KR102218001B1 - 모터와 그 제조 방법 및 세탁기 - Google Patents

Abstract

고성능 박형 모터를 제공한다. 로터(50)와 틈새를 두고 대향하는 고정자(20)을 구비한다. 고정자(20)는 복수 분할 코어(5a)를 연결하여 구성된 링 형상의 연결 코어(10)와 인서트 성형에 의한 수지 몰딩에 의해 연결 코어(10) 주위를 감싸듯이 형성된 인슐레이터(24)를 구비한다. 연결 코어(10)의 내경(r)이 연결 시에 반달 형상으로 만곡되는 분할 코어(5a)의 내경(R)보다 작게 설정된다.

Description

모터와 그 제조 방법 및 세탁기{MOTOR, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND WASHING MACHINE}

본 발명은 세탁기 구동 모터 등에 매우 바람직하게 사용되는 회전축 방향 두께가 얇은 박형(薄型) 모터에 관한 것이다.

본 발명에 관련한 선행 기술로서 예를 들면 특허문헌 1~7이 있다.

특허문헌 1은 후술하는 제1 실시예에 관한 것이고 특허문헌 2~4는 제2 실시예에 관한 것이다. 특허문헌 5, 6은 제3 실시예에 관한 것이고 특허문헌 7은 제4 실시예에 관한 것이다.

특허문헌 1에는 띠 형상의 분할 코어를 만곡시켜 그 만곡된 복수 분할 코어를 금형 내에 수납한 후 인서트 성형으로 복수 분할 코어를 수지 몰딩하여 환 형상의 고정자 코어를 형성하는 방법이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는 외경이 크고 평평한 모터가 개시된다. 여기에서의 고정자에는 링 형상 베이스로부터 복수의 티스가 밖을 향해 돌출한 주 코어가 구비된다(아우터 로터형). 주 코어의 티스에는 절연성 인슐레이터를 통해 코일이 형성되어 있다.

특허문헌 2의 제2 실시예에는 약자성체를 프레스 가공하여 형성된 보조 코어가 주 코어에 장착된다. 보조 코어는 주 코어 상면을 감싸듯이 설치된 링 형상의 플레이트와 이 플레이트의 외주로부터 하부에 절곡된 복수의 차단부를 갖고 있으며 이들 차단부가 인접하는 티스 선단 간에 위치하도록 배치되어 있다. 단, 여기에서의 차단부는 티스에 고착되지 않는다.

인접하는 티스 선단 간을 막는 고착 구조는 예를 들면 특허문헌 3이나 특허문헌 4에 개시되어 있다.

특허문헌 3에서는 인접한 티스 선단 간에 비자성의 접착제나 수지가 고착되어 있다.

특허문헌 4에서는 티스 선단의 원주 방향 측면에 축 방향으로 연장하는 홈이 형성되어 있고 이들 홈에 직사각형 플레이트 형상을 한 세라믹제의 연결 부재가 삽입되어 접착되어 있다.

한 개의 와이어로 집중 감기로 3상의 각 코일을 형성하는 권선 방식으로는 노즐 감기 방식과 플라이어 방식이 있다.

도 1은 이들 방식의 개략을 표시하는 것으로 (a)는 플라이어 방식을 (b)는 노즐 감기 방식을 나타낸다.

플라이어 방식으로는 고정자 코어(101)의 각 티스(101a)에 대하여 선단에서 와이어(W)를 인출하면서 플라이어(102)를 고속 회전 및 진퇴 시킴으로써 티스(101a)에 와이어(W)를 감아 코일을 형성한다.

이에 대해 노즐 감기 방식에서는 고정자 코어(101)의 각 티스(101a)에 대하여 노즐(103) 선단에서 와이어(W)를 인출하면서 노즐(103)을 상하 이동 및 고정자 코어(101)을 회동(回動)시켜 티스(101a) 주위에 노즐(103)을 주회(周回)시킴으로써 티스(101a)에 와이어(W)를 감아 코일을 형성한다.

플라이어 방식은 고속으로 감을 수 있으나 정렬 감기(와이어를 정렬상태로 티스에 감는 것)가 어려워 복수의 상 코일이 동시에 감을 수 없는 특징이 있다.

한편 노즐 감기 방식은 고속으로 감기 어려우나 정렬 감기가 가능하여 노즐을 증가시킴으로써 복수 상 코일을 동시에 감을 수 있는 특징이 있다.

연결선의 배선 구조에 관련한 내용은 특허문헌 5, 6에 있다. 이들 선행 기술에서는 다른 상간의 엉킴 회피나 공간의 유효 이용 등이 해결 과제로 된다.

특허문헌 5에는 3상 코일의 연결선이 배선되는, 상하로 분리된 상단용 연결선 선로 및 하단용 연결선 선로가 형성된 고정자가 개시된다. 각 상의 연결선은 차례로 감겨 1상에서는 상단용 연결선 선로에 배치되고 2상에서는 상단용 연결선 선로 및 하단용 연결선 선로에 배치되고 3상에서는 하단용 연결선 선로에 배치된다.

특허문헌 6에는 3상 코일의 연결선 중 1상을 고정자 상부 커버 측에 배치하고 다른 2상을 고정자 하부 커버 측에 배치한 고정자가 개시된다.

로터에 관련하는 예를 들면 도 2에 나타낸 바와 같이 복수의 자석 편(111)이 매립된 로터 코어(110)와 회전축을 감합 지지하는 지지판(120)이 수지(130)에 의해 일체로 성형되는 로터가 개시된다(특허문헌 7).

1. 일본특허공개공보 2003－143814호 2. 일본특허공개공보 2007－159396호 3. 일본특허공개공보 2000－184648호 4. 일본특허공개공보 2000－134849호 5. 일본특허공개공보 2007－181372호 6. 일본특허공개공보 평10－4645호 7. 일본특허공개공보 2006－320141호

특허문헌 1에 기재된 방법에서는 복수 분할 코어를 수지로 몰딩함으로써 어느 정도 고정자 코어의 강성을 얻을 수 있다. 주지된 바와 같이 고정자의 강성을 증대시키는 것은 모터의 진동 소음 감소에 유효한 수단이다.

그러나, 세탁기나 전기 자동차 등의 구동에 사용되는 모터에서는 고출력화가 진행되고 있어 고정자 코어가 대형화, 박형화하고 있다. 이때문에 고정자 코어의 강성을 한층 더 높일 필요가 있다.

여기서 본 발명의 목적은 고성능인 박형 모터를 제공하는 것에 있으며 그 주된 목적의 하나는 고정자 코어의 강성을 높일 수 있는 고성능 박형 모터를 제공하는 것에 있다.

개시하는 제1 모터는 회전축을 중심으로 회전하는 로터와 상기 로터와 틈새를 벌려 대향하는 고정자가 구비된 모터이다. 상기 고정자는 복수 분할 코어를 연결하여 구성된 링 형상의 연결 코어와 인서트 성형에 의해 상기 연결 코어 주위를 감싸듯이 형성된 인슐레이터를 구비하고 상기 연결 코어의 내경이 연결 시에 반달 형상으로 만곡되는 상기 분할 코어 내경보다 작게 설정된다.

따라서, 상기 제1 모터에 의하면 반달 형상의 분할 코어를 연결하여 구성되는 링 형상의 연결 코어 내경이 분할 코어 내경보다 작아서 연결 코어에는 스프링 백 힘, 즉 각 분할 코어가 원래의 내경으로 복귀하려고 직경 방향 외측에 확장하려는 힘이 연결 코어 사방에 걸쳐 작용한다.

따라서, 상기 스프링 백 힘의 작용에 의해 연결 코어의 강성을 높일 수 있다.

개시하는 제2 모터는 회전축을 중심으로 회전하는 로터 주위에 고정자가 배치된 이너 로터형의 모터이다.

상기 고정자는 인서트 성형에 의해 합성수지로 이루어진 인슐레이터에 자성체로 이루어진 코어 본체가 매설된 상태로 일체화되고 원통형의 요크부와 해당 요크부 내주 면으로부터 중심을 향해 연장되고 방사상으로 배치된 복수의 티스부를 갖는 고정자 코어와 상기 티스부의 각각에 권회(券回)하여 형성된 복수의 코일과 합성수지를 이용하여 일체 성형되어 회전축 방향의 적어도 일방으로부터 상기 고정자 코어에 장착되는 인클로저를 구비한다.

상기 인클로저는 상기 코일로 덮이는 환 형상 기부(基部)와 상기 환 형상 기부의 내주연(內周緣)으로부터 아래로 늘어져 서로 인접하는 상기 티스부 선단 간의 틈새를 막는 복수의 틈새 차폐부를 구비한다. 상기 티스부 선단부에서의 원주 방향 양측의 각각으로 회전축 방향으로 연장하여 중심 측에 면하는 접합면이 설치된다. 그리고 상기 틈새 차폐부 각각의 양측부가 상기 접합 면에 용착된다.

상기 제2 모터에 의하면 상세한 것은 후술하지만, 고정자의 방염성이나 내구성, 생산성을 높일 수 있음과 동시에 티스부의 강성을 높일 수 있다.

개시하는 제3 모터는 원통형의 요크부와 상기 요크부로부터 원주 방향으로 등간격으로 방사 형태로 연장한 복수의 티스부를 갖고 상기 요크부 및 상기 티스부가 절연성인 인슐레이터로 피복된 고정자 코어를 구비한 모터이다. 상기 티스부마다 와이어를 감아 코일을 형성하는 집중 감기에 의해 제1~ 제3 각 상의 코일 군이 설치된다.

각 상의 상기 코일 군은 1개의 와이어를 이용하여 형성되고 사이에 1개 이상의 상기 코일을 사이에 두어 위치하는 2개의 코일을 연결하는 연결선을 가진다. 상기 인슐레이터는 회전축 방향에 면하는 일방의 환 형상의 단부에 입설되고 서로 틈새를 두고 동심원 형태로 배치된 내측 가이드 벽부 및 외측 가이드 벽부를 가진다.

상기 내측 가이드 벽부 및 외측 가이드 벽부 각각의 상단연(上端緣)에는 해당 상단연이 오목함으로써 상기 연결선이 통과하는 복수의 횡단 선로가 형성된다. 상기 내측 가이드 벽부와 상기 외측 가이드 벽부와의 사이에 상기 연결선의 배선할 수 있게 하는 내측 선로가 설치되고 상기 외측 가이드 벽부 외측에 상기 연결선의 배선할 수 있게 하는 외측 선로가 설치된다.

그리고, 제1 상의 상기 코일 군 연결선이 상기 내측 선로에 배선되고 제2 상의 상기 코일 군 연결선이 상기 외측 선로에 배선되고 제3 상의 상기 코일 군 연결선이 제1 상 또는 제2 상의 상기 코일 군 연결선의 상방을 지나도록 하여 상기 내측 선로 또는 상기 외측 선로에 배선된다.

상기 제3 모터에 의하면 상세한 것은 후술하지만 적은 공정 수로 각 상의 코일을 형성할 수 있어 모터의 박형화를 도모할 수 있다.

개시하는 제4 모터는 회전축을 중심으로 회전하는 로터의 주위에 고정자가 배치된 이너 로터형의 모터이다. 상기 로터는 로터 코어 및 복수의 자석 편을 갖는 환 형상의 회전체와 상기 회전체의 직경 방향 내측에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 샤프트를 감합 지지하는 지지체를 가진다.

상기 회전체 및 상기 지지체는 인서트 성형에 의해 수지로 일체 성형 되고

상기 회전체를 감싸는 제1 수지부의 내주면과 상기 지지체를 감싸는 제2 수지부의 외주면은 제3 수지부로 이루어진 연결부로 연결되어 있고 상기 연결부를 구성하는 제3 수지부는 상기 제1 수지부 내주면의 축 방향 중앙부로 연결되어 있다.

상기 제4 모터에 의하면 상세한 것은 후술하지만 회전체의 축 방향 기울기를 방지하고 또 회전체의 반경 방향으로의 진동 정밀도를 향상시킬 수 있다.

개시하는 제5 모터는 회전축을 중심으로 회전하는 로터의 주위에 고정자가 배치된 이너 로터형의 모터이다. 상기 고정자는 인서트 성형에 의한 수지 몰딩에 의해 인슐레이터로 감싸진 코어를 가진다. 상기 로터는 로터 코어 및 복수의 자석 편을 갖는 환 형상의 회전체와 상기 회전체의 직경 방향 내측에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 샤프트를 감합 지지하는 지지체를 가진다.

인서트 성형에 의한 수지 몰딩에 의해 상기 회전체 및 상기 지지체는 수지로 일체 성형된다. 상기 고정자의 상기 인슐레이터에 복수 수지의 주입 흔적인 고정자측 수지 주입 흔적이 원주 방향으로 대략 등간격으로 복수 형성된다. 상기 로터에 복수 수지의 주입 흔적인 로터측 수지 주입 흔적이 원주 방향으로 대략 등간격으로 복수 형성된다.

그리고, 상기 고정자측 수지 주입 흔적 개수와 상기 로터측 수지 주입 흔적 개수가 1 이외의 공약수를 가질 수 없는 관계에 있다.

상기 고정자측 수지 주입 흔적 개수와 상기 로터측 수지 주입 흔적 개수와의 최소 공배수가 상기 고정자 슬롯 수 및 상기 로터 자극 수보다 큰 관계일 수 있다.

이러한 제5 모터에 의하면 상세한 것은 후술하지만 모터의 진동이나 소음을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면 고성능 박형 모터를 제공할 수 있다.

