KR100897160B1 - 모터의 로터, 이의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터의 로터, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 모터의 로터에 있어서, 연자성 분말에 페라이트 분말을 혼합하여 이루어지는 혼합 분말을 가압 성형하되, 가압 중인 혼합 분말 또는 가압 후의 성형물에 여자되도록 전압을 인가하여 형성된다. 따라서, 본 발명은, 연자성 분말로 제작됨으로써 재료의 손실을 최소화하여 제조 단가를 절감하고, 높은 자유도를 가짐으로써 다양한 형상의 구현이 용이하며, 연자성 분말로 제작됨에도 불구하고 페라이트 분말을 함유함과 아울러 로터를 이루는 분말의 입자들을 여자시킴으로써 자속의 이동을 원활하게 하여 기동 토오크 및 출력의 증대 및 소비 전력의 감소를 통한 모터의 효율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.
로터, 연자성 분말, 페라이트 분말, 가압 성형, 전압 인가

Description

모터의 로터, 이의 제조장치 및 제조방법{ROTOR OF A MOTOR, METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THEREOF}
도 1은 종래의 기술에 따른 모터를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 모터를 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 모터의 로터 제조장치를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 모터의 로터 제조방법을 도시한 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 모터 110 : 스테이터
120 : 코일 130 : 샤프트
200 : 로터 210 : 샤프트홀
300 : 모터의 로터 제조장치 310 : 다이
320 : 맨드렐 330,340 : 펀치
350 : 전압공급부
본 발명은 모터의 로터, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연자성 분말로 제작됨에도 불구하고 페라이트 분말을 함유함과 아울러 로터를 이루는 분말의 입자들을 여자시킴으로써 모터의 효율을 향상시키는 모터의 로터, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품 뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용되고, 가정용 전자제품을 예로 들면 에어컨이나 냉장고와 같은 냉방기기 내부에 냉매를 액상으로 환원시키기 위해 구비되는 콤프레셔, 세탁기, 청소기, 광 디스크 플레이어, 컴퓨터의 하드디스크 드라이버 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 종래의 모터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 모터를 도시한 단면도로서, 교류 모터의 일종인 유도전동기를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 종래의 모터(10)는 케이싱(casing; 14)에 고정되는 스테이터(stator; 11)와, 스테이터(11) 내부에 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되는 로터(rotor; 12)와, 로터(12)의 중심부에 압입되어 로터(12)와 함께 회전하는 샤프트(shaft; 13)를 포함한다.
스테이터(11)는 교류 전원을 인가받아 회전 자계를 형성하는 코일(11a)과, 코일(11a)의 회전 자계에 의해 발생된 자속의 통로를 형성하는 자성체의 스테이터 코어(11b)로 이루어진다.
스테이터 코어(11b)는 동일한 형상의 규소 강판을 축방향을 따라 다수개로 적층함으로써 형성되고, 내주면을 따라 일정 간격을 두고서 다수의 슬롯(미도시)이 방사형으로 형성되며, 슬롯에 코일(11a)이 분포권, 집중권, 동심권 등의 방법으로 권선된다.
로터(12)는 코일(11a)에 의해 유기된 전류와 자속의 상호작용에 의해 토오크를 발생시키도록 전도성이 높은 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)와 같은 금속 또는 마그네트(magnet)인 회전자도체(미도시)가 설치되고, 자속의 통로를 제공하는 자성체로 이루어진다.
로터(12)는 동일한 형상의 규소 강판을 축방향을 따라 다수 개로 적층함으로써 형성되고, 외주면 또는 내측에 축방향과 나란한 다수의 슬롯(미도시)이 일정한 간격을 두고서 방사형으로 형성됨으로써 이러한 슬롯에 회전체도체(미도시)가 코일(11a)과 마찬가지로 축방향과 평행하도록 설치되며, 필요에 따라 회전시 바람을 일으켜서 냉각 기능을 가지기 위하여 양단에 사출물인 냉각팬(12a)이 부착 내지 고정된다.
샤프트(13)는 로터(12)를 관통하여 고정됨으로써 케이싱(14)의 양측에 위치하는 홀더(14a)에 베어링(14b)을 매개로 회전 가능하게 설치된다.
