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KR100327693B1 - 전동기의 로터 - Google Patents

전동기의 로터 Download PDF

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KR100327693B1
KR100327693B1 KR1019990019174A KR19990019174A KR100327693B1 KR 100327693 B1 KR100327693 B1 KR 100327693B1 KR 1019990019174 A KR1019990019174 A KR 1019990019174A KR 19990019174 A KR19990019174 A KR 19990019174A KR 100327693 B1 KR100327693 B1 KR 100327693B1
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South Korea
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yoke
rotor
unit
circumferential
electric motor
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시가츠요시
하야시긴야
엔도우마사미
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니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은 프레임의 기판부에 크랙 등이 발생하기 어렵고 축 지지부의 크기 정밀도가 안정적으로 양호한 전동기의 로터를 제공하는 것으로서, 프레임(29)은 원통형 요크 장착부(30) 및 평판형상의 기판부(31)를 갖는 것이고 기판부(31)에는 수지보스부(32)가 일체 형성되며, 수지보스부(32)에는 회전축이 고정되고, 요크 장착부(30)에는 로터 요크(35)가 장착되어 있고, 이 경우 로터 요크(35)가 6개의 단위 요크(36)로 분할되어 있으므로, 6개의 단위요크(36)를 성형틀 내에 수납하여 용융수지를 주입함에 따라 프레임(29)을 성형할 때 로터요크(35)의 팽창·수납이 둘레방향으로 분산되고, 기판부(31)에 직경축소방향으로의 응력이 작용하기 어려워지며, 이 때문에 기판부(31)에 잔류응력으로 크랙 등이 발생하는 것이 방지되고 수지보스부(32)가 변위하기 어려워지는 것을 특징으로 한다.

Description

전동기의 로터{ROTOR OF ELECTROMOTOR}
본 발명은 로터요크를 유지하는 수지로 만든 프레임을 구비한 전동기의 로터에 관한 것이다.
도 21은 일본 특개평2-211046호 공보에 개시된 로터를 도시한 것이다. 동 도면에서 프레임(1)은 합성수지를 사출성형하여 이루어진 것으로, 원통형상의 요크장착부(2)와, 기판부에 상당하는 단면 V자 형상의 박판부(3)를 구비하고 있다. 상기 박판부(3)에는 원통형상의 축지지부(4)가 일체 형성되어 있고, 축지지부(4)에는 회전축(5)이 지지되어 있다.
요크 장착부(2)에는 원통형상의 로터요크(6) 및 복수의 로터마그네트(7)가 장착되어 있다. 이 로터요크(6) 및 로터마그네트(7)는 로터요크(6) 및 로터마그네트(7)를 성형틀 내에 수납한 상태에서 용융수지를 주입하는 것에 기초하여 프레임(1)에 일체화된 것이고, 로터요크(6)는 띠형상 강판을 원통형으로 감아 형성되어 있다.
상기 구성의 경우, 프레임(1)의 성형시에는 로터요크(6)가 열에 의해 화살표 A방향으로 직경이 확대되고, 성형후의 냉각시에는 화살표 B방향으로 직경을 축소시키고자 하는 것으로, 로터 요크(6) 및 프레임(1) 간의 열수축율의 차이로부터 성형후의 냉각시에 박판부(3)에 화살표 B 방향으로의 응력이 작용한다. 이 때문에, 축지지부(4)가 축방향으로 변위되므로, 축지지부(4)의 변위를 예상하여 성형틀을 제조하고 있지만, 축지지부(4)의 변위가 안정되지 않고, 충분한 크기 정밀도가 얻어지지 않는다. 이와 함께, 박판부(3)에 확장 축소시의 응력이 남으므로 크랙 등이 발생하기 쉬워진다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은 프레임 기판부에 크랙 등이 발생하기 어렵고, 축 지지부의 크기 정밀도가 안정적으로 양호한 전동기의 로터를 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면(로터를 축방향으로부터 도시한 도면),
도 2는 전체 구성을 직경방향으로부터 도시한 단면도,
도 3은 스테이터코어를 축방향으로부터 도시한 도면,
도 4는 로터의 일부를 직경방향으로부터 도시한 도면,
도 5는 로터의 일부를 축방향으로부터 도시한 도면,
도 6은 강판의 구멍 상태를 도시한 도면,
도 7은 프레임의 성형틀을 직경방향으로부터 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도 1 상당도,
도 9는 로터 요크를 직경방향으로부터 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 도 9 상당도,
도 11은 본 발명의 제 4 실시예를 도시한 도 9 상당도,
도 12는 본 발명의 제 5 실시예를 도시한 도 9 상당도,
도 13은 본 발명의 제 6 실시예를 도시한 도 9 상당도,
도 14는 단위 요크가 지그에 의해 쥐어진 상태를 직경방향에서 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 제 7 실시예를 도시한 도 5 상당도,
도 16은 본 발명의 제 8 실시예를 도시한 도 5 상당도,
도 17은 본 발명의 제 9 실시예를 도시한 도면(로터요크의 일부를 축방향으로부터 본 도면),
도 18a,18b는 본 발명의 제 10 실시예를 도시한 도면으로
도 18a는 도 17 상당도,
도 18b는 오목부 및 돌출부를 축방향으로부터 확대하여 도시한 도면,
도 19는 본 발명의 제 11 실시예를 도시한 도면(단위요크의 일부를 성형틀 내에 수납한 상태에서 직경방향으로부터 도시한 도면),
도 20은 본 발명의 제 12 실시예를 도시한 도 19 상당도 및
도 21은 종래예를 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
14: 티스 23u: U상 코일(코일)
23v: V상 코일(코일) 23w: W상 코일(코일),
24: 스테이터 27: 회전축
28: 로터 29: 프레임
30: 요크 장착부 31: 기판부
32: 수지보스부(축지지부) 35,54: 로터요크
36,55,58: 단위요크 38: 로터마그네트
39: 창부 40: 강판(자성판)
41: 코킹부 45: 홀소자(자기센서)
57: 슬릿
60,61,63,64,66,67,72,73,76∼81,83,84: 분할면
65,82: 절개부
69: 폭이 넓은 부분(외부직경이 큰 부분)
70: 내부직경이 큰 부분
청구항 1에 기재된 전동기의 로터는 통형상의 요크 장착부 및 요크장착부의 한단면을 덮는 기판부를 갖는 수지로 만든 프레임과, 상기 기판부에 설치되고 회전축을 지지하는 축지지부와, 상기 요크장착부에 설치되고 복수의 단위 요크로 거의분할된 통형상의 로터요크와, 상기 요크 장착부에 설치된 복수의 로터마그네트를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 로터요크가 복수의 단위요크로 거의 분할되어 있으므로, 프레임을 성형할 때의 로터요크의 팽창·수축이 둘레방향으로 분산된다. 이 때문에, 프레임의 기판부에 직경 축소방향으로의 응력이 작용하기 어려워지므로, 기판부에 잔류응력으로 크랙 등이 발생하는 것이 방지된다. 이와 함께, 축 지지부가 변위하기 어려워지므로, 축지지부의 크기 정밀도가 안정된다.
