ES2363665T3 - CONTINUOUS CURRENT MOTOR WITHOUT RADIAL CORE BRUSHES THAT HAS A STRUCTURE OF DOUBLE ROTORS AND METHOD TO MANUFACTURE THE SAME. - Google Patents

CONTINUOUS CURRENT MOTOR WITHOUT RADIAL CORE BRUSHES THAT HAS A STRUCTURE OF DOUBLE ROTORS AND METHOD TO MANUFACTURE THE SAME. Download PDF

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Abstract

Motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial, comprendiendo el motor BLDC: un árbol (9) giratorio adaptado para montarse de manera giratoria en un alojamiento (2) de un aparato en el que puede montarse el motor (1) BLDC, un doble rotor (5) que incluye un rotor (5a) interno y un rotor (5b) externo, combinándose las partes centrales del rotor (5a) interno y del rotor (5b) externo con el árbol (9) giratorio mediante un cojinete (7) para el soporte giratorio, estando dispuesta una pluralidad de imanes (6a, 6b) de polo N y polo S alternativamente en forma anular en el rotor (5a, 5b) interno y externo, respectivamente, de manera que la forma anular de los imanes en el rotor interno es concéntrica a la forma anular de los imanes en el rotor externo y los imanes (6a) en el rotor (5a) interno tienen una distancia predeterminada y a una polaridad diferente a la de los imanes (6b) opuestos correspondientes en el rotor (5b) externo, y un estator (3) anular adaptado para fijarse al alojamiento (2) e instalarse entre los rotores (5a, 5b) interno y externo, comprendiendo el estator (3) varios conjuntos (3c'') de núcleos de estator distintos, comprendiendo cada uno un núcleo (3a, 3a') de estator y una bobina (3b), un circuito magnético que está formado por imanes opuestos en los rotores (5a, 5b) interno y externo que tienen diferentes polaridades y los núcleos (3a; 3a') de estator separados situados entre el rotor (5a) interno y el rotor (5b) externo, caracterizado porque cada conjunto (3c'') de núcleos de estator comprende un carrete (30) de aislamiento que tiene bridas (30a, 30b) interna y externa y que rodean un núcleo (3a; 3a') de estator correspondiente, la bobina (3b) se enrolla alrededor de la circunferencia externa del carrete (30), una placa (4'') de soporte de núcleo anular alberga y soporta los conjuntos (3c'') de núcleos de estator en una superficie de la misma con un intervalo predeterminado entre ellos, se extienden primeros y segundos salientes (30c, 30d) de acoplamiento desde la parte inferior de las bridas (30a, 30b) interna y externa, respectivamente, de los carretes (30) de aislamiento, y están formados varios primeros y segundos orificios (47c, 47d) de acoplamiento en la placa (4'') de soporte de núcleo anular en los que se insertan los primeros y segundos salientes (30c, 30d) de acoplamiento de manera que los conjuntos (3c'') de núcleos de estator se colocan en la placa de soporte anular en dirección radial y circunferencial, y está formado un soporte (3e) de estator entre la placa (4'') de soporte de núcleo anular y los varios conjuntos (3c'') de núcleos de estator mediante moldeo por inserción con resina termoendurecible con el fin de integrar los conjuntos (3c'') de núcleos de estator en la placa (4'') de soporte de núcleo anular en un único cuerpo de forma anular, y una parte (40a) de extensión se extiende hacia el interior desde la placa (4'') de soporte de núcleo y está adaptada para acoplarse con el alojamiento (2) del aparato.Brushless DC motor (BLDC) having a double-rotor radial core structure, comprising the BLDC motor: a rotating shaft (9) adapted to be rotatably mounted in a housing (2) of an apparatus in which it can the motor (1) BLDC, a double rotor (5) including an internal rotor (5a) and an external rotor (5b), being mounted, combining the central parts of the internal rotor (5a) and the external rotor (5b) with the shaft (9) rotating by means of a bearing (7) for the rotating support, a plurality of magnets (6a, 6b) of pole N and pole S being arranged alternately in annular form in the internal and external rotor (5a, 5b), respectively, so that the annular shape of the magnets in the internal rotor is concentric to the annular shape of the magnets in the external rotor and the magnets (6a) in the internal rotor (5a) have a predetermined distance and a polarity different from that of the corresponding opposite magnets (6b) in the external rotor (5b) , and an annular stator (3) adapted to be fixed to the housing (2) and installed between the internal and external rotors (5a, 5b), the stator (3) comprising several sets (3c '') of different stator cores, comprising each a stator core (3a, 3a ') and a coil (3b), a magnetic circuit that is formed by opposite magnets in the internal and external rotors (5a, 5b) that have different polarities and the cores (3a; 3a ') of separate stator located between the internal rotor (5a) and the external rotor (5b), characterized in that each set (3c' ') of stator cores comprises an insulation reel (30) having flanges (30a, 30b ) internal and external and surrounding a corresponding stator core (3a; 3a '), the coil (3b) is wound around the outer circumference of the reel (30), an annular core support plate (4' ') houses and supports the sets (3c '') of stator cores on a surface thereof with a predetermined interval between them, first and second projections (30c, 30d) of coupling extend from the bottom of the flanges (30a, 30b ) internal and external, respectively, of the insulation reels (30), and several first and second holes (47c, 47d) are formed in the ring core support plate (4 '') into which the first and second outgoing (30c, 30d) coupling so that the assemblies (3c '') of stator cores are placed on the annular support plate in radial and circumferential direction, and a stator support (3e) is formed between the annular core support plate (4 '') and the various assemblies (3c '') of stator cores by insert molding with thermosetting resin in order to integrate the sets (3c '') of stator cores into the ring core support plate (4 '') in a single body of annular shape, and an extension part (40a) extends inwardly from the core support plate (4 '') and is adapted to engage with the housing (2) of the apparatus.

Description

Sector de la técnica Technical sector

La presente invención se refiere a un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial según el preámbulo de la reivindicación 1. The present invention relates to a brushless DC motor (BLDC) having a radial core double rotor structure according to the preamble of claim 1.

Estado de la técnica State of the art

Un motor BLDC puede clasificarse en de núcleo (o radial) y sin núcleo (o axial), teniendo cada uno una estructura generalmente con forma de copa (cilíndrica), según si existe o no un núcleo de estator. A BLDC motor can be classified as a core (or radial) and without a core (or axial), each having a generally cup-like structure (cylindrical), depending on whether or not there is a stator core.

Un motor BLDC de una estructura de núcleo se clasifica en de imán interno de la figura 2 que incluye un estator cilíndrico en el que se enrollan bobinas en varios salientes formados en la parte circunferencial interna del mismo con el fin de formar una estructura de imán electrónico, y un rotor formado de un imán permanente cilíndrico, y en un imán externo de la figura 1 que incluye un estator en el que se enrollan bobinas por arriba y por abajo en varios salientes formados en la parte circunferencial exterior del mismo, y un rotor formado de un imán permanente cilíndrico en cuya parte externa están imantados múltiples polos. A BLDC motor of a core structure is classified as an internal magnet of Figure 2 which includes a cylindrical stator in which coils are wound in several projections formed in the internal circumferential part thereof in order to form an electronic magnet structure , and a rotor formed of a cylindrical permanent magnet, and in an external magnet of Figure 1 that includes a stator in which coils are wound up and down in several projections formed in the outer circumferential part thereof, and a rotor formed of a permanent cylindrical magnet in whose external part are magnetized multiple poles.

En el motor BLDC de imán externo tal como se muestra en la figura 1, están instalados núcleos (101a) de estator alrededor de los cuales se enrollan bobinas (no mostradas) en la base de un estator a través de un elemento de soporte, respectivamente. Un rotor (101c) con forma de copa está instalado a través de un árbol (101d) giratorio central, en el que el rotor (101c) se hace girar libremente a través de un apoyo instalado en el centro del estator, y un imán (101b) permanente cilíndrico está unido a la parte circunferencial interna del rotor, para formar una fisura predeterminada, es decir, un entrehierro (G) con respecto al estator. In the external magnet BLDC motor as shown in Figure 1, stator cores (101a) are installed around which coils (not shown) are wound at the base of a stator through a support element, respectively . A cup-shaped rotor (101c) is installed through a central rotating shaft (101d), in which the rotor (101c) is freely rotated through a support installed in the center of the stator, and a magnet ( 101b) cylindrical permanent is attached to the internal circumferential part of the rotor, to form a predetermined fissure, that is, an air gap (G) with respect to the stator.

Cuando se aplica potencia al motor de la figura 1, se crea un campo magnético alrededor de las bobinas enrolladas en los núcleos (101a) de estator del estator. Por consiguiente, el imán (101b) permanente montado en el rotor (101c) hace girar una cubierta de rotor mediante una acción mutua con un flujo magnético. When power is applied to the motor of Figure 1, a magnetic field is created around the coils wound in the stator cores (101a) of the stator. Accordingly, the permanent magnet (101b) mounted on the rotor (101c) rotates a rotor cover by mutual action with a magnetic flux.

En el motor BLDC convencional, una trayectoria principal del flujo magnético es un circuito magnético que forma un circuito cerrado que comienza desde el imán permanente y que continúa hacia el imán permanente de nuevo y una culata mediante el entrehierro y el núcleo de estator del estator. In the conventional BLDC motor, a main magnetic flux path is a magnetic circuit that forms a closed circuit that starts from the permanent magnet and continues to the permanent magnet again and a cylinder head through the air gap and the stator core of the stator.

En el motor BLDC de imán interno tal como se muestra en la figura 2, una pluralidad de partes (202c) de núcleo con forma de T en un núcleo de estator alrededor del cual se enrollan bobinas, sobresalen hacia el interior. Además, los lados internos de las partes de núcleo respectivas forman un cilindro de un diámetro predeterminado. Además, un rotor (202f) que tiene un imán permanente cilíndrico que incluye un árbol (202d) giratorio, o un imán (202b) permanente con forma de anillo unido a una culata (202) cilíndrica que incluye un árbol giratorio central, está montado en la parte interna del cilindro rodeado por las partes (202c) de núcleo. El motor BLDC de imán interno gira de la misma forma que el motor BLDC de imán externo. In the internal magnet BLDC motor as shown in Figure 2, a plurality of T-shaped core parts (202c) in a stator core around which coils are wound, protrude inwards. In addition, the inner sides of the respective core parts form a cylinder of a predetermined diameter. In addition, a rotor (202f) having a cylindrical permanent magnet that includes a rotating shaft (202d), or a permanent ring-shaped magnet (202b) attached to a cylindrical cylinder head (202) that includes a central rotating shaft, is mounted in the inner part of the cylinder surrounded by the core parts (202c). The BLDC internal magnet motor rotates in the same way as the external magnet BLDC motor.

El circuito magnético en el motor BLDC de núcleo anteriormente descrito tiene una estructura simétrica en la dirección radial alrededor del árbol giratorio. Por consiguiente, el motor BLDC de núcleo tiene menos ruido de vibración axial, y es apropiado para el giro a baja velocidad. Además, puesto que una parte ocupada por un entrehierro con respecto a la dirección de la trayectoria magnética es extremadamente pequeña, puede obtenerse una alta densidad de flujo magnético aunque se use un imán de rendimiento bajo o se reduzca el número de imanes. Como resultado, puede obtenerse un gran par motor y una alta eficacia. The magnetic circuit in the BLDC core motor described above has a symmetrical structure in the radial direction around the rotating shaft. Consequently, the BLDC core motor has less axial vibration noise, and is suitable for low speed rotation. In addition, since a part occupied by an air gap with respect to the direction of the magnetic path is extremely small, a high magnetic flux density can be obtained even if a low performance magnet is used or the number of magnets is reduced. As a result, great torque and high efficiency can be obtained.

Sin embargo, una estructura de culata de este tipo produce la pérdida de material de culata cuando se fabrica el estator. Además, debe usarse una máquina de bobinado exclusiva, cara, especializada para enrollar las bobinas alrededor de la culata durante la producción en masa, porque la estructura de la culata es complicada. Además, puesto que un molde para fabricar un estator es caro, los costes de inversión iniciales son altos. However, such a cylinder head structure causes the loss of cylinder head material when the stator is manufactured. In addition, an exclusive, expensive, specialized winding machine must be used to wind the coils around the cylinder head during mass production, because the cylinder head structure is complicated. In addition, since a mold for manufacturing a stator is expensive, the initial investment costs are high.

Entretanto, con el fin de mejorar los defectos del motor BLDC de núcleo anteriormente descrito, un motor BLDC sin núcleo convencional propuesto por el mismo solicitante que el de la presente invención se da a conocer en la patente estadounidense n.º 5.945.766, como un tipo axial que es un motor BLDC de doble rotor para compensar la vibración axial generada cuando los rotores giran y que simultáneamente aumenta el par motor más de dos veces. Meanwhile, in order to improve the defects of the core BLDC motor described above, a conventional coreless BLDC motor proposed by the same applicant as that of the present invention is disclosed in U.S. Patent No. 5,945,766, as an axial type that is a double rotor BLDC motor to compensate for the axial vibration generated when the rotors rotate and that simultaneously increases the motor torque more than twice.

Entre los rotores primero y segundo se instala un estator en el motor BLDC sin núcleo convencional anterior a una distancia de un entrehierro predeterminada con respecto a los rotores primero y segundo. Alrededor del estator se enrollan una pluralidad de bobinas sin carrete para aplicar una fuerza electromagnética a los rotores primero y segundo en respuesta a una corriente CC aplicada. Además, se aplica corriente a las bobinas de modo que se generen flujos magnéticos que tengan polaridades axiales idénticas cuando los imanes correspondientes a los rotores primero y segundo tienen polaridades opuestas, y se aplica corriente a los rotores primero y segundo de modo que se generen fuerzas electromagnéticas en las direcciones opuestas entre sí. Between the first and second rotors, a stator is installed in the BLDC motor without the previous conventional core at a distance of a predetermined air gap with respect to the first and second rotors. A plurality of reels without reels are wound around the stator to apply an electromagnetic force to the first and second rotors in response to an applied DC current. In addition, current is applied to the coils so that magnetic fluxes having identical axial polarities are generated when the magnets corresponding to the first and second rotors have opposite polarities, and current is applied to the first and second rotors so that forces are generated electromagnetic in opposite directions to each other.

En el caso del motor BLDC de doble rotor axial, está dispuesto un estator en el medio de los rotores primero y segundo, de manera que se forma un circuito magnético de una estructura simétrica con respecto al estator y el árbol giratorio. Por consiguiente, debido a los rotores primero y segundo y al estator, se aumenta el número de bobinas de estator dos veces y también se aumenta el número de imanes de campo dos veces con respecto a una estructura de único rotor. Por tanto, se aumentan dos veces la corriente de accionamiento y la densidad de flujo magnético. Como resultado, el motor BLDC de doble rotor axial puede obtener un par motor de al menos dos veces el de una estructura idéntica de único rotor axial. In the case of the BLDC double axial rotor motor, a stator is arranged in the middle of the first and second rotors, so that a magnetic circuit of a symmetrical structure with respect to the stator and the rotating shaft is formed. Therefore, due to the first and second rotors and the stator, the number of stator coils is increased twice and the number of field magnets is also increased twice with respect to a single rotor structure. Therefore, the drive current and the magnetic flux density are increased twice. As a result, the BLDC axial double rotor motor can obtain a torque of at least twice that of an identical structure of a single axial rotor.

