KR20110085874A - 듀얼 로터 모터 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

요크 및 복수의 티스를 포함하는 스테이터 코어에 권선을 감은 스테이터와, 내측 로터와 외측 로터를 구비한 듀얼 로터 모터로서, 스테이터 코어는, 요크를 형성하기 위한 환상 요크 부재와, 티스를 형성하기 위한 복수의 티스 부재를 포함한다. 스테이터 코어는, 티스 부재의 일단이 환상 요크 부재로부터 내주측으로 돌출하고, 타단이 환상 요크 부재로부터 외주측으로 돌출하도록, 환상 요크 부재에 각각의 티스 부재를 끼워넣어 형성되어 있다.

Description

듀얼 로터 모터 및 그 제조 방법{DUAL-ROTOR MOTOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 스테이터의 내외주의 양쪽에 로터를 구비한 듀얼 로터 모터에 관한 것으로, 특히, 분할 부재를 각각 조합하여 형성한 스테이터 코어를 구비하는 듀얼 로터 모터에 관한 것이다.

스테이터 코어를 분할한 분할 부재를 각각 조합하여 스테이터 코어를 형성하는 기술이 종래 제안되어 있다. 스테이터 코어를 분할하는 일예로서, 종래, 예를 들면, 스테이터 코어를 환상의 요크와 복수의 티스(teeth)로 분할하는 수법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 다른 예로서, 스테이터 코어를, 요크의 일부인 분할 요크와 1개의 티스를 포함하는 형상으로 분할하는 수법도 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

이러한 문헌에 개시되어 있는 바와같이, 스테이터 코어를 분할함으로써, 스테이터 코어에 권선을 실시하는 경우, 권선 작업이 용이해져, 권선의 점적율의 향상이 도모된다는 이점이 있었다.

그러나, 특허 문헌 1과 같은 스테이터의 분할 방법에서는, 티스가 1방향으로 연신하고, 요크에 대한 티스의 중량 밸런스가 1방향으로 기울게 된다. 이 때문에, 티스가 되는 분할 부재의 접합 강도가 저하한다는 과제가 있다. 즉, 예를 들면 권선 작업 등에 있어서 티스에 외력이 가해지면, 티스 근원의 접합부로부터 티스가 휘어지거나 구부러지는 등의 문제점이 생기기 쉬웠다. 또한, 특허 문헌 2와 같은 분할 방법에서는, 요크를 티스의 수만큼 분할하기 때문에, 분할 요크간의 접합 개소가 많아져, 역시, 분할 부재의 접합 강도가 저하한다고 하는 과제가 있었다. 즉, 예를 들면 티스에 외력이 가해지면, 분할 요크간의 접합부에 갈라짐이나 균열이 생기는 등의 문제가 발생하기 쉬웠다. 또한, 분할 부재간의 접합 강도를 충분히 확보하기 위해서는, 보강을 위한 부재가 더 필요한 등의 과제가 있었다.

특허 문헌 1：일본국 특허공개 2007－135331호 공보 특허 문헌 2；일본국 특허공개 2002－199666호 공보

본 발명의 듀얼 로터 모터는, 환상의 요크 및 복수의 티스를 포함하는 스테이터 코어에 권선을 감은 스테이터와, 이 스테이터의 외주측에 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 외측 로터와, 이 스테이터의 내주측에 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 내측 로터를 구비하고, 스테이터 코어가 복수개의 분할 부재를 조합하여 형성되어 있다. 또한, 스테이터 코어는, 요크를 형성하기 위한 분할 부재인 환상의 환상 요크 부재와, 티스를 형성하기 위한 분할 부재인 복수의 티스 부재를 포함한다. 그리고, 티스 부재의 일단이 환상 요크 부재로부터 내주측으로 돌출하고, 타단이 환상 요크 부재로부터 외주측으로 돌출하도록, 환상 요크 부재에 각각의 티스 부재를 끼워넣어, 스테이터 코어를 형성하고 있다.

이러한 구성에 의해, 각 티스 부재는, 환상 요크 부재로부터 내주측과 외주 측으로 돌출하도록 끼워 맞춰지므로, 환상 요크 부재에 대한 티스 부재의 중량 밸런스가 안정된다. 이 때문에, 예를 들면 티스에 외력이 가해졌다고 해도, 티스의 휘어짐이나 구부러짐, 혹은 갈라짐이나 균열 등도 발생하기 어려워진다. 또한, 중량 밸런스가 안정되기 때문에, 보강을 위한 복잡한 구조 등이 필요없어 제조의 효율화를 도모하는 것도 가능해진다.

또한, 본 발명의 듀얼 로터 모터는, 환상 요크 부재와 티스 부재의 각각이, 복수매의 판상체를 적층하여 일체화되어 있다.

