电动压缩机电机用平衡配重及其制造方法

技术领域

本发明涉及电动压缩机电机用平衡配重及其制造方法。

背景技术

平衡配重(balance weight)是用于实现机械装置的重量平衡的部件，尤其使用于电机或车轮等动态装置，例如广泛使用于电动汽车、洗衣机、电梯、空调等。

一般，在如空调或冰箱这样的制冷设备的内部具备用于使制冷剂还原为液态的压缩机，基于压缩机特性，使用具有大扭矩且能够高速旋转的电机。此时，在转子旋转的过程中，为了防止由重量偏差引起的振动，需要平衡配重。

以往，作为平衡配重的材料使用铅(Pb)，但是铅虽然容易进行加工，但是由于对人体有害，因此最近不怎么使用，并且在长时间使用时存在有可能产生腐蚀的问题。

另外，在韩国公开专利公报10-2005-0017849中，虽然作为平衡配重的材料使用了黄铜，但是由于无法将比重提高至黄铜以上，因此对于小型化存在限制。

另一方面，作为以往的制造平衡配重的方法，主要使用了压铸(die-casting)法，但是压铸是将作为原材料的金属熔化并以高压注入到金属材质框里的方法，虽然具有能够得到真密度的优点，但是在尺寸的精度低而要求精密尺寸的情况下，需要额外的切削加工工序，存在需要更多的加工费的缺点。另外，最近由于加工技术的发展，能够对圆钢进行加工来制造，并且能够经过锻造和加工工序来制造，但是这种工法存在材料损失多且制造费用高的缺点。

另外，有时还会利用切削加工，但是这存在需要很多加工费的缺点。

为了制造既符合现代各种设备的尺寸又满足经济需求的平衡配重，相比以往的平衡配重，需要开发具有高比重的特性且能够根据需要调节比重的技术。

现有技术文献

专利文献1大韩民国公开专利公报第10-2005-0017849号

发明内容

要解决的技术问题

本发明所要解决的技术课题为提供能够实现期望的比重的电动压缩机电机用平衡配重及其制造方法。

本发明所要解决的技术课题不限定于以上提及的技术课题，本领域技术人员能够从以下的记载明确理解未提及的其他技术课题。

用于解决问题的手段

为了实现上述技术课题，本发明的一实施例提供电动压缩机电机用平衡配重。

在本发明的实施例中，电动压缩机电机用平衡配重可以包含主配重物质及比重调节物质。

在本发明的实施例中，上述主配重物质可以包含黄铜、纯铜或铁。

在本发明的实施例中，上述比重调节物质可以包含钨(W)、钼(Mo)或碳化钨(WC)。

在本发明的实施例中，上述主配重物质为黄铜，上述比重调节物质为钨，相对于总重量包含10wt％以上的上述钨，该电动压缩机电机用平衡配重可以具有8.5以上的比重。

为了实现上述技术课题，本发明的另一实施例提供电动压缩机电机用平衡配重制造方法。

在本发明的实施例中，电动压缩机电机用平衡配重制造方法包含：选择主配重物质及比重调节物质，使得具有目标比重的步骤；将上述比重调节物质粉末及上述主配重物质粉末混合来形成混合粉末的步骤；对上述混合粉末进行加压成型之后进行烧结来形成烧结体的步骤；以及再次对上述烧结体进行加压的步骤。

在本发明的实施例中，上述主配重物质可以包含黄铜、纯铜或铁。

在本发明的实施例中，在将上述目标比重设定为比上述主配重物质的比重高时，上述比重调节物质可以包含钨(W)、钼(Mo)或碳化钨(WC)。

在本发明的实施例中，上述主配重物质粉末的平均粒度可以为10μm至140μm。

在本发明的实施例中，上述比重调节物质粉末的平均粒度可以为10μm至100μm。

在本发明的实施例中，在上述比重调节物质粉末的平均粒度小于10μm时，在上述的选择主配重物质及比重调节物质的步骤与上述的形成混合粉末的步骤之间，还包含对上述比重调节物质的粉末进行颗粒化的步骤。