청구항 2에 기재된 전동기의 로터는 로터요크가 「스테이터 티스의 갯수/스테이터의 코일의 상수」의 1이외의 약 수개의 단위 요크로 거의 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 소정의 단위 요크간이 티스에 대향하고 있을 때에는 나머지 단위요크 간이 티스에 대항하여, 소정의 단위 요크간이 슬롯의 개구부에 대향하고 있을 때에는 나머지 단위요크간이 슬롯의 개구부에 대향한다. 이 때문에, 복수의 로터 마그네트에 회전 토크가 균일하게 발생하므로 로터의 고르지 못한 회전이 감소된다.
청구항 3에 기재된 전동기의 로터는 로터요크가 3개 또는 6개의 단위요크로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 수단에 의하면, 예를 들어 자성판을 구멍을 뚫어 적층하여 단위요크를 형성하는 경우에 자성판의 구멍의 피치를 짧게 설정할 수 있다. 이 때문에, 수율이 향상되므로 재료비가 절약된다.
청구항 4에 기재된 전동기의 로터는 둘레방향에 인접하는 단위요크간에 로터마그네트의 둘레방향 중앙부가 대향하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 로터 마그네트로부터 단위요크를 경유하여 별도의 로터마그네트에 이르는 자속의 흐름이 단위요크간에서 분단되지 않게 되므로, 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 5에 기재된 전동기의 로터는 로터요크를 복수의 단위요크로 거의 분할하는 슬릿이 로터요크에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 수단에 의하면, 복수의 단위요크가 슬릿의 나머지 부분을 통하여 연결된다. 이 때문에, 복수의 단위요크를 개별적으로 프레임 성형용틀 내에 수납하는 수고가 없어지므로 단위요크의 성형틀 내로의 수납작업성이 향상된다.
청구항 6에 기재된 전동기의 로터는 로터 요크의 축방향 한단측에 자기 센서가 설치되고, 슬릿 중 자기센서가 설치된 축방향 한단부가 폐쇄되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 수단에 의하면 슬릿 중 자기센서에 대향하는 한단부를 개방하는 경우와는 달리, 슬릿의 영향으로 자기센서의 감도에 고르지 못함이 발생하는 것이 방지된다.
청구항 7에 기재된 전동기의 로터는 단위요크가 축방향으로 적층된 복수의 자성판을 기계적으로 연결하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 두꺼운 자성재를 원호상으로 구부려 단위요크를 형성하는 경우에 비해 단위요크를 가공하기 쉬워지므로, 단위요크의 크기 정밀도가 높아지고 로터요크의 진원도(眞圓度)가 향상된다. 또한, 축방향에 인접하는 자성판간이 절연되므로, 자속을 중심으로 하는 와전류손실이 방지되고 자기적인 효율이 향상된다.
청구항 8에 기재된 전동기의 로터는 복수의 자성판의 연결부가 로터 마그네트의 둘레방향 중앙부에 대향하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 로터마그네트로부터 단위요크를 지나 별도의 로터 마그네트에 이르는 자속의 흐름이 연결부에 의해 방해받는 것이 방지되므로 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 9에 기재된 전동기의 로터는 단위요크의 둘레방향단면이 둘레방향으로 단차를 갖는 복수의 분할면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 단위요크의 둘레방향단면과 프레임의 접촉면적이 증가하므로, 프레임에 의한 단위요크의 유지력이 향상되고 로터 요크의 기계적인 강도가 높아진다.
청구항 10에 기재된 전동기의 로터는 축방향 한단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부가 단위요크의 둘레방향단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면 둘레방향에 인접하는 단위요크간에 축방향 한단부가 개구하는 폭이 넓은 간격이 형성되어 있다. 이 때문에, 단위요크의 둘레방향 양단면을 축방향 한단측으로부터 한쌍의 지그에 의해 쥐고, 프레임 성형용의 틀 내에 수납할 수 있으므로, 단위요크의 성형틀 내로의 수납작업성이 향상된다.
청구항 11에 기재된 전동기의 로터는 단위요크의 표면을 외부로 노출시키는창부가 프레임에 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 잇다.
상기 수단에 의하면 프레임 성형용 틀에 위치결정부를 설치하고, 단위요크의 표면을 틀의 위치 결정부에 접촉시키는 것에 기초하여 직경방향으로 위치결정할 수 있다. 이 때문에, 단위요크의 성형틀에 대한 수납위치가 안정되므로, 로터요크의 진원도가 높아진다.
청구항 12에 기재된 전동기의 로터는 단위요크가 축방향으로 적층된 복수의 자성판을 코킹하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 틀 내에 복수의 자성판을 수납하여 위치 결정한 상태에서 코킹할 수 있다. 이 때문에, 복수의 자성판의 적층시의 크기 정밀도가 높아지므로, 단위 요크의 크기 정밀도가 향상되고 로터요크의 진원도가 높아진다.
청구항 13에 기재된 전동기의 로터는 복수의 자성판에 외부직경크기가 나머지 부분보다 큰 외부직경이 큰 부분이 설치되고, 복수의 자성판이 외부직경이 큰 부분에서 코킹되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면, 자속이 흐르기 어려운 코킹부의 주변에 자기통로가 형성된다. 이 때문에, 자속이 코킹부를 우회하여 흐르므로 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 14 기재된 전동기의 로터는 복수의 자성판에 코킹전의 내부직경크기가 나머지 부분보다 큰 내부직경이 큰 부분이 설치되고, 복수의 자성판이 내부직경이 큰 부분에서 코킹되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면 복수의 자성판을 내부 직경이 큰 부분에서 코킹하면, 내부직경이 큰 부분이 내부직경측으로 팽창하지만, 내부직경이 큰 부분의 내부둘레면이 나머지 부분보다 내부 둘레측으로 돌출하는 것이 방지된다. 이 때문에, 내부직경이 큰 부분의 내부둘레면에 로터 마그네트를 부착하는 경우에 로터 마그네트가 내부 둘레측으로 위치가 어긋나는 것이 방지된다.
청구항 15 기재의 전동기의 로터는 단위 요크의 둘레방향단부가 둘레방향에 인접하는 단위요크에 대하여 둘레방향을 따라서 겹쳐져 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면 자속이 둘레방향에 인접하는 단위요크간에서 완전하게 분단되는 것이 방지되므로 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 16에 기재된 전동기의 로터는 통형상으로 배치된 복수의 단위 요크를 직경방향으로 확장하면, 단위요크의 둘레방향단부가 둘레방향에 인접하는 단위요크에 걸어맞추어지는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면 복수의 단위요크를 직경방향으로 확장하면, 둘레방향에 인접하는 단위요크간이 걸어 맞추어지고, 복수의 단위요크가 직경확장상태로 유지된다. 이 때문에, 복수의 단위요크를 가연결상태에서 프레임 성형용틀 내에 수납할 수 있으므로, 단위요크의 성형틀에 대한 수납작업성이 향상된다.