이러한 구성에 의해, 철의 재료 이용율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 듀얼 로터 모터의 제조 방법은, 환상의 요크 및 복수의 티스를 포함하는 스테이터 코어에 권선을 감은 스테이터와, 이 스테이터의 외주측에 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 외측 로터와, 이 스테이터의 내주 측에 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 내측 로터를 구비하고, 스테이터 코어가 복수개의 분할 부재를 조합하여 형성되어 있는 듀얼 로터 모터의 제조 방법이다. 본 제조 방법은, 상이한 형상의 판상체를 각각에 복수매 적층하여 요크 부재를 형성하는 단계와, 상이한 형상의 판상체를 각각에 복수매 적층하여 티스 부재를 형성하는 단계와, 티스 부재의 일단이 요크 부재로부터 내주측으로 돌출하고, 타단이 요크 부재로부터 외주측으로 돌출하도록, 요크 부재에 각각의 티스 부재를 끼워넣는 단계를 포함한다.

이러한 방법에 의해, 각 티스 부재는, 요크 부재로부터 내주측과 외주측으로 돌출하도록 끼워맞춰지므로, 요크 부재에 대한 티스 부재의 중량 밸런스가 안정된다. 또한, 중량 밸런스가 안정되기 때문에, 보강을 위한 복잡한 구조 등이 필요없어 제조의 효율화를 도모하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 듀얼 로터 모터의 단면을 도시하는 도면이다.
도 2는 동 듀얼 로터 모터의 스테이터 코어의 사시도이다.
도 3은 동 듀얼 로터 모터의 스테이터 코어를 구성하는 요크 부재와 티스 부재의 조합을 나타내는 도면이다.
도 4는 동 듀얼 로터 모터의 분할 스테이터 코어를 나타내는 도면이다.
도 5A는 동 듀얼 로터 모터의 요크 부재를 형성하기 위한 각 판상체를 나타내는 도면이다.
도 5B는 동 듀얼 로터 모터의 티스 부재를 형성하기 위한 각 판상체를 나타내는 도면이다.
도 6A는 동 듀얼 로터 모터의 요크 기부(基部) 부재와 요크 볼록부 부재를 나타내는 도면이다.
도 6B는 동 듀얼 로터 모터의 요크 기부 부재와 요크 볼록부 부재를 이용하여 형성한 요크 부재를 나타내는 도면이다.
도 7A는 동 듀얼 로터 모터의 요크 기부판을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료를 나타내는 도면이다.
도 7B는 동 듀얼 로터 모터의 요크 볼록부판을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료를 나타내는 도면이다.
도 8A는 동 듀얼 로터 모터의 티스 기부 부재와 2종류의 티스 볼록부 부재를 나타내는 도면이다.
도 8B는 동 듀얼 로터 모터의 티스 기부 부재와 2종류의 티스 볼록부 부재를 이용하여 형성한 티스 부재를 나타내는 도면이다.
도 9A는 동 듀얼 로터 모터의 티스 기부판을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료를 나타내는 도면이다.
도 9B는 동 듀얼 로터 모터의 한쪽의 티스 볼록부판을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료를 나타내는 도면이다.
도 9C는 동 듀얼 로터 모터의 다른쪽의 티스 볼록부판을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시의 형태)

도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 듀얼 로터 모터(10)의 단면을 나타내는 도면이다. 도 1에서는, 회전축의 길이 방향으로부터 본 단면을 나타내고 있다.

도 1에 도시하는 바와같이 본 실시의 형태의 듀얼 로터 모터(10)는, 스테이터(20)와 내측 로터(12)와 외측 로터(13)를 구비하고 있다. 스테이터(20)는, 스테이터 코어(23)에 권선(24)을 감고 있다. 내측 로터(12)는, 이 스테이터(20)의 내주측에 회전 자유롭게 배치된다. 또한, 외측 로터(13)는, 이 스테이터(20)의 외주측에 회전 자유롭게 배치된다.

스테이터 코어(23)는, 환상의 요크(40)와, 요크(40)로부터 내주측 및 외주측의 쌍방으로 돌출하는 복수의 티스(50)를 포함한다. 또한, 요크(40)로부터의 내주측 및 외주측에 있어서, 인접하는 티스(50)간에 슬롯(27)으로 하는 개구부가 형성된다. 이 슬롯(27)의 개구 스페이스를 이용하여, 요크(40)를 감도록 권선(24)이 배치된다.