이와 같은 종래의 기술에 따른 모터(10)의 동작은 다음과 같다.
코일(11a)에 교류 전원이 인가되면, 샤프트(13)에 수직한 방향으로 자계가 발생하여 스테이터 코어(11b)를 통해 자속이 회전하게 되고, 이러한 회전 자속이 공극을 통해서 로터(12)의 회전자도체(미도시)에 쇄교하여 전류를 유기시킨다. 이 때, 회전자도체(미도시)에 유기된 전류는 자속과 함께 플레밍의 왼손법칙에 따라 로터(12)에 토오크를 발생시킴으로써 로터(12)와 함께 샤프트(13)를 회전시킴으로써 원하는 회전력을 얻는다.
그러나, 이러한 종래의 모터(10)는 로터(12)가 박판의 규소 강판을 다수로 적층하여 제조됨으로써 제조시 규소 강판을 로터(12)의 형상에 따라 절단하여야 하기 때문에 규소 강판의 스크랩(scrap) 손실이 다량 발생하여 재료의 낭비가 심하고, 이로 인해 제조 단가를 상승시키는 원인이 되며, 냉각팬(12a)을 고정 및 부착하거나 그 밖에 복잡한 형상을 구현하는 것이 어려워지는 문제점을 가지고 있었다.
이러한 종래의 문제점으로 인해, 최근에는 연자성 분말을 고압으로 성형하여 3차원 형상으로 제작함으로써 연자성 복합체(soft magnetic composite; "SMC"라고도 함)의 로터가 개발되고 있으며, 이러한 연자성 복합체의 로터는 규소 강판을 이용하는 종래의 경우보다 높은 자유도(degree of freedom)가 허용됨으로써 동일한 형상을 가진 규소 강판을 다수로 적층하는 구조와는 달리 재료의 손실이 최소화될 뿐만 아니라 복잡한 형상의 구현이 가능하다.
그러나, 이와 같은 종래의 연자성 복합체로 이루어지는 모터의 로터는 종래의 규소 강판 각각이 샤프트에 수직한 방향으로 위치함으로써 자속의 통로를 제공하는데 유리함에 반하여, 연자성 분말의 입자로 이루어짐으로써 종래의 규소 강판 적층형 로터에 비하여 토오크, 소비 전력 등에 불리하여 모터의 효율이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
그러므로, 재료의 손실을 최소하면서 높은 자유도를 가지도록 연자성 복합체로 이루어지되, 모터의 효율이 뛰어난 로터의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은 연자성 분말로 제작됨으로써 재료의 손실을 최소화하여 제조 단가를 절감하고, 높은 자유도를 가짐으로써 다양한 형상의 구현이 용이하며, 연자성 분말로 제작됨에도 불구하고 토오크의 증대, 소비 전력의 감소를 통한 모터의 효율을 향상시키는 모터의 로터, 이의 제조방법 및 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명은, 모터의 로터에 있어서, 연자성 분말에 페라이트 분말을 혼합하여 이루어지는 혼합 분말을 가압 성형하되, 가압 중인 혼합 분말 또는 가압 후의 성형물에 여자되도록 전압을 인가하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 모터의 로터를 제조하는 장치에 있어서, 로터의 성형 공간이 내측에 마련되는 다이와, 다이의 중심에 설치되어 로터에 샤프트홀이 형성되도록 하는 맨드렐과, 다이의 성형 공간에 채워지는 연자성 분말과 페라이트 분말로 이루어지는 혼합 분말을 가압하는 펀치와, 다이의 성형 공간에 위치하는 혼합 분말에 전압을 인가하는 전압공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 모터의 로터를 제조하는 방법에 있어서, 연자성 분말과 페라이트 분말을 서로 혼합함으로써 혼합 분말을 형성시키는 단계와, 혼합 분말을 절연시키는 단계와, 절연된 혼합 분말을 다이 내에서 가압하여 로터로 성형함과 아울러 가압 중의 혼합 분말 또는 가압 후 성형된 로터에 전압을 인가하여 여자시키는 단계와, 압분에 의해 성형된 로터를 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 모터를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 로터(200)는 연자성 분말(soft magnetic powder; s)에 페라이트 분말(ferrite powder; f)을 혼합하고, 이로 인해 이루어지는 혼합 분말을 가압 성형시키되, 전압을 인가하여 여자되도록 하여 형성된다.
