KR101792963B1

KR101792963B1 - 전동기 및 공기 조화기

Info

Publication number: KR101792963B1
Application number: KR1020167013709A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 이시이; 카즈노리 사카노베; 미네오 야마모토; 히로키 아소; 준이치로 오야; 유토 우라베
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2017-11-02
Also published as: WO2015080078A1; CN105745823A; JP6062069B2; CN105745823B; CN204497871U; KR20160074667A; JPWO2015080078A1

Abstract

성능의 향상, 신뢰성의 향상, 및 비용의 저감이 가능한 전동기의 회전자, 전동기, 및 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 전동기의 회전자(20)는, 축(1)과, 축(1)의 주위에 당해 축과 일체로 마련된 회전자 마그넷(10)과, 회전자 마그넷(10)의 축방향의 일단부에 조립되고, 축(1)이 삽통되는 축구멍(13)이 마련된 위치 검출용 마그넷(11)과, 회전자 마그넷(10)의 양측에서 축(1)에 조립되는 한 쌍의 축받이(21)를 구비하고, 위치 검출용 마그넷(11)은, 축(1)의 주위에 마련된 원통부(12)를 가지며, 한 쌍의 축받이(21) 중의 일방은, 원통부(12)의 단면에 당접되어 위치결정되어 있다.

Description

전동기 및 공기 조화기{ELECTRIC MOTOR AND AIR CONDITIONER}

본 발명은, 전동기의 회전자, 전동기, 및 공기 조화기에 관한 것이다.

종래의 전동기의 회전자는, 축에 끼워진 백-요크를 갖는 회전자와, 백-요크의 축방향 단부에, 고정자측의 자기(磁氣) 검출 소자에 서로 대하도록 마련한 위치 검출용 마그넷과, 회전자의 양측에 마련된 축받이를 갖는 전동기의 회전자 조립에 있어서, 위치 검출용 마그넷과 자기 검출 소자측의 축받이로 끼여 지지되는 마그넷 고정 부품을 구비하고, 위치 검출용 마그넷과 상기 자기 검출 소자와의 간격을 일정한 거리로 유지하는 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).

일본 특개2003-52159호 공보

상기 종래의 전동기의 회전자에서는, 위치 검출용 마그넷과 자기 검출 소자와의 간격이, 위치 검출용 마그넷과 마그넷 고정 부품의 2부품의 집적(集積) 오차로 정하여진다.

그 때문에, 치수의 관리 및 조정이 번잡하고, 생산성 및 품질관리상의 과제가 있다.

또한, 집적 오차가 크면, 회전자의 위치 검출 정밀도가 악화하고, 전동기의 제어성 및 성능의 악화에 이어진다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 성능의 향상, 신뢰성의 향상, 및 비용의 저감이 가능한 전동기의 회전자, 전동기, 및 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 전동기의 회전자는, 축과, 상기 축의 주위에 당해 축과 일체로 마련된 회전자 마그넷과, 상기 회전자 마그넷의 축방향의 일단부에 조립되고, 상기 축이 삽통되는 축구멍이 마련된 위치 검출용 마그넷과, 상기 회전자 마그넷의 양측에서 상기 축에 조립되는 한 쌍의 축받이를 구비하고, 상기 위치 검출용 마그넷은, 상기 축의 주위에 마련된 통상형부(筒狀部)를 가지며, 상기 한 쌍의 축받이 중의 일방은, 상기 통상형부의 단면(端面)에 당접되어 위치결정되어 있다.

본 발명에 의하면, 성능의 향상, 신뢰성의 향상, 및 비용의 저감이 가능하게 된다라는 효과를 이룬다.

도 1은, 실시의 형태 1에 관한 전동기의 구성을 도시하는 도면.
도 2는, 축받이를 조립한 회전자를 도시하는 도면.
도 3은, 회전자를 도시하는 도면.
도 4는, 회전자 마그넷을 도시하는 도면.
도 5는, 위치 검출용 마그넷을 도시하는 도면.
도 6은, 회전자의 조립을 도시하는 도면.
도 7은, 실시의 형태 1에 관한 전동기의 회전자의 제조 방법을 도시한 제조 플로도.
도 8은, 실시의 형태 2에 관한 공기 조화기의 구성의 한 예를 도시하는 도면.

이하에, 본 발명에 관한 전동기의 회전자, 전동기, 및 공기 조화기의 실시의 형태를 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 이 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다.

실시의 형태 1.

