KR101245052B1

KR101245052B1 - 회전 전기 장치 및 회전 전기 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR101245052B1
Application number: KR1020110127184A
Authority: KR
Inventors: 고스케 미즈이케
Original assignee: 니혼 덴산 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-03-18
Also published as: JP2012120312A; US20120133225A1; US8541918B2; CN102480195B; KR20120059437A; CN102480195A

Abstract

회전 전기 장치의 제조 방법은 a) 로터 코어를 샤프트에 고정시키는 공정과, b) 바닥을 갖는 대략 원통형상의 하우징 부재의 하우징 바닥부에 제 1 베어링이 고정되고, 원통부의 내주면에 환상의 스테이터가 고정된 정지 조립체를 조립하는 공정과, c) 상기 샤프트의 하부를 상기 제 1 베어링에 삽입하면서 상기 로터 코어를 상기 스테이터 내에 삽입하는 공정과, d) 베어링 지지 부재에 지지된 제 2 베어링에 상기 샤프트의 상부를 삽입하는 공정과, e) 상기 하우징 부재의 상부에 상기 베어링 지지 부재를 고정시키는 공정과, f) 상기 로터 코어에 형성된 축방향으로 연장하는 구멍형상 또는 홈형상의 복수의 마그네트 유지부에, 상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 한쪽이 갖는 마그네트 삽입구를 거쳐서, 복수의 로터 마그네트를 축방향으로 삽입하는 공정을 구비한다.

Description

회전 전기 장치 및 회전 전기 장치의 제조 방법{ROTATING ELECTRICAL MACHINE AND METHOD OF MANUFACTURING THE ROTATING ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은 구동원 또는 발전기로서 이용되는 회전 전기 장치에 관한 것이다.

최근, 모터 회전의 제어 기술의 향상에 수반하여, 인덕턴스가 큰 고효율의 모터가 다용되고 있다. 이러한 모터의 일례로서, 로터 마그네트(magnet)를 로터 코어 내부에 유지하는 IPM(Interior Permanent Magnet)형의 것이 이용되고 있다. 하기 특허 문헌에 개시되는 IPM모터는 대략 바닥을 갖는 통형상의 케이스와, 덮개부와, 스테이터 코어와, 로터를 구비한다. 덮개부는 케이스의 개구를 덮는다. 덮개부 및 케이스에는 베어링이 마련된다. 스테이터 코어는 케이스의 원통의 내주에 고착되고, 스테이터 코어의 티스(teeth)에는 코어 권선이 감긴다. 로터는 스테이터 코어의 내측에 위치하며, 환상(環狀)의 로터 코어와, 로터 코어의 중심 구멍에 고정되는 회전축을 구비한다. 로터 코어에는 축방향으로 관통하는 복수의 수용 구멍이 등각도 간격으로 형성된다. 수용 구멍에는 판형상의 마그네트가 수용된다. 로터는 회전축이 덮개부 및 케이스의 베어링에 삽입되는 것에 의해, 회전 가능하게 지지된다.

일본 특허 공개 공보 제2004-140951호

그런데, IPM형의 모터나 발전기 등의 회전 전기 장치에서는 조립시에, 샤프트, 로터 코어 및 로터 마그네트의 회전 조립체가 하우징에 고정된 스테이터의 내측에 마련된다. 이 때, 로터 마그네트와 스테이터의 사이의 자기적 작용에 의해 회전 조립체가 기울면, 로터 마그네트가 스테이터에 강하게 접촉하며, 버르(burr)가 발생한다. 또한, 샤프트가 기우는 것에 의해 베어링에 왜곡이 발생하며, 모터의 구동시에 회전 조립체의 진동이 커져 버린다.

회전 조립체를 스테이터의 중심축을 정확하게 따라 스테이터에 삽입하고자 하면, 회전 조립체의 중심축에 수직인 방향에 있어서의 위치를 고정시키는 대규모의 설비가 필요하게 되며, 설비 비용이 증대한다. 특히, 큰 토크를 확보하기 위해, 로터 마그네트로서 네오디뮴(Neodymium) 자석을 이용하고자 하면, 로터 마그네트와 스테이터의 사이에서 자기적 작용이 매우 강하게 작용하기 때문에, 회전 조립체를 스테이터의 중심축을 따라 삽입하는 것이 곤란하다.

본 발명은 회전 전기 장치를 용이하게 정밀도 좋게 조립하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제 1 측면에 따른 예시적인 회전 전기 장치의 제조 방법은 a) 로터 코어를 샤프트에 고정시키는 공정과, b) 바닥을 갖는 대략 원통형상의 하우징 부재의 하우징 바닥부에 제 1 베어링이 고정되고, 원통부의 내주면에 환상의 스테이터가 고정된 정지 조립체를 조립하는 공정과, c) 상기 샤프트의 하부를 상기 제 1 베어링에 삽입하면서 상기 로터 코어를 상기 스테이터 내에 삽입하는 공정과, d) 베어링 지지 부재에 지지된 제 2 베어링에 상기 샤프트의 상부를 삽입하는 공정과, e) 상기 하우징 부재의 상부에 상기 베어링 지지 부재를 고정시키는 공정과, f) 상기 로터 코어에 형성된 축방향으로 연장하는 구멍형상 또는 홈형상의 복수의 마그네트 유지부에, 상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 한쪽이 갖는 마그네트 삽입구를 거쳐서, 복수의 로터 마그네트를 축방향으로 삽입하는 공정을 구비한다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 회전 전기 장치는 바닥을 갖는 대략 원통형상의 하우징 부재와, 상기 하우징 부재의 하우징 바닥부에 고정된 제 1 베어링과, 상기 하우징 부재의 원통부의 내주면에 고정된 환상의 스테이터와, 상기 하우징 부재의 상부에 고정된 베어링 지지 부재와, 상기 베어링 지지 부재에 지지되는 제 2 베어링과, 상기 스테이터의 내측에 배치된 로터 코어와, 상기 로터 코어가 고정되고, 상기 로터 코어보다도 하측의 부위가 상기 제 1 베어링에 지지되고, 상기 로터 코어보다도 상측의 부위가 상기 제 2 베어링에 지지되는 샤프트와, 상기 로터 코어에 형성된 축방향으로 연장하는 구멍형상 또는 홈형상의 복수의 마그네트 유지부에 축방향으로 삽입되어 유지되는 복수의 로터 마그네트를 구비하고, 상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 한쪽이 축방향에 있어서 적어도 1개의 마그네트 유지부 전체와 중첩되는 마그네트 삽입구를 구비한다.