또한, 상세하게는 이하에서 설명하는데, 본 실시의 형태의 스테이터 코어(23)는, 스테이터 코어(23)를 복수 종류로 분할하는 분할 부재를 조합하여 형성되어 있다. 또한, 분할 부재는 소부재로부터 대부재로 복수 단계로 분할되어 있다. 즉, 도 1에 도시하는 바와같이, 스테이터 코어(23)는, 환상 요크 부재(41)와 복수의 티스 부재(51)를 조합함으로써 형성되어 있다. 환상 요크 부재(41)는, 요크(40)를 형성하는 환상의 분할 부재이다. 티스 부재(51)는, 티스(50)를 형성하는 분할 부재이다. 또한, 환상 요크 부재(41) 및 티스 부재(51)는 더욱 소부재로 분할되어 있다. 이에 대해서도, 이하에서 상세하게 설명한다.

그리고, 도 1에 도시하는 바와같이, 티스 부재(51)의 일단이 환상 요크 부재(41)로부터 내주측으로 돌출하고, 타단이 환상 요크 부재(41)로부터 외주측으로 돌출하고 있다. 즉, 티스 부재(51)의 일단이 내주측에, 타단이 외주측으로 돌출하도록, 환상 요크 부재(41)에 각각의 티스 부재(51)가 끼워넣어짐으로써, 스테이터 코어(23)가 형성된다. 또한, 환상 요크 부재(41)와 1개의 티스 부재(51)는, 십자형상으로 각각이 조합되어 끼워맞춰져 있다. 또한, 각 티스 부재(51)는, 환상 요크 부재(41)의 둘레 방향으로 소정의 간격으로 배치된다.

내측 로터(12)는, S극과 N극이 교대로 배치되도록, 복수의 영구 자석(12a)을 외주측에 유지한다. 내측 로터(12)는, 티스(50)의 내주측에 소정의 공극을 통해 대향하도록 배치되어 있다. 외측 로터(13)는, S극과 N극이 교대로 배치되도록, 복수의 영구자석(13a)을 내주측에 유지한다. 외측 로터(13)는, 티스(50)의 외주측에 소정의 공극을 통해 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 내측 로터(12)와 외측 로터(13)가 회전축(11)에 연결되어, 스테이터(20)에 대면하여 둘레 방향으로 회전하도록, 회전축(11)을 회전 중심으로 하여 회전 자유롭게 유지되어 있다. 또한, 내측 로터(12) 및 외측 로터(13)는, S극과 N극이 둘레 방향으로 교대로 배치되어 있는 원통형의 링 자석을 유지하는 구성이어도 된다.

이러한 구성에 있어서, 스테이터(20)의 권선(24)에 교류 전류를 인가하면, 내측 로터(12)와 티스(50)의 내주측의 사이, 및 외측 로터(13)와 티스(50)의 외주측의 사이에 자기에 의한 흡인력과 반발력이 생긴다. 이 흡인력과 반발력에 의해, 내측 로터(12) 및 외측 로터(13)는, 회전축(11)을 중심으로 회전한다. 특히, 본 실시의 형태와 같이, 스테이터(20)의 내측 및 외측의 양측에 로터를 배치한 듀얼 로터로 함으로써, 소형으로 고 토크를 얻을 수 있다.

다음에, 본 실시의 형태의 스테이터 코어(23)에 있어서의 상세한 구성에 대해서 설명한다.

도 2는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 듀얼 로터 모터(10)의 스테이터 코어(23)의 사시도이다. 또한, 이하, 스테이터 코어(23)를 구성하는 각 분할 부재를 중심으로 설명한다.

도 2에 나타내는 바와같이, 스테이터 코어(23)는, 환상 요크 부재(41)와, 복수의 티스 부재(51)를 조합함으로써 형성되어 있다. 이러한 구조로 하기 위해, 환상 요크 부재(41)는, 한쪽의 환상면측에, 둘레 방향으로 소정의 간격으로 오목부를 가진다. 또한, 티스 부재(51)는, 중앙부에 오목부를 가진다. 그리고, 환상 요크 부재(41)의 오목부에, 티스 부재(51)의 오목부를 끼워 넣음으로써, 스테이터 코어(23)가 형성되어 있다.

또한, 환상 요크 부재(41)는, 요크(40)를 복수로 분할하는 원호상의 요크 부재(42)에 의해 구성되어 있다. 즉, 환상 요크 부재(41)는, 이러한 요크 부재(42)를 복수개 조합하여 형성되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 요크(40)를 4개의 동일 형상의 요크 부재(42)로 분할하고, 각 요크 부재(42)에 5개의 티스 부재(51), 그리고 요크 부재(42)끼리의 접합 개소에 1개의 티스 부재(51)를 배치한 일예를 들고 있다.

다음에, 요크 부재(42)끼리의 접합, 및 요크 부재(42)와 티스 부재(51)의 접합에 대해서 설명한다.

도 3은, 스테이터 코어(23)를 구성하는 요크 부재(42)와 티스 부재(51)의 조합을 나타내는 도면이다.

