KR20100028476A - 모터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

회전자 코어의 슬롯 내에 자석이 배치된 회전자와, 상기 자석에서 발생하는 자계에 기초하여 상기 회전자의 회전각도를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터에 있어서, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에서 시일수지의 버어(burr)가 발생하는 것을 극력 억제하면서, 상기 자석의 유지력의 향상을 꾀할 수 있는 구성을 얻는다.

회전자(3)에 있어서, 그 회전각도 검출수단쪽의 단부를 상기 회전자(3)의 축방향에서 볼 때, 적어도 자석(25)을 포함하는 범위를 시일수지(27)에 의해 밀봉한다.

Description

모터 및 그 제조방법{MOTOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 회전자 코어의 슬롯 내에 자석이 유지된 상태에서 적어도 일부가 시일수지에 의해 밀봉된 회전자와, 상기 자석의 자계에 기초하여 회전자의 각도위치를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터에 관한 것이며, 특히, 상기 회전자의 시일수지에 의한 시일구조의 기술분야에 관한 것이다.

종래부터 다양한 장치의 구동원으로서 모터가 이용되고 있다. 일반적인 구성의 모터는, 복수의 상(相)의 코일을 갖는 대략 원통형상의 고정자와, 복수의 자석을 가지며, 상기 고정자의 내측에 회전가능하게 배치된 회전자를 구비한다. 상기 회전자의 구성으로서는, 예컨대 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 복수의 강판(鋼板)을 적층하여 이루어지는 회전자 코어의 슬롯 내에 자석을 배치한, 이른바 자석매립형인 것(IPM모터)이 알려져 있다.

이러한 IPM모터에서는, 회전자 코어의 슬롯 내에 자석을 배치한 상태에서, 상기 자석을 회전자 코어와 함께 시일수지에 의해 밀봉함으로써, 상기 자석을 회전자 코어에 대하여 고정하도록 되어 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 모터는, 통상적으로 상기 고정자의 복수의 상 의 코일에 대하여 순서대로 통전(通電)하고, 상기 고정자 내에 회전자계를 발생시킴으로써, 상기 자석을 구비한 회전자를 회전구동시킨다. 즉, 상기 모터는, 상기 고정자의 코일에 통전하는 타이밍을 제어함으로써, 상기 회전자의 회전 수를 제어하도록 구성되어 있으며, 이러한 제어를 위해, 상기 회전자의 각도위치를 검출하여, 그 검출결과를 상기 코일의 통전제어에 피드백하도록 되어 있다.

상기 회전자의 각도위치를 검출하는 방법으로는, 종래부터, 상기 회전자 내의 자석에서 발생하는 자계를 복수의 센서에 의해 검출하고, 이들 센서의 검출결과에 기초하여 회전자의 각도위치를 특정하는 방법이 알려져 있다.

예컨대, 상기 특허문헌 1에 개시된 구성의 경우에는, 상기 회전자의 축방향 단부 중 센서쪽의 단부에서, 상기 자석의 회전자 외주측이 노출되도록, 상기 회전자의 외주측 부분을 제외한 다른 부분을 시일수지에 의해 밀봉한다. 그리고, 상기 특허문헌 1에는 특별히 개시되어 있지 않지만, 상기 노출된 자석에서 발생하는 자계를 센서에 의해 검출함으로써 회전자의 각도위치를 특정한다.

[특허문헌1] 일본 특허공개공보 제2006-158092호

그런데, 상술한 바와 같이 자석의 회전자 외주측이 노출되는 구성은, 센서를 자석의 보다 가까이에 배치할 수 있기 때문에, 상기 센서에 의해, 자석에서 발생하는 자계를 양호한 정밀도로 검출할 수 있지만, 회전자의 센서쪽의 단부에서, 상기 회전자의 외주측 이외의 부분을 시일수지에 의해 밀봉하면, 상기 회전자의 단부에, 회전자 코어 및 자석을 타넘어 시일수지에 의해 덮이는 부분과 노출되는 부분이 형성되게 된다.