도 1은, 본 실시의 형태에 관한 전동기의 구성을 도시하는 도면, 도 2는, 축받이를 조립한 회전자를 도시하는 도면, 도 3은, 회전자를 도시하는 도면, 도 4는, 회전자 마그넷을 도시하는 도면, 도 5는, 위치 검출용 마그넷을 도시하는 도면, 도 6은, 회전자의 조립을 도시하는 도면이다. 이하, 도 1∼도 6을 참조하여, 본 실시의 형태에 관한 회전자 및 전동기의 구성에 관해 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 전동기(100)는, 몰드 고정자(40), 몰드 고정자(40)의 내측에 배치되는 회전자(20), 및, 몰드 고정자(40)의 축방향 일단부에 부착되는 금속제의 브래킷(30)을 구비한다. 전동기(100)는, 예를 들면, 브러시레스 DC 모터 또는 스테핑 모터이다.

몰드 고정자(40)는, 기판(46)이 조립된 고정자(42)를 예를 들면 불포화 폴리에스테르 등의 열경화성 수지(몰드 수지(41))로 일체로 성형하여 형성된다. 기판(46)에는, 전자 부품이 실장되고, 리드선이 솔더링되어 있다. 기판(46)은, 강도적으로 약한 구조이기 때문에, 저압 성형이 바람직하고, 그 때문에, 몰드 성형에는 불포화 폴리에스테르 수지 등의 열경화성 수지가 사용된다.

고정자(42)는, 전자강판을 적층한 고정자 철심(43)과, 고정자 철심(43)에 시행된 절연부(44)와, 절연부(44)에 휘감겨진 코일(45)을 구비하고 있다. 절연부(44)는, PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트) 등의 열가소성 수지로 고정자 철심(43)에 일체 성형되고, 또는, 별체의 성형품을 고정자 철심(43)에 조립하여 시행된다.

기판(46)은, 절연부(44)에 조립되어 있다. 기판(46)에는, 회전자(20)의 위치를 검출하는 센서 회로, 또는, 전동기(100)를 구동하는 구동 회로가 형성되고, 전자 부품이 실장되어 있다. 기판(46)의 전자 부품에는 자기(磁氣) 검출 소자(47)가 포함되고, 자기 검출 소자(47)는 위치 검출용 마그넷(11)(도 3)과 대향하여 배치되고, 위치 검출용 마그넷(11)으로부터 발생하는 자기를 검출함으로써 회전자(20)의 위치를 검출한다. 브러시레스 DC 모터의 구동은, 예를 들면 기판(46)의 구동 회로에서는, 이 회전자(20)의 위치에 응하여 코일(45)의 통전 제어를 한다. 이에 의해, 전동기(100)의 고효율로 저소음의 구동을 행할 수가 있다.

회전자(20)에는, 축(샤프트)(1)이 일체로 마련된다. 축(1)에는 한 쌍의 축받이(21)가 조립된다. 몰드 고정자(40)에 마련된 중공부에는, 축받이(21)를 조립한 회전자(20)가 삽입되고, 몰드 고정자(40)와 브래킷(30)으로 축받이(21)가 지지된다.

도 2(a)는, 축받이(21)를 조립한 회전자(20)를 축방향이면서 돌기(5)가 마련되는 측에서 본 측면도, 도 2(b)는, 도 2(a)에서의 X-X 단면도이다. 도 3(a)는, 회전자(20)를 축방향이면서 돌기(5)가 마련되는 측에서 본 측면도, 도 3(b)는, 도 3(a)에서의 X-X 단면도이다. 도 4(a)는, 회전자 마그넷(10)을 축방향이면서 돌기(5)가 마련되는 측에서 본 측면도, 도 4(b)는, 도 4(a)에서의 X-X 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전자(20)는, 축(1)과, 축(1)의 주위에 축(1)과 일체로 마련된 회전자 마그넷(10)과, 회전자 마그넷(10)의 축방향의 일단부에 조립된 위치 검출용 마그넷(11)을 구비하고 있다. 여기서, 회전자 마그넷(10)의 축방향의 일단면에는 예를 들면 복수개의 대좌(7)가 마련되어 있고, 위치 검출용 마그넷(11)은 이들의 대좌(7)에 당접할 때까지 조립되어 있다. 또한, 각 대좌(7)상에는 돌기(5)가 마련되고, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 조립된 상태에서, 돌기(5)는 위치 검출용 마그넷(11)에 마련된 구멍(15)(도 5)을 삽통하고, 돌기(5)의 선단부가 열용착되어 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 고정된다. 이때, 돌기(5)의 선단부는 열용착되어 열용착부(35)를 형성한다. 열용착부(35)의 높이는, 위치 검출용 마그넷(11)의 피검출부(14)와 같거나, 또는 낮게 되어 있다.