도 3에 도시하는 바와같이, 우선, 요크 부재(42)는, 한쪽의 원호상면 상에, 둘레 방향으로 볼록부와 오목부가 소정의 간격으로 교대로 복수 배치되어 있다. 도 3에서는, 원호상의 요크 기부(42a)의 한쪽의 원호상면측으로부터, 6개의 요크 볼록부(42b)가 등간격으로 돌출된 일예를 나타내고 있다. 또한, 이에 따라, 5개의 요크 오목부(42c)가 형성된다. 또한, 요크 기부(42a)의 원호 양 단부에는 요크 접속부(42d)가 형성되어 있다. 이 요크 접속부(42d)를 통해 각 요크 부재(42)를 접합해 감으로써, 환상 요크 부재(41)가 형성된다. 또한, 요크 접속부(42d)를 통해, 요크 부재(42)끼리 접합했을 때, 요크 접속부(42d)에도, 미리 형성되어 있는 요크 오목부(42c)와 동일한 요크 오목부(42c)가 형성된다.

한편, 티스 부재(51)는, 그 길이 방향으로 직교하는 방향의 일면의 중앙 부근에 오목부를 가지고 있다. 도 3에서는, 티스 기부(51a)로부터, 2종류의 티스 볼록부(51b)가 간격을 두고 돌출된 일예를 나타내고 있다. 또한, 이에 따라, 티스(50)의 외주측의 일부를 형성하는 티스 볼록부(51b)와 티스(50)의 내주측의 일부를 형성하는 티스 볼록부(51b)의 사이에, 티스 오목부(51c)가 형성된다.

요크 부재(42)와 티스 부재(51)는 이상과 같은 구조를 가지고 있다. 그리고, 요크 부재(42)의 각 요크 오목부(42c)에, 티스 부재(51)의 티스 오목부(51c)를 각각 끼워넣음으로써, 스테이터 코어(23)를 4분할한 분할 스테이터 코어가 형성된다. 도 4에, 이와 같이 하여 형성된 분할 스테이터 코어(70)를 나타낸다.

또한, 듀얼 로터 모터(10)의 제조 방법에 있어서, 구체적인 스테이터 코어(23)의 제조 순서로는 다음과 같은 순서로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 도 3에서는, 스테이터 코어(23)에 감겨지는 권선의 일예를 나타내고 있다. 여기서는, 권선의 일예로서, 권선(24)을 감은 보빈(25)을 이용하여 스테이터 코어(23)에 권선을 감는 예를 들어 설명한다.

우선, 요크 부재(42)의 일단측의 요크 오목부(42c)에 티스 부재(51)의 티스 오목부(51c)를 끼워넣는다. 다음에, 요크 부재(42)의 타단측으로부터 보빈(25)을 삽입하고, 티스 오목부(51c)를 끼워넣은 바로 앞의 요크 볼록부(42b)에 보빈(25)을 배치한다. 다음에, 요크 부재(42)의 일단측으로부터 2번째의 요크 오목부(42c)에 티스 부재(51)의 티스 오목부(51c)를 끼워넣는다. 이에 따라, 끼워넣은 양 티스 부재(51)와 요크 볼록부(42b)로 둘러싸인 내주측 및 외주측의 슬롯(27)이 형성된다. 그 슬롯(27)에, 권선(24)을 감은 보빈(25)이 배치된다. 그리고, 또한, 요크 부재(42)의 타단측으로부터 보빈(25)을 삽입하고, 티스 오목부(51c)를 끼워넣은 바로 앞의 요크 볼록부(42b)에 보빈(25)을 배치한다. 요크 부재(42)의 타단측까지 이와같은 처리를 반복하여, 요크 부재(42)의 일단측으로부터 타단측으로, 티스 부재(51)와 보빈(25)을 교대로 배치해 간다. 이에 따라, 권선(24)을 감은 분할 스테이터 코어(70)가 완성된다. 특히, 이러한 제조 순서를 이용함으로써, 완성된 티스간에 권선을 감는 것과 같은 복잡하고 또한 권선 점적율이 낮은 처리는 필요없게 되어, 권선 작업의 효율화나 권선 점적율의 향상을 도모할 수 있다.

다음에, 권선(24)을 감은 분할 스테이터 코어(70)끼리를, 요크 접속부(42d)를 통해 접합한다. 그리고, 상호 접합한 요크 접속부(42d)에 형성되는 요크 오목부(42c)에도, 각각 티스 부재(51)의 티스 오목부(51c)를 끼워넣는다. 이와 같이 하여, 티스 부재(51)가 환상 요크 부재(41)로부터 내주측 및 외주측으로 돌출하고, 환상 요크 부재(41)의 둘레 방향으로 소정의 간격으로 끼워넣어진 스테이터 코어(23)가 형성된다. 특히, 상술한 것과 같은 제조 순서에 따르면, 이에 따라, 권선(24)을 감은 스테이터 코어(23)인 스테이터(20)가 완성된다.