청구항 17에 기재된 전동기의 로터는 축방향 한단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부와, 축방향 타단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부가 단위요크의 둘레방향단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 수단에 의하면 둘레방향에 인접하는 단위요크간에 축방향 한단부가 개구하는 폭이 넓은 간격이 형성된다. 이 때문에, 단위요크의 둘레방향 양단면을 축방향 한단측으로부터 한쌍의 지그에 의해 쥐고 프레임 성형용 틀내에 수납할 수 있으므로, 단위요크의 성형틀 내로의 수납 작업성이 향상된다. 또한, 단위요크를 성형틀 내에 수납하는 데에 있어서, 축방향 타단부에 위치하는 다른 절개부의 내부면을 성형틀의 위치결정부에 접촉시켜, 단위요크를 둘레방향에 위치 결정할 수 있으므로, 로터 요크의 진원도가 향상된다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예를 도 1 내지 도 7에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 아우터로터형의 3상 DC 블러시리스모터에 본 발명을 적용한 것이다. 우선, 도 3에서 스테이터 코어(11)는 6개의 단위코어(12)로 구성된 것이고, 각 단위 코어(12)는 원호상의 요크(13)와 거의 T자 형상을 이루는 6개의 티스(14)를 구비하고 있다. 또한, 부호 '15'는 둘레방향에 인접하는 티스(14) 간에 형성된 슬롯을 도시하고 있다.
각 단위 코어(12)에는 요크(13)의 둘레방향 한단부에 위치하여 오목부(16)가 형성되고 둘레방향 타단부에 위치하여 오목부(17)가 형성되어 있으며 6개의 단위 코어(12)는 각 오목부(17)내에 볼록부(16)를 눌러 넣는 것에 기초하여 기계적 및 자기적으로 연결되어 있다. 또한, 각 단위 코어(12)는 복수장의 강판(도시하지 않음)을 축방향으로 적층하는 것에 기초하여 형성되어 있다.
스테이터 코어(11)의 표면에는 도 2에 도시한 바와 같이 합성수지로 만든 몰드층(18)이 형성되어 있다. 상기 몰드층(18)은 스테이터 코어(11)를 성형틀 내에 수납하여 용융수지를 주입하는 것에 기초하여 형성되어 있고, 몰드층(18)의 내부둘레부에는 복수의 부착판(19)(1개만 도시함)이 등피치로 일체 형성되어 있다. 이각 부착판(19)에는 관통구멍(20)이 형성되어 있고 각 관통구멍(20)내에는 축방향 하단측으로부터 볼트(21)가 삽입되어 있다.
제 1 베이스(22)는 상부면이 개구하는 용기형상을 이루는 것이고 각 볼트(21)의 상단부는 제 1 베이스(22)의 저판부를 관통하고, 제 1 베이스(22)의 내부에 돌출하고 있다. 이 각 볼트(21)의 상단부에는 너트(21a)가 끼워져 있고 스테이터 코어(11)는 각 볼트(21)의 머리부(21b)와 너트(21a) 사이에서 부착판(19), 베이스(22)의 저판부를 체결하는 것에 기초하여 베이스(2)의 저판부에 고정되어 있다.
스테이터 코어(11)에는 몰드층(18)의 위에서 12개의 U형상 코일(23u), 12개의 V형 코일(23v), 12개의 W형 코일(23w)이 장착되어 있다. 이 12개의 U형상 코일(23u)∼12개의 W형 코일(23w)은 각각 1개의 마그네트 와이어를 12개의 티스(14)에 연결적으로 감아 이루어진 것이고, 도 3에 ()로 도시한 바와 같이, 시계방향으로 U형 코일(23u), V형 코일(23v), W형 코일(23w)의 순서로 규칙적으로 배열되어 있다. 또한, 도 2의 부호(24)는 스테이터 코어(11)에 코일(23u∼23w)을 감아 형성된 스테이터를 도시하고 있다.
제 1 베이스(22)는 도 2에 도시한 바와 같이 제 2 베이스(25)에 고정된 것이고 제 1 베이스(22) 및 제 2 베이스(25)에는 베어링(26)의 외륜이 각각 고정되어 있다. 이 두 베어링(26)의 내륜에는 회전축(27)이 삽입되어 있고 회전축(27)의 하단부에는 로터(28)가 고정되어 있다. 이하, 로터(28)에 대하여 상술한다.
프레임(29)는 합성수지를 사출성형하여 이루어진 것이고, 원통형을 이루는요크 장착부(30)와, 요크 장착부(30)의 하부면을 덮는 평판형상의 기판부(31)를 구비하고 있다. 이 기판부(31)의 축심에는 축 지지부에 상당하는 원통형상의 수지 보스부(32)가 일체 형성되어 있고 수지 보스부(32)의 내부둘레면에는 원통형상의 보스 본체(33)가 삽입되어 있다. 상기 보스 본체(33)는 금속으로 형성된 것이고, 보스 본체(33)의 내부 둘레면에는 단부(34)가 형성되어 있다.
요크 장착부(30)에는 원통형상의 로터 요크(35)가 장착되어 있다. 상기 로터요크(35)는 도 1에 도시한 바와 같이 직경방향 폭길이(W)가 동일한 원호형상을 이루는 6개의 단위요크(36)로 분할된 것이고 각 단위 요크(36)의 분할면(둘레방향 단면)(37)은 도 5에 도시한 바와 같이 직선형상을 이루고 둘레방향에 인접하는 분할면(37) 사이에는 간격이 형성되어 있다.
로터요크(35)의 내부 둘레면에는 도 1에 도시한 바와 같이 24개의 로터마그네트(38)가 기계각 15。의 등피치로 장착되어 있고 소정의 6개의 로터 마그네트(38)는 둘레방향 중앙부가 단위 요크(36)(분할면(37))간의 간격에 대향하고 있다. 이 24개의 로터 마그네트(38)는 프레임(29)의 연결부(29a)에 의해 원통형상으로 연결된 것이고, 각 로터 마그네트(38)의 외부 둘레면은 단위요크(36)의 내부 둘레면에 밀착하고 단위요크(36)에 자기적으로 연결되어 있다. 또한, 연결부(29a)는 프레임(29)의 요크 장착부(30)에 일체 형성된 것이다.
요크 장착부(30)의 외부 둘레면에는 도 4에 도시한 바와 같이 각 단위 요크(36)의 둘레방향 단부에 위치하여 창부(39)가 형성되어 있다. 이 각 창부(39)는 직사각형 형상으로 개구하는 것이고 각 창부(39)로부터는 단위 요크(36)의 외부 둘레면이 노출되어 있다. 또한, 각 단위요크(36)는 복수장의 강판(40)(도 6 참조)를 축방향으로 적층하여 이루어진 것이고, 축방향으로 적층된 복수장의 강판(40)은, 도 5에 부호 41에서 도시한 바와 같이, 로터 마그네트(38)의 둘레방향 중앙부에서 코킹되는 것에 기초하여 연결되어 있다. 또한, 강판(40)은 자성판에 상당하는 것이다. 또한, 코킹부(41)는 연결부에 상당하는 것이다.
회전축(27)의 하단부에는 도 2에 도시한 바와 같이 단부(42) 및 직경이 작은 나사부(43)가 형성되어 있고, 나사부(43)의 외부 둘레면에는 보스 본체(33)의 내부 둘레면이 삽입되어 있다. 이 나사부(43)에는 너트(44)가 끼워져 있고, 로터(28)는 너트(44)와 단부(42) 사이에서 보스 본체(33)를 결합하는 것에 기초하여 회전축(27)에 회전 정지 상태로 고정되어 있다.
