WO2015009031A1 - 로터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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WO2015009031A1
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rotor
molding part
magnet
molding
rotor core
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PCT/KR2014/006394
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윤근영
김영관
이운용
정수권
정재웅
황웅
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • It relates to a rotor manufactured by double injection in order to facilitate magnetization and a manufacturing method thereof.
  • a motor is a machine that obtains rotational force from electrical energy and includes a stator and a rotor.
  • the rotor is configured to electromagnetically interact with the stator and is rotated by a force acting between the magnetic field and the current flowing in the coil.
  • Permanent magnet motors that use permanent magnets to generate magnetic fields include surface mounted permanent magnet motors, interior type permanent magnet motors, and spoke type permanent magnet motors. magnet motor).
  • the spoke type permanent magnet motor has high magnetic flux concentration in structure, which can generate high torque and high power, and has the advantage of miniaturizing the motor for the same output.
  • Spoke-type permanent magnet motors can be applied to washing machine drive motors, electric vehicle drive motors and small generator drive motors that require high torque and high output characteristics.
  • the rotor of the spoke-type permanent magnet motor includes a plurality of permanent magnets disposed radially about a rotation axis, a plurality of rotor cores disposed between the permanent magnets, a plurality of rotor cores, and a molding part supporting the plurality of magnets. Include.
  • the plurality of magnets are accommodated in the mold and arranged together with the resin in a state in which they are alternately arranged with the plurality of rotor cores without being magnetized.
  • Injection molding. Magnetization of the magnet was made after injection molding. In this case, the magnet may not be magnetized to a desired intensity because there is a distance as much as the thickness of the molding part between the magnetizer and the magnet. The decrease in magnetization efficiency has been a factor in deteriorating motor performance.
  • the rotor is manufactured by a double injection in which a plurality of magnets before the magnetization and a rotor core alternately arranged with the plurality of magnets are partially injected, and a two-step injection is performed for the entire rotor after magnetization has been performed.
  • a rotor and a method of manufacturing the same which can facilitate magnetization of a magnet.
  • One embodiment of the rotor includes a first injection part provided with a first injection molding to support a rotor assembly including a magnet and a rotor core and a rotor assembly before magnetization of the magnet, and a second injection to support the rotor assembly after magnetization of the magnet. It may include a molding part including a second molding part which is molded and provided.
  • the first molding part may be provided at a portion of the rotor assembly. Specifically, the first molding part may be provided to expose at least one of the inner end and the outer end of the rotor core, or may be provided on at least one of the upper and lower surfaces of the rotor assembly.
  • the first molding part may be provided to connect the entire rotor assembly disposed in an annular shape, or may be provided in each of the plurality of separate rotor assemblies.
  • a positioning groove for determining a magnetization position may be formed at one side of the first molding part.
  • a filling hole may be formed in the rotor core so that the first molding part is provided, and a filling groove may be formed in at least one of the outer end and the inner end of the rotor core.
  • an interference protrusion may be formed on at least one of the outer end and the inner end of the rotor core, and a seating protrusion may be formed on a surface adjacent to the magnet of the rotor core.
  • the magnet may be alternately disposed with the rotor core.
  • magnetization of the magnet may be made through one of the inner and outer ends of the rotor core, in which case the ratio of the length of the magnet (Hm) to the width (Wc) of the end at which the magnet is magnetized (Hm / Wc) may be 0.5 or more and 5.5 or less.
  • magnetization of the magnet may be made through the inner and outer ends of the rotor core, in which case the length of the magnet (Hm) relative to the width WcL of the wider end of the inner and outer ends.
  • Ratio (Hm / WcL) may be 0.5 or more and 5.5 or less.
  • the driving shaft may further include a serration connected thereto, and the second molding part may be connected by the serration and insert injection molding, banding, or a connecting member.
  • according to an embodiment may further include a frame made of a metal material connected to the molding.
  • the second molding part may be provided by second injection molding while the rotor assembly is supported by the frame.
  • the frame has a cylindrical shape, and an outer circumferential surface of the molding part and an inner circumferential surface of the frame may be connected.
  • the frame may have a cylindrical shape in which one surface is open, and the other surface that is not open may be provided to have a plurality of circles having different diameters.
  • the second molding part may be provided to support the outer circumferential side of the rotor assembly.
  • the second molding part may be formed to extend by a predetermined length to the outer circumferential side of the rotor assembly.
  • One embodiment of the manufacturing method of the rotor is to arrange the mark net and the rotor core alternately to provide a rotor assembly, to prepare a first molding portion for supporting the rotor assembly by first injection molding, the magnetizer is a magnetic flux Supplying to magnetize the magnet and providing a second molding portion for supporting the rotor assembly and the first molding portion by second injection molding.
  • the magnet can be easily magnetized before the second stage injection after the first stage injection by allowing the rotor to be manufactured by double injection.
  • FIG. 1 is a view illustrating a washing machine according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the tub and the motor according to the first embodiment.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of the motor according to the first embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B are perspective views of the rotor according to the first embodiment.
  • FIG 5 is a view showing the inside of the rotor according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the tub and the motor according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the motor according to the second embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are perspective views of the rotor according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of the rotor assembly and the molding part according to the second embodiment.
  • FIG. 10A illustrates a rotor assembly according to an embodiment.
  • 10B illustrates a rotor assembly according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a view illustrating a magnetic field formed when starting a motor without a mounting protrusion according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of a rotor core including a seating protrusion according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a view illustrating a magnetic field formed at startup of a motor including a seating protrusion according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 14 illustrates a concept of determining a width of a rotor core and a length of a magnet, according to an exemplary embodiment.
  • 15A-15P are cross-sectional views of examples of rotor core shapes.
  • FIG. 16 illustrates a rotor including a first injection molded molding part and a rotor assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 17 illustrates a magnetizer for magnetizing a magnet and a rotor before a second injection, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 18 illustrates a rotor including a second injection molded molding and a rotor assembly, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 19 illustrates a rotor including a second injection molded molding, the rotor assembly, and a serration according to another embodiment.
  • FIG. 20 illustrates a rotor including a second injection molded molding, a rotor assembly, a serration, and a frame according to another embodiment.
  • 21A is a perspective view of a molding part in which a second molding part and a serration are connected by insert injection, according to an exemplary embodiment.
  • 21B is a perspective view of a molding part in which a second molding part and a serration are connected by a connection member, according to another exemplary embodiment.
  • 22A is a perspective view of a rotor including a frame provided on an outer circumferential surface of a molding part, according to an exemplary embodiment.
  • 22B is an enlarged cross-sectional view of a rotor including a frame provided on an outer circumferential surface of a molding part, according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 23 is a diagram showing the concept of a rotor according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a view showing a cross section of the rotor according to the third embodiment.
  • 25 is a flow chart for a method of manufacturing a rotor according to one embodiment.
  • the rotor described below may be applied to all kinds of devices that use a motor as a power source such as a washing machine, an air conditioner, an electric vehicle, a light rail, an electric bicycle, and a small generator, but the following description will be given by using a washing machine as an example.
  • rotors there are two types of rotors, an outer type rotor in which the rotor is located outside the stator, and an inner type rotor in which the stator is located outside the rotor.
  • the rotor described below may be applied to both the outer type rotor and the inner type rotor, but will be mainly described below with respect to the outer type rotor.
  • FIG. 1 is a view illustrating a washing machine according to an embodiment.
  • the washing machine 1 includes a cabinet 10 forming an exterior, a tub 20 disposed inside the cabinet 10, and a drum rotatably disposed inside the tub 20. 30 and a motor 40 for rotationally driving the drum 30.
  • An inlet 11 is formed in the front portion of the cabinet 10 to inject laundry into the drum 30.
  • the inlet 11 is opened and closed by a door 12 provided in the front part of the cabinet 10.
  • the upper portion of the tub 20 is provided with a water supply pipe 50 for supplying the wash water to the tub (20).
  • a water supply pipe 50 for supplying the wash water to the tub (20).
  • One side of the water supply pipe 50 is connected to an external water supply source, and the other side of the water supply pipe 50 is connected to the detergent supply device 60.
  • Detergent supply device 60 is connected to the tub 20 through a connecting pipe (55). Water supplied through the water supply pipe 50 is supplied into the tub 20 together with the detergent via the detergent supply device 60.
  • a drain pump 70 and a drain pipe 75 for discharging water in the tub 20 to the outside of the cabinet 10 are installed below the tub 20.
  • a plurality of through-holes 31 are formed around the drum 30 for distribution of the wash water, and a plurality of lifters are formed on the inner circumferential surface of the drum 30 so that the laundry can be raised and dropped when the drum 30 rotates. 32 is installed.
  • the drum 30 and the motor 40 are connected through the drive shaft 80. That is, the motor 40 may be provided with a direct drive (DD) motor.
  • the drive shaft 80 transmits the rotational force of the motor 40 to the drum 30.
  • One end of the drive shaft 80 is connected to the drum 30, and the other end of the drive shaft 80 extends to the outside of the rear wall 21 of the tub 20.
  • the rear wall 21 of the tub 20 is provided with a bearing housing 82 to rotatably support the drive shaft 80.
  • the bearing housing 82 may be made of an aluminum alloy, and may be inserted into the rear wall 21 of the tub 20 when the tub 20 is injection molded.
  • Bearings 84 are installed between the bearing housing 82 and the drive shaft 80 so that the drive shaft 80 can rotate smoothly.
  • the motor 40a is connected to the rear wall 21 of the tub 20 together with the sensor assembly 150.
  • the rear wall 21 of the tub 20 is provided with a bearing 84 at the center thereof, and a bearing housing 82 having a large diameter and the same center point as the bearing 84 on the outer circumferential side of the provided bearing 84. ) May be provided.
  • the outer peripheral side of the bearing housing 82 may be provided with a circular motor seating portion having the same center point as the bearing housing 82 and having a diameter larger than that of the bearing housing 82.
  • the connection protrusion 161 may be provided along the outer circumference of the motor seating portion.
  • At least one connecting protrusion 161 may be provided on an outer circumference of the motor seating part, and the connecting protrusion 161 may protrude toward the motor 40a on the outer circumference of the motor seating part.
  • the connection protrusion 161 may protrude to be perpendicular to the rear wall 21 of the tub 20.
  • the connecting protrusion 161 may be provided symmetrically or asymmetrically along an extension line of the diameter passing through the center of the motor seating portion.
  • at least one other connecting protrusion 161 may be provided near the one connecting protrusion 161. That is, the arrangement of the connection protrusion 161 may be arranged to correspond to the arrangement of the connection hole 162 of the stator 100.
  • the connecting protrusion 161 may be provided such that two connecting protrusions 161 and one connecting protrusion 161 are alternated in the circumferential direction.
  • connection protrusion 161 may have a shape of a pillar, and the cross section may have various shapes corresponding to the connection hole 162 of the stator 100.
  • the connection protrusion 161 may have a cylindrical shape to correspond to the circular connection hole 162.
  • connection method various methods for connecting the sensor assembly 150 and the motor 40a to the rear wall 21 of the tub 20 may be used as an example of the connection method.
  • the sensor assembly 150 is provided near the motor 40a to detect rotational displacement of the motor 40a.
  • the sensor assembly 150 may be provided at one side of the stator 100 to detect a rotation speed, torque, rotation angle, frequency, and the like of the rotor 200a. As shown in FIG. 2, the sensor assembly 150 may be provided between the tub 20 and the stator 100, and the tub 20 and the stator may be opposite to the rear wall 21 of the tub 20. 100) and the sensor assembly 150 may be provided in the order. In addition, the sensor assembly 150 may correspond to the connection protrusion 161 of the motor seating portion, and may have a groove similar to the connection hole 162 of the stator 100.
  • the width of the grooved side may be less than or equal to the width of the outer circumferential side, or the rotor provided on the inner circumferential side of the stator 100. In order to detect the rotational displacement of the 200a, the width of the grooved side may be less than or equal to the width of the inner circumferential side.
  • one sensor assembly 150 may be provided, but two or three or more sensor assemblies 150 may be provided. The number of sensor assemblies 150 provided may be determined in consideration of the structure and unit cost of the manufactured rotor 200a and an error range of rotational displacement to be sensed.
  • the sensor assembly 150 may include a rotational speed sensor to detect a rotational displacement of the motor 40a.
  • the sensor assembly 150 may include a hall sensor.
  • the Hall sensor uses an N-type semiconductor, and can express the magnetic field as a voltage through the Hall Effect. Therefore, the hall sensor may output an angle, a frequency, a driving time, etc. related to the rotational displacement of the rotor 200a by detecting a change in the magnetic field due to the rotation of the rotor 200a.
  • a means for detecting the rotational displacement of the rotor 200a not only a hall sensor, but also an angle sensor such as a resolver, a potentiometer, an absolute encoder, an incremental encoder, etc. May be used.
  • the resolver is a type of rotary transformer connected to the axis of the motor 40a to output an alternating current voltage in proportion to the position of the rotor 200a
  • a potentiometer is an angle sensor. Accordingly, it is an angle sensor that calculates an electrical input that is directly proportional to the rotating angle by varying the value of the variable resistor.
  • Absolute Encoder is an angle sensor that detects how much rotation is in the corresponding position using an optical pulse wave without setting a reference position, and Incremental Encoder sets a reference position. By calculating the angle through the increase and decrease of the measured angle, it is an angle sensor that detects how much rotation in the corresponding position using the optical pulse wave.
  • the rotational speed sensor calculates the rotational speed of the motor 40a based on the rotational angle, the frequency and the driving time of the rotor 200a detected by the rotational speed sensor, and provides the configuration to control the motor 40a. It may be.
  • the sensor assembly 150 may detect the mechanical movement of the rotor 200a to calculate the rotational speed of the rotor 200a, but may also detect the electrical change to calculate the rotational speed of the rotor 200a. Specifically, the sensor assembly 150 may calculate the rotational speed of the rotor 200a by detecting a change in driving power supplied to the coil 120 or a counter electromotive force caused by the rotation of the rotor 200a.
  • the motor 40a may be connected to a motor seating part provided on the rear wall 21 of the tub 20, and the motor 40a may include a stator 100 and a rotor 200a.
  • the motor 40a may include a stator 100 and a rotor 200a.
  • the stator 100 may include a stator core 130, a coil 120, and a connection hole 162.
  • the stator core 130 forms a skeleton of the stator 100 to maintain the shape of the stator 100, and when one tooth is magnetized by the power source, another tooth adjacent to one tooth is different from the polarity that is magnetized by the power source. It can provide a passage through which a magnetic field is formed to be induced magnetized.
  • stator core 130 may be formed to have a cylindrical shape, and may be formed by stacking a pressed iron plate.
  • a plurality of teeth may be positioned in the circumferential direction on the outer circumferential side of the stator core 130, and a plurality of connection holes 162 may be provided on the inner circumferential side of the stator core 130.
  • various shapes for maintaining the shape of the stator 100 and allowing the tooth and the connection hole 162 to be provided may be used as an example of the shape of the stator core 130.
  • a plurality of teeth may be disposed on the outer circumference of the stator core 130 to divide the space between the stator 100 and the rotor 200a outside the stator core 130 into a plurality of slots along the circumferential direction.
  • the number of teeth in the stator core 130 may be 24 or more and 48 or less.
  • the teeth may provide a space in which the coil 120 is to be located, and may be magnetized to one of the N pole and the S pole by a magnetic field formed by the power supplied to the coil 120.
  • the tooth may have a shape of Y, and a surface adjacent to the rotor 200a among the outer surfaces of the teeth may have a curved surface in order to efficiently generate attractive force and repulsive force with the rotor core 220 in the rotor 200a.
  • various structures for providing a space in which the coil 120 is to be located and for efficiently generating attractive force and repulsive force with the rotor core 220 may be used as an example of the tooth.
  • the coil 120 may be provided in an insulator located on the teeth of the stator core 130 to form a magnetic field due to the applied power. For this reason, the coil 120 may magnetize the tooth in which the coil 120 is located.
  • the power supplied to the coil 120 may be in the form of three phases, or may be in the form of a single phase.
  • the coil 120 may be wound in a concentrated winding method and a distributed winding method.
  • the coil 120 is wound around the stator 100 such that the number of slots on one pole is one
  • the distribution winding method is a method in which the coil 120 is divided into two or more slots in a slotted electric device. to be.
  • various methods for efficiently magnetizing the tooth may be used as an example of a method of winding the coil 120.
  • the material used for the coil 120 may be copper, aluminum or a composite material of copper and aluminum.
  • various materials for efficiently magnetizing the tooth may be used as an example of the material of the coil 120.
  • connection hole 162 is provided on the inner circumferential surface of the stator core 130 to provide a space into which the connection protrusion 161 of the motor seating portion provided on the rear wall 21 of the tub 20 is inserted.
  • connection hole 162 may be inserted into the connection protrusion 161 and fixed by the connection member.
  • a bolt 262b which is less than or equal to the diameter of the connection hole 162 is inserted to maintain the stator 100 and the tub 20 in a coupled state. Can provide a clamping force.
  • connection hole 162 may be provided to correspond to the shape of the connection protrusion 161 provided on the rear wall 21 of the tub (20).
  • the connection hole 162 may be provided as a circular hole so as to correspond to the connection protrusion 161 having a cylindrical shape.
  • the rotor 200a rotates by interacting with a magnetic field formed with the magnet 240 and the rotor core 220 provided along the inner circumferential surface and a magnetic field formed by supplying power to the coil 120 of the stator 100.
  • Fig. 4A shows the external appearance of the rotor on the side where the stator is not located
  • Fig. 4B shows the external appearance of the rotor on the side where the stator is located
  • 5 shows the inside of the rotor.
  • the rotor 200a may include an annular rotor assembly 210 and a molding part 260a for supporting the rotor assembly 210.
  • the rotor assembly 210 forms a magnetic field by the magnet 240, and the magnetic field formed by the power supplied to the coil 120, the attraction force and the repulsive force act.
  • the rotor assembly 210 has an annular shape.
  • the rotor assembly 210 may include a rotor core 220 disposed radially and a magnet 240 disposed between the rotor core 220.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 are alternately arranged, and the alternately arranged rotor assembly 210 may be arranged to be curved, or may be arranged to have an annular shape.
  • the molding part 260a supports the rotor assembly 210 and transmits the rotational force generated by the rotor assembly 210 to the drive shaft.
  • the molding part 260a is formed to surround the rotor assembly 210 outside the rotor assembly 210 to prevent scattering of the rotor assembly 210 including the rotor core 220 and the magnet 240 therein. prevent.
  • the thickness of the molding part may be determined by the centrifugal force applied to the rotor assembly, the output of the motor and the rigidity of the molding part material.
  • the thickness of the molding part may be 1 [mm] or more and 5 [mm] or less.
  • the molding part 260a may be provided with a circular partition wall coupled with a cylindrical partition wall and a lower surface of the cylindrical partition wall along the annular rotor assembly 210.