El motor sin núcleo axial presenta diversos tipos de ventajas. Sin embargo, puesto que una parte ocupada por bobinados del inducido incluye un entrehierro, la resistencia magnética es alta y por tanto, la densidad de flujo magnético es baja en comparación con el número de imanes. The axial coreless motor has several types of advantages. However, since a part occupied by windings of the armature includes an air gap, the magnetic resistance is high and therefore, the magnetic flux density is low compared to the number of magnets.

En otras palabras, en el caso de un circuito magnético formado por imanes m1 a m4 tal como se muestra en la figura 3, la resistencia magnética se aumenta en gran medida en un entrehierro G formado entre los imanes m1 y m2 y entre los imanes m3 y m4, y por tanto, se produce una pérdida del flujo magnético. Como resultado, disminuye la eficacia del motor. In other words, in the case of a magnetic circuit formed by magnets m1 to m4 as shown in Figure 3, the magnetic resistance is greatly increased in an air gap G formed between the magnets m1 and m2 and between the magnets m3 and m4, and therefore, a loss of magnetic flux occurs. As a result, the efficiency of the engine decreases.

Además, requiere que un entrehierro se haga más amplio con el fin de aumentar el número de vueltas de los bobinados del inducido para implementar un motor de par motor alto. Por este motivo, disminuiría bastante la densidad de flujo magnético, y por tanto disminuiría adicionalmente la eficacia del motor. In addition, it requires that an air gap be made wider in order to increase the number of turns of the armature windings to implement a high torque motor. For this reason, the magnetic flux density would decrease considerably, and therefore the engine efficiency would be further decreased.

Por tanto, el motor sin núcleo axial debe usar imanes de rendimiento superior y un mayor número de imanes, en comparación con un motor de núcleo radial de potencia equivalente, y finalmente pueden elevarse los costes de producción. Therefore, the motor without axial core must use higher performance magnets and a larger number of magnets, compared to a radial core motor of equivalent power, and finally production costs can be raised.

Sin embargo, aunque el motor de entrehierro sin núcleo axial tiene los diversos tipos de ventajas descritos anteriormente, está en una posición más desventajosa que el motor radial, en vista de la vibración axial. However, although the air gap motor without axial core has the various types of advantages described above, it is in a more disadvantageous position than the radial motor, in view of axial vibration.

Entretanto, en el caso de un motor de núcleo radial, debe usarse una máquina de bobinado exclusiva especializada para enrollar las bobinas alrededor del núcleo de estator integrado anteriormente descrito. Por consiguiente, se han realizado varias propuestas con el fin de resolver los problemas de que el coste de inversión inicial es muy alto y de que la productividad de bobinado de las bobinas alrededor del núcleo de estator es baja. Meanwhile, in the case of a radial core motor, a specialized exclusive winding machine must be used to wind the coils around the integrated stator core described above. Consequently, several proposals have been made in order to solve the problems that the initial investment cost is very high and that the winding productivity of the coils around the stator core is low.

Por ejemplo, con el fin de separar las ruedas interna/externa que forman un núcleo en un motor de núcleo de imán interno, se ha alterado la estructura del estator desde un tipo de integración hasta un tipo de división, para facilitar así el bobinado de las bobinas, o se ha alterado el método de bobinado de bobinas para núcleos sin cambiar la estructura de núcleo de integración, para mejorar así la facilidad de trabajo en el bobinado de las bobinas. For example, in order to separate the internal / external wheels that form a core in an internal magnet core motor, the stator structure has been altered from a type of integration to a type of division, thus facilitating the winding of the coils, or the method of winding coils for cores has been altered without changing the integration core structure, thus improving the ease of work on the winding of the coils.

Entretanto, se ha propuesto un motor de doble rotor interno/externo para un motor de núcleo radial. Sin embargo, este motor sólo ha propuesto aumentar simplemente el número de imanes permanentes y utilizar un espacio vacío, para mejorar de ese modo el rendimiento del motor, y la estructura del estator todavía tiene una estructura de integración. Por tanto, todavía permanecen los problemas existentes de escasa facilidad de trabajo de bobinado de las bobinas, alta pérdida de material, alto coste de inversión para la máquina de bobinado, etc., y los bobinados de bobina deben proporcionarse de manera doble en los lados interno/externo del núcleo de estator. Meanwhile, an internal / external double rotor motor for a radial core motor has been proposed. However, this motor has only proposed to simply increase the number of permanent magnets and use an empty space, to thereby improve the motor performance, and the stator structure still has an integration structure. Therefore, there are still problems of poor workability of winding the coils, high material loss, high investment cost for the winding machine, etc., and the winding windings must be provided double-sided internal / external stator core.

Además, no puede usarse comúnmente una máquina de bobinado para enrollar bobinas en el lado interno del núcleo y que para enrollar bobinas en el lado externo del núcleo. Como resultado, aumenta el coste de inversión para las máquinas de bobinado más de lo que aumenta el rendimiento del motor. In addition, a winding machine cannot be commonly used to wind coils on the inner side of the core and to wind coils on the outer side of the core. As a result, the investment cost for winding machines increases more than engine performance increases.

Además de la técnica convencional descrita anteriormente, se han propuesto una pluralidad de motores de estructura de núcleo de división para un motor de núcleo radial, con el fin de aumentar la productividad de bobinado de las bobinas del núcleo de estator y reducir el coste de inversión para las máquinas de bobinado. In addition to the conventional technique described above, a plurality of split core structure motors for a radial core motor have been proposed, in order to increase the winding productivity of the stator core coils and reduce the investment cost. For winding machines.

El documento JP 7 143 710 da a conocer un motor eléctrico en el que se generan una fuerza de atracción y una fuerza de repulsión para actuar entre ambos polos de un electroimán y un imán permanente. Un polo de un electroimán está orientado hacia imanes permanentes que están dispuestos en la circunferencia de un rotor, y el otro polo está orientado hacia un imán permanente dispuesto en un lado opuesto al rotor intercalando el electroimán de modo que se corresponda con los imanes permanentes dispuestos en la circunferencia del rotor. Cuando el rotor gira, el imán permanente dispuesto en una carcasa opuesta al rotor no gira. JP 7 143 710 discloses an electric motor in which an attractive force and a repulsive force are generated to act between both poles of an electromagnet and a permanent magnet. One pole of an electromagnet is oriented towards permanent magnets that are arranged in the circumference of a rotor, and the other pole is oriented towards a permanent magnet disposed on a side opposite the rotor by inserting the electromagnet so that it corresponds to the permanent magnets arranged in the circumference of the rotor. When the rotor rotates, the permanent magnet arranged in a housing opposite the rotor does not rotate.

El documento JP 2001 218 431 da a conocer un motor que tiene una estructura compacta y un par motor alto. Esto se logra mediante un primer rotor fijado a un árbol, un segundo rotor fijado a un árbol mediante un armazón, y un estator dispuesto entre los rotores primero y segundo, en el que el estator tiene una primera ranura en la que está albergada la primera bobina para el primer rotor, y una segunda ranura en la que está albergada la segunda bobina para el segundo rotor, y en el que está insertada una placa de aislamiento entre la primera ranura y la segunda ranura para evitar una interferencia mutua. JP 2001 218 431 discloses an engine that has a compact structure and high torque. This is achieved by a first rotor fixed to a tree, a second rotor fixed to a tree by a frame, and a stator arranged between the first and second rotors, in which the stator has a first groove in which the first is housed coil for the first rotor, and a second slot in which the second coil for the second rotor is housed, and in which an insulation plate is inserted between the first slot and the second slot to avoid mutual interference.

El documento EP 0 779 085 A1 da a conocer un accionamiento para instalaciones de transporte que permite mejorar las características de partida de las instalaciones. Esto se logra proporcionando un accionamiento de instalaciones de transporte que comprende un eje con un estator y un conjunto de rotor que puede girar sobre el eje para formar un motor eléctrico, y un reborde. El accionamiento tiene imanes permanentes, núcleos con bobinas, y transductores. El rotor aparece como envueltas concéntricas y está conectado al reborde. El estator está interpuesto entre los imanes permanentes y porta las bobinas con los núcleos, estando conectadas dichas bobinas de manera periférica al estator y estando dispuestas en una relación espaciada con respecto a los imanes permanentes. Las bobinas se montan en un bobinado que tiene dos o más fases subdivididas en zonas de fase perteneciendo n bobinas a la misma fase. Los núcleos con el estator están sujetos a correas. Las envueltas están compuestas por un material magnético blando y están interconectadas a través de una pared no magnética. El rotor está cerrado con una cubierta. Document EP 0 779 085 A1 discloses a drive for transport facilities that improves the starting characteristics of the facilities. This is achieved by providing a drive for transport facilities comprising a shaft with a stator and a rotor assembly that can rotate on the shaft to form an electric motor, and a flange. The drive has permanent magnets, coils with coils, and transducers. The rotor appears as concentric envelopes and is connected to the flange. The stator is interposed between the permanent magnets and carries the coils with the cores, said coils being connected peripherally to the stator and being arranged in a spaced relationship with respect to the permanent magnets. The coils are mounted in a winding that has two or more phases subdivided into phase zones belonging n coils to the same phase. The cores with the stator are subject to straps. The envelopes are composed of a soft magnetic material and are interconnected through a non-magnetic wall. The rotor is closed with a cover.

El documento JP 11 341757 da a conocer un motor eléctrico que puede usarse como dispositivo de transmisión de energía para un coche híbrido en el que el motor tiene una estructura de doble rotor de estator de núcleo dividido. Una unidad de núcleo unitario se forma mediante laminación de una pluralidad de placas de acero electromagnético, una capa de aislamiento se forma en la superficie de la unidad de núcleo unitario, y la unidad de núcleo unitario laminada se sujeta mediante un perno de fijación. La unidad de núcleo unitario está montada entre bridas de soporte usando pasadores en las bridas de soporte. El doble rotor incluye un rotor interno que tiene imanes permanentes y un rotor externo que tiene una bobina enrollada entre las ranuras del núcleo de rotor. La bobina no está conectada a una fuente de alimentación externa. Por tanto, el rotor externo funciona como una máquina de inducción. El rotor interno está conectado a un árbol de rotor interno y el rotor externo está conectado a un árbol de rotor externo. El rotor interno es un motor BLDC de IPM (de imán permanente interior) en el que están insertados imanes permanentes en el núcleo de rotor de manera radial. JP 11 341757 discloses an electric motor that can be used as an energy transmission device for a hybrid car in which the engine has a split-core stator double rotor structure. A unit core unit is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, an insulation layer is formed on the surface of the unit core unit, and the unit unit core laminated is secured by a fixing bolt. The unit core unit is mounted between support flanges using pins in the support flanges. The double rotor includes an internal rotor that has permanent magnets and an external rotor that has a coil wound between the grooves of the rotor core. The coil is not connected to an external power source. Therefore, the external rotor functions as an induction machine. The internal rotor is connected to an internal rotor shaft and the external rotor is connected to an external rotor shaft. The internal rotor is a BLDC motor of IPM (permanent internal magnet) in which permanent magnets are inserted into the rotor core radially.

Objeto de la invención Object of the invention

Un objeto de la presente invención es proporcionar un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial en el que están dispuestos rotores de imán permanente en los lados interno y externo de un núcleo de estator, respectivamente, para formar así un circuito magnético mediante los imanes permanentes internos y externos y culatas de rotor y para permitir de ese modo una división completa de un núcleo de estator y aumentar así enormemente la productividad de los bobinados de bobina y el rendimiento del motor. An object of the present invention is to provide a brushless direct current motor (BLDC) having a radial core double rotor structure in which permanent magnet rotors are arranged on the inner and outer sides of a stator core, respectively , to thus form a magnetic circuit by means of the permanent internal and external magnets and rotor cylinder heads and thereby allow a complete division of a stator core and thus greatly increase the productivity of the coil windings and the motor performance.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial que puede obtener la mayor parte de las ventajas de uno de doble rotor axial y de uno de núcleo radial y mejorar las desventajas de los mismos. Another object of the present invention is to provide a brushless direct current motor (BLDC) having a radial core double rotor structure that can obtain most of the advantages of an axial double rotor and a radial core one and Improve their disadvantages.

Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial que puede mejorar enormemente la productividad de montaje de un estator mediante un estructura del estator que puede bobinar bobinas colocando y fijando automáticamente una pluralidad de conjuntos de núcleos de estator a una placa de soporte de núcleo cuando se emplea una estructura de núcleo de estator de división y doble rotor. Still another object of the present invention is to provide a brushless direct current motor (BLDC) having a radial core double rotor structure that can greatly improve the productivity of mounting a stator by means of a stator structure that can wind coils by placing and automatically fixing a plurality of stator core assemblies to a core support plate when a split stator core structure and double rotor is employed.

Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial que tiene una estructura de doble rotor integrado que puede mejorar la durabilidad y fiabilidad mediante el moldeo de manera solidaria de los rotores interno y externo y los cojinetes mediante un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible. Still another object of the present invention is to provide a brushless direct current motor (BLDC) that has a radial core double rotor structure that has an integrated double rotor structure that can improve durability and reliability by solidary molding. of internal and external rotors and bearings by an insert molding method using thermosetting resin.

Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial adaptada como una fuente de accionamiento de un tambor para una lavadora que requiere impermeabilidad mediante moldeo de manera solidaria de un estator mediante un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible y combinando el estator junto con los dobles rotores integrados. Still another object of the present invention is to provide a brushless direct current motor (BLDC) having a radial rotor double rotor structure adapted as a driving source of a drum for a washing machine that requires impermeability by solidary molding of a stator by an insert molding method using thermosetting resin and combining the stator together with the integrated double rotors.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un método de fabricación de un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial. Los objetos anteriores se logran mediante un motor de corriente continua sin escobillas que comprende las características según la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas del motor de la presente invención se reivindican en las reivindicaciones 2 a 7. A further object of the present invention is to provide a method of manufacturing a brushless direct current motor (BLDC) having a radial rotor double rotor structure. The foregoing objects are achieved by a brushless DC motor comprising the features according to claim 1. Preferred embodiments of the motor of the present invention are claimed in claims 2 to 7.

La presente invención adopta las ventajas del motor BLDC de doble rotor, y por tanto proporciona un motor en el que un núcleo de estator está perfectamente dividido. Es decir, el motor BLDC según la presente invención adopta las ventajas de aumentar el rendimiento y el par motor y elimina las desventajas de aumentar el coste de material ocasionado usando el material magnético de alto rendimiento del motor de doble rotor axial, y adopta las ventajas de producir la pequeña vibración axial y elimina desventajas tales como la alta inversión de los moldes caros, el coste de bobinado de la bobina ocasionado usando un único núcleo de estator integrado, y el coste de inversión de la instalación ocasionado usando una máquina de bobinado exclusiva. The present invention adopts the advantages of the double rotor BLDC motor, and therefore provides a motor in which a stator core is perfectly divided. That is, the BLDC motor according to the present invention adopts the advantages of increasing performance and torque and eliminates the disadvantages of increasing the cost of material caused by using the high performance magnetic material of the axial double rotor motor, and adopts the advantages of producing the small axial vibration and eliminates disadvantages such as the high inversion of expensive molds, the winding cost of the coil caused by using a single integrated stator core, and the investment cost of the installation caused by using an exclusive winding machine .