U자 형상 코일(23u), V자 형상 코일(23v), W자 형상 코일(23w)은 인버터 주회로(도시하지 않음)을 통하여 직류전원에 접속되어 있다. 이 인버터 주회로는 6개의 스위칭 소자(도시하지 않음)를 3상 브리지 접속하여 이루어진 것이고 인버터 주회로가 PWM 신호에 기초하여 스위칭 제어되면, U자 형상 코일(23u), V자 형상 코일(23v), W자 형상 코일(23w)에 구동전원이 부여되고 로터(28)가 회전한다.
로터 요크(35)의 축방향 상단면에는 도 2에 도시한 바와 같이 자기센서에 상당하는 홀소자(45)가 대향 배치되어 있고 로터(28)가 회전하여 로터 마그네트(38)가 홀소자(45)에 대향하면 홀소자(45)로부터 마그네트 검출신호가 출력된다. 상기 마그네트 검출신호에 기초하여 U자 형상, V자 형상, W자 형상의 PWM 신호의 위상이 어긋나고, 인버터 주회로의 스위칭 타이밍이 설정된다.
도 7은 프레임(29)을 성형하는 성형틀(46)을 도시한 것이다. 상기 성형틀(46)은 소정틀(47) 및 가동틀(48)을 주체로 구성된 것이고 고정틀(47)에는 단형상의 요크 세트부(49)가 설치되어 있다. 상기 요크 세트부(49)는 원고리형상을 이루는 것이고 각 단위 요크(36)는 요크 세트부(49)상에 배치되는 것에 기초하여 축방향으로 위치 결정된다.
고정틀(47)에는 각 단위요크(36)의 둘레방향 단부에 대응하여 돌기 형상의 요크위치 결정부(50)가 설치되어 있다. 이 각 요크 위치결정부(50)는 프레임(29)에 도 4의 창부(39)를 형성하는 것이고, 각 단위요크(36)는 외부 둘레면이 요크위치 결정부(50)에 의해 눌려 직경방향으로 위치 결정된다.
고정틀(47)에는 오목형상의 마그네트 세트부(51)가 형성되어 있다. 상기 마그네트부(51)는 원고리형상을 이루는 것이고 각 로터 마그네트(38)는 마그네트 세트부(51)의 내부 둘레면 및 외부 둘레면을 따라서 직경 방향으로 위치 결정되며 마그네트 세트부(51)의 바닥면에 의해 축방향으로 위치 결정된다.
다음에 로터(28)의 제조순서에 대해서 설명한다. 고정틀(47)의 요크세트부(49) 상에 6개의 단위 요크(36)를 배치하고, 각 단위 요크(36)의 외부 둘레면을 요크 위치 결정부(50)에 누른다. 다음에, 고정틀(47)의 마그네트 세트부(51) 내에 24개의 로터 마그네트(38)를 끼워 맞춘 후, 가동틀(48)을 이동시켜 가동틀(48) 및 고정틀(47)을 폐쇄한다.
가동틀(48) 및 고정틀(47) 사이가 폐쇄되면 성형틀(46) 내에 용융 수지를 주입하고 프레임(29)을 형성한다. 이 후, 가동틀(48)을 이동시키고 가동틀(48) 및고정틀(47)사이를 개방하고 성형틀(46) 내로부터 프레임(29)을 추출한다. 그리고, 프레임(29)의 수지 보스부(32) 내에 보스 본체(33)를 눌러 넣는다.
상기 실시예에 의하면, 로터 요크(35)를 복수의 단위요크(36)로 분할했으므로, 프레임(29)을 성형할 때의 로터요크(35)의 팽창·수축이 둘레방향으로 분산된다. 이 때문에, 프레임(29)의 기판부(31)에 도 2의 화살표 B방향으로의 응력이 작용하기 어려워지므로, 기판부(31)에 잔류응력으로 크랙등이 발생하는 것이 방지된다. 이와 함께, 프레임(29)의 수지보스부(32)가 변위하기 어려워지므로 수지 보스부(32)의 크기 정밀도가 안정된다.
또한, 로터요크(35)를 6개의 단위 요크(36)로 분할했으므로, 도 1에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 둘레방향에 인접하는 소정의 단위 요크(36)(분할면(37))간의 간격이 티스(14)에 대향하고 있을 때에는 나머지의 모든 간격이 티스(14)에 대향한다. 또한, 도 1에 한점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 둘레방향에 인접하는 소정의 단위요크간의 간격이 슬롯(15)의 개구부에 대향하고 있을 때에는 나머지 모든 간격이 슬롯(15)의 개구부에 대향한다. 이 때문에, 복수의 로터 마그네트(38)에 균일한 회전 토크가 발생하므로, 로터(28)의 자기적인 회전의 고르지 못함이 감소되고 로터(28)의 회전시의 이상음이나 진동음이 방지된다.
또한, 로터요크(35)를 2개의 단위요크로 분할하는 경우에는 도 6에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이 띠형상 강판(52)으로부터 적층용 강판(53)에 구멍을 뚫을 때에 강판(53)간의 구멍의 피치(L1)가 커지므로, 생산성이 악화되고 재료비가 많아진다. 이것에 대하여 상기 실시예에서는 로터요크(35)를 6개의 단위요크(36)로 분할했다. 이 때문에, 강판(40)간의 구멍 피치(L2)가 작아지므로 생산성이 향상되고 재료비가 절약된다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이 둘레방향에 인접하는 단위요크(36)간의 간격에 로터마그네트(38)의 둘레방향 중앙부를 대향시켰다. 이 때문에, 도 5에 화살표로 도시한 바와 같이, 로터 마그네트(38)로부터 단위 요크(36)을 경유하여 다른 로터 마그네트(38)에 이르는 자로가 간격에 의해 분단되지 않게 되므로 자기적인 효율이 향상된다.
또한, 복수의 강판(40)을 축방향으로 적층하는 것에 기초하여 단위요크(36)를 형성했다. 이 때문에, 두꺼운 강재를 원호상으로 구부려 단위요크(36)를 형성하는 경우에 비해 가공을 실시하기 쉬워지므로, 단위요크(36)의 특히 내부 직경 크기의 정밀도가 높아진다. 따라서, 로터 요크(3)의 내부 직경의 진원도가 향상되므로, 로터(28)의 기계적인 회전의 고르지 못함이 감소된다. 이와 함께, 복수의 로터 마그네트(38)의 위치가 안정되고, 로터(28)의 자기적인 회전의 고르지 못함도 감소되므로, 대체로 로터(28)의 회전시에 진동이나 이상음이 발생하는 것이 방지된다. 또한, 축방향으로 적층된 강판(40)간이 절연되므로 자속을 중심으로 하는 와전류손실이 방지되고 자기적인 효율이 높아진다.
또한, 축방향으로 적층된 복수의 강판(40)을 코킹하는 것에 기초하여 기계적으로 연결했다. 이 때문에, 복수의 강판(40)을 틀(도시하지 않음) 내에 적층상태에서 수납하는 것에 기초하여 위치 결정한 상태로 코킹할 수 있으므로 강판(40)의 적층시의 크기 정밀도가 향상되고 단위 요크(36)의 크기 정밀도가 높아진다. 따라서, 로터요크(35)의 진원도가 향상되므로 로터(28)의 회전시에 진동이나 이상음 등이 발생하는 것이 방지된다.