여기서, 상기 회전자는, 내부에 자석이 수용된 회전자 코어가 배치되는 성형몰드 내에, 용융된 시일수지를 사출하고, 상기 시일수지를 고형화시킴으로써 형성된다. 이 때문에, 상술한 바와 같이, 회전자 코어 및 자석을 타넘는 위치에, 시일수지에 의해 덮이는 부분과 노출되는 부분간의 경계부분이 형성될 경우, 회전자 코어로부터 자석이 축방향으로 돌출되어 있으면, 상기 회전자 코어와 성형몰드의 사이에 틈이 생기고, 상기 틈으로부터 시일수지가 노출부분으로 밀려나와 버어(burr) 불량이 발생할 가능성이 있다. 이러한 시일수지의 버어(burr)가 발생하면, 외관상 미관이 불량해질 뿐만 아니라, 회전자가 회전했을 때의 소음의 원인이 되거나, 버어(burr)가 벗겨지는 등의 문제가 발생하는 경우도 있다.

더욱이, 상기 종래예의 구성에서는, 상기 회전자의 슬롯 내에 배치되어 있는 자석은, 전체가 시일수지에 의해 덮여 있지 않고 일부가 노출되어 있기 때문에, 그만큼 상기 회전자 코어 내에서의 자석의 유지력이 저하된다.

본 발명은, 이러한 여러 사항을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 회전자 코어의 슬롯 내에 자석이 배치된 회전자와, 상기 자석으로부터 발생하는 자계에 기초하여 상기 회전자의 회전각도를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터에 있어서, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에서 시일수지의 버어(burr)가 발생하는 것을 극력 억제하면서, 상기 자석의 유지력의 향상을 꾀할 수 있는 구성을 얻는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 모터에서는, 회전자 코어의 슬롯 내에 자석이 배치되어 이루어지는 회전자를, 그 축방향 단부에서 볼 때, 적어도 상기 자석을 덮도록 시일수지에 의해 밀봉함으로써, 시일수지의 버어(burr)의 발생을 가능한 한 억제하며, 회전자 코어 내에 상기 자석을 보다 확실하게 유지시킬 수 있도록 하였다.

구체적으로는, 제 1 발명은, 대략 원기둥 형상의 회전자 코어에 형성된 복수의 슬롯 내에 자석이 각각 유지되도록, 적어도 일부가 시일수지에 의해 밀봉된 회전자와, 상기 회전자의 축방향 외측에 배치되며, 상기 자석에서 발생하는 자계에 기초하여 상기 회전자의 각도위치를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터를 대상으로 한다.

그리고, 상기 회전자는, 그 회전각도 검출수단쪽의 단부를 상기 회전자 축방향에서 볼 때, 적어도 상기 자석을 포함하는 범위가 상기 시일수지에 의해 밀봉되어 있는 것으로 한다.

이상의 구성에 의해, 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에 있어서, 회전자의 축방향에서 볼 때, 회전자 코어의 슬롯 내에 배치되는 자석을 포함하는 범위를 시일수지에 의해 밀봉함으로써, 회전자 코어의 슬롯 내에 상기 자석을 보다 확실하게 유지시킬 수가 있다. 더욱이, 상술한 바와 같이, 회전자의 축방향에서 볼 때 적어도 자석을 포함하는 범위를 시일수지에 의해 밀봉함으로써, 상기 자석의 일부를 노출시키도록 시일수지로 밀봉하는 종래의 구성과 달리, 회전자 코어만의 외 표면 위에, 시일수지에 의해 덮이는 부분과 덮이지 않는 부분간의 경계부분이 형성되기 때문에, 상기 회전자 코어와 자석간의 단차에 기인하여 상기 회전자에 발생하는 시일수지의 버어(burr)를 적게 할 수가 있다.

여기서, 상술한 바와 같이, 회전자 내의 자석으로부터 발생하는 자계에 기초하여 회전각도 검출수단에 의해 상기 회전자의 각도위치를 검출하는 구성의 경우, 상기 제 1 발명과 같이, 자석의 회전각도 검출수단쪽을 시일수지에 의해 덮으면, 그 시일수지의 두께에 따라서는, 상기 회전각도 검출수단과 자석간의 거리가 멀어져, 상기 자석으로부터 발생하는 자계를 회전각도 검출수단에 의해 정확하게 검출할 수 없게 되는 경우가 있다. 이렇게 되면, 상기 회전자의 각도위치의 검출 정밀도가 저하될 가능성이 있다.

이에, 상기 회전자에는, 그 축방향 양단부의 외표면에 상기 시일수지로 이루어지는 수지층이 형성되어 있고, 상기 회전자는, 상기 회전각도 검출수단에 의해 자계가 검출되는 부분의 수지층의 두께가, 상기 회전자의 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽인 축방향 단부에서의 수지층의 두께보다 얇은 것으로 한다(제 2 발명).