도 1은 코일 방식을 나타내는 개략도이다. (a)는 플라이어 방식을, (b)는 노즐 감기 방식을 나타낸다.
도 2는 종래의 모터 로터의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 실시예의 세탁기를 나타낸 개략 단면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 제1 실시예에서 띠 형상의 분할 코어를 준비하는 공정을 나타낸 도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 제1 실시예에서 띠 형상의 분할 코어를 만곡시키는 공정을 나타낸 도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 제1 실시예에서 반달 형상으로 만곡된 분할 코어를 결합하여 링 형상의 연결 코어를 형성하는 공정을 나타낸 도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 제1 실시예에서 인서트 성형에 의해 링 형상의 연결 코어를 수지 몰딩하는 공정을 나타낸 도이다.
도 8은 분할 코어를 결합하여 형성한 연결 코어의 내경 이미지 도이다.
도 9의 (a), (b)는 보강 링의 장착을 나타낸 개략도이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 제1 실시예의 변형예를 나타낸 도이다.
도 11은 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.
도 12의 (a) 및 (b)는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.
도 13의 (a) 및 (b)는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.
도 14는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.
도 15의 (a) 및 (b)는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.
도 16은 제2 실시예의 모터를 나타낸 개략 사시도이다.
도 17은 고정자의 분해 사시도이다. 고정자 옆은 일부를 생략하여 표시했다. 도면을 향해 좌측은 코일이 형성된 상태를, 도면을 향해 우측은 코일이 형성되지 않은 상태를 나타낸다.
도 18은 고정자의 내주면 일부를 중심 측에서 본 개략도이다.
도 19는 도 18의 X－X선에서의 개략 단면도이다.
도 20은 도 18의 Y－Y선에서의 개략 단면도이다.
도 21은 용착 처리 시 상태를 나타낸 개략도이다.
도 22는 용착 처리 시 상태를 나타낸 개략도이다.
도 23은 제2 실시예의 변형예를 나타낸 개략 사시도이다.
도 24는 제2 실시예의 변형예를 나타낸 개략도이다.
도 25는 제3 실시예의 모터의 주요부를 나타낸 개략 사시도이다.
도 26은 제3 실시예의 고정자를 나타낸 개략도이다.
도 27은 각 상의 코일 군 접속을 나타낸 결선도(結線圖)이다.
도 28은 3개 노즐을 이용한 노즐 감기 방식에 의한 권선 과정을 설명하는 도이다. (a)는 평면도이고 (b)는 중심 측에서 본 측면도이다.
도 29는 배선 구조의 주요부를 나타낸 개략 사시도이다.
도 30은 배선 구조의 주요부를 나타낸 개략 사시도이다.
도 31은 배선 구조의 주요부를 나타낸 개략 사시도이다.
도 32는 권선 과정을 설명하는 도이고 고정자 일부를 축 방향에서 본 도이다.
도 33은 권선 과정을 설명하는 도이고 도 32에 해당하는 도다.
도 34는 도 35의 화살표 G 방향에서 본 개략 사시도이다.
도 35는 권선 과정을 설명하는 도이고 도 32에 해당하는 도다.
도 36의 (a)는 도 37의 화살표 H방향에서 본 개략 사시도이고 (b)는 도 37의 화살표 I 방향에서 본 개략 사시도이다.
도 37은 권선 과정을 설명하는 도이고 도 32에 해당하는 도다.
도 38의 (a)는 도 39의 화살표 J 방향에서 본 개략 사시도이고 (b)는 도 39의 화살표 K 방향에서 본 개략 사시도이다.
도 39는 권선 과정을 설명하는 도이고 도 32에 해당하는 도다.
도 40은 권선 과정을 설명하는 도이고 도 32에 해당하는 도다.
도 41은 변형예의 권선 패턴을 설명하는 도 32에 해당하는 도다.
도 42는 변형예의 권선 패턴을 설명하는 도 32에 해당하는 도다.
도 43은 경사 측면부의 배치 예를 설명하는 개략도이다.
도 44의 (a), (b)는 제3 실시예의 모터 변형예를 설명하는 개략도이다.
도 45는 제4 실시예의 모터에서의 로터를 나타낸 개략 단면도이다.
도 46은 로터의 개략 사시도이다.
도 47의 (a)는 회전체의 구성을 나타낸 평면도이고 (b)는 그 부분 확대도이다.
도 48은 자석 편을 착자(着磁) 요크로 착자하는 방법을 나타낸 도이다.
도 49는 제4 실시예의 모터 변형예를 나타낸 개략 사시도이다.
도 50은 자석 편을 착자 요크로 착자하는 방법을 나타낸 도이다.
도 51은 제5 실시예의 모터에서의 로터를 나타낸 개략 평면도이다. (a)는 상면도이고 (b)는 하면도이다.
도 52는 제5 실시예의 모터에서의 로터 성형 시의 상태를 나타낸 개략 단면도이다.
도 53의 (a) 내지 (d)는 스루 홀, 수지 주입 흔적의 예를 나타낸 개략도이다.
도 54는 제5 실시예의 모터에서의 고정자 성형 시의 상태를 나타낸 개략 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 근거로 하여 상세하게 설명한다. 단 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또, 본 발명의 효과를 일탈하지 않는 범위 내에서 적당한 변경은 가능하다.

＜본 실시예의 모터 개요＞

도 3에 본 실시예의 모터 적용 사례의 하나로서 전자동식 세탁기(1)를 나타낸다. 세탁기(1) 내부에는 드럼(2)(세탁조)이 세로로 장착되어 있다. 드럼(2) 배면에는 드럼(2)을 직접 즉 감속 기구 없이 회전 구동하는 모터(다이렉트 드라이브 모터, DD 모터(3))가 배치되어 있고 상기 DD 모터(3)가 회전 중심을 일치시킨 상태로 드럼(2)과 연결된다(DD 모터(3)가 본 실시예 모터에 해당함).

DD 모터(3)는 저속 역에서 높은 토크를 발휘하는 성능이 요구되고 박형화도 요구될 수 있다. 때문에 DD 모터(3)는 평평하고 대 직경의 원반 형상으로 형성된다. 상기 DD 모터(3)는 이너 로터형의 모터이며 상세한 것은 후술하듯이 로터(50)나 고정자(20) 등으로 구성된다.

로터(50)는 회전축을 중심으로 회전하고 고정자(20)는 로터(50)와 틈새를 두고 직경 방향에 대향하도록 배치된다. 단 세탁기(1)는 일례이며 드럼(2)이 세로로 장착되는 기종에도 본 실시예의 모터를 적용할 수 있다.

＜제1 실시예＞

제1 실시예에서는 주로 DD 모터(3)에 구비되는 고정자(20)의 강성을 높이는 방법에 대하여 설명한다. 도 4~도 8에 상기 고정자(20)의 제조 방법을 모식적으로 나타낸다.

우선, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 요크 코어(5a)와 복수의 티스 코어(5b)를 구비한 띠 형상의 분할 코어(5)를 준비한다. 띠 형상의 분할 코어(5)는 강판을 도 4의 (a)에 나타낸 형태로 타발하여 그 타발한 것을 도 4(b)에 나타내듯이 적층하여 형성한다.

단 요크 코어(5a)는 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 인접하는 티스 코어(5b) 사이에 홈부(7)가 형성된다. 홈부(7)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 V자형 형상으로 형성할 수 있다.

다음으로 도 5(a)에 나타낸 바와 같이 띠 형상의 분할 코어(5)를 복수의 티스 코어(5b)를 내측으로 하여 원호 형상으로 만곡시킨다. 이때 띠 형상의 분할 코어(5)는 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 인접하는 티스 코어(5b) 사이에 형성한 홈부(7)의 개구부가 폐합(閉合)되어 원호 형상으로 만곡된다.

그리고, 이때의 원호 형상으로 만곡된 분할 코어 내경 크기를 R로 설정한다. 또, 분할 코어(5)의 양단부에는 도 5(a)에 나타낸 바와 같이 서로 감합 가능한 오목부(8) 및 볼록부(9)가 형성된다.

다음으로 도 6(a)에 나타낸 바와 같이 원호 형상으로 만곡된 분할 코어(5)를 복수 개(도에서는 5A~5D의 4개)를 환 형상으로 배치하고 인접하는 분할 코어(5)끼리를 결합하여 링 형상의 연결 코어(10)를 형성한다. 이때 링 형상의 연결 코어(10)의 내경 크기(r)를 도 5(a)에 나타낸 원호 형상으로 만곡된 분할 코어(5)의 내경 크기(R)보다 작게(r＜R) 설정한다. 이것에 의해 각 분할 코어(5)에 스프링 백 힘을 내재시킬 수 있다.

여기서, 복수 분할 코어(5)를 결합해 소정의 내경 크기(r)를 갖는 링 형상의 연결 코어(10)를 형성하려면 치구를 사용하여 실시한다. 예를 들면, 분할 코어(5)의 내주 측에 반경(r)의 원형 치구를 놓고 다음으로 분할 코어(5) 외주 측에서 균일한 힘을 내주 측으로 압압하면서 분할 코어(5)를 축 방향으로 이동하여 차례로 오목부(8) 및 볼록부(9)를 감합한다.

그리고 감합부를 용접 등으로 고정한다. 즉, 각 분할 코어(5A~5D) 결합부(A~D)는 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 분할 코어(5)의 양단부에 형성된 오목부(8) 및 볼록부(9)가 서로 감합하여 결합한다. 단 오목부(8) 및 볼록부(9)가 없더라도 치구로 고정하면서 결합부를 용접만으로 고정할 수 있다. 오목부(8) 및 볼록부(9)를 구성하는 편이 취급 및 위치 결정에 용이하다.

또, 분할 코어 결합부(A~D)의 고정은 외주 측에서 용접하여 실시할 수 있으나 다른 방법(예를 들면, 접착제에 의한 접착 등)으로도 실시할 수 있다. 또, 홈부(7)의 개구부가 폐합된 부위를 내주 측에서 용접하여 고정할 수 있다.

본 실시예에서는 4개의 분할 코어(5A~5D)를 결합하여 연결 코어(10)를 구성했으나 결합하는 분할 코어(5)의 개수는 특별히 제한되지 않는다.

다음으로 도 7(a)에 나타낸 바와 같이 링 형상의 연결 코어(10)를 금형(미도시) 속에 장전한 후 인서트 성형에 의해 링 형상의 연결 코어(10)를 수지 몰딩 한다. 이것에 의해 요크 코어(5a) 및 티스 코어(5b)의 주위는 인슐레이터(24)로 덮인다.

그런데 분할 코어(5A~5D)에는 스프링 백 힘이 내재하지만 각 결합부(A~D)에서는 스프링 백 힘이 작용하지 않기 때문에 각 결합부(A~D)와 그 이외의 부분과는 연결 코어(10)가 원형이 되려고 하는 힘이 불 균일하여 도 8의 이미지 도로 나타내듯이 진원도의 정밀도가 저하하게 된다.

여기서, 진원도 정밀도를 높이기 위해 인서트 성형 시에 인접하는 분할 코어의 결합부(A~D)를 슬라이드 핀(P)으로 외주 측에서 내주 측을 향해 압압하면서 링 형상의 연결 코어(10)를 수지 몰딩 한다. 이것에 의해 각 결합부(A~D)에서의 진원도 정밀도의 손실분을 교정할 수 있어 진원도가 높은 연결 코어(10)를 형성할 수 있다.

이때 연결 코어(10)를 감싸는 인슐레이터(24)의 외주 면에는 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 인서트 성형 시에 분할 코어(5A~5D) 결합부(A~D)를 외주 측에서 내주 측을 향해 누른 슬라이드 핀(P)의 제거 흔적인 스루 홀(13)이 형성된다.

단 슬라이드 핀(P)으로 압압하는 위치는 분할 코어의 결합부(A~D)에 한정하지 않고 그 근처일 수도 있다. 이 경우 결합부(A~D)를 사이에 둔 2개소를 슬라이드 핀(P)으로 압압하면 균형 있게 교정할 수 있다. 또한, 성형 후 수지 수축력 밸런스를 취하기 위해 사방에 설치할 수도 있다.

본 실시예에서 인서트 성형 시에 도 7(a)에 나타낸 바와 같이 고정자를 장착하는 복수의 장착부(12)를 수지로 일체 성형할 수 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이 인서트 성형 시에 연결 코어(10) 외주부에 보강 링(R)을 장착할 수 있다. 이 경우 보강 링(R)에는 슬라이드 핀(P)이 관통하는 관통공(18)을 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 제조 방법에 의해 제조된 고정자는 스프링 백 힘이 내재하는 분할 코어(5)로 연결 코어(10)를 구성하기 때문에 고정자의 강성을 높일 수 있다. 또, 인서트 성형 시에 분할 코어(5)의 결합부(A~D) 또는 그 근처를 슬라이드 핀(P)으로 압압하면서 연결 코어를 수지 몰딩하기 때문에 진원도의 정밀도가 높은 고정자를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 진동 및 소음을 저감할 수 있다.

(제1 실시예의 변형예)

도 10(a), (b)는 제1 실시예의 변형예를 나타낸 도이다.

도 10(a)에 나타낸 바와 같이 띠 형상의 분할 코어(5)에 형성된 홈부(7)는 띠 형상의 분할 코어(5)를 환 형상으로 만곡했을 때에 폐합되지 않은 홀 부분(7a)을 가진다. 이것에 의해 띠 형상의 분할 코어(5)를 원호 형상으로 만곡했을 때 도 10(b)에 나타낸 바와 같이 환 형상으로 만곡한 분할 코어(5)는 폐합된 부위와 더불어 폐합되지 않은(개구된) 부위(7a)를 가진다.

