转子及其制造方法转让专利

申请号 : CN201480045474.6

文献号 : CN105474514B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 尹勤荣金永宽李云龙郑寿权郑在雄黄雄

申请人 : 三星电子株式会社

摘要 :

此处公开了种转子以及制造该转子的方法。该转子包括:转子组件,该转子组件包括磁体和转子芯;以及模制单元,包括第模制单元和第二模制单元,第模制单元通过第注射成型而设置为在磁体被磁化之前支撑转子组件,第二模制单元通过第二注射成型而设置为在磁体被磁化之后支撑的转子组件。

权利要求 :

1.一种转子,包括:

转子组件,包括磁体和转子芯;以及

模制单元,包括第一模制单元和第二模制单元,该第一模制单元通过第一注射成型而设置为在所述磁体被磁化之前支撑所述转子组件,该第二模制单元通过第二注射成型而设置为在所述磁体被磁化之后支撑所述转子组件,其中紧固突起设置在所述转子芯的面对定子的端部处,以及其中安装突起设置在此处设置所述紧固突起的所述端部的与所述磁体接触的侧表面处并与所述紧固突起间隔开。

2.根据权利要求1所述的转子,其中所述第一模制单元设置在所述转子组件的一部分处。

3.根据权利要求1所述的转子,其中所述转子芯的内端部和外端部中的至少一个被暴露到所述第一模制单元的外面。

4.根据权利要求1所述的转子,其中所述第一模制单元设置为连接设置为环形状的整个转子组件。

5.根据权利要求1所述的转子,其中位置确定凹槽形成在所述第一模制单元的一个侧表面处。

6.根据权利要求1所述的转子,其中填充孔形成在所述转子芯处使得所述第一模制单元被设置在所述转子芯处。

7.根据权利要求1所述的转子,其中填充凹槽形成在所述转子芯的外端部和内端部中的至少一个处。

8.根据权利要求1所述的转子,其中干涉突起形成在所述转子芯的外端部和内端部中的至少一个处。

9.根据权利要求1所述的转子,其中所述磁体的磁化通过所述转子芯的内端部和外端部中的其中一个进行。

10.根据权利要求9所述的转子,其中所述磁体的长度(Hm)相对于端部的宽度(Wc)的比率(Hm/Wc)在0.5至5.5的范围内,所述磁体的磁化在该端部处进行。

11.根据权利要求1所述的转子,其中所述磁体的磁化通过所述转子芯的内端部和外端部进行。

12.根据权利要求1所述的转子,其中所述模制单元还包括驱动轴与其连接的锯齿,所述第二模制单元使所述锯齿插入其中并被第二注射成型,其中所述第二模制单元通过连接构件连接到所述锯齿。

13.根据权利要求1所述的转子,还包括连接到所述模制单元的由金属形成的框架,其中所述第二模制单元在所述转子组件被所述框架支撑时被第二注射成型。

14.根据权利要求1所述的转子,其中所述第二模制单元设置为支撑所述转子组件的外周侧,其中所述第二模制单元形成为朝向所述转子组件的外周侧延伸预定长度以防止所述转子组件散开。

说明书 :

转子及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通过双注射成型制造以促进磁化的转子以及制造该转子的方法。

背景技术

[0002] 电机是从电能获得旋转力的装置,并包括定子和转子。转子被配置为与定子电磁相互作用,并通过作用在磁场与线圈中流动的电流之间的力而旋转。
[0003] 利用永磁体产生磁场的永磁电机可以被分类为表面安装的永磁电机、内部型永磁电机和辐条型永磁电机。
[0004] 在这些当中,辐条型永磁电机可以由于结构上高的磁通量密度而产生高转矩和高输出,并能够关于相同的输出而使电机小型化。轮辐型永磁电机可以应用于要求高转矩和高输出特性的洗衣机的驱动电机、电动车辆的驱动电机和小型发电机的驱动电机。
[0005] 通常,辐条型永磁电机的转子包括绕旋转轴径向地设置的多个永磁体、设置在所述永磁体的每个之间的多个转子芯以及支撑所述多个转子芯和所述多个磁体的模制单元。
[0006] 在常规情形下,为了防止在注射成型期间由于磁体的磁性而产生缺陷,处于未磁化状态的所述多个磁体被容纳在模具中同时与所述多个转子芯交替地设置,并用树脂注射成型。磁体在被注射成型之后被磁化。在这种情况下,由于磁化装置和磁体可以间隔开与模制单元的厚度一样多,所以磁体不能被磁化为期望强度。因此,磁化效率的下降引起电机性能降低。

发明内容

[0007] 技术问题
[0008] 本发明针对提供一种能够促进磁体磁化的转子以及制造该转子的方法,该方法通过双注射成型来制造转子,其中第一注射成型在处于未磁化状态的多个磁体以及与所述多个磁体交替地设置的转子芯部分地进行,第二注射成型在磁体被磁化之后在整个转子进行。
[0009] 技术方案
[0010] 在一个实施方式中,一种转子可以包括:转子组件,其包括磁体和转子芯;以及模制单元,其包括第一模制单元和第二模制单元,第一模制单元通过第一注射成型被设置为在磁体被磁化之前支撑转子组件,第二模制单元通过第二注射成型被设置为在磁体被磁化之后支撑转子组件。
[0011] 此外,根据实施方式,第一模制单元可以设置在转子组件的一个部分处。具体地,第一模制单元可以设置为使得转子芯的内端部和外端部中的至少一个被暴露,并可以设置在转子组件的上表面和下表面中的至少一个上。
[0012] 此外,根据实施方式,第一模制单元可以设置为连接设置为环形状的整个转子组件,或设置在被分成多个部分的转子组件的每个部分处。
[0013] 此外,根据实施方式,确定磁化位置的位置确定凹槽可以形成在第一模制单元的一个侧表面处。
[0014] 此外,根据实施方式,填充孔可以形成在转子芯处使得第一模制单元被设置,填充凹槽可以形成在转子芯的外端部和内端部中的至少一个处。此外,干涉突起可以形成在转子芯的外端部和内端部中的至少一个处,安装突起可以形成在邻接转子芯的磁体的表面上。
[0015] 此外,根据实施方式,磁体可以与转子芯交替地设置。
[0016] 此外,根据实施方式,磁体的磁化可以通过转子芯的内端部和外端部中的其中一个进行。在这种情况下,磁体的长度(Hm)相对于所述端部的宽度(Wc)的比率(Hm/Wc)在0.5至5.5的范围内,磁体的磁化在该端部处进行。
[0017] 此外,根据实施方式,磁体的磁化可以通过转子芯的内端部和外端部进行。在这种情况下,磁体的长度(Hm)相对于具有更大宽度(WcL)的内端部或外端部的宽度的比率(Hm/WcL)在0.5至5.5的范围内。
[0018] 此外,根据实施方式,模制单元还可以包括驱动轴与其连接的锯齿,第二模制单元可以通过嵌件注射成型、弯曲或连接构件连接到锯齿。
[0019] 此外,根据实施方式,转子还可以包括连接到模制单元的由金属形成的框架。
[0020] 此外,根据实施方式,第二模制单元可以在转子组件被框架支撑时被第二注射成型。
[0021] 此外,根据实施方式,框架可以具有圆筒形形状,并且模制单元的外周表面可以连接到框架的内周表面。此外,框架可以具有含有一个敞开表面的圆筒形形状,其它的不敞开表面可以具有不同直径的多个圆。
[0022] 此外,根据实施方式,第二模制单元可以设置为支撑转子组件的外周侧。具体地,第二模制单元可以形成为朝向转子组件的外周侧延伸预定长度。
[0023] 在一个实施方式中,一种制造转子的方法可以包括:通过交替地设置磁体和转子芯而提供转子组件;通过第一注射成型,提供用于支撑转子组件的第一模制单元;通过利用磁化装置供应磁化磁通而使磁体磁化;以及通过第二注射成型,提供用于支撑转子组件和第一模制单元的第二模制单元。
[0024] 有益效果
[0025] 根据上面描述的转子和制造该转子的方法,转子通过双注射成型制造,使得磁体可以在第一注射成型之后并且在第二注射成型之前被容易地磁化。