또한, 축방향으로 적층된 복수의 강판(40)의 코킹부(41)를 로터 마그네트(38)의 둘레방향 중앙부에 설정했으므로, 도 5에 화살표로 도시한 바와 같이, 로터 마그네트(38)로부터 단위요크(36)를 경유하여 다른 로터 마그네트(38)에 이르는 자속의 흐름이 코킹부(41)에 의해 방해받는 일이 없어진다. 이 때문에, 코킹부(41)에 의한 자속의 손실이 방지되므로, 이 점으로부터도 자기적인 효율의 저하가 방지된다.
또한, 프레임(29)에 창부(38)를 형성하고 단위 요크(36)의 외부 둘레면을 창부(39)로부터 노출시켰다. 이 때문에, 단위요크(36)를 고정틀(47)의 요크세트부(49)상에 배치할 때 요크 위치결정부(50)에 누르고, 직경방향으로 위치 결정할 수 있으므로, 로터 요크(35)의 진원도가 향상되고 로터(28)의 회전시의 이상음이나 진동 등이 방지된다.
다음에 본 발명의 제 2 실시예를 도 8 및 도 9에 기초하여 설명한다. 프레임(29)의 요크 장착부(30)에는 도 8에 도시한 바와 같이 제 1 실시예의 로터요크(35)로 전환하여 원통형상의 로터요크(54)가 장착되어 있다. 이 로터요크(54)는 원호상을 이루는 3개의 단위요크(55)로 구성된 것이고 각 단위요크(55)의 둘레방향단면(분할면)(56)은 직선형상을 이루고 둘레방향에 인접하는 분할면(56)간에는 간격이 형성되어 있다. 또한, 각 단위요크(55)는 복수의 강판을 축방향으로 적층하여 코킹하여 형성된 것이다.
각 단위요크(55)의 둘레방향 중앙부에는 도 9에 도시한 바와 같이 분할부에 상당하는 슬릿(57)이 형성되어 있다. 이 각 슬릿(57)은 단위요크(55)를 2개의 단위요크(58)로 거의 분할하는 것이고, 축방향 양단부가 폐쇄된 직선형상을 이루고 있다.
로터요크(54)의 내부 둘레면에는 도 8에 도시한 바와 같이 24개의 로터 마그네트(38)가 기계각 15。의 등피치로 장착되어 있고, 소정의 3개의 로터 마그네트(38)는 둘레방향 중앙부가 슬릿(57)에 대향하고 다른 3개의 로터 마그네트(38)는 둘레방향 중앙부가 단위 요크(55)(분할면(56))간의 간격에 대향하고 있다. 또한, 로터요크(54) 및 24개의 로터 마그네트(38)는 3개의 단위요크(55) 및 24개의 로터 마그네트(38)를 성형틀(46) 내에 수납한 상태에서 용융수지를 주입하는 것에 기초하여 프레임(29)에 일체화되어 있다.
상기 실시예에 의하면, 로터 요크(54)에 복수의 슬릿(57)을 형성하고 로터 요크(54)를 복수의 단위요크(58)로 거의 분할했다. 이 때문에, 단위요크(58)가 슬릿(57)의 나머지 부분을 통하여 연결되므로, 복수의 단위 요크(58)를 개별적으로 성형틀(46)에 수납하는 수고가 없어지고, 단위요크(58)의 성형틀(46)에 대한 수납작업성이 향상된다.
또한, 슬릿(57)의 축방향 상단부를 폐쇄했으므로, 도 9에 도시한 바와 같이 슬릿(57)의 위쪽의 폐쇄단부가 홀소자(45)에 대향한다. 이 때문에, 슬릿(57)의 상단부를 개방하는 경우와는 달리, 슬릿(57)의 영향으로 홀소자(45)의 감도에 고르지 못함이 발생하고 인버터 주회로의 스위칭 타이밍이 어긋나는 것이 방지되므로, 로터(28)의 회전이 원활화된다.
또한, 상기 제 2 실시예에 있어서는 각 슬릿(57)을 축방향 단부가 폐쇄된 직선형상으로 형성했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 도 10과 같이 축방향 하단부가 개방되고 축방향 상단부가 폐쇄된 직선형상으로 형성해도 좋다.
또한, 상기 제 2 및 제 3 실시예에 있어서는 원통형상을 이루는 로터요크에 복수개의 슬릿(57)을 등피치로 형성하는 것에 기초하여, 로터요크를 슬릿(57)과 동수의 단수요크로 거의 분할해도 좋다. 이 구성의 경우에도 슬릿이 형성되어 있지 않은 원통형상의 로터요크에 비해 프레임(29)을 성형할 때의 로터요크의 팽창·수축이 둘레방향으로 분산되기 쉬워지므로, 기판부(31)에 잔류응력에 의해 크랙이 발생하는 것 등이 방지된다.
다음에 본 발명의 제 4 실시예를 도 11에 기초하여 설명한다. 각 단위요크(36)의 주위방향 한단부에는 축방향 상단부에 위치하여 직사각형 형상의 돌기부(59)가 형성되고 주위방향 타단부에는 축방향 하단부에 위치하여 돌기부(59)가 형성되어 있다. 이 각 돌기부(59)는 둘레방향으로 위치 어긋나는 직선형상의 분할면(60,61)을 단위요크(36)에 형성하는 것이고 둘레방향에 대향하는 분할면(60,61)간에는 간격이 각각 형성되고 축방향에 대향하는 돌기부(59) 사이에는 간격이 각각 형성되어 있다.
상기 실시예에 의하면 단위요크(36)의 둘레방향단면을 분할면(60,61)으로 구성했다. 이 때문에, 단위요크(36)의 둘레방향단면과 프레임(29)의 요크장착부(30)의 접촉면적이 증가하고 요크장착부(30)에 의한 단위요크(36)의 유지력이 향상되므로, 로터(28)의 기계적인 강도가 높아진다.
다음에 본 발명의 제 5 실시예를 도 12에 기초하여 설명한다. 각 단위요크(36)의 둘레방향 한단부에는 축방향 상단부에 위치하여 거의 L자형상의 걸어맞춤부(62)가 형성되고, 각 단위요크(36)의 둘레방향 타단부에는 축방향 하단부에 위치하여 걸어 맞춤부(62)가 형성되어 있다. 이 각 걸어맞춤부(62)는 둘레방향으로 위치 어긋나는 직선형상의 분할면(63,64)을 단위요크(36)로 형성하는 것이고 둘레방향에 대향하는 분할면(63,64) 간에는 간격이 각각 형성되며 축방향에 대향하는 걸어맞춤부(62) 사이에는 간격이 각각 형성되어 있다.
상기 실시예에 의하면 단위요크(36)의 둘레방향 단부에 거의 L자형상의 걸어맞춤부(62)를 설치하고 단위요크(36)의 주위방향단면에 분할면(63,64)을 형성했다. 이 때문에, 제 1 단위요크(36)의 주위방향단면과 프레임(29)의 접촉면적이 증가하고 프레임(29)에 의한 단위요크(36)의 유지력이 향상되므로, 로터(28)의 기계적인 강도가 높아진다.