发明效果

根据本发明的实施例的电动压缩机电机用平衡配重，能够使比重调节物质的含量变化来实现所需的比重，能够提高比重来调节尺寸，从而有利于小型化，能够实现电机设计的改善，能够扩展适用设备的范围。

另外，由于利用粉末冶金法，因此能够减少加工步骤，经济性好。

本发明的效果不限于上述的效果，应理解为，包含能够从记载于本发明的说明书或权利要求书的发明结构推论的所有效果。

附图说明

图1是基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重的立体图、俯视图、主视图及A'-A”线剖视图。

图2是基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重的图。

图3是基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重制造方法的顺序图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行说明。但是，本发明能够以各种不同的方式实现，因此不限于此处说明的实施例。并且，为了明确说明本发明，在附图中省略了与说明无关的部分，并且在整个说明书中对类似的部分附上类似的附图标记。

在整个说明书中，在记载为某个部分与其他部分“连接(接续，接触，结合)”时，这不仅包括“直接连接”的情况，还包括在其中间隔着其他部件“间接连接”的情况。另外，在记载为某部分“包含”某构成要素时，只要没有特别记载相反的内容，则意味着还可以包含其他构成要素，而不是意味着排除其他构成要素。

本说明书中使用的用语仅是为了说明特定的实施例而使用，而不意图限定本发明。除非在文脉上明确表现出不同的意思，则单个的表达包含多数的表达。在本说明书中，应理解为，“包含”或“具有”等用语是为了表述记载于说明书上的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在，而不预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。

对基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重进行说明。

图1是基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重的立体图、俯视图、主视图以及A'-A”线剖视图。

图2是基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重的图。

参照图1及图2，基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重10包含主配重物质以及比重调节物质。

上述主配重物质可以包含黄铜(brass)、纯铜(Cu)或铁(Fe)。

上述黄铜的锌与铜的含量比例如可以是2：8，但是并不限定于此。

上述比重调节物质是比重比上述主配重物质更大的物质，例如可以包含钨(W)、钼(Mo)或碳化钨(WC)。

调节增加比重的比重调节物质的含量并包含到上述主配重物质，从而能够得到所目标的比重。

例如，上述主配重物质为锌(Zn)与铜(Cu)的含量比为2：8的黄铜(brass)，上述比重调节物质为钨(W)，相对于总重量包含10wt％以上的上述钨的本发明的平衡配重可以具有8.5以上的比重。

另外例如，上述主配重物质为纯铜(Cu)，上述比重调节物质为钨(W)，相对于总重量包含6.5wt％以上的上述钨的本发明的平衡配重可以具有8.5以上的比重。

另外例如，上述主配重物质为铁(Fe)，上述比重调节物质为钨(W)，相对于总重量包含8.5wt％以上的上述钨的本发明的平衡配重可以具有7.8以上的比重。

对基于本发明的另一实施例的电动压缩机电机用平衡配重制造方法进行说明。

图3是基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重制造方法的顺序图。

参照图3，基于本发明的一实施例的电动压缩机电机用平衡配重制造方法，包含：选择主配重物质及比重调节物质，使得具有目标比重的步骤(S100)；混合上述比重调节物质粉末及上述主配重物质粉末来形成混合粉末的步骤(S200)；对上述混合粉末进行加压成型之后进行烧结来形成烧结体的步骤(S300)；以及再次对上述烧结体进行加压的步骤(S400)。