附图说明

[0026] 图1是示出根据实施方式的洗衣机的视图。
[0027] 图2是根据第一实施方式的桶和电机的分解透视图。
[0028] 图3是根据第一实施方式的电机的分解透视图。
[0029] 图4A和图4B是根据第一实施方式的转子的透视图。
[0030] 图5是示出根据第一实施方式的转子的内部的视图。
[0031] 图6是根据第二实施方式的桶和电机的分解透视图。
[0032] 图7是根据第二实施方式的电机的分解透视图。
[0033] 图8A和图8B是根据第二实施方式的转子的透视图。
[0034] 图9是根据第二实施方式的转子组件和模制单元的透视图。
[0035] 图10A是示出根据实施方式的转子组件的视图。
[0036] 图10B是示出根据另一实施方式的转子组件的视图。
[0037] 图11是示出根据实施方式的当没有安装突起的电机运行时形成的磁场的视图。
[0038] 图12是根据另一实施方式的包括安装突起的转子芯的透视图。
[0039] 图13是示出根据实施方式的当包括安装突起的电机运行时形成的磁场的视图。
[0040] 图14是示出用于确定转子芯的宽度和磁体的长度的构思的视图。
[0041] 图15A至15P是转子芯的形状的示例的截面图。
[0042] 图16是示出根据实施方式的包括第一注射成型的模制单元和转子组件的转子的视图。
[0043] 图17是示出根据实施方式的在第二注射成型之前磁化磁体的磁化装置和转子的视图。
[0044] 图18是示出根据实施方式的包括第二注射成型的模制单元和转子组件的转子的视图。
[0045] 图19是示出根据另一实施方式的包括第二注射成型的模制单元、转子组件和锯齿的转子的视图。
[0046] 图20是示出根据另一实施方式的包括第二注射成型的模制单元、转子组件、锯齿和框架的转子的视图。
[0047] 图21A是根据实施方式的模制单元的透视图,其中第二模制单元通过嵌件注射成型而连接到锯齿。
[0048] 图21B是根据另一实施方式的模制单元的视图,其中第二模制单元通过连接构件连接到锯齿。
[0049] 图22A是根据实施方式的转子的透视图,该转子包括设置在模制单元的外周表面处的框架。
[0050] 图22B是根据实施方式的转子的横截面的放大图,该转子包括设置在模制单元的外周表面处的框架。
[0051] 图23是示出第三实施方式的转子的构思的视图。
[0052] 图24是示出第三实施方式的转子的横截面的视图。
[0053] 图25是关于根据实施方式的制造转子的方法的流程图。