두번째로 원통형상으로 늘어선 6개의 단위요크(36)를 직경방향으로 확장하면 둘레방향에 인접하는 걸어맞춤부(62)간이 걸어 맞추어지고 6개의 단위요크(36)가 직경이 확대된 상태로 유지된다. 이 때문에, 6개의 단위요크(36)를 가연결상태로 성형틀(46)에 수납할 수 있으므로, 6개의 단위요크(36)를 개별적으로 성형틀(46)에 수납할 필요가 없어지고 단위요크(36)의 성형틀(46)에 대한 수납작업성이 향상된다.
다음에, 본 발명의 제 6 실시예를 도 13 및 도 14에 기초하여 설명한다. 각 단위요크(36)의 둘레방향 양단부에는 도 13에 도시한 바와 같이 절개부(65)가 형성되어 있다. 이 각 절개부(65)는 축방향 상단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 직사각형을 이루는 것이고, 둘레방향으로 위치 어긋나는 분할면(66,67)을 단위요크(36)에 형성하고 있다. 이 둘레방향에 대향하는 분할면(66) 사이, 분할면(67) 사이에는 간격이 각각 형성되어 있고 분할면(66) 사이의 둘레방향의 폭 크기(W)는 1∼3㎜의 범위 내의 소정값으로 설정되어 있다.
도 14의 지그(68)은 로봇의 암(모두 도시하지 않음)에 연결된 것이고 단위요크(36)를 고정틀(47)의 요크세트부(49) 상에 배치하는 데에 있어서는, 단위요크(36)의 둘레방향 양단면을 한쌍의 지그(68)에 의해 쥐게 한 후, 한쌍의 지그(68)를 로봇에 의해 반송하고 단위요크(36)를 요크세트부(49) 상에 배치한다.
상기 실시예에 의하면, 단위요크(36)의 둘레방향 양단부에 절개부(65)를 형성했다. 이 때문에, 단위요크(36)를 요크세트부(49) 상에 배치할 때에 각 지그(68)가 둘레방향에 인접하는 단위요크(36)에 간섭하는 것이 방지되고 단위요크(36)을 지그(68)에 의해 요크세트부(49)상에 자동적으로 배치할 수 있으므로, 단위요크(36)의 성형틀(46) 내로의 수납작업성이 향상된다.
또한, 상기 제 6 실시예에 있어서는 각 단위요크(36)의 둘레방향 양단부에 절개부(65)를 형성했지만, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 둘레방향 한단부에만 절개부(65)를 형성해도 좋다. 이 구성의 경우, 각 절개부(65)의 둘레방향의 폭 크기를 2W로 설정하고 단위요크(36)를 요크세트부(49) 상에 배치할 때 지그(68)가 인접하는 단위요크(36)에 간섭하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
다음에 본 발명의 제 7 실시예를 도 15에 기초하여 설명한다. 각 단위요크(36)에는 로터마그네트(38)의 둘레방향 중앙부에 위치하여 폭이 넓은 부분(69)이 형성되어 있다. 이 각 폭이 넓은 부분(69)은 외부 직경 크기(Ra)가 단위요크(36)의 나머지 부분보다 크게 설정된 외부 직경이 큰 부분에 상당하는 것이고 축방향에 적층된 강판(40)은 폭이 넓은 부분(69)의 직경 방향 및 둘레방향의 중앙부에서 코킹되어 있다. 또한, 부호 '41'은 복수의 강판(40)의 코킹부를 도시한 것이다.
상기 실시예에 의하면, 단위요크(36)의 폭이 넓은 부분(69)에 코킹부(41)를 형성했으므로, 자속이 흐르기 어려운 코킹부(41)의 주변부에 자기통로가 형성된다. 이 때문에, 화살표로 도시한 바와 같이 자속이 코킹부(41)를 우회하여 흐르므로, 자기적인 효율이 향상된다. 또한, 코킹부(41)의 직경방향크기를 크게 할 수 있으므로, 폭방향으로 적층된 강판(40)의 기계적인 연결강도가 높아진다.
다음에 본 발명의 제 8 실시예를 도 16에 기초하여 설명한다. 각 단위 요크(36)에는 로터마그네트(38)의 둘레방향 중앙부에 위치하여 내부 직경이 큰 부분(70)이 형성되어 있다. 이 각 내부직경이 큰 부분(70)은 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 코킹전의 내부직경크기(Rb)가 단위요크(36)의 나머지 부분 보다 크게 설정된 것이고 외부 직경 크기(Ra)도 나머지 부분 보다 크게 설정되어 있다.
상기 실시예에 의하면 축방향으로 적층된 강판(40)을 각 내부 직경이 큰 부분(70)의 둘레방향 및 직경방향의 중앙부에서 코킹하고, 각 내부 직경이 큰부분(70)에 코킹부(41)를 형성하면, 실선으로 도시한 바와 같이 내부 직경이 큰 부분(70)이 연장되어 내부 직경측으로 팽창한다. 그러나, 내부직경이 큰 부분(70)의 코킹전의 내부 직경 크기(Rb)가 나머지의 부분 보다 크게 설정되어 있으므로, 내부 직경이 큰 부분(70)의 내부 둘레면이 나머지 부분 보다 내부둘레측으로 돌출하는 것이 방지된다.
이 때문에, 로터마그네트(38)가 내부 둘레측으로 위치가 어긋나는 것이 방지되고 로터마그네트(38)의 위치가 안정되므로, 로터(28)의 자기적인 회전의 고르지 못함이 방지되고 로터(28)의 회전시에 이상음이나 진동 등이 발생하는 것이 방지된다.
다음에, 본 발명의 제 9 실시예를 도 17에 기초하여 설명한다. 각 단위요크(36)의 둘레방향 한단부에는 내부직경측에 위치하여 돌출형상의 랩부(71)가 형성되고, 둘레방향 타단부에는 외부 직경측에 위치하여 랩부(71)가 형성되어 있고 각 랩부(71)는 둘레방향에 인접하는 랩부(71)에 대하여 둘레방향을 따라서 겹쳐져 있다. 이 각 랩부(71)는 단차를 갖는 분할면(72,73)을 단위요크(36)에 형성하고 있고, 둘레방향에 대향하는 분할면(72,73) 사이에는 간격이 각각 형성되고 직경방향에 대향하는 랩부(71)사이에는 간격이 각각 형성되어 있다.
상기 실시예에 의하면 단위요크(36)의 랩부(71)를 둘레방향에 인접하는 랩부(71)에 대하여 둘레방향을 따라서 겹쳤다. 이 때문에, 둘레방향에 인접하는 단위요크(36) 간의 간격으로 자속이 완전하게 분단되는 것이 방지되므로, 자기적인 효율이 높아진다.
다음에 본 발명의 제 10 실시예를 도 18에 기초하여 설명한다. 각 단위요크(36)의 둘레방향 한단부에는 도 18a에 도시한 바와 같이 사다리꼴 형상의 오목부(74)가 형성되고, 둘레방향 타단부에는 사다리꼴 형상의 돌기부(75)가 형성되어 있으며, 각 돌기부(75)는 둘레방향에 인접하는 오목부(74) 안에 축방향으로 삽입되고 둘레방향에 인접하는 오목부(74)의 내부 둘레면에 대하여 둘레방향을 따라서 겹쳐져 있다.