在第一个步骤中，选择主配重物质和比重调节物质，使得具有目标比重(S100)。

上述主配重物质可以包含黄铜(brass)、纯铜(Cu)或铁(Fe)。

上述黄铜的锌与铜的含量比可以优选为2：8，但并不限定于此。

上述比重调节物质是比重比上述主配重物质更大的物质，例如可以包含钨(W)、钼(Mo)或碳化钨(WC)。

在将上述目标比重设定为比上述主配重物质的比重高时，能够选择适合于目标比重的主配重物质和比重调节物质并确定含量。

例如，在上述目标比重为8.5以上时，当上述主配重物质为黄铜(brass)且上述比重调节物质为钨(W)时，上述钨的含量可以是10wt％以上。

另外例如，在上述目标比重为8.5以上时，当上述主配重物质为纯铜(Cu)且上述比重调节物质为钨(W)时，上述钨的含量可以是6.5wt％以上。

另外例如，在上述目标比重为7.8以上时，当上述主配重物质为铁(Fe)且上述比重调节物质为钨(W)时，上述钨的含量可以是8.5wt％以上。

在第二个步骤中，混合上述比重调节物质粉末和上述主配重物质粉末来形成混合粉末(S200)。

上述主配重物质粉末的平均粒度可以是10μm至140μm。

当上述主配重物质粉末的平均粒度小于10μm或超过140um时，在进行成型时，由于粉末填充量的变化，可能会产生严重的重量偏差。

另外，上述比重调节物质粉末的平均粒度可以是10μm至100μm。

当上述比重调节物质粉末的平均粒度小于10μm或超过100um时，在进行成型时，由于粉末填充量的变化，有可能产生重量偏差。

在上述比重调节物质粉末的平均粒度小于10μm时，为了防止偏析，能够通过颗粒化工序将平均粒度制作为10μm至100μm。关于颗粒化工序，将在后面再次叙述。

上述主配重物质粉末及比重调节物质粉末的平均粒度差可以优选为10μm以下。

当上述平均粒度差超过10μm时，有可能产生偏析现象。

上述偏析(segregation)是将比重差大或粒度差大的两个粉末混合时，在混合过程中产生局部的组合不均匀性的现象。为了减少这种偏析，能够通过减少混合粉末的比重差或粒度差来缓和。

上述混合能够使用混合机来执行，例如，能够添加0.5～1.0wt％的成型工序所需的润滑剂，使用双锥型搅拌机或V型搅拌机来执行。

上述混合例如能够执行10分钟至1小时。

在第三个步骤中，在对上述混合粉末进行加压成型之后进行烧结来形成烧结体(S300)。

关于上述加压成型，优选以4至12ton/cm

关于上述烧结，优选以300℃至1450℃的温度，执行10分钟至2小时，但是并不限定于此。

例如，在上述主配重物质为黄铜(brass)且上述比重调节物质为钨(W)时，能够在包含N

在第四个步骤中，能够再次对上述烧结体进行加压(S400)。

为了平衡配重的小型化，密度越高越有利，但是上述烧结体可以包含有气孔。因此，为了最大限度地提高密度，作为后处理能够施加压力来最小化气孔。

上述再加压工序能够将上述烧结体放入到模具并施加压力来执行，由此能够提高上述烧结体的尺寸精度并提高密度。

在进行上述再加压时，压力优选为4至12ton/cm

粉末冶金法相比压铸法，虽然制造费用少，但是难以获得真密度，存在密度低的缺点。因此，为了完善该点，适当地添加比重高的比重调节物质，从而能够将比重调整到期望的比重，或者反而将比重调整得更高。

例如，在使用黄铜锻造品、加工品、压铸品等时，其比重为8.67g/cm

另外，关于粉末冶金法，由于生产效率高，材料利用率好，尺寸精度高，能够制造为接近最终形状，从而能够大幅省略切削加工。

进一步地，在上述比重调节物质粉末的平均粒度小于10μm时，在选择上述主配重物质和比重调节物质的步骤(S100)与形成上述混合粉末的步骤(S200)之间，还可以包含对上述比重调节物质的粉末进行颗粒化(granulation)的步骤。

在上述比重调节物质粉末的平均粒度小于10μm时，在混合工序中有可能产生粒子分布不均匀的偏析，在成型时也有可能产生粒子的偏析现象和产品间重量的偏差。因此，为了使平均粒度增加至10μm以上，需要执行上述颗粒化。

上述颗粒化(granulation)可以将上述比重调节物质粉末与包含液体及粘合剂的浆料材料混合并在热风条件下喷射并干燥来执行。

关于上述液体，能够使用乙醇或水，但是并不限定于此。

关于上述粘合剂，能够使用聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral，PVB)或PVA(polyvinyl alcohol，聚乙烯醇)，但是并不限定于此。上述粘合剂执行在进行颗粒化时赋予结合力的功能。