또한, 일방의 축받이(21)는 회전자 마그넷(10)의 축받이 당접부(4)에, 타방의 축받이(21)는 위치 검출용 마그넷(11)의 통상형부인 원통부(12)의 단면에 당접할 때까지 축(1)에 압입된다. 축받이(21)는, 예를 들면 볼베어링(옥축수(玉軸受))이다. 한 쌍의 축받이(21)는, 회전자 마그넷(10)의 양측에서 축(1)에 조립된다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 회전자 마그넷(10)은, 축(1)의 주위에 고정된 백-요크(3)와, 백-요크(3)의 외주면에 마련된 플라스틱 마그넷(9)(수지 마그넷부)을 구비하고 있다. 백-요크(3)는, 연자성체(軟磁性體) 또는 자분(磁粉)을 함유한 열가소성 수지를 성형하고 형성된다. 백-요크(3)는, 축(1)의 외주면에 축(1)과 일체로 성형할 수 있다. 플라스틱 마그넷(9)은, 희토류 자분을 함유한 열가소성 수지를 성형하여 형성된다. 플라스틱 마그넷(9)은, 백-요크(3)의 외주면에 백-요크(3)와 일체로 성형된다. 축(1)의 축방향 중앙부의 외주면에는 널링(knurling)(2)이 시행되어 있다. 널링(2)은, 축(1)의 백-요크(3)로부터의 빠짐방지부 및 회전멈추부가 된다.

백-요크(3)는, 외주가 파형상(波形狀)의 원통형상이다. 백-요크(3)는, 일방의 단면(기판(46)측의 단면)의 내경측에 통형상부인 원통부(8)를 구비하고, 타방의 단면(기판(46)측과 반대측의 단면)의 내경측에 축받이 당접부(4)를 구비하고 있다. 상세하게는, 원통부(8)는, 백-요크(3)의 기판(46)측의 단면에서의 축구멍의 주위에 마련되고, 미리 결정된 높이로 축방향의 외방으로 돌출하고 있다. 원통부(8)는, 대좌(7)보다도 내경측에 마련된다. 원통부(8)는, 위치 검출용 마그넷(11)을 통하여 축받이(21)를 받아낸다. 축받이 당접부(4)는, 원통부(8)가 마련된 단면과 반대측의 단면에서, 백-요크(3)의 내경측에서 축구멍의 주위에 마련되고, 미리 결정된 높이로 축방향의 외방으로 돌출하고 있다.

또한, 원통부(8)의 내경은, 그 단면부터 일정한 깊이까지는, 축(1)의 외경보다 트게 되어 있다. 이에 의해, 축받이(21)가 압입되는 부위에서의 백-요크(3) 성형시의 버르 발생이 방지되고, 품질의 향상이 도모된다.

백-요크(3)의 원통부(8)가 마련된 단면에는, 복수개의 대좌(7)와, 각 대좌(7)로부터 축방향으로 늘어나는 돌기(5)가 마련되어 있다. 여기서, 백-요크(3)의 원통부(8)가 마련된 단면은, 백-요크(3)의 위치 검출용 마그넷(11)측의 단면이다. 대좌(7)는, 예를 들면 3개 형성되어 있지만, 이 이외의 개수라도 좋다. 돌기(5)의 높이는, 축(1)의 돌기(5)측의 일단부터 대좌(7)의 단면까지의 축방향 길이보다 짧게 되어 있다.

복수개의 대좌(7)는, 원통부(8)와 일체로 형성되어 있다. 복수개의 대좌(7)는, 예를 들면, 원통부(8)로부터 외경측으로 방사형상으로 늘어나 있다. 또한, 원통부(8)의 단면의 높이와 대좌(7)의 단면의 높이는 같고, 양단면은 동일면을 형성한다. 대좌(7)와 원통부(8)는 위치 검출용 마그넷(11)의 설치면이 되고, 위치 검출용 마그넷(11)은 이들에 의해 축방향으로 위치 결정된다. 또한, 대좌(7)는 원통부(8)로부터 분리하여 형성할 수도 있다.