이것에 의해 폐합 접촉면을 줄여 안정된 스프링 백 힘을 얻을 수 있고 한편 인서트 성형 시에 해당 부위(7a)에 수지가 충전되기 때문에 연결 코어의 강성을 한층 더 높일 수 있다.

도 11은 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.

도 11에 나타낸 바와 같이 원호 형상으로 만곡된 분할 코어(5)는 양단부에서의 내경 크기(R1)가 중앙부에서의 내경 크기(R2)보다 작게(R1＜R2) 설정되어 있다. 단 R1 및 R2는 링 형상 연결 코어(10)의 내경 크기(r)(도 3(a)을 참조)보다 크게 설정된다.

이것에 의해 분할 코어(5)에는 스프링 백 힘이 내재 함과 동시에 스프링 백 힘이 없는 분할 코어(5)의 결합부(A~D)와의 힘의 밸런스를 취할 수 있어 진원도를 한층 더 향상시킬 수 있다.

도 12(a), (b)는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.

도 12의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 인서트 성형 시에 고정자를 장착하는 복수의 장착부(12a~12d)를 수지로 일체 성형 했을 경우 장착부(12a~12d)는 적어도 인접하는 분할 코어(5)의 결합부(A~D)로부터 이격된 부위로서 링 형상의 연결 코어(10)의 원주 방향을 따라 분산되도록 배치된다.

본 실시예의 고정자는 분할 코어(5)에 스프링 백 힘을 내재시킴으로써 연결 코어(10)의 강성을 높인다. 한편, 분할 코어(5)의 결합부(A~D)는 용접 등에 의해 고정되어 있기 때문에 본래 강성이 높아져 있다.

따라서, 결합부(A~D)로부터 이격된 부위의 분할 코어(5)의 강성은 결합부(A~D)에서의 강성보다 낮다. 여기서 해당 부위에 수지로 일체 성형된 장착부(12a~12d)를, 보강재를 겸하여 형성함으로써 분할 코어(5) 설치 후의 강성을 한층 더 높일 수 있다.

도 12(a)에 예시한 연결 코어(10)는 4개의 분할 코어(5)에 대해 4개의 장착부(12a~12d)를 배치한 것이다. 이 경우, 장착부(12a~12d)는 분할 코어(5) 결합부(A~D)의 중간 지점에 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 가장 효과적으로 분할 코어(5)의 강성을 높일 수 있다.

도 12(b)에 예시한 연결 코어(10)는 4개의 분할 코어(5)에 대해 6개의 장착부(12a~12f)를 배치한 것이다. 이 경우 장착부(12a~12f)는 분할 코어(5)의 결합부(A~D)와 가장 가까운 거리(L)가 최대가 되는 지점에 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 보강재로서의 장착부(12a~12f)가 연결 코어(10)의 원주 방향을 따라 균형 있게 배치되기 때문에 가장 효과적으로 분할 코어(5)의 강성을 높일 수 있다.

도 13의 (a), (b)는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.

도 13(a)는 인접한 분할 코어(5)끼리를 결합하여 형성한 링 형상의 연결 코어(10a, 10b)를 축 방향으로 적층한 상태를 나타낸 도이다. 도 13(a)에 나타낸 바와 같이 연결 코어(10a)에서의 분할 코어(5)의 결합부(A1, B1)와 연결 코어(10b)에서의 분할 코어(5)의 결합부(A2)는 축 방향에서 보아 원주 방향으로 어긋난 위치에 배치된다.

본 실시예에서 연결 코어(10)의 인서트 성형 시에 인접한 분할 코어(5)의 결합부, 또는 그 근처를 슬라이드 핀(P)으로 외주 측에서 내주 측을 향해 압압함으로써 각 결합부에서의 진원도를 교정할 수 있으나 스프링 백 힘이 크기 때문에 그 교정이 반드시 충분하지 않은 경우도 있다.

따라서, 연결 코어(10)를 적층하여 고정자를 구성하는 경우 각 연결 코어(10)에서의 분할 코어(5)의 결합부를 원주 방향으로 어긋나게 배치함으로써 에어 갭부의 자기에너지를 균일화하고 진원도 정밀도가 높은 연결 코어와 등가적인 효과를 구현할 수 있다.

본 변형 예에서 적층하는 연결 코어(10)의 개수는 제한되지 않지만 각층의 분할 코어(5)의 결합부는 축 방향에서 보아 원주 방향을 따라 균등하게 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해 에어 갭부의 자기 에너지를 보다 균일화하고 진원도의 정밀도가 높은 연결 코어와 등가적인 효과를 효율적으로 높일 수 있다.

단 도 13(a)에 있어서 연결 코어(10)를 감싸는 수지 외주 면에 형성된 스루 홀(13)은 인서트 성형 시에 분할 코어(5)의 결합부(A1, B1, A2)를 사이에 두고 2개소에서 분할 코어(5)를 압압한 슬라이드 핀(P)의 제거 흔적을 나타낸다.

그런데 결합부에서 진원도가 저하하면 진원도가 저하한 결합부가 자기적 변동의 요인이 되어 그 결과 모터를 회전시켰을 때 자기적 진동이 발생할 우려가 있다.

도 13(b)은 이러한 자기적 진동을 억제한 연결 코어의 구성을 모식적으로 나타낸 이미지 도이다.

도 13(b)에 나타낸 바와 같이 4개 분할 코어로 이루어진 3개 연결 코어(10a~10c)가 축 방향으로 적층된다. 그리고 각 연결 코어(10a~10c)의 결합부(A1~D1, A2~D2, A3~D3)는 축 방향에서 보아 원주 방향을 따라서 균등하게 배치된다. 즉, 12개의 결합부(A1~D3)가 원주 방향을 따라서 균등하게 배치된다.

이러한 고정자에 대향하여 예를 들면 자극 수가 56극인 로터를 배치하여 모터를 구성했을 경우 결합부에서의 자기적 변동 성분은 168(결합부 총수(12)와 자극 수(56)의 최소 공배수)회/회전하여 매우 높은 차원이 된다.

이것에 의해 모터를 회전시켰을 때 자기적 진동이 저감된다. 즉, 로터 자극 수를 분할 코어(5)의 결합부 총수의 배수가 되지 않게 설정함으로써 저 차원의 자기적 변동 성분을 줄일 수 있고 이것에 의해 모터를 회전시켰을 때의 자기적 진동을 저감할 수 있다.

도 14는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.

도 14는 연결 코어(10)의 인서트 성형 시에 있어서 티스 코어(5b)의 선단을 연결 코어(10)의 내주 측에 배치된 금형(15)에 당접시켜 배치한 상태를 나타낸 도이다. 여기서 티스 코어(5b) 선단에 당접하는 금형(15)의 접촉면(16)은 진원(眞圓)의 일부(원호), 또는 직선 형상이 된다.

이것에 의해 분할 코어(5)의 결합부 또는 그 근처를 슬라이드 핀(P)으로 외주 측에서 내주 측을 향해 압압하면서 복수 분할 코어를 수지로 몰딩함으로써 진원도가 높은 연결 코어(10)를 구현할 수 있다.

또, 도 14에 나타낸 바와 같이 금형(15)은 티스 코어(5b) 선단의 폭을 가이드 하는 가이드 면(17)을 가진다. 이것에 의해 티스 코어(5b)를 금형(15) 내에서 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있어 연결 코어(10)의 티스 코어(5b) 위치, 및 진원도를 높일 수 있다.

도 15의 (a), (b)는 제1 실시예의 다른 변형예를 나타낸 도이다.

도 15의 (a), (b)는 각각 3개의 연결 코어(10a~10c)가 적층된 고정자 내주 면에 대향하여 로터(50)를 배치한 모터를 모식적으로 나타낸 도이다.

로터(50)의 축 방향 두께를 Lm, 연결 코어 전체의 축 방향 두께를 Ls, 연결 코어 중 양 외측 연결 코어(10a, 20c)의 축 방향 두께를 Lc, 내측 연결 코어(10b)의 축 방향 두께를 Lca로 했을 때 Ls＜Lm의 경우(도 15의 (a)), Lc＜Lca를 만족하고 Ls＞Lm의 경우(도 15의 (b)), Lc＞Lca를 만족한다.

이것에 의해 로터(50) 두께 Lm와 연결 코어 전체 두께 Ls가 차이가 나도 자력 밸런스를 취할 수 있고 진원도가 저하했을 경우의 영향을 억제할 수 있다.

제1 실시예 및 그 변형 예는 변경할 수 있다. 예를 들면, 제1 실시예에서는 띠 형상의 분할 코어(5)를 복수 티스 코어(5b)를 내측으로 하여 원호 형상으로 만곡시켰으나 띠 형상의 분할 코어(5)를 복수 티스 코어(5b)를 외측으로 하여 원호 형상으로 만곡시킬 수도 있다.

이 경우 인서트 성형 시에 인접한 분할 코어(5)의 결합부 또는 그 근처를 슬라이드 핀(P)으로 내주 측에서 외내주 측을 향해 압압하면서 링 형상의 연결 코어(10)를 수지 몰딩하면 된다. 즉, 본 실시예의 고정자는 이너 로터형의 모터뿐만 아니라 아우터 로터형의 모터에도 적용할 수 있다.

＜제2 실시예＞

제2 실시예의 모터에서는 주로 고정자의 방염성이나 내구성, 생산성을 높이는 방법에 대하여 설명한다.

(제2 실시예의 모터 개요)

상술한 특허문헌 2와 같이 보조 코어를 주 코어에 장착하면 만일 코일이 발화해도 불꽃의 누출을 막을 수 있기 때문에 방염성이 우수하다. 그런데 티스 선단 간은 차폐부와 고착되어 있지 않기 때문에 티스 선단의 진동(특히 축 방향의 진동)을 억제하는 효과는 얻을 수 없다.

특허문헌 3이나 특허문헌 4와 같이 티스 선단 간을 고착하면 티스 선단의 진동이 억제되어 저소음화를 도모할 수 있다.

그러나, 특허문헌 3이나 특허문헌 4에서는 접착 등으로 고착되어 있기 때문에 내구성 등 면에서 어려움이 있고 티스가 많은 모터의 경우에는 그만큼 작업 공정 수도 증가하기 때문에 생산성 면에서 어려움이 있다.

여기서 제2 실시예의 모터에는 고정자의 방염성이나 내구성, 생산성을 높이는 방법이 실시되어 있다.

제2 실시예의 모터는 이너 로터형 모터이다. 상기 고정자는 원통형의 요크부와 해당 요크부의 내주 면에서 중심을 향해 연장하여 방사 형태로 배치된 복수의 티스부를 가지며 상기 티스부 각각에 권회하여 형성된 복수 코일과 합성수지를 사용하여 일체 성형 되어 회전축 방향의 적어도 일방에서 상기 고정자에 장착되는 인클로저를 구비한다.

상기 인클로저는 상기 코일로 감싸지는 환 형상 기부와 상기 환 형상 기부 내주연에서 아래로 늘어져 서로 인접한 상기 티스부 선단 사이의 틈새를 막는 복수 틈새 차폐부를 가진다.

그리고, 상기 티스부 선단부에서 원주 방향의 양측 각각에 회전축의 방향으로 연장하여 중심 측에 면하는 접합면이 설치되고 상기 틈새 차폐부 각각의 양측부가 상기 접합 면에 용착된다.

따라서, 본 모터에 의하면 고정자 인슐레이터가 인서트 성형되어 있기 때문에 티스부가 다수라도 그 배치나 치수는 높은 정밀도로 성형할 수 있다. 인클로저도 합성수지를 사용하여 일체 성형 되어 있기 때문에 그 치수 등을 높은 정밀도로 성형할 수 있다.

인클로저의 환 형상 기부는 코일로 감싸져 방염성이 우수하다.

그리고, 고정자가 갖는 각 티스부 선단부에서의 원주 방향 양측 각각에 회전축 방향으로 연장하여 중심 측에 면하는 접합면이 설치되어 있고 이들 접합 면에 인클로저가 갖는 복수 틈새 차폐부 각각의 양측부가 용착된다.

따라서, 고정자에 인클로저를 장착하는 것만으로 다수의 티스부 선단 사이의 틈새에 틈새 차폐부를 배치할 수 있어 생산성이 우수하다.

각 틈새 차폐부가 티스부에 용착되어 일체화되기 때문에 내구성이 우수하다. 또한, 용착 부위의 전단(剪斷)방향이 원주 방향 및 축 방향으로 되어 있기 때문에 티스부의 선단부에 작용하는 진동을 효과적으로 억제할 수 있어 저소음화를 도모할 수 있다.

예를 들면, 상기 틈새 차폐부의 양측부 사이에 상기 티스부 사이에 감합하는 두께부를 마련하면 좋다.

그처럼 함으로써 틈새 차폐부의 강도, 강성이 강화되어 진동을 보다 효과적으로 억제할 수 있고 인클로저를 고정자 코어에 장착할 때 두께부는 감합 가이드로서 기능하기 때문에 보다 생산성을 향상시킬 수 있다.

특히, 상기 틈새 차폐부와 상기 접합면은 초음파 용착(溶着)하는 것이 바람직하다. 그처럼 함으로써 보다 신속하고 높은 정밀도로 용착할 수 있다. 그리고 상기 고정자 내경을 200 mm 이상으로 함으로써 초음파 용착기를 고정자 내측에 배치하여 용착하는 것이 가능하게 되어 초음파 용착이 안정적으로 실시할 수 있다.