본 발명에 따르면, 회전 전기 장치를 용이하게 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 모터를 나타내는 도면이다.
도 2는 모터의 평면도이다.
도 3은 마그네트 삽입구를 나타내는 도면이다.
도 4는 스테이터 코어의 평면도이다.
도 5는 로터 코어 및 로터 마그네트의 단면도 이다.
도 6은 로터 코어의 평면도이다.
도 7은 티스 및 자극을 나타내는 도면이다.
도 8은 티스의 선단을 나타내는 도면이다.
도 9는 티스 및 자극을 나타내는 도면이다.
도 10은 티스의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 모터의 조립의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 12는 조립 도중의 모터를 나타내는 도면이다.
도 13은 조립 도중의 모터를 나타내는 도면이다.
도 14는 조립 도중의 모터를 나타내는 도면이다.
도 15는 제 2 실시형태에 관한 모터의 평면도이다.
도 16은 제 3 실시형태에 관한 모터를 나타내는 도면이다.
도 17은 제 4 실시형태에 관한 모터의 로터 코어를 나타내는 도면이다.
도 18은 로터 코어 및 로터 마그네트를 나타내는 도면이다.

본 발명에서는 모터의 중심축방향에 있어서의 도 1의 상측을 '상측‘이라 하고, 그 하측을 '하측’이라 한다. 또한, 상하방향은 실제의 기기에 조립되었을 때의 위치 관계나 방향을 나타내는 것은 아니다. 또한, 중심축에 평행한 방향을 '축방향'이라 하고, 중심축을 중심으로 하는 직경방향을 '직경방향'이라 하며, 중심축을 중심으로 하는 둘레방향을 '둘레방향'이라 한다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 회전 전기 장치인 모터(1)를 나타내는 도면이다. 모터(1)는 이너(inner) 로터형이다. 모터(1)는 정지부(2)와, 회전부(3)와, 베어링기구(4)를 구비한다. 베어링기구(4)는 모터(1)의 중심축(J1)을 중심으로 회전부(3)를 정지부(2)에 대해 회전 가능하게 지지한다.

정지부(2)는 하우징(21)과 스테이터(22)를 구비한다. 하우징(21)은 바닥을 갖는 대략 원통형상의 제 1 하우징 부재(211)와, 덮개를 갖는 대략 원통형상의 제 2 하우징 부재(212)와, 덮개 부재(231)를 구비한다. 제 1 하우징 부재(211)는 제 1 원통부(511)와, 제 1 플레이트부(512)를 구비한다. 제 1 원통부(511)에는 축방향으로 연장하는 복수의 구멍부(511a)가 마련된다. 제 1 플레이트부(512)는 제 1 하우징 부재(211)의 하우징 바닥부이며, 제 1 원통부(511)의 하부로부터 직경방향 내측으로 연장한다. 제 2 하우징 부재(212)는 제 2 원통부(521)와, 제 2 플레이트부(522)를 구비한다. 제 2 원통부(521)에는 축방향으로 연장하는 복수의 구멍부(521a)가 마련된다. 제2 플레이트부(522)는 제 2 원통부(521)의 상부로부터 직경방향 내측으로 연장한다.

도 2는 하우징(21)의 평면도이다. 덮개 부재(231)는 대략 직사각형형상이며, 나사(243)로 제 2 플레이트부(522) 상에 부착된다. 덮개 부재(231)의 중앙에는 개구(231a)가 마련된다. 개구(231a)에는 수지제의 부시(233)가 삽입되어 있다. 도 3은 덮개 부재(231)를 떼어낸 상태의 제 2 플레이트부(522)의 일부를 나타내는 도면이다. 제 2 플레이트부(522)는 대략 직사각형형상의 관통 구멍(523)을 갖는다. 관통 구멍(523)의 주위에는 환상의 시일(seal) 부재(232)가 배치된다. 도 3에서는 시일 부재(232)에 평행 사선을 부가하고 있다. 시일 부재(232)는 수지로 형성된다. 모터(1)에서는 덮개 부재(231)가, 시일 부재(232)를 통해 관통 구멍(523)에 부착된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 스테이터(22)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환상이다. 스테이터(22)는 스테이터 코어(221)와, 인슐레이터(222)와, 코일(223)을 구비한다. 스테이터 코어(221)는 박판 형상의 복수의 자성 강판이 적층되어 형성된다. 도 4는 스테이터 코어(221)의 평면도이다. 스테이터 코어(221)는 18개의 티스(teeth)(224)와, 환상의 코어 백(core back)(225)을 구비한다. 스테이터 코어(221)를 구성하는 적층 강판의 각 층은 둘레방향에 있어서 연속된 1개의 금속판이다. 티스(224)는 둘레방향에 있어서 등 피치로 배치되고, 코어 백(225)으로부터 로터 코어(32)를 향해 직경방향 내측으로 연장한다. 티스(224) 간의 슬롯 간극(226)의 수(이하, '슬롯수'라 함)는 18이다. 또한, 스테이터 코어(221)를 구성하는 적층 강판의 각 층은 둘레방향에 있어서 분할되는 복수개의 금속판이어도 좋다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 스테이터 코어(221)의 표면은 절연체인 인슐레이터(222)로 피복된다. 스테이터(22)에서는 각 티스(224) 상에 인슐레이터(222)를 거쳐서 도선이 감기는 것에 의해, UVW의 각 상(phase)의 코일(223)이 형성된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 상의 코일(223)에 접속된 리드선(223a)이, 부시(233)를 관통해서 제 2 플레이트부(522)의 외부로 인출된다. 또한, 도 2에서는 제어용의 리드선(223a)도 나타내고 있다. 부시(233)는 리드선(223a)에 사출 성형 등에 의해 고정되고, 부시(2３3)에서 리드선(223a)이 고정된 곳은 밀폐되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 스테이터 코어(221)에는 복수의 부착 구멍(227)이 둘레방향으로 마련된다. 도 1에 있어서의 좌측의 부착 구멍(227)은 제 1 원통부(511)의 구멍부(511a)와 축방향으로 중첩된다. 나사(241)는 부착 구멍(227) 및 구멍부(511a)에 삽입되어 스테이터 코어(221)와 제 1 원통부(511)가 나사 고정된다. 또한, 도 1에 있어서의 우측의 부착 구멍(227)은 제 1 원통부(511)의 구멍부(511a) 및 제 2 원통부(521)의 구멍부(521a)와 축방향으로 중첩된다. 나사(242)는 부착 구멍(227) 및 구멍부(511a, 521a)에 삽입되어, 제 1 원통부(511), 제 2 원통부(521) 및 스테이터 코어(221)가 나사 고정된다. 이와 같이, 나사 고정에 의해, 스테이터(22)가 제 1 원통부(511) 및 제 2 원통부(521)의 내주면에 고정된다. 또한, 스테이터 코어(221)의 외주면은 제 1 원통부(511) 및 제 2 원통부(521)의 내주면에 약하게 압입되어 있다. 또한, 나사(242)에 의한 체결에 의해, 제 2 하우징 부재(212)가 제 1 하우징 부재(211)의 상부에 고정된다.

회전부(3)는 샤프트(31)와, 로터 코어(32)와, 복수의 로터 마그네트(33)를 구비한다. 샤프트(31)는 중심축(J1)을 중심으로 배치된다. 로터 코어(32)는 대략 원통형상이며, 샤프트(31)의 외주에 고정된다. 로터 코어(32)에는 네오듐 자석이 이용된다. 직경방향에 있어서, 로터 코어(32)는 스테이터(22)의 내측에 배치된다. 로터 코어(32)의 외주면은 스테이터(22)의 내주면에 근접한다. 이에 따라, 모터(1)의 인덕턴스가 크게 된다. 모터(1)에서는 로터 코어(32)와 스테이터(22)의 사이에 큰 토크가 발생한다.