본 발명에 따른 로터(200)는 본 실시예에서 유도 전동기(100)에 적용된 예를 도시하였으나, 이러한 교류 모터는 물론 BLDC(Brushless DC) 모터와 같은 직류 모터에도 적용될 수 있으며, 모터(100)에서 스테이터(110)에 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되어 스테이터(110)에 권선된 코일(120)로 전원이 인가되면 스테이터(110)의 회전 자속에 의해 전류를 유기하여 토오크를 발생시킴으로써 중심의 샤프트홀(210)을 통해 관통 결합되는 샤프트(130)를 회전시킨다.
연자성 분말(s)은 외부 자기장에 따라 자화 방향이 변하는 물질의 입상물로서 최소의 에너지로도 쉽게 자화 및 탈자되는 성질을 가지게 되어 자기장을 제거하면 자성체 내에 남는 잔류 전자기가 낮아서, 바람직하게는 1kA/m 정도 이하의 보자력(coercivity; Hc)을 가지며, 산화철(Fe2O3)을 주성분으로 한다.
페라이트 분말(f)은 연자성 분말(s)에 혼합되고, MOX6(Fe2O3)이며, 여기서 M이 Ba, Sr 또는 Pb 등이고, 등방성은 물론 이방성으로 사용이 가능하며, 비교적 높은 보자력을 가지는 반면, 동시에 낮은 잔류자속밀도를 가지는데, 이로 인해 연자 성 분말(s)에 비하여 높은 보자력을 가짐으로써 연자성 분말(s)과 함께 성형시 자속의 원활한 이동 통로를 제공하는데 유리하도록 연자성 분말(s)도 자속을 띠도록 하며, 낮은 잔류자속밀도에 의해 토오크 발생에 저항으로 작용하지 않게 됨으로써 토오크, 소비 전력 등에 유리하도록 하여 모터(100)의 효율을 증대시키며, 높은 전기저항을 가짐으로써 로터(200) 내부에 와전류손을 최소화시킨다.
혼합 분말은 페라이트 분말(f)이 전체 중량에 대하여 1∼10wt%로 함유됨이 바람직하다. 즉, 페라이트 분말(f)이 혼합 분말에 대하여 1wt% 미만이면 연자성 분말(s)이 자속을 띠는데 아무런 도움을 주지 않아 원하는 자속의 원활한 이동에 도움을 주지 못하며, 혼합 분말에 대하여 10wt% 초과하면 페라이트 분말(f)이 가지고 있는 자속이 토오크 발생에 저항으로 작용하여 오히려 나쁜 영향을 미치기 때문이다.
본 발명에 따른 로터(200)는 혼합 분말을 가압하여 원하는 형태로 성형시킴으로써 제작되는데, 여자되도록 함으로써 페라이트 분말(f)과 함께 연자성 분말(s)이 자속을 가지도록 하기 위하여 가압 중인 상태의 혼합 분말에 전압을 인가하거나 가압을 마치고 원하는 형태를 가지는 성형물에 전압을 인가하게 되며, 이로 인해 로터(200)가 기동 토오크 및 출력 증대에 유리하도록 자속 이동 통로로서의 역할을 충분히 하도록 한다.
로터(200)는 가압 중의 혼합 분말 또는 가압을 마친 후의 성형물에 500∼1000V 범위의 전압 인가로 여자됨이 바람직한데, 인가되는 전압이 500V 미만인 경우 여자되는데 불충분하며, 1000V 초과인 경우 본래의 기능을 수행하는데 장애를 초래하게 된다.
한편, 혼합 분말에 연자성 분말(s)과 페라이트 분말(f) 외에도 이들간의 결합력을 높이기 위한 바인더(binder)가 함유될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 로터 제조장치를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 로터 제조장치(300)는 프레스기(미도시)에 설치되는 다이(die; 310)와, 다이(310) 중심에 설치되는 맨드렐(mandrel; 320)과, 다이(310) 내측의 혼합 분말을 가압하는 펀치(330,340)와, 혼합 분말에 전압을 인가하는 전압공급부(350)를 포함한다.