具体实施方式

[0054] 在下文,本发明将通过参照附图描述的实施方式被详细描述,使得本领域普通技术人员能够容易地理解和实践本发明。然而,在描述本发明中,当有关已知功能或部件的详细说明被认为使本发明的实施方式的主旨不必要地含糊时,将省略其详细说明。
[0055] 以下使用的术语是已经考虑到实施方式中的功能而选择的术语。术语的含义可以根据使用者和操作者的意图或实践经验而不同。因而,在以下将被描述的实施方式中使用的术语应当在该含义在以下被定义时被解释为特定的含义,而在没有给出具体定义时被解释为本领域普通技术人员通常理解的含义。
[0056] 此外,即使以下选择性描述的实施方式的方面或构造在附图中被示为一个整体的构造,但是应当理解,方面或部件可以自由地组合,只要没有相反的描述并且没有导致本领域普通技术人员混淆的技术上的矛盾。
[0057] 在下文,将参照附图描述转子以及制造该转子的方法的实施方式。
[0058] 尽管以下将被描述的转子可以应用于使用电机作为电源的各种类型的装置,诸如洗衣机、空调、电动车辆、轻轨运输系统、电动自行车以及小型发电机,但是为方便起见,应用于洗衣机的转子在以下将作为示例被描述。
[0059] 此外,转子的类型包括其中转子设置在定子外部的外部型转子和其中定子设置在转子外部的内部型转子。尽管以下将被描述的转子可以应用于外部型转子和内部型转子两者,但是下面将主要地描述外部型转子。
[0060] 在下文,将参照图1描述包括转子的洗衣机的实施方式。
[0061] 图1是示出根据实施方式的洗衣机的视图。
[0062] 如图1所示,洗衣机1包括形成洗衣机1的外部的箱体10、设置在箱体10内部的桶20、可旋转地设置在桶20内部的滚筒30以及使滚筒30旋转的电机40。
[0063] 入口11形成在箱体10的前表面部分以将要被洗涤的对象引入到滚筒30中。入口11通过安装在箱体10的前表面部分处的门12打开和关闭。
[0064] 用于供应洗涤水到桶20的供水管50安装在桶20的上部。供水管50的一端连接到外部供水源,供水管50的另一端连接到洗涤剂供给器件60。洗涤剂供给器件60通过连接管55连接到桶20。通过供水管50供应的水经过洗涤剂供给器件60以与洗涤剂一起被供应到桶20。
[0065] 用于将桶20内部的水朝向箱体10外部排出的排水泵70和排水管75安装在桶20下面。
[0066] 用于使洗涤水循环的多个通孔31沿滚筒30的圆周形成,多个提升筋32安装在滚筒30的内周表面以在滚筒30旋转时提起和降下要被洗涤的对象。
[0067] 滚筒30和电机40通过驱动轴80连接。也就是说,直流驱动(DD)电机可以被设置作为电机40。驱动轴80将电机40的旋转力传递到滚筒30。驱动轴80的一端连接到滚筒30,驱动轴80的另一端朝向桶20的后壁21的外部延伸。
[0068] 轴承座82安装在桶20的后壁21中以可旋转地支撑驱动轴80。轴承座82可以提供有铝合金并在注射成型桶20时被插入桶20的后壁21中。轴承84安装在轴承座82和驱动轴80之间使得驱动轴80可以平稳地旋转。
[0069] 在下文,将参照图2至图5描述电机的第一实施方式。
[0070] 图2示出桶和电机的分解外观。
[0071] 电机40a与传感器组件150一起连接到桶20的后壁21。
[0072] 具体地,轴承84可以设置在桶20的后壁21的中心处,具有与轴承84相同的中心点以及比轴承84大的直径的轴承座82可以设置在轴承84的外周侧。此外,具有与轴承座82相同的中心点以及比轴承座82大的直径的圆形的电机安装单元可以设置在轴承座82的外周侧。此外,连接突起161可以沿圆形的电机安装单元的外周设置。
[0073] 至少一个连接突起161可以设置在电机安装单元的外周,连接突起161可以从电机安装单元的外周朝向电机40a突出。例如,连接突起161可以突出为垂直于桶20的后壁21。
[0074] 此外,连接突起161可以设置为沿经过电机安装单元的中心的直径的延长线是对称或不对称的。此外,至少一个其它连接突起161可以设置在一个连接突起161附近。也就是说,连接突起161的布置可以与定子100的连接孔162的布置一致。例如,如图2所示,两个连接突起161和一个连接突起161可以在圆周方向上交替地设置。
[0075] 此外,连接突起161可以具有柱状的形状,其横截面可以具有与定子100的连接孔162一致的各种形状。例如,如图2所示,连接突起161可以具有圆柱形形状以与圆形的连接孔162一致。
[0076] 除了以上之外,还可以使用各种方法来将传感器组件150和电机40a连接到桶20的后壁21。
[0077] 传感器组件150设置在电机40a附近以检测电机40a的旋转位移。
[0078] 具体地,传感器组件150可以设置在定子100的一侧以检测转子200a的旋转速度、转矩、旋转角度和频率。传感器组件150可以如图2所示地设置在桶20和定子100之间,传感器组件150也可以设置在桶20和定子100后面以面对桶20的后壁21。此外,传感器组件150可以包括与电机安装单元的连接突起161一致并类似于定子100的连接孔162的凹槽。此外,设置有凹槽的一侧的宽度可以等于或小于外周侧的宽度以便检测设置在定子100的外周侧的转子200a的旋转位移,并且设置有凹槽的该侧的宽度可以等于或小于内周侧的宽度以便检测设置在定子100的内周侧的转子200a的旋转位移。此外,可以如图2所示地提供一个传感器组件150,但是也可以提供两个或更多的传感器组件150。所提供的传感器组件150的数目可以考虑被制造的转子200a的结构和单位成本、要被检测的旋转位移的误差范围等来确定。
[0079] 传感器组件150可以包括旋转速度传感器以检测电机40a的旋转位移。具体地,传感器组件150可以包括霍耳传感器。
[0080] N型半导体被用于霍耳传感器中,磁场可以通过霍耳效应表示为电压。因此,霍耳传感器检测由于转子200a的旋转而引起的磁场变化,从而能够输出与转子200a的旋转位移相关的角度、频率、操作时间等。
[0081] 不仅霍耳传感器而且角度传感器诸如旋转变压器(resolver)、电势计、绝对编码器、增量编码器等可以用作用于检测转子200a的旋转位移的机构。
[0082] 具体地,旋转变压器是旋转变换器(transformer)的一种并且是模拟类型的角度传感器,其连接到电机40a的轴以输出与转子200a的位置成比例的交流电压。电势计是根据角度来改变可变电阻值从而计算与旋转角度直接成比例的电输入的角度传感器。此外,绝对编码器是利用光脉冲波检测在对应位置处的旋转程度而不用设定参考位置的角度传感器,增量编码器是通过设定参考位置而测量的角度的增大和减小来计算角度并利用光脉冲波检测在对应位置的旋转程度的角度传感器。
[0083] 此外,旋转速度传感器可以基于由旋转速度传感器检测的转子200a的旋转角度、频率、操作时间等来计算电机40a的旋转速度,并将算出的电机40a的旋转速度提供到用于控制电机40a的部件。
[0084] 此外,尽管传感器组件150可以通过检测转子200a的机械运动来计算转子200a的旋转速度,但是传感器组件150也可以通过检测电变化来计算转子200a的旋转速度。具体地,传感器组件150可以检测供应到线圈120的驱动功率或由转子200a的旋转产生的反电动势的变化来计算转子200a的旋转速度。
[0085] 除了以上之外,也可以使用测量角度和频率的各种类型的传感器作为旋转速度传感器。
[0086] 电机40a可以连接到提供在桶20的后壁21处的电机安装单元,电机40a可以包括定子100和转子200a。
[0087] 下面将参照图3至图5详细描述应用于第一实施方式的电机40a。
[0088] 图3示出电机的分解外观。
[0089] 电机40a可以包括定子100和转子200a。
[0090] 定子100可以包括定子芯130、线圈120和连接孔162。
[0091] 定子芯130形成定子100的框架以保持定子100的形状,并可以提供在其中形成磁场的通道,使得当一个齿被电力磁化时,邻近于所述一个齿的另一个齿的磁化被感应为与被电力磁化的所述一个齿的极性不同的极性。
[0092] 此外,定子芯130可以形成为具有圆筒形形状,并可以通过堆叠压制处理的钢板而形成。此外,多个齿可以在圆周方向上设置在定子芯130的外周侧,多个连接孔162可以设置在定子芯130的内周侧。除了以上之外,定子芯130可以形成为各种形状以保持定子100的形状并具有齿和连接孔162。
[0093] 这里,所述多个齿可以设置在定子芯130的外周以将在定子芯130外部在定子100与转子200a之间的空间分成沿圆周方向的多个狭槽。例如,定子芯130处的齿的数目可以为24至48。此外,齿可以提供在其中设置线圈120的空间,并可以通过由于供应到线圈120的电力而形成的磁场被磁化为N极或S极中的任一个。
[0094] 此外,齿可以具有Y形状,齿的外表面当中的邻近于转子200a的表面可以具有缓和地弯曲的表面从而有效地产生与转子200a中的转子芯220相互作用的吸引力和排斥力。除了以上之外,齿可以形成为各种结构以提供在其中设置线圈120的空间并有效地产生与转子芯220相互作用的吸引力和排斥力。
[0095] 线圈120可以设置在设置于定子芯130的齿上的绝缘体处并由于施加到其上的电力而形成磁场。通过此,线圈120可以使设置有线圈120的齿磁化。
[0096] 此外,供应到线圈120的电力可以是三相形式或单相形式。
[0097] 此外,线圈120可以通过集中绕组方法或分布绕组方法来缠绕。集中绕组方法是缠绕线圈120使得每一个相的在一个磁极处的狭槽的数目变为一个的缠绕方法,分布绕组方法是通过在狭槽所附接的电器件中将线圈120划分为两个或更多狭槽来缠绕线圈120的方法,除了以上之外,线圈120可以通过各种方法缠绕以使齿有效地磁化。
[0098] 此外,用于线圈120的材料可以是铜、铝或铜和铝的复合材料。除了以上之外,线圈120可以由各种材料形成以使齿有效地磁化。
[0099] 连接孔162设置在定子芯130的内周表面处以提供用于插入设置在桶20的后壁21处的电机安装单元的连接突起161的空间。
[0100] 此外,连接突起161可以被插入连接孔162中并被连接构件固定。例如,在连接突起161被插入连接孔162中之后,具有比连接孔162的直径小的直径的螺栓262b可以被插入以提供用于保持定子100和桶20的联接状态的固定力。