도 5는 로터 코어(32)의 외연부를 확대해서 나타내는 단면도이다. 로터 코어(32)는 박판형상의 복수의 자성 강판(321)이 적층된 적층 강판으로 형성된다. 로터 코어(32)의 외연부에는 축방향으로 연장하는 구멍부인 복수의 마그네트 유지부(34)가 마련된다. 마그네트 유지부(34)는 로터 코어(32)의 상부로부터 하부의 바로 앞까지 연장한다. 마그네트 유지부(34) 내에는 로터 마그네트(33)가 유지된다. 이와 같이, 모터(1)는 로터 마그네트(33)를 로터 코어(32)의 내부에 유지하는 IPM(Interior Permanent Magnet)형이다. 모터(1)가 IPM형인 것에 의해, 로터 마그네트(33)의 자속 밀도를 높게 할 수 있다. 그 결과, 인덕턴스를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, 로터 마그네트(33)의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다.

로터 코어(32)에서는 자성 강판(321)의 외연부에 펀칭 가공으로 마련된 구멍부를 중첩시키는 것에 의해, 마그네트 유지부(34)가 형성된다. 단, 로터 코어(32)의 하측의 자성 강판(321)에는 구멍부가 형성되지 않고, 해당 자성 강판(321)에 의해 마그네트 유지부(34)의 하부가 막아진다.

도 6은 로터 코어(32)의 평면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수의 마그네트 유지부(34)가 둘레방향으로 근접해서 배치된다. 마그네트 유지부(34)의 수, 즉 둘레방향에 있어서의 로터 마그네트(33)의 유지 위치의 수는 16이다. 이하의 설명에서는 회전부(3)의 외주면에 있어서의 자극(磁極)의 수를 '극수'라 한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 제 2 플레이트부(522)의 관통 구멍(523)은 1개의 마그네트 유지부(34)보다도 크다. 축방향에 있어서, 관통 구멍(523)과 1개의 마그네트 유지부(34)의 전체를 중첩할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 로터 마그네트(33)는 관통 구멍(523)을 거쳐서 마그네트 유지부(34)에 삽입된다. 이하, 관통 구멍(523)을 '마그네트 삽입구(523)'라 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 베어링기구(4)는 제 1 베어링(41)과, 제 2 베어링(42)을 구비한다. 제 1 베어링(41) 및 제 2 베어링(42)은 볼 베어링이다. 제 1 베어링(41)은 제 1 플레이트부(512)의 중앙에 마련된 구멍부의 내주면에 고정된다. 제 2 베어링(42)은 제 2 플레이트부(522)의 중앙에 마련된 구멍부의 내주면에 고정된다. 제 1 베어링(41)은 샤프트(31)의 로터 코어(32)보다도 하측의 부위인 하부를 지지한다. 제 2 베어링(42)은 샤프트(31)의 로터 코어(32)보다도 상측의 부위인 상부를 지지한다. 모터(1)의 구동시에는 제 1 베어링(41) 및 제 2 베어링(42)에 의해 샤프트(31)가 회전 가능하게 지지된다.

다음에, 모터(1)에 있어서의 코깅 토크(cogging torque)를 저감하는 구성에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는 코깅 토크 저감 대책이 이루어지지 않는 경우에 발생하는 코깅 토크를 '기본 코깅 토크'라 한다.

도 7은 한 쌍의 티스(224)와 자극(331)을 나타내는 도면이다. 도 7의 좌우방향은 둘레방향에 대응하고, 둘레방향에 있어서, 자극(331)과 자극(331)의 사이의 경계(332)가 슬롯 간극(226)과 일치하는 상태를 나타내고 있다. 모터(1)에서는 스테이터 코어(221)의 설계에 따라, 이 상태로부터 로터 마그네트(33)가 약간 움직이면, 로터 마그네트(33)에 대해 원래의 위치로 되돌리는 힘(이하, '구심력'이라 함)이 로터 마그네트(33)에 작용하는 경우가 있다. 또한, 로터 마그네트(33)가 약간 움직이면, 이동방향으로 로터 마그네트(33)를 이동시키는 힘(이하, '배척력'이라 함)이 로터 마그네트(33)에 작용하는 경우가 있다. 구심력이 발생하는 경우의 기본 코깅 토크의 파형은 배척력이 발생하는 경우의 기본 코깅 토크의 파형에 대해 역 위상이다. 모터(1)에서는 후술하는 바와 같이, 티스(224)의 선단에 미소한 복수의 볼록부가 마련되는 것에 의해, 기본 코깅 토크가 저감된다.

도 8은 도 7에 나타내는 상태에 있어서 구심력이 발생하는 경우의 기본 코깅 토크를 저감하는 볼록부의 배치를 나타내는 도면이다. 티스(224)의 선단면(7)은 기준 선단면(71)과, 7개의 볼록부(72)를 갖는다. 볼록부(72)의 높이는 매우 낮다. 기준 선단면(71)은 볼록부(72)의 사이 및 선단면(7)의 끝단에 위치한다. 기준 선단면(71)은 원통면형상의 일부이다. 볼록부(72)는 기준 선단면(71)에 대해 로터 마그네트(33)를 향해 볼록이다. 볼록부(72)의 위치는 도 4에 나타내는 각 티스(224)의 양측의 슬롯 간극(226)의 중앙의 사이를 둘레방향으로 등분하는 위치이다. 볼록부(72)의 피치각은 (360/144=)2.5°이다. 또한, 볼록부(72)와 볼록부(72)의 사이는 홈으로 파악되어도 좋다.

도 9는 스테이터(22)의 슬롯 간극(226)과 로터 마그네트(33)의 자극(331)의 경계(332)가 일치하는 위치에서 다음에 일치하는 위치까지를 추출한 도면이다. 도 9의 좌우방향은 둘레방향에 대응한다. 가장 우측에 위치하는 슬롯 간극(226) 및 경계(332)를 세지 않는 경우, 슬롯 간극(226)의 수(=(슬롯수 Sn)/(최대공약수 GCD))와 경계(332)의 수(=(극수 Pn)/(최대공약수 GCD))는 당연히 서로 소이다.

여기서, 인접하는 슬롯 간극(226)의 사이의 거리를 SL, 인접하는 경계(332)의 사이의 거리를 BL로 하면, 도 9의 상단과 하단의 길이가 동일하기 때문에, (SL·Sn/GCD)= (BL·Pn/GCD)로 된다. 따라서, 가장 좌측의 슬롯 간극(226)의 중앙에서 각 경계(332)까지의 거리는 SL·(Sn/Pn)의 1배에서 (Pn-1)배까지의 정수배로 된다. 이 거리는 파선(333)으로 나타내는 바와 같이, 티스(224)의 선단에 있어서, 양측의 슬롯 간극(226)의 사이의 거리 SL을 (Pn/GCD) 개로 등분한 위치(이하, '등분 위치'라 함) 중의 어느 하나이다.