이상의 설명과 같이, 듀얼 로터 모터(10)의 스테이터 코어(23)는, 환상 요크 부재(41)로부터 티스 부재(51)의 일단이 내주측으로 돌출하고, 타단이 외주측으로 돌출하도록, 환상 요크 부재(41)에 각각의 티스 부재(51)를 둘레 방향으로 소정의 간격으로 끼워넣은 구성이다. 이러한 구성으로 함으로써, 환상 요크 부재(41)가 티스 부재(51)의 중앙 부근을 지점으로 하여, 각각의 티스 부재(51)를 지지한다. 이 때문에, 각 티스 부재(51)는, 환상 요크 부재(41) 상에 중량 밸런스좋게 안정되게 유지되게 된다. 따라서, 환상 요크 부재(41) 상에 각 티스 부재(51)를, 중량 및 외력 등에 대해서 밸런스좋게 강도를 유지하여 접합할 수 있으므로, 간단한 구성으로 충분한 스테이터 코어의 강도를 확보할 수 있다.

또한, 환상 요크 부재(41)는, 한쪽의 환상면측에 둘레 방향으로 소정의 간격으로 오목부인 요크 오목부(42c)를 복수개 가지고, 티스 부재(51)는, 중앙부에 오목부인 티스 오목부(51c)를 가지고 있다. 그리고, 요크 오목부(42c)에 티스 오목부(51c)를 순차적으로 끼워넣음으로써 스테이터 코어(23)를 형성하고 있다. 즉, 이와 같이 끼워넣음으로써, 요크 볼록부(42b)간에 티스 기부(51a)의 중앙부가 배치됨과 더불어, 티스 볼록부(51b)간에 요크 기부(42a)가 배치되도록, 요크 부재(42)와 티스 부재(51)가 맞물려 접합된다. 이와 같이 오목부와 오목부를 십자형상으로 맞물리도록 하여 요크 오목부(42c)와 티스 오목부(51c)를 접합하고 있으므로, 간단한 구성임과 더불어 충분한 접합 강도를 확보할 수 있다.

또한, 서로 접합한 요크 접속부(42d)에 요크 오목부(42c)가 형성되고, 그 요크 오목부(42c)에도 티스 오목부(51c)를 끼워넣는 구성으로 하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 스테이터 코어(23)에 있어서의 접합 강도가 저하하고 있는 요크 접속부(42d)에 대해서, 티스 오목부(51c)를 십자형상으로 맞물리도록 하여 접합하게 된다. 이러한 접합에 의해, 이 부분에 접합하는 티스 오목부(51c)가 요크 접속부(42d)의 강도를 보강하도록 작용한다. 이 때문에, 이에 따라, 일체화된 스테이터 코어(23)로서의 강도도 확보할 수 있게 된다.

또한, 요크 오목부(42c)에 티스 부재(51)의 중앙부에 형성된 티스 오목부(51c)를 끼워넣는 일예를 들어 설명했는데, 티스 오목부(51c)는 반드시 티스 부재(51)의 중앙부에 형성될 필요는 없다. 통상, 듀얼 로터 모터에 있어서의 외주측의 티스는 내주측의 티스에 비해 크고, 그만큼 무거워진다. 이 때문에, 예를 들면, 외주측의 티스와 내주측의 티스의 중량이 같아지도록, 티스 오목부의 위치를 중앙으로부터 비켜놓은 구조로 해도 된다. 이에 따라, 티스 부재(51)는, 외주측과 내주측이 보다 중량 밸런스좋게 유지되게 되어 안정된다.

다음에, 본 실시의 형태에 있어서의 각 분할 부재의 보다 상세한 구성에 대해서 설명한다.

스테이터 코어(23)를 구성하는 상술한 각 분할 부재, 즉 요크 부재(42)나 티스 부재(51)는, 예를 들면, 규소강판 등의 금속판을 구멍뚫은 판상체를 적층함으로써 형성되어 있다.

도 5A는, 요크 부재(42)를 형성하기 위한 각 판상체를 나타내는 도면이다. 도 5A에서는, 요크 부재(42)를 형성하기 위한 2종류의 판상체인 요크 기부판(45)과 요크 볼록부판(46)을 나타내고 있다. 또한, 도 5B는, 티스 부재(51)를 형성하기 위한 각 판상체를 나타내는 도면이다. 도 5B에서는, 티스 부재(51)를 형성하기 위한 3종류의 판상체인 티스 기부판(52)과 티스 볼록부판(53)과 티스 볼록부판(54)을 나타내고 있다. 티스 볼록부판(53)은, 티스(50)의 내주측의 일부를 형성한다. 티스 볼록부판(54)은, 티스(50)의 외주측의 일부를 형성한다.