돌기(5)는, 외주를 다각형상(도시례에서는, 8각형상)으로 할 수 있다. 구멍(15)은 원형이다. 돌기(5)를 구멍(15, 도 5)에 삽통시켜, 돌기(5)의 선단부를 열용착함으로써, 위치 검출용 마그넷(11)을 백-요크(3)에 고정할 수 있다. 여기서, 돌기(5)를 원통형상으로 한 경우에는, 돌기(5)를 삽통시키기 위해 돌기(5)와 구멍(15)과의 사이에 간극이 필요해지고, 이 간극이 덜커덕거림이 되어, 회전자 마그넷(10)과 위치 검출용 마그넷(11)과의 동심(同芯)이 악화한다.

그래서, 본 실시의 형태에서는, 돌기(5)의 외주를 다각형상으로 하고, 돌기(5)를 구멍(15)에 삽통시킬 때에, 돌기(5)의 외주의 모서리가 구멍(15)의 언저리(緣)에서 깎여지도록, 돌기(5) 및 구멍(15)의 치수 설계를 한다. 이렇게 함으로써, 돌기(5)를 구멍(15)에 삽통시킨 상태에서의 덜커덕거림이 없어지고, 위치 검출용 마그넷(11)을 조심(調芯, align)할 수 있다. 따라서, 회전자 마그넷(10)과 위치 검출용 마그넷(11)의 동심이 향상하고, 회전자(20)의 위치 검출 정밀도가 향상하기 때문에, 전동기(100)의 효율 및 성능이 향상한다.

또한, 돌기(5)에는, 백-요크(3)를 성형할 때의 수지 주입구(게이트(6))가 마련된다. 게이트(6)로부터 연자성체 또는 자분을 함유한 열가소성 수지가 주입되고, 백-요크(3)가 성형된다. 일반적으로, 백-요크(3)의 단면에 마련한 게이트를 절단하는 경우, 절단 개소가 단면부터 돌출하여 부적합을 일으키는 일이 있기 때문에, 절단 개소가 단면부터 돌출하지 않도록, 게이트의 주변에 오목부를 마련함으로써 부적합을 방지한다. 그렇지만, 백-요크(3)에 오목부를 마련하는 것은, 회전자 마그넷(10)의 마그넷량(量)을 적게 하고, 또한, 회전자 마그넷(10)이 언밸런스가 되기 때문에, 자력 저하 및 자속밀도 분포의 왜곡률(歪率) 악화에 이어지고, 전동기(100)의 효율 및 성능 저하가 우려된다.

본 실시의 형태에서는, 선단부가 열용착되고 찌부러지는 돌기(5)에 게이트(6)를 마련하였기 때문에, 게이트 절단 개소의 돌출에 의한 품질 부적합도 발생하지 않고, 또한, 회전자 마그넷(10)에 오목부를 마련할 필요도 없기 때문에, 전동기(100)의 효율 및 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 돌기(5)를 대좌(7)에 마련하였기 때문에, 돌기(5)의 선단부를 열용착할 때에, 위치 검출용 마그넷(11)이 눌려져도 위치 검출용 마그넷(11)의 들떠오름 및 변형이 대좌(7)에 의해 방지되어, 조립의 품질이 향상한다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 돌기(5)의 높이를, 축(1)의 돌기(5)측의 일단부터 대좌(7)의 단면까지의 축방향 길이보다도 짧게 하였기 때문에, 위치 검출용 마그넷(11)을 회전자 마그넷(10)에 조립할 때, 위치 검출용 마그넷(11)의 구멍(15)에 돌기(5)를 통과시키기 보다도 먼저, 위치 검출용 마그넷(11)의 축구멍(13)(도 5)에 축(1)이 삽통되기 때문에, 위치 검출용 마그넷(11)과 회전자 마그넷(10)의 심(芯) 맞춤이 이루어져서, 조립이 용이해진다.

회전자 마그넷(10)은, 금형에 백-요크(3)를 세트하고 백-요크(3)의 외주면에 플라스틱 마그넷(9)을 일체로 성형함으로써 형성된다. 이때, 플라스틱 마그넷(9)의 내주에는, 백-요크(3)의 외주의 파형상이 전사되어, 양자가 서로 마주 보도록 되기 때문에, 플라스틱 마그넷(9)의 내주의 파형상은 회전멈추부가 된다. 또한, 백-요크(3)의 외주를 파형상으로 하여 자로(磁路)를 형성하기 때문에, 자속밀도 분포를 임의로 조정 가능하게 되어 있다.