Además, es posible colocar y fijar automáticamente varios conjuntos de núcleos de estator a una placa de soporte de núcleo, para cablear de ese modo mutuamente de manera fácil cada bobina y mejorar la productividad de montaje de los estatores. Además, los dobles rotores y el cojinete se moldean de manera solidaria mediante un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible, para mejorar de ese modo la durabilidad y la fiabilidad. In addition, it is possible to automatically position and fix several sets of stator cores to a core support plate, to thereby easily wire each coil to each other and improve the assembly productivity of the stators. In addition, the double rotors and the bearing are molded jointly by a method of insert molding using thermosetting resin, to thereby improve durability and reliability.

Además, el estator se moldea de manera solidaria mediante el uso de resina termoendurecible, y luego se combina con los dobles rotores integrados, proporcionando de ese modo un motor BLDC apropiado para accionar un tambor de una lavadora. In addition, the stator is molded jointly by the use of thermosetting resin, and then combined with the integrated double rotors, thereby providing an appropriate BLDC motor for driving a drum of a washing machine.

Descripción de las figuras Description of the figures

Los objetos y ventajas anteriores y otros de la presente invención se harán más evidentes describiendo las realizaciones preferidas de la misma en más detalle con referencia a los dibujos adjuntos en los que: The foregoing and other objects and advantages of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiments thereof in more detail with reference to the accompanying drawings in which:

La figura 1 es una vista en sección transversal para explicar la estructura de un motor BLDC de núcleo de imán externo convencional; Figure 1 is a cross-sectional view to explain the structure of a conventional external magnet core BLDC motor;

la figura 2 es una vista en sección transversal para explicar la estructura de un motor BLDC de núcleo de imán interno convencional; Figure 2 is a cross-sectional view to explain the structure of a conventional internal magnet core BLDC motor;

la figura 3 es una vista para explicar un circuito magnético de entrehierro axial convencional; Figure 3 is a view for explaining a conventional axial air gap magnetic circuit;

las figuras 4A a 4C son vistas para explicar un imán permanente toroidal que tiene un entrehierro; Figures 4A to 4C are seen to explain a permanent toroidal magnet having an air gap;

la figura 5 es una vista para explicar un circuito magnético convencional; Figure 5 is a view to explain a conventional magnetic circuit;

las figuras 6A a 6D son vistas para explicar la estructura y el principio de funcionamiento de un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial según una realización básica no cubierta por la invención, siendo la figura 6A una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente el motor BLDC cortado a lo largo de la dirección circunferencial, siendo la figura 6B una vista en planta que muestra el motor BLDC cortado a lo largo de la dirección axial, siendo la figura 6C una vista en perspectiva que muestra un núcleo de estator dividido, y siendo la figura 6D una vista en perspectiva que muestra un carrete; Figures 6A to 6D are seen to explain the structure and the principle of operation of a BLDC radial rotor double rotor motor according to a basic embodiment not covered by the invention, Figure 6A being a cross-sectional view schematically showing the motor BLDC cut along the circumferential direction, Figure 6B being a plan view showing the BLDC motor cut along the axial direction, Figure 6C being a perspective view showing a divided stator core, and being Figure 6D a perspective view showing a reel;

las figuras 7A y 7B son vistas en planta para comparar un circuito magnético no cubierto por la invención con el del motor de núcleo radial de imán externo existente; Figures 7A and 7B are plan views for comparing a magnetic circuit not covered by the invention with that of the existing external magnet radial core motor;

la figura 8 es una vista en planta que muestra una disposición de núcleos cuando la forma de un núcleo de división es de una forma de T según una variación no cubierta por la invención; Figure 8 is a plan view showing an arrangement of cores when the shape of a dividing core is of a T-shape according to a variation not covered by the invention;

la figura 9A es una vista frontal de un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial no cubierto por la invención; Figure 9A is a front view of a radial core double rotor BLDC motor not covered by the invention;

la figura 9B es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea A-A de la figura 9A; Figure 9B is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 9A;

la figura 9C es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea B-B de la figura 9A; Figure 9C is a cross-sectional view cut along the line B-B of Figure 9A;

la figura 10A es una vista en perspectiva de un núcleo de estator de división perfecta que no se usa en la presente invención; Figure 10A is a perspective view of a perfect division stator core that is not used in the present invention;

la figura 10B es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea A-A de la figura 10A; Figure 10B is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 10A;

la figura 11A es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra una relación de acoplamiento de un conjunto de núcleos de estator y una placa de soporte de núcleo según una realización no cubierta por la invención. Figure 11A is an exploded perspective view showing a coupling relationship of a set of stator cores and a core support plate according to an embodiment not covered by the invention.

la figura 11B es una vista en perspectiva parcialmente ampliada de una placa de soporte de núcleo; Figure 11B is a partially enlarged perspective view of a core support plate;

la figura 11C es una vista ampliada que muestra un estado de acoplamiento de la placa de soporte de núcleo; Figure 11C is an enlarged view showing a coupling state of the core support plate;

la figura 12A es una vista desde abajo de la placa de soporte de núcleo de la figura 11A; Figure 12A is a bottom view of the core support plate of Figure 11A;

5 5

15 fifteen

25 25

35 35

45 Four. Five

55 55

la figura 12B es una vista ampliada de la parte “A” en la placa de soporte de núcleo de la figura 12A; Figure 12B is an enlarged view of part "A" in the core support plate of Figure 12A;

las figuras 12C a 12F son vistas en sección transversal que muestran una estructura de bobinado mutuo entre las bobinas; Figures 12C to 12F are cross-sectional views showing a mutual winding structure between the coils;

las figuras 13A a 13D son vistas que muestran una realización no cubierta por la invención, en las que la figura 13A es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra una relación de acoplamiento de un conjunto de núcleo de estator y una placa de soporte de núcleo, la figura 13B es una vista en perspectiva ampliada de la placa de soporte de núcleo, la figura 13C es una vista ampliada que muestra un estado de acoplamiento de la placa de soporte de núcleo, y la figura 13D es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea A-A del núcleo de estator de división; Figures 13A to 13D are views showing an embodiment not covered by the invention, in which Figure 13A is an exploded perspective view showing a coupling relationship of a stator core assembly and a support plate of core, Figure 13B is an enlarged perspective view of the core support plate, Figure 13C is an enlarged view showing a coupling state of the core support plate, and Figure 13D is a cross-sectional view cut along the line AA of the dividing stator core;

la figura 14A es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra una relación de acoplamiento de un conjunto de núcleo de estator y una placa de soporte de núcleo según una realización de la presente invención; Figure 14A is an exploded perspective view showing a coupling ratio of a stator core assembly and a core support plate according to an embodiment of the present invention;

la figura 14B es una vista ampliada que muestra un núcleo de estator de división; Figure 14B is an enlarged view showing a dividing stator core;

la figura 15 es una vista en perspectiva que muestra un estator integrado según la presente invención. Figure 15 is a perspective view showing an integrated stator according to the present invention.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

La presente invención proporciona una estructura de motor que puede realizar una estructura de núcleo de división como un nuevo motor de una estructura de doble rotor en la que se combinan un tipo de imán interno y un tipo de imán externo. Cuando los rotores permanentes están dispuestos a ambos lados de un estator en un motor BLDC de doble rotor de entrehierro axial, se mejora el rendimiento y se forma un circuito magnético. La presente invención aplica las ventajas de un motor BLDC de doble rotor de entrehierro axial de este tipo a un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial. The present invention provides a motor structure that can realize a dividing core structure as a new motor of a double rotor structure in which an internal magnet type and an external magnet type are combined. When the permanent rotors are arranged on both sides of a stator in a BLDC motor with an axial air gap double rotor, performance is improved and a magnetic circuit is formed. The present invention applies the advantages of such an axial air gap double rotor BLDC engine to a radial core double rotor BLDC engine.

Antes de describir el motor BLDC de doble rotor de núcleo radial según la presente invención, se describirá un circuito magnético ideal. En la figura 4A, un imán toroidal tiene un entrehierro lg. Cuando el entrehierro lg está lleno con un material magnético auxiliar de alta permeabilidad, se supone que el estado del imán se coloca en un punto “a” en una curva de desimantación de la figura 4C. Esta posición es un punto que tiene la densidad de flujo magnético más alta Bmat, el estado en el que no está presente el campo magnético externo, y un estado que tiene la resistencia magnética más baja. Before describing the BLDC radial core double rotor motor according to the present invention, an ideal magnetic circuit will be described. In Figure 4A, a toroidal magnet has a lg air gap. When the air gap lg is filled with an auxiliary magnetic material of high permeability, it is assumed that the state of the magnet is placed at a point "a" in a demagnetization curve of Figure 4C. This position is a point that has the highest magnetic flux density Bmat, the state in which the external magnetic field is not present, and a state that has the lowest magnetic resistance.

Si el material magnético auxiliar se retira del entrehierro, se aumenta una resistencia magnética (reluctancia) del circuito magnético puesto que la permeabilidad del aire es inferior que la del material magnético auxiliar, y el estado del imán se mueve hacia un punto “b” en la curva de desimantación de la figura 4C. Es decir, se disminuye una densidad de flujo magnético Bm. If the auxiliary magnetic material is removed from the air gap, a magnetic resistance (reluctance) of the magnetic circuit is increased since the air permeability is lower than that of the auxiliary magnetic material, and the state of the magnet moves towards a point "b" in the demagnetization curve of Figure 4C. That is, a magnetic flux density Bm is decreased.

El flujo magnético sólo está presente en el imán excepto por un entrehierro. El flujo magnético se distribuye uniformemente en la sección transversal del imán. Sin embargo, el flujo magnético se distribuye con poca dispersión en el entrehierro tal como se muestra en la figura 4B. Por tanto, se considerará que el área de sección transversal “Ag” del entrehierro es ligeramente más grande que el área de sección transversal “Am” del imán. The magnetic flux is only present in the magnet except for an air gap. The magnetic flux is evenly distributed in the cross section of the magnet. However, the magnetic flux is distributed with little dispersion in the air gap as shown in Figure 4B. Therefore, the cross-sectional area "Ag" of the air gap will be considered to be slightly larger than the cross-sectional area "Am" of the magnet.

Cuando se aplica la ley de integración de Ampere para el campo magnético, se obtiene la siguiente ecuación 1, When the Ampere integration law is applied to the magnetic field, the following equation 1 is obtained,

imagen1image 1

A partir de la ecuación 2 puede observarse que la presencia del entrehierro induce el efecto de que se aplica un campo magnético de una dirección opuesta a la dirección de avance del flujo magnético (es decir, un campo de desimantación) en el imán permanente. En este caso, los signos de Hm y Hg son opuestos entre sí. Puesto que el flujo magnético debe ser continuo a través de todo el circuito, se establece la siguiente ecuación 3. Además, la relación entre la densidad de flujo magnético y el campo magnético en un entrehierro se expresa como la ecuación 4. Por tanto, puede obtenerse la ecuación 5 mediante las ecuaciones 1 a 4. From equation 2 it can be seen that the presence of the air gap induces the effect that a magnetic field of a direction opposite to the direction of advance of the magnetic flux (i.e. a field of demagnetization) in the permanent magnet. In this case, the signs of Hm and Hg are opposite each other. Since the magnetic flux must be continuous throughout the entire circuit, the following equation 3 is established. In addition, the relationship between the magnetic flux density and the magnetic field in an air gap is expressed as equation 4. Therefore, equation 5 can be obtained by equations 1 to 4.

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En este caso, 0 indica la permeabilidad de vacío o aire, y tiene un valor de 4 X 10-7[N/A2] o 4 X 10-7[H/m] en el sistema de unidades SI, que es un coeficiente que representa la relación entre el campo magnético y la densidad de flujo magnético distribuido en el espacio. La permeabilidad de los materiales ferromagnéticos tales como el hierro In this case, 0 indicates the vacuum or air permeability, and has a value of 4 X 10-7 [N / A2] or 4 X 10-7 [H / m] in the SI unit system, which It is a coefficient that represents the relationship between the magnetic field and the magnetic flux density distributed in space. The permeability of ferromagnetic materials such as iron

5 asciende aproximadamente a 50000. La resistencia magnética Rm se expresa como l/ S en la que l indica la longitud del circuito magnético a través del cual pasa el flujo magnético,  indica la permeabilidad, y S indica un área de sección transversal. En este caso, puede observarse el que la permeabilidad es inversamente proporcional a la resistencia magnética. 5 amounts to approximately 50000. The magnetic resistance Rm is expressed as l /  S in which l indicates the length of the magnetic circuit through which the magnetic flux passes,  indicates the permeability, and S indicates a cross-sectional area. In this case, it can be seen that the permeability is inversely proportional to the magnetic resistance.

La ecuación 5 representa una línea recta (0, b) de la figura 4C, en la que una intersección “b” con la curva de desimantación representa un estado magnético en el que se ha retirado un material magnético auxiliar (es decir, un punto de funcionamiento). Un valor que representa la pendiente de la línea recta se denomina coeficiente de permeación. Mediante el análisis anterior, puede observarse que el punto de funcionamiento de un imán permanente se Equation 5 represents a straight line (0, b) of Figure 4C, in which an intersection "b" with the demagnetization curve represents a magnetic state in which an auxiliary magnetic material has been removed (ie a point of operation). A value that represents the slope of the straight line is called the permeation coefficient. Through the above analysis, it can be seen that the operating point of a permanent magnet is

15 determina mediante la forma de un imán y una curva de desimantación. Sin embargo, puesto que la situación real está lejos de ser el caso ideal, puede considerarse una situación más realista tal como se muestra en la figura 5. 15 determined by the shape of a magnet and a demagnetization curve. However, since the real situation is far from being the ideal case, it can be considered a more realistic situation as shown in Figure 5.

La parte ocupada por un imán (105a) en un circuito magnético es muy pequeña. La trayectoria a través de la cual pasan la mayoría de los flujos magnéticos, es decir, una pieza de polo está compuesta por un material de baja resistencia magnética y alta permeabilidad. El circuito magnético incluye un entrehierro en el que está insertado un material (105b) magnético auxiliar. Por tanto, la mayor parte de los flujos ( g) entre el flujo magnético total ( m) generado por el imán (105ª) pasan a través de la pieza (105c) de polo. Si se retira el material (105b) magnético auxiliar, se producen fugas en un pequeño número de flujos y no pasan a través del entrehierro. Como resultado, tal como se muestra en la figura 5, los flujos con fugas  1 pasan a través del espacio formado entre las piezas 105 de 25 polo superior e inferior. Para representar la situación con fugas anterior, debe incluirse un coeficiente de fuga q tal The part occupied by a magnet (105a) in a magnetic circuit is very small. The trajectory through which most of the magnetic fluxes pass, that is, a pole piece is composed of a material of low magnetic resistance and high permeability. The magnetic circuit includes an air gap in which an auxiliary magnetic material (105b) is inserted. Therefore, most of the fluxes ( g) between the total magnetic flux ( m) generated by the magnet (105th) pass through the pole piece (105c). If the auxiliary magnetic material (105b) is removed, leaks occur in a small number of flows and do not pass through the air gap. As a result, as shown in Figure 5, leaking flows  1 pass through the space formed between the upper and lower pole pieces 105. To represent the situation with previous leaks, a leakage coefficient q such must be included

imagen3image3

El coeficiente de fuga q se define como (flujo en un imán)/(flujo en un entrehierro). La relación entre Bm y Hm se define como la ecuación 7. The leakage coefficient q is defined as (flow in a magnet) / (flow in an air gap). The relationship between Bm and Hm is defined as equation 7.