  • the molding part 260a may have a cylindrical shape having one surface open as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • a portion of the rotor core 220 may be exposed on a surface of the cylindrical partition wall close to the stator 100 so as to easily interact with a magnetic field formed in the stator core 130. That is, a portion of the rotor core 220 of the inner circumferential surface of the molding part 260a may be exposed to the outside of the outer type rotor 200a, and the rotor 200a of the inner type of the rotor 200a may be exposed to the outer circumferential surface of the molding part 260a. A portion of the core 220 may be exposed to the outside.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 are formed on the surface of the cylindrical partition not adjacent to the stator 100 so that the magnetic flux generated by the magnet 240 does not leak in a direction opposite to the stator 100. It may not be exposed to the outside. That is, the outer type rotor 200a may not expose the rotor core 220 and the magnet 240 on the outer circumferential surface of the molding part 260a, and the inner type rotor 200a may have the molding part 260a. The rotor core 220 and the magnet 240 of the inner peripheral surface of the may not be exposed to the outside.
  • the surface of the cylindrical partition that is not close to the stator 100 may be formed by extending the molding portion 260a by a predetermined length to the outer peripheral side in order to prevent the rotor assembly 210 from scattering.
  • the molding part 260a may be extended to the outer circumferential side by a length of 2 [mm] or more and 3 [mm] or less.
  • the molding part 260a may include a first molding part 266 supporting the rotor assembly 210 before magnetization of the magnet 240 and a second molding part supporting the rotor assembly 210 after magnetization to prevent scattering. 268 and a serration 262a for transmitting the rotational force generated by the rotor 200a to the drive shaft.
  • the material of the molding unit 260a may be a nonmagnetic material.
  • the molding part 260a may use a resin so that magnetic flux does not leak to a side opposite to the side adjacent to the rotor 200a.
  • the molding part 260a may use an epoxy resin, urethane resin, polybutyrene terephthalate resin (PBT), and polyethylene terephthalate (PET).
  • the material of the first molding part 266 and the material of the second molding part 268 may be the same or different.
  • various materials for preventing leakage of magnetic flux may be used as an example of the material of the molding part 260a.
  • first molding part 266, the second molding part 268, and the serration 262a will be described with reference to FIGS. 16 to 21B below.
  • the molding part 260b supports the rotor assembly 210 and transmits the rotational force generated by the rotor assembly 210 to the drive shaft.
  • the molding part 260b is formed to surround the rotor assembly 210 outside the rotor assembly 210 to prevent scattering of the rotor assembly 210 including the rotor core 220 and the magnet 240 therein. prevent.
  • the thickness of the molding part may be determined by the centrifugal force applied to the rotor assembly, the output of the motor and the rigidity of the molding part material.
  • the thickness of the molding part may be 1 [mm] or more and 5 [mm] or less.
  • the molding part 260b may be provided with a cylindrical partition wall along the annular rotor assembly 210.
  • the molding part 260b may have a cylindrical shape in which upper and lower surfaces are open.
  • a portion of the rotor core 220 may be exposed on a surface of the cylindrical partition wall close to the stator 100 so as to easily interact with a magnetic field formed in the stator core 130. That is, a part of the rotor core 220 of the inner circumferential surface of the molding part 260b may be exposed to the outside of the outer type rotor 200b, and the rotor 200b of the inner type of the rotor 200b may be a rotor of the outer circumferential surface of the molding part 260b. A portion of the core 220 may be exposed to the outside.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 are formed on the surface of the cylindrical partition not adjacent to the stator 100 so that the magnetic flux generated by the magnet 240 does not leak in a direction opposite to the stator 100. It may not be exposed to the outside. That is, the outer type rotor 200b may not expose the rotor core 220 and the magnet 240 on the outer circumferential surface of the molding part 260b, and the inner type rotor 200b may have the molding part 260b. The rotor core 220 and the magnet 240 of the inner peripheral surface of the may not be exposed to the outside.
  • the surface of the cylindrical partition that is not close to the stator 100 may be formed by extending the molding portion 260b by a predetermined length to the outer peripheral side in order to prevent the rotor assembly 210 from scattering.
  • the molding part 260b may be extended to the outer circumferential side by a length of 2 [mm] or more and 3 [mm] or less.
  • the cylindrical molding part 260b may be connected to and supported by the frame 269.
  • the frame 269 may have a cylindrical shape having one surface open, and may include a metal material having high rigidity.
  • the material of the frame 269 may be a metal having high rigidity to support the rotor assembly 210 and the molding part 260b to prevent scattering.
  • a metal having high rigidity to support the rotor assembly 210 and the molding part 260b to prevent scattering.
  • steel or aluminum (Al) may be used for the frame 269.
  • various materials having high rigidity may be used as an example of the material of the frame 269.
  • the frame 269 may include a cylindrical partition wall 269a and a circular partition wall that are coupled to a lower surface of the cylindrical partition wall on a surface side adjacent to the outer circumferential surface of the second molding part 268.
  • the frame 269 may have a cylindrical shape having one surface open as illustrated in FIGS. 7 to 8B.
  • the bottom surface of the circular partition wall 269a of the frame 269 may be provided to form a circular shape having a same center and having a different diameter as shown in FIG. 8A.
  • the centrifugal force acts in the outer circumferential direction so that deformation of the frame 269 may occur.
  • the centrifugal force may be reduced by reducing the diameter of the lower surface of the frame 269. have. Therefore, a plurality of bending shapes may be provided on the bottom surface of the frame 269, and now the partition walls 269b provided below the diameter of the cylindrical partition wall 269a may be smaller. That is, as shown in FIG. 8A, the diameter of the frame 269 may be reduced toward the side where the serration 262b is located.
  • connection between the frame 269 and the second molding part 268 may be connected by pressing or may be connected through bonding through the connecting member.
  • the connecting member may be a bolt 262b and a nut 262c or an adhesive.
  • various methods for connecting the frame 269 and the second molding part 268 may be used.
  • connection between the frame 269 and the serration 262b may be connected by press-fitting, squeezed through bonding through a connecting member, or may be connected through insert injection.
  • the connecting member may be a bolt 262b and a nut 262c or an adhesive.
  • various methods for connecting the frame 269 and the serration 262b may be used.
  • the molding part 260b may include a first molding part 266 supporting the rotor assembly 210 before magnetization of the magnet 240 and a second molding part supporting the rotor assembly 210 after magnetization to prevent scattering. 268, a serration for transmitting the rotational force generated by the frame 269 and the rotor 200b to the driving shaft by connecting the first molding part and the second molding part 268 to support the second molding part 268. 262b).
  • the material of the molding unit 260b may be a nonmagnetic material.
  • the molding part 260b may use a resin such that magnetic flux does not leak to a side opposite to the side adjacent to the rotor 200b.
  • the molding part 260b may use an epoxy resin, a urethane resin, a polybutyrene terephthalate resin (PBT), and a polyethylene terephthalate (PET).
  • the material of the first molding part 266 and the material of the second molding part 268 may be the same or different.
  • various materials for preventing leakage of magnetic flux may be used as an example of the material of the molding part 260b.
  • first molding part 266, the second molding part 268, and the serration 262b will be described with reference to FIGS. 16 to 21B below.
  • the motor 40b is connected to the rear wall 21 of the tub 20 together with the sensor assembly 150.
  • the tub 20 and the sensor assembly 150 of the second embodiment may be the same as or different from the tub 20 and the sensor assembly 150 of the first embodiment.
  • the motor 40b is connected to a motor seating part provided on the rear wall 21 of the tub 20, and the motor 40b may include a stator 100 and a rotor 200b.
  • the motor 40b may include a stator 100 and a rotor 200b.
  • the stator 100 may include a stator core 130, a coil 120, and a connection hole 162.
  • the stator core 130 forms a skeleton of the stator 100 to maintain the shape of the stator 100, and when one tooth is magnetized by the power source, another tooth adjacent to one tooth is different from the polarity that is magnetized by the power source. It can provide a passage through which a magnetic field is formed to be induced magnetized.
  • stator core 130 may be formed to have a cylindrical shape, and may be formed by stacking a pressed iron plate.
  • a plurality of teeth may be positioned in the circumferential direction on the outer circumferential side of the stator core 130, and a plurality of connection holes 162 may be provided on the inner circumferential side of the stator core 130.
  • various shapes for maintaining the shape of the stator 100 and allowing the tooth and the connection hole 162 to be provided may be used as an example of the shape of the stator core 130.
  • a plurality of teeth may be disposed on the outer circumference of the stator core 130 to divide the space between the stator 100 and the rotor 200b outside the stator core 130 into a plurality of slots along the circumferential direction.
  • the number of teeth in the stator core 130 may be 24 or more and 48 or less.
  • the teeth may provide a space in which the coil 120 is to be located, and may be magnetized to one of the N pole and the S pole by a magnetic field formed by the power supplied to the coil 120.
  • the teeth may have a shape of Y, and a surface adjacent to the rotor 200b among the outer surfaces of the teeth may have a curved surface for efficient attraction and repulsion with the rotor core 220 in the rotor 200b. have.
  • various structures for providing a space in which the coil 120 is to be located and for efficiently generating attractive force and repulsive force with the rotor core 220 may be used as an example of the tooth.
  • the coil 120 may be provided in an insulator located on the teeth of the stator core 130 to form a magnetic field due to the applied power. For this reason, the coil 120 may magnetize the tooth in which the coil 120 is located.
  • the power supplied to the coil 120 may be in the form of three phases, or may be in the form of a single phase.
  • the coil 120 may be wound in a concentrated winding method and a distributed winding method.
  • the coil 120 is wound around the stator 100 such that the number of slots on one pole is one
  • the distribution winding method is a method in which the coil 120 is divided into two or more slots in a slotted electric device. to be.
  • various methods for efficiently magnetizing the tooth may be used as an example of a method of winding the coil 120.
  • the material used for the coil 120 may be copper, aluminum or a composite material of copper and aluminum.
  • various materials for efficiently magnetizing the tooth may be used as an example of the material of the coil 120.
  • connection hole 162 is provided on the inner circumferential surface of the stator core 130 to provide a space into which the connection protrusion 161 of the motor seating portion provided on the rear wall 21 of the tub 20 is inserted.
  • connection hole 162 may be inserted into the connection protrusion 161 and fixed by the connection member.
  • a bolt 262b which is less than or equal to the diameter of the connection hole 162 is inserted to maintain the stator 100 and the tub 20 in a coupled state. Can provide a clamping force.
  • connection hole 162 may be provided to correspond to the shape of the connection protrusion 161 provided on the rear wall 21 of the tub (20).
  • the connection hole 162 may be provided as a circular hole so as to correspond to the connection protrusion 161 having a cylindrical shape.
  • the rotor 200b rotates by interacting with a magnetic field formed along the inner circumferential surface and a magnetic field formed with the rotor core 220 and a magnetic field formed by supplying power to the coil 120 of the stator 100.
  • Fig. 8A shows the appearance of the rotor on the side where the stator is not located
  • Fig. 8B shows the appearance of the rotor on the side where the stator is located
  • 9 illustrates the appearance of the rotor assembly and the molding part.
  • the rotor 200b is an annular rotor assembly 210a, a molding part 260b for supporting the rotor assembly 210a, and a frame 269 for supporting the rotor assembly 210a and the molding part 260b and transmitting driving force to the drive shaft. ) May be included.
  • the rotor assembly 210a forms a magnetic field by the magnet 240, and the magnetic field formed by the power supplied to the coil 120, the attraction force, and the repulsive force act.
  • the rotor assembly 210a has an annular shape.
  • the rotor assembly 210a may include a rotor core 220 disposed radially and a magnet 240 disposed between the rotor core 220.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 are alternately arranged, and the alternately arranged rotor assembly 210a may be arranged to draw a curve or may have an annular shape.
  • FIG. 10A illustrates a rotor assembly according to an embodiment.
  • the plurality of rotor cores 220 support the magnets 240 and form a magnetic path formed in the magnets 240.
  • the plurality of rotor cores 220 may be arranged in a circumferential shape so as to correspond to the outer shape of the stator 100.
  • the magnets 240 may be spaced apart from each other so that the magnets 240 may be accommodated between the respective rotor cores 220.
  • the number of the rotor cores 220 disposed may be determined by the number of teeth of the stator core 130, the coercive force of the magnet 240, the required output, and the like.
  • the number of rotor cores 220 disposed is 24 or more, and may be 56 or less.
  • various variables may be used as variables for determining the number of rotor cores 220.
  • the thickness of the rotor core 220 disposed may be determined by the number of teeth of the stator core 130, the coercive force of the magnet 240, and the required output.
  • the thickness of the rotor core 220 disposed may be 5 [mm] or less.
  • various variables may be used as variables for determining the thickness of the rotor core 220.
  • the rotor core 220 includes an inner end 220b disposed adjacent to the center of the rotor 200 and an outer end 220a disposed adjacent to the stator core 130.
  • the rotor core 220 may be formed by stacking a plate formed by pressing a silicon steel sheet.
  • the rotor core 220 may include a filling hole 221 or a filling groove 222.
  • the filling hole 221 may be formed adjacent to the inner end portion 220b of the rotor core 220, and the filling groove 222 may be formed at the outer end portion 220a of the rotor core 220.
  • the filling hole 221 or the filling groove 222 may be filled with the injection material during the injection molding of the molding part 260. By injection molding the injection material into the filling hole 221 or the filling groove 222, the fastening strength between the rotor core 220 and the molding part 260 may be reinforced.
  • the filling hole 221 may be formed in a cross section of a circle, ellipse, polygon or wedge, and when the cross section of the filling hole 221 is circular, the diameter of the circle may be 0.5 [mm] or more and 5 [mm] or less. .
  • the diameter of the filling groove 222 may be formed larger toward the inner side of the rotor core 220 from the outer end portion 220a side.
  • the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b may be formed at the inner end portion 220b of the rotor core 220.
  • the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b may protrude from the left and right sides of the inner end portion 220b of the rotor core 220 in the inner circumferential direction of the rotor 200, respectively.
  • the first fastening protrusion 223a may contact the magnet 240 located on the left side of the rotor core 220 so that the rotor core 220 may be supported in the center direction of the rotor 200.
  • the second fastening protrusion 223b may be supported in the center direction of the rotor 200 in contact with the magnet 240 located at the right side of the rotor core 220.
  • the plurality of magnets 240 disposed between the respective rotor cores 220 are arranged along the circumferential direction of the rotor 200 to be radially positioned with respect to the center of the rotor 200.
  • the magnet 240 may be a ferrite magnet capable of semi-permanently maintaining a high energy density magnetic property or a magnet including rare earth such as neodymium or samarium.
  • the magnets 240 are disposed so that two magnets 240 adjacent to each other face the same polarity. According to such a magnetic circuit, the magnetic flux generated from the magnet 240 is concentrated, thereby improving performance while reducing the size of the motor 40.
  • 10B illustrates a rotor assembly according to another embodiment.
  • one side of the rotor core 220 may include a filling hole 221 and an interference protrusion 225.
  • the filling hole 221 may be formed adjacent to the inner end portion 220b of the rotor core 220, and the interference protrusion 225 may be formed at the outer end portion 220a of the rotor core 220.
  • the filling hole 221 may be filled with an injection material during injection molding of the molding part 260.
  • the filling hole 221 may be the same as or different from the filling hole 221 described with reference to FIG. 10A.
  • the interference protrusion 225 may protrude from the outer end portion 220a of the rotor core 220 in the radial direction of the rotor 200.
  • the diameter of the cross section of the interference protrusion 225 may be larger as the distance from the outer end portion 220a of the rotor core 220.
  • the injection hole is filled into the injection hole 221 to be injection molded, and the molding part 260 is interfered by the interference protrusion 225 to strengthen the fastening strength between the rotor core 220 and the molding part 260.
  • the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b may be formed at the inner end portion 220b of the rotor core 220.
  • the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b may protrude from the left and right sides of the inner end portion 220b of the rotor core 220 in the circumferential direction of the rotor 200, respectively.
  • the first fastening protrusion 223a may contact the magnet 240 located on the left side of the rotor core 220 to support the rotor core 220 toward the center of the rotor 200.
  • the second fastening protrusion 223b may be supported in the center direction of the rotor 200 in contact with the magnet 240 located at the right side of the rotor core 220.
  • FIG. 11 illustrates a magnetic field formed at the start of the motor 40 without the mounting protrusion 226.
  • the starting power supplied to the coil 120 at the initial start-up due to the load inside the drum, the washing water inside the tub 20, and other reasons is two to three times higher than the driving power.
  • the supply current flows to the coil 120 so that a current of two to three times the driving current flows. Therefore, the magnetic field RF formed by the starting power supplied to the coil 120 of the stator 100 is two to three times the magnetic field formed by the driving power.
  • the center portion excluding the corners P1 and P2 of the magnet 240 is less affected by the molding portion 260 of the nonmagnetic material provided in the vicinity, but the reverse magnetic flux is introduced into the rotor core 220.
  • Both edges P1 and P2 of the magnet 240 are in contact with the potato, which loses its properties as a magnetic material of the magnet 240 due to the influence of the strong reverse magnetic field RF. Therefore, the magnetic field formed by the magnet 240 is weakened and the attractive force and repulsive force interacting with the magnetic field formed by the power supplied to the coil 120 is reduced, which leads to a decrease in the output of the motor 40.
  • the distance between the magnet 240 and the stator 100 may be maintained at a constant distance. Specifically, the distance between the magnet 240 and the stator 100 may be maintained at a predetermined distance or more by using a thickness of the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b to be equal to or more than a predetermined thickness.
  • the mounting protrusion 226 to be described later may be provided in the rotor core 220 to maintain the distance between the magnet 240 and the stator 100 to a predetermined distance or more.
  • the seating protrusion 226 is a structure for preventing the potato of the magnet 240 generated due to the strong reverse magnetic field (RF) when the motor 40 is started.
  • the seating protrusion 226 is a magnet of the rotor core 220. 240 is provided on both sides in contact with.
  • the seating protrusion 226 is provided at a predetermined distance from the inner end portion 220b or the outer end portion 220a such that the magnet 240 is spaced apart from the stator 100 by a predetermined distance or more, and the magnet is rotated at a high speed of the rotor 200. The scattering of 240 can be prevented.
  • the mounting protrusion 226 may be provided at the outer end portion 220a of the rotor core 220 as shown in FIG. 12, or may be provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220.
  • the seating protrusion 226 has a distance from the inner end portion 220b or the outer end portion 220a of the rotor core 220 to an end portion near the seating protrusion 226 is 0.5 [mm] or more, and 5 [mm] or less. It may be provided to be.
  • the seating protrusion 226 may be provided with a single seating protrusion 226 of a straight shape on one surface, a plurality of seating protrusions 226 may be provided.
  • the seating protrusion 226 is provided on both sides of the rotor core 220, the potato at the corner of the magnet 240 generated by the starting power is reduced, and the magnet by the centrifugal force during the high speed rotation of the rotor 200 ( The scattering of 240 can be reduced.
  • the injection material is filled between the fastening protrusion 223 and the seating protrusion 226 during injection molding, so that the fastening strength between the rotor assembly 210 and the molding part 260 may be reinforced.
  • FIG. 13 illustrates a magnetic field formed at startup of a motor including a seating protrusion.
  • the mounting protrusions 226 are provided at both sides of the rotor core 220 to maintain the distance between the magnet 240 and the stator 100 or more, a starting power is supplied and generated.
  • the effect of the reverse magnetic field RF acting on the edges P1 and P2 of the magnet 240 can be reduced, thereby reducing the potato of the magnet 240. Therefore, by reducing the potato generated in the magnet 240 does not reduce the magnetic field formed by the magnet 240, and interacts with the magnetic field formed by supplying power, the output of the motor 40 is the starting power source It may not be lowered by the supply of.