또한, (Sn/GCD)와 (Pn/GCD)는 서로 소이기 때문에, 도 9의 좌우방향의 길이인 (SL×Sn/GCD)의 사이에, 서로 다른 등분 위치가 각 1회만 나타난다. 자극(331)의 경계(332)가 도 9의 좌측에서 우측으로 이동하면, 각 티스(224)의 선단에서는 각 등분 위치에 경계(332)가 위치하는 시점에서, 어느 하나의 슬롯 간극(226)과 어느 하나의 경계(332)가 일치한다.

또한, 슬롯수 Sn과 극수 Pn의 최소 공배수 LCM은 (Sn×Pn/GCD)이기 때문에，(Pn/GCD)는 (LCM/Sn)이기도 하다. 또한, 티스(224)의 선단 상에 있어서 SL을 (LCM/Sn)개로 등분하는 위치의 수는 슬롯수 Sn과 극수 Pn의 최소 공배수 LCM을 슬롯수 Sn으로 나눈 값에서 1을 뺀 수(LCM/Sn-1)로 된다. 도 7에 나타내는 상태에 있어서 구심력이 발생하는 경우, 이들 위치에 볼록부(72)가 배치되는 것에 의해, 전체의 코깅 토크가 저감되는 것을 알고 있다.

즉, 배치 가능한 볼록부(72)의 수(LCM/Sn-1)를 볼록부 배치 최대수로 하면, 각 티스(224)의 양측의 슬롯 간극(226)의 사이를, 볼록부 배치 최대수에 1을 더한 수(LCM/Sn)로 둘레방향으로 등분하는 위치가, 볼록부(72)가 배치 가능한 볼록부 배치 가능 위치로 된다. 이들 위치는 볼록부 배치 가능 위치의 전부이기도 한다.

또한, 로터 마그네트(33)를 1회전했을 때에 발생하는 기본 코깅 토크의 파수는 Sn×Pn/GCD=LCM으로 된다. 이 때문에, 기본 코깅 토크의 피크간의 장치각과 볼록부 배치 가능 위치간의 장치각은 동일하며, 모든 볼록부 배치 가능 위치에 볼록부(72)를 마련하는 것에 의해, 기본 코깅 토크의 모든 피크가 상쇄되고, 전체의 코깅 토크가 저감된다.

전체의 코깅 토크를 저감하기 위해서는 반드시 모든 볼록부 배치 가능 위치에 볼록부(72)가 마련될 필요는 없다. 그러나, 랜덤으로 볼록부(72)를 배치한 것에서는 어느 하나의 슬롯 간극(226)과 경계(332)가 일치하는 시점에서 볼록부(72)에 의한 코깅 토크 저감 효과가 얻어지지 않을 우려가 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, (SL·Sn/GCD)의 사이에서는 볼록부 배치 가능 위치의 각각이 1회 나타나기 때문에, 각 티스(224)의 동일 위치에 볼록부(72)를 마련하는 것에 의해, 기본 코깅 토크의 각 피크가 마찬가지로 저감된다. 즉, 미리 정해진 적어도 1개의 볼록부 배치 가능 위치에 적어도 1개의 볼록부(72)가 마련되는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 각 티스(224)에 복수의 볼록부(72)가 마련된다. 각 티스(224)에 작용하는 힘의 밸런스를 고려한 경우, 적어도 1개의 볼록부(72)는 티스(224)의 대칭축에 대해 좌우 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 단, 설계에 따라서는 볼록부(72)의 배치를 티스(224)의 대칭축에 대해 비대칭으로 하는 것에 의해, 구동시의 순음(pure tone)을 저감할 수 있는 경우도 있다. 이 경우, 상기 적어도 1개의 볼록부(72)의 위치에는 둘레방향에 있어서 선단면(7)의 중앙에서 떨어진 위치가 포함된다.

다음에, 도 7에 나타내는 상태에 있어서 배척력이 발생하는 경우의 기본 코깅 토크를 저감하는 볼록부의 배치에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 배척력에 의해 발생하는 기본 코깅 토크의 파형은 구심력에 의해 발생하는 기본 코깅 토크의 파형과는 역 위상이다. 따라서, 이 경우의 기본 코깅 토크를 저감하기 위한 볼록부 배치 가능 위치는 도 8에 나타내는 인접하는 볼록부(72)의 사이의 중앙위치가 된다. 즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 볼록부(72)는 각 티스(224)의 양측의 슬롯 간극(226)의 중앙의 사이를 둘레방향으로 8등분한 8개의 영역(75) 중, 양단의 영역(75)을 제외한 6개의 영역(75)의 중앙에 각각 배치된다.

티스(224)의 선단면(7)의 둘레방향의 폭이 크고, 양단의 영역(75)과 선단면(7)의 중첩이 충분히 큰 경우에는 양단의 영역(75)에도 볼록부(72)가 배치되어도 좋다. 모터(1)에서는 각 티스(224)에 있어서의 볼록부 배치 최대수는 슬롯수와 극수의 최소 공배수를 슬롯수로 나눈 값이다. 각 볼록부(72)는 각 티스(224)의 양측의 슬롯 간극(226)의 사이를 볼록부 배치 최대수와 동일한 개수로 둘레방향으로 등분한 복수 영역의 둘레방향의 중심위치에 배치된다. 이들 위치가 볼록부 배치 가능 위치이다. 코깅 토크를 저감하기 위해서는 반드시 모든 볼록부 배치 가능 위치에 볼록부(72)가 마련될 필요는 없다. 단, 확실하게 코깅 토크를 저감하기 위해서는 미리 정해진 적어도 1개의 볼록부 배치 가능 위치에 적어도 1개의 볼록부(72)가 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 도 8의 경우와 마찬가지로, 더욱 바람직하게는 각 티스(224)에 복수의 볼록부(72)가 마련된다. 각 티스(224)에 작용하는 힘의 밸런스를 고려한 경우, 적어도 1개의 볼록부(72)는 티스(224)의 대칭축에 대해 좌우 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 설계에 따라서는 볼록부(72)의 배치를 티스(224)의 대칭축에 대해 비대칭으로 하는 것에 의해, 구동시의 순음을 저감할 수 있는 경우도 있다.