다이(310)는 중심부에 로터(200)에 상응하는 형상을 가지는 성형 공간(311)이 상하로 개방되도록 형성되며, 중심에 맨드렐(320)이 설치된다.
맨드렐(320)은 다이(310)의 성형 공간(311)내에 수직되게 위치하여 로터(200)의 성형시 로터(200)의 샤프트홀(210)을 형성시킨다.
펀치(330,340)는 프레스기의 가압 방식이 단축식(single axial) 또는 양축식(double axial)에 따라 단일 또는 한 쌍으로 이루어지게 되며, 본 실시예에서는 로터(200)의 밀도를 균일하게 하기 위하여 다이(310)의 성형 공간(311) 상측과 하측을 각각 가압하도록 상부 펀치(330)와 하부 펀치(340)로 이루어지며, 혼합 분말을 원하는 밀도의 로터(200)로 압축시키기 위하여 유압에 의해 승강한다.
전압공급부(350)는 다이(310)의 성형 공간(311)에 위치하는 혼합 분말, 즉 펀치(330,340)에 의해 가압되는 혼합 분말 또는 가압을 마치고 일정 형태로 성형된 로터(200)에 전압을 인가하며, 자속이 샤프트(130)에 수직방향으로 이동하는 점을 고려하여 자속의 이동에 유리하도록 도전성 재질로 이루어지는 다이(310)와 맨드렐(320) 간에 전압차를 가지게 전압을 인가함으로써 성형 공간(311) 내의 혼합 분말의 중심과 외주면 간에 전압차를 가지도록 하며, 인가되는 전압은 500∼1000V의 범위임이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 모터의 로터 제조방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 로터 제조방법은 연자성 분말(s; 도 2에 도시)과 페라이트 분말(f; 도 2에 도시)을 혼합하는 단계(S1)와, 혼합 분말을 절연시키는 단계(S2)와, 혼합 분말을 가압 및 전압 인가하는 단계(S3)와, 가압되어 성형된 로터(200; 도 2에 도시)를 열처리하는 단계(S4)를 포함한다.
연자성 분말(s)과 페라이트 분말(f)을 혼합하는 단계(S1)는 연자성 분말(s)과 페라이트 분말(f)을 분사법 또는 분쇄법 등을 통해서 분말 형태로 만든 다음, 이러한 연자성 분말(s)과 페라이트 분말(f)을 서로 혼합하여 혼합 분말을 형성함으로써 혼합 분말에 대한 기계적인 가공 및 열처리 등을 실시하여 로터(200)의 재료로서 적정하게 이용될 수 있는 분말을 제조하여 준비한다.
이 때, 연자성 분말(s)과 페라이트 분말(f)은 둥근 형상, 편평(偏平) 형상, 다각 형상 등 여러 가지 형상을 가질 수 있고, 이들 분말(s,f)의 크기는 양호한 성형밀도를 제공할 수 있는 크기여야 하며, 분급 과정을 통해서 균일한 입경을 가지도록 하며, 가압 성형시 원하는 형상을 유지하도록 바인더(binder)를 혼합시킬 수 있다.
한편, 혼합 분말을 형성시킬 때(S1), 페라이트 분말(f)이 혼합 분말에 대하여 1∼10wt%로 함유되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 페라이트 분말(f)이 혼합 분말에 대하여 1wt% 미만이면 연자성 분말(s)에 영향을 미치지 않아 원하는 자속의 원활한 이동에 도움을 주지 못하게 되며, 혼합 분말에 대하여 10wt%를 초과하면 로터(200)가 지나치게 큰 자속을 가지게 됨으로써 토오크 발생에 저항으로 작용하여 오히려 나쁜 영향을 미치기 때문이다.