또, 상기 인슐레이터 및 상기 인클로저의 합성수지는 동종인 것이 바람직하다.

그렇게 함으로써 일체화를 촉진할 수 있어 보다 강고하게 용착할 수 있다.

또, 상기 틈새 차폐부 선단에 상기 티스부 간의 감합을 유도하는 경사부를 설치할 수도 있다.

그렇게 함으로써 인클로저를 고정자에 장착할 때에 이들 경사부에 의해 각 틈새 차폐부를 각 슬롯 개구에 용이하게 안내할 수 있어서 한층 더 생산성이 향상된다.

또, 상기 환 형상 기부에 코일 간 틈새에 대향하여 위치하는 복수 관통공을 설치할 수도 있다.

그처럼 하면 통전에 의해 발열하는 코일의 열을 방열시킬 수 있다. 관통공은 코일과 대향하지 않게 배치되어 있기 때문에 인클로저로부터의 불꽃 누출을 억제할 수 있다.

또, 상기 인클로저는 원주 방향으로 연결되는 복수 분할 파트로 구성되어 있을 수 있다.

부품이 작아져 반송 등의 측면에서 유리하고 조립 작업의 자유도도 높아진다.

(제2 실시예 모터의 구체적인 예)

도 16에 제2 실시 예에서의 모터 주요부를 나타낸다.

본 실시예의 모터 로터(50)는 회전축(J)을 중심으로 회전 자유자재로 지지를 받고 있고 로터 코어(51)나 연결 플레이트(52) 등으로 구성된다. 로터(50)는 원반 형상의 부재이며 그 주변부에는 S극과 N극으로 이루어진 복수(본 모터(3)에서는 48개)의 자극 (51a)이 원주 방향으로 교대로 등간격으로 설치된다. 연결 플레이트(52)는 로터 코어(51) 일방의 단면에 설치되고 그 중심부에는 드럼(2)이 직접 연결되는 접속부 (52a)가 설치된다.

고정자(20)는 로터(50) 주위에 동일 축에 배치된 두께가 얇은 원통형 내지 링 형상의 부재이다. 고정자(20) 내주면은 로터(50) 외주면과 약간의 틈새를 두고 대향하고 있다.

도 17에 나타낸 바와 같이 고정자(20)는 고정자 코어(21)나 복수(본 모터(3)에서는 48개)의 코일(22), 인클로저(80) 등으로 구성된다. 단 본 실시예의 고정자 코어(21)가 제1 실시예의 고정자(20)에 해당한다.

고정자 코어(21)는 금속판을 적층하여 구성된 코어 본체(23)와 절연성의 인슐레이터(24)로 구성된다.

구체적으로 고정자 코어(21)는 인서트 성형에 의해서 형성된다. 그 결과 코어 본체(23) 대부분의 부분은 합성수지로 이루어진 인슐레이터(24)에 매설되고 인슐레이터(24)로 일체화된다. 인슐레이터(24) 소재로는 강성이 우수한 PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트)가 사용된다.

고정자 코어(21)는 원통형의 요크부(21a)와 요크부(21a) 내주 면에서 중심을 향해 연장하여 원주 방향으로 등간격으로 방사 형태로 배치된 복수(본 모터(3)에서는 48개)의 티스부(21b)를 가진다. 각 티스부(21b) 선단면은 로터(50) 외주면과 대향하듯이 단면 원호상에 형성된다.

단 티스부(21b)는 고정자 코어(21)의 치수 관계로 적어도 24개 이상 설치되는 것이 바람직하다.

인접한 2개의 티스부(21b, 21b) 사이에는 와이어가 삽통되는 슬롯이 티스부(21b)와 동일한 수로 형성된다. 인접한 2개의 티스부(21b, 21b)의 선단부 사이에는 회전축(J) 방향으로 연장하는 좁고 긴 틈새(슬롯 개구(75))가 개구되어 있다.

인서트 성형함으로써 고정자 코어(21)는 높은 정밀도로 형성할 수 있다. 예를 들면 티스부(21b)가 다수라도 고 정밀한 각 티스부(21b)의 배치나 치수를 안정적으로 얻을 수 있다.

그것에 의해 각 티스부(21b)의 선단부에서의 원주 방향 양측의 각각에는 대략 평탄한 접합면(76)이 높은 정밀도로 설치된다(도 18, 도 19 참조).

각 접합면(76)은 티스부(21b)의 선단부 측 테두리를 따르게 회전축(J) 방향으로 연장되어 있고 티스부(21b) 회전축(J) 방향에 있어서의 일방 단부로부터 타방 단부에 이르는 범위에 형성된다. 각 접합면(76)은 고정자 코어(21)의 중심 측에 면해 있다.

고정자 코어(21) 내경(각 티스부(21b)의 선단면에 의해 구성되는 원의 내경)은 후술하는 인클로저(80)의 용착을 안정적이고 높은 정밀도로 신속하게 수행하기 위해 200 mm 이상으로 설계된다.

각 코일(22)은 집중 감기로 형성된다. 즉, 와이어(피복 도선)를 티스부(21b) 각각에 감아(권회하여) 코일(22)을 형성한다.

(인클로저)

인클로저(80)는 고정자 코어(21)의 일방 단면에 회전축(J) 방향으로 장착되는 커버 부재이며 사출 성형에 의해 인슐레이터(24)와 동종의 합성수지인 PBT를 사용하여 일체 성형된다.

인클로저(80)는 링 형상의 환 형상 기부(81)와 환 형상 기부(81)의 외주 연으로부터 굴곡 하여 작게 튀어나온 원통형의 플랜지부(82)와 환 형상 기부(81)의 내 주연으로부터 플랜지부(82)가 튀어나온 방향에서 아래로 늘어져 연장하는 복수의 틈새 차폐부(83)를 가진다. 본 DD 모터(3)의 경우 틈새 차폐부(83)는 원주 방향 등간격으로 48개 배치된다.

환 형상 기부(81)는 인클로저(80)를 고정자 코어(21)에 장착했을 때에 고정자 코어(21)의 코일(22)로 감싸져 있어 만일 코일(22)이 발화해도 불꽃이 인클로저(80)의 밖으로 나오는 것을 막을 수 있다.

환 형상 기부(81)에는 직경 방향으로 연장하는 슬릿 형상의 관통공(84)이 복수 설치된다. 이들 관통공(84)은 인클로저(80)를 고정자 코어(21)에 장착했을 때에 인접한 코일(22, 22) 간 틈새에 대향하여 위치하도록 배치된다.

이들 관통공(84)에 의해 통전으로 발열하는 코일(22)의 열을 방열시킬 수 있다. 또한, 이들 관통공(84)은 코일(22)과 대향하지 않게 배치되어 있기 때문에 인클로저(80)로부터의 불꽃 누출을 억제할 수 있다.

인클로저(80)는 틈새 차폐부(83)를 각 슬롯 개구(75)에 감합하면서 고정자 코어(21)에 장착된다.

도 18에 나타낸 바와 같이 인클로저(80)를 고정자 코어(21)에 적절하게 장착함으로써 각 슬롯 개구(75)는 각 틈새 차폐부(83)에 의해 막힌 상태로 된다.

도 19에 나타낸 바와 같이 각 틈새 차폐부(83)는 대략 볼록 형상의 단면을 가지며 그 양측부 사이에 직경 방향 외측 면이 팽출하여 두께가 커진 두께부(83a)를 가진다. 틈새 차폐부(83)는 두께부(83a)에 의해 그 강도, 강성이 강화된다. 틈새 차폐부(83)의 양측부(얇은 부분(83b))의 직경 방향 외측에 향하는 면은 접합면(76)과 접하는 평탄 면으로 되어 있고 두께부(83a)는 슬롯 개구(75)에 감합한다.

각 틈새 차폐부(83)의 선단에는 티스부(21b) 사이에의 감합을 유도하는 경사부(85)가 설치된다.

구체적으로는 도 18에 나타낸 바와 같이 각 틈새 차폐부(83) 선단부에서의 원주 방향 양측이 오므라지게 경사되어 있다. 또한 도 20에 나타낸 바와 같이 각 틈새 차폐부(83) 선단면이 직경 방향 외측에 향하도록 경사져 있다. 이들 경사에 의해 경사부(85)가 구성된다.

각 틈새 차폐부(83)에서 경사부(85)가 설치된 부분은 티스부(21b)로부터 회전축(J) 방향으로 코일(22)이 넘치는 부분(코일 엔드)에 위치하며 접합면(76)으로부터 빠져나가도록 설정되어 있다. 그것에 의해 얇은 부분(83b)은 접합면(76)의 거의 전역에 접하게 된다.

인클로저(80)를 고정자 코어(21)에 장착할 때 이들 경사부(85)에 의해 틈새 차폐부(83)가 다수라도 각 틈새 차폐부(83)를 각 슬롯 개구(75)에 용이하게 안내할 수 있다. 그리고 일단 각 틈새 차폐부(83) 선단이 각 슬롯 개구(75)에 감합하면 두께부(83a)가 슬롯 개구(75)에 감합하여 슬라이드하므로 밀어 넣기 만해도 간단하게 인클로저(80)를 고정자 코어(21)의 적정 위치에 장착시킬 수 있다.

고정자 코어(21)에 장착된 인클로저(80)는 각 틈새 차폐부(83)의 양쪽 얇은 부분(83b, 33b)을 각 티스부(21b)의 접합면(76)에 초음파 용착하는 것에 의해 고정자 코어(21)에 고착된다.

구체적으로는 도 21에 나타낸 바와 같이 초음파 용착기(90)를 고정자 코어(21) 내측에 배치하여 용착을 한다. 초음파 용착기(90)는 진동자(91)나 혼(92) 등으로 구성되어 있고 혼(92)을 용착 부위에 압접하여 초음파 진동을 주는 것에 의해 발생하는 마찰열로 용착 부위를 용착 한다.

고정자 코어(21) 내측의 스페이스는 한정되므로 당초 진동자(91)가 고정자 코어(21) 외측에 위치하도록 배치하여 용착을 실시한 결과 용착이 불안정하게 되는 현상이 확인되었다.

여기서 본 DD 모터(3)에서는 고정자 코어(21) 내경을 200 mm 이상으로 설정하고 고정자 코어(21) 내측에 혼(92) 및 진동자(91)가 직렬로 나열 배치되도록 하고 있다. 그렇게 함으로써 도 22에 나타낸 바와 같이 콘(52)을 적절히 용착 부위(접합면(76)과 얇은 부분(83b)가 면 접촉하는 부위)에 압접하는 것이 가능하게 되고 초음파 용착을 안정적으로 실시할 수 있다.

또한 초음파 용착일 경우, 1개소당 1초 이하로 용착하는 것이 가능하고 예를 들면 고정자 코어(21)를 회전하면서 연속적으로 복수의 용착 부위를 용착할 수 있으므로 인클로저(80)의 고정자 코어(21)에의 설치 작업을 높은 정밀도로 그리고 신속하게 실시할 수 있다.

용착에 의해 각 틈새 차폐부(83)와 각 티스부(21b)가 일체화하기 때문에 내구성이 우수하다. 용착 부위의 전단 방향이 원주 방향 및 축 방향으로 되어 있기 때문에 티스부(21b) 선단부에 작용하는 원주 방향 및 축 방향의 진동을 효과적으로 억제할 수 있어 저소음화를 도모할 수 있다.

특히, 본 DD 모터(3)에서는 인클로저(80)와 인슐레이터(24)에 동종의 합성수지를 사용하므로 용착에 의한 일체화가 촉진되고 한층 더 인클로저(80)와 고정자 코어(21)를 강력하게 고착할 수 있다.

(제2 실시예의 변형예)

예를 들면, 도 23에 나타낸 바와 같이 인클로저(80)는 원주 방향으로 연결되는 복수 분할 파트(80a, 80a)로 구성할 수도 있다. 도 23에서는 인클로저(80)를 2 분할한 예를 나타냈지만 3개 이상으로 분할할 수도 있다.

또, 도 24에 나타낸 바와 같이 인클로저(80)는 회전축(J) 방향의 양측으로부터 맞대는 한 쌍의 반 분할 파트(80b, 80b)로 구성할 수도 있다. 이 경우 고정자 코어(21)에서의 회전축(J) 방향의 양단면은 인클로저(80)에 의해 덮인다.

인클로저(80)에 설치되는 관통공(84)은 슬릿 형상에 한정하지 않고 다수의 홀로 구성할 수도 있다.

＜제3 실시예＞

제3 실시예의 모터에서는 주로 코일 연결선의 구조에 대하여 설명한다.

(제3 실시예의 모터 개요)

상술한 특허문헌 5및 특허문헌 6의 고정자는 모두 각 상의 코일이 개별적으로 형성된다. 즉, 1상째의 코일이 모두 형성된 후에 2상째의 모든 코일, 3상째의 모든 코일이 차례로 형성된다.

이런 경우 코일 작업을 3회 반복해야 하므로 공정 수가 많아져 생산성이 떨어지는 결점이 있다.

여기서 제3 실시예의 모터에는 적은 공정 수로 각 상의 코일을 형성할 수 있고 모터의 박형화를 도모할 수 있는 구조가 실시되어 있다.