이로써, 상기 회전자에 있어서 회전각도 검출수단에 의해 자계가 검출되는 부분의 수지층의 두께는, 그 반대쪽인 축방향 단부의 수지층의 두께보다 얇아지므로, 시일수지에 의해 자석을 회전자 코어에 유지하는 유지력을 손상시키지 않으면서, 상기 회전각도 검출수단을 회전자의 슬롯 내의 자석에 대하여 보다 가까운 위치에 배치할 수 있게 되며, 상기 회전각도 검출수단에 의해, 상기 자석의 자계를 보다 확실하게 검출할 수 있다. 따라서, 상술한 구성에 의해, 회전자의 각도위치 의 검출 정밀도의 향상을 꾀할 수가 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 회전자 축방향 양단부의 외표면에 수지층을 형성함으로써, 상기 수지층에 의해 회전자 코어에서의 축방향 치수의 편차를 흡수할 수 있기 때문에, 회전자의 축방향 양단부에서 시일수지의 버어(burr)가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 2 발명에 있어서, 상기 회전자는, 상기 회전자 코어 및 자석이 성형몰드 내에 배치된 상태에서, 용융된 상기 시일수지가 상기 성형몰드 내의 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부에서 사출되어 고형화됨으로써, 상기 시일수지에 의해 밀봉되어 있는 것이 바람직하다(제 3 발명).

이와 같이, 상기 회전자의 축방향 양단부 중 수지층의 두께가 두꺼운, 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부로부터, 용융된 시일수지를 사출시킴으로써, 상기 시일수지가 성형몰드 내부로 유입되기 쉽게 할 수 있어 수지성형시의 작업성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 상기 회전자는, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에 있어서, 상기 회전각도 검출수단에 의해 자계가 검출되는 부분의 수지층의 두께가, 그 이외의 부분의 수지층의 두께보다 얇은 것이 바람직하다(제 4 발명).

이와 같이 함으로써, 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에 있어서, 상기 회전자의 슬롯 내의 자석에 대하여 회전각도 검출수단을 근접시킬 수 있어, 상기 회전각도 검출수단에 의한 회전자의 각도위치에 대한 검출 정밀도의 향상을 꾀할 수 있는 동시에, 자계를 검출하는 부분 이외의 수지층을 두껍게 함으로써, 용융된 시일수지를 유입시킬 때 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에서의 시일수지의 흐름을 양호하게 할 수가 있다.

즉, 상기 회전각도 검출수단을 자석에 근접시키기 위하여, 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 수지층의 두께를 얇게 할 필요가 있는데, 이러한 경우에는, 성형몰드에 있어서, 회전자의 회전각도 검출수단쪽에서 용융된 시일수지가 흐르는 틈이 좁아져, 상기 시일수지가 유입되기 어려워진다. 이에 대하여, 상술한 바와 같은 구성으로 함으로써, 상기 회전자의 각도위치에 대한 검출 정밀도의 향상과 수지성형시의 작업성의 향상의 양립을 꾀할 수 있다.

또한, 상기 회전자는, 상기 회전자 코어 및 자석이 성형몰드 내에 배치되며, 또한, 상기 복수의 슬롯 내의 자석이, 상기 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에서 동일 축방향 위치에 나란하도록 유지구(具)에 의해 유지된 상태에서, 용융된 상기 시일수지가 상기 성형몰드 내의 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부로부터 사출되어 고형화됨으로써, 상기 시일수지에 의해 밀봉되어 있는 것이 바람직하다(제 5 발명).

즉, 상기 회전자에는, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에, 상기 유지구에 의해 유지된 부분이 시일수지에 의해 덮이지 않고 노출되는 노출부가 형성되어 있는 동시에, 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부에 설치된 상기 수지층에, 상기 시일수지를 사출할 때의 입구부분으로서의 게이트 자국부가 형성되어 있는 것으로 한다(제 6 발명).

이와 같이, 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에서, 슬롯 내의 자석을 동 일한 축방향 위치에서 나란하도록 유지구에 의해 유지하고, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부와는 반대쪽의 단부로부터 용융된 시일수지를 진입시킴으로써, 상기 시일수지의 사출압력(성형몰드 내에 용융된 시일수지가 흐를 때의 유동압력에 상당함)에 의해 자석을 상기 회전각도 검출수단쪽으로 눌러 상기 유지구에 확실하게 맞닿게 할 수가 있다. 따라서, 상기 복수의 자석을 회전자의 축방향의 동일 위치에 양호한 정밀도로 배열할 수 있으므로, 상기 각 자석의 자계를 회전각도 검출수단에 의해 정확하게 검출할 수 있어, 상기 회전자의 각도위치에 대한 검출 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 상기 제 5 또는 제 6 발명에 있어서, 상기 회전자에는, 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부에 설치된 상기 수지층에, 상기 시일수지가 사출될 때에, 상기 단부로부터 축방향으로 소정 거리 이격되도록 배치되는 제 2 유지구의 선단부에 의해 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다(제 7 발명).