  • the flux concentration motor has a variable magnetization performance due to a structural singularity that concentrates the magnetic flux of the magnet 240 on the rotor core 220.
  • the general PM motor may be magnetized regardless of the shape of the rotor 200 in the magnetizer M.
  • the magnetizing flux flows into the rotor core 220, and the magnetizing flux must flow out to the other rotor core 220 in the vicinity, so that the shape ratio between the rotor core 220 and the magnet 240 may vary.
  • the magnetization performance is only guaranteed if it has a certain ratio.
  • the ratio of the shape between the rotor core 220 and the magnet 240 is a ratio of the length Hm of the circumferential side width Wc of the rotor core 220 from the inner circumference to the outer circumference of the magnet 240 ( Hm / Wc).
  • the magnetization of the magnet 240 is performed on only one side of the rotor 200 or the magnet 240 is attached. Whether the self rotor 200 is performed on both the inner circumferential side and the outer circumferential side may be an important variable.
  • Whether magnetization of the magnet 240 is performed on one side may be determined by the capacity of the magnet 240 provided in the rotor assembly 210, and the capacity of the magnet 240 is the length, width and material of the magnet 240. And so on.
  • the ratio Hm / Wc of the length Hm of the magnet 240 to the end width Wc of the rotor core 220 on the side where the magnetization is performed is It becomes aspect ratio.
  • the shape ratio reflecting the end width of the rotor core 220 on the side where magnetization is performed should satisfy the range of the specific ratio.
  • the specific ratio range may be a case where the shape ratio required for concentrating the magnetic flux in the rotor core 220 in the flux concentration motor and the shape ratio that secures the magnetization performance when the magnetic flux is introduced through the magnetizer M may be satisfied. have.
  • the range of this specific ratio may be determined by the material of the rotor core 220, the angle between the magnets 240, the material of the magnets 240, and the size of the magnetic flux.
  • various variables may be used as variables for determining a range of specific ratios.
  • the condition to be satisfied in order to secure magnetization performance has a shape ratio of 5.5 or less (Hm / Wc ⁇ 5.5).
  • the condition to be satisfied in order to concentrate the magnetic flux on the rotor core 220 should be a shape ratio of 0.5 or more (0.5 ⁇ Hm / Wc). Therefore, in order to satisfy both, the shape ratio between the rotor core 220 and the magnet 240 should be 0.5 or more and 5.5 or less (0.5 ⁇ Hm / Wc ⁇ 5.5).
  • the magnet for the width WcL of the wide end of the inner end 220b or the outer end 220a of the rotor core 220 on the side where the magnetization is performed The ratio Hm / WcL of the length Hm of 240 becomes the aspect ratio.
  • the aspect ratio reflecting the width of the large end portion should satisfy the range of the specific ratio.
  • the specific ratio range may be a case where the shape ratio required for concentrating the magnetic flux in the rotor core 220 in the flux concentration motor and the shape ratio that secures the magnetization performance when the magnetic flux is introduced through the magnetizer M may be satisfied. have.
  • the range of this specific ratio may be determined by the material of the rotor core 220, the angle between the magnets 240, the material of the magnets 240, and the size of the magnetic flux.
  • various variables may be used as variables for determining a range of specific ratios.
  • the condition to be satisfied in order to secure magnetization performance (e.g., magnetization uniformity of 0.8 or more and 1.0 or less) is required for the aspect ratio of 5.5 or less (Hm / WcL ⁇ 5.5).
  • the condition to be satisfied in order to concentrate the magnetic flux in the rotor core 220 in the flux concentration motor has to have a shape ratio of 0.5 or more (0.5 ⁇ Hm / WcL). Therefore, in order to satisfy both, the shape ratio between the rotor core 220 and the magnet 240 should be 0.5 or more and 5.5 or less (0.5 ⁇ Hm / WcL ⁇ 5.5).
  • 15A to 15P show a cross section of the rotor core shape.
  • the groove is not provided at the outer end portion 220a, and the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b are provided.
  • the filling groove 222 having a trapezoidal cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220_1.
  • the mounting protrusions 226 are not provided at both side surfaces of the rotor core 220_1.
  • the rotor core 220_2 illustrated in FIG. 15B is not provided with a groove at the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 having a trapezoidal cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220.
  • a circular filling hole 221 is provided at the center of the inner end portion 220b and the outer end portion 220a at the center of the rotor core 220_2.
  • the mounting protrusions 226 are not provided at both side surfaces of the rotor core 220_2.
  • a groove is not provided at the outer end portion 220a, the first fastening protrusion 223a, and the second fastening protrusion 223b, and the mounting protrusion 226 is provided.
  • the filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220_3.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220_3.
  • the rotor core 220_4 illustrated in FIG. 15D is not provided with a groove at the outer end portion 220a, and has a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220_4.
  • the center of the rotor core 220_4 is provided with a circular filling hole 221 at a position biased to the outer end portion 220a.
  • the mounting protrusions 226 are not provided at both side surfaces of the rotor core 220_4.
  • the rotor core 220-5 illustrated in FIG. 15E has no groove at the outer end portion 220a, and is provided with a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 having a trapezoidal cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-5.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-5.
  • the mounting protrusion 226 is provided on the outer end portion 220a side of both side surfaces of the rotor core 220-5.
  • a groove is not provided at the outer end portion 220a, and the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b are provided.
  • a filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-6.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-6.
  • the mounting protrusions 226 are not provided at both side surfaces of the rotor core 220-6.
  • the rotor core 220_7 shown in FIG. 15G is provided with a groove in the center of the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • a filling groove 222 having an elliptical cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220_7.
  • a circular filling hole 221 is provided at the center of the rotor core 220_7.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220_7.
  • a groove is not provided at the outer end portion 220a, and the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b are provided.
  • the filling groove 222 is not provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-8.
  • the center of the rotor core (220_8) is provided with a circular filling hole 221 at a position biased to the outer end (220a).
  • the mounting protrusion 226 is provided at the inner end portion 220b of both side surfaces of the rotor core 220-8.
  • the groove is not provided at the outer end portion 220a, and the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b are provided.
  • a filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-9.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-9.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-9.
  • the rotor core 220-10 illustrated in FIG. 15J has grooves at both sides of the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-10.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-10.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-10.
  • the rotor core 220-11 illustrated in FIG. 15K includes grooves at both sides and the center of the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-11.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-11.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-11.
  • the rotor core 220-12 illustrated in FIG. 15L is provided with a groove in the center of the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-12.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-12.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-12.
  • the rotor core 220-13 illustrated in FIG. 15M has grooves at both sides of the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • a filling groove 222 having an elliptical cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-13.
  • a circular filling hole 221 is provided at the center of the rotor core 220-13.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-13.
  • a groove is not provided at the outer end portion 220a, and the first fastening protrusion 223a and the second fastening protrusion 223b are provided.
  • a filling groove 222 having a circular cross section is provided at the inner end portion 220b of the rotor core 220-14.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-14.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-14.
  • the rotor core 220-15 illustrated in FIG. 15O has grooves at both sides of the outer end portion 220a, and includes a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b.
  • the filling groove 222 of the inner end portion 220b of the rotor core 220-15 is not provided.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-15.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-15.
  • a groove is provided at the center of the outer end portion 220a, and a first fastening protrusion 223a and a second fastening protrusion 223b are provided.
  • the filling groove 222 of the inner end portion 220b of the rotor core 220-16 is not provided.
  • the filling hole 221 is not provided at the center of the rotor core 220-16.
  • the mounting protrusion 226 is provided at the outer end portion 220a of both side surfaces of the rotor core 220-16.
  • FIG. 16 shows a rotor including a first injection molded molding and a rotor assembly.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 before magnetization may be alternately disposed.
  • the magnet 240 In the state in which the magnet 240 is magnetized, the rotor core 220 in the manufacturing process by interaction between the magnets 240 by the magnetic field of the magnets 240 or interaction between the magnets 240 and the rotor cores 220. And magnets 240 are difficult to alternately place. Accordingly, the magnet 240 may be alternately disposed with the rotor core 220 without being magnetized.
  • the first injection molding may be performed to partially include the first molding part 266 in the rotor assembly 210 in which the magnet 240 and the rotor core 220 which are not magnetized are alternately arranged.
  • the first molding part 266 may be provided at upper and lower surfaces of the rotor assembly 210.
  • the first molding part 266 may be provided to cover the remaining portions except for the inner side or the outer side of the rotor core 220 of the rotor assembly 210. That is, although the first molding part 266 may be provided on the inner side and the outer side of the rotor assembly 210 where the magnet 240 is located, the inner side or the outer side of the rotor assembly 210 where the rotor core 220 is located.
  • the first molding part 266 may not be positioned at the side surface.
  • the rotor assembly 210 in which the plurality of magnets 240 and the rotor core 220 are alternately disposed is accommodated in a mold, and an injection material which may be a first molding part 266 in the mold in which the rotor assembly 210 is accommodated. Can be injected. As described above, the first injection molding may be partially performed on the rotor assembly 210 while the rotor assembly 210 is inserted.
  • the injection material may be inserted into the filling hole 221 provided in the rotor core 220 to be injection molded.
  • the injection material injected through one side of the mold may move to the other side through the filling hole 221.
  • the injection material injected through the upper surface side of the rotor assembly 210 in the mold may move to the lower surface side of the rotor assembly 210 through the filling hole 221.
  • the first molding part 266 provided at the upper and lower parts of the rotor assembly 210 is connected to each other so that the first molding part 266 and the rotor assembly ( 210 may be provided integrally.
  • the plurality of rotor cores 220 and the plurality of magnets 240 of the rotor assembly 210 may be fixed by the first molding part 266.
  • the thickness of the first molding part 266 may be greater than or equal to 1 [mm] and less than or equal to 5 [mm].
  • the thickness of the first molding part 266 provided on the upper surface of the rotor assembly 210 and the thickness of the first molding part 266 provided on the lower surface of the rotor assembly 210 are each 1 mm or more, It may be formed to 5 [mm] or less.
  • a positioning groove 264 may be formed in the first molding part 266.
  • a protrusion provided in the magnetizer M is inserted to determine the position of the rotor assembly 210 in the magnetizer M.
  • Positioning groove 264 may facilitate positioning of the rotor assembly 210 in the magnetizer (M).
  • the positioning groove 264 can also be used in the second injection molding. The rotor assembly 210 may be easily positioned in the mold by the positioning groove 264 during the second injection molding.
  • the rotor assembly 210 in which the first injection molding is completed may maintain an annular shape and may be provided in two or more C shapes.
  • the first molding part 266 may be provided in the entire rotor assembly 210 arranged in an annular shape so that the annular rotor assembly 210 and the first molding part 266 may be integrally formed, and the first molding part may be formed.
  • the portion 266 may be integrally molded with a portion of the rotor assembly 210.
  • the magnetizer (M) when the large magnetizer (M) that can magnetize the entire rotor assembly 210 at once is provided with the annular rotor assembly 210 and the first molding portion 266 integrally
  • the size of the magnetizer M is small to partially magnetize the rotor assembly 210, a part of the rotor assembly 210 and the first molding part 266 may be integrally molded.
  • magnetization of the magnet 240 may be performed several times, thereby reducing the size of the magnetizer M, and the primary It can be easily implemented at a low investment cost in that the size of the mold for injection molding can be reduced.
  • the magnetized portion of the rotor assembly 210 may be magnetized, the risk of non-compounds may be reduced.
  • Fig. 17 shows the magnetizer M for magnetizing the magnet and the rotor before the second injection.
  • the magnetizer M includes an outer magnetizer M1 positioned outside the rotor assembly 210 and an inner magnetizer M2 positioned inside the rotor assembly 210. Since the inner and outer surfaces of the rotor assembly 210 are not covered by the first molding part and are exposed, the magnet 240 may be easily magnetized by the magnetizer M to have a predetermined magnetic field strength. . Even though the magnet 240 is covered by the first molding part 266, the magnet 240 may be magnetized through the rotor core 220.
  • the second injection molding may be performed.
  • the rotor assembly 210 may be received in a mold, and injection material may be injected into the mold to be injection molded together with the rotor assembly 210.
  • FIG. 18 illustrates a rotor including a second injection molded molding and rotor assembly according to one embodiment.
  • the outer surface of the rotor assembly 210 integrally formed with the first molding part 266 may be injection molded to be wrapped by the second molding part 268.
  • the plurality of rotor assemblies 210 may be injection molded to form one annular shape.
  • the rotor assembly 210 formed integrally with the first molding part 266 and the second molding part 268 may be inserted together with the serration 262 to be injection molded.
  • the rotor assembly 210 and the serration 262 may be inserted together and injection molded so that the rotor assembly 210 and the serration 262 may be integrally provided by the molding part 260.
  • the rotor 200 may be provided.
  • metal frame 269 connected to the serration 262 and the rotor assembly 210 may be press-fitted or bent.
  • FIG. 19 illustrates a rotor including a second injection molded molding, a rotor assembly, and a serration according to another embodiment.
  • the second molding part 268 may be connected to the serration 262 by the second injection molding.
  • the rotor assembly 210 and the serration 262 in which magnetization is completed may be accommodated in a mold and injection material may be injected into the mold to be injection molded.
  • the rotor 200 having the rotor assembly 210 and the serration 262 may be provided in the molding unit 260.
  • the rotor assembly 210 is injected together with the serration 262 by forming a plurality of rotor assemblies 210 into one annular shape. Can be molded.
  • the molding part 260 is formed to extend further by a predetermined length to the outside of the rotor assembly 210. Can be.
  • the rotor assembly 210 exerts centrifugal force in the radial direction of the rotor 200 by centrifugal force.
  • the molding part 260 located on the outer side of the rotor assembly 210 is continuously subjected to force.
  • the rotor assembly 210 is scattered in the radial direction of the rotor 200.
  • the thickness of the molding part 260 positioned outside the rotor assembly 210 may be increased to prevent the rotor assembly 210 from being scattered as described above.
  • the thickness may be 2 [mm] or more and 3 [mm] or less.
  • FIG. 20 illustrates a rotor including a second injection molded molding, a rotor assembly, a serration, and a frame, according to another embodiment.
  • the rotor assembly 210 in which magnetization is completed may be second injection molded while being supported by a metal frame 269.
  • the frame 269 may be provided to support the outer surface of the rotor assembly 210.
  • the frame 269 may connect the serration 262 and the rotor assembly 210.
  • the serration 262, the rotor assembly 210 and the frame 269 may be inserted into the mold to be integrally injection molded.
  • the outer side of the rotor assembly 210 is supported by the frame 269, so that the rotor assembly 210 may be prevented from scattering even when there is a weak portion of the molding part 260.
  • the rotor 200 is manufactured by dual injection molding including a first injection molding and a second injection molding, such that the plurality of magnets 240 and the plurality of rotor cores 220 are alternately disposed.
  • first injection molding is made to partially cover the 210
  • magnetization is made
  • second injection molding is performed to cover the entire rotor assembly 210. To make it happen.
  • FIG. 21A illustrates an appearance of a molding part in which a second molding part and a serration are connected by insert injection, according to an exemplary embodiment.
  • the serration 262 transmits the rotational force generated in the rotor 200 to the drive shaft.
  • the serration 262 is provided with a hole having a tooth in the center of the circular shape is connected to the drive shaft, so that there is no slip to transfer the rotational force to the drive shaft.
  • a plurality of coupling holes 262a are provided around the central hole.
  • the serration 262 may include a metal material having high rigidity.
  • a metal material having high rigidity For example, steel or aluminum (Al) may be used for the frame 269.
  • various materials having high rigidity may be used as an example of the material of the frame 269.
  • the serration 262 and the second molding part 268 are combined by insert injection.
  • the second molding part 268 inserts the serration 262 into the mold, and then fills the injection material into the mold so that the injection material penetrates into the coupling hole 262a, so that the second molding part 268 is formed. Can be generated. Accordingly, the second molding part 268 and the serration 262 may be connected while the second molding part 268 of the upper and lower coupling holes 262a covers the serration 262.
  • FIG. 21B illustrates an appearance of a molding part in which a second molding part and a serration are connected by a connection member, according to another exemplary embodiment.
  • the serration 262 is provided with a toothed hole at the center thereof, and a plurality of coupling holes 262a are provided around the serration 262.
  • the serration 262 of FIG. 21B may be the same as or different from the serration 262 of FIG. 21A.
  • the second molding part 268 is connected to the bottom surface by pressing or bending the frame 269.
  • the molding part 260 to which the second molding part 268 and the frame 269 are connected is provided with a hole corresponding to the coupling hole 262a of the serration 262 inside the connection part of the serration 262.
  • the serration 262 and the molding part 260 may be disposed to match the coupling holes 262a of the serration 262 and the holes provided in the molding part 260, and may be connected through a connection member.
  • connection member may be an adhesive or a nut 262c for connecting the bolt 262b and the bolt 262b that pass through the hole, as shown in FIG. 21B.
  • connection members connecting the serration 262 and the molding part 260 may be used as an example of the connection member.
  • FIG. 22A illustrates an external appearance of a rotor including a frame provided on the outer circumferential surface of the molding part
  • FIG. 22B illustrates a cross section of the rotor including the frame provided on the outer circumferential surface of the molding part and an enlarged cross section thereof.
  • the rotor 200 includes a serration 262 that transmits rotational force to the drive shaft, a molding unit 260 that prevents leakage and scattering of magnetic flux of the rotor assembly 210, and scattering of the rotor assembly 210 and the molding unit 260. It may include a frame 269 to prevent.
  • the serration 262 and the rotor 200 may be the same as or different from the serration 262 and the rotor 200 according to the first embodiment of FIGS. 2 to 5.
  • the frame 269 may have a cylindrical shape with open top and bottom surfaces, and may include a metal material having high rigidity.
  • the material of the frame 269 may be a metal having high rigidity to support the rotor assembly 210 and the molding part 260 to prevent scattering.
  • a metal having high rigidity to support the rotor assembly 210 and the molding part 260 to prevent scattering.
  • steel or aluminum (Al) may be used for the frame 269.
  • various materials having high rigidity may be used as an example of the material of the frame 269.
  • the frame 269 may be provided with a cylindrical partition wall on a surface adjacent to the outer peripheral surface of the molding part 260.
  • the frame 269 may have a cylindrical shape in which both sides are open, as shown in FIGS. 22A and 22B.
  • connection between the frame 269 and the molding part 260 may be connected by press-fitting, or may be connected by bonding through the connection member.
  • the connecting member may be a bolt 262b and a nut 262c or an adhesive.
  • various methods for connecting the frame 269 and the molding unit 260 may be used.
  • FIG. 23 shows the concept of the rotor
  • FIG. 24 shows the cross section of the rotor.
  • the rotor 200c may include an annular rotor assembly 210 and a molding part 260c supporting the rotor assembly 210.
  • the rotor assembly 210 forms a magnetic field by the magnet 240, and the magnetic field formed by the power supplied to the coil 120, the attraction force and the repulsive force act.
  • the rotor assembly 210 has an annular shape.
  • the rotor assembly 210 may include a rotor core 220 disposed radially and a magnet 240 disposed between the rotor core 220.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 of the third embodiment may be the same except for the directions of the rotor core 220 and the magnet 240 and the rotor core 220 of the first embodiment.
