한 후 마그넷 삽입 홀 내측 둘레면과 마그넷 외측 둘레면 사이에 수지를 몰딩하게 함과 동시에 로터 코어 높이보다 낮은 마그넷 하부면과 로터 코어 하부 둘레 사이에 수지를 몰딩시켜 마그넷을 고정 시키는 구성을 가지며, 상기 마그넷과 마그넷 사이의 내측 둘레에 일정간격을 두고 마그넷 간에 자속의 단락을 방지하기 위한 공극으로서 단락 방지 홈이 마련되어 있다.
특히, 스테이터 코어에 권선된 코일의 전자석과 로터 코어의 마그넷과의 자속밀도 영향을 높이기 위하여 로터 코어의 내측 둘레 두께보다 상대적으로 로터 코어 외측 둘레의 두께를 상당히 얇게 형성하여 제공된다.
하이브리드 차량용 로터 코어를 상기 선행기술인 일본국 공개특허 제2017-55513호를 통하여 제작할 경우 하이브리드 차량용 로터 코어의 외측 둘레의 두께가 얇기 때문에압출되는 용융 수지의 압력에 의하여 크렉 현상이나 찌그러지는 현상(뒤틀림) 또는 부풀어오르는 현상이 발생 되어 하이브리드 차량용 로터 코어의 기능을 발휘할 수 없다.
따라서, 내연기관과 전기 모터를 선택적으로 이용하는 하이브리드 차량에 적용되는 하이브리드 차량용 로터 코어에는 상기와 같은 문제로 인하여 현재에 이르기까지 압출되는 수지의 압력에 견디는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치가 제시된 예가 없다.
이에 본 발명자는 하이브리드 차량용 로터 코어 몰딩 장치에 적합한 새로운 타입의 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 하이브리드 차량용 로터 코어 제품의 품질을 향상시키고 생산 효율을 높일 수 있는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 마그넷 삽입 홀과 마그넷 사이의 몰딩 충전 공간으로 압출되는 몰딩용 용융 수지의 압력에 대응하여 로터 코어의 외측 둘레가 견고한 상태로 유지하게 함으로써 로터 코어의 불량률을 줄임과 동시에 성능 저하를 방지하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 용융 수지의 압출력을 높여 신속하게 마그넷 삽입 홀과 마그넷 사이의 몰딩 충전 공간으로 용융 수지가 충전되도록 하여 생산성을 높이도록 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명의 설명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)는 상부 금형(10), 상기 상부 금형(10)의 하부에서 상하로 이동하도록 고정 프레임(11)에 설치되는 하부 금형(20)을 포함하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 있어서,
상기 상부 금형(10)은 상기 하부 금형(20)이 상승할 때 상기 하부 금형(20)과 접촉하여 상부로 이동하는 상부 이동 플레이트(12)를 포함하고,
상기 상부 이동 플레이트(12)의 중앙 상부에 로터 코어(100)의 내측 둘레가 면접되는 로터 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)가 기립된 상태로 안착 되며,
상기 고정 지그(120)의 외측 둘레에 일정 간격을 두고 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 설치하고,
상기 상부 금형(10)의 고정 프레임(11) 중앙 하방으로 하향 설치된 록킹부(110)를 포함하되,
상기 록킹부(110) 각각의 록킹 블럭(111)이 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 구성하는 각각의 슬라이드(131)를 내측 원둘레 방향으로 밀어 로터 코어(100)의 외측 둘레면을 가압하여 지지하게 함과 동시에 로터 코어(100)의 내측 둘레면은 고정 지그(120)의 외측 둘레면에 지지하게 하여 로터 코어(100)가 고정 지그(120) 외측 둘레와 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)의 슬라이드(131) 사이에 고정 유지된 상태에서 하부 금형(20)의 러너 플레트(240)의 용융 수지 안내 유로(243)통하여 압출되는 용융 수지를 로터 코어(100)의 삽입 홀(101)과 마그넷(102A)(102B) 사이의 측면 및 하부에 형성되는 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 수지 몰딩(M1)(M2)을 충전하게 할 때 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)이 압출되는 용융 수지의 압력으로부터 훼손되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 로터 코어(100)는 하이브리드 차량용 로터 코어에 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 록킹부(110)는 복수 개의 록킹 블럭(111)를 고정볼트로 고정 프레임(11)의 저면에 방사상의 원형 형태로 각각 일정 간격을 두고 고정 시키되, 상기 록킹 블럭(111) 각각의 내측면은 경사면(111A)을 갖게 하는 것이 좋다.