通过上述颗粒化工序，比重调节物质粉末的平均粒度成为10μm以上，因此能够防止偏析现象。

制造例1

在将目标比重设定为8.5以上之后，作为主配重物质选择由80wt％的Cu、20wt％的Zn组成的黄铜(brass)，作为比重调节物质选择钨(W)。接着，准备粒度10～140um的黄铜粉末，对粒度2～10um的钨粉末进行颗粒化来准备粒度10～100um的钨颗粒粉末。接着，以90：10重量百分比的含量比来准备上述黄铜粉末与上述钨颗粒粉末，作为润滑剂添加0.7wt％的硬脂酸锌(Zinc stearate)粉末，并且在双锥型混合机中混合10～40分钟左右。接着，在粉末自动成型加压机中以4～10ton/cm

制造例2

相比上述制造例1，除了以85：15重量百分比的含量比来准备黄铜粉末与上述钨颗粒粉末以外，以相同的方法来制造了制造例2的黄铜-钨烧结体。

制造例3

在将目标比重设定为8.6以上之后，作为主配重物质选择纯铜，作为比重调节物质选择钨(W)。接着，准备粒度10～140um的纯铜粉末，对粒度2～10um的钨粉末进行颗粒化来准备粒度10～100um的钨颗粒粉末。接着，以93.5：6.5重量百分比的含量比来准备上述纯铜粉末与上述钨颗粒粉末，作为润滑剂添加0.7wt％的硬脂酸锌(Zinc stearate)粉末，并且在双锥型混合机中混合10～40分钟左右。接着，在粉末自动成型加压机中以4～10ton/cm

制造例4

相比上述制造例3，除了以85：15重量百分比的含量比来准备纯铜粉末与上述钨颗粒粉末以外，以相同的方法来制造了制造例4的纯铜-钨烧结体。

制造例5

在将目标比重设定为7.8以上之后，作为主配重物质选择铁，作为比重调节物质选择钨。接着，准备粒度10～140um的铁粉末，对粒度2～10um的钨粉末进行颗粒化来准备粒度10～100um的钨颗粒粉末。接着，以91.5：8.5重量百分比的含量比来准备上述铁粉末与上述钨颗粒粉末，作为润滑剂添加0.7wt％的硬脂酸锌(Zinc stearate)粉末，并且在双锥型混合机中混合10～40分钟左右。接着，在粉末自动成型加压机中以4～10ton/cm

制造例6

相比上述制造例5，除了以85：15重量百分比的含量比来准备铁粉末与上述钨颗粒粉末以外，以相同的方法来制造了制造例6的纯铜-钨烧结体。

比较例1

购买了锌与铜的含量比为2：8的黄铜材质的锻造品、加工品或压铸品。

比较例2

购买了100％铜(Cu)材质的锻造品、加工品、压铸品。

比较例3

购买了100％铁(Fe)材质的锻造品、加工品、压铸品。

实验例

表1

上述表1是制造例和比较例的所测定的密度。参照上述表1，相比不混合比重调节物质来制造的比较例，混合比重调节物质并进行烧结来制造的制造例的密度更高。

基于本发明的实施例的电动压缩机电机用平衡配重，能够使比重调节物质的含量变化来实现所需的比重，能够提高比重来调节尺寸，从而有利于小型化，能够实现电机设计的改善，能够扩展适用设备的范围。

另外，由于利用粉末冶金法，因此能够减少加工步骤，经济性好。

应理解为，上述的本发明的说明用于例示，本领域技术人员能够不变更本发明的技术思想或必要特征而能够容易变形为其他具体方式。因此，应理解为，以上记载的实施例在所有的面都是例示的、而非限定的。例如，以单一形式说明的各构成要素也能够分散实施，同样以分散形式说明的构成要素也能够以结合的方式实施。

本发明的范围通过权利要求书来表示，应解释为，从权利要求的意思、范围及其等同概念导出的所有变更或变形的方式包含在本发明的范围。

附图标记说明

10：平衡配重