이로써, 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에서, 자석을 유지구에 의해 유지하면서, 그 반대쪽의 단부에서 시일수지를 사출할 경우에, 상기 시일수지의 사출에 의해 회전자 코어 내의 자석이 상기 회전각도 검출수단쪽으로 소정량 이상 부상(浮上)하는 것을 제 2 유지구에 의해 확실하게 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 제 2 유지구는, 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부로부터 축방향으로 소정 거리 이격되어 배치되기 때문에, 상기 제 2 유지구로부터 자석에 무리한 힘이 작용하여 상기 자석이 파손되는 것을 방지할 수가 있다. 다시 말해, 상기 유지구와 제 2 유지구의 사이에 상기 자석을 끼우면, 무른 자석에 무리인 힘 이 가해져 상기 자석이 파손될 우려가 있지만, 상술한 바와 같이, 상기 제 2 유지구를 자석으로부터 이격시킴으로써, 상기 자석에 무리한 힘이 작용하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같이, 제 2 유지구를 자석으로부터 이격시킴으로써, 상기 자석에 치수의 편차가 있어도 성형몰드 내에 회전자를 용이하게 배치할 수 있어, 상기 회전자의 수지성형시의 작업성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 이상의 구성에 있어서, 상기 회전자 코어는, 복수의 강판을 적층하여 이루어지는 것으로 한다(제 8 발명). 이와 같이, 회전자 코어가 복수의 강판을 적층하여 이루어지는 것인 경우, 강판 치수의 편차 등으로 인해, 상기 회전자 코어에서의 강판의 적층방향 치수의 편차가 발생하여, 상기 회전자 코어의 축방향 단부와 성형몰드간의 사이에 틈이 생기기 쉬워지기 때문에, 상기 틈으로부터 밀려나온 시일수지가 버어(burr)가 된다. 즉, 상술한 바와 같은 구성의 경우에는, 시일수지의 버어(burr)가 발생하기 쉽지만, 상술한 제 1 발명의 구성을 적용함으로써, 시일수지의 버어(burr)의 발생을 극력 억제할 수 있다.

또한, 상기 회전각도 검출수단은, 상기 회전자의 축방향에서 볼 때, 상기 회전자의 외주측에서 상기 자석과 겹치도록 배치되어 있는 것이 바람직하다(제 9 발명). 일반적으로, 회전자의 내주측에서는, 회전자 전체의 자계의 영향을 받기 쉽다. 이 때문에, 회전각도 검출수단을 회전자의 외주측에 설치하는 것이 바람직한데, 외주단부에서는 자석이 존재하지 않고 회전자 코어만 존재하거나, 고정자쪽 자계의 영향을 받기 쉽다. 이에 대하여, 상술한 바와 같이, 회전자의 외주측에서 상 기 회전자의 축방향에서 볼 때 자석과 겹치는 위치에 상기 회전각도 검출수단을 배치함으로써, 외란(外亂)의 영향을 최대한 받지 않도록 하면서 자석으로부터 발생하는 자계를 확실하게 검출할 수가 있다.

제 10 발명에 관한 모터의 제조방법에서는, 복수의 강판을 적층하여 이루어지는 회전자 코어의 슬롯 내에, 자석이 회전자의 회전각도 검출수단쪽이 시일수지에 의해 덮이며 또한 축방향의 거의 동일한 위치에 나란하도록, 유지구에 의해 상기 자석을 유지하고, 그 반대쪽으로부터 시일수지를 사출함으로써, 시일수지의 버어(burr)의 발생을 극력 억제하며 회전자 코어에 자석을 보다 확실하게 유지할 수 있도록 하였다.

구체적으로는, 대략 원기둥 형상의 회전자 코어에 형성된 복수의 슬롯 내에 자석이 각각 유지되도록, 적어도 일부가 시일수지에 의해 밀봉된 회전자와, 상기 회전자의 축방향 외측에 배치되며, 상기 자석에서 발생하는 자계에 기초하여 상기 회전자의 각도위치를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터의 제조방법을 대상으로 한다.