본 발명에서, 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)는 고정 지그(120)의 외측 둘레의 상부 이동 플레이트(12)의 상부면에 일정간격을 두고 고정볼트로 고정 시킨 원형의 방사상으로 배치한 복수 개의 고정 스토퍼(132)와; 상기 고정 스토퍼(132)와 고정 스토퍼(132) 사이에 복수 개의 안내 부재(133)를 고정볼트로 고정 시키되, 상기 안내 부재(133)와 안내 부재(133) 사이에 배치한 복수 개의 슬라이드(131);를 포함하여 구성하는 것이 좋다.
본 발명에서, 슬라이드(131)의 내측에는 로터 코어(100)의 단락 방지 홈(103)과 대응하여 끼움 맞춤 되는 안내 돌기(131A)가 돌출 형성되고, 양측 하단에 양측으로 돌출시킨 안내편(131B)이 안내 부재(133)의 양측에 내부 하단에 형성한 안내 홈(133A)에 끼워져 전, 후 방향으로 이동 가능하게 하는 것이 좋다.
본 발명에서, 슬라이드(131)의 상부에는 경사면(131-1)을 형성되도록 하여 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)에 상기 슬라이드(131)의 경사면(131-1)과 면접되도록 하면 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)을 밀어 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B) 측으로 슬라이드(131)를 이동시킴에 따라 슬라이드(131)의 안내 돌기(131A)가 로터 코어(100)의 단락 방지 홈(103)에 끼워짐과 동시에 슬라이드(131)의 내측면이 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)에 면접되어 로터 코어(100)가 흔들림 없이 안정적으로 고정 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 하부 금형(20)은 승강수단(210)에 의하여 승강하는 승강 플레이트(220)와; 상기 승강 플레이트(220) 상부 중앙에 고정 설치된 고정 베이스 플레이트(230) 중앙 상부에 배치된 러너 플레이트(240);를 포함하여 구성하는 것이 좋다.
본 발명에서, 상기 러너 플레이트(240)는 중앙에 하방으로 뚫어 형성한 타블렛(300)이 삽입되고 복수 개의 용융 수지가 압출되는 홀 형태의 배출 포트(241)와; 상기 배출 포트(241) 외측 둘레의 러너 플레이트(240)의 상부면에 일정 간격을 두고 복수 개 배치된 방사상으로 일정 높이를 가지는 러너인 용융 수지 공급 안내 유도판(242)과; 상기 용융 수지 공급 안내 유도판(242)과 용융 수지 공급 안내 유도판(242) 사이에 용융 수지 공급 유로(243);를 포함하여 구성되도록 하는 것이 좋다.
본 발명에서, 용융 수지 공급 유로(243)는 내측은 좁은 유로(243A)와 외측은 넓은 확산 유로(243B)를 형성하여 배출 포트(241) 내부에 삽입 설치된 가열 수단(H)에 의하여 배출 포트(241)에 삽입된 타블렛(300)이 녹아 플런저(250A) 동작에 의하여 압출될 때 좁은 유로(243A)를 따라 용융 수지인 러너(L)가 강한 압력으로 압출되면서 신속하게 확산 유로(243B)를 통해 확산 되어 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 마그넷 삽입 홀과 마그넷 사이의 몰딩 충전 공간으로 압출되는 몰딩용 용융 수지의 압력에 대응하여 로터 코어를 내측 지그 및 외측 슬라이더 사이에 견고한 상태로 지지된 상태에서 용융 수지 압출 시 로터 코어의 외측 둘레에 발생 되는 크렉이나 찌그러짐 또는 부풀어오르는 현상을 방지하여 로터 코어의 성능 저하를 방지하여 품질 향상을 도모하고, 러너 플레이트에 배치된 방사상의 용융 수지 공급 유로를 통하여 압출되는 용융 수지의 압출력을 높여 신속한 몰딩이 이루어지게 함으로써 로터 코어의 생산 효율을 높일 수 있는 하이브리드 차량용 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치의 일 예시를 나타낸 사시도이다.
도 2는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 있어 고정 프레임의 저면을 보인 일부 분리 사시도이다.
도 3은 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 있어 로터 코어 및 외측 둘레 받침용 가동 가압부를 분리한 상태의 사시도이다.