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Deben considerarse los siguientes hechos a partir de las ecuaciones descritas anteriormente. The following facts should be considered from the equations described above.

-Se determina el estado de un imán permanente, es decir, el punto de funcionamiento mediante una característica de desimantación que es una característica inherente de un imán, el tamaño del imán, y la -The state of a permanent magnet is determined, that is, the operating point by means of a demagnetization characteristic that is an inherent characteristic of a magnet, the size of the magnet, and the

35 construcción de un circuito magnético. -Si las otras condiciones son iguales, la densidad de flujo magnético en el punto de funcionamiento se hace mayor cuando un imán se imanta en la dirección longitudinal y el área de la superficie perpendicular a la dirección de imantación se hace pequeña. -Cuando está presente una parte de gran resistencia magnética en parte de un circuito magnético, la densidad de flujo magnético disminuye. Cuando la longitud de un entrehierro se amplía, la densidad de flujo magnético disminuye. -Cuando la resistencia magnética en un circuito magnético se hace más grande, la densidad de flujo magnético disminuye, y el campo magnético Hm de la dirección contraria con respecto al flujo magnético en el imán que se denomina campo de desimantación se hace grande. 35 construction of a magnetic circuit. -If the other conditions are the same, the magnetic flux density at the operating point becomes greater when a magnet is magnetized in the longitudinal direction and the surface area perpendicular to the direction of magnetization becomes small. -When a part of high magnetic resistance is present in part of a magnetic circuit, the magnetic flux density decreases. When the length of an air gap is extended, the magnetic flux density decreases. -When the magnetic resistance in a magnetic circuit becomes larger, the magnetic flux density decreases, and the magnetic field Hm of the opposite direction with respect to the magnetic flux in the magnet called the demagnetization field becomes large.

45 Por tanto, la presente invención proporciona un motor BLDC que tiene ventajas de fácil fabricación, fácil bobinado, y escasa pérdida de materiales, basándose en el principio anteriormente descrito, en el que el motor BLDC se fabrica dividiendo un núcleo de estator en lugar de formando un circuito magnético disponiendo rotores de imanes permanentes en los lados interno y externo de un estator. Therefore, the present invention provides a BLDC motor that has advantages of easy manufacturing, easy winding, and low material loss, based on the principle described above, in which the BLDC motor is manufactured by dividing a stator core instead of forming a magnetic circuit providing permanent magnet rotors on the internal and external sides of a stator.

A continuación en el presente documento, en primer lugar, se describirá la estructura y el principio de funcionamiento de un motor, y se describirán realizaciones de fabricación un estator. Luego, se describirá la realización más preferible de un motor comercializado según la presente invención, una estructura de estator y diversos métodos de fabricación del mismo. Hereinafter, first, the structure and principle of operation of an engine will be described, and manufacturing embodiments of a stator will be described. Next, the most preferable embodiment of a motor marketed according to the present invention, a stator structure and various manufacturing methods thereof will be described.

55 Las figuras 6A a 6C son vistas para explicar la estructura y el principio de funcionamiento de un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial, siendo la figura 6A una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente el motor BLDC, siendo la figura 6B una vista en planta que muestra el motor BLDC, y siendo la figura 6C una vista en perspectiva que muestra un único núcleo de estator. Las figuras 7A y 7B son vistas en planta para comparar un circuito magnético según la presente invención con el del motor de núcleo radial existente. Figures 6A to 6C are views to explain the structure and the principle of operation of a BLDC radial-rotor double rotor motor, Figure 6A being a cross-sectional view schematically showing the BLDC motor, Figure 6B being a view in plan showing the BLDC motor, and figure 6C being a perspective view showing a single stator core. Figures 7A and 7B are plan views for comparing a magnetic circuit according to the present invention with that of the existing radial core motor.

En referencia a las figuras 6A a 6C, en un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial, un par de dobles rotores (5) que incluyen un rotor (5a) interno y un rotor (5b) externo se combinan con una estructura de soporte de estator, por ejemplo, un árbol (9) giratorio que está soportado de manera giratoria al centro de un alojamiento a través de dos apoyos preferiblemente en el alojamiento (2) en el cuerpo del motor, y un estator (3) anular integrado está dispuesto entre los dobles rotores (5). Referring to Figures 6A to 6C, in a BLDC radial-rotor double rotor motor, a pair of double rotors (5) that include an internal rotor (5a) and an external rotor (5b) are combined with a support structure of a stator, for example, a rotating shaft (9) which is rotatably supported to the center of a housing through two supports preferably in the housing (2) in the motor body, and an integrated annular stator (3) is arranged between the double rotors (5).

Una estructura (8a) de culata interna anular y una estructura (8b) de culata externa anular están formadas preferiblemente de manera solidaria en los dobles rotores (5), y soportadas en el árbol (9) giratorio. Varios imanes (16a-16d) y (17a-17d) están imantados de manera dividida en la superficie opuesta de la estructura (8a) de culata interna y la estructura (8b) de culata externa, o varios de los imanes divididos están montados sobre la misma. Varios de los imanes (16a-16d) y (17a-17d) opuestos colocados en la superficie orientada hacia la estructura (8a) de culata interna y la estructura (8b) de culata externa, se disponen para tener diferentes polaridades. Simultáneamente, imanes opuestos adyacentes se disponen para tener diferentes polaridades. An annular internal cylinder head structure (8a) and an annular external cylinder head structure (8b) are preferably formed jointly in the double rotors (5), and supported in the rotating shaft (9). Several magnets (16a-16d) and (17a-17d) are magnetized in a divided manner on the opposite surface of the internal cylinder head structure (8a) and the external cylinder head structure (8b), or several of the divided magnets are mounted on the same. Several of the opposite magnets (16a-16d) and (17a-17d) placed on the surface oriented towards the internal cylinder head structure (8a) and the external cylinder head structure (8b), are arranged to have different polarities. Simultaneously, adjacent opposite magnets are arranged to have different polarities.

Además, se forma un entrehierro predeterminado entre los imanes opuestos en los dobles rotores. Se disponen varios núcleos (3a) (23a-23d) de estator de división en el estator (3) dispuesto de manera anular. Una bobina (3b) (13a-13d) se enrolla individualmente alrededor de cada núcleo (23a-23d) de estator de división. Varios núcleos (23a23d) de estator de división se fijan mediante materiales (3e) de soporte de estator que se moldean por inyección en resina termoendurecible para lograr una forma anular fija. In addition, a predetermined air gap is formed between the opposing magnets in the double rotors. Several cores (3a) (23a-23d) of dividing stator are arranged in the stator (3) arranged annularly. A coil (3b) (13a-13d) is individually wound around each core (23a-23d) of splitting stator. Several dividing stator cores (23a23d) are fixed by stator support materials (3e) that are injection molded in thermosetting resin to achieve a fixed annular shape.

Tal como se muestra en la figura 6C, los núcleos (23a-23d) de estator de división están compuestos por varias placas de acero al silicio depositando una placa de acero al silicio sobre otra, o sinterizando un compuesto magnético blando que tiene alta permeancia y alta resistencia eléctrica, con el fin de evitar la pérdida de un flujo magnético debido a corriente de Foucault que puede producirse durante el giro de un motor. En este caso, la forma del núcleo puede realizarse más libremente. As shown in Figure 6C, the splitting stator cores (23a-23d) are composed of several silicon steel plates by depositing a silicon steel plate over another, or sintering a soft magnetic compound that has high permeance and high electrical resistance, in order to avoid the loss of a magnetic flux due to eddy current that can occur during the rotation of an engine. In this case, the shape of the core can be performed more freely.

Antes de describir la función del motor BLDC de doble rotor de núcleo radial que tiene la estructura descrita anteriormente, se describirá un circuito magnético en motor de imán externo entre los motores de núcleo radial convencionales tal como se muestra en la figura 1 con referencia a la figura 7B. Cuando se aplica potencia a las bobinas en un motor de una estructura de núcleo integrado, se forma un campo magnético en las bobinas enrollados alrededor de un núcleo (1a) de estator, para hacer así que gire la carcasa del rotor mediante una interacción con el flujo magnético generado a partir de un imán (1b) permanente instalado en el rotor (1c). Before describing the function of the BLDC radial core double rotor motor having the structure described above, a magnetic circuit in an external magnet motor will be described between conventional radial core motors as shown in Figure 1 with reference to the figure 7B. When power is applied to the coils in a motor of an integrated core structure, a magnetic field is formed in the coils wound around a stator core (1a), so as to rotate the rotor housing by interacting with the magnetic flux generated from a permanent magnet (1b) installed in the rotor (1c).

En este caso, en el caso del motor de núcleo integrado, tal como se muestra, un polo saliente y otro polo (1e) saliente en una parte de núcleo de baja resistencia magnética, deben conectarse entre sí y formase de manera solidaria, con el fin de mantener un flujo de una trayectoria magnética a lo largo de la dirección A1 de la flecha formada al atravesar el núcleo 1a de estator integrado, el imán (1b) y la culata en el rotor. In this case, in the case of the integrated core motor, as shown, a protruding pole and another protruding pole (1e) in a core part of low magnetic resistance, must be connected to each other and formed in a solidary manner, with the in order to maintain a flow of a magnetic path along the direction A1 of the arrow formed by crossing the integrated stator core 1a, the magnet (1b) and the cylinder head in the rotor.

Por tanto, puesto que las bobinas se enrollan alrededor de una parte de núcleo con forma de T en el motor de núcleo integrado, usando una máquina de bobinado exclusiva, el coste de fabricación y el coste de instalación se vuelven altos bajando de ese modo la competitividad. También, puesto que una forma de núcleo es complicada y grande en el motor de núcleo radial integrado convencional, se pierde gran cantidad de material y se hace difícil el trabajo de bobinado. Therefore, since the coils are wound around a T-shaped core part in the integrated core motor, using an exclusive winding machine, the manufacturing cost and the installation cost become high thereby lowering the competitiveness Also, since a core shape is complicated and large in the conventional integrated radial core motor, a large amount of material is lost and winding work becomes difficult.

Entretanto, tal como se muestra en la figura 7A, un motor de núcleo dividido forma un circuito magnético a lo largo de la dirección (A10) de la flecha en secuencia con un imán (16a), una estructura 8a de culata interna, un imán (16b), y un núcleo (23b) de estator en un rotor (5a) interno, y un imán (17b), una estructura 8b de culata externa, un imán (17a), y un núcleo (23a) de estator en un rotor (5b) externo. Meanwhile, as shown in Figure 7A, a split core motor forms a magnetic circuit along the direction (A10) of the arrow in sequence with a magnet (16a), an internal cylinder head structure 8a, a magnet (16b), and a stator core (23b) in an internal rotor (5a), and a magnet (17b), an external cylinder head structure 8b, a magnet (17a), and a stator core (23a) in a external rotor (5b).

Es decir, puesto que los imanes (16a-16d) permanentes y la estructura (8a) de culata en el rotor (5a) interno desempeñan un papel de polos salientes en el motor de núcleo integrado, no es necesario que el núcleo (3a) de estator sea de tipo integrado. Por tanto, el núcleo de estator puede fabricarse con varios núcleos (23a-23d) individuales. That is, since the permanent magnets (16a-16d) and the cylinder head structure (8a) in the internal rotor (5a) play a role of protruding poles in the integrated core motor, it is not necessary that the core (3a) Stator type is integrated. Therefore, the stator core can be manufactured with several individual cores (23a-23d).

Como resultado, puesto que un núcleo de división es pequeño, la pérdida de placa de acero al silicio es pequeña. Por tanto, puesto que la pérdida de material para el núcleo de división es escasa, y la forma del núcleo de división es simplificada, éste puede fabricarse fácilmente. Además, puesto que las bobinas pueden enrollarse alrededor de los núcleos (23a-23d) divididos usando una máquina de bobinado general, se reduce el coste de inversión para el bobinado de las bobinas y la adquisición de una máquina de bobinado. As a result, since a dividing core is small, the loss of silicon steel plate is small. Therefore, since the loss of material for the dividing core is low, and the shape of the dividing core is simplified, it can be easily manufactured. In addition, since the coils can be wound around the cores (23a-23d) divided using a general winding machine, the investment cost for winding the coils and acquiring a winding machine is reduced.

Tal como se muestra en la figura 6C, un método de fabricación de estator incluye las etapas de moldear un núcleo (3a) de estator con forma de I usando una placa de acero al silicio, y separar el núcleo (3a) de estator con forma de I moldeado en partes superior e inferior hasta que esté entonces apilado en dos núcleos (23e y 23f) con forma de T, o separando un producto aglomerado de polvo magnético blando en partes superior e inferior y fabricando un núcleo (3a) de división. As shown in Figure 6C, a stator manufacturing method includes the steps of molding an I-shaped stator core (3a) using a silicon steel plate, and separating the shaped stator core (3a) I molded into upper and lower parts until it is then stacked in two T-shaped cores (23e and 23f), or by separating a soft magnetic powder agglomerated product into upper and lower parts and manufacturing a dividing core (3a).

Después, tal como se muestra en la figura 6D, se enrollan las bobinas alrededor de un carrete (30) aislante mediante un método de fabricación transformador general. Luego, se inserta una parte (23e) separada de un núcleo con forma de T en un lado del carrete (30) y la otra parte (23f) separada del núcleo con forma de T se inserta en el otro lado del carrete (30). Estas dos partes del núcleo con forma de T se unen mediante un proceso de calafateado, para completar un conjunto de núcleos de estator alrededor del cual se enrollan las bobinas. Entonces, los conjuntos de núcleos de estator alrededor de los que se han enrollado las bobinas se disponen y fijan en una PCB, y se cablean las bobinas. Después, en el estado de la PCB en la que se han dispuesto los conjuntos de núcleos de estator de forma anular en un molde (no mostrado), se inyecta resina termoendurecible mediante un método de moldeo por inyección tal como un método de moldeo por inserción, obteniendo de ese modo un estator integrado anular según la presente invención. Otro método de fabricación de un estator se describirá a continuación con referencia a la figura 8. Then, as shown in Figure 6D, the coils are wound around an insulating reel (30) by a general transformer manufacturing method. Then, a separate part (23e) of a T-shaped core is inserted into one side of the spool (30) and the other part (23f) separated from the T-shaped core is inserted into the other side of the spool (30) . These two parts of the T-shaped core are joined by a caulking process, to complete a set of stator cores around which the coils are wound. Then, the stator core assemblies around which the coils have been wound are arranged and fixed on a PCB, and the coils are wired. Then, in the state of the PCB in which the stator core assemblies are arranged annularly in a mold (not shown), thermosetting resin is injected by an injection molding method such as an insert molding method , thereby obtaining an integrated annular stator according to the present invention. Another method of manufacturing a stator will be described below with reference to Figure 8.