  • the rotor 200c of the first embodiment is an outer type rotor, but the rotor 200c of the third embodiment is an inner type rotor. Therefore, the fastening protrusion 223 of the rotor 200c of the third embodiment may be disposed toward the outer circumferential surface, and the filling groove 222 and the interference protrusion 225 may be disposed toward the inner circumferential surface.
  • the molding part 260c supports the rotor assembly 210 and transmits the rotational force generated by the rotor assembly 210 to the drive shaft.
  • the molding part 260c is formed to surround the rotor assembly 210 outside the rotor assembly 210 to prevent the rotor assembly 210 including the rotor core 220 and the magnet 240 from scattering. prevent.
  • the molding part 260c may be provided with a circular partition wall coupled with a cylindrical partition wall and a lower surface of the cylindrical partition wall along the annular rotor assembly 210.
  • the molding part 260c may have a cylindrical shape having one surface open as illustrated in FIGS. 23 and 24.
  • a portion of the rotor core 220 may be exposed on a surface of the cylindrical partition wall close to the stator 100 so as to easily interact with a magnetic field formed in the stator core 130. That is, a part of the rotor core 220 of the inner circumferential surface of the molding part 260c may be exposed to the outside of the outer type rotor 200c, and the rotor 200c of the inner type of the rotor 200c may be a rotor of the outer circumferential surface of the molding part 260c. A portion of the core 220 may be exposed to the outside.
  • the rotor core 220 and the magnet 240 are formed on the surface of the cylindrical partition not adjacent to the stator 100 so that the magnetic flux generated by the magnet 240 does not leak in a direction opposite to the stator 100. It may not be exposed to the outside. That is, the outer type rotor 200c may not expose the rotor core 220 and the magnet 240 on the outer circumferential surface of the molding part 260c, and the inner type rotor 200c may have the molding part 260c. The rotor core 220 and the magnet 240 of the inner peripheral surface of the may not be exposed to the outside.
  • the molding part 260c may have a height higher than the outer circumferential side of the molding part 260c as shown in FIG. 24 to improve magnetization performance when magnetization is performed on the inner circumferential surface. That is, the inner circumferential side height may be higher than the height of the rotor assembly 210 to provide a space in which the magnetizer M is to be located when magnetized on the inner circumferential surface.
  • the molding part 260c may include a first molding part 266c supporting the rotor assembly 210 before magnetization of the magnet 240 and a second molding part supporting the rotor assembly 210 after magnetization to prevent scattering. 268c and a serration 262c for transmitting the rotational force generated by the rotor 200c to the drive shaft.
  • a material of the molding unit 260c may be a nonmagnetic material.
  • the molding part 260c may use a resin so that magnetic flux does not leak to a side opposite to the side adjacent to the rotor 200c.
  • the molding part 260c may use an epoxy resin, a urethane resin, a polybutyrene terephthalate resin (PBT), and a polyethylene terephthalate (PET).
  • the material of the first molding part 266c and the material of the second molding part 268c may be the same or different.
  • various materials for preventing leakage of magnetic flux may be used as an example of the material of the molding part 260c.
  • 25 is a flowchart for a method of manufacturing a rotor.
  • the rotor core and the magnet before magnetization may be alternately disposed (S1).
  • the rotor assembly is alternately arranged between the rotor core and the magnet before magnetization.
  • the shape has an annular shape in the case of first injection molding of one rotor assembly, and has a curved shape in the case of first injection molding of a plurality of rotor assemblies.
  • the rotor core may be arranged to have a filling hole, may be arranged to have an interference protrusion, or may be arranged to have a filling hole and an interference protrusion.
  • first injection molding may be performed to partially include the first molding part (S2).
  • the first assembly when magnetizing is performed only on one side according to the capacity of the provided magnet, the first assembly is inserted to insert the rotor assembly so that only one side is opened, thereby performing first injection molding to prepare the first molding part.
  • the rotor assembly when magnetization is performed on both sides of the installed magnet, the rotor assembly may be inserted into the first molding part so that both sides of the first molding part are opened to perform first injection molding to provide the first molding part.
  • the rotor assembly when the rotor assembly performs magnetization in a state where the outside is entirely covered by the first molding part, the rotor assembly is inserted to perform first injection molding so that the outer front surface of the rotor assembly is not opened to provide the first molding part.
  • the injection material of the upper and lower surfaces of the rotor core flows into the filling hole of the rotor core so that the first molding of the upper and lower surfaces is performed.
  • the additional connection can increase the mechanical stiffness.
  • the rotor assembly provided integrally with the first molding part may be located in the magnetizer to perform magnetization of the magnet (S3).
  • the magnetization flux may flow into an externally exposed portion of one rotor core, and the magnetization flux may flow out to an externally exposed portion of the other rotor core.
  • the magnet located between one rotor core and the other rotor core can be magnetized with polarity according to the direction of the magnetizing magnetic flux.
  • second injection molding may be performed (S4).
  • the second molding part may be integrally formed by inserting the serration and the insert, or may be provided with a hole corresponding to the coupling hole of the serration and connected to the connection member.
  • one side may be provided to have a shape of an open cylinder.
  • the second molding part may be second injection molded to be connected to the frame through press-in or banding.
  • the second molding part may be manufactured by dividing the plurality of second molding parts to constitute one rotor, or may be manufactured integrally so that one second molding part constitutes one rotor.

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Abstract

로터 및 로터의 제조 방법에 대한 것으로 로터는 마그네트와 로터 코어를 포함하는 로터 어셈블리 및 마그네트의 착자 전의 로터 어셈블리를 지지하도록 제 1 사출 성형되어 구비되는 제 1 몰딩부와, 마그네트의 착자 후의 로터 어셈블리를 지지하도록 제 2 사출 성형되어 구비되는 제 2 몰딩부를 포함하는 몰딩부를 포함할 수 있다.

Description

로터 및 그 제조 방법
착자를 용이하게 하기 위해 이중사출에 의해 제조되는 로터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 스테이터와 로터를 구비한다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전한다.
자계를 발생시키기 위해 영구자석을 사용하는 영구자석 모터는 표면 부착형 영구자석 모터(surface mounted permanent magnet motor), 매입형 영구자석 모터(interior type permanent magnet motor), 스포크형 영구자석 모터(spoke type permanent magnet motor)로 구분될 수 있다.
이 중 스포크형 영구자석 모터는 구조적으로 자속 집중도가 높기 때문에 고 토크, 고 출력을 발생시킬 수 있으며, 동일 출력에 대해 모터를 소형화할 수 있다는 장점을 가진다. 스포크형 영구자석 모터는 고 토크, 고 출력 특성이 요구되는 세탁기 구동모터나 전기자동차 구동모터, 소형발전기 구동모터에 적용될 수 있다.
일반적으로 스포크형 영구자석 모터의 로터는 회전축을 중심으로 방사 형태로 배치되는 복수의 영구자석, 각 영구자석들 사이에 배치되는 복수의 로터 코어 및 복수의 로터 코어 및 복수의 마그네트를 지지하는 몰딩부를 포함한다.
종래의 경우, 마그네트의 자성에 의해 사출 성형시 장애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 복수의 마그네트는 착자되지 않은 상태로 복수의 로터 코어와 교번하여 배치된 상태에서 금형에 수용되고 레진(resin)과 함께 사출 성형되었다. 사출 성형 후 마그네트의 착자가 이루어졌다. 이러한 경우 착자기와 마그네트 간에 몰딩부의 두께만큼의 거리가 있어 원하는 세기로 마그네트가 착자되지 않을 수 있다. 착자 효율의 저하는 모터 성능을 떨어뜨리는 요인이 되었다.
착자되기 전의 복수의 마그네트 및 복수의 마그네트와 교번하여 배치된 로터 코어에 부분적으로 1단계 사출이 이루어지고, 마그네트의 착자가 이루어진 후 로터 전체에 대해 2단계 사출이 이루어지는 이중 사출에 의해 로터가 제조됨으로써 마그네트의 착자를 용이하게 할 수 있는 로터 및 그 제조 방법을 제공한다.
로터의 일 실시예는 마그네트와 로터 코어를 포함하는 로터 어셈블리 및 마그네트의 착자 전의 로터 어셈블리를 지지하도록 제 1 사출 성형되어 구비되는 제 1 몰딩부와, 마그네트의 착자 후의 로터 어셈블리를 지지하도록 제 2 사출 성형되어 구비되는 제 2 몰딩부를 포함하는 몰딩부를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 제 1 몰딩부는 로터 어셈블리의 일부분에 구비될 수 있다. 구체적으로, 제 1 몰딩부는 로터 코어의 내측 단부 및 외측 단부 중 적어도 하나가 노출되게 구비될 수도 있고, 로터 어셈블리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나에 구비될 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 제 1 몰딩부는 환형으로 배치된 로터 어셈블리 전체를 연결하도록 구비될 수도 있고, 복수 개로 분리된 로터 어셈블리 각각에 구비될 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 제 1 몰딩부의 일 측면에는 착자 위치를 결정하는 위치결정홈이 형성될 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 로터 코어에는 제 1 몰딩부가 구비되도록 충진홀이 형성될 수도 있고, 로터 코어의 외측 단부 및 내측 단부 중 적어도 하나에는 충진홈이 형성될 수도 있다. 또한, 로터 코어의 외측 단부 및 내측 단부 중 적어도 하나에는 간섭돌기가 형성될 수도 있고, 로터 코어의 마그네트에 인접한 면에는 안착돌기가 형성될 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 마그네트는 로터 코어와 교번하여 배치될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 마그네트의 착자는 로터 코어의 내측 단부 및 외측 단부 중 하나를 통해 이루어질 수 있고, 이 경우 마그네트의 착자가 이루어지는 단부의 폭(Wc)에 대한 마그네트의 길이(Hm)의 비(Hm/Wc)는 0.5이상이고, 5.5이하일 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 마그네트의 착자는 로터 코어의 내측 단부 및 외측 단부를 통해 이루어질 수 있고, 이 경우 내측 단부와 외측 단부 중 폭이 큰 단부의 폭(WcL)에 대한 마그네트의 길이(Hm)의 비(Hm/WcL)는 0.5이상이고, 5.5이하일 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 구동축이 연결되는 세레이션을 더 포함할 수 있고, 제 2 몰딩부는 세레이션과 인서트 사출 성형, 밴딩 또는 연결 부재에 의해 연결될 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 몰딩부와 연결되는 금속 재질의 프레임을 더 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 제 2 몰딩부는 로터 어셈블리가 프레임에 지지된 상태에서 제 2 사출 성형되어 구비될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 프레임은 원통의 형상을 갖고, 몰딩부의 외주면과 프레임의 내주면이 연결될 수 있다. 또한, 프레임은 일면이 개방된 원기둥의 형상을 갖고, 개방되지 않은 타면은 상이한 지름의 복수 개의 원을 갖도록 구비될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따라서 제 2 몰딩부는 로터 어셈블리의 외주측을 지지하도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 제 2 몰딩부는 로터 어셈블리의 외주측으로 미리 설정된 길이만큼 연장되도록 형성될 수 있다.
로터의 제조 방법의 일 실시예는 마크네트와 로터 코어가 교번되도록 배치시켜 로터 어셈블리를 마련하는 단계, 제 1 사출 성형으로 로터 어셈블리를 지지하는 제 1 몰딩부를 마련하는 단계, 착자기가 착자 자속을 공급하여 마그네트를 착자시키는 단계 및 제 2 사출 성형으로 로터 어셈블리 및 제 1 몰딩부를 지지하는 제 2 몰딩부를 마련하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 로터 및 그 제어방법에 의하면, 이중사출에 의해 로터가 제조되도록 함으로써 1단계 사출 후 2단계 사출 전에 마그네트를 용이하게 착자시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 도면이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 터브와 모터의 분해 사시도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 제 1 실시예에 따른 로터의 사시도이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 로터의 내부를 도시한 도면이다.
도 6은 제 2 실시예에 따른 터브와 모터의 분해 사시도이다.
도 7은 제 2 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 제 2 실시예에 따른 로터의 사시도이다.
도 9는 제 2 실시예에 따른 로터 어셈블리 및 몰딩부의 사시도이다.
도 10a는 일 실시예에 따른 로터 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 10b는 다른 실시예에 따른 로터 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 안착돌기가 없는 모터에 기동시 형성되는 자계를 도시한 도면이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 안착돌기를 포함하는 로터 코어의 사시도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 안착돌기를 포함하는 모터에 기동시 형성되는 자계를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 로터 코어의 폭과 마그네트의 길이를 결정하는 개념을 도시한 도면이다.
도 15a 내지 도 15p는 로터 코어 형상의 일례들의 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 제 1 사출 성형된 몰딩부 및 로터 어셈블리를 포함하는 로터를 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 마그네트를 착자시키는 착자기 및 제 2 사출 전의 로터를 도시한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 제 2 사출 성형된 몰딩부 및 로터 어셈블리를 포함하는 로터를 도시한 도면이다.
도 19는 다른 실시예에 따른 제 2 사출 성형된 몰딩부, 로터 어셈블리 및 세레이션를 포함하는 로터를 도시한 도면이다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 제 2 사출 성형된 몰딩부, 로터 어셈블리, 세레이션 및 프레임을 포함하는 로터를 도시한 도면이다.
도 21a는 일 실시예에 따라 제 2 몰딩부와 세레이션이 인서트 사출로 연결되는 몰딩부의 사시도이다.
도 21b는 다른 실시예에 따른 제 2 몰딩부와 세레이션이 연결 부재에 의해 연결되는 몰딩부의 사시도이다.
도 22a는 일 실시예에 따른 몰딩부의 외주면에 구비되는 프레임을 포함하는 로터의 사시도이다.
도 22b는 일 실시예에 따른 몰딩부의 외주면에 구비되는 프레임을 포함하는 로터의 단면 확대도이다.
도 23은 제 3 실시예에 따른 로터의 개념을 도시한 도면이다.
도 24는 제 3 실시예에 따른 로터의 단면을 도시한 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 로터의 제조 방법에 대한 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 실시예를 통하여 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 다만, 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
이하에서 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 이하에서 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 통상의 기술자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 이하에서 선택적으로 기재된 양상이나 선택적으로 기재된 실시예의 구성들은 비록 도면에서 단일의 통합된 구성으로 도시되었다 하더라도 달리 기재가 없는 한, 통상의 기술자에게 기술적으로 모순인 것이 명백하지 않다면 상호간에 자유롭게 조합될 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 로터 및 로터의 제조 방법의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
이하에서는 설명하는 로터는 세탁기, 에어컨, 전기자동차, 경전철, 전기자전거, 소형발전기 등 동력원으로 모터를 사용하는 각종 기기에 모두 적용이 가능하나, 이하에서는 편의상 세탁기를 예로 들어 설명하도록 한다.
또한, 로터의 종류는 스테이터의 외측에 로터가 위치하는 아우터 타입(outer type)의 로터 및 스테이터가 로터의 외측에 위치한 이너 타입(inner type)의 로터가 있다. 이하에서 설명하는 로터는 아우터 타입의 로터 및 이너 타입의 로터에 모두 적용될 수 있으나, 이하에서는 아우터 타입의 로터에 관하여 주로 설명하도록 한다.
이하, 도 1을 참조하여 로터를 포함하는 세탁기의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10)의 내부에 배치되는 터브(20)와, 터브(20) 내부에 회전 가능하게 배치되는 드럼(30)과, 드럼(30)을 회전 구동하는 모터(40)를 구비한다.
캐비닛(10)의 전면부에는 드럼(30)의 내부로 세탁물을 투입할 수 있도록 투입구(11)가 형성된다. 투입구(11)는 캐비닛(10)의 전면부에 설치된 도어(12)에 의해 개폐된다.
터브(20)의 상부에는 터브(20)로 세탁수를 공급하기 위한 급수관(50)이 설치된다. 급수관(50)의 일측은 외부 급수원과 연결되고, 급수관(50)의 타측은 세제 공급장치(60)와 연결된다. 세제 공급장치(60)는 연결관(55)을 통해 터브(20)와 연결된다. 급수관(50)을 통해 공급되는 물은 세제 공급장치(60)를 경유하여 세제와 함께 터브(20)의 내부로 공급된다.
터브(20)의 하부에는 터브(20) 내부의 물을 캐비닛(10)의 외부로 배출하기 위한 배수펌프(70)와 배수관(75)이 설치된다.
드럼(30)의 둘레에는 세탁수의 유통을 위한 다수의 통공(31)이 형성되고, 드럼(30)의 내주면에는 드럼(30)이 회전할 때 세탁물의 상승 및 낙하가 이루어질 수 있도록 복수의 리프터(32)가 설치된다.
드럼(30)과 모터(40)는 구동축(80)을 통해 연결된다. 즉, 모터(40)는 DD(Direct Drive) 모터가 구비될 수 있다. 구동축(80)은 모터(40)의 회전력을 드럼(30)에 전달한다. 구동축(80)의 일단은 드럼(30)에 연결되고, 구동축(80)의 타단은 터브(20)의 후벽(21)의 외측으로 연장된다.
터브(20)의 후벽(21)에는 구동축(80)을 회전 가능하게 지지하도록 베어링 하우징(82)이 설치된다. 베어링 하우징(82)은 알루미늄 합금으로 마련될 수 있으며, 터브(20)를 사출 성형할 때 터브(20)의 후벽(21)에 인서트될 수 있다. 베어링 하우징(82)과 구동축(80) 사이에는 구동축(80)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링들(84)이 설치된다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 모터의 제 1 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 터브와 모터의 분해된 외관을 도시하고 있다.
모터(40a)는 센서 어셈블리(150)와 함께 터브(20)의 후벽(21)에 연결된다.
구체적으로, 터브(20)의 후벽(21)에는 그 중앙에 베어링(84)이 구비되고, 구비된 베어링(84)의 외주측에 베어링(84)과 동일한 중심점을 갖고 지름이 큰 베어링 하우징(82)이 구비될 수 있다. 또한, 베어링 하우징(82)의 외주측에는 베어링 하우징(82)과 동일한 중심점을 갖고 베어링 하우징(82)의 지름보다 큰 지름을 가지는 원형의 모터 안착부가 구비될 수 있다. 또한, 모터 안착부의 외주를 따라 연결돌기(161)가 구비될 수 있다.
연결돌기(161)는 모터 안착부의 외주에 적어도 하나가 구비될 수 있고, 연결돌기(161)는 모터 안착부의 외주에 모터(40a)를 향해 돌출될 수 있다. 예를 들어, 연결돌기(161)는 터브(20)의 후벽(21)에 수직이 되도록 돌출될 수 있다.
또한, 연결돌기(161)는 모터 안착부의 중심을 관통하는 지름의 연장선을 따라 대칭되게 구비될 수도 있고, 비대칭되게 구비될 수도 있다. 그리고, 하나의 연결돌기(161) 근방에 적어도 하나의 다른 연결돌기(161)가 구비될 수도 있다. 즉, 연결돌기(161)의 배치는 스테이터(100)의 연결홀(162)의 배치에 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결돌기(161)는 2개의 연결돌기(161)와 1개의 연결돌기(161)가 원주방향으로 교번되게 마련될 수 있다.
또한, 연결돌기(161)는 기둥의 형상을 갖고, 단면은 스테이터(100)의 연결홀(162)에 대응되는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결돌기(161)는 원형의 연결홀(162)에 대응되도록 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
이외에도 터브(20)의 후벽(21)에 센서 어셈블리(150) 및 모터(40a)를 연결시키기 위한 다양한 방법이 연결 방법의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
센서 어셈블리(150)는 모터(40a)의 근방에 구비되어, 모터(40a)의 회전변위를 감지한다.