또한, 각각의 판상체는, 도 5A, B에 나타내는 것과 같은 배치로 스웨이징(swaging)부(80)가 형성되어 있다. 스웨이징부(80)는, 판상체의 각각을 접합하여 고착하기 위한 소(小)요철부이며, 예를 들면, 판상체의 일면에 소볼록부 및 이 소볼록부에 대응한 다른 면의 위치에 소오목부를 형성하는 구멍이다. 이와 같이, 각 판상체는, 일면에 소볼록부 및 다른 면에 소오목부를 형성하는 적어도 1개의 스웨이징부(80)를 가지고 있다. 그리고, 각각의 소볼록부와 소오목부를 끼워맞추도록 판상체를 복수매 겹치고, 겹친 판상체의 양면을 압압함으로써, 스웨이징부(80)가 스웨이징된다. 이에 따라, 판상체를 적층하여 형성된 각 분할 부재가 형성된다. 또한, 요크 부재(42)끼리 접합하기 위해, 도 5A에 나타내는 바와같이, 요크 기부판(45)의 둘레 방향 일단에는 둘레 방향으로 오목형상을 가진 요크 접합 오목부(45a), 둘레 방향 타단에는 둘레 방향으로 볼록 형상을 가진 요크 접합 볼록부(45b)가 형성되어 있다.

다음에, 도 6A는, 요크 기부 부재(43)와 요크 볼록부 부재(44)를 도시하는 도면이다. 요크 기부 부재(43)는, 도 6A에 나타내는 바와같이, 요크 기부판(45)을 적층한 구성이며, 도 3에 도시한 요크 기부(42a)가 된다. 요크 볼록부 부재(44)는, 요크 볼록부판(46)을 적층한 구성이며, 도 3에 도시한 요크 볼록부(42b)가 된다. 또한, 도 6B는, 요크 기부 부재(43)와 요크 볼록부 부재(44)를 이용하여 형성한 요크 부재(42)를 나타내는 도면이다. 도 6B에 도시하는 바와같이, 요크 부재(42)는, 요크 기부 부재(43) 상에 복수의 요크 볼록부 부재(44)를 더 적층한 구성이다.

요크 기부 부재(43)는, 도 6A에 나타내는 바와같이, 복수매의 요크 기부판(45)을 겹치고, 겹친 요크 기부판(45)의 양면을 압압함으로써 형성된다. 한편, 요크 볼록부 부재(44)는, 복수매의 요크 볼록부판(46)을 겹치고, 겹친 요크 볼록판(46)의 양면을 압압함으로써 형성된다. 또한, 요크 기부 부재(43)의 각 스웨이징부(80)에 요크 볼록부 부재(44)의 스웨이징부(80)를 맞추어 압압함으로써, 도 6B에 나타내는 것과 같은 요크 부재(42)가 형성된다. 또한, 복수매의 요크 기부판(45)을 겹치고, 그 위에 각 스웨이징부(80)를 일치시키고, 다시 복수매마다의 요크 볼록부 부재(44)를 겹치고, 이들 판상체를 한번에 압압하여 요크 부재(42)를 형성해도 된다. 또한, 서로 접합시키는 요크 부재(42)에 있어서, 한쪽의 요크 부재(42)의 요크 접합 오목부(45a)에 다른쪽의 요크 부재(42)의 요크 접합 볼록부(45b)가 끼워맞춰지도록 조합한다. 이와 같이 하여, 요크 부재(42)를 복수 조합하여 환상으로 함으로써 환상 요크 부재(41)가 형성된다.

도 7A는, 요크 기부판(45)을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속재료(47)를 나타내는 도면이다. 또한, 도 7B는, 요크 볼록부판(46)을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속재료(48)를 나타내는 도면이다.

다음에, 도 8A는, 티스 기부 부재(55), 티스 볼록부 부재(56) 및 티스 볼록부 부재(57)를 나타내는 도면이다. 티스 기부 부재(55)는, 도 8A에 도시하는 바와같이, 티스 기부판(52)을 적층한 구성이며, 도 3에 도시한 티스 기부(51a)로 된다. 티스 볼록부 부재(56)는, 티스 볼록부판(53)을 적층한 구성이며, 도 3에 도시한 한쪽의 티스 볼록부(51b)가 된다. 티스 볼록부 부재(57)는, 티스 볼록부판(54)을 적층한 구성이며, 도 3에 도시한 다른쪽의 티스 볼록부(51b)가 된다. 또한, 도 8B는 티스 기부 부재(55)와 티스 볼록부 부재(56)와 티스 볼록부 부재(57)를 이용하여 형성한 티스 부재(51)를 나타내는 도면이다.