전자의 각 오목부(74)는 도 18b에 도시한 바와 같이 둘레방향으로 단차를 갖는 분할면(76∼78)을 단위요크(36)에 형성하고 후자의 각 돌기부(75)는 둘레방향단차를 갖는 분할면(88∼90)을 단위요크(36)에 형성하고 있으며, 둘레방향에 대향하는 분할면(76,79) 사이, 분할면(77,80) 사이, 분할면(78,81) 사이에는 간격이 각각 형성되어 있다.
상기 실시예에 의하면, 단위요크(36)의 돌기부(75)를 둘레방향에 인접하는 오목부(74)의 내부면에 대하여 둘레방향을 따라서 겹쳤다. 이 때문에, 둘레방향에 인접하는 단위요크(36) 사이에서 자속이 완전하게 분단되는 것이 방지되므로 자기적인 효율이 높아진다. 또한, 복수의 단위요크(36)의 직경을 확장하면 각 돌기부(75)가 둘레방향에 인접하는 오목부(74)의 내부면에 걸어 맞추고, 복수의 단위요크(36)가 직경을 확장시킨 상태로 유지된다. 이 때문에, 복수의 단위요크(36)를 가연결 상태로 성형틀(46) 내에 수납할 수 있으므로 단위요크(36)의 성형틀(46)에 대한 수납작업성이 향상된다.
다음에 본 발명의 제 11 실시예를 도 19에 기초하여 설명한다. 각단위요크(36)의 둘레방향 양단부에는 축방향 하단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 직사각형 형상의 절개부(82)가 형성되어 있다. 이 각 절개부(82)는 둘레방향으로 단차를 갖는 분할면(83,84)을 단위요크(36)에 형성하는 것이고 둘레방향에 대향하는 분할면(83) 사이, 분할면(84) 사이에는 간격이 각각 형성되어 있다.
상기 실시예에 의하면 고정틀(47)의 요크세트부(49)에 복수의 위치 결정 돌기부(85)가 설치되어 있고 각 단위요크(36)를 요크세트부(49) 상에 배치할 때에는 각 절개부(82)의 내부면이 위치결정 돌기부(85)에 접촉하고 각 단위요크(36)가 둘레방향에 위치 결정된다. 이 때문에, 로터요크(35)의 진원도가 향상되고 로터(28)의 기계적인 회전의 고르지 못함이 감소되므로 로터(28)의 회전시의 진동이나 이상음이 방지된다.
또한, 상기 제 11 실시예에서는 각 단위요크(36)의 축방향 하단부에 절개부(82)를 형성했지만, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 본 발명의 제 12 실시예를 도시한 도 20과 같이, 각 단위요크(36)의 축방향 상하단부에 절개부(82)를 형성해도 좋다. 이 구성의 경우, 각 단위요크(36)의 축방향 상단부에 위치하는 한쌍의 절개부(82) 내에 한쌍의 지그(68)를 삽입하고 한쌍의 절개부(82)의 내부면을 한쌍의 지그(68)에 의해 쥐고 단위요크(36)를 요크세트부(49) 상에 배치할 수 있으므로, 단위요크(36)의 성형틀(46)에 대한 수납작업성이 향상된다.
또한, 상기 제 1, 제 3∼제 12 실시예에 있어서는 로터요크(35)를 6개의 단위요크(36)로 분할했지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 중요한 것은 복수개의 단위요크로 분할하면 좋다. 이 경우, 분할수는 「36(티스(14)의갯수)/3(코일(23u∼23w)의 상수)」=12의 1이외의 약 수개(2개, 3개, 4개)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1, 제 3∼제 12 실시예에서는 복수의 강판(40)을 적층하는 것에 기초하여 단위요크(36)를 형성하고 상기 제 2 실시예에서는 복수의 강판을 적층하는 것에 기초하여 단위요크(55)를 형성했지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 두께가 두꺼운 직선형상의 강재를 원호상으로 가공하여 단위요크(36,55)를 형성해도 좋다.
또한, 상기 제 1, 제 3∼제 12 실시예에서는 축방향으로 적층된 강판(40)을 코킹하는 것에 기초하여 기계적으로 연결하고 상기 제 2 실시예에서는 축방향으로 적층된 강판을 코킹하는 것에 기초하여 기계적으로 연결했지만, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 리벳이나 접착 등에 의해 기계적으로 연결해도 좋다.
또한, 상기 제 1∼제 12 실시예에서는 프레임(29)의 수지보스부(32) 내에 금속으로 만든 보스 본체(33)를 눌러 넣었지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 성형틀(46)내에 보스 본체(33)를 수납한 상태에서 용융수지를 주입하는 것에 기초하여 수지보스부(32)에 일체화해도 좋다.
또한, 상기 제 1∼제 12 실시예에서는 프레임(29)의 수지보스부(32) 내에 금속으로 만든 보스 본체(33)를 눌러 넣었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 보스 본체(33)를 폐지해도 좋다. 이 구성의 경우, 너트(44)와 단부(42) 사이에서 수지보스부(32)를 체결하는 것에 기초하여 로터(28)를 회전축(27)에 회전 정지 상태로 고정하면 좋다.
또한, 상기 제 1∼제 12 실시예에서는 프레임(29)의 기판부(31)를 평판형상으로 형성했지만, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 도 21에 도시한 바와 같이 단면 거의 V자 형상으로 형성해도 좋다.
또한, 상기 제 1∼제 12 실시예에서는 본 발명은 아우터로터형 DC 블러시리스모터의 로터(28)에 적용했지만, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 이너로터형 DC 블러시리스 모터의 로터에 적용해도 좋다.
이상의 설명으로부터 밝혀진 바와 같이 본 발명의 전동기의 로터에 의하면 다음 효과를 갖는다.
청구항 1에 기재된 수단에 의하면 로터 요크를 복수의 단위요크로 거의 분할했다. 이 때문에, 프레임을 성형할 때에 프레임의 기판부에 직경축소방향으로의 응력이 작용하기 어려워지므로, 기판부에 잔류응력으로 크랙 등이 발생하는 것이 방지된다. 이와 함께, 프레임의 축지지부가 변위하기 어려워지므로, 축지지부의 크기정밀도가 안정된다.
청구항 2에 기재된 수단에 의하면 로터 요크를 「티스의 갯수/코일의 상수」의 1이외의 약 수개의 단위요크로 거의 분할했다. 이 때문에, 복수의 로터 마그네트에 균일한 회전토크가 발생하므로, 로터의 고르지 못함이 감소된다.
청구항 3에 기재된 수단에 의하면, 로터요크를 3개 또는 6개의 단위요크로 분할했다. 이 때문에, 자성판의 구멍 피치가 단축되므로 재료비가 절약된다.