도 4는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치의 일부 절개 사시도이다.
도 5는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치의 하부 금형에 설치된 러너 플레이트를 보여주기 위한 일부 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 하이브리드 차량용 로터 코어의 부분 확대 평 단면도로서, (a)는 마그넷 삽입 홀 내측 둘레면과 마그넷 외측 둘레 사이의 몰딩 충전 공간에 수지 몰딩이 충전되지 않은 상태이고, (b)는 마그넷 삽입 홀 내측 둘레면과 마그넷 외측 둘레 사이의 몰딩 충전 공간에 수지 몰딩이 충전된 상태이다.
도 7은 도 4의 A - A 선 단면도로서 (a)는 마그넷 삽입 홀 하부 내측 둘레면과 마그넷 하부에 사이의 몰딩 충전 공간에 수지 몰딩이 충전되지 않은 상태이고, (b)는 마그넷 삽입 홀 하부 내측 둘레면과 마그넷 하부 사이의 몰딩 충전 공간에 수지 몰딩이 충전된 상태이다.
도 8은 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치의 요부 발췌 사시도이다.
도 9는 로터 코어의 외측 둘레 받침용 가동 가압부의 작동 상태 도면으로서, (a)는 록킹 블럭이 슬라이드의 경사면에 면접 되지 않은 상태의 평면도이고, (b)는 록킹 블럭이 슬라이드의 경사면에 면접된 상태의 도면이며, (c)는 록킹 블럭이 슬라이드의 경사면에 면접되지 않은 상태의 요부 발췌 단면도이고, (d)는 록킹 블럭이 슬라이드의 경사면에 면접된 상태의 요부 발췌 단면도이다.
도 10은 상부 금형과 하부 금형이 상호 면접 되기 전 러너 플레이트의 배출 포트에 타블렛이 삽입된 상태의 개략적인 단면이다.
도 11은 상부 금형과 하부 금형이 상호 면접되어 러너 플레이트의 배출 포트에 삽입된 타블렛이 녹으면서 압출되어 로터 코어의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간에 제1 및 제2 수지 몰딩이 충전되는 상태를 보인 개략적인 단면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)를 나타낸 일 예시의 전체 구성 사시도이고, 도 2는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)에 있어 고정 프레임(11)의 저면을 보인 일부 분리 사시도 이며, 도 3은 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)에 있어 로터 코어(100) 및 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 분리한 상태의 사시도, 도 4는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)의 일부 절개 사시도이고 도 5는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)의 하부 금형(20)에 설치된 러너 플레이트(240)를 보여주기 위한 일부 절개 사시도, 도 6은 본 발명에 적용되는 하이브리드 차량용 로터 코어(100)의 부분 확대 평 단면도로서, (a)는 마그넷 삽입 홀(101) 내측 둘레면과 마그넷(102A)(102B) 외측 둘레 사이의 몰딩 충전 공간(S1)에 수지 몰딩(M1)이 충전되지 않은 상태이고, (b)는 마그넷 삽입 홀(101) 내측 둘레면과 마그넷(102A)(102B) 외측 둘레 사이의 몰딩 충전 공간(S1)에 수지 몰딩(M1)이 충전된 상태이며, 도 7은 도 4의 A - A 선 단면도로서 (a)는 마그넷 삽입 홀(101) 하부 내측 둘레면과 마그넷(102A)(102B) 하부에 사이의 몰딩 충전 공간(S2)에 수지 몰딩(M2)이 충전되지 않은 상태이고, (b)는 마그넷 삽입 홀(101) 하부 내측 둘레면과 마그넷(102A)(102B) 하부 사이의 몰딩 충전 공간(S2)에 수지 몰딩(M2)이 충전된 상태이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)는 상부 금형(10), 상기 상부 금형(10)의 하부에서 상하로 이동하도록 고정 프레임(11)에 설치되는 하부 금형(20)을 포함하는 구성으로 제시될 수 있다.
상기 상부 금형(10)은 상기 하부 금형(20)이 상승할 때 상기 하부 금형(20)과 접촉하여 상부로 이동하는 상부 이동 플레이트(12)를 포함하고, 상기 상부 이동 플레이트(12)의 중앙 상부에 로터 코어(100)의 내측 둘레가 면접되는 로터 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)를 상향 돌출켜 기립된 상태로 고정 안착시킬 수 있다.