En primer lugar, se fabrican núcleos (24a-24h) de estator de división con forma de T. Luego, tal como se muestra en la figura 6D, se enrollan las bobinas (13a-13d) alrededor de varios carretes (30) aislantes. Entonces, se insertan los núcleos (24a, 24c, 24e y 24g) con forma de T separados en los carretes 30 desde arriba, y los núcleos (24b, 24d, 24f y 24h) con forma de T separados se insertan en los carretes (30) desde abajo, completando así un conjunto de núcleos de estator alrededor del cual se han enrollado varias bobinas. First, T-shaped split stator cores (24a-24h) are manufactured. Then, as shown in Figure 6D, the coils (13a-13d) are wound around several insulating reels (30). Then, the T-shaped cores (24a, 24c, 24e and 24g) are inserted separately on the reels 30 from above, and the separate T-shaped cores (24b, 24d, 24f and 24h) are inserted into the reels ( 30) from below, thus completing a set of stator cores around which several coils have been wound.

Entonces, de la misma manera que en la realización descrita anteriormente, los conjuntos de núcleos de estator alrededor de los cuales se han enrollado varias bobinas se disponen y fijan en una PCB o un soporte de núcleo y se cablean las bobinas. Después, en el estado de la PCB en la que se han dispuesto los conjuntos de núcleos de estator de forma anular en un molde (no mostrado), se inyecta resina termoendurecible mediante un método de moldeo por inyección tal como un método de moldeo por inserción, obteniendo de ese modo un estator integrado anular similar a la realización descrita anteriormente según la presente invención. Then, in the same manner as in the embodiment described above, the stator core assemblies around which several coils have been wound are arranged and fixed on a PCB or a core support and the coils are wired. Then, in the state of the PCB in which the stator core assemblies are arranged annularly in a mold (not shown), thermosetting resin is injected by an injection molding method such as an insert molding method , thereby obtaining an integrated annular stator similar to the embodiment described above according to the present invention.

En la figura 8, el carrete (30), las bobinas (3b) enrolladas alrededor del carrete (30), y el soporte (3e) de estator formado de resina se han omitido con el fin de ilustrar una estructura de núcleo de los núcleos de estator (24a-24h). In Figure 8, the reel (30), the coils (3b) wrapped around the reel (30), and the stator support (3e) formed of resin have been omitted in order to illustrate a core structure of the cores Stator (24a-24h).

Como todavía otro método de fabricación de estator, se fabrica un núcleo integrado con forma de I tal como se muestra en la figura 6C, y luego el carrete que se ha dividido en los carretes (30i y 30j) superior e inferior tal como se muestra en la figura 6D. Después, los carretes (30i y 30j) divididos se montan en el núcleo (3a) con forma de I, y entonces se enrollan las bobinas (3b) alrededor de los carretes (30i y 30j) montados, preparando de ese modo varios conjuntos de núcleos de estator alrededor de los que se han enrollado las bobinas. Like still another method of manufacturing stator, an integrated I-shaped core is manufactured as shown in Figure 6C, and then the reel that has been divided into the upper and lower reels (30i and 30j) as shown in figure 6D. Then, the split reels (30i and 30j) are mounted on the I-shaped core (3a), and then the coils (3b) are wound around the assembled reels (30i and 30j), thereby preparing several sets of stator cores around which the coils have been wound.

Entonces, de la misma manera que la realización descrita anteriormente, los conjuntos de núcleos de estator alrededor de los que se han enrollado varias bobinas se disponen y fijan en una PCB y se cablean las bobinas. Después, en el estado de la PCB en la que se han dispuesto los conjuntos de núcleos de estator de forma anular en un molde (no mostrado), se inyecta resina termoendurecible mediante un método de moldeo por inyección tal como un método de moldeo por inserción, obteniendo de ese modo un estator integrado anular similar a la realización descrita anteriormente según la presente invención. Then, in the same manner as the embodiment described above, the stator core assemblies around which several coils have been wound are arranged and fixed on a PCB and the coils are wired. Then, in the state of the PCB in which the stator core assemblies are arranged annularly in a mold (not shown), thermosetting resin is injected by an injection molding method such as an insert molding method , thereby obtaining an integrated annular stator similar to the embodiment described above according to the present invention.

Tal como se describió anteriormente, aunque se ha descrito que el carrete aplicado en las realizaciones descritas anteriormente tiene una estructura dividida, varios carretes pueden ser de forma anular para hacer entonces que ambos extremos del mismo se conecten entre sí. As described above, although it has been described that the reel applied in the embodiments described above has a divided structure, several reels can be annular in order to then make both ends thereof connected to each other.

Después, se combinan un árbol (9) giratorio y doble rotor (5) integrado con el estator (3) integrado completado, para completar de ese modo un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial de una estructura de núcleo dividido. Then, a rotating shaft (9) and double rotor (5) integrated with the integrated stator (3) completed are combined to thereby complete a BLDC radial rotor double rotor motor of a divided core structure.

A continuación en el presente documento se describirá un motor BLDC comercializado. Next, a commercialized BLDC engine will be described herein.

La figura 9A es una vista frontal de un motor BLDC de doble rotor de núcleo radial. La figura 9B es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea A-A de la figura 9A. La figura 9C es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea B-B de la figura 9A. Figure 9A is a front view of a radial core double rotor BLDC motor. Figure 9B is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 9A. Figure 9C is a cross-sectional view cut along the line B-B of Figure 9A.

En referencia a las figuras 9A a 9C, el motor BLDC está instalado en la parte inferior de una lavadora y tiene una estructura apropiada para accionar el tambor de la lavadora en las direcciones izquierda y derecha, pero no se limita a ello. Es decir, en el caso del motor (1) BLDC mostrado en la figura 9C, la parte circunferencial interna de una placa (4) de soporte de núcleo está soportada en un alojamiento (2) de la lavadora mediante una variedad de elementos de acoplamiento tales como un perno/tuerca. El motor 1 BLDC incluye un estator (3) en el que varios núcleos (3a) de estator completamente divididos están montados de forma anular enrollándose las bobinas (3b) alrededor de la circunferencia externa de un carrete (no mostrado), un rotor (5) de una estructura de doble rotor en la que están dispuestos varios imanes (6a y 6b) de forma anular con un entrehierro magnético predeterminado en las circunferencias interna y externa del estator (3) y un rotor (5a) interno y un rotor (5b) externo están soportados en una estructura (8) de culata, y un árbol (9) giratorio que está soportado de manera giratoria en el alojamiento (2) mediante un apoyo (11) y conectado al centro de la estructura (8) de culata mediante un apoyo (7). Referring to Figures 9A to 9C, the BLDC motor is installed in the lower part of a washing machine and has an appropriate structure to drive the washing machine drum in the left and right directions, but is not limited thereto. That is, in the case of the BLDC motor (1) shown in Figure 9C, the inner circumferential part of a core support plate (4) is supported in a housing (2) of the washing machine by a variety of coupling elements such as a bolt / nut. The BLDC motor 1 includes a stator (3) in which several fully divided stator cores (3a) are mounted annularly by winding the coils (3b) around the outer circumference of a reel (not shown), a rotor (5 ) of a double rotor structure in which several magnets (6a and 6b) are arranged annularly with a predetermined magnetic air gap in the internal and external circumferences of the stator (3) and an internal rotor (5a) and a rotor (5b ) external are supported in a cylinder head structure (8), and a rotating shaft (9) that is rotatably supported in the housing (2) by means of a support (11) and connected to the center of the cylinder head structure (8) through a support (7).

El estator (3) está formado de manera solidaria por resina termoendurecible de forma anular mediante un método de moldeo por inserción, en el estado de montar temporalmente varios conjuntos (3c) de núcleos de estator de la figura 11C enrollándose las bobinas (3b) alrededor de la circunferencia externa de un carrete (no mostrado) con una placa The stator (3) is formed in a solidary manner by annular thermosetting resin by an insert molding method, in the state of temporarily assembling several sets (3c) of stator cores of Figure 11C by winding the coils (3b) around of the outer circumference of a reel (not shown) with a plate

(4) de soporte de núcleo anular que incluye una unidad de configuración/soporte de posición automática, que se describirá más adelante. (4) annular core support that includes an automatic position support / configuration unit, which will be described later.

En este caso, el soporte (3e) de estator formado por el método de moldeo por inserción para el número de conjuntos de núcleos de estator se inserta entre el número de conjuntos de núcleos de estator para integrar el número de conjuntos (3c) de núcleos de estator. Una extensión (40a) que se extiende hacia el interior desde la placa (4) de soporte de núcleo en el momento de realizar el método de moldeo por inserción desempeña un papel de fijar el alojamiento (2) de la lavadora y simultáneamente evitar que el agua que se escapa de la lavadora fluya hacia el interior del motor. In this case, the stator support (3e) formed by the insert molding method for the number of stator core assemblies is inserted between the number of stator core assemblies to integrate the number of core assemblies (3c) Stator An extension (40a) extending inwards from the core support plate (4) at the time of performing the insert molding method plays a role in fixing the housing (2) of the washing machine and simultaneously preventing the Water leaking from the washer flows into the engine.

Además, la placa (4) de soporte de núcleo incluye una variedad de unidades de configuración/soporte de posición automática que se describirán más adelante. Por consiguiente, cuando se montan varios conjuntos (3c) de núcleos de estator en la placa (4) de soporte de núcleo, automáticamente se determina una posición de montaje y simultáneamente se monta temporalmente de manera sencilla para una método de moldeo por inserción, mejorando de ese modo la facilidad del trabajo de montaje. In addition, the core support plate (4) includes a variety of automatic positioning / configuration units that will be described later. Therefore, when several sets (3c) of stator cores are mounted on the core support plate (4), a mounting position is automatically determined and simultaneously mounted in a simple way for an insert molding method, improving that way the ease of assembly work.

En la figura 9C, el número (12) de referencia indica un conjunto de CI de Hall para generar una posición de detección de señal de posición de un rotor (5) que gira con el fin de controlar un suministro de corriente para una bobina de estator trifásico. Por consiguiente, tal como se muestra en las figuras 9C y 19A, una culata (51a) interna en una estructura (8a) de culata interna en el rotor (5a) interno no se extiende hasta el extremo inferior del imán (6a) interno y se ha eliminado una parte opuesta al CI de Hall en el conjunto de CI 12 de Hall. In Fig. 9C, the reference number (12) indicates a Hall IC assembly to generate a position signal sensing position of a rotating rotor (5) in order to control a current supply for a coil of three phase stator. Therefore, as shown in Figures 9C and 19A, an internal cylinder head (51a) in an internal cylinder head structure (8a) in the internal rotor (5a) does not extend to the lower end of the internal magnet (6a) and a part opposite to Hall IC has been removed in Hall IC set 12.

Un número (10) de referencia indica un orificio de refrigeración. A reference number (10) indicates a cooling hole.

Puesto que el rotor (5) de la estructura de doble rotor se hace girar mediante el estator (3) en el motor (1) de la misma manera que en la realización de la figura 6, se omitirá la descripción detallada del mismo. Since the rotor (5) of the double rotor structure is rotated by the stator (3) in the motor (1) in the same manner as in the embodiment of Figure 6, the detailed description thereof will be omitted.

Es decir, puesto que los imanes (6a y 6b) del rotor (5a) interno y el rotor (5b) externo y el núcleo (3a) de estator de división forman un único circuito magnético completo, es posible dividir completamente un núcleo de estator. Por tanto, un núcleo de estator puede dividirse en varios núcleos 3a de estator de división, y se aumentan el rendimiento del motor y el par motor empleando un doble rotor. That is, since the magnets (6a and 6b) of the internal rotor (5a) and the external rotor (5b) and the dividing stator core (3a) form a single complete magnetic circuit, it is possible to completely divide a stator core . Thus, a stator core can be divided into several dividing stator cores 3a, and the performance of the motor and the motor torque are increased using a double rotor.

Sin embargo, cuando se divide un núcleo de estator en varios núcleos (3a) de estator de división, la productividad de bobinado de bobina para un núcleo (3a) de estator individual es notablemente superior al caso de usar un núcleo de estator integrado, es decir, único, pero la productividad del conjunto del mismo y la durabilidad del mismo pueden ser inferiores al mismo. However, when a stator core is divided into several dividing stator cores (3a), the coil winding productivity for an individual stator core (3a) is significantly higher than the case of using an integrated stator core, it is say, unique, but the productivity of the whole and the durability of it can be inferior to it.

A continuación en el presente documento, se describirá en detalle una estructura para mejorar la productividad y la durabilidad de conjunto del producto montado de un motor (1) BLDC de doble rotor de núcleo radial. Hereinafter, a structure will be described in detail to improve the overall productivity and durability of the assembled product of a radial core double rotor motor (1) BLDC.

La figura 10A es una vista en perspectiva de un núcleo de estator de división perfecto. La figura 10B es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea A-A de la figura 10A. La figura 11A es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra la relación de acoplamiento de un conjunto de núcleos de estator y una placa de soporte de núcleo. La figura 11B es una vista en perspectiva parcialmente ampliada de una placa de soporte de núcleo. La figura 11C es una vista ampliada que muestra un estado de acoplamiento de la placa de soporte de núcleo. Figure 10A is a perspective view of a perfect division stator core. Figure 10B is a cross-sectional view cut along the line A-A of Figure 10A. Figure 11A is an exploded perspective view showing the coupling ratio of a set of stator cores and a core support plate. Figure 11B is a partially enlarged perspective view of a core support plate. Figure 11C is an enlarged view showing a coupling state of the core support plate.

Tal como se muestra en las figuras 10A y 10B, el núcleo (3a) de estator de división se forma en forma sustancialmente de I. Tal como se muestra, las hendiduras (31a y 31b) de acoplamiento cuyas áreas en sección tienen forma semicircular están verticalmente formadas en posiciones opuestas en ambas superficies laterales. El carrete (30) compuesto por un material aislante tal como un material plástico se combina en las circunferencias de las superficies laterales. Se forma un recipiente hueco en la parte central del carrete (30), y se extienden bridas (30a y 30b) en los lados interno y externo de la parte de recipiente, respectivamente. Se forma un espacio en el que se enrollan las bobinas (3b) entre las bridas (30a y 30b). As shown in FIGS. 10A and 10B, the dividing stator core (3a) is formed substantially in the form of I. As shown, the coupling grooves (31a and 31b) whose sectional areas are semicircular shaped are vertically formed in opposite positions on both lateral surfaces. The reel (30) composed of an insulating material such as a plastic material is combined in the circumferences of the lateral surfaces. A hollow container is formed in the central part of the reel (30), and flanges (30a and 30b) extend on the inner and outer sides of the container part, respectively. A space is formed in which the coils (3b) are wound between the flanges (30a and 30b).

Además, el carrete (30) se moldea por inyección con un material plástico general. Se insertan pasadores (32) de conexión entre los conjuntos de núcleos de estator individuales para la conexión mutua de las bobinas (3b) enrolladas mediante fase (véase la figura 11C), o a través de orificios (33) a través de los cuales puede formarse el paso de las bobinas en un lado, ambos lados, o posición cruzada de la brida (30a) interna en el carrete. In addition, the reel (30) is injection molded with a general plastic material. Connecting pins (32) are inserted between the sets of individual stator cores for the mutual connection of the coils (3b) wound by phase (see Figure 11C), or through holes (33) through which they can be formed the passage of the coils on one side, both sides, or cross position of the internal flange (30a) on the reel.