또한, 회전자 마그넷(10)은, 백-요크(3)의 외주면에 플라스틱 마그넷(9)을 성형하는 구성으로 하였지만, 회전자 마그넷(10)의 전체를 플라스틱 마그넷만으로 구성할 수도 있고, 이 경우도, 본 실시의 형태와 같은 효과를 이룬다.

도 5(a)는, 위치 검출용 마그넷(11)의 평면도, 도 5(b)는, 도 5(a)에서의 X-X 단면도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 위치 검출용 마그넷(11)은, 중앙부에 축구멍(13)이 마련된 링형상이다. 위치 검출용 마그넷(11)은, 축구멍(13)이 마련된 원통부(12)를 내경측에 가짐과 함께, 자기 검출 소자(47)와 축방향으로 대향하여 마련되고 위치 검출에 이용되는 링형상의 피검출부(14)를 외경측에 갖는다. 여기서, 원통부(12)는 축(1)의 주위에 마련된다. 또한, 원통부(12)보다도 외경측이면서 피검출부(14)보다도 내경측에서의 위치 검출용 마그넷(11)의 부분인 기부(16)는, 평판형상이면서 링형상이고, 당해 부분에 복수개의 구멍(15)이 마련된다. 구멍(15)은, 회전자 마그넷(10)의 돌기(5)에 대응한 위치에 마련되다. 또한, 원통부(12)는, 피검출부(14) 및 구멍(15)이 마련된 부분, 즉, 기부(16)보다도 두껍다. 피검출부(14)는, 구멍(15)이 마련된 부분, 즉, 기부(16)보다도 두껍다. 또한, 위치 검출용 마그넷(11)은, 축방향으로 비대칭이고, 회전자 마그넷(10)의 측은 평면형상이다. 따라서, 원통부(12)는, 기부(16) 및 피검출부(14)보다도 회전자 마그넷(10)측과 반대측으로 돌출하고 있다. 또한, 피검출부(14)는, 기부(16)보다도 회전자 마그넷(10)측과 반대측으로 돌출하고 있다.

구멍(15)에는, 회전자 마그넷(10)의 돌기(5)가 삽통되고, 돌기(5)의 선단부가 열용착됨으로써, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 고정된다. 이와 같이, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 기계적으로 고정되기 때문에, 조립의 신뢰성이 향상한다. 또한, 위치 검출용 마그넷(11)의 두께를, 구멍(15)이 마련된 부분을 가장 얇게 하였기 때문에, 돌기(5)의 선단부를 열용착한 열용착부(35)의 높이는, 위치 검출용 마그넷(11)의 피검출부(14)와 같거나, 또는 낮게 할 수 있다. 이에 의해, 모터 조립시, 열용착부(35)가 몰드 고정자에 접촉하는 일이 없고, 조립의 신뢰성이 향상한다.

원통부(12)의 외경은 축받이(21)의 내륜 외경과 동등 또는 조금 크게, 또한, 축받이(21)의 외륜 내경보다 작고, 축받이(21)의 내륜만을 받도록 되어 있다. 축받이(21)는, 원통부(12)의 단면에 당접할 때까지 축(1)에 압입되어, 축받이(21)의 위치 결정이 된다. 축받이(21)는, 피검출부(14)보다도 내경측에 배치된다.

이처럼, 본 실시의 형태에서는, 위치 검출용 마그넷(11)의 피검출부(14)와 기판(46)의 자기 검출 소자(47)와의 간격은, 회전자(20)에서는, 위치 검출용 마그넷(11) 단체(單體)로 정하여지게 되어, 치수의 관리 및 조정이 용이해진다. 그 때문에, 피검출부(14)와 자기 검출 소자(47)와의 거리의 정밀도가 향상되기 때문에, 회전자(20)의 위치를 정밀도 좋게 검출하는 것이 가능해지고, 전동기(100)의 제어성 및 성능의 향상을 도모할 수 있다.

회전자(20)의 조립을 도 6에 도시한다. 도 6(a)는, 회전자 마그넷(10)에 위치 검출용 마그넷(11)을 조립하기 전의 회전자 마그넷(10) 및 위치 검출용 마그넷(11)의 사시도, 도 6(b)는, 위치 검출용 마그넷(11)이 조립된 회전자 마그넷(10)의 사시도, 도 6(c)는, 돌기(5)의 선단부가 열용착되어 위치 검출용 마그넷(11)이 고정된 회전자 마그넷(10)의 사시도이다.