구체적으로, 센서 어셈블리(150)는 스테이터(100)의 일측에 구비되어, 로터(200a)의 회전 속도, 토크, 회전각 및 주파수 등을 감지할 수 있다. 센서 어셈블리(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 터브(20)와 스테이터(100)의 사이에 구비될 수도 있고, 터브(20)의 후벽(21)에 대향되도록 터브(20), 스테이터(100) 및 센서 어셈블리(150)의 순서로 구비될 수 있다. 또한, 센서 어셈블리(150)는 모터 안착부의 연결돌기(161)에 대응되고, 스테이터(100)의 연결홀(162)과 유사한 홈을 구비할 수 있다. 또한, 스테이터(100)의 외주측에 구비되는 로터(200a)의 회전 변위를 감지하기 위해서 홈이 구비된 측의 폭이 외주측의 폭 이하일 수도 있고, 스테이터(100)의 내주측에 구비되는 로터(200a)의 회전 변위를 감지하기 위해서 홈이 구비된 측의 폭이 내주측의 폭 이하일 수도 있다. 또한, 센서 어셈블리(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나가 마련될 수도 있지만, 2개 또는 3개 이상이 마련될 수도 있다. 마련되는 센서 어셈블리(150)의 개수는 제작되는 로터(200a)의 구조 및 단가, 감지할 회전 변위의 오차 범위 등을 고려하여 결정될 수 있다.
센서 어셈블리(150)는 모터(40a)의 회전 변위를 감지하기 위해 회전 속도 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로, 센서 어셈블리(150)에는 홀센서가 포함될 수 있다.
홀센서는 N형 반도체가 사용되며, 홀 효과(Hall Effect)를 통해 자기장을 전압으로 표현할 수 있다. 따라서, 홀센서는 로터(200a)의 회전에 의한 자기장의 변화를 감지함으로써 로터(200a)의 회전 변위와 관련된 각도, 주파수, 구동 시간 등을 출력할 수 있다.
로터(200a)의 회전 변위를 감지하기 위한 수단으로는 홀센서뿐만 아니라, 레졸버(Resolver), 포텐셔미터(Potentiometer), 절대위치 인코더(Absolute Encoder), 증분형 인코더(Incremental Encoder) 등의 각도 센서가 이용될 수도 있다.
구체적으로, 레졸버(Resolver)는 회전 변압기의 일종으로 모터(40a) 축에 연결되어 로터(200a)의 위치에 비례한 교류 전압을 출력하는 아날로그 방식의 각도 센서이고, 포텐셔미터(Potentiometer)는 각도에 따라 가변저항의 값을 달리하여 회전하는 각도에 정비례하는 전기적 입력을 산출하는 각도 센서이다. 그리고, 절대위치 인코더(Absolute Encoder)는 기준되는 위치를 설정하지 않고 광학 펄스파를 이용해 어느 정도의 회전으로 해당위치에 있는지 검출하는 각도 센서이고, 증분형 인코더(Incremental Encoder)는 기준되는 위치를 설정하여 측정된 각도의 증감을 통해 각도를 산출하는 것으로, 광학 펄스파를 이용해 어느 정도의 회전으로 해당위치에 있는지 검출하는 각도 센서이다.
또한, 회전 속도 센서는 회전 속도 센서가 감지한 로터(200a)의 회전 각도, 주파수 및 구동 시간 등을 기초로 모터(40a)의 회전 속도를 산출하여, 모터(40a)를 제어하는 구성 등에 제공할 수도 있다.
또한, 센서 어셈블리(150)는 로터(200a)의 기구적인 움직임을 감지하여 로터(200a)의 회전 속도를 산출할 수도 있으나, 전기적인 변화를 감지하여 로터(200a)의 회전 속도를 산출할 수도 있다. 구체적으로, 센서 어셈블리(150)는 코일(120)에 공급되는 구동 전원의 변화 또는 로터(200a)의 회전으로 야기되는 역기전력 등을 감지하여 로터(200a)의 회전 속도를 산출할 수 있다.
이외에도 각도와 주파수를 측정하는 다양한 종류의 센서가 회전 속도 센서의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
모터(40a)는 터브(20)의 후벽(21)에 마련된 모터 안착부에 연결되고, 모터(40a)는 스테이터(100) 및 로터(200a)를 포함할 수 있다.
제 1 실시예에 적용되는 모터(40a)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 모터의 분해된 외관을 도시하고 있다.
모터(40a)는 스테이터(100) 및 로터(200a)를 포함할 수 있다.
스테이터(100)는 스테이터 코어(130), 코일(120) 및 연결홀(162)을 포함할 수 있다.
스테이터 코어(130)는 스테이터(100)의 골격을 이루어 스테이터(100)의 형상을 유지시키고, 하나의 티스가 전원에 의해 자화되면 하나의 티스에 인접한 다른 티스가 전원에 의해 자화된 극성과 상이한 극성으로 유도 자화될 수 있도록 자계가 형성되는 통로를 제공할 수 있다.
또한, 스테이터 코어(130)는 원통의 형태를 가지도록 형성될 수 있고, 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 스테이터 코어(130)의 외주측에는 원주 방향으로 복수 개의 티스가 위치할 수 있고, 스테이터 코어(130)의 내주측에는 복수 개의 연결홀(162)이 구비될 수 있다. 이외에도, 스테이터(100)의 형상을 유지하고 티스 및 연결홀(162)이 구비될 수 있도록 하기 위한 다양한 형상이 스테이터 코어(130)의 형상의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
여기서 티스는 스테이터 코어(130)의 외주에 복수 개가 위치하여 스테이터 코어(130) 외부의 스테이터(100)와 로터(200a) 사이의 공간을 원주 방향을 따라 복수 개의 슬롯으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 스테이터 코어(130)에 티스는 24개 이상 48개 이하의 개수일 수 있다. 또한, 티스는 코일(120)이 위치할 공간을 제공할 수 있고, 코일(120)에 공급되는 전원으로 인해 형성되는 자계에 의해 N극 및 S극 중 하나로 자화될 수 있다.
또한, 티스는 Y의 형상을 가질 수 있고, 티스의 외각 면 중에서 로터(200a)에 인접한 면은 로터(200a) 내 로터 코어(220)와의 인력 및 척력이 효율적으로 발생하기 위해서 완곡면을 가질 수 있다. 이외에도, 코일(120)이 위치할 공간을 제공하고 로터 코어(220)와의 인력 및 척력을 효율적으로 발생시키기 위한 다양한 구조가 티스의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
코일(120)은 스테이터 코어(130)의 티스 상에 위치한 인슐레이터에 구비되어 인가된 전원으로 인해 자계를 형성시킬 수 있다. 이로 인해, 코일(120)은 해당 코일(120)이 위치한 티스를 자화시킬 수 있다.
또한, 코일(120)에 공급되는 전원은 3상의 형태일 수 있고, 단상의 형태일 수도 있다.
또한, 코일(120)을 감는 방법은 집중권 방식과 분포권 방식으로 감길 수 있다. 집중권 방식은 스테이터(100)에서 1극 1상의 슬롯수가 1개가 되도록 코일(120)을 감는 방식이고, 분포권 방식은 슬롯이 붙은 전기 기기에 있어서 코일(120)을 2개 이상의 슬롯으로 나누어 감는 방식이다. 이외에도 티스를 효율적으로 자화시키기 위한 다양한 방법이 코일(120)을 감는 방법의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
마지막으로, 코일(120)에 사용되는 소재는 구리, 알루미늄 또는 구리와 알루미늄의 복합 재질일 수 있다. 이외에도 티스를 효율적으로 자화시키기 위한 다양한 소재가 코일(120)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
연결홀(162)은 스테이터 코어(130)의 내주면에 구비되어 터브(20)의 후벽(21)에 구비되는 모터 안착부의 연결돌기(161)가 삽입될 공간을 제공한다.
또한, 연결홀(162)은 연결돌기(161)가 삽입되고 연결 부재에 의해서 고정될 수 있다. 예를 들어, 연결홀(162)에는 연결돌기(161)가 삽입된 후, 연결홀(162)의 직경 이하인 볼트(262b)가 삽입되어 스테이터(100)와 터브(20)가 결합 상태로 유지시키는 고정력을 제공할 수 있다.
또한, 연결홀(162)의 형상은 터브(20)의 후벽(21)에 구비되는 연결돌기(161)의 형상에 대응되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결홀(162)은 원기둥 형상의 연결돌기(161)에 대응되도록 원형의 홀로 구비될 수 있다.
로터(200a)는 내주면을 따라 구비된 마그네트(240)와 로터 코어(220)가 형성되는 자계와 스테이터(100)의 코일(120)에 전원이 공급되어 형성되는 자계와 상호 작용하여 회전한다.
로터(200a)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 4a 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4a는 스테이터가 위치하지 않는 측의 로터의 외관을 도시하고 있고, 도 4b는 스테이터가 위치하는 측의 로터의 외관을 도시하고 있다. 또한, 도 5는 로터의 내부를 도시하고 있다.
로터(200a)는 환형의 로터 어셈블리(210) 및 로터 어셈블리(210)를 지지하는 몰딩부(260a)를 포함할 수 있다.
로터 어셈블리(210)는 마그네트(240)에 의한 자계를 형성하고, 코일(120)에 공급되는 전원에 의해 형성되는 자계와 인력 및 척력이 작용하도록 한다. 또한, 로터 어셈블리(210)는 환형의 형상을 갖는다.
로터 어셈블리(210)는 방사형상으로 배치되는 로터 코어(220) 및 로터 코어(220) 사이에 배치되는 마그네트(240)를 포함할 수 있다.
로터 코어(220)와 마그네트(240)는 교번되게 배치되고, 교번되게 배치된 로터 어셈블리(210)는 곡선을 그리도록 배치될 수도 있고, 환형을 갖도록 배치될 수도 있다.
로터 코어(220) 및 마그네트(240)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 10a 내지 도 15를 참조하여 설명하도록 한다.
몰딩부(260a)는 로터 어셈블리(210)를 지지하고, 로터 어셈블리(210)가 발생시키는 회전력을 구동축에 전달한다.
구체적으로, 몰딩부(260a)는 로터 어셈블리(210) 외부에 로터 어셈블리(210)를 둘러싸도록 형성되어, 내부의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)를 포함하는 로터 어셈블리(210)의 비산을 방지한다. 또한, 몰딩부의 두께는 로터 어셈블리에 가해지는 원심력, 모터의 출력 및 몰딩부 소재의 강성 등에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부의 두께는 1[mm]이상이고, 5[mm]이하일 수 있다.
또한, 몰딩부(260a)는 환형의 로터 어셈블리(210)를 따라 원통 형상의 격벽 및 원통 형상의 격벽의 하면과 결합되는 원형의 격벽이 구비될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260a)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 일면이 개방된 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접한 면은 스테이터 코어(130)에서 형성되는 자계와 상호 작용이 용이하도록 로터 코어(220)의 일부가 노출될 수 있다. 즉, 아우터 타입의 로터(200a)는 몰딩부(260a)의 내주면의 로터 코어(220)의 일부가 외부에 노출될 수 있고, 이너 타입의 로터(200a)는 몰딩부(260a)의 외주면의 로터 코어(220)의 일부가 외부에 노출될 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접하지 않은 면은 마그네트(240)에 의해 형성되는 자속이 스테이터(100)와 대향하는 방향으로 누설되지 않도록 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있다. 즉, 아우터 타입의 로터(200a)는 몰딩부(260a)의 외주면의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있고, 이너 타입의 로터(200a)는 몰딩부(260a)의 내주면의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접하지 않은 면은 로터 어셈블리(210)의 비산을 방지하기 위해서 몰딩부(260a)가 외주측으로 미리 설정된 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260a)는 외주측으로 2[mm] 이상, 3[mm] 이하의 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 몰딩부(260a)는 마그네트(240)의 착자 전 로터 어셈블리(210)를 지지하는 제 1 몰딩부(266), 착자 후 로터 어셈블리(210)를 지지하여 비산을 방지하는 제 2 몰딩부(268) 및 로터(200a)가 발생시킨 회전력을 구동축에 전달하는 세레이션(serration, 262a)을 포함할 수 있다.
또한, 몰딩부(260a)의 소재는 비자성체가 이용될 수 있다. 구체적으로, 몰딩부(260a)는 로터(200a)와 인접한 측면과 대향되는 측면에 자속이 누설되지 않도록 레진(Resin)이 이용될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260a)에는 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리브티렌 테레프타레이트 수지(PolyButyrene Terephthalate resin, PBT) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET) 가 이용될 수 있다. 또한, 제 1 몰딩부(266)의 소재와 제 2 몰딩부(268)의 소재는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 이외에도 자속의 누설을 막기 위한 다양한 소재가 몰딩부(260a)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
제 1 몰딩부(266), 제 2 몰딩부(268) 및 세레이션(262a)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 16 내지 도 21b를 참조하여 설명하도록 한다.
몰딩부(260b)는 로터 어셈블리(210)를 지지하고, 로터 어셈블리(210)가 발생시키는 회전력을 구동축에 전달한다.
구체적으로, 몰딩부(260b)는 로터 어셈블리(210) 외부에 로터 어셈블리(210)를 둘러싸도록 형성되어, 내부의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)를 포함하는 로터 어셈블리(210)의 비산을 방지한다. 또한, 몰딩부의 두께는 로터 어셈블리에 가해지는 원심력, 모터의 출력 및 몰딩부 소재의 강성 등에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부의 두께는 1[mm]이상이고, 5[mm]이하일 수 있다.
또한, 몰딩부(260b)는 환형의 로터 어셈블리(210)를 따라 원통 형상의 격벽이 구비될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260b)는 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상면 및 하면이 개방된 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접한 면은 스테이터 코어(130)에서 형성되는 자계와 상호 작용이 용이하도록 로터 코어(220)의 일부가 노출될 수 있다. 즉, 아우터 타입의 로터(200b)는 몰딩부(260b)의 내주면의 로터 코어(220)의 일부가 외부에 노출될 수 있고, 이너 타입의 로터(200b)는 몰딩부(260b)의 외주면의 로터 코어(220)의 일부가 외부에 노출될 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접하지 않은 면은 마그네트(240)에 의해 형성되는 자속이 스테이터(100)와 대향하는 방향으로 누설되지 않도록 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있다. 즉, 아우터 타입의 로터(200b)는 몰딩부(260b)의 외주면의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있고, 이너 타입의 로터(200b)는 몰딩부(260b)의 내주면의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접하지 않은 면은 로터 어셈블리(210)의 비산을 방지하기 위해서 몰딩부(260b)가 외주측으로 미리 설정된 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260b)는 외주측으로 2[mm] 이상, 3[mm] 이하의 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
원통 형태의 몰딩부(260b)는 프레임(269)에 연결되어 지지될 수 있다.
구체적으로, 프레임(269)은 일면이 개방된 원기둥의 형상을 가지고, 강성이 높은 금속 소재를 포함할 수 있다.
프레임(269)의 소재는 로터 어셈블리(210) 및 몰딩부(260b)를 지지하여 비산을 방지하기 위해서 강성이 높은 금속이 이용될 수 있다. 예를 들어, 프레임(269)에는 스틸(steel) 또는 알루미늄(Al)이 이용될 수 있다. 이외에도 강성이 높은 다양한 물질이 프레임(269)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
또한, 프레임(269)은 제 2 몰딩부(268) 외주면에 인접하는 면 측에 원통 형상의 격벽(269a) 및 원통 형상의 격벽의 하면과 결합되는 원형의 격벽이 구비될 수 있다. 예를 들어, 프레임(269)은 도 7 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 일면이 개방된 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
또한, 프레임(269)의 원형의 격벽(269a) 하면은 도 8a에 도시된 바와 같이 동일한 중심을 가지고 상이한 지름을 가지는 원형의 형상이 층을 이루도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 프레임(269)의 고속 회전시 원심력이 외주측 방향으로 작용하여 프레임(269)의 변형이 발생할 수 있는바, 이를 방지하기 위해 프레임(269)의 하면의 지름을 줄여 원심력을 저감시킬 수 있다. 따라서, 프레임(269)의 하면에 복수 개의 밴딩(bending) 형상을 마련하여, 원통 형상의 격벽(269a)의 지름보다 하부에 마련되는 격벽들(269b)의 지금이 작을 수 있다. 즉, 도 8a에 도시된 바와 같이 세레이션(262b)이 위치한 측으로 갈수록 프레임(269)의 지름이 작아질 수 있다.
또한, 프레임(269)과 제 2 몰딩부(268)의 연결은 압입을 통해 연결될 수도 있고, 연결 부재를 통한 본딩을 통해 채결될 수도 있다. 여기서 연결 부재는 볼트(262b)와 너트(262c)일 수도 있고, 접착제일 수도 있다. 이외에도 프레임(269)과 제 2 몰딩부(268)를 연결하기 위한 다양한 방법이 이용될 수 있을 것이다.
또한, 프레임(269)과 세레이션(262b)의 연결은 압입을 통해 연결될 수도 있고, 연결 부재를 통한 본딩을 통해 채결될 수도 있고, 인서트 사출을 통해 연결될 수도 있다. 여기서 연결 부재는 볼트(262b)와 너트(262c)일 수도 있고, 접착제일 수도 있다. 이외에도 프레임(269)과 세레이션(262b)을 연결하기 위한 다양한 방법이 이용될 수 있을 것이다.
또한, 몰딩부(260b)는 마그네트(240)의 착자 전 로터 어셈블리(210)를 지지하는 제 1 몰딩부(266), 착자 후 로터 어셈블리(210)를 지지하여 비산을 방지하는 제 2 몰딩부(268), 제 1 몰딩부와 제 2 몰딩부(268)가 연결되어 제 2 몰딩부(268)를 지지하는 프레임(269) 및 로터(200b)가 발생시킨 회전력을 구동축에 전달하는 세레이션(serration, 262b)을 포함할 수 있다.
또한, 몰딩부(260b)의 소재는 비자성체가 이용될 수 있다. 구체적으로, 몰딩부(260b)는 로터(200b)와 인접한 측면과 대향되는 측면에 자속이 누설되지 않도록 레진(Resin)이 이용될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260b)에는 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리브티렌 테레프타레이트 수지(PolyButyrene Terephthalate resin, PBT) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET) 가 이용될 수 있다. 또한, 제 1 몰딩부(266)의 소재와 제 2 몰딩부(268)의 소재는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 이외에도 자속의 누설을 막기 위한 다양한 소재가 몰딩부(260b)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
제 1 몰딩부(266), 제 2 몰딩부(268) 및 세레이션(262b)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 16 내지 도 21b를 참조하여 설명하도록 한다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 모터의 제 2 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 6은 터브와 모터의 분해된 외관을 도시하고 있다.
모터(40b)는 센서 어셈블리(150)와 함께 터브(20)의 후벽(21)에 연결된다.
제 2 실시예의 터브(20) 및 센서 어셈블리(150)는 제 1 실시예의 터브(20) 및 센서 어셈블리(150)와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
모터(40b)는 터브(20)의 후벽(21)에 마련된 모터 안착부에 연결되고, 모터(40b)는 스테이터(100) 및 로터(200b)를 포함할 수 있다.