En este caso, es preferible que un conjunto entre el núcleo (3a) de estator con forma de I y el carrete (30) se moldee de manera solidaria mediante un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible. In this case, it is preferable that an assembly between the I-shaped stator core (3a) and the reel (30) is molded jointly by an insert molding method using thermosetting resin.

Además, las bridas (30a y 30b) interna y externa están formadas con un área relativamente menor que la superficie opuesta exterior de las extensiones (34a y 34b) interna y externa en el núcleo (3a) de estator con forma de I. En particular, los extremos inferiores de las extensiones (34a y 34b) interna y externa en el núcleo (3a) de estator están separados una distancia predeterminada desde los extremos inferiores de las bridas (30a y 30b) interna y externa, respectivamente. Las partes expuestas que no están cubiertas con las extensiones (34a y 34b) interna y externa del núcleo 3a de estator en las bridas (30a y 30b) interna y externa están albergadas y soportadas por bridas (41 y 42) guía interna y externa en la placa de soporte del núcleo que se describirá más adelante. Entretanto, se montan varios conjuntos (3c) de núcleos de estator mostrados en la figura 11C y se usa una placa (4) de soporte de núcleo anular tal como se muestra en la figura 11B con el fin de conectar entre sí ambos extremos de las bobinas (3b). La placa (4) de soporte de núcleo tiene una estructura de manera que un par de bridas (41 y 42) guía interna y externa se extienden verticalmente desde una placa 40 anular hacia una dirección lateral de los lados interno y externo de la placa (40) anular, es decir, hacia arriba, albergando así y soportando la parte inferior del núcleo (3a) de estator individual. Es decir, las partes expuestas que no están cubiertas por las extensiones 34a y 34b interna y externa del núcleo (3a) de estator en las bridas (30a y 30b9 interna y externa del carrete (30) están albergadas y soportadas en un espacio (43) entre las bridas (41 y 42) guía interna y externa. In addition, the inner and outer flanges (30a and 30b) are formed with a relatively smaller area than the opposite outer surface of the inner and outer extensions (34a and 34b) in the I-shaped stator core (3a). In particular , the lower ends of the internal and external extensions (34a and 34b) in the stator core (3a) are separated a predetermined distance from the lower ends of the internal and external flanges (30a and 30b), respectively. The exposed parts that are not covered with the internal and external extensions (34a and 34b) of the stator core 3a in the internal and external flanges (30a and 30b) are housed and supported by internal and external guide flanges (41 and 42) in the core support plate that will be described later. In the meantime, several sets (3c) of stator cores shown in Figure 11C are mounted and an annular core support plate (4) is used as shown in Figure 11B in order to connect both ends of the two coils (3b). The core support plate (4) has a structure such that a pair of internal and external guide flanges (41 and 42) extend vertically from an annular plate 40 towards a lateral direction of the internal and external sides of the plate ( 40) annular, that is, upwards, thus housing and supporting the lower part of the core (3a) of individual stator. That is, the exposed parts that are not covered by the internal and external extensions 34a and 34b of the stator core (3a) in the flanges (30a and 30b9 internal and external of the reel (30) are housed and supported in a space (43 ) between the flanges (41 and 42) internal and external guide.

Además, con el fin de determinar automáticamente una posición de montaje y mantener simultáneamente un estado de soporte cuando se montan varios conjuntos (3c) de núcleos de estator en los extremos superiores de las bridas (41 y 42) guía interna y externa, varios primeros salientes (44a y 44b) de acoplamiento cuyas secciones transversales son rectangulares y varios segundos salientes (45a y 45b) de acoplamiento cuyas secciones transversales son semicirculares se extienden a un intervalo predeterminado en las bridas (41 y 42) guía interna y externa. En este caso, los primeros y segundos salientes (44a y 45a) de acoplamiento en la brida (41) guía interna están opuestos a los primeros y segundos salientes (44b y 45b) de acoplamiento en la brida (42) guía externa, respectivamente. In addition, in order to automatically determine a mounting position and simultaneously maintain a support state when several sets (3c) of stator cores are mounted at the upper ends of the internal and external guide flanges (41 and 42), several first coupling projections (44a and 44b) whose cross sections are rectangular and several second coupling projections (45a and 45b) whose cross sections are semicircular extend at a predetermined interval in the internal and external guide flanges (41 and 42). In this case, the first and second projections (44a and 45a) of coupling in the internal guide flange (41) are opposed to the first and second projections (44b and 45b) of coupling in the external guide flange (42), respectively.

Por tanto, tal como se muestra en la figura 11C, en cada uno de los conjuntos (3c) de núcleos de estator, los segundos salientes (45a y 45b) de acoplamiento se combinan con las hendiduras (31a y 31b) de acoplamiento cuyas secciones transversales son semicirculares en el núcleo (3a) de estator, y los primeros salientes (44a y 44b) de acoplamiento se combinan entre los conjuntos de núcleo (3c) de estator adyacentes. Therefore, as shown in Figure 11C, in each of the sets (3c) of stator cores, the second coupling projections (45a and 45b) are combined with the coupling grooves (31a and 31b) whose sections Transversals are semicircular in the stator core (3a), and the first coupling projections (44a and 44b) are combined between adjacent stator core (3c) assemblies.

Como resultado, en el caso de que varios conjuntos (3c) de núcleos de estator se montan usando la placa (4) de soporte de núcleo, las posiciones de montaje en la dirección radial y la dirección circunferencial de los conjuntos (3c) de núcleos de estator se determinan automáticamente mediante los primeros salientes (44a y 44b) de acoplamiento y los segundos salientes (45a y 45b) de acoplamiento. Por tanto, una persona no experta puede montar varios conjuntos de núcleos de estator con la placa (4) de soporte de núcleo. Al mismo tiempo, puesto que el estado de soporte para un método de moldeo por inserción puede mantenerse fácilmente en las etapas siguientes, la productividad de montaje es verdaderamente excelente. As a result, in the case that several sets (3c) of stator cores are mounted using the core support plate (4), the mounting positions in the radial direction and the circumferential direction of the core sets (3c) of the stator are determined automatically by the first projections (44a and 44b) of coupling and the second projections (45a and 45b) of coupling. Therefore, a non-skilled person can mount several sets of stator cores with the core support plate (4). At the same time, since the support state for an insert molding method can be easily maintained in the following stages, the mounting productivity is truly excellent.

Además, puesto que las extensiones (34a y 34b) interna y externa en el núcleo (3a) de estator forman la superficie curvada hacia el interior y hacia el exterior con una curvatura predeterminada, respectivamente, en el estator (3d) montado temporalmente, la integridad de un círculo combinado con las circunferencias interna y externa de los conjuntos (3c) de núcleos de estator se hace elevada, y por tanto, puede mantenerse un entrehierro magnético estrecho predeterminado entre el rotor (5a) interno y el rotor (5b) externo que se combinan con las partes interna y externa del estator (3d). Furthermore, since the internal and external extensions (34a and 34b) in the stator core (3a) form the curved surface inwardly and outwardly with a predetermined curvature, respectively, in the temporarily mounted stator (3d), the Integrity of a circle combined with the internal and external circumferences of the stator core assemblies (3c) becomes high, and therefore a predetermined narrow magnetic air gap can be maintained between the internal rotor (5a) and the external rotor (5b) which are combined with the internal and external parts of the stator (3d).

El número (46) de referencia en la figura 11B indica orificios pasantes para fijar los conjuntos (3c) de núcleos de estator a la placa (40) de soporte de núcleo, comunicando el cuerpo (3e) de soporte de estator fabricado de resina termoendurecible las partes superior e inferior de la placa (40) de soporte de núcleo y formándose de manera solidaria durante la realización de un método de moldeo por inserción tal como se muestra en la figura 9C. El número (47) de referencia indica orificios de conexión de pasador a través de los cuales se combinan pasadores The reference number (46) in Figure 11B indicates through holes for fixing the sets (3c) of stator cores to the core support plate (40), communicating the stator support body (3e) made of thermosetting resin the upper and lower parts of the core support plate (40) and forming in a solidary manner during the performance of an insert molding method as shown in Figure 9C. Reference number (47) indicates pin connection holes through which pins are combined

(32) de conexión para conectar entre sí las bobinas (3b). (32) for connection to connect the coils (3b).

Entretanto, en el caso de que se monten varios conjuntos (3c) de núcleos de estator usando la placa (4) de soporte de núcleo, varias líneas (48) conductoras se depositan de manera inclinada sobre la superficie inferior de la placa (4) de soporte de núcleo tal como se muestra en las figuras 12A y 12B, desde los orificios (47a) de conexión de pasador que se disponen en la circunferencia externa hasta los orificios (47b) de conexión de pasador que se disponen en la circunferencia interna a través del orificio de conexión adyacente, con el fin de conectar ambos extremos de las bobinas (3b) mediante cada fase. En este caso, se forman varias líneas (48) conductoras de una estructura contenida en las hendiduras de rebaje, respectivamente (véase la figura 12C). Los orificios (47a y 47b) de conexión de pasador están instalados para penetrar en el centro de pastillas (49) de conexión circular que se disponen a ambos extremos de las líneas (48) conductoras. Sin embargo, sólo es posible formar una hendidura de rebaje de guiado de bobina en lugar de las líneas conductoras. Meanwhile, in the case where several sets (3c) of stator cores are mounted using the core support plate (4), several conductive lines (48) are deposited inclined on the lower surface of the plate (4) core support as shown in Figures 12A and 12B, from the pin connection holes (47a) that are arranged in the outer circumference to the pin connection holes (47b) that are arranged in the inner circumference a through the adjacent connection hole, in order to connect both ends of the coils (3b) through each phase. In this case, several conductive lines (48) of a structure contained in the recess grooves are formed, respectively (see Figure 12C). The pin connection holes (47a and 47b) are installed to penetrate the center of circular connection pads (49) that are arranged at both ends of the conductive lines (48). However, it is only possible to form a recess in the coil guide recess instead of the conductive lines.

Las figuras 12C a 12F son vistas en sección transversal que muestran una estructura de cableado mutua entre las bobinas. Figures 12C to 12F are cross-sectional views showing a mutual wiring structure between the coils.

Tal como se muestra en la figura 12C, en el caso de un primer método de cableado de bobinas entre las bobinas (3b), se inserta de manera solidaria un par de pasadores (32) de conexión en el carrete (30) en los conjuntos (3c) de núcleos de estator mediante un método de moldeo por inserción. En este caso, un extremo y el otro extremo de las bobinas (3b) se conectan al extremo inferior del pasador (32) de conexión por adelantado. Entonces, se insertan los pasadores (32) de conexión en los conjuntos (3c) de núcleos de estator y se montan en los orificios (47a y 47b) de conexión de pasador en la placa (4) de soporte de núcleo, y las líneas (48) conductoras formadas en las superficie inferior de la placa de soporte de núcleo y los pasadores (32) de conexión se fijan mediante soldadura, conectando así las bobinas (3b). As shown in Fig. 12C, in the case of a first coil wiring method between the coils (3b), a pair of connecting pins (32) are jointly inserted into the reel (30) in the assemblies (3c) of stator cores by an insert molding method. In this case, one end and the other end of the coils (3b) are connected to the lower end of the connecting pin (32) in advance. Then, the connecting pins (32) are inserted into the sets (3c) of stator cores and mounted in the pin connection holes (47a and 47b) in the core support plate (4), and the lines (48) conductors formed on the bottom surface of the core support plate and the connecting pins (32) are fixed by welding, thus connecting the coils (3b).

Tal como se muestra en la figura 12D, en el caso de un segundo método de cableado de bobinas, un extremo de las bobinas en los conjuntos (3c) de núcleos de estator se hace pasar a través de los orificios (33) pasantes formados en la brida (30a) en el carrete y se inserta en los orificios (47a y 47b) de conexión de pasador en la placa (4) de soporte de núcleo. Cada extremo de las bobinas y las líneas (48) conductoras se fijan mediante soldadura, conectando así las bobinas (3b). As shown in Figure 12D, in the case of a second coil wiring method, one end of the coils in the stator core assemblies (3c) is passed through the through holes (33) formed in the flange (30a) in the reel and inserted into the pin connection holes (47a and 47b) in the core support plate (4). Each end of the coils and the conductive lines (48) are fixed by welding, thus connecting the coils (3b).

Tal como se muestra en la figura 12E, en el caso de un tercer método de cableado de bobinas, se inserta de manera solidaria un pasador (32) de conexión en el carrete (30) en los conjuntos (3c) de núcleos de estator, mediante un método de moldeo por inserción, y se conecta un extremo de las bobinas (3b) al extremo inferior de los pasadores As shown in Fig. 12E, in the case of a third coil wiring method, a connecting pin (32) is inserted in solidarity in the spool (30) in the sets (3c) of stator cores, by an insert molding method, and one end of the coils (3b) is connected to the lower end of the pins

(32) de conexión por adelantado. (32) connection in advance.

Después, se insertan los pasadores (32) de conexión en los conjuntos (3c) de núcleos de estator y se montan en los orificios (47a) de conexión de pasador en la placa (4) de soporte de núcleo, un extremo de las bobinas se hace pasar a través de los orificios (33) pasantes formados en la brida (30a) en el carrete y se inserta en los orificios (47b y 47b) de conexión de pasador en la placa (4) de soporte de núcleo. Las bobinas se enrollan alrededor de los pasadores (32) de conexión, a lo largo de la hendidura de rebaje de guiado de bobina, y se conectan entre sí, conectando así las bobinas (3b). Then, the connecting pins (32) are inserted into the sets (3c) of stator cores and mounted in the pin connection holes (47a) in the core support plate (4), one end of the coils it is passed through the holes (33) through the flanges (30a) in the reel and inserted into the holes (47b and 47b) of pin connection in the core support plate (4). The coils are wound around the connecting pins (32), along the recess of the coil guide recess, and connected to each other, thus connecting the coils (3b).

Tal como se muestra en la figura 12F, en el caso de un cuarto método de cableado de bobinas, ambos extremos de las bobinas en los conjuntos (3c) de núcleos de estator se hacen pasar a través de los orificios (33) pasantes formados en la brida (30a) en el carrete y se insertan en los orificios (47a y 47b) de conexión de pasador en la placa As shown in Figure 12F, in the case of a fourth coil wiring method, both ends of the coils in the sets (3c) of stator cores are passed through the through holes (33) formed in the flange (30a) on the reel and inserted into the pin connection holes (47a and 47b) on the plate

(4) de soporte de núcleo. Ambos extremos de las bobinas se fijan mediante soldadura, conectando así las bobinas (3b). (4) core support. Both ends of the coils are fixed by welding, thus connecting the coils (3b).

Tal como se describió anteriormente, puesto que se realiza un cableado de bobina entre los conjuntos (3c) de núcleos de estator haciéndolos pasar a través de los orificios (47a y 47b) de conexión de pasador en la placa (4) de soporte de núcleo y mediante soldadura al otro extremo tal como se muestra en las figuras 12C a 12F, una parte de bobinado y una parte de cableado están separadas, mejorando así la capacidad aislante. As described above, since coil wiring is made between the sets (3c) of stator cores by passing them through the pin connection holes (47a and 47b) in the core support plate (4) and by welding to the other end as shown in Figures 12C to 12F, a winding part and a wiring part are separated, thus improving the insulating capacity.