다음에, 모터(1)의 조립의 흐름에 대해 도 11을 참조하면서 설명한다. 모터(1)가 조립될 때에는 우선, 도 1의 로터 코어(32)가 샤프트(31)의 외주면에 고정된다(스텝 S11). 다음에, 제 1 하우징 부재(211)의 제 1 플레이트부(512)의 중앙에 제 1 베어링(41)이 고정된다. 제 1 원통부(511)의 내주면에는 스테이터(22)가 경압입으로 부착된다. 그리고, 나사(241)가 스테이터(22)의 부착 구멍(227) 및 제 1 하우징 부재(211)의 구멍부(511a)에 삽입되고, 스테이터(22)와 제 1 원통부(511)가 나사 고정된다(스텝 S12). 이하, 제 1 하우징 부재(211), 제 1 베어링(41) 및 스테이터(22)의 조립체를 '정지 조립체(291)'라 한다. 한편, 제 2 하우징 부재(212)에서는 제 2 플레이트부(522)의 중앙에 제 2 베어링(42)이 고정된다(스텝 S13). 이하, 제 2 하우징 부재(212) 및 제 2 베어링(42)의 조립체를 '상부 조립체(292)'라 한다. 모터(1)의 조립에서는 스텝 S12가 스텝 S11보다 먼저 실행되어도 좋고, 스텝 S13이 스텝 S11, S12보다 먼저 실행되어도 좋다. 또한, 스텝 S11∼S13이 병행해서 실행되어도 좋다.

다음에, 도 12에 나타내는 바와 같이, 로터 코어(32)가 정지 조립체(291)의 스테이터(22)에 삽입된다(스텝 S14). 이 때, 샤프트(31)의 하부(311)는 제 1 베어링(41)에 삽입된다. 도 13은 조립 도상의 모터(1)를 나타내는 도면이다. 제 2 하우징 부재(212)의 마그네트 삽입구(523)의 주위에는 시일 부재(232)가 배치된다. 스테이터(22)에서는 코일(223)로부터의 리드선(223a)이 부시(223)와 함께 덮개 부재(231)에 통과시켜지고, 덮개 부재(231) 및 리드선(223a)이 마그네트 삽입구(523)로부터 제 2 하우징 부재(212)의 위쪽으로 인출된다(스텝 S15). 또한, 덮개 부재(231)가 마그네트 삽입구(523)를 통과할 때에는 덮개 부재(231)는 주면의 법선이 대략 수평방향을 향하도록 기울여진다. 모터(1)에서는 마그네트 삽입구(523)를 이용하는 것에 의해, 리드선(223a)의 인출용의 구멍을 별도로 마련하는 것이 불필요하게 된다.

그 후, 샤프트(31)의 상부(312)는 제 2 하우징 부재(212)에 지지된 제 2 베어링(42)에 삽입되고(스텝 S16), 제 1 하우징 부재(211)의 제 1 원통부(511)와 제 2 하우징 부재(212)의 제 2 원통부(521)가 축방향에 있어서 맞닿는다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 원통부(511) 및 제 2 원통부(521)의 구멍부(511a, 521a)와 스테이터(22)의 부착 구멍(227)에 나사(242)가 삽입된다. 이에 따라, 제 2 하우징 부재(212)가 제 1 원통부(511)의 상부에 고정되고(스텝 S17), 정지 조립체(291)와 상부 조립체(292)가 고정된다.

다음에, 도 14에 나타내는 바와 같이, 필요에 따라 샤프트(31)를 회전시키는 것에 의해, 로터 코어(32)의 마그네트 유지부(34)와 제 2 플레이트부(522)의 마그네트 삽입구(523)가 축방향으로 대향한다. 그리고, 로터 마그네트(33)가 마그네트 삽입구(523)를 거쳐서 마그네트 유지부(34)에 축방향으로 삽입된다. 마그네트 유지부(34)에는 미리 접착제가 도포되어 있으며, 로터 마그네트(33)는 접착제 및 로터 코어(32)의 자기적 흡인력에 의해 고정된다. 마그네트 유지부(34)의 하부가 비관통이기 때문에, 로터 마그네트(33)의 축방향에 있어서의 위치 결정을 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 로터 마그네트(33)의 아래쪽으로의 이동을 방지할 수 있다.

또한, 샤프트(31)는 일정한 각도만큼 회전되고, 비어 있는 마그네트 유지부(34)가 마그네트 삽입구(523)와 축방향으로 대향한다. 해당 마그네트 유지부(34)에는 별도의 로터 마그네트(33)가 마그네트 삽입구(523)를 거쳐서 삽입된다. 모터(1)의 조립에서는 샤프트(31)를 회전하면서 마그네트 유지부(34)에 로터 마그네트(33)를 삽입하는 작업이 반복된다.

모든 마그네트 유지부(34)에 로터 마그네트(33)가 삽입되면(스텝 S18), 시일 부재(232)와 덮개 부재(231)의 에지부가 중첩되도록 해서 덮개 부재(231)가 관통 구멍(523)의 주위의 부위에 부착되고, 마그네트 삽입구(523)가 막아진다(스텝 S19).

이상, 모터(1)의 구조 및 조립에 대해 설명했지만, 로터 마그네트(33)를 마그네트 유지부(34)에 고정시킨 상태에서, 로터 코어(32)를 스테이터(22)에 삽입하고자 하면, 로터 마그네트(33)와 스테이터(22)의 사이의 강한 자기적 작용에 의해 로터 코어(32)가 기운다. 이 상태에서, 샤프트(31)를 제 1 베어링(41)에 삽입하면, 제 1 베어링(41)이 삐뚤어진다. 그 결과, 하우징(21)에 대한 샤프트(31)의 동축도(coaxiality)가 악화되게 되고, 모터의 구동시에 회전부(3)가 크게 흔들려 버린다. 이에 반해, 모터(1)에서는 샤프트(31) 및 로터 코어(32)를 제 2 하우징 부재(212) 및 제 1 하우징 부재(211)에서 지지한 후에, 로터 마그네트(33)가 마그네트 유지부(34)에 삽입되기 때문에, 샤프트(31) 및 로터 코어(32)를 하우징(21)에 대해 정밀도 좋게 지지할 수 있다. 그 결과, 모터(1)를 용이하게 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

또한, 로터 코어(32)를 스테이터(22)에 삽입 시에, 로터 코어(32)의 외주면이 스테이터 코어(221)의 내주면에 접촉하는 강도나 접촉 빈도를 저감할 수 있고, 스테이터 코어(221)의 티스(224)에 마련된 볼록부(72)의 손상이나 버르의 발생을 방지할 수 있다. 그 결과, 기본 코깅 토크가 저감된 모터(1)의 품질을 유지할 수 있다.

로터 코어(32)의 삽입시에는 로터 코어(32)와 스테이터(22)의 사이에 자기적 작용이 발생하지 않기 때문에, 대규모의 설비를 이용해서 로터 코어(32)의 중심축(J1)에 수직인 방향에 있어서의 위치를 고정시킬 필요가 없다. 가령, 로터 코어(32)의 중심축(J1)에 수직인 방향에 있어서의 위치를 강고하게 고정시키면, 스테이터(22)에 대한 로터 코어(32)의 위치를 미세조정할 수 없다. 이 때문에, 설비에 있어서의 유지 위치의 오차나 로터 코어(32) 및 스테이터(22)의 형상 오차 등에 의해, 로터 코어(32) 및 스테이터(22)의 한쪽이 다른쪽을 깎는 소위 깎임이 발생하고, 로터 코어(32) 및 스테이터(22)에 버르가 발생해 버린다. 모터(1)에서는 로터 코어(32)와 스테이터(22)를 강고하게 고정시킬 필요가 없기 때문에, 깎임의 발생에 의한 조립 불량을 방지할 수 있다. 또한, 설비 비용을 저감할 수 있다.