상기, 하부 금형(10)(20)이 승강할 때 미 도시한 프레스 기구 등을 이용하여 상부 금형(10)을 승강시켜 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)를 통하여 몰딩 공정을 수행할 수도 있다.
상기 고정 지그(120)의 외측 둘레에는 일정 간격을 두고 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 설치하고, 상기 상부 금형(10)의 고정 프레임(11) 중앙 하방으로 하향 설치된 록킹부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부 금형(20)은 승강수단(210)에 의하여 승강하는 승강 플레이트(220)와; 상기 승강 플레이트(220) 상부 중앙에 고정 설치된 고정 베이스 플레이 트(230) 중앙 상부에 배치된 러너 플레이트(240);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 러너 플레이트(240)는 중앙에 하방으로 뚫어 형성한 EMC 또는 BMC 형태의 타블렛(300)이 삽입되고 복수 개의 용융 수지가 압출되는 홀 형태의 복수 개의 배출 포트(241)와; 상기 배출 포트(241) 외측 둘레의 러너 플레이트(240)의 상부면에 일정 간격을 두고 복수 개 배치된 방사상으로 일정 높이를 가지는 러너인 용융 수지 공급 안내 유도판(242)과; 상기 용융 수지 공급 안내 유도판(242)과 용융 수지 공급 안내 유도판(242) 사이에 용융 수지 공급 유로(243);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 용융 수지 공급 유로(243)는 내측은 좁은 유로(243A)와 외측은 넓은 확산 유로(243B)를 형성하여 배출 포트(241) 내부에 삽입 설치된 가열 수단(H)에 의하여 배출 포트(241)에 삽입된 타블렛(300)이 녹아 플런저(250A) 동작에 의하여 압출될 때 좁은 유로(243A)를 따라 용융 수지인 러너(L)가 강한 압력으로 압출되면서 신속하게 확산 유로(243B)를 통해 확산 되어 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되도록 함으로써 신속한 몰딩 작업 공정을 수행하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 하이브리드 차량용 로터 코어(100)는 내측 둘레면(100A)과 외측 둘레면(100B) 사이의 둘레에 뚫어 형성한 복수 개의 마그넷 삽입 홀(101) 각각에 2개의 마그넷(102A)(102B)을 삽입한 후 마그넷 삽입 홀(101) 내측 둘레면과 마그넷(102A)(102B) 외측 둘레면 사이의 제1 몰딩 충전 공간(S1)에 제1 수지 몰딩(M1)을 충전하게 함과 동시에 로터 코어(100)의 높이보다 낮은 마그넷(102A)(102B) 하부면과 마그넷 삽입 홀(101) 하부 내측 둘레면 사이의 제2 몰딩 충전 공간(S2)에 제2 수지 몰딩(M2)을 충전하여 마그넷(102A)(102B)을 마그넷 삽입 홀(101) 내부에 고정 시키는 구성을 가진다.
또한, 상기 마그넷 삽입 홀(101)과 마그넷 삽입 홀(101) 사이의 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)에 마그넷 간에 자속의 단락을 방지하기 위한 공극으로서 단락 방지 홈(103)이 마련되어 있다.
특히, 미 도시한 스테이터 코어에 권선된 코일의 전자석과 로터 코어(100)의 마그넷(102A)(102B)과의 자속밀도 영향을 높이기 위하여 로터 코어(100)의 내측 둘레면(100A)의 두께보다 상대적으로 로터 코어(100) 외측 둘레면(100B)의 두께를 상당히 얇게 형성하여 제공된다.
이와 같이 마그넷 삽입 홀(101)에 마그넷(102A)(102B)이 삽입된 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되지 않은 상태의 로터 코어(100)를 상기 고정 지그(120)의 외측 둘레와 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130) 내측 둘레 사이에 끼워 설치한다.
하부 금형(20)의 승강 수단(210)을 통하여 승강 플레이트(220)를 상승시켜 상기 록킹부(110) 각각의 록킹 블럭(111)이 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 구성하는 각각의 슬라이드(131)를 내측 원둘레 방향으로 밀어 로터 코어(100)의 외측 둘레면을 가압하여 지지하게 함과 동시에 로터 코어(100)의 내측 둘레면은 고정 지그(120)의 외측 둘레면에 지지하게 하여 로터 코어(100)가 고정 지그(120) 외측 둘레와 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)의 슬라이드(131) 사이에 고정된 상태로 유지하여 몰딩 공정을 수행한다.