제 2 실시예에 적용되는 모터(40b)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.
도 7은 모터의 분해된 외관을 도시하고 있다.
모터(40b)는 스테이터(100) 및 로터(200b)를 포함할 수 있다.
스테이터(100)는 스테이터 코어(130), 코일(120) 및 연결홀(162)을 포함할 수 있다.
스테이터 코어(130)는 스테이터(100)의 골격을 이루어 스테이터(100)의 형상을 유지시키고, 하나의 티스가 전원에 의해 자화되면 하나의 티스에 인접한 다른 티스가 전원에 의해 자화된 극성과 상이한 극성으로 유도 자화될 수 있도록 자계가 형성되는 통로를 제공할 수 있다.
또한, 스테이터 코어(130)는 원통의 형태를 가지도록 형성될 수 있고, 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 스테이터 코어(130)의 외주측에는 원주 방향으로 복수 개의 티스가 위치할 수 있고, 스테이터 코어(130)의 내주측에는 복수 개의 연결홀(162)이 구비될 수 있다. 이외에도, 스테이터(100)의 형상을 유지하고 티스 및 연결홀(162)이 구비될 수 있도록 하기 위한 다양한 형상이 스테이터 코어(130)의 형상의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
여기서 티스는 스테이터 코어(130)의 외주에 복수 개가 위치하여 스테이터 코어(130) 외부의 스테이터(100)와 로터(200b) 사이의 공간을 원주 방향을 따라 복수 개의 슬롯으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 스테이터 코어(130)에 티스는 24개 이상 48개 이하의 개수일 수 있다. 또한, 티스는 코일(120)이 위치할 공간을 제공할 수 있고, 코일(120)에 공급되는 전원으로 인해 형성되는 자계에 의해 N극 및 S극 중 하나로 자화될 수 있다.
또한, 티스는 Y의 형상을 가질 수 있고, 티스의 외각 면 중에서 로터(200b)에 인접한 면은 로터(200b) 내 로터 코어(220)와의 인력 및 척력이 효율적으로 발생하기 위해서 완곡면을 가질 수 있다. 이외에도, 코일(120)이 위치할 공간을 제공하고 로터 코어(220)와의 인력 및 척력을 효율적으로 발생시키기 위한 다양한 구조가 티스의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
코일(120)은 스테이터 코어(130)의 티스 상에 위치한 인슐레이터에 구비되어 인가된 전원으로 인해 자계를 형성시킬 수 있다. 이로 인해, 코일(120)은 해당 코일(120)이 위치한 티스를 자화시킬 수 있다.
또한, 코일(120)에 공급되는 전원은 3상의 형태일 수 있고, 단상의 형태일 수도 있다.
또한, 코일(120)을 감는 방법은 집중권 방식과 분포권 방식으로 감길 수 있다. 집중권 방식은 스테이터(100)에서 1극 1상의 슬롯수가 1개가 되도록 코일(120)을 감는 방식이고, 분포권 방식은 슬롯이 붙은 전기 기기에 있어서 코일(120)을 2개 이상의 슬롯으로 나누어 감는 방식이다. 이외에도 티스를 효율적으로 자화시키기 위한 다양한 방법이 코일(120)을 감는 방법의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
마지막으로, 코일(120)에 사용되는 소재는 구리, 알루미늄 또는 구리와 알루미늄의 복합 재질일 수 있다. 이외에도 티스를 효율적으로 자화시키기 위한 다양한 소재가 코일(120)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
연결홀(162)은 스테이터 코어(130)의 내주면에 구비되어 터브(20)의 후벽(21)에 구비되는 모터 안착부의 연결돌기(161)가 삽입될 공간을 제공한다.
또한, 연결홀(162)은 연결돌기(161)가 삽입되고 연결 부재에 의해서 고정될 수 있다. 예를 들어, 연결홀(162)에는 연결돌기(161)가 삽입된 후, 연결홀(162)의 직경 이하인 볼트(262b)가 삽입되어 스테이터(100)와 터브(20)가 결합 상태로 유지시키는 고정력을 제공할 수 있다.
또한, 연결홀(162)의 형상은 터브(20)의 후벽(21)에 구비되는 연결돌기(161)의 형상에 대응되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결홀(162)은 원기둥 형상의 연결돌기(161)에 대응되도록 원형의 홀로 구비될 수 있다.
로터(200b)는 내주면을 따라 구비된 마그네트(240)와 로터 코어(220)가 형성되는 자계와 스테이터(100)의 코일(120)에 전원이 공급되어 형성되는 자계와 상호 작용하여 회전한다.
로터(200b)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 8a 내지 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.
도 8a는 스테이터가 위치하지 않는 측의 로터의 외관을 도시하고 있고, 도 8b는 스테이터가 위치하는 측의 로터의 외관을 도시하고 있다. 또한, 도 9는 로터 어셈블리 및 몰딩부의 외관을 도시하고 있다.
로터(200b)는 환형의 로터 어셈블리(210a), 로터 어셈블리(210a)를 지지하는 몰딩부(260b) 및 로터 어셈블리(210a)와 몰딩부(260b)를 지지하고 구동력을 구동축에 전달하는 프레임(269)을 포함할 수 있다.
로터 어셈블리(210a)는 마그네트(240)에 의한 자계를 형성하고, 코일(120)에 공급되는 전원에 의해 형성되는 자계와 인력 및 척력이 작용하도록 한다. 또한, 로터 어셈블리(210a)는 환형의 형상을 갖는다.
로터 어셈블리(210a)는 방사형상으로 배치되는 로터 코어(220) 및 로터 코어(220) 사이에 배치되는 마그네트(240)를 포함할 수 있다.
로터 코어(220)와 마그네트(240)는 교번되게 배치되고, 교번되게 배치된 로터 어셈블리(210a)는 곡선을 그리도록 배치될 수도 있고, 환형을 갖도록 배치될 수도 있다.
로터 코어(220) 및 마그네트(240)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 10a 내지 도 15를 참조하여 설명하도록 한다.
이하, 도 10a 및 도 10b를 참조하여 로터 어셈블리(210a)의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.
도 10a는 일 실시예에 따른 로터 어셈블리를 도시한 도면이다.
복수의 로터 코어(220)는 마그네트(240)를 지지하며, 마그네트(240)에 형성된 자속의 경로(자로)(magnetic path)를 형성한다. 복수의 로터 코어(220)는 스테이터(100)의 외측 형상에 대응되도록 원주 형상으로 배열될 수 있다. 또한, 각각의 로터 코어(220) 사이에 마그네트(240)가 수용될 수 있도록 서로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 배치되는 로터 코어(220)의 개수는 스테이터 코어(130)의 티스의 개수, 마그네트(240)의 보자력 및 요구되는 출력 등에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 배치되는 로터 코어(220)의 수는 24개 이상이고, 56개 이하일 수 있다. 이외에도 다양한 변수가 로터 코어(220)의 개수를 결정하는 변수로 이용될 수 있을 것이다.
또한, 배치되는 로터 코어(220)의 두께는 스테이터 코어(130)의 티스의 개수, 마그네트(240)의 보자력 및 요구되는 출력 등에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 배치되는 로터 코어(220)의 두께는 5[mm] 이하일 수 있다. 이외에도 다양한 변수가 로터 코어(220)의 두께를 결정하는 변수로 이용될 수 있을 것이다.
로터 코어(220)는 로터(200)의 중심에 인접하게 배치되는 내측 단부(220b)와, 스테이터 코어(130)에 인접하게 배치되는 외측 단부(220a)를 포함한다. 로터 코어(220)는 규소 강판을 프레스 가공하여 형성되는 판재를 적층하여 형성될 수 있다.
또한, 로터 코어(220)는 충진홀(221) 또는 충진홈(222)을 포함할 수 있다. 일례로 충진홀(221)은 로터 코어(220)의 내측 단부(220b)에 인접해서 형성될 수 있고, 충진홈(222)은 로터 코어(220)의 외측 단부(220a)에 형성될 수 있다. 충진홀(221) 또는 충진홈(222)에는 몰딩부(260)의 사출 성형시 사출 재료가 충진될 수 있다. 충진홀(221) 또는 충진홈(222)에 사출 재료가 충진되어 사출 성형됨으로써 로터 코어(220)와 몰딩부(260) 간의 체결 강도가 보강될 수 있다.
충진홀(221)은 원형, 타원, 다각형 또는 쇄기의 단면으로 형성될 수 있고, 충진홀(221)의 단면이 원형인 경우 원형의 직경은 0.5[mm] 이상이고, 5[mm] 이하일 수 있다. 또한, 충진홈(222)의 직경은, 외측 단부(220a)측으로부터 로터 코어(220)의 내측으로 올수록 크게 형성될 수 있다.
로터 코어(220)의 내측 단부(220b)에는 제 1 체결돌기(223a) 및 제 2 체결돌기(223b)가 형성될 수 있다. 제 1 체결돌기(223a) 및 제 2 체결돌기(223b)는, 로터 코어(220)의 내측 단부(220b)의 좌우 양쪽으로부터 로터(200)의 내측 원주 방향으로 각각 돌출되어 형성될 수 있다. 제 1 체결돌기(223a)는 로터 코어(220)의 좌측에 위치한 마그네트(240)에 접하여 로터 코어(220)가 로터(200)의 중심방향으로 지지될 수 있다. 제 2 체결돌기(223b)는 로터 코어(220)의 우측에 위치한 마그네트(240)에 접하여 로터(200)의 중심방향으로 지지될 수 있다.
각각의 로터 코어(220) 사이에 배치되는 복수의 마그네트(240)는 로터(200)의 중심을 기준으로 방사상으로 위치되도록 로터(200)의 원주방향을 따라 배열된다. 마그네트(240)는 반영구적으로 높은 에너지 밀도의 자기적 성질을 유지할 수 있는 페라이트 자석이거나 네오디움(Neodymium)이나 사마륨(samarium)과 같은 희토류를 포함하는 자석일 수 있다.
마그네트(240)는 서로 이웃한 두 개의 마그네트(240)는 동일한 극성이 서로 마주하도록 배치된다. 이러한 자기회로에 의하면 마그네트(240)에서 발생되는 자속이 집중되어 모터(40)의 크기를 줄이면서도 성능을 향상시킬 수 있다.
도 10b는 다른 실시예에 따른 로터 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 10b를 참조하면, 로터 코어(220)의 일측에는 충진홀(221) 및 간섭돌기(225)를 포함할 수 있다. 일례로 충진홀(221)은 로터 코어(220)의 내측 단부(220b)에 인접해서 형성될 수 있고, 간섭돌기(225)는 로터 코어(220)의 외측 단부(220a)에 형성될 수 있다. 충진홀(221)에는 몰딩부(260)의 사출 성형시 사출 재료가 충진될 수 있다. 충진홀(221)은 도 10a를 참조하여 설명한 충진홀(221)과 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
간섭돌기(225)는 로터 코어(220)의 외측 단부(220a)로부터 로터(200)의 반경 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 간섭돌기(225)의 단면의 직경은 로터 코어(220)의 외측 단부(220a)로부터 멀어질수록 크게 형성될 수 있다. 로터 어셈블리(210b)가 인서트되어 몰딩부(260)가 사출 성형되면, 몰딩부(260)는 간섭돌기(225)에 의해 간섭될 수 있다.
상기와 같이 충진홀(221)에 사출 재료가 충진되어 사출 성형되고, 몰딩부(260)가 간섭돌기(225)에 의해 간섭됨으로써 로터 코어(220)와 몰딩부(260) 간의 체결 강도가 보강될 수 있다.
로터 코어(220)의 내측 단부(220b)에는 제 1 체결돌기(223a) 및 제 2 체결돌기(223b)가 형성될 수 있다. 제 1 체결돌기(223a) 및 제 2 체결돌기(223b)는, 로터 코어(220)의 내측 단부(220b)의 좌우 양쪽으로부터 로터(200)의 원주 방향으로 각각 돌출되어 형성될 수 있다. 제 1 체결돌기(223a)는 로터 코어(220)의 좌측에 위치한 마그네트(240)에 접하여 로터 코어(220)를 로터(200)의 중심방향으로 지지될 수 있다. 제 2 체결돌기(223b)는 로터 코어(220)의 우측에 위치한 마그네트(240)에 접하여 로터(200)의 중심방향으로 지지될 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 안착돌기를 구비하여 기동시 마그네트의 감자를 방지하는 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 11은 안착돌기(226)가 없는 모터(40)에 기동시 형성되는 자계를 도시하고 있다.
세탁기에 적용되는 모터(40)의 경우 드럼 내부의 부하, 터브(20) 내부의 세탁수 및 기타 이유로 인해 초기 기동시 코일(120)에 공급되는 기동 전원은 구동 전원의 2배 내지 3배의 전원이 공급되고, 코일(120)에 흐르는 기동 전류는 구동 전류의 2배 내지 3배의 전류가 흐르게 된다. 이로 인해, 스테이터(100)의 코일(120)에 공급되는 기동 전원으로 인해 형성되는 자계(RF)는 구동 전원으로 인해 형성되는 자계의 2배 내지 3배에 이른다.
이 경우, 마그네트(240)의 모서리(P1, P2)를 제외한 중앙부는 부근에 마련된 비자성체의 몰딩부(260)로 인해 영향을 적게 받으나, 역 자속이 유입 및 유출되는 로터 코어(220)에 접하는 마그네트(240)의 양 모서리(P1, P2)는 강한 역 자계(RF)의 영향으로 마그네트(240)의 자성체로서의 성질을 잃게되는 감자가 발생하게 된다. 따라서, 마그네트(240)에 의해 형성되는 자계가 약해져 코일(120)에 공급되는 전원으로 형성되는 자계와의 상호 작용하는 인력 및 척력이 감소하게 되고, 이는 모터(40)의 출력 저하로 이어지게 된다.
따라서, 이러한 감자를 방지하기 위해서 마그네트(240)와 스테이터(100)와의 거리를 일정 거리를 유지시킬 수 있다. 구체적으로, 제 1 체결돌기(223a) 및 제 2 체결돌기(223b)의 두께를 일정 두께 이상으로 하여 마그네트(240)와 스테이터(100) 사이의 거리를 일정 거리 이상으로 유지할 수 있다. 또한, 후술할 안착돌기(226)를 로터 코어(220)에 구비시켜 마그네트(240)와 스테이터(100) 사이의 거리를 일정 거리 이상으로 유지시킬 수 있다.
도 12는 안착돌기를 포함하는 로터 코어의 외관을 도시하고 있다.
안착돌기(226)는 모터(40)의 기동시 강한 역 자계(RF)로 인해 발생하는 마그네트(240)의 감자를 방지하기 위한 구성으로서, 안착돌기(226)는 로터 코어(220) 중 마그네트(240)가 접하는 양 측면에 구비된다. 안착돌기(226)는 내측 단부(220b) 또는 외측 단부(220a)와 일정 거리 상에 구비되어 마그네트(240)가 스테이터(100)와 일정 거리 이상 이격되도록 하고, 로터(200)의 고속 회전시 마그네트(240)의 비산을 방지할 수 있다.
안착돌기(226)는 도 12에 도시된 바와 같이 로터 코어(220)의 외측 단부(220a) 측에 구비될 수도 있고, 로터 코어(220)의 내측 단부(220b) 측에 구비될 수도 있다. 또한, 안착돌기(226)는 로터 코어(220)의 내측 단부(220b) 또는 외측 단부(220a) 중 안착돌기(226) 근방의 단부와의 거리가 0.5[mm]이상이고, 5[mm]이하가 되도록 구비될 수 있다.
또한, 안착돌기(226)는 도 12에 도시된 바와 같이 일 면에 직선 형태의 하나의 안착돌기(226)가 구비될 수 있으며, 복수 개의 안착돌기(226)가 마련될 수도 있다.
이러한 안착돌기(226)가 로터 코어(220) 양 측면에 마련됨으로 인해, 기동 전원이 공급되어 발생하는 마그네트(240) 모서리의 감자를 저감하고, 로터(200)의 고속 회전시 원심력에 의한 마그네트(240)의 비산을 저감할 수 있다. 또한, 사출 성형시 체결돌기(223)와 안착돌기(226) 사이에 사출 재료가 충진되는바, 로터 어셈블리(210)와 몰딩부(260) 간의 체결 강도가 보강될 수 있다.
도 13은 안착돌기를 포함하는 모터에 기동시 형성되는 자계를 도시하고 있다.
도 13에 도시된 바와 같이 안착돌기(226)를 로터 코어(220)의 양 측면에 구비하여 마그네트(240)와 스테이터(100) 사이의 거리를 일정 거리 이상으로 유지시키면, 기동 전원이 공급되어 발생되는 역 자계(RF)가 마그네트(240)의 모서리(P1, P2)에 작용하는 효과가 경감되어 마그네트(240)의 감자를 저감할 수 있다. 따라서, 마그네트(240)에 발생되는 감자를 저감함으로 인해 마그네트(240)에 의해 형성되는 자계가 감소되지 않고, 전원이 공급되어 형성되는 자계와 상호 작용하는바, 모터(40)의 출력이 기동 전원의 공급으로 낮아지지 않을 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여 로터 코어와 마그네트의 형상비에 대한 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 14는 로터 코어의 폭과 마그네트의 길이를 결정하는 개념을 도시하고 있다.
자속 집중형 모터는 마그네트(240)의 자속을 로터 코어(220)에 집중시키는 구조적인 특이점으로 인해 착자 성능에 변수가 존재한다.
구체적으로, 일반적인 PM 모터는 착자기(M)에서 로터(200)의 형상에 무관하게 착자가 가능하다. 그러나, 자속 집중형 모터는 착자 자속이 로터 코어(220)로 유입되고, 근방의 다른 로터 코어(220)로 착자 자속이 유출되어야 하는바, 로터 코어(220)와 마그네트(240) 사이의 형상비가 특정 비율을 가지는 경우에만 착자 성능이 보장된다.
여기서, 로터 코어(220)와 마그네트(240) 사이의 형상비는 로터 코어(220)의 원주 방향측 폭(Wc)에 대한 마그네트(240)의 내주에서 외주로의 방향측 길이(Hm)의 비(Hm/Wc)를 의미한다.
또한, 로터 코어(220)와 마그네트(240) 사이의 형상비가 특정 조건에 만족하는지 여부에 대한 판단에서 마그네트(240)의 착자가 로터(200)의 일 측에서만 수행되는지 아니면 마그네트(240)의 착자가 로터(200)의 내주측 및 외주측 양 측에서 모두 수행되는지 여부는 중요한 변수가 될 수 있다.
마그네트(240)의 착자가 일 측에서만 수행되는지는 로터 어셈블리(210)에 구비된 마그네트(240)의 용량에 의해서 결정될 수 있고, 마그네트(240)의 용량은 마그네트(240)의 길이, 폭 및 소재 등에 의해 결정될 수 있다.
따라서, 자속 집중형 모터에서 일정 착자 성능을 갖기 위해 만족해야 하는 형상비를 설명하기 위해서 이하에서는 착자가 일 측에서만 수행되는 경우와 양 측에서 수행되는 경우를 나눠 설명하도록 한다.
착자가 로터(200)의 일 측에서만 수행되는 경우에는 착자가 수행되는 측의 로터 코어(220)의 단부 폭(Wc)에 대한 마그네트(240)의 길이(Hm)의 비(Hm/Wc)가 형상비가 된다.