회전자 마그넷(10)의 대좌(7)가 마련된 단면과 위치 검출용 마그넷(11)의 평면을 마주 대하게 하고, 회전자 마그넷(10)의 축(1)을 위치 검출용 마그넷(11)의 축구멍(13)에 삽통시킨다(도 6(a)). 먼저 축(1)을 원통부(12)의 축구멍(13)에 삽통시킴으로서, 회전자 마그넷(10)과 위치 검출용 마그넷(11)의 개략의 심 맞춤이 되고, 회전자 마그넷(10)의 돌기(5)와 위치 검출용 마그넷(11)의 구멍(15)의 위치 결정이 용이해진다.

회전자 마그넷(10)의 복수개의 돌기(5)를, 위치 검출용 마그넷(11)의 복수개의 구멍(15)에 삽통시켜, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)의 대좌(7)에 당접할 때까지 조립한다(도 6(b)). 이때, 회전자 마그넷(10)의 다각형상의 돌기(5)가 위치 검출용 마그넷(11)의 구멍(15)에 삽입되고, 외주의 모서리가 깎여지기 때문에, 덜커덕거림이 없어지고, 위치 검출용 마그넷(11)이 조심된다. 그 때문에, 회전자 마그넷(10)과 위치 검출용 마그넷(11)의 동심이 향상하고, 정밀도 좋게 회전자(20)의 위치가 검출될 수 있게 되기 때문에, 전동기(100)의 효율 및 성능이 향상한다.

위치 검출용 마그넷(11)의 구멍(15)으로부터 돌출한 회전자 마그넷(10)의 돌기(5)의 선단부를 열용착함으로써, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 고정되고, 회전자(20)가 된다(도 6(c), 도 3).

도 7은, 본 실시의 형태에 관한 전동기의 회전자의 제조 방법을 도시한 제조 플로도이다. 전동기의 회전자의 제조 방법의 개략은 다음과 같다,

(1) 스텝(1) : 축(1)의 가공을 한다. 아울러서, 위치 검출용 마그넷(11)의 성형을 하고, 성형 후에 위치 검출용 마그넷(11)을 탈자(脫磁)한다,

(2) 스텝(2) : 백-요크(3)의 성형을 하고, 성형 후에 백-요크(3)를 탈자한다,

(3) 스텝(3) : 플라스틱 마그넷(9)의 성형을 한다. 즉, 백-요크(3)의 외주면에 플라스틱 마그넷(9)을 사출 성형으로 일체로 형성하고, 회전자 마그넷(10)을 제작한다. 제작 후에, 회전자 마그넷(10)을 탈자한다,

(4) 스텝(4) : 위치 검출용 마그넷(11)을 회전자 마그넷(10)에 조립한다. 이 때, 회전자 마그넷(10)의 돌기(5)를 위치 검출용 마그넷(11)의 구멍(15)에 삽통시켜, 위치 검출용 마그넷(11)을 대좌(7)에 당접시키도록 하여 조립한다,