이와 같이 로터 코어(100)의 내측 및 외측 둘레면이 고정 지그(120)의 외측 둘레면과 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)에 의하여 견고하게 고정된 상태를 유지하게 되므로 용융 수지가 누설되지 않고 정확하게 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 압출되면서 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전됨과 동시에 로터 코어(100)의 내측 둘레면(100A)의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된 로터 코어(100) 외측 둘레면(100B)에 가해지는 용융 수지 압출에 의한 압력에 견디게 되므로 로터 코어(100) 외측 둘레면(100B) 및 단락 방지 홈(103)에서 발생 될 수 있는 크렉 현상이나 찌그러지는 현상(뒤틀림) 또는 부풀어오르는 현상을 배제하여 로터 코어(100)의 성능 저하를 방지함으로써 하이브리드 차량용 로터 코어(100)의 품질을 가일층 향상시킬 수 있게 된다.
이하 구체적으로 설명한다.
상부 금형(10)의 고정 프레임(11) 중앙 하방으로 하향 설치된 록킹부(110)는 복수 개의 록킹 블럭(111)를 고정볼트로 고정 프레임(11)의 저면에 방사상의 원형 형태로 각각 일정 간격을 두고 고정 시키되, 상기 록킹 블럭(111) 각각의 내측면은 경사면(111A)을 갖도록 한다.
상기 고정 프레임(11)의 양측 하부 측면에는 스프링으로 탄설 시킨 상부 가이드(112)와; 4 모서리에 스토퍼 기능을 가지는 지지봉(113);을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 상부 가이드(112)는 상부 이동 플레이트(12)에 뚫어 형성된 안내구멍을 통하여 스프링을 탄압시키면서 안내되어 하부 금형(20)의 승강 프레이트(220)에 뚫어 형성한 안내구멍(220A)으로 안내될 수 있다.
또한, 상기 상부 이동 플레이트(12)의 4 모서리에 뚫어 형성한 안내구멍(12A)에는 후술하는 승강 플레이트(220)의 가이드 포스트(220B)가 안내되도록 할 수 있다.
도 8은 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)의 요부 발췌 사시도이다.
상부 이동 플레이트(12)의 중앙 상부에 고정 설치된 로터 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)는 중앙에 중공부를 가지며 내측 둘레에 일정 간격을 두고 세로 방향으로 보강 돌출편을 형성한 형태로 제공될 수 있다.
그리고, 고정 지그(120)의 외측 둘레에 일정 간격을 두고 설치된 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)는 고정 지그(120)의 외측 둘레의 상부 이동 플레이트(12)의 상부면에 일정간격을 두고 고정볼트로 고정 시킨 원형의 방사상으로 배치한 복수 개의 고정 스토퍼(132)와; 상기 고정 스토퍼(132)와 고정 스토퍼(132) 사이에 복수 개의 안내 부재(133)를 고정볼트로 고정 시키되, 상기 안내 부재(133)와 안내 부재(133) 사이에 배치한 복수 개의 슬라이드(131);를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 슬라이드(131)의 내측에는 로터 코어(100)의 단락 방지 홈(103)과 대응하여 끼움 맞춤 되는 안내 돌기(131A)가 돌출 형성되고, 양측 하단에 양측으로 돌출시킨 안내편(131B)이 안내 부재(133)의 양측에 내부 하단에 형성한 안내 홈(133A)에 끼워져 전, 후 방향으로 이동 가능하게 설계하여 제공될 수 있다.
상기 슬라이드(131)의 상부에는 경사면(131-1)과 평탄부(131-2)가 형성되도록 하여 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)에 상기 슬라이드(131)의 경사면(131-1)과 면접되도록 하면 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)을 밀어 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B) 측으로 슬라이드(131)를 이동시킴에 따라 슬라이드(131)의 안내 돌기(131A)가 로터 코어(100)의 단락 방지 홈(103)에 끼워짐과 동시에 슬라이드(131)의 내측면이 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)에 면접되어 로터 코어(100)가 흔들림 없이 안정적으로 고정 유지된다.