따라서, 착자가 수행되는 측의 로터 코어(220)의 단부 폭을 반영한 형상비가 특정 비율의 범위에 만족해야 된다. 여기서 특정 비율의 범위는 자속 집중형 모터에 있어 로터 코어(220)에 자속을 집중시키기 위해 필요한 형상비와 착자기(M)를 통해 착자 자속을 유입시 착자 성능이 확보되는 형상비를 만족하는 경우일 수 있다. 이러한 특정 비율의 범위는 로터 코어(220)의 소재, 마그네트(240) 사이의 각도, 마그네트(240)의 소재 및 착자 자속의 크기 등에 의해 결정될 수 있다. 이외에도 다양한 변수가 특정 비율의 범위를 결정하는 변수로 이용될 수 있을 것이다.
예를 들어, 착자기(M)를 통해 착자 자속을 유입시 착자 성능이 확보(일례로 착자균일도가 0.8 이상이고, 1.0이하)되기 위해 만족해야 될 조건은 형상비가 5.5 이하(Hm/Wc ≤ 5.5) 이여야 된다. 또한, 자속 집중형 모터에 있어 로터 코어(220)에 자속을 집중시키기 위해 만족해야 될 조건은 형상비가 0.5 이상(0.5 ≤ Hm/Wc) 이여야 된다. 따라서, 양 자를 모두 만족하기 위해서 로터 코어(220)와 마그네트(240) 사이의 형상비는 0.5 이상이고, 5.5 이하 이여야 된다(0.5 ≤ Hm/Wc ≤ 5.5).
착자가 로터(200)의 양 측에서 수행되는 경우에는 착자가 수행되는 측의 로터 코어(220)의 내측 단부(220b) 또는 외측 단부(220a) 중 폭이 큰 단부의 폭(WcL)에 대한 마그네트(240)의 길이(Hm)의 비(Hm/WcL)가 형상비가 된다.
따라서, 폭이 큰 단부의 폭을 반영한 형상비가 특정 비율의 범위에 만족해야 된다. 여기서 특정 비율의 범위는 자속 집중형 모터에 있어 로터 코어(220)에 자속을 집중시키기 위해 필요한 형상비와 착자기(M)를 통해 착자 자속을 유입시 착자 성능이 확보되는 형상비를 만족하는 경우일 수 있다. 이러한 특정 비율의 범위는 로터 코어(220)의 소재, 마그네트(240) 사이의 각도, 마그네트(240)의 소재 및 착자 자속의 크기 등에 의해 결정될 수 있다. 이외에도 다양한 변수가 특정 비율의 범위를 결정하는 변수로 이용될 수 있을 것이다.
예를 들어, 착자기(M)를 통해 착자 자속을 유입시 착자 성능이 확보(일례로 착자균일도가 0.8 이상이고, 1.0이하)되기 위해 만족해야 될 조건은 형상비가 5.5 이하(Hm/WcL ≤ 5.5) 이여야 된다. 또한, 자속 집중형 모터에 있어 로터 코어(220)에 자속을 집중시키기 위해 만족해야 될 조건은 형상비가 0.5 이상(0.5 ≤ Hm/WcL) 이여야 된다. 따라서, 양 자를 모두 만족하기 위해서 로터 코어(220)와 마그네트(240) 사이의 형상비는 0.5 이상이고, 5.5 이하 이여야 된다(0.5 ≤ Hm/WcL ≤ 5.5).
이하, 도 15a 내지 도 15p를 참조하여 로터 어셈블리의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.
도 15a 내지 도 15p는 로터 코어 형상의 단면을 도시하고 있다.
도 15a에 도시된 로터 코어(220_1)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220)의 내측 단부(220b)에 단면이 사다리꼴 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_1)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_1)의 양 측면에 안착돌기(226)가 구비되지 않는다.
도 15b에 도시된 로터 코어(220_2)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220)의 내측 단부(220b)에 단면이 사다리꼴 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_2)의 중심에는 내측 단부(220b)와 외측 단부(220a) 중앙에 원형의 충진홀(221)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_2)의 양 측면에 안착돌기(226)가 구비되지 않는다.
도 15c에 도시된 로터 코어(220_3)는 외측 단부(220a), 제 1 체결돌기(223a) 및 제 2 체결돌기(223b)에 홈이 구비되지 않고, 안착돌기(226)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_3)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_3)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다.
도 15d에 도시된 로터 코어(220_4)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_4)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_4)의 중심에는 외측 단부(220a)에 치우친 위치에 원형의 충진홀(221)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_4)의 양 측면에 안착돌기(226)가 구비되지 않는다.
도 15e에 도시된 로터 코어(220_5)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_5)의 내측 단부(220b)에 단면이 사다리꼴 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_5)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_5)의 양 측면 중 외측 단부(220a)측에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15f에 도시된 로터 코어(220_6)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_6)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_6)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_6)의 양 측면에 안착돌기(226)가 구비되지 않는다.
도 15g에 도시된 로터 코어(220_7)는 외측 단부(220a)의 중앙에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_7)의 내측 단부(220b)에 단면이 타원의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_7)의 중심에는 원형의 충진홀(221)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_7)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15h에 도시된 로터 코어(220_8)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_8)의 내측 단부(220b)에는 충진홈(222)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_8)의 중심에는 외측 단부(220a)에 치우친 위치에 원형의 충진홀(221)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_8)의 양 측면 중 내측 단부(220b)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15i에 도시된 로터 코어(220_9)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_9)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_9)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_9)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15j에 도시된 로터 코어(220_10)는 외측 단부(220a)의 양 측에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_10)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_10)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_10)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15k에 도시된 로터 코어(220_11)는 외측 단부(220a)의 양 측 및 중앙에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_11)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_11)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_11)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15l에 도시된 로터 코어(220_12)는 외측 단부(220a)의 중앙에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_12)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_12)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_12)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15m에 도시된 로터 코어(220_13)는 외측 단부(220a)의 양 측에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_13)의 내측 단부(220b)에 단면이 타원의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_13)의 중심에는 원형의 충진홀(221)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_13)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15n에 도시된 로터 코어(220_14)는 외측 단부(220a)에 홈이 구비되지 않고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_14)의 내측 단부(220b)에 단면이 원형의 형상을 갖는 충진홈(222)이 구비된다. 또한, 로터 코어(220_14)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_14)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15o에 도시된 로터 코어(220_15)는 외측 단부(220a)의 양 측에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_15)의 내측 단부(220b) 충진홈(222)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_15)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_15)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
도 15p에 도시된 로터 코어(220_16)는 외측 단부(220a)의 중앙에 홈이 구비되고, 제 1 체결돌기(223a)와 제 2 체결돌기(223b)가 구비된다. 또한, 로터 코어(220_16)의 내측 단부(220b) 충진홈(222)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_16)의 중심에는 충진홀(221)이 구비되지 않는다. 또한, 로터 코어(220_16)의 양 측면 중 외측 단부(220a)에 안착돌기(226)가 구비된다.
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여 제 1 사출 성형 및 착자의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 16은 제 1 사출 성형된 몰딩부 및 로터 어셈블리를 포함하는 로터를 도시하고 있다.
로터(200)가 제조되기 위해 로터 코어(220)와 착자 전의 마그네트(240)가 교번하여 배치될 수 있다. 마그네트(240)의 착자가 이루어진 상태로는 마그네트(240)의 자기장에 의한 마그네트(240) 간의 상호 작용 또는 마그네트(240)와 로터 코어(220)와의 상호 작용에 의해 제조 공정상 로터 코어(220)와 마그네트(240)를 교번하여 배치하기가 어렵다. 따라서, 마그네트(240)는 착자되지 않은 상태로 로터 코어(220)와 교번하여 배치될 수 있다.
착자되지 않은 마그네트(240)와 로터 코어(220)가 교번하여 배치된 로터 어셈블리(210)에는 부분적으로 제 1 몰딩부(266)가 구비되도록 제 1 사출 성형이 이루어질 수 있다. 제 1 몰딩부(266)는 로터 어셈블리(210)의 상부면 및 하부면에 구비될 수 있다. 또한, 제 1 몰딩부(266)는 로터 어셈블리(210)의 로터 코어(220)의 내측면 또는 외측면을 제외한 나머지 부분을 커버하도록 구비될 수도 있다. 즉, 마그네트(240)가 위치한 로터 어셈블리(210)의 내측면 및 외측면에는 제 1 몰딩부(266)가 구비될 수 있으나, 로터 코어(220)가 위치한 로터 어셈블리(210)의 내측면 또는 외측면에는 제 1 몰딩부(266)가 위치되지 않도록 구비될 수 있다.
복수의 마그네트(240)와 로터 코어(220)가 교번하여 배치된 로터 어셈블리(210)는 금형에 수용되고, 로터 어셈블리(210)가 수용된 금형에는 제 1 몰딩부(266)가 될 수 있는 사출 재료가 주입될 수 있다. 상기와 같이 로터 어셈블리(210)가 인서트된 상태에서 로터 어셈블리(210)에 부분적으로 제 1 사출 성형이 이루어질 수 있다.
사출 재료는 로터 코어(220)에 구비된 충진홀(221)에 삽입되어 사출 성형될 수 있다. 금형의 일측을 통해 주입된 사출 재료는 충진홀(221)을 통해 타측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 금형에서 로터 어셈블리(210)의 상부면 측을 통해 주입된 사출 재료는, 충진홀(221)을 통해 로터 어셈블리(210)의 하부면 측으로 이동할 수 있다. 사출 재료가 충진홀(221)에 삽입된 상태로 사출 성형됨으로써 로터 어셈블리(210)의 상부 및 하부에 구비된 제 1 몰딩부(266)가 연결되도록 하여 제 1 몰딩부(266) 및 로터 어셈블리(210)가 일체형으로 구비될 수 있다. 상기와 같은 구조에 의해 로터 어셈블리(210)의 복수의 로터 코어(220)와 복수의 마그네트(240)가 제 1 몰딩부(266)에 의해 고정될 수 있다.
한편, 제 1 몰딩부(266)의 두께는 1[mm] 이상이고, 5[mm] 이하로 형성될 수 있다. 로터 어셈블리(210)의 상부면에 구비된 제 1 몰딩부(266)의 두께 및 로터 어셈블리(210)의 하부면에 구비된 제 1 몰딩부(266)의 두께는 각각 1[mm] 이상이고, 5[mm] 이하로 형성될 수 있다.
제 1 몰딩부(266)에는 위치결정홈(264)이 형성될 수 있다. 위치결정홈(264)에는 로터 어셈블리(210)의 착자시, 착자기(M)에 구비된 돌출부가 삽입되어 착자기(M) 내에서 로터 어셈블리(210)의 위치가 결정되도록 한다. 위치결정홈(264)에 의해 로터 어셈블리(210)를 착자기(M) 내에 위치시키기가 용이해질 수 있다. 위치결정홈(264)은 제 2 사출 성형시에도 이용될 수 있다. 제 2 사출 성형시 위치결정홈(264)에 의해 금형 내에 로터 어셈블리(210)가 용이하게 위치될 수 있다.
제 1 사출성형이 완료된 로터 어셈블리(210)는 환형을 유지할 수 있고, 2개 이상의 C 형태로 구비될 수도 있다. 구체적으로, 제 1 몰딩부(266)는 환형으로 배치된 로터 어셈블리(210) 전체에 구비되어 환형의 로터 어셈블리(210)와 제 1 몰딩부(266)가 일체로 성형될 수 있고, 제 1 몰딩부(266)가 로터 어셈블리(210)의 일부와 일체로 성형될 수도 있다.
착자기(M)의 형태에 따라, 로터 어셈블리(210) 전체를 한번에 착자시킬 수 있는 큰 착자기(M)가 구비된 경우 환형의 로터 어셈블리(210)와 제 1 몰딩부(266)가 일체로 성형되도록 할 수 있고, 착자기(M)의 크기가 작아 로터 어셈블리(210)를 부분적으로 착자시켜야 하는 경우 로터 어셈블리(210)의 일부와 제 1 몰딩부(266)가 일체로 성형되도록 할 수 있다.
환형의 로터 어셈블리(210)와 제 1 몰딩부(266)가 일체로 성형된 경우, 마그네트(240)를 착자시키기 위해 크기가 큰 착자기(M)를 필요로 하지만 착자가 한번에 신속하게 이루어질 수 있고 로터(200) 전체의 치수 확보가 용이한 장점이 있다.
로터 어셈블리(210)의 일부와 제 1 몰딩부(266)가 일체로 성형된 경우, 마그네트(240)의 착자가 여러번에 걸쳐 이루어질 수 있으므로 착자기(M)의 크기를 축소시킬 수 있고, 1차 사출성형을 하는 금형의 크기를 축소시킬 수 있다는 점에서 적은 투자비로 구현이 용이하다는 장점이 있다. 또한, 로터 어셈블리(210)의 분리된 일부를 착자시키기 때문에 미착자의 위험이 줄어들 수 있다.
도 17은 마그네트를 착자시키는 착자기(M) 및 제 2 사출 전의 로터를 도시하고 있다.
착자기(M)는 로터 어셈블리(210)의 외측에 위치하는 외측 착자기(M1) 및 로터 어셈블리(210)의 내측에 위치하는 내측 착자기(M2)를 포함한다. 로터 어셈블리(210)의 내측면과 외측면은 제 1 몰딩부에 의해 커버되지 않고 노출되어 있으므로, 착자기(M)에 의해 마그네트(240)가 기설정된 자기장의 세기를 갖도록 용이하게 착자될 수 있다. 마그네트(240)가 제 1 몰딩부(266)에 의해 커버되더라도, 마그네트(240)는 로터 코어(220)를 통해 착자가 이루어질 수 있다.
착자기(M)에 의해 마그네트(240)의 착자가 이루어지고 나면, 제 2 사출성형이 이루어질 수 있다. 마그네트(240)의 착자 후, 로터 어셈블리(210)는 금형에 수용되고, 사출 재료가 금형에 주입되어 로터 어셈블리(210)와 함께 사출 성형될 수 있다.
이하, 도 18 내지 도 20을 참조하여 제 2 사출 성형된 로터(200)의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.
도 18은 일 실시예에 따른 제 2 사출 성형된 몰딩부 및 로터 어셈블리를 포함하는 로터를 도시하고 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 몰딩부(266)와 일체로 형성된 로터 어셈블리(210)의 외측면은 제 2 몰딩부(268)에 의해 감싸질 수 있도록 사출 성형될 수 있다. 제 1 사출 성형시 로터 어셈블리(210)의 일부분과 제 1 몰딩부(266)가 일체로 사출 성형된 경우, 다수의 로터 어셈블리(210)가 하나의 환형을 이루도록 맞추어 사출 성형될 수 있다.
제 1 몰딩부(266) 및 제 2 몰딩부(268)와 일체로 형성된 로터 어셈블리(210)는 세레이션(262)과 함께 인서트되어 사출 성형될 수 있다. 로터 어셈블리(210)와 세레이션(262)이 함께 인서트되어 사출 성형됨으로써 몰딩부(260)에 의해 로터 어셈블리(210)와 세레이션(262)이 일체로 구비될 수 있다. 이로써 로터(200)가 마련될 수 있다.
또한, 세레이션(262)과 연결된 금속 프레임(269)과 로터 어셈블리(210)가 압입 또는 벤딩되어 연결될 수도 있다.
도 19는 다른 실시예에 따른 제 2 사출 성형된 몰딩부, 로터 어셈블리 및 세레이션을 포함하는 로터를 도시하고 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 제 2 사출 성형에 의해 제 2 몰딩부(268)가 세레이션(262)과 연결되도록 구비될 수도 있다. 착자가 완료된 로터 어셈블리(210) 및 세레이션(262)은 금형에 수용되고 사출 재료가 금형에 주입되어 사출 성형될 수 있다. 이로써 몰딩부(260)에 로터 어셈블리(210)와 세레이션(262)이 마련된 로터(200)가 마련될 수 있다. 제 1 사출성형시 로터 어셈블리(210)의 일부분과 제 1 몰딩부(266)가 일체로 사출 성형된 경우, 다수의 로터 어셈블리(210)가 하나의 환형을 이루도록 맞추어 세레이션(262)과 함께 사출 성형될 수 있다.
상기와 같이 로터 어셈블리(210)와 세레이션(262)이 인서트되어 몰딩부(260)가 사출 성형되는 경우, 몰딩부(260)는 로터 어셈블리(210)의 외측으로 소정의 길이만큼 더 연장되도록 형성될 수 있다. 로터(200)가 회전하면 로터 어셈블리(210)는 원심력에 의해 로터(200)의 반경 방향으로 원심력을 작용한다. 이때 로터 어셈블리(210)의 외측에 위치한 몰딩부(260)는 지속적으로 힘을 받게 된다. 로터 어셈블리(210)의 외측에 위치한 몰딩부(260)가 힘을 받아 크랙이 발생하거나 몰딩부(260)에 강성이 약한 부분이 있는 경우 로터(200)의 반경 방향으로 로터 어셈블리(210)가 비산될 수 있는데, 로터 어셈블리(210)의 외측에 위치한 몰딩부(260)의 두께를 두껍게 형성함으로써 상기와 같이 로터 어셈블리(210)가 비산되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 두께는 2[mm] 이상이고, 3[mm] 이하일 수 있다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 제 2 사출 성형된 몰딩부, 로터 어셈블리, 세레이션 및 프레임을 포함하는 로터를 도시하고 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 착자가 완료된 로터 어셈블리(210)는 금속 재질의 프레임(269)에 의해 지지된 상태로 제 2 사출 성형될 수 있다. 프레임(269)은 로터 어셈블리(210)의 외측면을 지지하도록 구비될 수 있다. 프레임(269)은 세레이션(262)과 로터 어셈블리(210)를 연결할 수 있다. 세레이션(262), 로터 어셈블리(210) 및 프레임(269)은 금형 내에 인서트되어 일체로 사출 성형될 수 있다. 프레임(269)에 의해 로터 어셈블리(210) 외측이 지지되어 몰딩부(260)의 강도가 약한 부분이 있더라도 로터 어셈블리(210)가 비산되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 로터(200)가 제 1 사출 성형 및 제 2 사출 성형을 포함하는 이중 사출 성형에 의해 제조되도록 하여, 복수의 마그네트(240)와 복수의 로터 코어(220)가 교번하여 배치된 로터 어셈블리(210)를 부분적으로 커버하도록 제 1 사출성형이 이루어진 후 착자가 이루어지고, 착자 후 로터 어셈블리(210) 전체를 감싸도록 제 2 사출성형이 이루어지도록 함으로써 마그네트(240)의 착자가 원하는 강도로 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
이하, 도 21a 및 도 21b를 참조하여 제 2 몰딩부와 세레이션의 연결의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.
도 21a는 일 실시예에 따라 제 2 몰딩부와 세레이션이 인서트 사출로 연결되는 몰딩부의 외관을 도시하고 있다.
세레이션(262)은 로터(200)에서 발생되는 회전력을 구동축에 전달한다.
구체적으로, 세레이션(262)은 원형의 형상에 중심부에 톱니를 가진 홀이 마련되어 구동축이 연결되고, 구동축으로 회전력을 전달하는데 미끄러짐이 없도록 한다. 또한, 중심부의 홀 주위로 복수 개의 결합홀(262a)이 구비된다.