(5) 스텝(5) : 돌기(5)의 선단부를 열용착하고, 위치 검출용 마그넷(11)을 회전자 마그넷(10)에 고정하고, 회전자(20)를 제작한다,

(6) 스텝(6) : 회전자(20)를 착자한다,

(7) 스텝(7) : 위치 검출용 마그넷(11)의 원통부(12)와 회전자 마그넷(10)의 축받이 당접부(4)에 당접할 때까지 축받이(21)를 축(1)에 압입한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 일방의 축받이(21)는 회전자 마그넷(10)의 축받이 당접부(4)에 당접되어 위치 결정되고, 타방의 축받이(21)는 위치 검출용 마그넷(11)의 원통부(12)의 단면에 당접되어 위치결정되어 있다. 이와 같이, 위치 검출용 마그넷(11)측의 축받이(21)를 위치 검출용 마그넷(11)의 원통부(12)만으로 위치 결정함으로써, 위치 검출용 마그넷(11)의 피검출부(14)와 자기 검출 소자(47)와의 간격이, 회전자(20)에서는, 위치 검출용 마그넷(11) 단체로 정하여진다. 그 때문에, 부품이 복수개 관여한 경우에 비하여, 치수의 관리 및 조정이 용이하고, 조립 정밀도를 향상시킬 수 있고, 회전자(20)의 위치를 정밀도 좋게 검출하는 것이 가능해지고, 전동기(100)의 제어성 및 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 위치 검출용 마그넷(11)측의 축받이(21)를 위치 검출용 마그넷(11)으로 직접 위치 결정함으로써, 부품 개수가 삭감하고, 비용도 저감된다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 회전자 마그넷(10)의 돌기(5)를 위치 검출용 마그넷(11)의 구멍(15)에 삽통시켜, 위치 검출용 마그넷(11)을 대좌(7)에 당접시키고, 돌기(5)의 선단부를 열용착함으로써, 위치 검출용 마그넷(11)을 회전자 마그넷(10)에 고정하고, 또한, 돌기(5)에 성형용의 게이트(6)를 마련하도록 하고 있다. 이와 같이, 게이트(6)가 마련된 돌기(5)의 선단부를 열용착하기 때문에, 게이트(6)의 절단 개소의 돌출이 없어지고, 당해 절단 개소의 돌출이 다른 부위에 접촉하고, 또는, 당해 절단 개소로부터 수지(樹脂)분(粉)이 나온다는 부적합을 방지할 수 있다. 또한, 종래와 같이, 회전자 마그넷(10)의 단면에 당해 절단 개소의 돌출을 방지하는 오목부를 마련할 필요가 없기 때문에, 자력 저하 및 자속밀도 분포의 왜곡률 악화를 방지하고, 전동기(100)의 효율 및 성능의 향상에 이어진다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 돌기(5)의 선단부가 열용착됨으로써, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 고정된다. 이와 같이, 위치 검출용 마그넷(11)이 회전자 마그넷(10)에 기계적으로 고정되기 때문에, 조립의 신뢰성이 향상한다. 또한, 이와 같은 간이한 공정으로 위치 검출용 마그넷(11)을 회전자 마그넷(10)에 고정할 수 있기 때문에, 비용도 저감된다. 또한, 열용착부(35)의 높이는, 위치 검출용 마그넷(11)의 피검출부(14)와 같거나, 또는 낮게 되어 있기 때문에, 모터 조립시, 열용착부(35)가 몰드 고정자에 접촉하는 일이 없고, 조립의 신뢰성이 향상한다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 돌기(5)는 대좌(7)에 마련되어 있기 때문에, 돌기(5)를 열용착할 때에 위치 검출용 마그넷(11)이 눌려져도 대좌(7)에 의해 위치 검출용 마그넷(11)의 들떠오름 및 변형이 방지되어, 조립의 품질이 향상한다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 축받이(21)의 압입 하중은 위치 검출용 마그넷(11)의 원통부(12) 및 회전자 마그넷(10)의 원통부(8)에 의해 유지되기 때문에, 위치 검출용 마그넷(11)의 변형이 방지되고, 조립의 품질이 향상한다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 위치 검출용 마그넷(11)의 통상형부를 원통부(12)로 하였지만, 당해 통상형부는 원통형상 이외의 통형상이라도 좋다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 회전자 마그넷(10)의 통상형부를 원통부(8)로 하였지만, 당해 통상형부는 원통형상 이외의 통형상이라도 좋다.

또한, 본 실시의 형태의 그 밖의 효과는, 구성의 설명과 함께 이미 설명한 바와 같다.

실시의 형태 2.

도 8은, 본 실시의 형태에 관한 공기 조화기의 구성의 한 예를 도시하는 도면이다. 공기 조화기(300)는, 실내기(310)와, 실내기(310)에 접속되는 실외기(320)를 구비한다. 실내기(310)에는 실내기용 송풍기(도시 생략)가 탑재되고, 실외기(320)에는 실외기용 송풍기(330)가 탑재되어 있다. 그리고, 실외기용 송풍기(330) 및 실내기용 송풍기에는, 그 구동원으로서 실시의 형태 1의 전동기(100)가 사용되고 있다. 공기 조화기(300)의 주용(主用) 부품인 실외기용 송풍기(330) 및 실내기용 송풍기에 전동기(100)를 사용함에 의해, 공기 조화기(300)의 성능을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 실시의 형태 1의 전동기는, 공기 조화기 이외의 전기 기기에 탑재할 수도 있고, 이 경우도, 본 실시의 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

이상의 실시의 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 한 예를 나타내는 것이고, 다른 공지의 기술과 조합시키는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.