한편, 상기 고정 스토퍼(132)의 내측에 자석(132A)을 매립하고, 슬라이드(131)의 외측 단면 내부에 이와 대응하는 자석(131')을 매립하여 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)에 상기 슬라이드(131)의 경사면(131-1)과 면접 되지 않은 경우에는 상기 자석(132A)과 자석(131')의 상호 인력작용에 의하여 달라붙게 하여 슬라이드(131)의 외측 단면이 스토퍼(132)의 내측면에 면접된 상태를 유지하게 할 수 있고, 이때 슬라이드(131)의 외측 단면은 고정 스토퍼(132)에 의하여 저지되어 외측 방향으로의 이동을 제한 할 수 있다.
록킹 블럭(111)의 경사면(111A)에 상기 슬라이드(131)의 경사면(131-1)이 면접되어 슬라이드(131)가 이동할 시에는 상기 자석(132A)과 자석(131')은 이탈되어 슬라이드(131)의 이동을 자유롭게 수행할 수 있고, 상기 자석(132A)과 자석(131A) 대신에 스프링을 이용하여 대체 사용 가능하게 설계할 수도 있으며, 스프링을 사용할 경우에는 고정 스토퍼(132)의 내측과 슬라이드(131)의 외측 단면 내부 사이에 스프링을 설치하되, 고정 스토퍼(132)의 내측 홈에는 스프링의 일단을 고정 시키고, 슬라이드(131)의 외측 단면 내부 홈에는 스프링의 타단을 고정 시켜 록킹 블럭(111)에 의하여 슬라이드(131)를 내측 방향으로 가압하게 하면 스프링이 탄발되고, 록킹 블럭(111)의 가압력이 해제되면 스프링이 탄축되면서 슬라이드(131)가 원위치되도록 할 수 잇다.
따라서, 록킹 블럭(111)가 슬라이드(131)를 가압한 후 록킹 블럭(111)이 슬라이드(131)로부터 이탈하게 되면 고정 스토퍼(132)의 자석(132A)의 자력에 의하여 슬라이드(131)의 자석(131')을 당기게 함으로써 슬라이드(131) 각각이 원위치하면서 고정 스토퍼(132)에 의하여 이동 제한을 받게 되고, 이러한 슬라이드(131)의 전, 후진 작동은 자석 이외 스프링 등의 작동 부재를 통해서도 이루어질 수 있다.
이와 같은 슬라이드(131)의 작동 상태는 도 8에 도시한 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)의 작동 상태 도면에서 확인할 수 있다.
도 9는 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)의 작동 상태 도면으로서, (a)는 록킹 블럭(111)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)에 면접되지 않은 상태의 평면도이고, (b)는 록킹 블럭(111)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)에 면접된 상태의 도면이며, (c)는 록킹 블럭(111)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)에 면접되지 않은 상태의 요부 발췌 단면도이고, (d)는 록킹 블럭(111)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)에 면접된 상태의 요부 발췌 단면도이다.
한편, 하부 금형(20)의 승강 수단(210)은 승강 플레이트(220)를 승강시키기 위한 수단으로서, 하부 고정 플레이트(21)의 양측 중앙에 배치된 승강용 실린더(221)와; 상기 승강용 실린더(221)의 양단에 배치된 랙 기어와 피니언 기어로 조합된 기어부(222);를 포함하여 구성하되, 기어부(222)의 고정 플레이트(21)의 상부면에 고정 시킨 고정 블럭(21A)의 양단의 랙 기어와 맞물린 피니언 기어의 축에 끼워진 전, 후 서포트 플레이트(223)의 상부면을 승강 플레이트(220)의 저면에 고정 시키는 구성으로 이루어질 수 있고, 상기 승강용 실린더(221)의 작동에 따라 승강하는 피스톤이 승강 플레이트(220)를 승강시키면서 기어부(222)의 동작에 따라 서포트 플레이트(223)를 승강시키게 함으로써 안정적으로 승강 플레이트(220)의 승강 작동이 이루어질 수 있다.
상기 승강 플레이트(220)의 4 모서리에는 승강 플레이트(220) 상승 시 상부 이동 플레이트(12)의 안내구멍(12A)에 안내되는 하부 가이드 포스트(220B)가 돌출되도록 구성될 수 있다.