티스 기부 부재(55)는, 도 8A에 도시하는 바와같이, 복수매의 티스 기부판(52)을 겹치고, 겹친 티스 기부판(52)의 양면을 압압함으로써 형성된다. 한편, 티스 볼록부 부재(56)는, 복수매의 티스 볼록부판(53)을 겹치고, 겹친 티스 볼록부판(53)의 양면을 압압함으로써 형성된다. 또한, 티스 볼록부 부재(57)는, 복수매의 티스 볼록부판(54)을 겹치고, 겹친 티스 볼록부판(54)의 양면을 압압함으로써 형성된다. 또한, 티스 기부 부재(55)의 한쪽의 스웨이징부(80)에 티스 볼록부 부재(56)의 스웨이징부(80)를 맞추고, 티스 기부 부재(55)의 다른쪽의 스웨이징부(80)에 티스 볼록부 부재(57)의 스웨이징부(80)를 맞추어 압압한다. 이에 따라, 도 8B에 나타내는 바와같은 티스 부재(51)가 형성된다. 또한, 복수매의 티스 기부판(52)을 겹치고, 그 위에 각 스웨이징부(80)를 일치시키고, 다시 복수매의 티스 볼록부 부재(56)와 복수매의 티스 볼록부 부재(56)를 겹치고, 이들 판상체를 한번에 압압하여 티스 부재(51)를 형성해도 된다.

도 9A는, 티스 기부판(52)을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료(58)를 나타내는 도면이다. 도 9B는, 티스 볼록부판(53)을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료(59)를 나타내는 도면이다. 도 9C는, 티스 볼록부판(54)을 구멍뚫기 위한 띠형상 금속 재료(60)를 나타내는 도면이다.

도 7A, B 및 도 9A, B, C에서 도시한 것처럼, 본 실시의 형태에 있어서는, 띠형상 금속 재료로부터 분할 부재의 형상으로 구멍뚫은 판상체를 이용하여 각 분할 부재를 형성하고 있다. 한편, 예를 들면, 금속 재료를 티스 형상 등을 포함한 환상 형상으로 일체로 구멍뚫어, 스테이터 코어를 형성하는 것과 같은 경우, 예를 들면 환상의 내측 등의 불필요한 면적이 많아져, 재료의 이용 효율이 낮아진다. 이에 대해, 분할 부재를 조합하여 스테이터 코어를 형성하는 것과 같은 수법을 이용하면, 각 분할 부재는 스테이터 코어보다도 작고, 형상도 단순화할 수 있다. 이 때문에, 도 7A, B 및 도 9A, B, C에서도 명백한 바와같이, 금속 재료에 대해, 이용하는 부재의 면적 비율을 높일 수 있다. 즉, 본 실시의 형태와 같이, 스테이터 코어를 복수 종류로 분할하는 분할 부재를 조합하여 형성하고, 또한 분할 부재는 소부재로부터 대부재로 복수 단계로 분할하는 것과 같은 수법을 이용함으로써, 재료의 이용 효율을 높일 수 있다.

이상 설명한 것처럼, 본 발명의 듀얼 로터 모터 및 그 제조 방법에 의하면, 각 티스 부재는, 환상 요크 부재로부터 내주측과 외주측으로 돌출하도록 끼워 맞춰진다. 이 때문에, 스테이터의 분할 부재를, 중량 및 외력 등에 대해서 밸런스좋게 강도를 유지하여 접합할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 충분한 스테이터 코어의 강도를 확보한 듀얼 로터 모터 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 이상의 설명에서는, 각 분할 부재는 판상체를 적층하여 형성된 일예를 들어 설명했는데, 요크 부재나 티스 부재 등이 철분 자성체를 프레스 성형하여 형성된 분할 부재여도 된다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 관한 듀얼 로터 모터 및 그 제조 방법은, 간단한 구성으로 충분한 스테이터 코어의 강도를 확보할 수 있으므로, 가전 제품이나 전장품 등, 고출력으로 고효율, 저소음, 저비용이 요구되는 듀얼 로터 모터에 적합하다.

10 : 듀얼 로터 모터 11 : 회전축
12 : 내측 로터 12a, 13a : 영구 자석
13 : 외측 로터 20 : 스테이터
23 : 스테이터 코어 25 : 보빈
27 : 슬롯 40 : 요크
41 : 환상 요크 부재 42 : 요크 부재
42a : 요크 기부 42b : 요크 볼록부
42c : 요크 오목부 42d : 요크 접속부
43 : 요크 기부 부재 44 : 요크 볼록부 부재
45 : 요크 기부판 45a : 요크 접합 오목부
45b : 요크 접합 볼록부 46 : 요크 볼록부판
47, 48, 58, 59, 60 : 띠형상 금속 재료
50 : 티스 51 : 티스 부재
51a : 티스 기부 51b : 티스 볼록부
51c : 티스 오목부 52 : 티스 기부판
53, 54 : 티스 볼록부판 55 : 티스 기부 부재
56, 57 : 티스 볼록부 부재 70 : 분할 스테이터 코어