1 : 축
2 : 널링
3 : 백-요크
4 : 축받이 당접부
5 : 돌기
6 : 게이트
7 : 대좌
8 : 원통부
9 : 플라스틱 마그넷
10 : 회전자 마그넷
11 : 위치 검출용 마그넷
12 : 원통부
13 : 축구멍
14 : 피검출부
15 : 구멍
16 : 기부
20 : 회전자
21 : 축받이
30 : 브래킷
35 : 열용착부
40 : 몰드 고정자
41 : 몰드 수지
42 : 고정자
43 : 고정자 철심
44 : 절연부
45 : 코일
46 : 기판
47 : 자기 검출 소자
300 : 공기 조화기
310 : 실내기
320 : 실외기
330 : 실외기용 송풍기

Claims

축과,
상기 축의 주위에 당해 축과 일체로 마련된 회전자 마그넷과,
상기 회전자 마그넷의 축방향의 일단부에 조립되고, 상기 축이 삽통되는 축구멍이 마련된 위치 검출용 마그넷과,
상기 회전자 마그넷의 양측에서 상기 축에 조립되는 한 쌍의 축받이를 구비하고,
상기 회전자 마그넷은, 상기 위치 검출용 마그넷측의 단면에 마련된 대좌와,상기 대좌가 마련된 위치보다도 내경측에 상기 위치 검출용 마그넷측의 단면부터 돌출하는 통상형부를 가지며,
상기 축방향에 있어서의 상기 통상형부의 단면은, 상기 축방향에 있어서의 상기 위치 검출용 마그넷의 단면에 당접하고,
상기 위치 검출용 마그넷은, 상기 축의 주위에 마련된 원통부를 가지며,
상기 한 쌍의 축받이 중의 일방은, 상기 원통부의 단면에 당접되어 위치결정되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항에 있어서,
상기 회전자 마그넷은, 상기 대좌상에 마련되고 성형용의 게이트가 마련된 돌기를 가지며,
상기 위치 검출용 마그넷은, 상기 돌기가 삽통되는 구멍을 가지며,
상기 위치 검출용 마그넷은, 상기 구멍에 상기 돌기가 삽통되고, 상기 대좌에 당접함과 함께, 상기 돌기의 선단부가 열용착된 상기 회전자 마그넷에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기.
제2항에 있어서,
상기 회전자 마그넷의 상기 통상형부의 단면과 상기 대좌의 단면은 동일면을 형성하고,
상기 위치 검출용 마그넷은, 상기 회전자 마그넷의 상기 대좌 및 상기 통상형부에 당접하여 상기 회전자 마그넷에 조립되는 것을 특징으로 하는 전동기.
제2항에 있어서,
상기 위치 검출용 마그넷은, 고정자의 자기 검출 소자와 상기 축방향에 대향하는 피검출부를 가지며,
상기 열용착한 돌기의 선단부의 높이는, 상기 피검출부보다 낮은 것을 특징으로 하는 전동기.
제4항에 있어서,
상기 위치 검출용 마그넷은, 상기 구멍이 마련된 부분이 당해 위치 검출용 마그넷의 원통부 및 상기 피검출부보다도 얇은 것을 특징으로 하는 전동기.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 돌기의 외주는 다각형상이고,
상기 구멍은 원형이고,
상기 돌기가 상기 구멍에 삽통될 때에, 상기 돌기의 외주의 모서리가 상기 구멍의 언저리로 깎여지도록 상기 돌기 및 상기 구멍의 치수가 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기의 높이는, 상기 축의 상기 돌기측의 일단부터 상기 대좌의 단면까지의 축방향 길이보다도 짧은 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 축받이 중의 타방은, 상기 회전자 마그넷의 내경측에 마련된 축받이 당접부에 당접되어 위치결정되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위치 검출용 마그넷은,
상기 원통부의 외측에 배치되고, 고정자의 자기 검출 소자와 상기 축방향에 대향하고, 상기 축방향에서의 상기 원통부의 두께보다도 얇은 상기 축방향에서의 두께를 갖는 링형상이면서 위치 검출용의 피검출부와,
상기 원통부와 상기 피검출부의 사이에 배치되고, 상기 축방향에서의 상기 피검출부의 두께보다도 얇은 상기 축방향에서의 두께를 갖는 링형상의 기부를 구비하고,
상기 원통부는, 상기 기부에 대해, 상기 피검출부보다도 상기 한 쌍의 축받이 중의 일방의 측에 돌출하여 있는 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 전동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.