상기 러너 플레이트(240)의 배출 포트(241)에 삽입된 타블렛(300) 하부에는 플런저 구동 수단(250)에 의하여 승강하는 플런저(250A)의 상부면이 면접되고, 용융 수지 공급 유로(243)의 바닥면에 이젝터 핀(260)이 설치되어 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전된 후 이젝터 핀(260)이 미 도시한 승강 수단에 의하여 상승 되면서 경화된 러너(L)를 이탈시킬 수 있게 하고, 러너 플레이트(240)의 외측 둘레에 돌출시킨 마그넷 푸쉬 핀(270)이 상부 이동 플레이트(12)의 요입부(12-1)에 형성된 용융 수지 배출 구멍(12-1')에 끼워지게 하여 로터 코어(100)의 마그넷 삽입 홀(101)에 삽입된 마그넷(102A)(102B)의 하부면을 받쳐 주게 한 상태에서 용융 수지 배출 구멍(12-1')을 통하여 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되도록 하는 공정을 수행할 수 있다.
상기 상부 이동 플레이트(12)의 요입부(12-1)의 저면은 러너 플레이트(240)의 용융 수지 공급 안내 유도판(242)의 상부 각각의 상부면에 강하게 밀접되면서 접촉되어 용융 수지가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)의 구동 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 10은 상부 금형(10)과 하부 금형(20)이 상호 면접되기 전 러너 플레이트(240)의 배출 포트(241)에 타블렛(300)이 삽입된 상태의 개략적인 단면이고, 도 11은 상부 금형(10)과 하부 금형(20)이 상호 면접되어 러너 플레이트(240)의 배출 포트(241)에 삽입된 타블렛(300)이 가열 수단(H)에 의해 녹으면서 압출되어 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되는 상태를 보인 개략적인 단면도이다.
상기 상부 금형(10)과 하부 금형(20)의 상호 면접 및 이탈 방법은 일반적인 프레스 가공 방법을 채택하여 상부 금형(10)이 하강하면서 하부 금형(20)과 면접되도록 하거나 하부 금형(20)이 상승하면서 상부 금형(10)에 면접되는 어느 방법을 토하여서도 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치(1)를 구동하게 할 수 있으나, 본 발명에서는 하부 금형(20)의 승강 플레이트(220)를 승강수단(210)에 의하여 승강하게 하여 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되는 실시예를 채택하여 설명 되었다.
이상에서 기술한 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 몰딩 장치 10 : 상부 금형
12 : 상부 이동 플레이트 12A : 안내구멍 20 : 하부 금형 21 : 고정 플레이트
21A : 고정 블럭 100 : 로터 코어
100A, 100B : 내, 외측 둘레면 101 : 마그넷 삽입 홀
102A, 102B ; 마그넷 103 : 단락 방지 홈
110 : 록킹부 111 : 록킹 블럭
111A : 경사면 112 : 상부 가이드
113 : 지지봉 120 : 고정 지그
130 : 가동 가압부 131 : 슬라이드
131A : 안내 돌기 131B : 안내편
131-1 : 경사면 131-2 : 평탄부
131', 132A : 자석 132 : 고정 스토퍼
133 : 안내 부재 133A : 안내홈
210 : 승강수단 220 : 승강 플레이트
220A : 안내구멍 220B : 가이드 포스트
221 : 승강용 실린더 222 : 기어부
223 : 서포트 플레이트 230 : 고정 베이스 플레이트
240 : 러너 플레이트 242 : 용융 수지 공급 안내 유도판
243 : 용융 수지 공급 유로 243A : 좁은 유로
243B : 확산 유로 250 : 플런저 구동 수단
250A : 플런저 260 : 이젝터 핀
270 : 마그넷 푸쉬 핀 L : 러너
M1, M2 : 제 및 제2 수지 몰딩 H : 가열 수단
S1, S2 : 제 및 제2 몰딩 충전 공간

Claims (9)

  1. 상부 금형(10), 상기 상부 금형(10)의 하부에서 상하로 이동하도록 고정 프레임(11)에 설치되는 하부 금형(20)을 포함하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치에 있어서,
    상기 상부 금형(10)은 상기 하부 금형(20)이 상승할 때 상기 하부 금형(20)과 접촉하여 상부로 이동하는 상부 이동 플레이트(12)를 포함하고,
    상기 상부 이동 플레이트(12)의 중앙 상부에 로터 코어(100)의 내측 둘레가 면접되는 로터 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)가 기립된 상태로 안착 되며,
    상기 고정 지그(120)의 외측 둘레에 일정 간격을 두고 로터 코어(100)의 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)를 설치하고,
    상기 상부 금형(10)의 고정 프레임(11) 중앙 하방으로 하향 설치된 록킹부(110)를 포함하되,