제3 실시예의 모터의 고정자는 원통형의 요크부와 상기 요크부로부터 원주 방향 등간격으로 방사 형태로 연장한 복수의 티스부를 가진다. 상기 티스부 마다 와이어를 감아 코일을 형성하는 집중 감기에 의해 제1 내지 제3의 각 상의 코일 군이 설치된다.

각 상의 상기 코일 군은 1개의 와이어를 사용하여 형성되어 있고 사이에 1개 이상의 상기 코일을 끼워 위치하는 2개의 코일을 연결하는 연결선을 가진다. 상기 인슐레이터는 회전축 방향에 면하는 일방의 환 형상의 단부에 입설되고 서로 틈새를 두어 동심원 형태로 배치된 내측 가이드 벽부 및 외측 가이드 벽부를 가진다. 상기 내측 가이드 벽부 및 외측 가이드 벽부 각각의 상단 연에는 해당 상단연이 오목함으로써 상기 연결선이 통과하는 복수의 횡단 선로가 형성된다. 상기 내측 가이드 벽부와 상기 외측 가이드 벽부와의 사이에 상기 연결선의 배선을 가능하도록 내측 선로가 설치된다. 상기 외측 가이드 벽부 외측에 상기 연결선의 배선을 가능하도록 외측 선로가 설치된다.

그리고, 제1 상의 상기 코일 군 연결선이 상기 내측 선로에 배선되고 제2 상의 상기 코일 군 연결선이 상기 외측 선로에 배선되고 제3 상의 상기 코일 군 연결선이 제1 상 또는 제2 상의 상기 코일 군 연결선의 상방을 지나도록 하여 상기 내측 선로 또는 상기 외측 선로에 배선된다.

본 고정자에서는 3상의 코일 군의 각 코일이 한 개의 와이어를 사용하여 집중 감기에 의해 형성되어 있고 제1 상의 코일 군의 연결선이 내측 선로에 배선되고 제2 상의 코일 군의 연결선이 외측 선로에 배선되고 제3 상의 코일 군의 연결선이 제1 상 또는 제2 상의 코일 군의 연결선 상방을 지나도록 하여 내측 선로 또는 외측 선로에 배선된다.

따라서, 내측 가이드 벽부 및 외측 가이드 벽부는 적어도 와이어 2개를 틈새를 비워 배치할 수 있는 높이면 되기 때문에 고정자의 축 방향의 높이를 억제할 수 있고 모터의 박형화를 도모할 수 있다.

3개의 노즐을 이용한 노즐 감기 방식을 이용할 수 있으므로 적은 공정 수로 각 상의 코일을 형성할 수 있다.

구체적으로는 제2 상의 상기 코일 군의 연결선이 통과하는 상기 내측 가이드 벽부 및 외측 가이드 벽부의 각 횡단 선로 중 해당 외측 가이드 벽부의 횡단 선로는 해당 내측 가이드 벽부의 횡단 선로보다 저부가 하부에 위치하도록 형성되고 해당 연결선을 해당 저부 측으로 유도하는 경사진 측연부를 갖고 있도록 하는 게 바람직하다.

그렇게 함으로써 다른 상의 연결선이 교차해도 접촉을 피할 수 있다.

(제3 실시예의 모터의 구체적인 예)

도 25에 본 실시예의 모터의 주요부를 나타낸다.

로터(50)는 회전축(J)을 중심으로 회전을 자유자재로 지지 받고 있고 로터 코어(51)나 연결 플레이트(52) 등으로 구성된다. 로터(50)는 원반 형상의 부재이다. 로터(50)의 주변부에는 S극과 N극으로 이루어진 복수의 자극이 원주 방향으로 교대 등간격으로 설치되어 있고(미도시), 로터 코어(51)의 중심부에 드럼(2)이 직접 연결되는 연결 플레이트(52)가 설치된다.

고정자(20)는 로터(50) 주위에 동일 축에 배치된 두께가 얇은 원통형의 부재이다. 고정자(20) 내주면은 로터(50) 외주면과 약간의 틈새를 두고 대향하고 있다. 고정자(20)는 고정자 코어(21)나 복수(본 모터(3)에서는 48개)의 코일(22) 등으로 구성된다.

단 제2 실시 예와 마찬가지로 본 실시예의 고정자 코어(21)가 제1 실시예의 고정자(20)에 해당한다.

도 26에 나타낸 바와 같이 고정자 코어(21)는 금속판을 적층하여 구성된 코어 본체(23)를 절연성의 인슐레이터(24)로 피복한 부재로 되어 있다. 고정자 코어(21)는 원통형의 요크부(21a)와 요크부(21a)의 내주 면에서 원주 방향으로 등간격으로 방사 형태로 연장한 복수(본 모터(3)에서는 48개)의 티스부(21b)를 가진다. 인접한 2개의 티스부(21b, 21b) 사이에는 와이어가 삽통되는 슬롯(S)이 티스부(21b)와 동일 개수로 형성된다.

요크부(21a) 및 티스부(21b) 중 티스부(21b)의 돌출한 끝 부분을 제외한 대부분의 부분이 인슐레이터(24)로 피복된다. 본 DD 모터(3)에서는 인서트 성형에 의해, 합성수지로 코어 본체(23)를 감싸듯이 하여 고정자 코어(21)를 일체로 성형한다. 단 고정자 코어(21)는 코어 본체(23)에 별도 형성한 인슐레이터 부재를 피복하여 구성할 수 있다.

각 코일(22)은 집중 감기에 의해 형성된다. 즉, 와이어(피복 도선)가 티스부(21b) 각각에 감겨 코일(22)이 형성된다. 벽부(32) 본 고정자(20)에는 U 상, V 상, W 상으로 이루어진 3상 코일 군(25U, 25V, 25W)이 설치되고 이것 들이 스타 결선으로 접속된다(델타 결선일 수도 있다).

구체적으로는 도 27에 나타낸 바와 같이 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)은 직렬로 접속된 16개 코일(22)로 구성되어 있고 그 일단은 중성점으로 연결되어 있다. 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)의 타단은 고정자(20)로부터 인출되어 전원 각 상의 단자에 접속된다.

본 고정자(20)에서는 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)은 1개의 와이어로 형성되어 있고 3개의 노즐(N1, N2, N3)을 구비한 노즐 감기 방식의 권선기를 사용하여 동시에 형성되어 있다. 따라서, 적은 공정 수로 각 상의 코일(22)을 형성할 수 있어 생산성이 우수하다.

구체적으로 도 28에 나타낸 바와 같이 권선기에는 각 상 마다 와이어를 동기 하여 감는 노즐(N1, N2, N3)이 구비된다. 이들 노즐(N1, N2, N3)은 선단 부분으로부터 와이어가 인출되게 되어 있고 고정자 코어(21)에 대해서 축 방향 및 직경 방향으로 변위 가능하다. 또, 권선기에 세트 된 고정자 코어(21)는 권선기에 의해 회전 제어 가능하게 되어 있다.

권선기는 권선 처리가 시작되면 각 상에 대응한 소정의 티스부(21b)에 와이어가 감겨져 소정의 권선 패턴으로 자동으로 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)을 형성하도록 제어된다.

상세한 것은 각 상의 소정 티스부(21b)에 대해서 각 노즐(N1, N2, N3)이 위치 결정된 후, 와이어 감기가 시작된다. 그렇게 해서 각 노즐(N1, N2, N3)의 축 방향 변위와 고정자 코어(21) 회전을 소정의 순서로 교대로 반복하면서 각 노즐(N1, N2, N3)을 직경 방향으로 변위 시킴으로써 노즐(N1, N2, N3)로부터 인출된 와이어가 티스부(21b)에 감겨진다.

도 26에 나타낸 바와 같이 본 실시예에서는 티스부(21b)를 한 개를 건너뛰면서 원주 방향으로 연속하는 3개의 티스부(21b, 21b, 21b)가 동시에 형성되는 각 상의 티스부(21b)로 되어 있다. 도 26에 나타낸 "U1" 등은 그 권선 패턴을 나타낸 것이고 "U1"의 "U"는 U 상을 나타내며 "1"은 권선 차례를 나타낸다.

예를 들면, U1, W1, V1은 1회째로 동시에 권선 처리를 하는 각 상의 티스부(21b)를 나타내며 U2, W2, V2는 2번째로 동시에 권선 처리를 하는 각 상의 티스부(21b)를 나타낸다. 본 고정자(20)에서는 16회의 권선 처리가 연속적으로 수행되는 것으로, 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)의 모든 코일(22)이 형성된다.

단 각 권선 처리에서의 각 티스부(21b)에의 와이어 감기 방향은 티스부(21b)의 선단 측에서 보아 시계방향(CW)과 반시계방향(CCW)이 있으나 이에 대해서는 후술 한다.

각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)에서 연속하는 2개 코일(22, 22) 사이에는 이들을 연결하는 연결선(27)이 존재한다. 연결선(27) 길이는 권선 패턴에 따라서 여러 가지이지만 본 고정자(20)에서는 인접한 2개의 코일(22, 22)를 연결하는 짧은 연결선(27)(제1 연결선(27a))과 사이에 4개의 코일(22)을 사이에 두고 위치하는 2개의 코일(22, 22)를 연결하는 긴 연결선(27)(제2 연결선(27b))이 존재한다.

본 고정자(20)에서는 이들 연결선(27a, 27b)의 자동 배선을 용이하게 하고 다른 상간에서의 와이어 엉킴을 피하면서 고정자(20)의 박형화도 구현될 수 있도록 배선 구조(30)가 구성된다.

구체적으로는 도 28의 (a) 등에 나타낸 바와 같이 본 고정자(20)에서는 배선 구조(30)가 축 방향에 접하는 요크부(21a) 일방의 단부에 설치된다. 보다 자세하게는 본 요크부(21a)의 단부는 인슐레이터(24) 링 형상의 단면부(24a)로 피복되어 있고 이 단면부(24a) 위에 틈새를 두어 동심원 형태로 배치된 한 쌍의 링 형상의 가이드 벽부(31, 32)가 입설된다(내측의 가이드 벽부를 내측 가이드 벽부(31), 외측의 가이드 벽부를 외측 가이드 벽부(32)로 할 수 있다).

그렇게 하여 내측 가이드 벽부(31)와 외측 가이드 벽부(32) 사이에 제1 연결선(27a) 및 제2 연결선(27b)의 배선할 수 있게 하는 환 형상의 내측 선로(38)가 설치되고 외측 가이드 벽부(32)의 외측에 제2 연결선(27b)의 배선할 수 있게 하는 환 형상의 외측 선로(39)가 설치된다.

도 29~도 31에도 나타낸 바와 같이 이들 내측 가이드 벽부(31) 및 외측 가이드 벽부(32) 각각의 상단 연에는 그 상단연이 오목함으로써 연결선(27) 직경 방향에의 배선할 수 있게 하는 횡단 선로(34, 36)가 복수 형성된다.

내측 가이드 벽부(31)에 형성된 각 횡단 선로(내측 횡단 선로(34)) 및 외측 가이드벽부(32)에 형성된 각 횡단 선로(외측 횡단 선로(36))는 각각, 각 티스부(21b) 사이, 즉 각 슬롯(S)과 대향하는 위치에 형성된다. 따라서 외측 횡단 선로(36)와 내측 횡단 선로(34)와는 직경 방향으로 대향한다.

도 29에 나타낸 바와 같이 내측 횡단 선로(34)는 깊이가 다른 단면 직사각형의 제1, 제2 내측 횡단 선로(34A, 34B)를 포함한다. 제1 내측 횡단 선로(34A)의 저면(35)(저부)은 단면부(24a)의 상면으로 구성된다. 이에 대해 제2 내측 횡단 선로(34B)의 저면(35)(저부)은 내측 가이드 벽부(31)의 중간 부위에 있고 단면부(24a)보다 상방에 위치한다.

상세하게는 제2 내측 횡단 선로(34B) 깊이는 적어도 와이어 외경의 2배 이상의 크기로 형성되고 단면부(24a) 상면에서 제2 내측 횡단 선로(34B)의 저면(35)까지의 높이는 적어도 와이어 외경의 배 이상의 크기로 형성된다.

제1 내측 횡단 선로(34A)는 후술하는 제1 상의 코일 군(25V)에서의 제2 연결선(27b)의 인출 위치 및 인입 위치에 대응하여 배치된다. 제2 내측 횡단 선로(34B)는 후술하는 제3 상의 코일 군(25U)에서의 제2 연결선(27b)의 인출 위치 및 인입 위치에 대응하여 배치된다.

또, 제1 내측 횡단 선로(34A) 및 제2 내측 횡단 선로(34B)는 제1 연결선(27a)의 인출 위치 및 인입 위치에도 각각 쌍을 이루어 배치된다.

외측 횡단 선로(36)는 형태가 다른 제1 내지 제3 외측 횡단 선로(36A, 36B, 36C)를 포함한다. 제1 외측 횡단 선로(36A)는 도 29에 나타낸 바와 같이 제2 내측 횡단 선로(34B)와 동일한 형태를 가진다.

제2 외측 횡단 선로(36B)는 도 30에 나타낸 바와 같이 외측 가이드 벽부(32)를 분단한 것 같은 형태를 하고 있고 그 일방의 측면부(37)는 역 뱅크 형상으로 경사져 있다. 제2 외측 횡단 선로(36B)는 제2 내측 횡단 선로(34B)와 대향 배치된다.