제 2 하우징 부재(212)에서는 시일 부재(232)를 거쳐서 덮개 부재(231)가 마그네트 삽입구(523)를 막는 것에 의해, 물 등이 덮개 부재(231)와 제 2 플레이트부(522)의 사이의 약간의 간극으로부터 마그네트 삽입구(523)를 통해 하우징(21) 내부에 진입하는 것을 방지할 수 있다. 제 2 하우징 부재(212)가 물 등에 젖을 가능성이 낮은 경우에는 부시(233)에 잘라냄부를 마련하고, 해당 잘라냄부를 거쳐서 리드선(223a)이 인출되어도 좋다.

(제 2 실시형태)

도 15는 제 2 실시형태에 따른 모터(1a)의 평면도이다. 모터(1a)에서는 제 2 하우징 부재(212)의 제 2 플레이트부(522)에 복수의 마그네트 삽입구(523)가 마련된다. 또한, 실제로는 도 3과 마찬가지로, 마그네트 삽입구(523)의 주위에 시일 부재(232)가 배치되고, 도 2에 나타내는 덮개 부재(231)에 의해 마그네트 삽입구(523)가 막아진다. 단, 리드선(223a)은 1개의 덮개 부재(231)로부터 인출되고, 다른 덮개 부재(231)에는 부시가 삽입되는 개구는 마련되지 않는다. 모터(1a)의 다른 구성은 제 1 실시형태와 마찬가지이다. 이하, 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여 설명한다. 복수의 마그네트 삽입구(523)는 둘레방향으로 배열된다. 평면에서 보아, 각 마그네트 삽입구(523)는 1개의 마그네트 유지부(34)보다도 크다. 축방향에 있어서, 각 마그네트 삽입구(523)와 1개의 마그네트 유지부(34)의 전체를 중첩할 수 있다.

모터(1a)의 조립 공정은 로터 마그네트(33)의 마그네트 유지부(34)에의 삽입 작업을 제외하면 모터(1)와 마찬가지이다. 로터 마그네트(33)의 삽입 작업에서는 임의의 1개의 마그네트 삽입구(523)가 선택되고, 로터 마그네트(33)가, 해당 마그네트 삽입구(523)와 축방향으로 중첩되는 마그네트 유지부(34)에 삽입된다. 이하의 설명에서는 해당 마그네트 삽입구(523)를 다른 마그네트 삽입구(523)와 구별하는 경우에는 '주목(注目) 마그네트 삽입구(523)'라 한다.

주목 마그네트 삽입구(523)에 로터 마그네트(33)가 삽입되면, 로터 마그네트(33)와 스테이터(22)의 사이에서 자기적 작용이 발생하는 것에 의해, 마그네트 유지부(34)의 위치가 주목 마그네트 삽입구(523)로부터 어긋나버리는 경우가 있다. 모터(1a)에서는 마그네트 유지부(34)가 원하는 위치로부터 어긋나도, 다른 마그네트 삽입구(523)가 다른 마그네트 유지부(34)의 전체와 축방향으로 중첩되는 것에 의해, 로터 마그네트(33)를 해당 다른 마그네트 유지부(34)에 삽입할 수 있도록 되어 있다. 즉, 모터(1a)에서는 복수의 마그네트 삽입구(523)의 어느 하나를 거쳐서 모든 마그네트 유지부(34)에 로터 마그네트(33)가 삽입된다. 이에 따라, 로터 코어(32)를 회전시키면서 로터 마그네트(33)를 삽입하는 것을 용이하게 실행할 수 있다.

모터(1a)에서는 복수의 마그네트 삽입구(523)가 각각, 1개의 마그네트 유지부(34)의 전체와 축방향으로 동시에 중첩되는 경우에는 복수의 로터 마그네트(33)를 복수의 마그네트 유지부(34)에 거의 동시에 삽입해도 좋다. 이에 따라, 로터 마그네트(33)의 삽입 작업을 더욱 단시간에 실행할 수 있다.

제 2 실시형태에 있어서도, 샤프트(31) 및 로터 코어(32)를 하우징(21)에서 지지한 후에, 로터 마그네트(33)가 마그네트 유지부(34)에 삽입되기 때문에, 샤프트(31) 및 로터 코어(32)를 하우징(21)에 대해 정밀도 좋게 지지할 수 있다. 그 결과, 모터(1a)를 용이하게 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 16은 제 3 실시형태에 따른 모터(1b)의 단면도이다. 모터(1b)의 로터 코어(32a)에서는 축방향으로 관통한 구멍형상의 마그네트 유지부(34a)가 마련된다. 모터(1b)에서는 제 2 플레이트부(522)에 도 3과 마찬가지의 마그네트 삽입구(523)(도 16에서 ‘523b’를 부여함)가 마련된다. 또한, 제 1 플레이트부(512)에는 마그네트 삽입구(523b)와 축방향으로 중첩되는 위치에 다른 마그네트 삽입구(523)(도 16에서 ‘523a’를 부여함)가 마련된다. 이하, 마그네트 삽입구(523a)를 '제 1 마그네트 삽입구(523a)'로 하고, 마그네트 삽입구(523b)를 '제 2 마그네트 삽입구(523b)'로 한다.

모터(1b)에서는 마그네트 유지부(34a)의 축방향에 있어서의 길이의 절반인 2개의 로터 마그네트가 마그네트 유지부(34a)의 상부 및 하부에 배치된다. 이하, 마그네트 유지부(34a)의 하부에 배치되는 로터 마그네트를 '하측 마그네트(33a)'로 하고, 상부에 배치되는 로터 마그네트를 '상측 마그네트(33b)'로 한다. 모터(1b)의 다른 구조는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

로터 마그네트의 삽입 작업에서는 우선, 하측 마그네트(33a)가, 제 1 마그네트 삽입구(523a)를 거쳐서, 제 1 마그네트 삽입구(523a)와 축방향으로 중첩되는 마그네트 유지부(34a)의 하부에 축방향으로 삽입된다. 다음에, 상측 마그네트(33b)가, 제 2 마그네트 삽입구(523b)를 거쳐서 해당 마그네트 유지부(34a)의 상부에 삽입된다. 또한, 상측 마그네트(33b)가 하측 마그네트(33a)보다도 먼저 마그네트 유지부(34a)에 삽입되어도 좋다. 상측 마그네트(33b) 및 하측 마그네트(33a)는 마그네트 유지부(34a) 내에 도포된 접착제 및 로터 코어(32a)와의 자기적 흡인력에 의해 고정된다. 모터(1b)의 다른 조립 공정은 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

제 3 실시형태에서는 마그네트 유지부(34a)가 로터 코어(32)의 상단에서 하단까지 형성되는 것에 의해, 1개의 마그네트 유지부(34a)에 복수의 로터 마그네트가 배치되는 경우에도, 효율적으로 로터 마그네트를 삽입할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 모터(1b)를 용이하게 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