[0101] 此外,连接孔162的形状可以与设置在桶20的后壁21处的连接突起161的形状一致。例如,如图3所示,连接孔162可以是圆孔以与圆柱形形状的连接突起161一致。
[0102] 转子200a通过与由沿转子200a的内周表面设置的磁体240和转子芯220形成的磁场和由于供应到定子100的线圈120的电力形成的磁场相互作用而旋转。
[0103] 下面将参照图4A至图5详细描述转子200a。
[0104] 图4A示出转子的不设置定子的一侧的外部,图4B示出转子的设置定子的一侧的外部。此外,图5示出转子的内部。
[0105] 转子200a可以包括环形的转子组件210和支撑转子组件210的模制单元260a。
[0106] 转子组件210由于磁体240而形成磁场,并允许吸引力和排斥力与由于供应到线圈120的电力而形成的磁场相互作用。此外,转子组件210具有环形。
[0107] 转子组件210可以包括设置成放射式形状的转子芯220和设置在转子芯220之间的磁体240。
[0108] 转子芯220和磁体240可以交替地设置。其中转子芯220和磁体240被交替地设置的转子组件210可以设置为沿着弯曲线或具有环形状。
[0109] 将参照图10A至图15P详细描述转子芯220和磁体240。
[0110] 模制单元260a支撑转子组件210并将由转子组件210产生的旋转力传递到驱动轴。
[0111] 具体地,模制单元260a形成在转子组件210外面以围绕转子组件210,并防止其中包括转子芯220和磁体240的转子组件210散开。此外,模制单元260a的厚度可以基于施加到转子组件210的离心力、电机40a的输出和模制单元260a的材料的硬度来确定。例如,模制单元260a的厚度可以为1mm至5mm。
[0112] 此外,模制单元260a可以包括沿环形转子组件210形成的圆筒形分隔部和联接到圆筒形分隔部的下表面的圆形分隔部。例如,如图4A和4B所示,模制单元260a可以具有圆筒形形状,该圆筒形形状具有一个敞开的表面。
[0113] 此外,转子芯220可以在定子100附近的圆筒形分隔部的表面处被部分地暴露以促进与形成在定子芯130处的磁场的相互作用。也就是说,在外部型转子200a中在模制单元260a的内周表面处的转子芯220可以被部分地暴露到外面,在内部型转子200a中在模制单元260a的外周表面处的转子芯220可以部分地暴露到外面。
[0114] 此外,转子芯220和磁体240可以在圆筒形分隔部的不接近定子100的表面处不暴露到外面,以防止由磁体240形成的磁通量在面对定子100的方向上泄漏。也就是说,在外部型转子200a中在模制单元260a的外周表面处的转子芯220和磁体240可以不暴露到外面,在内部型转子200a中在模制单元260a的内周表面处的转子芯220和磁体240可以不暴露到外面。
[0115] 此外,为了防止转子组件210散开,模制单元260a可以在圆筒形分隔部的不接近定子100的表面处朝向外周侧延伸预定长度。例如,模制单元260a可以朝向外周侧延伸2mm至3mm。
[0116] 此外,模制单元260a可以包括在磁体240被磁化之前支撑转子组件210的第一模制单元266、在磁体240被磁化之后支撑转子组件210以防止转子组件210散开的第二模制单元268、以及将由转子200a产生的旋转力传递到驱动轴的锯齿262a。
[0117] 此外,模制单元260a的材料可以是非磁性材料。具体地,树脂可以用作模制单元260a的材料以防止磁通量泄漏到面对与转子200a相邻的侧表面的侧表面。例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂可以用作模制单元260a的材料。此外,第一模制单元266的材料和第二模制单元268的材料可以彼此相同或彼此不同。除了以上之外,各种材料可以用作模制单元260a的材料以防止磁通量的泄漏。
[0118] 将参照图16至图21B详细描述第一模制单元266、第二模制单元268和锯齿262a。
[0119] 模制单元260b支撑转子组件210并将由转子组件210产生的旋转力传递到驱动轴。
[0120] 具体地,模制单元260b形成在转子组件210外面以围绕转子组件210,并防止其中包括转子芯220和磁体240的转子组件210散开。此外,模制单元260b的厚度可以基于施加到转子组件210的离心力、电机40b的输出和模制单元260b的材料的硬度来确定。例如,模制单元260b的厚度可以为1mm至5mm。
[0121] 此外,圆筒形分隔部可以在模制单元260b中沿环形转子组件210形成。例如,如图7和图9所示,模制单元260b可以具有圆筒形形状,该圆筒形形状具有敞开的上表面和下表面。
[0122] 此外,转子芯220可以在圆筒形分隔部的接近定子100的表面处被部分地暴露以促进与形成在定子芯130处的磁场的相互作用。也就是说,在外部型转子200b中在模制单元260b的内周表面处的转子芯220可以部分地暴露到外面,在内部型转子200b中在模制单元
260b的外周表面处的转子芯220可以部分地暴露到外面。
[0123] 此外,转子芯220和磁体240可以在圆筒形分隔部的不接近定子100的表面处不暴露到外面,以防止由磁体240形成的磁通量在面对定子100的方向上泄漏。也就是说,在外部型转子200b中,在模制单元260b的外周表面处的转子芯220和磁体240可以不暴露到外面,在内部型转子200b中,在模制单元260b的内周表面处的转子芯220和磁体240可以不暴露到外面。
[0124] 此外,为了防止转子组件210散开,模制单元260b可以在圆筒形分隔部的不接近定子100的表面处朝向外周侧延伸预定长度。例如,模制单元260b可以朝向外周侧延伸2mm至3mm。
[0125] 形成为圆筒形形状的模制单元260b可以通过连接到框架269而被支撑。
[0126] 具体地,框架269可以具有含有一个敞开表面的圆筒形形状并包括高刚性的金属材料。
[0127] 高刚性的金属材料可以用作框架269的材料以通过支撑转子组件210和模制单元260b而防止转子组件210散开。例如,钢或铝(Al)可以用作框架269的材料。除了以上之外,高刚性的各种材料可以用作框架269的材料。
[0128] 此外,框架269可以包括在与第二模制单元268的外周表面相邻的表面的一侧处形成的圆筒形分隔部269a和联接到圆筒形分隔部269a的下表面的圆形分隔部。例如,如图7和图8B所示,框架269可以具有圆筒形形状,该圆筒形形状具有一个敞开的表面。
[0129] 此外,如图8A所示,具有相同的中心和不同的直径的圆形形状可以在圆筒形分隔部269a的下表面上分层。具体地,由于框架269会由于当框架269快速旋转时朝向外周侧作用的离心力而变形,所以框架269的下表面的直径可以减小以减小离心力从而防止框架269的变形。因此,多个弯曲形状可以提供在框架269的下表面上,使得提供在圆筒形分隔部269a的下部的分隔部269b的直径可以小于圆筒形分隔部269a的直径。也就是说,如图8A所示,框架269的直径可以朝向设置锯齿262b的一侧逐渐地变小。
[0130] 此外,框架269和第二模制单元268可以通过与连接构件联接而经由榫接(indenting)或紧固(fastening)连接。这里,连接构件可以是螺栓262b和螺母262c,或可以是粘合剂。除了以上之外,各种方法可以用于将框架269连接到第二模制单元268。
[0131] 此外,框架269和锯齿262b可以经由榫接连接、通过与连接构件联接而被紧固、或通过嵌件注射成型而连接。这里,连接构件可以是螺栓262b和螺母262c,或可以是粘合剂。除了以上之外,各种方法可以被用于将框架269连接到锯齿262b。
[0132] 此外,模制单元260b可以包括在磁体240被磁化之前支撑转子组件210的第一模制单元266、在磁体240被磁化之后支撑转子组件210以防止转子组件210散开的第二模制单元268、使第一模制单元266和第二模制单元268与其连接并支撑第二模制单元268的框架269、以及将由转子200b产生的旋转力传递到驱动轴的锯齿262b。
[0133] 此外,模制单元260b的材料可以是非磁性材料。具体地,树脂可以用作模制单元260b的材料以防止磁通量泄漏到面对与转子200b相邻的侧表面的侧表面。例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂可以用作模制单元260b的材料。此外,第一模制单元266的材料和第二模制单元268的材料可以彼此相同或彼此不同。除了以上之外,各种材料可以用作模制单元260b的材料以防止磁通量的泄漏。
[0134] 下面将参照图16至图21B详细描述第一模制单元266、第二模制单元268和锯齿262b。
[0135] 在下文,将参照图6至图9描述电机的第二实施方式。
[0136] 图6示出桶和电机的分解图。
[0137] 电机40b与传感器组件150一起连接到桶20的后壁21。
[0138] 根据第二实施方式的桶20和传感器组件150可以与根据第一实施方式的桶20和传感器组件150相同或不同。
[0139] 电机40b连接到提供在桶20的后壁21处的电机安装单元,电机40b可以包括定子100和转子200b。
[0140] 将参照图7至图9详细描述应用于第二实施方式的电机40b。
[0141] 图7示出电机的分解图。
[0142] 电机40b可以包括定子100和转子200b。
[0143] 定子100可以包括定子芯130、线圈120和连接孔162。
[0144] 定子芯130形成定子100的框架以保持定子100的形状,并可以提供在其中形成磁场的通道,使得当一个齿被电力磁化时,邻近于所述一个齿的另一个齿的磁化被感应为与被电力磁化的所述一个齿的极性不同的极性。
[0145] 此外,定子芯130可以形成为具有圆筒形的形状,并可以通过堆叠压制处理的钢板而形成。此外,多个齿可以在圆周方向上设置在定子芯130的外周侧,多个连接孔162可以设置在定子芯130的内周侧。除了以上之外,定子芯130可以形成为各种形状以保持定子100的形状并具有齿和连接孔162。