Además, se disponen varias líneas (48) conductoras formadas sobre la superficie inferior de la placa (4) de soporte de núcleo y las hendiduras de rebaje de guiado de cableado correspondientes o líneas de guiado de cableado impresas mediante fase a lo largo de las posiciones de las bobinas que van a cablearse. Por tanto, una persona suelda los pasadores (32) de conexión o bobinas (3b) que han atravesado los orificios (47a y 47b) de conexión de pasador hasta el extremo de las líneas (48) conductoras (véanse las figuras 12C y 12E). De otro modo, cuando las bobinas se cablean a lo largo de las hendiduras de rebaje de guiado o líneas de cableado impresas, cualquier trabajador puede cablear fácilmente las bobinas y las líneas (48) conductoras. In addition, several conductive lines (48) formed on the lower surface of the core support plate (4) and corresponding wiring recess grooves or wiring guiding lines printed by phase are arranged along the positions of the coils to be wired. Therefore, a person welds the connecting pins (32) or coils (3b) that have crossed the pin connection holes (47a and 47b) to the end of the conductive lines (48) (see Figures 12C and 12E) . Otherwise, when the coils are wired along the guide recess grooves or printed wiring lines, any worker can easily wire the coils and the conductive lines (48).

A continuación en el presente documento se describirá el procedimiento de montaje del estator (3). Hereinafter, the stator assembly procedure (3) will be described.

En primer lugar, cada núcleo 3a de estator se inserta en un recipiente hueco del carrete (30), y se moldea de manera solidaria mediante un método de moldeo por inserción de modo que al menos se inserta un pasador (32) de conexión en la parte de esquina de las bridas (30a y 30b) en el carrete. First, each stator core 3a is inserted into a hollow reel container (30), and molded in a solidary manner by an insert molding method so that at least one connecting pin (32) is inserted into the corner part of the flanges (30a and 30b) on the reel.

Después, las bobinas (3b) se enrollan alrededor de las circunferencias externas de las bridas (30a y 30b) en el carrete (30) que se moldea de manera solidaria con el núcleo (3a) de estator, usando una máquina de bobinado general, preparando de ese modo varios conjuntos (3c) de núcleos de estator. Then, the coils (3b) are wound around the outer circumferences of the flanges (30a and 30b) in the reel (30) that is molded in solidarity with the stator core (3a), using a general winding machine, thus preparing several sets (3c) of stator cores.

Entonces, se combinan varios conjuntos (3c) de núcleos de estator en la parte superior de la placa (4) de soporte de núcleo que se ha moldeado por inyección tal como se muestra en la figura 11A, y ambos extremos de las bobinas se conectan mediante fase en la superficie inferior de la placa (4) de soporte de núcleo según el método de cableado de bobinas, obteniendo así el estator 3d tal como se muestra en la figura 11C. Then, several sets (3c) of stator cores are combined at the top of the core support plate (4) that has been injection molded as shown in Figure 11A, and both ends of the coils are connected by phase on the bottom surface of the core support plate (4) according to the coil wiring method, thus obtaining the 3d stator as shown in Figure 11C.

Entretanto, cuando se usa el estator (3d) montado temporalmente de la figura 11C como motor de accionamiento para una lavadora, la intensidad del mismo es débil para soportar una fuerza magnética generada durante el funcionamiento de la lavadora. Además, con el fin de mantener constantemente un entrehierro entre los imanes internos y externos y el núcleo, es necesario suponer concentricidad. Meanwhile, when the temporarily mounted stator (3d) of Figure 11C is used as the drive motor for a washing machine, the intensity thereof is weak to withstand a magnetic force generated during the operation of the washing machine. In addition, in order to constantly maintain an air gap between the internal and external magnets and the core, it is necessary to assume concentricity.

Para este fin, excepto para las superficies opuestas externas de las extensiones (34a y 34b) interna y externa en cada núcleo (3a) de estator, la superficie inferior del núcleo (3a) de estator se moldea con resina termoendurecible, por ejemplo, BMC (Bulk Molding Compound (compuesto de moldeo a granel) tal como poliéster, de modo que se cubre un espacio entre varios conjuntos (3c) de núcleos de estator y una parte de cableado de bobina en la parte inferior de la placa (4) de soporte de núcleo, obteniendo así un estator (3) mostrado en las figuras 9C y 15. En este caso, la extensión (40a) conectada con el soporte (3e) de estator ubicada en la parte inferior de la placa de soporte de núcleo tal como se muestra en la figura 9C se moldea de manera solidaria para usarse para acoplarse con el alojamiento (2). For this purpose, except for the opposite external surfaces of the internal and external extensions (34a and 34b) in each stator core (3a), the lower surface of the stator core (3a) is molded with thermosetting resin, for example, BMC (Bulk Molding Compound (bulk molding compound) such as polyester, so that a gap is covered between several sets (3c) of stator cores and a coil wiring part at the bottom of the plate (4) of core support, thereby obtaining a stator (3) shown in Figures 9C and 15. In this case, the extension (40a) connected to the stator support (3e) located at the bottom of the core support plate such As shown in Figure 9C, it is molded in solidarity to be used to engage with the housing (2).

En la figura 15, el número (12) de referencia indica un conjunto de CI de Hall. In Figure 15, the reference number (12) indicates a Hall IC set.

Tal como se describió anteriormente, para una lavadora se usa un estator moldeado con un material aislante sobre toda la superficie. Por tanto, el motor que adopta el estator según la presente invención puede usarse en una lavadora que funciona en condiciones de alta humedad durante el lavado sin requerir un material aislante adicional. Además, los bordes afilados que pueden herir a los operarios están ocultos, garantizando así la seguridad. As described above, a stator molded with an insulating material over the entire surface is used for a washing machine. Therefore, the motor adopting the stator according to the present invention can be used in a washing machine that operates in high humidity conditions during washing without requiring additional insulating material. In addition, sharp edges that can hurt operators are hidden, thus ensuring safety.

Las figuras 13A a 13D son vistas que muestran otra realización, siendo la figura 13A una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra la relación de acoplamiento de un conjunto de núcleos de estator y una placa de soporte de núcleo, siendo la figura 13B una vista en perspectiva ampliada de la placa de soporte de núcleo, siendo la figura 13C una vista ampliada que muestra un estado de acoplamiento de la placa de soporte de núcleo, y siendo la figura 13D una vista en sección transversal cortada a lo largo de la línea A-A del núcleo de estator de división de la figura 13A. Figures 13A to 13D are views showing another embodiment, Figure 13A being an exploded perspective view showing the coupling ratio of a set of stator cores and a core support plate, Figure 13B being a view in enlarged perspective of the core support plate, FIG. 13C being an enlarged view showing a coupling state of the core support plate, and FIG. 13D being a cross-sectional view cut along the line AA of the dividing stator core of Figure 13A.

En referencia a las figuras 13A a 13D, se muestra un estator. En este caso, la estructura en sección transversal del núcleo (3a’) de estator de división difiere de la de la otra realización. Es decir, las hendiduras de acoplamiento formadas verticalmente no están formadas en ambas superficies laterales del núcleo (3a’), sino que varios primeros y segundos salientes (44’ y 45’) de acoplamiento para colocar y soportar automáticamente varios conjuntos (3c’) de núcleos de estator en una placa (4’) de soporte de núcleo se extienden en vertical directamente desde una placa Referring to Figures 13A to 13D, a stator is shown. In this case, the cross-sectional structure of the dividing stator core (3rd) differs from that of the other embodiment. That is, the vertically formed coupling grooves are not formed on both side surfaces of the core (3a '), but several first and second projections (44' and 45 ') of coupling to automatically position and support several assemblies (3c') of stator cores in a core support plate (4 ') extend vertically directly from a plate

(40) anular sin tener bridas guía internas y externas. (40) cancel without having internal and external guide flanges.

La placa (4’) de soporte de núcleo incluye varios primeros salientes (44’) de acoplamiento cuya sección transversal es rectangular de modo que se forma a un intervalo predeterminado concéntricamente hacia el interior desde la placa (40) anular, y varios segundos salientes (45’) de acoplamiento cuya sección transversal tiene forma de cruz oponiéndose a los varios primeros salientes (44’) de acoplamiento formados a un intervalo predeterminado concéntricamente hacia fuera desde la placa (40) anular. The core support plate (4 ') includes several first coupling projections (44') whose cross section is rectangular so that it is formed at a predetermined interval concentrically inwards from the annular plate (40), and several second projections (45 ') of coupling whose cross section is in the form of a cross opposing the first several protrusions (44') of coupling formed at a predetermined interval concentrically outward from the annular plate (40).

Por tanto, en esta realización, cuando se montan varios conjuntos (3c’) de núcleos de estator en la placa (4’) de soporte de núcleo, el número de primeros salientes (44’) de acoplamiento se dispone entre las caras internas del número de conjuntos (3c’) de núcleos de estator adyacentes, y el número de segundos salientes (45’) de acoplamiento se dispone en un espacio S con forma de cruz formado entre los lados externos del número de conjuntos (3c’) de núcleos de estator adyacentes. Finalmente, el movimiento de los conjuntos (3c’) de núcleos de estator montados está limitado. Por tanto, esta realización es más sencilla que la realización en vista de la placa (4’) de soporte de núcleo, y la primera también apoya más eficazmente el número de conjuntos (3c’) de núcleos de estator que la última. Therefore, in this embodiment, when several sets (3c ') of stator cores are mounted on the core support plate (4'), the number of first engagement projections (44 ') is disposed between the inner faces of the number of sets (3c ') of adjacent stator cores, and the number of second projections (45') of coupling are arranged in a cross-shaped space S formed between the outer sides of the number of sets (3c ') of cores of adjacent stator. Finally, the movement of assembled sets of stator cores (3c ’) is limited. Therefore, this embodiment is simpler than the realization in view of the core support plate (4 ’), and the first also more effectively supports the number of stator core assemblies (3c’) than the last.

Tal como se describió anteriormente, se forma una hendidura (31’) de inserción en los lados izquierdo y derecho entre una extensión (34’) externa de un núcleo (3a’) de estator de división y una brida 30b externa del carrete (30), de modo que se forma un espacio S con forma de cruz entre los lados externos de los conjuntos (3c’) de núcleos de estator adyacentes. As described above, an insertion slit (31 ') is formed on the left and right sides between an external extension (34') of a dividing stator core (3a ') and an external flange 30b of the reel (30 ), so that a cross-shaped space S is formed between the outer sides of the sets (3c ') of adjacent stator cores.

La figura 14A es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra la relación de acoplamiento de un conjunto de núcleos de estator y una placa de soporte de núcleo según una realización de la presente invención. La figura 14B es una vista ampliada que muestra un núcleo de estator de división. Figure 14A is an exploded perspective view showing the coupling ratio of a set of stator cores and a core support plate according to an embodiment of the present invention. Figure 14B is an enlarged view showing a dividing stator core.

En referencia a las figuras 14A y 14B, en el caso de un estator según la realización de la presente invención, una estructura de varios conjuntos (3c”) de núcleos de estator es similar a la de la segunda realización. Sin embargo, los salientes (30c y 30d) de acoplamiento cuyas secciones transversales son circulares o rectangulares se extienden en la parte interna del carrete (30) y se forman las partes internas de las bridas (30c y 30b) externas, ranuras (30e-30h) guía para cableado y guiado de bobinas (3b) (no mostrado) y se perforan orificios (47c y 47d) de acoplamiento correspondientes a salientes (30c y 30d) de acoplamiento en la parte inferior de una placa (40) anular en lugar de varios primeros y segundos salientes (44’ y 45’) de acoplamiento de modo que varios conjuntos (3c”) de núcleos de estator se colocan y soportan automáticamente sobre una placa (4”) de soporte de núcleo anular. Referring to Figures 14A and 14B, in the case of a stator according to the embodiment of the present invention, a structure of several sets (3c ") of stator cores is similar to that of the second embodiment. However, the coupling projections (30c and 30d) whose cross sections are circular or rectangular extend into the internal part of the reel (30) and the internal parts of the external flanges (30c and 30b) are formed, grooves (30e- 30h) guide for wiring and guidance of coils (3b) (not shown) and coupling holes (47c and 47d) corresponding to coupling projections (30c and 30d) are drilled in the bottom of an annular plate (40) instead of several first and second projections (44 'and 45') of coupling so that several sets (3c ") of stator cores are automatically placed and supported on an annular core support plate (4").

Es decir, la placa (4”) de soporte de núcleo se forma mediante una prensa usando un BMC (compuesto de moldeo a granel) diferente de las placas de soporte de núcleo moldeado por inyección de las realizaciones primera y segunda. Con el fin de fijar el número de conjuntos (3c”) de núcleos de estator, se forman bridas (41 y 42) guía interna y externa en las circunferencias interna y externa de la placa (40) anular, y simultáneamente se perforan orificios (47c y 47) de acoplamiento en la parte inferior de la placa anular. Además, una extensión (40a) en la que se forma un orificio (47e) pasante a través del que se fija un estator en un alojamiento (2) de una lavadora, se forma de manera solidaria en la circunferencia interna de la placa (40) anular. Cuando se combina en el alojamiento (2) de la lavadora, la extensión (40a) desempeña el papel de evitar que el agua que se escapa de la lavadora y que fluye hacia abajo penetre en el interior del motor. That is, the core support plate (4 ") is formed by a press using a BMC (bulk molding compound) different from the injection molded core support plates of the first and second embodiments. In order to fix the number of sets (3c ”) of stator cores, internal and external guide flanges (41 and 42) are formed in the inner and outer circumferences of the annular plate (40), and holes are drilled simultaneously ( 47c and 47) coupling at the bottom of the annular plate. In addition, an extension (40a) in which a through hole (47e) is formed through which a stator is fixed in a housing (2) of a washing machine, is formed jointly in the internal circumference of the plate (40 ) cancel. When combined in the housing (2) of the washer, the extension (40a) plays the role of preventing water leaking from the washer and flowing down from entering the interior of the engine.

Por tanto, en el estator de la realización de la presente invención, las bobinas se enrollan alrededor del carrete (30) en el que un núcleo (3a’) se combina preparando así conjuntos (3c”) de núcleos de estator, y entonces se insertan salientes (30c y 30d) de acoplamiento y se fijan en orificios (47c y 47d) de acoplamiento formados en la placa (4”) de soporte de núcleo. En este caso, por ejemplo, una estructura de fijación entre los salientes (30c y 30d) de acoplamiento y los orificios (47c y 47d) de acoplamiento, impide que el extremo delantero se empalme térmicamente y se separe tras combinarse mediante un ajuste forzado o una estructura de suspensión. Therefore, in the stator of the embodiment of the present invention, the coils are wound around the reel (30) in which a core (3a ') is combined thus preparing sets (3c ") of stator cores, and then they insert projections (30c and 30d) of coupling and are fixed in holes (47c and 47d) formed in the core support plate (4 "). In this case, for example, a fixing structure between the coupling projections (30c and 30d) and the coupling holes (47c and 47d), prevents the front end from thermally splicing and separating after being combined by forced adjustment or a suspension structure.