연자성 분말(s)과 페라이트 분말(f)을 혼합하여 혼합 분말을 형성하면(S1), 이러한 혼합 분말을 절연시키게 된다(S2). 혼합 분말을 절연시키는 방법으로는 물유리(sodium silicate)를 기본으로 하는 세라믹 혼합물을 첨가하는 방법이 사용될 수 있으며, 혼합 분말에 세라믹 혼합물을 첨가함으로써 혼합 분말 각각을 전기적으로 분리시킴으로써 로터(200)의 와전류 손실을 감소시킨다.
절연 과정을 마친 혼합 분말은 가압을 위하여 압축성형기인 프레스(press)기를 이용하여 가압 성형함과 아울러 전압공급부(350)에 의해 전압이 인가되는데(S3), 이를 위해 절연 코팅된 혼합 분말을 프레스기의 다이(310) 내측에 원하는 로터 형상을 가지는 성형 공간(311) 내에 충진한 다음, 펀치(330,340)로 소정의 성형 압력으로 가압하여 압축시킴으로써 원하는 형상의 로터(200)가 형성되도록 하며, 이 때, 혼합 분말, 즉 가압 중인 혼합 분말 또는 가압 후 성형된 로터(200)에 전압공급부(350)에 의해 전압을 인가하여 페라이트 분말(f)과 함께 연자성 분말(s)이 여자되도록 한다.
로터(200)는 가압 중인 혼합 분말 또는 가압 후 성형된 로터(200)에 500∼1000V의 전압을 인가받아 여자되는데, 인가되는 전압이 500V 미만인 경우 여자시키 기에 불충분하며, 1000V 초과인 경우 본래의 기능을 하는데 장애를 초래하게 되며, 혼합 분말 또는 로터(200)에서 중심부와 외주면 간에 전압차를 가지도록 다이(310)와 맨드렐(320) 간에 전압을 인가함으로써 샤프트(130; 도 2에 도시)에 수직 방향으로 전압차를 가짐으로써 자속의 이동을 보다 원활하도록 한다.
한편, 가압 성형 실시 전에 이전 로터의 성형성을 향상시키면서 다이와 밀집된 로터 성형물 간의 마찰력 및 분말 입자 사이의 마찰을 감소시키고, 다이(310)의 손상을 방지하기 위하여 결합제 및/또는 윤활제를 소량 첨가한 후에 압축시킴이 바람직하다.
혼합 분말의 가압 성형 및 전압 인가로 여자된 로터(200)를 성형하면, 내부의 잔류 응력 및 변형을 제거하고, 첨가된 결합제를 경화시켜서 강도를 향상시키면서 자기적인 특성도 향상되도록 가압에 의해 성형된 로터(200)에 대한 열처리(소둔처리)를 실시한다(S4).
로터(200)에 대한 열처리를 마치면, 로터(200)의 특성이 습기 및 대기로부터 보호되도록 하기 위해 표면에 합성수지, 예컨대 폴리에스테르 또는 에폭시 수지 등을 소정 두께로 코팅 처리할 수 있으며(S5), 이를 통해서 최종적으로 로터(200)를 완성시킨다.
이와 같이, 로터(200)에서 페라이트 분말(f)이 연자성 분말(s)에 비하여 높은 보자력을 가짐과 아울러 전압공급부(350)에 의해 로터(200)를 이루는 분말의 입자(f,s)들을 여자시킴으로써 자속의 원활한 이동 통로를 제공하는데 유리하도록 하면서 페라이트 분말(f)의 낮은 잔류자속밀도에 의해 토오크 발생에 저항으로 작용 하지 않게 됨으로써 기동 토오크는 물론 출력이 향상되고, 소비 전력의 감소에도 유리하여 모터의 효율을 증대시키며, 나아가 페라이트 분말(f)의 높은 전기저항으로 인하여 로터(200) 내부의 와전류손을 최소화시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 로터, 이의 제조방법 및 제조장치는 연자성 분말로 제작됨으로써 재료의 손실을 최소화하여 제조 단가를 절감하고, 높은 자유도를 가짐으로써 다양한 형상의 구현이 용이하며, 연자성 분말로 제작됨에도 불구하고 페라이트 분말을 함유함과 아울러 로터를 이루는 분말의 입자들을 여자시킴으로써 자속의 이동을 원활하게 하여 기동 토오크 및 출력의 증대 및 소비 전력의 감소를 통한 모터의 효율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.