그리고, 상기 슬롯을 구성하는 슬롯부가 형성된 복수의 강판을 적층함으로써, 상기 회전자 코어를 형성하는 회전자 코어 형성공정과, 상기 회전자 코어의 슬롯 내에 있어서, 상기 자석의 회전각도 검출수단쪽의 전체가 상기 시일수지에 의해 덮이는 동시에 상기 자석이 회전각도 검출수단쪽에서 상기 회전자의 축방향의 동일 위치에 배치되도록, 상기 복수의 자석을 유지구에 의해 유지하면서, 성형몰드 내에 배치된 상기 회전자 코어 및 자석에 대하여 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽 으로부터 상기 시일수지를 사출하는 수지사출공정을 구비하는 것으로 한다.

이상의 방법에 의해, 회전자의 슬롯 내에 배치되는 복수의 자석은, 회전각도 검출수단쪽의 전체가 시일수지에 의해 덮이기 때문에, 자석의 일부를 노출시키는 경우에 비해, 상기 자석을 회전자 코어에 대해 보다 확실하게 유지시킬 수 있는 동시에, 회전자 코어만의 외표면 위에, 시일수지에 의해 덮이는 부분과 덮이지 않는 부분간의 경계부분이 형성되게 되므로, 상기 회전자에서 시일수지의 버어(burr)가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

더욱이, 회전자 코어의 슬롯 내에서 복수의 자석은, 회전각도 검출수단쪽이 시일수지에 의해 덮이며 또한 상기 자석이 회전자의 축방향의 동일 위치에 나란하도록 유지구에 의해 유지되고, 그 상태에서 반대쪽으로부터 시일수지가 진입하기 때문에, 상기 복수의 자석을 회전각도 검출수단쪽에서 축방향의 동일 위치에 배열할 수 있어, 상기 회전각도 검출수단에 의해 모든 자석의 자계를 확실하고도 정확하게 검출할 수가 있다.

이상으로부터, 본 발명에 관한 모터에 따르면, 회전자 코어의 슬롯 내에 자석이 유지된 상태에서 시일수지에 의해 밀봉된 회전자와, 상기 회전자의 각도위치를 자석으로부터 발생되는 자계에 기초하여 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 구성에 있어서, 상기 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부를 축방향에서 볼 때, 적어도 자석을 포함하는 범위가 시일수지에 의해 밀봉되어 있기 때문에, 상기 자석을 보다 확실하게 유지할 수 있는 동시에, 시일수지의 버어(burr)의 발생을 극력 억제할 수 있다. 따라서, 상기 회전자의 강도 및 외관의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 제 2 발명에 따르면, 상기 회전자는, 회전각도 검출수단에 의해 자계가 검출되는 부분의 수지층의 두께가, 그 반대측 단부에서의 수지층의 두께보다 얇기 때문에, 상기 회전각도 검출수단에 의한 회전자의 각도위치에 대한 검출 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 제 3 발명에 따르면, 상기 회전자는, 성형몰드 내에 배치된 상태에서 상기 반대쪽의 단부로부터 사출되는 시일수지에 의해 밀봉되기 때문에, 상기 성형몰드 내에 시일수지가 유입되기 쉬워져 수지성형시의 작업성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 제 4 발명에 따르면, 상기 회전자에서의 회전각도 검출수단쪽 단부의 수지층의 두께는, 그 이외의 부분의 수지층의 두께보다 얇기 때문에, 회전각도 검출수단에 의한 회전자의 각도위치에 대한 검출 정밀도의 향상을 꾀하면서, 수지성형시의 작업성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 제 5 발명에 따르면, 상기 회전자는 슬롯 내의 자석이, 회전각도 검출수단쪽의 단부에서 거의 동일한 축방향 위치에 나란하도록 유지구에 의해 유지되고, 그 반대쪽의 단부로부터 사출되는 시일수지에 의해 밀봉되기 때문에, 상기 회전각도 검출수단에 의해 회전자의 각도위치를 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 제 6 발명에 따르면, 상기 제 5 발명의 구성을 갖는 회전자에는, 회전각도 검출수단쪽의 단부에, 상기 유지구에 의해 노출부가 형성되며, 반대쪽의 단부에, 시일수지를 사출할 때의 게이트 자국부가 형성되기 때문에, 이러한 구성의 회 전자이면, 상기 제 5 발명과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제 7 발명에 따르면, 상기 회전자의 제조과정에서, 상기 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에 대하여, 축방향으로 소정 거리 이격되어 제 2 유지구가 배치되기 때문에, 자석의 파손을 방지하면서, 시일수지를 사출할 때 상기 자석이 소정량 이상 부상하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 제 8 발명에 따르면, 상기 회전자 코어는, 복수의 강판을 적층하여 이루어지기 때문에, 시일수지의 버어(burr)가 발생하기 쉽지만, 상기 제 1 발명의 구성으로 함으로써 시일수지의 버어(burr)의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제 9 발명에 따르면, 상기 회전각도 검출수단은, 회전자의 축방향에서 볼 때, 자석의 회전자 외주쪽에서 상기 자석과 겹치도록 배치되어 있기 때문에, 회전자 전체의 자계의 영향이나, 고정자의 자계의 영향을 받지 않고서 자석의 자계를 확실하고도 정확하게 검출할 수 있다.