상세하게는 제2 외측 횡단 선로(36B)의 저면(35)(저부)은 단면부(24a)의 상면이 되고 제2 내측 횡단 선로(34B) 저면(35)보다 하부에 위치한다. 그리고 제2 외측 횡단 선로(36B) 일방의 측면부(37)가 저면(35) 측에 면하는 방향으로 경사져 있고 저면(35) 측으로 깊이 베인 경사 측면부(37a)로 되어 있다.

제3 외측 횡단 선로(36C)는 도 31에 나타낸 바와 같이 제2 외측 횡단 선로(36B)에 대해 경사 측면부(37a)가 타방 측면부(37)에 설치된 것이다. 즉, 제2 외측 횡단 선로(36B)와 제3 외측 횡단 선로(36C)와는 경사 측면부(37a)가 원주 방향의 반대 방향으로 형성된다.

제2 외측 횡단 선로(36B) 및 제3 외측 횡단 선로(36C)의 각 경사 측면부(37a)는 소정의 각도로 경사되어 있다.

구체적으로는 도 30및 도 31에 나타낸 바와 같이 저면(35)에 직교하는 기준선에 대한 각 경사 측면부(37a)의 경사 각도(θ)가 10도 이상이 되도록 설정된다. 이 범위에서 경사 각도(θ)를 설정함으로써 와이어를 안정적으로 하부로 들어가는 것이 가능하게 된다.

제1 외측 횡단 선로(36A)는 후술하는 제3 상의 코일 군(25U)에서의 제2 연결선(27b)의 인출 위치 및 인입 위치에 대응하여 배치된다. 제2 외측 횡단 선로(36B) 및 제3 외측 횡단 선로(36C)는 후술하는 제2 상의 코일 군(25W)에서의 제2 연결선(27b)의 인출 위치 및 인입 위치에 대응하여 배치된다.

(코일의 흐름)

다음으로 도 32~도 40을 참조하면서 본 고정자(20)의 구체적인 권선 처리 과정을 순서대로 설명한다.

도 32에 나타낸 바와 같이 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)은 U1, W1, V1의 각 티스부(21b)로부터 감기 시작하여 코일(22) 형성이 개시되고 3개 노즐(N1, N2, N3)이 고정자 코어(21)에 대하여 반 시계방향으로 변위 제어되는 것에 의해 코일(22)이 차례로 형성되어 간다(시계방향도 무방하다). 단 각 도의 CW 및 CCW는 와이어의 권회방향인 시계방향 및 반 시계방향을 나타내며 S1등은 슬롯 번호를 나타낸다.

노즐 군(N1, N2, N3)의 변위 방향에 대하여 선두에 위치한 제1 노즐(N1)에 의해 제1 상(본 고정자(20)에서는 V상)의 코일 군(25V)이 형성된다. 마찬가지로 제1 노즐(N1) 근처에 위치하는 제2 노즐(N2)에 의해 제2 상(본 고정자(20)에서는 W상)의 코일 군(25W)이 형성되고 후미에 위치한 제3 노즐(N3)에 의해 제3 상(본 고정자(20)에서는 U상)의 코일 군(25U)이 형성된다.

도 32에 나타낸 바와 같이 U1, W1, V1의 각 티스부(21b)에 각 상의 코일(22)이 형성되면 그 다음으로 U2, W2, V2의 각 티스부(21b)에 각 상의 코일(22)이 형성된다. 이때 와이어는 일단 슬롯(S1, S3, S5)에 대응하는 내측 횡단 선로(34)를 통하여 내측 선로(38)로 인출되고 내측 가이드 벽부(31)에 걸린 다음, 슬롯(S2, S4, S6)에 대응하는 내측 횡단 선로(34)를 통하여 내측으로 인입한다. 그 결과 제1 연결선(27a)이 3개 형성된다.

그리고 도 33에 나타낸 바와 같이 U2, W2, V2의 각 티스부(21b)에 각 상의 코일(22)이 형성되면 그 다음으로 U3, W3, V3의 각 티스부(21b)에 각 상의 코일(22)이 형성된다. 따라서 각 와이어는 멀리 위치한 슬롯(S7, S9, S11)까지 커버할 필요가 있으므로 배선 구조(30)을 이용하여 제2 연결선(27b)이 배선된다.

이때 제2 연결선(27b)는 각 상 마다 다른 상태로 배선된다. 각 노즐(N1, N2, N3)의 직경 방향의 변위량을 바꾸는 것만으로 다른 배선가 될 수 있도록 배선 구조(30)가 구성된다.

변위 방향에 선행하는 제1 상(V)의 제2 연결선(27b)는 도 34, 도 35에 나타낸 바와 같이 슬롯(S5)에 대응하는 제1 내측 횡단 선로(34A)를 통하여 내측 선로(38)에 인출되고 내측 가이드 벽부(31)에 걸려서 내측 선로(38) 저부를 따라서 배선된 후 제1 내측 횡단 선로(34A)를 통하여 슬롯(S11)으로 인입할 수 있다.

제2 상(W)의 제2 연결선(27b)은 도 36, 도 37에 나타낸 바와 같이 슬롯(S3)에 대응하는 제2 내측 횡단 선로(34B)를 통하여 인출되고 제3 외측 횡단 선로(36C)의 경사 측면부(37a)에 결려서 외측 선로(39) 저부를 따라서 배선된 후 제2 외측 횡단 선로(36B)의 경사 측면부(37a)에 걸리고 제2 내측 횡단 선로(34B)를 통하여 슬롯(S9)으로 인입할 수 있다.

제2 외측 횡단 선로(36B) 및 제3 외측 횡단 선로(36C)는 제2 내측 횡단 선로(34B)보다 저부가 하부에 위치하고 있기 때문에 경사 측면부(37a)에 의해 제2 상(W)의 제2 연결선(27b)를 외측 선로(39)의 바닥 측으로 유도해도 제2 상(W)의 제2 연결선(27b)은 내측 선로(38)의 바닥 쪽으로 배선된 제1 상(V)의 제2 연결선(27b) 위를 지나가도록 배선된다. 따라서 이들이 교차하더라도 접촉하는 것을 막을 수 있다.

후미의 제3 상(U)의 제2 연결선(27b)은 도 38, 도 39에 나타낸 바와 같이 슬롯(S1)에 대응하는 제2 내측 횡단 선로(34B) 및 제1 외측 횡단 선로(36A)를 통하여 외측 선로(39)에 인출되고 외측 가이드 벽부(32)에 걸려 외측 선로(39)의 상측 부분, 제2 상(W)의 제2 연결선(27b)의 상방을 지나도록 배선된 후 제1 외측 횡단 선로(36A) 및 제2 내측 횡단 선로(34B)를 통하여 슬롯(S7)으로 인입할 수 있다.

제2 상(W)의 제2 연결선(27b)은 경사 측면부(37a)에 거는 것에 의해 외측 선로(39)의 바닥 쪽에 위치하기 때문에 상하로 위치하더라도 제3 상(U)의 제2 연결선(27b)과의 접촉을 막을 수 있다.

3개 노즐(N1, N2, N3)을 이용한 노즐 감기 방식의 경우 각 상의 와이어를 상중하의 3단으로 나누어 배선하는 것이 일반적이나 본 배선 구조(30)라면 적어도 와이어 2개를 틈새를 비워 배치할 수 있는 높이가 있으면 되기 때문에 고정자(20) 축 방향의 높이를 억제하여 DD 모터(3)의 박형화를 도모할 수 있다.

이것에 의해 와이어가 슬롯(S7, S9, S11)에 도입된 후 도 40에 나타낸 바와 같이 U3, W3, V3의 각 티스부(21b)에 각 상의 코일(22)이 형성된다. 그 다음은 상술한 U1, W1, V1의 티스부(21b)로부터 U3, W3, V3의 티스부(21b)까지 동일하게 권선 처리가 반복되어 각 상의 코일 군(25U, 25V, 25W)이 형성된다.

(제3 실시예의 변형예)

예를 들면, 횡단 선로의 형태는 일례이며 본래 기능이 손상되지 않는 범위에서 사양에 따라 적절히 변경할 수 있다.

권선 패턴도 모터 사양에 따라 적절히 변경할 수 있다. 그 일례를 도 41및 도 42에 나타낸다. 단 기본적인 배선 구조(30)는 실시 예와 동일하고 이러한 연결선의 배선 방법은 실시 예와 동일하기 때문에 동일 기능 부재에 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략 한다.

도 41의 고정자(20')에는 동시에 형성되는 각 상의 티스부(21b)가 원주 방향으로 연속하여 배치된다. 상기 고정자(20')에는 연결선(27)은 1개 종류이며 사이에 2개의 코일(22)을 사이에 두고 위치하는 2개의 코일(22, 22)를 연결하는 연결선(27)으로 구성된다. 이들 연결선(27)이 실시예의 제2 연결선(27b)과 동일하게 배선된다.

도 42의 고정자(20")에는 동시에 형성되는 각 상의 티스부(21b)가 티스부(21b)를 2개 건너 원주 방향으로 연속하여 배치된다. 본 고정자(20")에서는 예를 들면 U3, W3, V3의 티스부(21b)에 형성되는 각 코일(22)과 U4, W4, V4의 티스부(21b)에 형성되는 각 코일(22)과의 사이의 연결선(27)이 실시예의 제2 연결선(27b)과 동일하게 배선된다.

제2 외측 횡단 선로(36B) 및 제3 외측 횡단 선로(36C)의 각 경사 측면부(37a) 하단은 와이어 인출 위치로부터 원주 방향 외측으로 벗어나게끔 배치하는 것이 바람직하다.

구체적으로는 도 43에 나타낸 바와 같이 코일(22)의 감기 종료 측에 위치하여 슬롯(S)로부터 인출된 와이어가 걸리게 되는 제3 외측 횡단 선로(36C)의 경사 측면부(37a)의 하단은 원주 방향에서 코일(22)로부터 와이어가 인출되는 위치(P1)보다 권선 처리 시에 제2 연결선(27b)이 외측 선로(39)를 진행하는 방향(권선 처리 방향)에 대해 뒷측으로 벗어나게 위치시킨다.

동일하게 코일(22)의 감기 시작 측에 위치하여 슬롯(S)으로 인입한 와이어가 걸리는 제2 외측 횡단 선로(36B)의 경사 측면부(37a) 하단은 원주 방향에서 티스부(21b)에 와이어가 감기 시작하는 위치(P2)보다 권선 처리 방향에 대해 앞 측으로 벗어나게 위치시킨다.

그렇게 함으로써 와이어를 안정적으로 소정 위치에 걸 수 있고 제2 상(W) 제2 연결선(27b)의 배선을 적정한 상태로 보다 안정적으로 실시할 수 있다.

도 44(a)에 나타낸 바와 같이 제2 외측 횡단 선로(36B) 및 제3 외측 횡단 선로(36C)의 각 경사 측면부(37a)는 한층 더 직경 방향 외측을 향해 경사지도록 할 수도 있다. 그렇게 하면 와이어를 한층 더 안정되고 하부에 잘 들어가게 할 수 있다.

또, 도 44(b)에 나타낸 바와 같이 외측 횡단 선로(36)와 내측 횡단 선로(34) 각각을 구획하는 측면은 단면 원호상의 곡면으로 하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 와이어 접촉 저항이 경감되고 보다 안정된 배선을 실시할 수 있다.

＜제4 실시예＞

제4 실시예의 모터에서는 주로 로터의 구성에 대하여 설명한다.

(제4 실시예의 모터 개요)

도 2에 나타낸 것처럼 세탁기 등에 사용되는 모터의 로터에서는 환 형상으로 형성된 로터 코어(110) 내측에는 세탁기의 회전축 등을 배설할 수 있도록 일정한 공간이 확보된다.

따라서 지지판(120)은 로터 코어(110)에 대하여 회전축 방향의 단부에 배치됨과 동시에 로터 코어(110)와 지지판(120)을 연결하는 수지부(130)도 그 단부에 형성된다. 그 따라서 로터 코어(110)는 그 단부에서 로터 코어(110)와 지지체(120)를 연결하는 수지부(130)에 의해 지지를 받는다.

그 결과 로터 코어(110)를 인서트 성형에 의해 수지(130)로 일체 성형할 때 수지(130)의 수축에 의해 로터 코어(110)의 축 방향이 회전축에 대하여 기울어질 우려가 있다. 로터 코어(110)의 축 방향이 기울어지면 서로 대향하는 로터와 고정자와의 간격이 축 방향으로 변화하기 때문에 로터 회전 속도가 일정치 않고 그 결과 모터 진동이 증가하거나 특성이 저하하는 등의 문제가 생긴다.

여기서, 제4 실시예의 모터에서는 로터 코어 축 방향의 기울기를 방지할 수 있도록 로터에 장치가 설치되어 있다.

즉, 제4 실시예의 모터 로터는 로터 코어 및 복수의 자석 편을 갖는 환 형상의 회전체와 회전체의 직경 방향 내측에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 샤프트를 감합 지지하는 지지체를 가진다. 회전체 및 지지체는 인서트 성형에 의해, 수지로 일체 성형 되어 있고 회전체를 감싸는 제1 수지부의 내주면과 지지체를 감싸는 제2 수지부의 외주 면과는 제3 수지부로 이루어진 연결부로 연결되어 있고 연결부를 구성하는 제3 수지부는 제1 수지부 내주면의 축 방향 중심부에 연결되어 있다.

따라서 본 모터 로터에 의하면 회전체 축 방향의 기울기를 방지할 수 있다.