    로터 코어(100)의 내측 둘레면(100A)은 코어 내측 둘레 받침용 고정 지그(120)의 외측 둘레면에 면접시키고, 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)에 록킹부(110)의 록킹 블럭(111)이 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)의 슬라이드(131)에 면접시키면서 슬라이드(131)의 내측면이 가압되도록 한 상태에서 로터 코어(100)의 삽입 홀(101)과 마그넷(102A)(102B) 사이의 측면 및 하부에 형성되는 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 수지 몰딩(M1)(M2)을 충전할 때 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)이 압출되는 용융 수지의 압력에 의하여 훼손되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 로터 코어(100)는 하이브리드 차량용 로터 코어인 것을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  3. 제1항에 있어서, 록킹부(110)는 복수 개의 록킹 블럭(111)를 고정볼트로 고정 프레임(11)의 저면에 방사상의 원형 형태로 각각 일정 간격을 두고 고정 시키되, 상기 록킹 블럭(111) 각각의 내측면은 경사면(111A)을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  4. 제1항에 있어서, 외측 둘레 받침용 가동 가압부(130)는 고정 지그(120)의 외측 둘레의 상부 이동 플레이트(12)의 상부면에 일정간격을 두고 고정볼트로 고정 시킨 원형의 방사상으로 배치한 복수 개의 고정 스토퍼(132)와; 상기 고정 스토퍼(132)와 고정 스토퍼(132) 사이에 복수 개의 안내 부재(133)를 고정볼트로 고정 시키되, 상기 안내 부재(133)와 안내 부재(133) 사이에 배치한 복수 개의 슬라이드(131);를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  5. 제4항에 있어서, 슬라이드(131)의 내측에는 로터 코어(100)의 단락 방지 홈(103)과 대응하여 끼움 맞춤 되는 안내 돌기(131A)가 돌출 형성되고, 양측 하단에 양측으로 돌출시킨 안내편(131B)이 안내 부재(133)의 양측에 내부 하단에 형성한 안내 홈(133A)에 끼워져 전, 후 방향으로 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  6. 제4항에 있어서, 슬라이드(131)의 상부에는 경사면(131-1)을 형성되도록 하여 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)에 상기 슬라이드(131)의 경사면(131-1)과 면접되도록 하면 록킹 블럭(111)의 경사면(111A)이 슬라이드(131)의 경사면(131-1)을 밀어 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B) 측으로 슬라이드(131)를 이동시킴에 따라 슬라이드(131)의 안내 돌기(131A)가 로터 코어(100)의 단락 방지 홈(103)에 끼워짐과 동시에 슬라이드(131)의 내측면이 로터 코어(100)의 외측 둘레면(100B)에 면접되어 로터 코어(100)가 흔들림 없이 안정적으로 고정 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  7. 제1항에 있어서, 하부 금형(20)은 승강수단(210)에 의하여 승강하는 승강 플레이트(220)와; 상기 승강 플레이트(220) 상부 중앙에 고정 설치된 고정 베이스 플레이트(230) 중앙 상부에 배치된 러너 플레이트(240);를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 러너 플레이트(240)는 중앙에 하방으로 뚫어 형성한 타블렛(300)이 삽입되고 복수 개의 용융 수지가 압출되는 홀 형태의 배출 포트(241)와; 상기 배출 포트(241) 외측 둘레의 러너 플레이트(240)의 상부면에 일정 간격을 두고 복수 개 배치된 방사상으로 일정 높이를 가지는 러너인 용융 수지 공급 안내 유도판(242)과; 상기 용융 수지 공급 안내 유도판(242)과 용융 수지 공급 안내 유도판(242) 사이에 용융 수지 공급 유로(243);를 포함하여 구성되도록 하는 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 용융 수지 공급 유로(243)는 내측은 좁은 유로(243A)와 외측은 넓은 확산 유로(243B)를 형성하여 배출 포트(241) 내부에 삽입 설치된 가열 수단(H)에 의하여 배출 포트(241)에 삽입된 타블렛(300)이 녹아 플런저(250A) 동작에 의하여 압출될 때 좁은 유로(243A)를 따라 용융 수지인 러너(L)가 강한 압력으로 압출되면서 신속하게 확산 유로(243B)를 통해 확산 되어 로터 코어(100)의 제1 및 제2 몰딩 충전 공간(S1)(S2)에 제1 및 제2 수지 몰딩(M1)(M2)이 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 로터 코어의 마그넷 몰딩 장치.
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