Claims (11)

1. 환상의 요크 및 복수의 티스(teeth)를 포함하는 스테이터 코어에 권선을 감은 스테이터와, 이 스테이터의 내주측에 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 내측 로터와, 이 스테이터의 외주측에 상기 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 외측 로터를 구비하고, 상기 스테이터 코어가 복수개의 분할 부재를 조합하여 형성되어 있는 듀얼 로터 모터로서,
   상기 스테이터 코어는,
   상기 요크를 형성하기 위한 상기 분할 부재인 환상의 환상 요크 부재와,
   상기 티스를 형성하기 위한 상기 분할 부재인 복수의 티스 부재를 포함하고,
   상기 티스 부재의 일단이 상기 환상 요크 부재로부터 내주측으로 돌출하고, 타단이 상기 환상 요크 부재로부터 외주측으로 돌출하도록, 상기 환상 요크 부재에 각각의 상기 티스 부재를 끼워넣어, 상기 스테이터 코어를 형성한 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 환상 요크 부재는, 한쪽의 환상면측에, 둘레 방향으로 복수의 오목부를 가지고,
   상기 티스 부재는, 중앙부에 오목부를 가지고,
   상기 스테이터 코어는, 상기 환상 요크 부재의 각 오목부에, 상기 티스 부재의 오목부를 끼워넣음으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 환상 요크 부재는, 또한, 상기 분할 부재인 원호상의 요크 부재를 복수개 조합하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 스테이터 코어는, 상기 요크 부재에 상기 티스 부재를 끼워넣음과 더불어, 상기 요크 부재끼리의 접속부에도 상기 티스 부재를 끼워넣음으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 요크 부재는, 또한, 상기 분할 부재인 원호상의 요크 기부(基部) 부재와, 상기 요크 기부 부재의 원호상면 상에 둘레 방향으로 복수 배치되는 상기 분할 부재인 요크 볼록부 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 티스 부재는, 또한, 상기 분할 부재인 티스 기부 부재와, 상기 티스 기부 부재의 양단에 배치되는 상기 분할 부재인 2종류의 티스 볼록부 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 요크 부재는, 또한, 상기 분할 부재인 원호상의 요크 기부 부재와, 상기 요크 기부 부재의 원호상면 상에 둘레 방향으로 복수 배치되는 상기 분할 부재인 요크 볼록부 부재를 포함하고,
   상기 티스 부재는, 또한, 상기 분할 부재인 티스 기부 부재와, 상기 티스 기부 부재의 양단에 배치되는 상기 분할 부재인 2종류의 티스 볼록부 부재를 포함하고,
   상기 요크 기부 부재, 상기 요크 볼록부 부재, 상기 티스 기부 부재 및 상기 티스 볼록부 부재의 각각은, 복수매의 판상체를 적층하여 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 판상체는, 일면에 소(小)볼록부 및 이 소볼록부에 대응한 다른 면의 위치에 소오목부를 형성하는 적어도 1개의 소요철부를 가지고, 상기 요크 기부 부재, 상기 요크 볼록부 부재, 상기 티스 기부 부재 및 상기 티스 볼록부 부재의 각각은, 각각의 상기 소볼록부와 상기 소오목부를 끼워 맞춤으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 요크 기부 부재의 상기 소요철부에 복수의 상기 요크 볼록부 부재의 상기 소요철부를 끼워맞춤으로써, 상기 요크 부재가 형성되고,
   상기 티스 기부 부재의 상기 소요철부에, 상기 2종류의 티스 볼록부 부재의 상기 소요철부를 끼워맞춤으로써, 상기 티스 부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 환상 요크 부재와 상기 티스 부재의 각각은, 복수매의 판상체를 적층하여 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터.
11. 환상의 요크 및 복수의 티스를 포함하는 스테이터 코어에 권선을 감은 스테이터와, 이 스테이터의 외주측에 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 외측 로터와, 이 스테이터의 내주측에 상기 회전축을 중심으로 하여 회전 자유롭게 배치한 내측 로터를 구비하고, 상기 스테이터 코어가 복수개의 분할 부재를 조합하여 형성되어 있는 듀얼 로터 모터의 제조 방법으로서,
    상이한 형상의 판상체를 각각에 복수매 적층하여 요크 부재를 형성하는 단계와,
    상이한 형상의 판상체를 각각에 복수매 적층하여 티스 부재를 형성하는 단계와,
    상기 티스 부재의 일단이 상기 요크 부재로부터 내주측으로 돌출하고, 타단이 상기 요크 부재로부터 외주측으로 돌출하도록, 상기 요크 부재에 각각의 상기 티스 부재를 끼워넣는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 로터 모터의 제조 방법.

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