또한, 세레이션(262)은 강성이 높은 금속 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(269)에는 스틸(steel) 또는 알루미늄(Al)이 이용될 수 있다. 이외에도 강성이 높은 다양한 물질이 프레임(269)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
세레이션(262)과 제 2 몰딩부(268)는 인서트 사출로 결합된다. 구체적으로, 제 2 몰딩부(268)는 금형 내부에 세레이션(262)을 삽입한 후 사출 재료를 금형 내에 충진하여 사출 재료가 결합홀(262a) 내부로 침투하여 제 2 몰딩부(268)가 생성될 수 있다. 따라서, 결합홀(262a) 상하부의 제 2 몰딩부(268)가 세레이션(262)을 덮은 채로 제 2 몰딩부(268)와 세레이션(262)이 연결될 수 있다.
도 21b는 다른 실시예에 따른 제 2 몰딩부와 세레이션이 연결 부재에 의해 연결되는 몰딩부의 외관을 도시하고 있다.
도 21b에 도시된 바와 같이, 세레이션(262)은 중심부에 톱니를 가진 홀이 마련되고, 주위로 복수 개의 결합홀(262a)이 구비된다.
도 21b의 세레이션(262)은 도 21a의 세레이션(262)과 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
제 2 몰딩부(268)는 하면에 프레임(269)과 압입 또는 벤딩되어 연결되어 있다. 제 2 몰딩부(268)와 프레임(269)이 연결된 몰딩부(260)는 세레이션(262)과 연결되는 내측에 세레이션(262)의 결합홀(262a)에 대응되는 홀이 구비된다. 세레이션(262)의 결합홀(262a)과 몰딩부(260)에 구비된 홀이 일치하도록 세레이션(262)과 몰딩부(260)를 배치하고, 연결 부재를 통해 연결할 수 있다.
여기서 연결 부재는 접착제일 수도 있고, 도 21b와 같이 홀을 관통하는 볼트(262b)와 관통된 볼트(262b)를 채결하는 너트(262c)일 수도 있다. 이외에도 세레이션(262)과 몰딩부(260)를 연결하는 다양한 연결 부재가 연결 부재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
이하, 도 22a 및 도 22b를 참조하여 몰딩부의 외주면에 구비되는 프레임의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 22a는 몰딩부의 외주면에 구비되는 프레임을 포함하는 로터의 외관을 도시하고 있고, 도 22b는 몰딩부의 외주면에 구비되는 프레임을 포함하는 로터의 단면과 그 확대된 단면을 도시하고 있다.
로터(200)는 구동축에 회전력을 전달하는 세레이션(262), 로터 어셈블리(210)의 자속의 누설 및 비산을 방지하는 몰딩부(260) 및 로터 어셈블리(210)와 몰딩부(260)의 비산을 방지하는 프레임(269)을 포함할 수 있다.
세레이션(262) 및 로터(200)는 도 2 내지 도 5의 제 1 실시예에 따른 세레이션(262) 및 로터(200)와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
프레임(269)은 상면 및 하면이 개방된 원기둥의 형상을 가지고, 강성이 높은 금속 소재를 포함할 수 있다.
프레임(269)의 소재는 로터 어셈블리(210) 및 몰딩부(260)를 지지하여 비산을 방지하기 위해서 강성이 높은 금속이 이용될 수 있다. 예를 들어, 프레임(269)에는 스틸(steel) 또는 알루미늄(Al)이 이용될 수 있다. 이외에도 강성이 높은 다양한 물질이 프레임(269)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
또한, 프레임(269)은 몰딩부(260) 외주면에 인접하는 면에 원통 형상의 격벽이 구비될 수 있다. 예를 들어, 프레임(269)은 도 22a 및 도 22b에 도시된 바와 같이, 양면이 개방된 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
또한, 프레임(269)과 몰딩부(260)의 연결은 압입을 통해 연결될 수도 있고, 연결 부재를 통한 본딩을 통해 채결될 수도 있다. 여기서 연결 부재는 볼트(262b)와 너트(262c)일 수도 있고, 접착제일 수도 있다. 이외에도 프레임(269)과 몰딩부(260)를 연결하기 위한 다양한 방법이 이용될 수 있을 것이다.
이하, 도 23 및 도 24를 참조하여 모터의 제 3 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 23은 로터의 개념을 도시하고 있고, 도 24는 로터의 단면을 도시하고 있다.
로터(200c)는 환형의 로터 어셈블리(210) 및 로터 어셈블리(210)를 지지하는 몰딩부(260c)를 포함할 수 있다.
로터 어셈블리(210)는 마그네트(240)에 의한 자계를 형성하고, 코일(120)에 공급되는 전원에 의해 형성되는 자계와 인력 및 척력이 작용하도록 한다. 또한, 로터 어셈블리(210)는 환형의 형상을 갖는다.
로터 어셈블리(210)는 방사형상으로 배치되는 로터 코어(220) 및 로터 코어(220) 사이에 배치되는 마그네트(240)를 포함할 수 있다.
제 3 실시예의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)는 제 1 실시예의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)와 로터 코어(220)의 방향을 제외하고는 동일할 수 있다.
구체적으로, 제 1 실시예의 로터(200c)는 아우터 타입의 로터이지만, 제 3 실시예의 로터(200c)는 이너 타입의 로터이다. 따라서, 제 3 실시예의 로터(200c)의 체결돌기(223)는 외주면을 향해 배치되고, 충진홈(222) 및 간섭돌기(225)는 내주면을 향해 배치될 수 있다.
몰딩부(260c)는 로터 어셈블리(210)를 지지하고, 로터 어셈블리(210)가 발생시키는 회전력을 구동축에 전달한다.
구체적으로, 몰딩부(260c)는 로터 어셈블리(210) 외부에 로터 어셈블리(210)를 둘러싸도록 형성되어, 내부의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)를 포함하는 로터 어셈블리(210)의 비산을 방지한다.
또한, 몰딩부(260c)는 환형의 로터 어셈블리(210)를 따라 원통 형상의 격벽 및 원통 형상의 격벽의 하면과 결합되는 원형의 격벽이 구비될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260c)는 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 일면이 개방된 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접한 면은 스테이터 코어(130)에서 형성되는 자계와 상호 작용이 용이하도록 로터 코어(220)의 일부가 노출될 수 있다. 즉, 아우터 타입의 로터(200c)는 몰딩부(260c)의 내주면의 로터 코어(220)의 일부가 외부에 노출될 수 있고, 이너 타입의 로터(200c)는 몰딩부(260c)의 외주면의 로터 코어(220)의 일부가 외부에 노출될 수 있다.
또한, 원통 형상의 격벽 중 스테이터(100)에 근접하지 않은 면은 마그네트(240)에 의해 형성되는 자속이 스테이터(100)와 대향하는 방향으로 누설되지 않도록 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있다. 즉, 아우터 타입의 로터(200c)는 몰딩부(260c)의 외주면의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있고, 이너 타입의 로터(200c)는 몰딩부(260c)의 내주면의 로터 코어(220) 및 마그네트(240)가 외부에 노출되지 않을 수 있다.
또한, 내주면에서 착자가 수행되는 경우 착자기(M)의 착자 코일(120) 등에 의한 착자 공간 부재로 착자 성능이 저감될 수 있다. 따라서, 몰딩부(260c)는 이러한 내주면에서 착자가 수행되는 경우 착자 성능을 향상시키기 위해서 도 24에 도시된 바와 같이 몰딩부(260c)의 내주측 높이가 외주측 높이보다 높을 수 있다. 즉, 내주측 높이는 로터 어셈블리(210)의 높이보다 높아 내주면에서 착자시 착자기(M)가 위치할 공간을 제공할 수 있다.
또한, 몰딩부(260c)는 마그네트(240)의 착자 전 로터 어셈블리(210)를 지지하는 제 1 몰딩부(266c), 착자 후 로터 어셈블리(210)를 지지하여 비산을 방지하는 제 2 몰딩부(268c) 및 로터(200c)가 발생시킨 회전력을 구동축에 전달하는 세레이션(serration, 262c)을 포함할 수 있다.
또한, 몰딩부(260c)의 소재는 비자성체가 이용될 수 있다. 구체적으로, 몰딩부(260c)는 로터(200c)와 인접한 측면과 대향되는 측면에 자속이 누설되지 않도록 레진(Resin)이 이용될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(260c)에는 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리브티렌 테레프타레이트 수지(PolyButyrene Terephthalate resin, PBT) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET) 가 이용될 수 있다. 또한, 제 1 몰딩부(266c)의 소재와 제 2 몰딩부(268c)의 소재는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 이외에도 자속의 누설을 막기 위한 다양한 소재가 몰딩부(260c)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.
이상에서는 일 실시예에 의한 로터의 구성에 대하여 설명하였다.
이하에서는 도 25를 참조하여 로터의 제조 방법의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 25는 로터의 제조 방법에 대한 플로우 차트이다.
로터가 제조되기 위해 로터 코어와 착자 전의 마그네트가 교번하여 배치될 수 있다(S1).
구체적으로, 로터 어셈블리는 로터 코어 및 착자 전의 마그네트가 번갈아 배치된다. 또한, 형상은 하나의 로터 어셈블리를 제 1 사출 성형하는 경우에는 환형의 형상을 갖고, 복수 개의 로터 어셈블리를 제 1 사출 성형하는 경우에는 곡선의 형상을 갖는다.
또한, 로터 코어는 충진홀을 갖는 것으로 배치될 수도 있고, 간섭돌기를 갖는 것으로 배치될 수도 있으며, 충진홀 및 간섭돌기를 갖는 것으로 배치될 수도 있다.
착자되지 않은 마그네트와 로터 코어가 교번하여 배치된 로터 어셈블리에는 부분적으로 제 1 몰딩부가 구비되도록 제 1 사출 성형이 이루어질 수 있다(S2).
구체적으로, 구비된 마그네트의 용량에 따라 일 측에서만 착자를 수행하는 경우 제 1 몰딩부가 일 측만 개방되도록 로터 어셈블리를 인서트하여 제 1 사출 성형을 수행하여 제 1 몰딩부를 마련한다. 반대로 구비된 마그네트의 용량이 커 양 측에서 착자를 수행하는 경우 제 1 몰딩부가 양 측 모두 개방되도록 로터 어셈블리를 인서트하여 제 1 사출 성형을 수행하여 제 1 몰딩부를 마련한다. 또한, 로터 어셈블리가 제 1 몰딩부에 의해 외부가 모두 덮인 상태로 착자를 수행하는 경우에는 로터 어셈블리를 인서트하여 로터 어셈블리 외부 전면이 개방되지 않도록 제 1 사출 성형을 수행하여 제 1 몰딩부를 마련한다.
또한, 로터 코어에 충진홀이 구비된 경우 로터 어셈블리를 인서트하여 제 1 사출 성형을 수행할 때, 로터 코어의 상면 및 하면의 사출 재료가 로터 코어의 충진홀에 유입되어 상면 및 하면의 제 1 몰딩부가 연결되어 기계적인 강성이 증가할 수 있다.
제 1 몰딩부와 일체로 구비된 로터 어셈블리는 착자기 내에 위치되어 마그네트의 착자가 수행될 수 있다(S3).
구체적으로, 구비된 마그네트의 용량에 따라 마그네트의 용량이 작은 경우에는 로터의 일 측에서만 착자를 수행하고, 마그네트의 용량이 큰 경우에는 로터의 양 측에서 착자를 수행한다.
이 경우 하나의 로터 코어 중 외부에 노출된 부분으로 착자 자속이 유입될 수 있고, 다른 로터 코어 중 외부에 노출된 부분으로 착자 자속이 유출될 수 있다. 또한, 하나의 로터 코어와 다른 로터 코어 사이에 위치한 마그네트는 착자 자속의 방향에 따라 극성을 가지고 자화될 수 있다.
착자기에 의해 마그네트의 착자가 수행된 후, 제 2 사출 성형이 이루어질 수 있다(S4).
구체적으로, 제 2 몰딩부는 세레이션과 인서트 사출되어 일체로 구비될 수도 있고, 세레이션의 결합홀에 대응되는 홀이 구비되어 연결 부재로 연결될 수 있다. 또한, 일측이 개방된 원기둥의 형상을 갖도록 구비될 수 있다.
또한, 제 1 몰딩부 및 로터 어셈블리를 감싸도록 원통형의 형상을 갖도록 구비될 수 있다. 또한, 제 2 몰딩부가 프레임과 압입 또는 밴딩을 통해 연결되도록 제 2 사출 성형될 수 있다.
또한, 제 2 몰딩부는 복수 개의 제 2 몰딩부가 하나의 로터를 구성하도록 분할되어 제조될 수도 있고, 하나의 제 2 몰딩부가 하나의 로터를 구성하도록 일체형으로 제조될 수도 있다.
상기의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 상기에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (31)

  1. 마그네트와 로터 코어를 포함하는 로터 어셈블리; 및
    상기 마그네트의 착자 전의 상기 로터 어셈블리를 지지하도록 제 1 사출 성형되어 구비되는 제 1 몰딩부와, 상기 마그네트의 착자 후의 상기 로터 어셈블리를 지지하도록 제 2 사출 성형되어 구비되는 제 2 몰딩부를 포함하는 몰딩부;
    를 포함하는 로터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 몰딩부는 상기 로터 어셈블리의 일부분에 구비되는 로터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로터 코어의 내측 단부 및 외측 단부 중 적어도 하나는 상기 제 1 몰딩부의 외부로 노출되는 로터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 몰딩부는 상기 로터 어셈블리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나에 구비되는 로터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 몰딩부는 환형으로 배치된 상기 로터 어셈블리 전체를 연결하도록 구비되는 로터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 몰딩부는 복수 개로 분리된 상기 로터 어셈블리 각각에 구비되는 로터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 몰딩부의 일 측면에는 위치결정홈이 형성되는 로터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로터 코어에는 상기 제 1 몰딩부가 구비되도록 충진홀이 형성되는 로터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 로터 코어의 외측 단부 및 내측 단부 중 적어도 하나에는 충진홈이 형성되는 로터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로터 코어의 외측 단부 및 내측 단부 중 적어도 하나에는 간섭돌기가 형성되는 로터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 로터 코어의 상기 마그네트에 인접한 면에는 안착돌기가 형성되는 로터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안착돌기는 상기 로터 코어의 외측 단부 및 내측 단부 중 적어도 하나와의 거리가 0.5mm이상이고, 5mm이하인 위치에 구비되는 로터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트와 상기 로터 코어는 교번하여 배치되는 로터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 착자는 상기 로터 코어의 내측 단부 및 외측 단부 중 하나를 통해 이루어지는 로터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 마그네트의 착자가 이루어지는 단부의 폭(Wc)에 대한 상기 마그네트의 길이(Hm)의 비(Hm/Wc)는 0.5이상이고, 5.5이하인 로터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 착자는 상기 로터 코어의 내측 단부 및 외측 단부를 통해 이루어지는 로터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 내측 단부와 상기 외측 단부 중 폭이 큰 단부의 폭(WcL)에 대한 상기 마그네트의 길이(Hm)의 비(Hm/WcL)는 0.5이상이고, 5.5이하인 로터.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부는 구동축이 연결되는 세레이션을 더 포함하고,
    상기 제 2 몰딩부는 상기 세레이션이 인서트되어 제 2 사출 성형되어 구비되는 로터.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부는 구동축이 연결되는 세레이션을 더 포함하고,
    상기 제 2 몰딩부는 연결 부재에 의해 상기 세레이션과 연결되는 로터.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부와 연결되는 금속 재질의 프레임;
    을 더 포함하는 로터.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제 2 몰딩부는 상기 로터 어셈블리가 상기 프레임에 지지된 상태로 제 2 사출 성형되어 구비되는 로터.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 프레임은 원통의 형상을 갖고,
    상기 몰딩부의 외주면과 상기 프레임의 내주면이 연결되는 로터.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 프레임은 일 면이 개방된 원기둥의 형상을 갖고,
    개방되지 않은 타면은 상이한 지름의 복수 개의 원을 갖도록 구비되는 로터.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 몰딩부는 상기 로터 어셈블리의 외주측을 지지하도록 구비되는 로터.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제 2 몰딩부는 상기 로터 어셈블리의 외주측으로 미리 설정된 길이만큼 연장되도록 형성되어 상기 로터 어셈블리의 비산을 방지하는 로터.
  26. 마크네트와 로터 코어가 교번되도록 배치시켜 로터 어셈블리를 마련하는 단계;
    제 1 사출 성형으로 상기 로터 어셈블리를 지지하는 제 1 몰딩부를 마련하는 단계;
    착자기가 착자 자속을 공급하여 상기 마그네트를 착자시키는 단계; 및
    제 2 사출 성형으로 상기 로터 어셈블리 및 상기 제 1 몰딩부를 지지하는 제 2 몰딩부를 마련하는 단계;
    를 포함하는 로터의 제조 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제 1 몰딩부의 마련은 상기 로터 어셈블리의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나를 커버하도록 마련되는 로터의 제조 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 마그네트의 착자는 내측 착자기 및 외측 착자기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 마그네트를 착자시키는 로터의 제조 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 제 2 몰딩부의 마련은 구동축이 연결되는 세레이션이 인서트되어 제 2 사출 성형되는 로터의 제조 방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 제 2 몰딩부와 세레이션을 연결 부재를 이용해 연결하는 단계;
    를 더 포함하는 로터의 제조 방법.
  31. 제26항에 있어서,
    상기 제 2 몰딩부의 마련은 상기 로터 어셈블리가 금속 재질의 프레임에 지지된 상태로 제 2 사출 성형되는 로터의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657640A1 (en) * 2018-11-26 2020-05-27 LG Electronics Inc. Motor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289722A (ja) * 1998-04-06 1999-10-19 Denso Corp ロータの着磁方法
US20050071985A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Bumsuk Won Method for making rotor for permanent magnet electric machine
JP4708445B2 (ja) * 2008-02-18 2011-06-22 ファナック株式会社 電動機のロータ及びその製造方法
JP4985342B2 (ja) * 2007-11-16 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 永久磁石の着磁方法及び装置
JP5146668B2 (ja) * 2008-06-20 2013-02-20 株式会社ジェイテクト 永久磁石回転子とその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289722A (ja) * 1998-04-06 1999-10-19 Denso Corp ロータの着磁方法
US20050071985A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Bumsuk Won Method for making rotor for permanent magnet electric machine
JP4985342B2 (ja) * 2007-11-16 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 永久磁石の着磁方法及び装置
JP4708445B2 (ja) * 2008-02-18 2011-06-22 ファナック株式会社 電動機のロータ及びその製造方法
JP5146668B2 (ja) * 2008-06-20 2013-02-20 株式会社ジェイテクト 永久磁石回転子とその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657640A1 (en) * 2018-11-26 2020-05-27 LG Electronics Inc. Motor
US11258321B2 (en) 2018-11-26 2022-02-22 Lg Electronics Inc. Motor having rotor frame with magnet fixing jig holes
US11264851B2 (en) 2018-11-26 2022-03-01 Lg Electronics Inc. Motor having alternately arranged rotor core segments and permanent magnets
US11349360B2 (en) 2018-11-26 2022-05-31 Lg Electronics Inc. Motor
US11355979B2 (en) 2018-11-26 2022-06-07 Lg Electronics Inc. Motor

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