Después, las bobinas sacadas de los conjuntos (3c”) de núcleos de estator se conectan entre sí mediante las hendiduras (30e-30h) guía, y varios conjuntos (3c”) de núcleos de estator se someten a un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible de manera similar a la realización de la figura 11A, consiguiendo de ese modo durabilidad e impermeabilidad. Then, the coils taken from the sets (3c ") of stator cores are connected to each other by the guide grooves (30e-30h), and several sets (3c") of stator cores are subjected to an insert molding method using thermosetting resin in a manner similar to the embodiment of Figure 11A, thereby achieving durability and impermeability.

Como resultado, el número de conjuntos (3c”) de núcleos de estator puede montarse de manera sencilla con la placa (4”) de soporte de núcleo. En este caso, puesto que las posiciones de montaje en las direcciones radial y circunferencial para los conjuntos (3c”) de núcleos de estator se determinan automáticamente, la productividad de montaje es verdaderamente excelente. As a result, the number of sets (3c ") of stator cores can be easily mounted with the core support plate (4"). In this case, since the mounting positions in the radial and circumferential directions for the sets (3c ”) of stator cores are determined automatically, the mounting productivity is truly excellent.

Entretanto, en el motor BLDC de doble rotor según la presente invención tal como se muestra en la figura 9C, el rotor (5) está soportado en la estructura (8) de culata compuestas partir de un par de estructuras (8a y 8b) de culata interna y externa desempeñando también el papel de culata los rotores (5a y 5b) interno y externo en los que varios imanes (6a y 6b) se oponen entre sí. Meanwhile, in the BLDC double rotor motor according to the present invention as shown in Figure 9C, the rotor (5) is supported on the cylinder head structure (8) composed of a pair of structures (8a and 8b) of internal and external cylinder head also playing the role of cylinder head internal and external rotors (5a and 5b) in which several magnets (6a and 6b) oppose each other.

Tal como se describió anteriormente, el motor BLDC según la presente invención puede obtener grandes ventajas de un doble rotor pudiendo aumentar el rendimiento de motor y el par motor y eliminar desventajas de alto coste de material debido a un material magnético de alto rendimiento proporcionando un motor en el que las bobinas de estator están completamente divididas. Además, la presente invención obtiene grandes ventajas de tener una pequeña cantidad de vibración axial de un motor de núcleo radial y elimina las desventajas del alto coste de bobinado de bobinas debido al uso del núcleo de estator integrado y un alto coste de inversión de las instalaciones debido al uso de una máquina de bobinado exclusiva. As described above, the BLDC motor according to the present invention can obtain great advantages of a double rotor being able to increase the motor efficiency and the torque and eliminate disadvantages of high material cost due to a high performance magnetic material providing a motor in which the stator coils are completely divided. Furthermore, the present invention obtains great advantages of having a small amount of axial vibration of a radial core motor and eliminates the disadvantages of the high coil winding cost due to the use of the integrated stator core and a high investment cost of the installations. Due to the use of an exclusive winding machine.

La presente invención puede mejorar enormemente la productividad de montaje de un estator conectando fácilmente y entre sí bobinas colocando y fijando automáticamente una pluralidad de conjuntos de núcleos de estator a una placa de soporte de núcleo cuando se emplea una estructura de doble rotor y núcleo de estator de división. The present invention can greatly improve the productivity of mounting a stator by easily and mutually connecting coils by automatically placing and fixing a plurality of stator core assemblies to a core support plate when a double rotor structure and stator core is employed. of division.

Además, la presente invención puede mejorar la durabilidad y fiabilidad moldeando de manera solidaria los rotores interno y externo y cojinetes mediante un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible. Además, la estructura de doble rotor según la presente invención es apropiada para una fuente de accionamiento de un tambor para una lavadora que requiere impermeabilidad y durabilidad moldeando de manera solidaria un estator mediante un método de moldeo por inserción usando resina termoendurecible y combinando el estator junto con los dobles rotores integrados. Furthermore, the present invention can improve durability and reliability by jointly molding the internal and external rotors and bearings by an insert molding method using thermosetting resin. In addition, the double rotor structure according to the present invention is suitable for a drum drive source for a washing machine that requires impermeability and durability by solidary molding a stator by an insert molding method using thermosetting resin and combining the stator together with integrated double rotors.

Tal como se describió anteriormente, la presente invención se ha descrito con respecto a realizaciones particularmente preferidas. Sin embargo, la presente invención no se limita a las realizaciones anteriores, y para un experto habitual en la técnica es posible realizar diversas modificaciones y variaciones, sin apartarse de las reivindicaciones adjuntas. As described above, the present invention has been described with respect to particularly preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and for a person skilled in the art it is possible to make various modifications and variations, without departing from the appended claims.

Claims (7)

REIVINDICACIONES 1. Motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) que tiene una estructura de doble rotor de núcleo radial, comprendiendo el motor BLDC: 1. Brushless DC motor (BLDC) that has a radial rotor double rotor structure, comprising the BLDC motor: un árbol (9) giratorio adaptado para montarse de manera giratoria en un alojamiento (2) de un aparato en el que puede montarse el motor (1) BLDC, a rotating shaft (9) adapted to be rotatably mounted in a housing (2) of an apparatus in which the BLDC motor (1) can be mounted, un doble rotor (5) que incluye un rotor (5a) interno y un rotor (5b) externo, combinándose las partes centrales del rotor (5a) interno y del rotor (5b) externo con el árbol (9) giratorio mediante un cojinete (7) para el soporte giratorio, estando dispuesta una pluralidad de imanes (6a, 6b) de polo N y polo S alternativamente en forma anular en el rotor (5a, 5b) interno y externo, respectivamente, de manera que la forma anular de los imanes en el rotor interno es concéntrica a la forma anular de los imanes en el rotor externo y los imanes (6a) en el rotor (5a) interno tienen una distancia predeterminada y a una polaridad diferente a la de los imanes (6b) opuestos correspondientes en el rotor (5b) externo, y a double rotor (5) that includes an internal rotor (5a) and an external rotor (5b), the central parts of the internal rotor (5a) and the external rotor (5b) being combined with the rotating shaft (9) by means of a bearing ( 7) for the rotating support, a plurality of magnets (6a, 6b) of pole N and pole S being arranged alternately in annular form in the internal and external rotor (5a, 5b), respectively, so that the annular shape of the magnets in the internal rotor is concentric to the annular shape of the magnets in the external rotor and the magnets (6a) in the internal rotor (5a) have a predetermined distance and a polarity different from that of the corresponding opposite magnets (6b) in the external rotor (5b), and un estator (3) anular adaptado para fijarse al alojamiento (2) e instalarse entre los rotores (5a, 5b) interno y externo, comprendiendo el estator (3) varios conjuntos (3c”) de núcleos de estator distintos, comprendiendo cada uno un núcleo (3a, 3a’) de estator y una bobina (3b), an annular stator (3) adapted to be fixed to the housing (2) and installed between the internal and external rotors (5a, 5b), the stator (3) comprising several sets (3c ") of different stator cores, each comprising a stator core (3a, 3a ') and a coil (3b), un circuito magnético que está formado por imanes opuestos en los rotores (5a, 5b) interno y externo que tienen diferentes polaridades y los núcleos (3a; 3a’) de estator separados situados entre el rotor (5a) interno y el rotor (5b) externo, a magnetic circuit that is formed by opposite magnets in the internal and external rotors (5a, 5b) having different polarities and the separate stator cores (3a; 3a ') located between the internal rotor (5a) and the rotor (5b) external, caracterizado porque characterized because cada conjunto (3c”) de núcleos de estator comprende un carrete (30) de aislamiento que tiene bridas (30a, 30b) interna y externa y que rodean un núcleo (3a; 3a’) de estator correspondiente, each set (3c ") of stator cores comprises an insulating reel (30) having internal and external flanges (30a, 30b) and surrounding a corresponding stator core (3a; 3a’), la bobina (3b) se enrolla alrededor de la circunferencia externa del carrete (30), the coil (3b) is wound around the outer circumference of the reel (30), una placa (4”) de soporte de núcleo anular alberga y soporta los conjuntos (3c”) de núcleos de estator en una superficie de la misma con un intervalo predeterminado entre ellos, an annular core support plate (4 ") houses and supports the sets (3c") of stator cores on a surface thereof with a predetermined interval between them, se extienden primeros y segundos salientes (30c, 30d) de acoplamiento desde la parte inferior de las bridas (30a, 30b) interna y externa, respectivamente, de los carretes (30) de aislamiento, first and second projections (30c, 30d) of coupling extend from the bottom of the inner and outer flanges (30a, 30b), respectively, of the insulation reels (30), y están formados varios primeros y segundos orificios (47c, 47d) de acoplamiento en la placa (4”) de soporte de núcleo anular en los que se insertan los primeros y segundos salientes (30c, 30d) de acoplamiento de manera que los conjuntos (3c”) de núcleos de estator se colocan en la placa de soporte anular en dirección radial y circunferencial, y and several first and second holes (47c, 47d) are formed in the ring core support plate (4 ") in which the first and second projections (30c, 30d) are inserted so that the assemblies ( 3c ") of stator cores are placed on the annular support plate in radial and circumferential direction, and está formado un soporte (3e) de estator entre la placa (4”) de soporte de núcleo anular y los varios conjuntos (3c”) de núcleos de estator mediante moldeo por inserción con resina termoendurecible con el fin de integrar los conjuntos (3c”) de núcleos de estator en la placa (4”) de soporte de núcleo anular en un único cuerpo de forma anular, y a stator support (3e) is formed between the annular core support plate (4 ") and the various sets (3c") of stator cores by insert molding with thermosetting resin in order to integrate the assemblies (3c " ) of stator cores in the annular core support plate (4 ") in a single annular body, and una parte (40a) de extensión se extiende hacia el interior desde la placa (4”) de soporte de núcleo y está adaptada para acoplarse con el alojamiento (2) del aparato. an extension part (40a) extends inwardly from the core support plate (4 ") and is adapted to engage with the housing (2) of the apparatus. 2. Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho doble rotor comprende: 2. Motor according to claim 1, characterized in that said double rotor comprises: una primera estructura (8a) de culata cuyo extremo interno está conectado al cojinete (7) y que tiene una primera parte curvada en el otro extremo que está curvada perpendicularmente para formar una forma de copa; a first cylinder head structure (8a) whose inner end is connected to the bearing (7) and having a first part curved at the other end that is perpendicularly curved to form a cup shape; una segunda estructura (8b) de culata que está combinada de manera solidaria con la primera estructura (8a) de culata, y cuyo extremo interno está conectado al cojinete (7), estando curvada perpendicularmente una segunda parte curvada en el otro extremo para mantener una distancia igual con respecto a la primera parte curvada de la primera estructura (8a) de culata; a second cylinder head structure (8b) which is combined in solidarity with the first cylinder head structure (8a), and whose inner end is connected to the bearing (7), a second curved part being perpendicularly curved at the other end to maintain a equal distance with respect to the first curved part of the first cylinder head structure (8a); una pluralidad de primeros imanes (6a) de polo N y polo S dispuestos de manera alterna en forma anular en la superficie circunferencial externa de la primera parte curvada; y a plurality of first magnets (6a) of pole N and pole S alternately arranged annularly on the outer circumferential surface of the first curved part; Y una pluralidad de segundos imanes (6b) de polo N y polo S dispuestos de manera alterna en forma anular en la superficie circunferencial interna de la segunda parte curvada de manera que los imanes (6a, 6b) en las partes curvadas primera y segunda que están dispuestas opuestas entre sí tienen diferentes polaridades. a plurality of second magnets (6b) of pole N and pole S alternately arranged annularly on the inner circumferential surface of the second curved part so that the magnets (6a, 6b) in the first and second curved portions that are arranged opposite each other have different polarities. 3. Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho doble rotor (50) comprende: 3. Motor according to claim 1, characterized in that said double rotor (50) comprises: un rotor (50a) interno que tiene una culata (51a) interna cilíndrica y una pluralidad de primeros imanes (6a) de polo N y polo S que están dispuestos de manera alterna en forma anular en la superficie circunferencial externa de la culata (51a) interna; an internal rotor (50a) having a cylindrical internal cylinder head (51a) and a plurality of first magnets (6a) of pole N and pole S which are alternately arranged annularly on the outer circumferential surface of the cylinder head (51a) internal; un rotor (50b) externo que tiene una culata (51b) externa que tiene un diámetro mayor que el de la culata (51a) interna para mantener una distancia igual desde la culata (51a) interna, y una pluralidad de segundos imanes (6b) de polo N y polo S dispuestos de manera alterna en forma anular en la superficie circunferencial interna de la culata (51b) externa de manera que los imanes (6a, 6b) en las culatas (51a, 51b) interna y externa que están dispuestas opuestas entre sí tienen diferentes polaridades; y an external rotor (50b) having an external cylinder head (51b) having a diameter greater than that of the internal cylinder head (51a) to maintain an equal distance from the internal cylinder head (51a), and a plurality of second magnets (6b) of pole N and pole S alternately arranged annularly on the inner circumferential surface of the outer cylinder head (51b) so that the magnets (6a, 6b) on the inner and outer cylinder heads (51a, 51b) which are arranged opposite they have different polarities with each other; Y un soporte (53) de rotor anular formado de manera solidaria que forma un espacio en el que el estator (3) está insertado entre los rotores (50a, 50b) interno y externo, y que está moldeado con resina termoendurecible de modo que el extremo interno del mismo está conectado a la superficie circunferencial externa del cojinete (7a). an annular rotor support (53) formed in a integral manner that forms a space in which the stator (3) is inserted between the internal and external rotors (50a, 50b), and which is molded with thermosetting resin so that the end Its internal is connected to the outer circumferential surface of the bearing (7a).
4. Four.
Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato para el que está adaptado que se monte el árbol (9) giratorio es un tambor de lavadora de una lavadora. Motor according to claim 1, characterized in that the apparatus for which the rotating shaft (9) is adapted is a washing drum of a washing machine.
5. 5.
Motor según la reivindicación 3, caracterizado porque están formados varios orificios (10) de refrigeración para refrigerar las bobinas (3b) de estator en el soporte (53) de rotor entre los rotores (50a y 50b) interno y externo. Motor according to claim 3, characterized in that several cooling holes (10) are formed to cool the stator coils (3b) in the rotor support (53) between the internal and external rotors (50a and 50b).
6. 6.
Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque varias aspas (54) de ventilador de refrigeración están formadas de manera solidaria en la superficie inferior del rotor (50b) externo, de modo que se lleva a cabo la refrigeración por aire para el estator (3) durante la rotación de los rotores (5). Motor according to claim 1, characterized in that several cooling fan blades (54) are formed integrally in the lower surface of the external rotor (50b), so that air cooling for the stator (3) is carried out during the rotation of the rotors (5).
7. 7.
Motor según la reivindicación 1, caracterizado porque un extremo del árbol (9) giratorio está conectado al doble rotor (5) mediante un cojinete (7), y el otro extremo del árbol (9) giratorio está soportado de manera giratoria mediante un apoyo (11) adaptado para instalarse en el alojamiento (2) de una lavadora. Motor according to claim 1, characterized in that one end of the rotating shaft (9) is connected to the double rotor (5) by means of a bearing (7), and the other end of the rotating shaft (9) is rotatably supported by a support ( 11) adapted to be installed in the housing (2) of a washing machine.
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