[0146] 这里,所述多个齿可以设置在定子芯130的外周以将在定子芯130外部在定子100与转子200b之间的空间分成沿圆周方向的多个狭槽。例如,定子芯130处的齿的数目可以为24至48。此外,齿可以提供在其中设置线圈120的空间,并可以通过由于供应到线圈120的电力而形成的磁场被磁化为N极或S极中的任一个。
[0147] 此外,齿可以具有Y形状,齿的外表面当中的邻近于转子200b的表面可以具有缓和地弯曲的表面,从而有效地产生与转子200b中的转子芯220相互作用的吸引力和排斥力。除了以上之外,齿可以形成为各种结构以提供在其中设置线圈120的空间并有效地产生与转子芯220相互作用的吸引力和排斥力。
[0148] 线圈120可以设置在设置于定子芯130的齿上的绝缘体处,并由于施加到其上的电力而形成磁场。通过此,线圈120可以使设置有线圈120的齿磁化。
[0149] 此外,供应到线圈120的电力可以是三相形式或单相形式。
[0150] 此外,线圈120可以通过集中绕组方法或分布绕组方法来缠绕。集中绕组方法是缠绕线圈120使得每一个相的在一个磁极处的狭槽的数目变为一个的缠绕方法,分布绕组方法是通过在狭槽所附接的电器件中将线圈120划分为两个或更多狭槽来缠绕线圈120的方法。除了以上之外,线圈120可以通过各种方法缠绕以使齿有效地磁化。
[0151] 此外,用于线圈120的材料可以是铜、铝或铜和铝的复合材料。除了以上之外,线圈120可以由各种材料形成以使齿有效地磁化。
[0152] 连接孔162设置在定子芯130的内周表面处以提供用于插入设置在桶20的后壁21处的电机安装单元的连接突起161的空间。
[0153] 此外,连接突起161可以被插入连接孔162中并被连接构件固定。例如,在连接突起161被插入连接孔162中之后,具有比连接孔162的直径小的直径的螺栓262b可以被插入以提供用于保持定子100和桶20的联接状态的固定力。
[0154] 此外,连接孔162的形状可以与设置在桶20的后壁21处的连接突起161的形状一致。例如,如图3所示,连接孔162可以是圆孔以与圆柱形形状的连接突起161一致。
[0155] 转子200b通过与由沿转子200b的内周表面设置的磁体240和转子芯220形成的磁场和由于供应到定子100的线圈120的电力形成的磁场的相互作用而旋转。
[0156] 下面将参照图8A至图9详细描述转子200b。
[0157] 图8A示出转子的不设置定子的一侧的外部,图8B示出转子的设置定子的一侧的外部。此外,图9示出转子组件和模制单元的外部。
[0158] 转子200b可以包括环形的转子组件210a、支撑转子组件210a的模制单元260b、以及支撑转子组件210a和模制单元260b并将驱动力传递到驱动轴的框架269。
[0159] 转子组件210a由于磁体240而形成磁场,并允许吸引力和排斥力与由于供应到线圈120的电力而形成的磁场相互作用。此外,转子组件210a具有环形状。
[0160] 转子组件210a可以包括设置成放射式形状的转子芯220和设置在转子芯220之间的磁体240。
[0161] 转子芯220和磁体240可以交替地设置。在其中转子芯220和磁体240交替地设置的转子组件210a可以设置为沿着弯曲线或具有环形状。
[0162] 将参照图10A至图15P详细描述转子芯220和磁体240。
[0163] 在下文,将参照图10A和图10B描述转子组件210a的实施方式。
[0164] 图10A是示出根据实施方式的转子组件的视图。
[0165] 多个转子芯220支撑磁体240,并在磁体240上形成磁路。所述多个转子芯220可以布置成圆周形状以与定子100的外部形状一致。此外,所述多个转子芯220可以彼此间隔地设置,使得磁体240可以容纳在转子芯220之间。
[0166] 此外,被设置的转子芯220的数目可以基于定子芯130的齿、磁体240的矫顽力和需要的输出等来确定。例如,被设置的转子芯220的数目可以为24至56。除了以上之外,各种参数可以用作确定转子芯220的数目的参数。
[0167] 此外,被设置的转子芯220的厚度可以基于定子芯130的齿的数目、磁体240的矫顽力和需要的输出等来确定。例如,被设置的转子芯220的厚度可以为5mm或更窄。除了以上之外,各种参数可以用作确定转子芯220的厚度的参数。
[0168] 转子芯220包括邻近于转子200的中心设置的内端部220b和邻近于定子芯130设置的外端部220a。转子芯220可以通过堆叠由压制处理的硅钢片形成的板而形成。
[0169] 此外,转子芯220可以包括填充孔221或填充凹槽222。作为示例,填充孔221可以邻近于转子芯220的内端部220b形成,填充凹槽222可以形成在转子芯220的外端部220a处。注射成型材料可以在进行模制单元260的注射成型时被填充在填充孔221或填充凹槽222中。由于模制单元260通过填充在填充孔221或填充凹槽222中的注射成型材料注射成型,所以可以加强转子芯220和模制单元260之间的紧固强度。
[0170] 填充孔221可以具有形成为圆形、椭圆形、多边形或楔形的横截面。当填充孔221的横截面为圆形形状时,圆形形状的直径可以为0.5mm至5mm。此外,填充凹槽222的直径可以从转子芯220的外端部220a到内部逐渐地变大。
[0171] 第一紧固突起223a和第二紧固突起223b可以形成在转子芯220的内端部220b。第一紧固突起223a和第二紧固突起223b可以在转子200的内周方向上分别从转子芯220的内端部220b的左侧和右侧突出。第一紧固突起223a可以与设置在转子芯220的左边的磁体240接触,使得转子芯220可以被朝向转子200的中心支撑。第二紧固突起223b可以与设置在转子芯220的右边的磁体240接触,使得转子芯220可以被朝向转子200的中心支撑。
[0172] 设置在转子芯220之间的所述多个磁体240沿转子200的圆周方向布置以相对于转子200的中心径向地设置。磁体240可以是能够半永久地保持高能量密度的磁性的铁氧体磁铁、或包括稀土元素诸如钕和钐的磁体。
[0173] 彼此相邻的两个磁体240设置为使得相同的极性彼此面对。根据该磁路,由磁体240产生的磁通量被集中,因此减小电机40的尺寸并改善电机40的性能。
[0174] 图10B是示出根据另一实施方式的转子组件的视图。
[0175] 参照图10B,填充孔221和干涉突起225可以分别被包括在转子芯220的两侧处。作为示例,填充孔221可以邻近于转子芯220的内端部220b形成,干涉突起225可以形成在转子芯220的外端部220a。注射成型材料可以在进行模制单元260的注射成型时被填充在填充孔221中。填充孔221可以与参照图10A描述的填充孔221相同或不同。
[0176] 干涉突起225可以在转子200的径向方向上从转子芯220的外端部220a突出。干涉突起225的横截面的直径可以随着干涉突起225远离转子芯220的外端部220a而逐渐地变大。当转子组件210b被插入并且模制单元260被注射成型时,模制单元260会被干涉突起225干涉。
[0177] 由于模制单元260通过填充在填充孔221中的注射成型材料被注射成型并且模制单元260被干涉突起225干涉,所以可以加强转子芯220和模制单元260之间的紧固强度。
[0178] 第一紧固突起223a和第二紧固突起223b可以形成在转子芯220的内端部220b。第一紧固突起223a和第二紧固突起223b可以在转子200的圆周方向上分别从转子芯220的内端部220b的左侧和右侧二者突出。第一紧固突起223a可以与设置在转子芯220的左边的磁体240接触,使得转子芯220可以被朝向转子200的中心支撑。第二紧固突起223b可以与设置在转子芯220的右边的磁体240接触,使得转子芯220可以被朝向转子200的中心支撑。
[0179] 在下文,将参照图11至图13描述电机的实施方式,该电机具有安装突起从而在电机运行时防止磁体的退磁。
[0180] 图11示出当没有安装突起226的电机40运行时形成的磁场。
[0181] 在应用于洗衣机的电机40的情况下,由于滚筒30内部的负荷、桶20内部的洗涤水及其它原因,当电机40开始运行时,供应到线圈120的操作功率为驱动功率的两倍或三倍大,并且流入线圈120中的操作电流为驱动电流的两倍或三倍大。由于这个原因,由于供应到定子100的线圈120的操作功率而形成的磁场(RF)为由于驱动功率而形成的磁场的大约两倍至三倍大。
[0182] 在这种情况下,尽管磁体240的除了角落P1和P2之外的中央部由于提供在附近的非磁性的模制单元260而较少地受影响,但是磁体240的与转子芯220接触的、通过其引入和释放相反的磁通量的两个角落P1和P2由于相反的磁场(RF)的强的影响而被消磁并失去磁体240的磁性。因此,由磁体240形成的磁场变弱,与由于供应到线圈120的电力形成的磁场相互作用的吸引力和排斥力减小,导致电机40的输出的下降。
[0183] 因此,为了防止退磁,磁体240和定子100可以保持彼此间隔开预定距离。具体地,第一紧固突起223a和第二紧固突起223b的厚度可以等于或大于预定厚度以保持磁体240和定子100彼此间隔开预定距离。此外,将在下面描述的安装突起226可以设置在转子芯220处以保持磁体240和定子100彼此间隔开预定距离。
[0184] 图12示出包括安装突起的转子芯的外部。
[0185] 安装突起226是用于防止在电机40运行时由强的相反的磁场(RF)引起磁体240退磁的部件。安装突起226设置在转子芯220的表面当中的与磁体240接触的两个侧表面处。安装突起226可以设置为与内端部220b或外端部220a间隔开预定距离,使得磁体240保持与定子100间隔开预定距离,并在转子200快速旋转时可以防止磁体240散开。
[0186] 安装突起226可以如图12所示地设置在转子芯220的外端部220a的侧部,或设置在转子芯220的内端部220b的侧部。此外,安装突起226可以与转子芯220的更靠近安装突起226的内端部220b或外端部220a间隔开0.5mm至5mm。
[0187] 此外,一个安装突起226可以如图12所示地在一个表面处设置成直线,或可以提供多个安装突起226。
[0188] 当安装突起226提供在转子芯220的两个侧表面处时,可以减少由于被供应的操作功率而发生的磁体240的角落的退磁,并可以减小当转子200快速旋转时磁体240由于离心力而散开。此外,由于注射成型材料被填充在紧固突起223和安装突起226之间,所以可以加强转子组件210和模制单元260之间的紧固强度。