(제4 실시예의 모터의 구체적인 예)

도 45및 도 46에 본 실시예의 로터(50)를 나타낸다. 로터(50)는 환 형상의 회전체(53)와 회전체(53)의 직경 방향 내측에 설치되어 회전축(J)을 중심으로 회전하는 샤프트(67)를 감합 지지하는 중공 원통형의 지지체(56)를 구비한다.

단 본 실시 예에서의 지지체(56)는 제2 실시예의 로터(50) 접속부 (52a)에 해당하고 후술하는 연결부는 제2 실시예의 연결 플레이트(52)에 해당한다.

여기서 회전체(53)는 도 47(a)에 나타낸 바와 같이 복수의 로터 코어(51)와 복수의 자석 편(54)이 환 형상으로 서로 교차 배열하여 구성된다. 단 로터 코어(51)의 내측 면에는 도 47(b)에 나타낸 바와 같이 인서트 성형시 위치 결정용의 홈(55)이 설치된다. 단 로터 코어(51)는 복수의 강판을 적층한 구성일 수도 있다.

회전체(53) 및 지지체(56)는 인서트 성형에 의해 수지(60)로 일체 성형된다. 인서트 성형은 주지의 방법으로 실시할 수 있으며 구체적으로는 금형 내에 복수의 로터 코어(51) 및 복수의 자석 편(54) 및 지지체(56)를 장전한 후, 금형 내에 수지를 주입하고 로터 코어(51), 자석 편(54) 및 지지체(56)를 수지로 고정하는 것에 의해 실시할 수 있다.

인서트 성형에 의해 형성된 로터(50)는 회전체(53)를 감싸는 제1 수지부(61)의 내주면과 지지체(56)를 감싸는 제2 수지부(62)의 외주 면과는 제3 수지부(63)로 이루어진 연결부로 연결되어 있다. 그리고, 연결부를 구성하는 제3 수지부(63)는 제1 수지부(61) 내주면의 축 방향 중심부로 연결되어 있다.

즉, 회전체(53)는 축 방향 중심부에서 회전체(53)와 지지체(56)를 연결하는 제3 수지부(63)로 지지를 받고 있다. 그 결과 제3 수지부(63)에 의해 회전체(53)를 지지하는 축 방향의 거리가 짧아지기(회전체(53)를 축 방향 단부로 지지하는 경우에 비해 1/2) 때문에 인서트 성형 후에 수지(60) 수축이 일어나도 회전체(53) 축 방향의 기울기를 억제할 수 있다.

또, 제3 수지부(63)와 회전체(53)와의 접속은 해당 접속부와 회전체(53) 단면과의 축 방향의 거리가 멀어지는 만큼 회전시의 원심력이 접속부에 작용하기 때문에 제2 수지부(63)와 회전체(53)와의 접속부 지지 강도가 필요하다. 반대로 제3 수지부(63)와 회전체(53)와의 접속이 중심에 있는 경우에 필요로 하는 지지 강도가 가장 작아진다.

로터(50)는 로터(50) 외주 면에 대향하여 고정자가 배치되는 조합으로 모터를 형성하기 때문에 회전 시 원심력에 의해 회전체(53)가 축 방향으로 기울면 로터(50)와 고정자와의 틈새가 변화한다. 그 때문에 로터(50) 회전 속도가 일정치 않아 모터 진동이나 소음이 증가하고 모터의 특성 악화나 로터(50)가 고정자와 접촉하는 것에 의한 소음 등의 문제가 발생한다.

그 때문에 제3 수지부(63)와 회전체(53)와의 접속은 회전체(53) 축 방향의 중심으로부터 2 mm 이상, 8 mm이하, 바람직하게는 2 mm 이상, 5 mm이하로 하는 것이 좋다.

복수의 로터 코어(51) 및 복수의 자석 편(54)은 금형 내에 환 형상으로 교차 배열하여 장전 되지만 인서트 성형 시에 도 47(b)에 표시한 홈(55)를 핀으로 내주 측에서 외주 측으로 압압하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 로터 코어(51)는 외주측 금형으로 위치 결정되기 때문에 수지로 고정된 로터 코어(51) 외경의 진원도를 높일 수 있다.

단 인서트 성형 후는 도 45및 도 46에 나타낸 바와 같이 회전체(53)를 감싸는 제1 수지부(61) 내주 면에는 홈(55)에 대응하는 위치에 인서트 성형 시에 홈(55)를 내주 측에서 외주 측으로 압압한 핀의 제거 흔적인 스루 홀(65)이 형성된다.

여기서, 로터 코어(51) 내측 면에 마련한 홈(55)은 로터 코어(51) 별로 설치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해 수지로 고정된 로터 코어(51) 외경의 진원도를 한층 더 높일 수 있다.

회전체(53)와 지지체(56)를 연결하는 제3 수지부(63)는 환 형상 플레이트 형상을 하고 있다. 이 경우 제3 수지부(63)의 외주부(63a)는 도 45및 도 46에 나타낸 바와 같이 제1 수지부(61)의 내주 면에 연결되고 제3 수지부(63)의 내주부(63c)는 제2 수지부(62)의 외주 면에 연결된다. 이것에 의해 제3 수지부(63)가 회전체(53) 및 지지체(56)를 지지하는 강도를 높게 할 수 있다.

또, 지지체(56)는 회전체(53)에 대하여 축 방향 단부 측에 배치된다. 이것에 의해 예를 들면 모터를 세탁기 등에 사용했을 경우 회전체(53)의 직경 방향 내측에 지지체(56)에 감합하는 세탁기의 샤프트 등이 배설되는 공간을 확보할 수 있다.

이때, 제3 수지부(63)는 제1 수지부(61) 내주면과 연결하는 부위(63a)로부터 축 방향 단부 측으로 굴곡하며 제2 수지부(62) 외주면과 연결되어 있다. 이것에 의해 제3 수지부(63)가 제1 수지부(61) 내주면의 축 방향 중앙부에 연결되어 있어도 회전체(53) 직경 방향 내측에 충분한 공간을 확보할 수 있다.

단 제3 수지부(63)가 굴곡하는 부위(63b)는 확보해야 할 공간의 크기나 제3 수지부(63)의 강도 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 굴곡하는 부위(63b)와 제2 수지부(62) 외주 면에 연결하는 부위(63c)와의 거리는 모터 접합 부품과의 위치 관계에 의해 30 mm 이하가 바람직하다. 또는 굴곡부(63b)의 경사가 없을 수도 있다.

회전체(53)를 구성하는 복수의 자석 편(54)은 인서트 성형 전에 착자된 것이라도 혹은 인서트 성형 후에 착자 요크로 착자된 것일 수도 있다. 그러나 전자의 경우 미리 착자된 복수의 자석 편을 복수의 로터 코어(51)와 교대로 금형 내에 배열할 경우 자석 편의 자화 방향을 잘못 배치할 수 있다.

여기서 이러한 배치 실수를 방지하기 위해서는 인서트 성형 후에 자석 편(54)을 착자 요크로 착자하는 것이 바람직하다.

도 48은 인서트 성형 후에 자석 편(54)을 착자 요크로 착자하는 방법을 나타낸 도이다.

도 45에 나타낸 것처럼 회전체(53)의 직경 방향 내측 공간은 제3 수지부(63)를 사이에 두고 두 개의 공간으로 분할된다. 여기서, 도 48에 나타낸 바와 같이 회전체(53)의 직경 방향 외측에 착자 요크(66)를 배치하고 회전체(53) 직경 방향 내측의 분할된 두 개 공간에 각각 착자 요크(66a, 66b)를 배설한다. 그렇게 함으로써 회전체(53)를 구성하는 복수의 자석 편(54)을 착자할 수 있다.

또, 도 48에 나타낸 바와 같이 회전체(53)의 축 방향 외측에 착자 요크(66d, 66e)를 한층 더 배설하여 자석 편(54)을 착자할 수 있다. 여기서, 착자 요크(66, 66a, 66b, 66d, 66e)는 코어부에 코일을 감은 구성으로 이루어진다.

또, 제3 수지부(63)는 적어도 착자 요크(66a, 66b)를 배설하는 부위에서 축 방향으로 수직한 평탄 형상인 것이 바람직하다. 이것에 의해 착자 요크(66a, 66b)를 회전체(53)에 대하여 안정된 위치에 배치할 수 있다.

또, 착자 요크(66a, 66b)를 배설하는 부위에서의 제3 수지부(63) 두께는 회전체(53)를 지지하는 강도를 유지할 수 있는 범위에서 자석 편(54) 중심부까지 자속을 통하게 하기 위해서 얇은 것이 바람직하며 매우 바람직하게는 2~5 mm이하가 좋다. 이것에 의해 지지 강도를 확보하면서 자석 편(54)의 성능을 충분히 확보하는 착자를 실시할 수 있다.

단 제3 수지부(63) 두께를 충분히 얇게 할 수 없는 경우에는 도 49에 나타낸 바와 같이 제3 수지부(63)에 원주 방향을 따라서 복수의 관통공(68)을 형성할 수도 있다. 이것에 의해 도 50에 나타낸 바와 같이 두 개의 공간에 각각 배설된 착자 요크(66a, 66b)를 관통공(68)에 배설된 착자 요크(66c)에 의해 연결할 수 있다.

그 결과 착자 요크에 의한 발생 자계를 높일 수 있고 자석 편(54)의 착자를 효율적으로 실시할 수 있다. 단 자석 편(54)의 착자를 균일하게 실시하기 위해서 복수의 관통공(68)은 원주 방향을 따라 균등한 간격을 갖고 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 관통공(68) 형상은 특별히 한정하지 않고 예를 들면 원형, 사각형 등의 형상일 수도 있다. 또, 관통공(68)은 제1 수지부(61) 내주 면까지 개구된 슬릿 형상일 수도 있다.

(제4 실시예의 변형예)

예를 들면 제4 실시예에서 회전체(53)를 복수의 로터 코어(51) 및 복수의 자석 편(54)이 환 형상으로 서로 교차 배열된 구성으로 했으나 이에 한정되지 않고 예를 들면 환 형상의 로터 코어에 원주 방향을 따라 복수의 홈을 설치하고 이 홈에 복수의 자석 편을 각각 매립하는 구성일 수도 있다.

또, 제4 실시예에서는 지지체(56)를 회전체(53)에 대하여 축 방향 단부 측에 배치했지만 이에 한정되지 않고 예를 들면 회전체(53)에 대하여 축 방향 중앙부에 배치할 수 있다.

또, 제4 실시예에서는 제3 수지부(63)를 환 형상 플레이트 형상으로 했으나 이에 한정되지 않고 예를 들면, 제3 수지부(63)의 강도를 높이기 위해서 환 형상 플레이트 형상 부위에 보강 리브 등을 설치한 것일 수도 있다. 또, 제3 수지부(63)는 환 형상이 아니고 제2 수지부(62)의 외주 면에서 제1 수지부(61)의 내주 면을 향해 방사서 형상으로 연장하는 복수의 연결부로 구성되어 있을 수 있다.

＜제5 실시예＞

제5 실시예의 모터에서는 수지 성형 단계에서 모터의 진동이나 소음을 억제하는 장치가 구성되어 있다.

(제5 실시예의 모터 개요)

본 실시예의 모터에서는 상기 제3 수지부에서의 상기 지지체 외주면과 상기 회전체 내주 면과의 사이를 이등분하는 중간 원으로부터 직경 방향 외측 영역에 상기 인서트 성형 시에 상기 수지를 주입한 수지 주입 흔적이 형성된다.

즉 인서트 성형 시에는 상기 중간 원에서 직경 방향 외측의 영역으로부터 수지가 주입된다. 그렇게 함으로써 직경 방향 외측에 배치된 회전체 측에 수지 주입 시에 가해지는 수지압을 상대적으로 빠르고 강하게 작용시킬 수 있다.

회전체 외주면은 고 정밀한 금형 내면에서 지지 받기 위해 회전체를 수지압으로 직경 방향 외측에 압압함으로써 성형 중에 회전체가 금형에 밀착, 안정화 한다. 그 결과 높은 정밀도로 위치 결정되어 진동 정밀도가 우수한 로터를 형성할 수 있다.

더욱 구체적으로는 상기 인서트 성형 시에 직경 방향으로 퇴출하여 상기 회전체 내주 면에 눌렸던 핀의 제거 흔적이 상기 수지 주입 흔적과 축 방향 반대 측에 위치하는 상기 제1 수지부의 직경 방향 내측에 형성된다.

즉, 인서트 성형 시에는 수지 주입 위치에 대하여 축 방향 반대 측으로부터 직경 방향으로 핀을 퇴출시키고 회전체 내주 면에 그 핀을 압압하여 회전체를 지지하도록 한다. 그렇게 함으로써 회전체를 한층 더 금형에 밀착시킬 수 있다.

수지 주입 방향과 축 방향 반대측으로부터 핀을 퇴출하므로 서로 방해됨이 없이 배치할 수 있는 이점도 있다.

또한 상기 로터는 로터 코어 및 복수의 자석 편을 갖는 환 형상의 회전체와 상기 회전체의 직경 방향 내측에 설치되고 회전축을 중심으로 회전하는 샤프트를 감합 지지하는 지지체를 가지며 인서트 성형에 의한 수지 몰딩에 의해 상기 회전체 및 상기 지지체는 수지로 일체 성형 되고 상기 고정자의 상기 인슐레이터에 복수의 수지 주입 흔적인 고정자측 수지 주입 흔적이 원주 방향에 대략 등간격으로 복수 형성되고 상기 로터에 복수의 수지 주입 흔적인 로터측 수지 주입 흔적이 원주 방향에 대략 등간격으로 복수 형성되고 상기 고정자측 수지 주입 흔적의 개수와 상기 로터측 수지 주입 흔적의 개수가 1 이외의 공약수를 가지지 않는 관계에 있도록 설정할 수 있다.