청구항 4에 기재된 수단에 의하면, 둘레방향에 인접하는 단위요크간에 로터마그네트의 둘레방향 중앙부를 대향시켰다. 이 때문에, 로터 마그네트로부터 단위요크를 경유하여 다른 로터 마그네트에 이르는 자로가 단위요크간에서 분단되는 일이 없어지므로 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 5에 기재된 수단에 의하면, 로터요크를 슬릿에 의해 복수의 단위요크로 거의 분할했다. 이 때문에, 복수의 단위요크를 개별적으로 프레임 성형용 틀내에 수납하는 수단이 없어지므로 단위요크의 성형틀 내로의 수납작업성이 향상된다.
청구항 6에 기재된 수단에 의하면, 슬릿 중 자기센서가 설치된 축방향 한단부를 폐쇄했다. 이 때문에 슬릿의 영향으로 자기센서의 감도에 고르지 못함이 발생하는 것이 방지된다.
청구항 7에 기재된 수단에 의하면 단위요크를 축방향으로 적층된 복수의 자성판으로 구성했다. 이 때문에, 단위요크의 크기정밀도가 높아지고 로터요크의 진원도가 향상된다. 또한, 축방향에 인접하는 자성판 사이가 절연되므로 자속을 중심으로 하는 와전류 손실이 방지되고 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 8에 기재된 수단에 의하면 복수의 자성판의 연결부를 로터마그네트의 둘레방향 중앙부에 대향시켰다. 이 때문에, 로터마그네트로부터 단위요크를 거쳐 다른 로터마그네트에 이르는 자속의 흐름이 연결부에 의해 방해받지 않게 되므로, 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 9에 기재된 수단에 의하면 단위요크의 둘레방향 단면을 복수의 분할면으로 구성했다. 이 때문에, 단위요크의 둘레방향 단면과 프레임의 접촉면적이증가하고 프레임에 의한 단위요크의 유지력이 향상되므로, 로터의 기계적인 강도가 높아진다.
청구항 10에 기재된 수단에 의하면, 축방향 한단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부를 단위요크로 형성했다. 이 때문에, 단위요크의 둘레방향 양단면을 축방향 한단측으로부터 한쌍의 지그에 의해 쥐고 프레임 성형용 틀 내에 수납할 수 있으므로, 단위요크의 성형틀내로의 수납작업성이 향상된다.
청구항 11에 기재된 수단에 의하면 단위요크의 표면을 프레임의 창부로부터 노출시켰다. 이 때문에, 단위요크를 프레임 성형용 틀내에 수납할 때에 직경방향으로 위치결정시킬 수 있으므로 로터 요크의 진원도가 향상된다.
청구항 12에 기재된 수단에 의하면 축방향으로 적층된 복수의 자성판을 코킹하는 것으로부터 단위요크를 형성했다. 이 때문에, 단위요크의 크기정밀도가 높아지고 로터요크의 진원도가 향상된다.
청구항 13에 기재된 수단에 의하면 축방향으로 적층된 자성판을 외부직경이 큰 부분에서 코킹했다. 이 때문에, 코킹부를 우회하여 자속이 흐르므로 자기적인 효율이 높아진다. 또한, 코킹부의 직경방향 크기를 크게 할 수 있으므로, 자성판의 연결강도가 높아진다.
청구항 14에 기재된 수단에 의하면 축방향으로 적층된 자성판을 내부직경이 큰 부분에서 코킹했다. 이 때문에, 내부직경이 큰 부분의 내부둘레면에 로터 마그네트를 부착하는 경우에 로터 마그네트가 내부 둘레측으로 위치 어긋나는 것이 방지된다.
청구항 15에 기재된 수단에 의하면, 단위요크의 둘레방향 단부를 둘레방향에 인접하는 단위요크에 대하여 둘레방향을 따라 겹쳤다. 이 때문에 둘레방향에 인접하는 단위요크간에서 자속이 완전하게 분단되는 것이 방지되므로 자기적인 효율이 높아진다.
청구항 16에 기재된 수단에 의하면 복수의 단위요크를 직경방향으로 넓히는 것에 기초하여 단위요크의 둘레방향단부를 둘레방향에 인접하는 단위요크에 걸어 맞추었다. 이 때문에, 복수의 단위요크를 가연결상태에서 프레임 성형용 틀내에 수납할 수 있으므로 단위요크의 성형틀에 대한 수납작업성이 향상된다.
청구항 17에 기재된 수단에 의하면 축방향 한단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부를 단위요크에 형성했다. 이 때문에, 단위요크의 둘레방향 양단면을 축방향 한단측으로부터 한쌍의 지그에 의해 쥐고 프레임 성형용 틀내에 수납할 수 있으므로, 단위요크의 성형틀 내로의 수납작업성이 향상된다. 또한, 축방향 타단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 다른 절개부를 단위요크에 형성했다. 이 때문에 단위요크를 성형틀 내에 수납하는 데에 있어서, 다른 절개부의 내부면을 성형틀의 위치 결정부에 접촉시키고 단위요크를 둘레방향으로 위치 결정할 수 있으므로 로터요크의 진원도가 향상된다.

Claims (17)

  1. 통형상의 요크장착부 및 요크 장착부의 한단면을 덮는 기판부를 갖는 수지로 만든 프레임,
    상기 기판부에 설치되고 회전축을 지지하는 축지지부,
    상기 요크 장착부에 설치되고 복수의 단위요크로 거의 분할된 통형상의 로터요크 및
    상기 요크장착부에 설치된 복수의 로터 마그네트를 구비한 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    로터요크는 「스테이터의 티스의 개수/스테이터의 코일의 상수」의 1이외의 약 수개의 단위요크로 거의 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    로터요크는 3개 또는 6개의 단위요크로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    둘레방향에 인접하는 단위요크간에는 로터마그네트 둘레방향 중앙부가 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    로터 요크에는 로터요크를 복수의 단위요크로 거의 분할하는 슬릿이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로터요크의 축방향 한단측에는 자기센서가 설치되고 슬릿 중 자기센서가 설치된 축방향 한단부는 폐쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단위요크는 축방향에 적층된 복수의 자성판을 기계적으로 연결하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 자성판의 연결부는 로터마그네트의 둘레방향 중앙부에 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    단위요크의 둘레방향 단면은 둘레방향에 단차를 갖는 복수의 분할면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    단위요크의 둘레방향단부에는 축방향 한단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    프레임에는 단위요크의 표면을 외부에 노출시키는 창부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    단위요크는 축방향에 적층된 복수의 자성판을 코킹하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    복수의 자성판에는 외부 직경 크기가 나머지 부분보다 큰 외부직경이 큰 부분이 설치되고
    복수의 자성판은 외부 직경이 큰 부분에서 코킹되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  14. 제 12 항에 있어서,
    복수의 자성판에는 코킹전의 내부 직경 크기가 나머지 부분보다 큰 내부직경이 큰 부분이 설치되고,
    복수의 자성판은 내부직경이 큰 부분에서 코킹되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    단위요크의 둘레방향단부는 둘레방향에 인접하는 단위요크에 대하여 둘레방향을 따라서 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    단위요크의 둘레방향단부는 통형상으로 배치된 복수의 단위요크를 직경방향으로 넓히는 것에 기초하여 둘레방향에 인접하는 단위요크에 걸어 맞추는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    단위요크의 둘레방향 한단부에는 축방향 한단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부와, 축방향 타단부 및 둘레방향 한단부가 개구하는 절개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 로터.
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