[0189] 图13示出当包括安装突起的电机运行时形成的磁场。
[0190] 当安装突起226如图13所示地设置在转子芯220的两个侧表面处以保持磁体240和定子100间隔预定距离时,由于被供应的操作功率而产生的相反磁场(RF)对磁体240的角落P1和P2的影响减小,因此减小了磁体240的退磁。因此,因为当磁体240的退磁减小时由于磁体240而形成的磁场不减小并与由于被供应的电力而形成的磁场相互作用,所以电机40的输出不会由于操作功率的供应而减小。
[0191] 在下文,将参照图14描述转子芯和磁体之间的形状比率的实施方式。
[0192] 图14示出用于确定转子芯的宽度和磁体的长度的构思。
[0193] 磁通量集中型电机的磁化性能可以由于其将磁体240的磁通量集中到转子芯220的结构特性而改变。
[0194] 具体地,磁化是可能的,而与通常的PM电机的磁化装置M中的转子200的形状无关。然而,由于在磁通量集中型电机中,磁通量被引入到转子芯220中并且必须被释放到其它邻近的转子芯220,所以仅当转子芯220和磁体240之间的形状比率具有特定比率时磁化性能被保证。
[0195] 这里,转子芯220和磁体240之间的形状比率指的是磁体240从内周到外周的长度(Hm)与转子芯220的圆周宽度(Wc)的比率(Hm/Wc)。
[0196] 此外,在确定转子芯220和磁体240之间的形状比率是否满足特定条件时,磁体240的磁化是仅在转子200的一侧进行还是在转子200的内周侧和外周侧两者处进行会是重要的参数。
[0197] 磁体240的磁化是否仅在一侧进行可以通过设置在转子组件210处的磁体240的容量(capacity)来确定,磁体240的容量可以通过磁体240的长度、宽度和材料来确定。
[0198] 因此,为了描述磁通量集中型电机中的具有预定磁化性能需要的形状比率,将分开地描述其中磁化仅在一侧进行的情形以及其中磁化在两侧进行的情形。
[0199] 当磁化仅在转子200的一侧进行时,磁体240的长度(Hm)与转子芯220的在进行磁化的所述侧处的端部的宽度(Wc)的比率(Hm/Wc)变成形状比率。
[0200] 因此,反映在磁化被进行的所述侧处的转子芯220的端部的宽度的形状比率必须满足特定比率的范围。这里,特定比率的范围可以是满足在磁通量集中型电机中将磁通量集中在转子芯220处所需要的形状比率以及其中当磁通量通过磁化装置M引入时保证磁化性能的形状比率的情形。特定比率的范围可以通过转子芯220的材料、磁体240之间的角度、磁体240的材料以及磁通量的大小来确定。除了以上之外,各种参数可以用作确定该特定比率的范围的参数。
[0201] 例如,为了保证当磁通量通过磁化装置M引入时的磁化性能(例如,磁化均匀性为0.8至1.0),形状比率必须为5.5或更小(Hm/Wc≤5.5)。此外,为了在磁通量集中型电机中将磁通量集中在转子芯220处,形状比率必须为0.5或更大(0.5≤Hm/Wc)。因此,为了满足这两种情形,转子芯220和磁体240之间的形状比率必须在0.5至5.5的范围内(0.5≤Hm/Wc≤
5.5)。
[0202] 当磁化在转子200的两侧进行时,磁体240的长度(Hm)与转子芯220的在进行磁化的所述侧处具有更大宽度的内端部220b或外端部220a的宽度(WcL)的比率(Hm/WcL)变成该形状比率。
[0203] 因此,反映具有更大宽度的端部的宽度的形状比率必须满足特定比率的范围。这里,特定比率的范围可以是满足在磁通量集中型电机中将磁通量集中在转子芯220处所需要的形状比率以及其中当磁通量通过磁化装置M引入时保证磁化性能的形状比率的情形。特定比率的范围可以通过转子芯220的材料、磁体240之间的角度、磁体240的材料以及磁通量的大小来确定。除了其上之外,各种参数可以用作确定该特定比率的范围的参数。
[0204] 例如,为了保证当磁通量通过磁化装置M引入时的磁化性能(例如,磁化均匀性为0.8至1.0),形状比率必须为5.5或更小(Hm/WcL≤5.5)。此外,为了在磁通量集中型电机中将磁通量集中在转子芯220处,形状比率必须为0.5或更大(0.5≤Hm/WcL)。因此,为了满足这两种情形,转子芯220和磁体240之间的形状比率必须在0.5至5.5的范围内(0.5≤Hm/WcL≤5.5)。
[0205] 在下文,将参照图15A至图15P描述转子组件的实施方式。
[0206] 图15A至图15P示出转子芯的横截面形状。
[0207] 在图15A中示出的转子芯220-1中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置了第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有梯形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-1的内端部220b。此外,填充孔221没有设置在转子芯220-1的中心处。此外,在转子芯
220-1的两个侧表面处没有设置安装突起226。
[0208] 在图15B中示出的转子芯220-2中,在外端部220a没有设置凹槽,第一紧固突起223a和第二紧固突起223b被设置。此外,具有梯形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-
2的内端部220b。此外,圆形形状的填充孔221设置在转子芯220-2的中心处在内端部220b和外端部220a的中心处。此外,在转子芯220-2的两个侧表面处没有设置安装突起226。
[0209] 在图15C中示出的转子芯220-3中,凹槽没有设置在外端部220a,第一紧固突起223a、第二紧固突起223b和安装突起226被设置。此外,具有圆形截面的填充凹槽222设置在转子芯220-3的内端部220b。此外,在转子芯220-3的中心处没有设置填充孔221。
[0210] 在图15D中示出的转子芯220-4中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-4的内端部220b。此外,圆形形状的填充孔221在转子芯220-4的中心设置在偏向外端部220a的位置。此外,在转子芯220-4的两个侧表面处没有设置安装突起226。
[0211] 在图15E中示出的转子芯220-5中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有梯形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-5的内端部220b。此外,在转子芯220-5的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起226设置在转子芯220-5的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0212] 在图15F中示出的转子芯220-6中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-6的内端部220b。此外,在转子芯220-6的中心处没有设置填充孔221。此外,在转子芯220-6的两个侧表面处没有设置安装突起226。
[0213] 在图15G中示出的转子芯220-7中,凹槽设置在外端部220a的中心处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有椭圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-7的内端部220b。此外,圆形形状的填充孔221设置在转子芯220-7的中心处。此外,安装突起226设置在转子芯220-7的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0214] 在图15H中示出的转子芯220-8中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,在转子芯220-8的内端部220b没有设置填充凹槽222。此外,圆形形状的填充孔221在转子芯220-8的中心处设置在偏向外端部220a的位置。
此外,安装突起226设置在转子芯220-8的两个侧表面的内端部220b的侧部。
[0215] 在图15I中示出的转子芯220-9中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-9的内端部220b。此外,在转子芯220-9的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起226设置在转子芯220-9的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0216] 在图15J中示出的转子芯220-10中,凹槽设置在外端部220a的两侧处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-10的内端部220b。此外,在转子芯220-10的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起
226设置在转子芯220-10的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0217] 在图15K中示出的转子芯220-11中,凹槽设置在外端部220a的两侧和中心处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-11的内端部220b。此外,在转子芯220-11的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起226设置在转子芯220-11的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0218] 在图15L中示出的转子芯220-12中,凹槽设置在外端部220a的中心处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-12的内端部220b。此外,在转子芯220-12的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起