Claims (11)

  1. 모터의 로터에 있어서,
    연자성 분말에 페라이트 분말을 혼합하여 이루어지는 혼합 분말을 가압 성형하되, 가압 중인 상기 혼합 분말 또는 가압 후의 성형물에 여자되도록 전압을 인가하여 형성되며,
    상기 혼합 분말 또는 상기 성형물에 인가되는 전압은 500∼1000V인 것
    을 특징으로 하는 모터의 로터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합 분말은,
    상기 페라이트 분말이 1∼10wt%로 함유된 것
    을 특징으로 하는 모터의 로터.
  3. 삭제
  4. 모터의 로터를 제조하는 장치에 있어서,
    상기 로터의 성형 공간이 내측에 마련되는 다이와,
    상기 다이의 중심에 설치되어 상기 로터에 샤프트홀이 형성되도록 하는 맨드렐과,
    상기 다이의 성형 공간에 채워지는 연자성 분말과 페라이트 분말로 이루어지는 혼합 분말을 가압하는 펀치와,
    상기 다이의 성형 공간에 위치하는 혼합 분말에 전압을 인가하는 전압공급부
    를 포함하는 모터의 로터 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전압공급부는,
    도전성 재질로 이루어지는 상기 다이와 상기 맨드렐 간에 전압차를 가지도록 전압을 인가하는 것
    을 특징으로 하는 모터의 로터 제조장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 전압공급부는,
    500∼1000V의 전압을 인가하는 것
    을 특징으로 하는 모터의 로터 제조장치.
  7. 모터의 로터를 제조하는 방법에 있어서,
    연자성 분말과 페라이트 분말을 서로 혼합함으로써 혼합 분말을 형성시키는 단계와,
    상기 혼합 분말을 절연시키는 단계와,
    상기 절연된 혼합 분말을 다이 내에서 가압하여 로터로 성형함과 아울러 가압 중의 상기 혼합 분말 또는 가압 후 성형된 상기 로터에 전압을 인가하여 여자시키는 단계와,
    상기 가압에 의해 성형된 로터를 열처리하는 단계를 포함하고,
    상기 혼합 분말의 가압 및 전압을 인가하는 단계는,
    상기 혼합 분말 또는 상기 로터에 500∼1000V의 전압을 인가하는 것
    을 특징으로 하는 모터의 로터 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 혼합 분말을 형성시키는 단계는
    상기 페라이트 분말이 상기 혼합 분말에 대하여 1∼10wt%로 함유되도록 하는 것
    을 특징으로 모터의 로터 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 혼합 분말의 가압 및 전압을 인가하는 단계는,
    상기 혼합 분말 또는 상기 로터에서 중심부와 외주면 간에 전압차를 가지도록 전압을 인가하는 것
    을 특징으로 하는 모터의 로터 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 로터의 열처리를 마치면 상기 로터의 표면에 합성 수지로 코팅 처리하는 단계
    를 더 포함하는 모터의 로터 제조방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09182388A (ja) * 1995-12-21 1997-07-11 Daikin Ind Ltd 永久磁石型電動機の着磁方法
KR20020005586A (ko) * 1999-12-14 2002-01-17 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 연자성 소결 혼합물과 이의 제조 방법
KR20020047695A (ko) * 2000-12-13 2002-06-22 윤종용 브러시리스 직류 모터의 착자 방법
JP2002325401A (ja) * 2001-04-23 2002-11-08 Aisin Seiki Co Ltd 磁性材の製造方法およびその磁性材を用いたモータ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09182388A (ja) * 1995-12-21 1997-07-11 Daikin Ind Ltd 永久磁石型電動機の着磁方法
KR20020005586A (ko) * 1999-12-14 2002-01-17 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 연자성 소결 혼합물과 이의 제조 방법
KR20020047695A (ko) * 2000-12-13 2002-06-22 윤종용 브러시리스 직류 모터의 착자 방법
JP2002325401A (ja) * 2001-04-23 2002-11-08 Aisin Seiki Co Ltd 磁性材の製造方法およびその磁性材を用いたモータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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