(제 4 실시형태)

도 17은 제 4 실시형태에 따른 모터의 로터 코어(32b)를 나타내는 도면이다. 로터 코어(32b)의 외주면에는 축방향으로 연장하는 홈형상의 복수의 마그네트 유지부(34b)가 마련된다. 마그네트 유지부(34b)는 둘레방향으로 근접해서 배치된다. 도 6에 나타내는 마그네트 유지부(34)와 마찬가지로, 마그네트 유지부(34b)는 로터 코어(32b)의 상부에서 하부의 바로 앞까지 연장된다. 제 4 실시형태에 따른 모터의 다른 구조는 제 1 실시형태와 마찬가지이다. 또한, 모터의 조립 공정도 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

도 18은 마그네트 유지부(34b) 및 로터 마그네트(33)를 확대해서 나타내는 도면이다. 도 18에서는 로터 마그네트(33)에 평행 사선을 부여하고 있다. 로터 마그네트(33)는 마그네트 유지부(34b)에 유지된 상태에서, 직경방향 외측의 표면이 노출된다. 이에 따라, 로터 마그네트(33)는 도 4에 나타내는 티스(224)의 선단에 더욱 근접할 수 있다. 로터 마그네트(33)의 둘레방향 양측에는 로터 코어(32b)의 일부가 직경방향 외측으로 돌출된 돌출부(322)가 마련된다. 돌출부(322)의 선단은 둘레방향 양측으로 연장한다. 이에 따라, 로터 마그네트(33)는 둘레방향 뿐만 아니라 직경방향으로도 고정되며, 로터 마그네트(33)의 탈락이 확실하게 방지된다. 제 4 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 마찬가지로, 모터를 용이하게 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 각종 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 제 1 실시형태에서는 제 1 하우징 부재(211)의 제 1 플레이트부(512)에만 마그네트 삽입구가 마련되어도 좋다. 제 4 실시형태에 있어서도 마찬가지이다. 이 경우에 있어서도, 마그네트 유지부는 로터 코어(32)의 마그네트 삽입구에 대향하는 하단에서 상단의 바로 앞까지 형성되는 것에 의해, 로터 마그네트(33)의 축방향에 있어서의 위치 결정을 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 제 2 실시형태에서는 제 1 플레이트부(512)에만 둘레방향으로 배열된 복수의 마그네트 삽입구가 마련되어도 좋다. 제 4 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.

제 2 및 제 4 실시형태에서는 제 3 실시형태와 마찬가지로, 1개의 마그네트 유지부(34, 34b)에 상하로부터 복수의 로터 마그네트(33)가 삽입되는 경우에는 마그네트 유지부(34, 34b)가 로터 코어(32, 32b)를 축방향으로 관통해도 좋다.

제 3 실시형태에서는 제 1 마그네트 삽입구(523a)가 제 2 마그네트 삽입구(523b)에 대해 둘레방향으로 어긋난 위치에 마련되어도 좋다. 1개의 마그네트 유지부(34a)에 3개 이상의 로터 마그네트(33)가 삽입되어도 좋다. 상기 실시형태에서는 덮개 부재(231)는 용접 등에 의해 제 2 플레이트부(522)에 고정되어도 좋다. 마그네트 삽입구(523, 523a, 523b)(이하, 종합하여‘523’라고 함)는 축방향에 있어서, 2개 이상의 마그네트 유지부(34, 34a, 34b)의 전체와 중첩되는 크기이어도 좋다. 마그네트 삽입구(523)는 직사각형 이외의 다양한 형상으로 되어도 좋다.

상기 실시형태에서는 스테이터(22)의 상부 및 하부를 덮는 상부 플레이트 부재 및 하부 플레이트 부재, 및 상부 플레이트 부재와 하부 플레이트 부재의 사이에서 스테이터(22)의 외주면을 덮는 원통부재에 의해 하우징(21)이 구성되어도 좋다. 제 2 하우징 부재(212)는 원판형상이어도 좋다. 이 경우, 제 2 하우징 부재(212)의 외연부에 제 1 하우징 부재(211)의 제 1 원통부(511)의 상부가 고정된다. 또한, 제 2 하우징 부재(212)는 제 2 베어링(42)이 고정되는 허브부 및 허브부로부터 직경방향 외측으로 연장하는 복수의 봉형상부에 의해 구성되어도 좋다. 이 경우, 마그네트 삽입구는 둘레방향에 있어서 해당 복수의 봉형상부의 사이에 형성된다. 또한, 덮개 부재(231) 대신에, 제 2 하우징 부재(212) 전체를 덮는 캡부재가 마련된다. 이와 같이, 제 2 하우징 부재(212)는 제 2 베어링(42)을 지지하는 베어링 지지 부재로서의 역할을 하는 것이면, 다양한 형상으로 되어도 좋다.

모터(1, 1a, 1b)의 조립에서는 샤프트(31) 및 로터 코어(32, 32a, 32b)(이하, 부호 ‘32’만을 부여함)의 조립체가, 제 2 하우징 부재(212)에 부착된 후에, 제 1 하우징 부재(211)에 삽입되어도 좋다. 리드선(223a)은 상기 조립체가 제 1 하우징 부재(211) 및 제 2 하우징 부재(212)에 지지된 후에 마그네트 삽입구(523)로부터 인출되어도 좋다. 제 1 베어링(41)은 스테이터(22)가 제 1 원통부(511)에 고정된 후에, 제 1 플레이트부(512)에 고정되어도 좋다.

코깅 토크를 저감하는 방법은 8극 9슬롯, 8극 12슬롯, 10극 12슬롯, 12극 9슬롯, 14극 12슬롯이나 16극 18슬롯 등의 다양한 자극수와 슬롯 간극수의 조합의 모터에 적용되어도 좋다. 제 1 베어링(41) 및 제 2 베어링(42)으로서 슬라이드 베어링이 이용되어도 좋다.

로터 코어(32)를 스테이터(22)에 대해 정밀도 좋게 고정시키는 방법은 모터 이외에 발전기 등의 회전 전기 장치에 이용되어도 좋다. IPM 구조의 발전기가 이용되는 경우, 로터 마그네트(33)가 스테이터(22)에 대해 회전하는 것에 의해, 스테이터(22)로부터 전력이 취출된다.

상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 좋다.

본 발명에 따른 회전 전기 장치는 전동 어시스트 자전거, 전동 모터 사이클, 전기 자동차 등의 구동원 및 발전기, 풍력 발전이나 가스 발전 등의 발전기, 파워 스티어링 장치의 구동원 등에 이용할 수 있다. 또한, 다른 용도로서 이용할 수 있다.