또, 상기 고정자측 수지 주입 흔적의 개수와 상기 로터측 수지 주입 흔적의 개수와의 최소 공배수가 상기 고정자의 슬롯 수 및 상기 로터의 자극 수보다 큰 관계에 있도록 할 수 있다.

수지가 경화할 때 수지 주입 개소에 대응하여 약간의 수지 변형이 생기는 경우가 있다. 로터와 고정자로 수지 주입 개소가 원주 방향에 대략 등간격으로 배치되어 있으면 그 수지 변형도 이에 응하여 원주 방향에 대략 등간격으로 생긴다.

그럴 경우 모터가 회전 구동되면 이들 수지 변형에 기인하여 상대적으로 회전하는 로터 및 고정자 사이에 주기적으로 진동이나 소음이 발생할 우려가 있다.

즉, 로터와 고정자와의 사이 틈새의 기계적 정밀도가 원주 방향에 대략 등간격으로 변화하고 그 결과 회전 시에 주기적인 자기 변동을 초래하여 진동이나 소음을 발생한다.

이에 대하여 이와 같은 관계에 모터를 설정하면 이들 수지 변형에 기인하는 기계적 정밀도 변화를 분산시킬 수 있으므로 모터의 진동을 억제할 수 있다.

(제5 실시예의 모터의 구체적인 예)

도 51및 도 52에 본 실시예의 로터(50)를 나타낸다. 본 실시예로 나타낸 로터(50)는 제4 실시예에서 도 49에 나타낸 로터(50)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 부재에는 동일한 부합(符合)을 사용하고 그 설명을 생략 한다.

도 51(a)에 나타낸 바와 같이 제3 수지부(63)의 일방의 면 측에는 인서트 성형 시에 수지를 주입한 흔적이 복수 형성되어 있다(로터측 수지 주입 흔적(201)).

수지 주입 흔적(201)은 지지체(56) 외주면과 회전체(53) 내주 면과의 사이를 이등분 하는 가상의 중간 원(MC)보다 직경 방향 외측 영역에 원주 방향에 대략 등간격으로 형성된다.

상세하게는 회전축(J)이 통과하는 중심으로부터 지지체(56) 외주 면까지의 거리를 R1로 하고 회전체(53) 내주 면까지의 거리를 R2로 하고 중간 원(MC)의 반경을 R4로 하면 R2＋R1=2 R4의 관계가 된다. 그리고 각 수지 주입 흔적(201)이 중심으로부터 거리 R3 이격된 위치에 형성된다고 하면 R3＞R4의 관계가 된다.

또, 도 51(b)에 나타낸 바와 같이 제3 수지부(63)의 타방 면 측에는 인서트 성형 시에 회전체(53)를 내측에서 지지한 지지 핀(HP)의 제거 흔적인 스루 홀(202)이 복수 형성된다.

상세하게는 제1 수지부(61)에서의 직경 방향 내측에 접하는 내주 면에 방사 형상으로 연장하는 스루 홀(202)이 원주 방향에 대략 등간격으로 형성된다. 이들 스루 홀(202)은 제4 실시예의 홀(65)에 해당한다(도 45 참조).

도 52에 로터(50)의 인서트 성형시 상태를 나타낸다. 지지체(56) 및 회전체(53)는 금형(K)의 내부의 소정 위치에 지지를 받고 있다. 성형 시에는 금형의 내부에, 제1 내지 제3 수지부(61)~63을 형성하는 성형 공간(FS)가 형성된다.

금형(K)에는 복수의 게이트(G)가 설치되어 있고 이들 게이트(G)를 통하여 성형 공간(FS)에 수지가 주입된다. 또, 금형(K)에는 성형 공간(FS) 내부에 직경 방향으로 퇴출하여 회전체(53) 내주 면에 직경 방향 내측으로부터 압압하는 복수의 지지 핀(HP)이 원주 방향에 대략 등간격으로 설치된다.

인서트 성형 시에는 이들 지지 핀(HP)에 의해 회전체(53)는 금형(K)에 눌린다. 그렇게 함으로써 회전체(53)를 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있기 때문에 진원도가 우수한 로터(50)를 형성할 수 있다.

게이트(G)과는 축 방향 반대 측에 이들 지지 핀(HP)을 배치함으로써 서로 간섭 받지 않고 배치할 수 있기 때문에 각각 적절한 장소에 다수 설치할 수 있다는 이점도 있다.

제3 수지(63)의 직경 방향 외측 근처 부위로부터 수지를 주입함으로써 직경 방향 외측에 위치하는 회전체(53)를 향해 내주에 있는 지지체(56)보다 빠르게 수지압이 작용한다. 그렇기 때문에 그 수지압으로 회전체(53)를 금형(K)에 압압하여 회전체(53)를 금형에 밀착시키면서 성형할 수 있어 진원도가 우수한 로터(50)를 형성할 수 있다.

인서트 성형 후에는 성형 공간(FS)에 향하는 각 게이트(G) 주입구(203)가 위치하고 있는 부위에 수지 주입 흔적(201)이 형성되고 또 각 지지 핀(HP)이 위치하고 있는 부위에 스루 홀(202)이 형성된다.

도 53에 이들 수지 주입 흔적(201) 및 스루 홀(202)의 일례를 나타낸다. 도 53(a)는 스루 홀(202)의 일례이며 좁고 긴 홀이 수지 표면에 오목하게 형성된다. 도 53(b)는 수지 주입 흔적(201)의 일례이며 수지의 표면에 작은 볼록부가 형성된다.

스루 홀(202)는 나중에 수지 등을 스루 홀(202)에 보충함으로써 매설될 수 있다. 이 경우 도 53(c)에 나타낸 바와 같이 단면을 자세히 보면 수지 상태가 다르기 때문에 스루 홀(202)의 흔적을 찾아낼 수 있다.

또, 수지 주입 흔적(201)은 흔적으로부터 연삭 등을 실시하는 것으로 평탄하게 후처리 될 수 있다. 이 경우 도 53(d)에 나타낸 바와 같이 단면을 자세히 보면 수지의 유동 흔적으로부터 수지 주입 흔적(201)을 찾아낼 수 있다.

제1 실시예의 스루 홀 등도 이들과 동일하다.

도 54에 본 실시예의 고정자(20)의 인서트 성형시 상태를 나타낸다. 본 실시예의 고정자(20)는 제1 실시예의 고정자(20)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 부재에는 같은 부합을 사용하고 그 설명을 생략 한다.

고정자(20)의 경우도 로터(50)와 동일하고 연결 코어(10)는 금형(K) 내부의 소정 위치에 지지되어 있다. 성형 시에는 금형(K)의 내부에 인슐레이터(24)를 형성하는 성형 공간(FS)이 형성된다.

금형(K)에는 직경 방향 외측에서 중심을 향해 연장하는 복수의 게이트(G)가 대략 등간격으로 방사 형상으로 설치된다. 수지는 이들 게이트(G)를 통하여 성형 공간(FS)에 주입된다.

따라서, 고정자(20)의 인슐레이터(24)에도 인서트 성형 후에는 성형 공간(FS)에 향하는 각 게이트(G)의 주입구(203)가 위치하는 부위에 복수의 수지 주입 흔적이 형성된다(고정자측 수지 주입 흔적).

본 실시예의 모터에서는 로터(50)에서 수지가 주입된 부위(로터측 수지 주입 흔적(201)의 형성 부위)의 개수와 고정자(20)에서 수지가 주입된 부위(고정자측 수지 주입 흔적의 형성 부위)의 개수를 특정의 관계로 설정함으로써 모터의 진동이나 소음을 억제할 수 있도록 구성되어 있다.

구체적으로는 고정자측 수지 주입 흔적의 개수와 로터측 수지 주입 흔적의 개수가 1 이외의 공약수를 가지지 않는 관계에 있도록 설정된다.

예를 들면 고정자측 수지 주입 흔적의 개수가 16개이고 로터측 수지 주입 흔적의 개수가 8개로 할 경우, 이들 개수는 1 이외에도 공약수 2, 4, 8을 갖는 관계에 있다. 반면에 고정자측 수지 주입 흔적의 개수가 16개이고 로터측 수지 주입 흔적의 개수가 7개로 할 경우 이들 개수는 1 이외의 공약수를 가지지 않는 관계에 있다.

전자의 경우 로터(50)가 고정자(20)에 대하여 회전하면 고정자측 수지 주입 흔적과 로터측 수지 주입 흔적이 직경 방향 2개 이상 서로 겹치는 경우가 있어 주기적으로 자기 변동이 발생하고 진동이나 소음을 일으킨다.

후자의 경우 로터(50)가 고정자(20)에 대하여 회전해도 고정자측 수지 주입 흔적과 로터측 수지 주입 흔적이 직경 방향 2개 이상 서로 겹치는 것이 없기 때문에 주기적으로 자기 변동이 발생할 기회가 감소하여 진동이나 소음을 억제할 수 있다.

또한, 고정자측 수지 주입 흔적의 개수와 로터측 수지 주입 흔적의 개수와의 최소 공배수가 고정자의 슬롯 수 및 로터의 자극 수보다 큰 관계에 있도록 하면 좋다.

예를 들면 고정자측 수지 주입 흔적의 개수가 8개, 로터측 수지 주입 흔적의 개수가 4개로 할 경우 이들 개수의 최소 공배수는 8이다. 따라서 이 경우 8회 주기로 기계적 정밀도 변화가 발생한다.

그리고, 고정자(20)의 슬롯 수 및 로터(50)의 자극 수를 이들보다 큰 48개 및 32개로 할 경우 각각이 8회 주기의 배수이므로 기계적 정밀도 변화의 영향을 받기 쉽다. 배수가 아니라도 동일한 경향이 있다.

이에 대하여 그 8회의 주기가 고정자(20)의 슬롯 수 및 로터(50)의 자극 수보다 큰 관계에 있으면 그러한 상태로 되지 않기 때문에 진동이나 소음 발생을 억제할 수 있다.

1; 세탁기 2; 드럼
3; 모터 5; 분할 코어
10; 연결 코어 20; 고정자
22; 코일 24; 인슐레이터
25U, 25V, 25W; 코일 군
27; 연결선 27a; 제1 연결선
27b; 제2 연결선 30; 배선 구조
31; 내측 가이드 벽부 32; 외측 가이드 벽부
34; 내측 횡단 선로 34A; 제1 내측 횡단 선로
34B; 제2 내측 횡단 선로 36; 외측 횡단 선로
36A; 제1 외측 횡단 선로 36B; 제2 외측 횡단 선로
36C; 제3 외측 횡단 선로 37; 측면부
37a; 경사 측면부 38; 내측 선로
39; 외측 선로 50; 로터
53; 회전체 54; 자석 편
55; 홈 56; 지지체
60; 수지 61; 제1 수지부
62; 제2 수지부 63; 제3 수지부
65; 홀 66, 66 a, 66 b, 66 c, 66 d, 66 e; 착자 요크
67; 샤프트 68; 관통공
75; 슬롯 개구 76; 접합면
80; 인클로저 81; 환 형상 기부
82; 플랜지부 83; 틈새 차폐부
J; 회전축 S; 슬롯

Claims (21)

1. 회전축을 중심으로 회전하는 로터; 및
   상기 로터와 틈새를 두고 대향하는 고정자를 구비한 모터로서,
   상기 고정자는,
   복수 분할 코어를 연결하여 구성된 링 형상의 연결 코어;
   인서트 성형에 의한 수지 몰딩에 의해 상기 연결 코어 주위를 감싸듯이 형성된 인슐레이터를 구비하고,
   상기 연결 코어 내경이 연결 시에 반달 형상으로 만곡되는 상기 분할 코어 내경보다 작게 설정되며,
   상기 연결 코어의 외주부에 보강 링이 일체 성형 되고,
   상기 보강 링이 적어도 인접하는 상기 분할 코어의 적어도 결합부 또는 그 근처에 슬라이드 핀을 관통시키는 관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제1항에 기재된 모터에 있어서,
   상기 고정자는 복수의 상기 연결 코어가 적층되고,
   각층의 상기 분할 코어의 결합부는 축 방향에서 보아 원주 방향을 따라서 균등하게 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
3. 제1항에 기재된 모터에 있어서,
   상기 로터의 자극 수는 상기 분할 코어의 결합부 총수의 배수가 되지 않는 것을 특징으로 하는 모터.
4. 제2항에 기재된 모터에 있어서,
   상기 로터의 자극 수는 상기 분할 코어의 결합부 총수의 배수가 되지 않는 것을 특징으로 하는 모터.
5. 제1항에 기재된 모터에 있어서,
   상기 고정자는 복수의 상기 연결 코어가 적층되고,
   상기 로터의 축 방향 두께를 Lm, 상기 연결 코어 전체의 축 방향의 두께를 Ls, 상기 연결 코어 중 양 외측 연결 코어의 축 방향 두께를 Lc, 내측 연결 코어의 축 방향 두께를 Lca로 했을 때,
   Ls＜Lm의 경우 Lc＜Lca를 만족하고 Ls＞Lm의 경우 Lc＞Lca를 만족하는 것을 특징으로 하는 모터.
6. 세탁조; 및
   상기 세탁조를 회전 구동하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 모터를 포함하는 세탁기.
7. 삭제
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