226设置在转子芯220-12的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0219] 在图15M中示出的转子芯220-13中,凹槽设置在外端部220a的两侧处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有椭圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-13的内端部220b。此外,圆形形状的填充孔221设置在转子芯220-13的中心处。此外,安装突起226设置在转子芯220-13的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0220] 在图15N中示出的转子芯220-14中,在外端部220a没有设置凹槽,而是设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,具有圆形横截面的填充凹槽222设置在转子芯220-14的内端部220b。此外,在转子芯220-14的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起226设置在转子芯220-14的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0221] 在图15O中示出的转子芯220-15中,凹槽设置在外端部220a的两侧处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,在转子芯220-15的内端部220b没有设置填充凹槽222。此外,在转子芯220-15的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起226设置在转子芯220-15的两个侧表面的外端部220a的侧部。
[0222] 在图15P中示出的转子芯220-16中,凹槽设置在外端部220a的中心处,并且设置第一紧固突起223a和第二紧固突起223b。此外,在转子芯220-16的内端部220b没有设置填充凹槽222。此外,在转子芯220-16的中心处没有设置填充孔221。此外,安装突起226设置在转子芯220-16的两个侧表面的外端部分220a的侧部。
[0223] 在下文,将参照图16和图17描述第一注射成型和磁化的实施方式。
[0224] 图16示出包括第一注射成型模制单元和转子组件的转子。
[0225] 转子芯220和磁化之前的磁体240可以交替地设置以制造转子200。当磁体240被磁化时,由于磁体240的磁场引起的磁体240之间的相互作用或磁体240和转子芯220之间的相互作用,在制造转子200的过程中难以交替地设置转子芯220和磁体240。因此,处于未磁化状态的磁体240可以与转子芯220交替地设置。
[0226] 第一注射成型可以在其中处于未磁化状态的磁体240和转子芯220被交替地设置的转子组件210处进行,以便具有部分地形成的第一模制单元266。第一模制单元266可以形成在转子组件210的上表面和下表面。此外,第一模制单元266可以设置为覆盖在除去转子组件210的转子芯220的内表面或外表面之后的剩余部分。也就是说,第一模制单元266可以设置在转子组件210的设置有磁体240的内表面和外表面处,但是第一模制单元266可以不设置在转子组件210的设置有转子芯220的内表面或外表面处。
[0227] 其中所述多个磁体240和转子芯220交替地设置的转子组件210可以容纳在模具中,可变成第一模制单元266的注射成型材料可以被注入到在其中容纳转子组件210的模具中。第一注射成型可以在转子组件210被如上地插入时在转子组件210处部分地进行。
[0228] 注射成型材料可以被注入到设置在要被注射成型的转子芯220处的填充孔221中。通过模具的一侧注入的注射成型材料可以经过填充孔221移动到另一侧。例如,通过模具的转子组件210的上表面注入的注射成型材料可以经过填充孔221朝向转子组件210的下表面移动。注射成型在注射成型材料被注入到填充孔221中时进行,设置在转子组件210的上部和下部的第一模制单元266被连接,使得第一模制单元266和转子组件210可以被一体地形成。通过以上结构,转子组件210中的所述多个转子芯220和所述多个磁体240可以通过第一模制单元266固定。
[0229] 另外,第一模制单元266的厚度可以形成在1mm至5mm的范围内。设置在转子组件210的上表面的第一模制单元266的厚度和设置在转子组件210的下表面的第一模制单元
266的厚度可以在1mm至5mm的范围内。
[0230] 位置确定凹槽264可以形成在第一模制单元266处。当使转子组件210磁化时,设置在磁化装置M处的突起部分可以被插入到位置确定凹槽264中以便确定转子组件210在磁化装置M中的位置。转子组件210可以通过位置确定凹槽264被容易地设置在磁化装置M中。位置确定凹槽264还可以在第二注射成型期间被使用。转子组件210可以在进行第二注射成型时通过位置确定凹槽264被容易地设置在模具中。
[0231] 在其中完成第一注射成型的转子组件210可以保持环形,或可以设置为两个或更多的C形。具体地,第一模制单元266可以设置在设置成环形的整个转子组件210处使得环形的转子组件210和第一模制单元266可以一体地形成,或者第一模制单元266可以与转子组件210的一部分一体地形成。
[0232] 根据磁化装置M的形式,当能够在一次使整个转子组件210磁化的大磁化装置M被设置时,环形转子组件210和第一模制单元266可以被一体地形成,而当转子组件210由于磁化装置M的小尺寸而需要被部分地磁化时,第一模制单元266可以与转子组件210的一部分一体地形成。
[0233] 当环形转子组件210和第一模制单元266一体地形成时,需要大尺寸的磁化装置M来使磁体240磁化,但是磁化可以在一次迅速地进行并且可以容易地保证整个转子200的尺寸。
[0234] 当第一模制单元266与转子组件210的一部分一体地形成时,磁体240的磁化可以通过几次进行,使得磁化装置M的尺寸可以减小并且进行第一注射成型的模具的尺寸可以减小,于是仅要求低的投资费用。此外,由于转子组件210的分开的部分被磁化,所以可以降低非磁化的风险。
[0235] 图17示出在进行第二注射成型之前使磁体磁化的磁化装置M和转子。
[0236] 磁化装置M包括设置在转子组件210外面的外磁化装置M1和设置在转子组件210内部的内磁化装置M2。由于转子组件210的内表面和外表面没有被第一模制单元266覆盖而是暴露,所以磁体240可以通过磁化装置M被容易地磁化为具有预定强度的磁场。即使磁体240被第一模制单元266覆盖,磁体240也可以通过转子芯220磁化。
[0237] 在磁体240通过磁化装置(M)被磁化之后,可以进行第二注射成型。在磁体240的磁化之后,转子组件210可以被容纳在模具中,注射成型材料可以被注入到模具中以与转子组件210一起被注射成型。
[0238] 在下文,将参照图18至图20描述被第二注射成型的转子200的实施方式。
[0239] 图18示出根据实施方式的包括第二注射成型模制单元和转子组件的转子。
[0240] 如图18所示,与第一模制单元266一体形成的转子组件210的外表面可以被注射成型以被第二模制单元268围绕。当第一模制单元266在第一注射成型期间与转子组件210的一部分被一体地注射成型时,多个转子组件210可以被注射成型以形成一个环形。
[0241] 与第一模制单元266和第二模制单元268一体形成的转子组件210可以与锯齿262一起被插入以被注射成型。由于转子组件210和锯齿262被一起插入并注射成型,所以转子组件210和锯齿262可以通过模制单元260而被一体地设置。通过此,可以提供转子200。
[0242] 此外,连接到锯齿262的金属框架269可以通过榫接或弯曲而连接到转子组件210。
[0243] 图19示出根据另一实施方式的包括第二注射成型模制单元、转子组件和锯齿的转子。
[0244] 如图19所示,第二模制单元268可以通过第二注射成型连接到锯齿262。在其中完成了磁化的转子组件210和锯齿262可以被容纳在模具中,并在注射成型材料被注入到模具中之后被注射成型。通过此,可以提供在其中转子组件210和锯齿262提供在模制单元260中的转子200。当第一模制单元266在第一注射成型期间与转子组件210的一部分一体地注射成型时,所述多个转子组件210可以与锯齿262一起被注射成型以形成一个环形。
[0245] 当模制单元260通过如上插入的转子组件210和锯齿262而注射成型时,模制单元260可以形成为朝向转子组件210的外面延伸预定长度。当转子200旋转时,转子组件210在转子200的径向方向上施加离心力。这里,设置在转子组件210外面的模制单元260连续地接收该力。当裂纹由于设置在转子组件210外面的模制单元260接收该力或者具有低刚性的一部分存在于模制单元260处而发生时,转子组件210会在转子200的径向方向上散开。通过使设置在转子组件210外面的模制单元260的厚度变厚,可以防止转子组件210的上述散开。例如,模制单元260的厚度可以在2mm至3mm的范围内。
[0246] 图20示出根据另一实施方式的包括第二注射成型模制单元、转子组件、锯齿和框架的转子。
[0247] 如图20所示,在其中完成了磁化的转子组件210可以在被金属框架269支撑的同时被第二注射成型。框架269可以设置为支撑转子组件210的外表面。框架269可以连接锯齿262到转子组件210。锯齿262、转子组件210和框架269可以被插入模具中并被一体地注射成型。由于转子组件210的外部被框架269支撑,所以可以防止转子组件210的散开,即使具有低刚性的部分存在于模制单元260处。
[0248] 如上所述,转子200通过包括第一注射成型和第二注射成型的双注射成型来制造,使得第一注射成型被进行以部分地覆盖在其中所述多个磁体240和所述多个转子芯220被交替地设置的转子组件210,然后进行磁化,在磁化之后进行第二注射成型以围绕整个转子组件210,因此能够使磁体240容易地磁化至期望强度。