1, 1a, 1b 모터 7 (티스의) 선단면
22 스테이터 31 샤프트
32 로터 코어 33 로터 마그네트
33a 하측 마그네트 33b 상측 마그네트
34, 34a, 34b 마그네트 유지부
41 제 1 베어링 42 제 2 베어링
71 기준 선단면 72 볼록부
211 제 1 하우징 부재 212 제 2 하우징 부재
221 스테이터 코어 223a 리드선
224 티스 225 코어 백
226 슬롯 간극 231 덮개 부재
231a（덮개 부재의) 개구 232 시일 부재
233 부시 291 정지 조립체
321 자성 강판 511 제 1 원통부
512 제 1 플레이트부 523 마그네트 삽입구
523a 제 1 마그네트 삽입구 523b 제 2 마그네트 삽입구
J1 중심축

Claims

회전 전기 장치의 제조 방법에 있어서,
a) 로터 코어를 샤프트에 고정시키는 공정과,
b) 바닥을 갖는 원통형상의 하우징 부재의 하우징 바닥부에 제 1 베어링이 고정되고, 상기 하우징 부재의 원통부의 내주면에 환상의 스테이터가 고정된 정지 조립체를 조립하는 공정과,
c) 상기 샤프트의 하부를 상기 제 1 베어링에 삽입하면서 상기 로터 코어를 상기 스테이터 내에 삽입하는 공정과,
d) 베어링 지지 부재에 의해 지지된 제 2 베어링에 상기 샤프트의 상부를 삽입하는 공정과,
e) 상기 하우징 부재의 상부에 상기 베어링 지지 부재를 고정시키는 공정과,
f) 상기 로터 코어에 형성된 축방향으로 연장하는 구멍형상 또는 홈형상의 복수의 마그네트 유지부에, 상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 한쪽이 갖는 마그네트 삽입구를 거쳐서, 복수의 로터 마그네트를 축방향으로 삽입하는 공정을 구비하는 회전 전기 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 f)공정 이후에, 상기 마그네트 삽입구를 덮개 부재로 막는 공정을 더 구비하는 회전 전기 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 상기 한쪽이 상기 마그네트 삽입구를 포함하는 복수의 마그네트 삽입구를 갖고,
상기 f)공정에 있어서, 상기 복수의 로터 마그네트가, 상기 복수의 마그네트 삽입구를 거쳐서 상기 복수의 마그네트 유지부에 삽입되는 회전 전기 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 마그네트 유지부가 상기 로터 코어의 상단에서 하단까지 형성되고,
상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 다른쪽이, 다른 마그네트 삽입구를 갖고,
상기 f)공정에 있어서, 상기 다른 마그네트 삽입구를 거쳐서, 다른 복수의 로터 마그네트가 상기 복수의 마그네트 유지부에 축방향으로 삽입되는 회전 전기 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 b)공정과 상기 e)공정의 사이에, 상기 스테이터에 접속된 리드선을 상기 마그네트 삽입구로부터 인출하는 공정을 더 구비하는 회전 전기 장치의 제조 방법.
회전 전기 장치에 있어서,
바닥을 갖는 원통형상의 하우징 부재와,
상기 하우징 부재의 하우징 바닥부에 고정된 제 1 베어링과,
상기 하우징 부재의 원통부의 내주면에 고정된 환상의 스테이터와,
상기 하우징 부재의 상부에 고정된 베어링 지지 부재와,
상기 베어링 지지 부재에 지지되는 제 2 베어링과,
상기 스테이터의 내측에 배치된 로터 코어와,
상기 로터 코어가 고정되고, 상기 로터 코어보다도 하측의 부위가 상기 제 1 베어링에 지지되고, 상기 로터 코어보다도 상측의 부위가 상기 제 2 베어링에 지지되는 샤프트와,
상기 로터 코어에 형성된 축방향으로 연장하는 구멍형상 또는 홈형상의 복수의 마그네트 유지부에 축방향으로 삽입되어 유지되는 복수의 로터 마그네트
를 구비하고,
상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 한쪽이, 축방향에 있어서, 적어도 1개의 마그네트 유지부 전체와 중첩되는 마그네트 삽입구를 구비하는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 마그네트 삽입구를 막는 덮개 부재를 더 구비하는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 상기 한쪽이 상기 마그네트 삽입구를 포함하는 복수의 마그네트 삽입구를 갖는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 스테이터에 접속된 리드선이 상기 마그네트 삽입구로부터 인출되는 회전 전기 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 덮개 부재가 개구를 갖고, 상기 개구에 부시가 삽입되고,
상기 스테이터에 접속된 리드선이 상기 부시를 관통해서 외부로 인출되고,
상기 덮개 부재가 시일 부재를 개재시키면서 상기 마그네트 삽입구에 부착되는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 로터 코어가 적층 강판으로 형성되고,
상기 마그네트 삽입구가 상기 베어링 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 상기 한쪽에만 마련되고,
상기 복수의 마그네트 유지부가 상기 로터 코어의 상기 마그네트 삽입구에 대향하는 단부에서 다른쪽의 단부의 바로 앞까지 형성되어 있는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 마그네트 유지부가 상기 로터 코어의 상단에서 하단까지 형성되고,
상기 베어링 지지 부재 및 상기 하우징 바닥부 중 다른쪽이 다른 마그네트 삽입구를 갖는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 스테이터의 스테이터 코어가,
환상의 코어 백(core back)과,
둘레방향에 있어서 등피치로 배치되고, 상기 코어 백으로부터 상기 로터 코어를 향해 연장하는 복수의 티스를 구비하고,
각각의 티스의 선단면이 부분 원통면형상의 기준 선단면과, 상기 기준 선단면에 대해 상기 로터 마그네트를 향해 볼록하게 되는 적어도 1개의 볼록부를 갖고,
슬롯수와 극수의 최소 공배수를 상기 슬롯수로 나눈 값에서 1을 뺀 수를 볼록부 배치 최대수로 하고, 상기 적어도 1개의 볼록부가 상기 각각의 티스의 양측의 슬롯 간극의 사이를 상기 볼록부 배치 최대수에 1을 더한 개수로 둘레방향으로 등분하는 볼록부 배치 가능 위치 중 미리 정해진 적어도 1개의 위치에 배치되는 회전 전기 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 스테이터의 스테이터 코어가,
환상의 코어 백과,
둘레방향에 있어서 등피치로 배치되고, 상기 코어 백으로부터 상기 로터 코어를 향해 연장하는 복수의 티스를 구비하고,
각각의 티스의 선단면이 부분 원통면형상의 기준 선단면과, 상기 기준 선단면에 대해 상기 로터 마그네트를 향해 볼록하게 되는 적어도 1개의 볼록부를 갖고,
슬롯수와 극수의 최소 공배수를 상기 슬롯수로 나눈 값을 볼록부 배치 최대수로 하고, 상기 적어도 1개의 볼록부가, 상기 각각의 티스 양측의 슬롯 간극의 사이를 상기 볼록부 배치 최대수와 동일한 개수로 둘레방향으로 등분한 복수 영역의 상기 둘레방향의 중심위치인 복수의 볼록부 배치 가능 위치 중, 미리 정해진 적어도 1개의 위치에 배치되는 회전 전기 장치.