[0249] 在下文,将参照图21A和图21B描述第二模制单元和锯齿之间的连接的实施方式。
[0250] 图21A示出其中第二模制单元通过嵌件注射成型连接到锯齿的模制单元的外部。
[0251] 锯齿262将转子200中产生的旋转力传递到驱动轴。
[0252] 具体地,锯齿262具有孔并具有与其连接的驱动轴,以便在传递旋转力到驱动轴时防止滑动,该孔具有设置在圆形形状的中央部的齿。此外,多个联接孔262a设置在中央部的孔周围。
[0253] 此外,锯齿262可以包括高刚性的金属材料。例如,钢或铝(Al)可以用于框架269。除了以上之外,各种高刚性的材料可以用作框架269的材料。
[0254] 锯齿262和第二模制单元268通过嵌件注射成型联接。具体地,第二模制单元268可以在插入锯齿262到模具中、填充注射成型材料到模具中并且插入注射成型材料到联接孔262a中之后形成。因此,当在联接孔262a的上和下部分处的第二模制单元268覆盖锯齿262时,第二模制单元268可以连接到锯齿262。
[0255] 图21B示出其中第二模制单元通过连接构件连接到锯齿的模制单元的外部。
[0256] 如图21B所示,具有齿的孔提供在锯齿262的中央部处,多个联接孔262a设置在该孔周围。
[0257] 图21B中的锯齿262可以与图21A中的锯齿262相同或不同。
[0258] 第二模制单元268通过榫接或弯曲而经由其下表面连接到框架269。第二模制单元268与框架269连接的位置处的模制单元260可以具有孔,该孔与锯齿262的联接孔262a一致,形成在连接到锯齿262的内部。锯齿262和模制单元260被设置为使得锯齿262的联接孔
262a和设置在模制单元260中的孔彼此重合,并可以通过连接构件连接。
[0259] 这里,连接构件可以是粘合剂,或如图21A中的穿过该孔的螺栓262b和紧固螺栓262b的螺母262c。除了以上之外,各种连接构件可以用于将锯齿262连接到模制单元260。
[0260] 在下文,将参照图22A和图22B描述设置在模制单元的外周表面处的框架的实施方式。
[0261] 图22A示出包括设置在模制单元的外周表面处的框架的转子的外部,图22B示出包括设置在模制单元的外周表面处的框架的转子的放大横截面。
[0262] 转子200可以包括将旋转力传递到驱动轴的锯齿262、防止磁通量泄漏和转子组件210散开的模制单元260、以及防止转子组件210和模制单元260散开的框架269。
[0263] 锯齿262和转子200可以与根据图2至图5中的第一实施方式的锯齿262和转子200相同或不同。
[0264] 框架269可以具有含有敞开的上表面和下表面的圆筒形形状,并包括高刚性的金属材料。
[0265] 高刚性的金属材料可以用作框架269的材料以支撑转子组件210和模制单元260从而防止其散开。例如,钢或铝(Al)可以用作框架269的材料。除了以上之外,各种高刚性的材料可以用作框架269的材料。
[0266] 此外,框架269可以包括形成在与模制单元260的外周表面相邻的表面处的圆筒形分隔部。例如,如图22A和22B所示,框架269可以具有圆筒形形状,该圆筒形形状具有两个敞开的表面。
[0267] 此外,框架269和模制单元260可以通过榫接而连接,或通过借助连接构件联接而紧固。这里,连接构件可以是螺栓262b和螺母262c,或粘合剂。除了以上之外,各种方法可以用于将框架269连接到模制单元260。
[0268] 在下文,将参照图23和图24描述电机的第三实施方式。
[0269] 图23示出转子的构思,图24示出转子的横截面。
[0270] 转子200c可以包括环形的转子组件210和支撑转子组件210的模制单元260c。
[0271] 转子组件210由于磁体240而形成磁场,并允许吸引力和排斥力与由于供应到线圈120的电力而形成的磁场作用。此外,转子组件210具有环形状。
[0272] 转子组件210可以包括设置成放射式形状的转子芯220和设置在转子芯220之间的磁体240。
[0273] 第三实施方式中的转子芯220和磁体240可以与第一实施方式中的转子芯220和磁体240相同,除了转子芯220的方向之外。
[0274] 具体地,第一实施方式中的转子200a是外部型转子,但是第三实施方式中的转子200c是内部型转子。因此,在第三实施方式的转子200c中,紧固突起223可以朝向外周表面设置,填充凹槽222和干涉突起225可以朝向内周表面设置。
[0275] 模制单元260c支撑转子组件210并且将由转子组件210产生的旋转力传递到驱动轴。
[0276] 具体地,模制单元260c形成在转子组件210外面以围绕转子组件210,因此防止其中包括转子芯220和磁体240的转子组件210散开。
[0277] 此外,模制单元260c可以包括沿环形转子组件210形成的圆筒形分隔部和联接到圆筒形分隔部的下表面的圆形分隔部。例如,如图23和图24所示,模制单元260c可以具有圆筒形形状,该圆筒形形状具有一个敞开的表面。
[0278] 此外,转子芯220可以在定子100附近的圆筒形分隔部的表面处被部分地暴露以促进与形成在定子芯130处的磁场相互作用。也就是说,在外部型转子200c中,在模制单元260c的内周表面处的转子芯220可以被部分地暴露到外面,在内部型转子200c中,在模制单元260c的外周表面处的转子芯220可以部分地暴露到外面。
[0279] 此外,转子芯220和磁体240可以在圆筒形分隔部的不接近定子100的表面处不暴露到外面,以防止由磁体240形成的磁通量在面对定子100的方向上泄漏。也就是说,在外部型转子200c中,在模制单元260c的外周表面处的转子芯220和磁体240可以不暴露到外面,在内部型转子200c中,在模制单元260c的内周表面处的转子芯220和磁体240可以不暴露到外面。
[0280] 此外,当在内周表面处进行磁化时,磁化性能可能由于没有由磁化装置M的线圈120引起的磁化空间而降低。因此,为了当在内周表面处进行磁化时改善磁化性能,模制单元260c的内周高度可以比其外周高度高,如图24所示。也就是说,内周高度可以比转子组件
210的高度高,从而可以提供在磁化期间在其中安置磁化装置M的空间。
[0281] 此外,模制单元260c可以包括在磁化之前支撑转子组件210的第一模制单元266c、在磁化之后支撑转子组件210以防止转子组件210散开的第二模制单元268c、以及将由转子200c产生的旋转力传递到驱动轴的锯齿262c。
[0282] 此外,模制单元260c的材料可以是非磁性材料。具体地,树脂可以用作模制单元260c的材料以防止磁通量泄漏到面对与转子200c相邻的侧表面的侧表面。例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂可以用作模制单元260c的材料。此外,第一模制单元266c的材料和第二模制单元268c的材料可以彼此相同或彼此不同。除了以上之外,各种材料可以用作模制单元260c的材料以防止磁通量的泄漏。
[0283] 在以上,已经描述根据实施方式的转子的构造。
[0284] 在下文,将参照图25描述制造转子的方法的实施方式。
[0285] 图25是制造转子的方法的流程图。
[0286] 转子芯和处于未磁化状态的磁体可以交替地设置以制造转子(S1)。
[0287] 具体地,转子芯和处于未磁化状态的磁体被交替地设置在转子组件中。此外,当进行一个转子组件的第一注射成型时,转子组件具有环形状。当进行多个转子组件的第一注射成型时,转子组件具有弯曲形状。
[0288] 此外,设置的转子芯可以包括填充孔、干涉突起、或填充孔和干涉突起两者。
[0289] 第一注射成型可以在其中处于未磁化状态的磁体和转子芯被交替地设置的转子组件处进行以便具有部分地形成的第一模制单元(S2)。
[0290] 具体地,根据设置的磁体的容量,转子组件被插入以仅敞开第一模制单元的一侧,从而当仅在转子的一侧进行磁化时进行第一注射成型。相反地,转子组件被插入以敞开第一模制单元的两侧,从而当由于设置的磁体的大容量而在转子的两侧进行磁化时进行第一注射成型。此外,转子组件被插入使得转子组件的外前表面没有被敞开,从而在转子组件的整个外部分被第一模制单元覆盖的同时进行磁化时,进行第一注射成型。
[0291] 此外,当填充孔设置在转子芯处时,在转子芯的上表面和下表面处的注射成型材料在转子组件被插入时被引入转子芯的填充孔中以进行第一注射成型,使得在上表面和下表面处的第一模制单元连接并且机械强度可以增大。
[0292] 与第一模制单元一体地设置的转子组件可以设置在磁化装置中以便进行磁体的磁化(S3)。
[0293] 具体地,根据设置的磁体的容量,当磁体具有小容量时,仅在转子的一侧进行磁化,当磁体具有大容量时,在转子的两侧进行磁化。
[0294] 在这种情况下,磁通量可以被引入一个转子芯的暴露到外面的部分中,磁通量可以被释放到另一个转子芯的暴露到外面的部分。此外,设置在所述一个转子芯和所述另一个转子芯之间的磁体可以被磁化,同时具有沿磁通量的方向的极性。
[0295] 在磁体通过磁化装置被磁化之后,可以形成第二注射成型(S4)。
[0296] 具体地,第二模制单元可以通过嵌件注射成型而与锯齿一体地设置,与锯齿中的联接孔重合的孔可以形成在第二模制单元处,使得第二模制单元和锯齿可以通过连接构件连接。此外,第二模制单元可以设置为具有含有一个敞开侧的圆筒形形状。
[0297] 此外,第二模制单元可以设置为具有圆筒形形状以便围绕第一模制单元和转子组件。此外,第二模制单元可以被第二注射成型以通过榫接或弯曲连接到框架。
[0298] 此外,第二模制单元可以通过被分成多个第二模制单元来制造从而形成一个转子,或一体地制造为一个第二模制单元从而形成一个转子。
[0299] 以上描述仅是本发明的技术精神的说明性描述,本发明所属的领域的普通技术人员将能够以各种方式改变、变化和替代本发明,而没有脱离本发明的本质特性。因此,以上提及的公开的实施方式和附图用于描述本发明的技术精神,本发明的技术精神的范围不受实施方式和附图限制。本发明的范围应该通过以下的权利要求解释,在范围上相当于权利要求的所有技术精神应当被解释为属于本发明的该范围。