제 10 발명에 관한 모터의 제조방법에 따르면, 복수의 강판을 적층하여 이루어지는 회전자 코어의 슬롯 내에 유지되는 복수의 자석은, 그 회전각도 검출수단쪽이 시일수지에 의해 덮이기 때문에, 상기 자석의 유지력을 높이면서, 시일수지의 버어(burr)의 발생을 극력히 억제할 수 있는 모터를 얻을 수 있다. 더욱이, 상기 자석은, 회전자의 회전각도 검출수단쪽에서 축방향의 거의 동일한 위치에 나란하도록 유지구에 의해 유지되면서, 그 반대쪽으로부터 성형몰드 내부로 사출되는 시일수지에 의해 밀봉되기 때문에, 회전각도 검출수단에 의한 회전자 각도위치에 대한 검출 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명하도록 한다. 한편, 이하의 실시형태는 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물 혹은 그 용도의 범위에 대한 제한을 의도하는 것은 아니다.

- 전체 구성 -

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 모터(1)의 개략적인 구성을 나타낸다. 상기 모터(1)는, 대략 원통형상인 고정자(2) 내에 대략 원기둥 형상인 회전자(3)가 배치되어 있으며, 도시되지 않은 제어회로에 의해 소정의 타이밍으로 상기 고정자(2)의 코일(12)에 전력을 공급함으로써, 상기 고정자(2)에 대하여 상기 회전자(3)를 회전구동시키도록 구성되어 있다. 상기 모터(1)는, 예컨대, 에어컨의 실외 팬의 구동모터 등, 팬을 회전시키기 위한 모터로서 이용된다.

상기 고정자(2)는, 복수의 강판을 적층하여 이루어지는 고정자 코어(11)와, 상기 고정자 코어(11)상에 둘러 감기는 복수의 코일(12,12,…)을 구비한다. 특별히 도시하지는 않지만, 상기 고정자 코어(11)를 구성하는 각 강판은, 링형상의 코어 백부와 상기 코어 백부로부터 내측을 향하여 돌출되는 복수의 톱니부를 가지고 있으며, 이들을 적층함으로써 고정자 코어(11)의 코어 백부 및 톱니부가 구성되어 있다. 그리고, 상기 톱니부에, 상기 복수의 코일(12,12,…)이 둘러 감겨 있다. 다시 말해, 이들 코일(12,12,…)은, 상기 회전자(3)를 수용할 수 있는 대략 원기둥 형상의 공간을 형성하도록 축선(P)의 둘레에 대략 링형상으로 배치되어 있다.

한편, 상기 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 고정자 코어(11)상의 코일(12) 이 둘러 감기는 부분에는, 상기 고정자 코어(11)와 코일(12)의 사이를 전기적으로 절연시키기 위한 절연부(13)가 설치되어 있다.

또한, 상기 고정자(2)는 전체가 시일수지에 의해 밀봉되어 있다. 즉, 상기 고정자(2)는, 상기 시일수지에 의해 구성된 상기 모터(1)의 바닥이 있는 원통형상의 케이싱(4) 내에 매설되어 있다. 상기 케이싱(4)은, 개구쪽이 대략 원반형상의 커버부재(5)에 의해 덮여 있으며, 이로써 상기 케이싱(4) 내에는, 상기 회전자(3)를 수용하기 위한 대략 원기둥 형상의 공간이 형성되어 있다.

상기 케이싱(4)의 내주면 상에는, 상기 회전자(3)의 각도위치를 검출하기 위한 센서(41 ; 회전각도 검출수단)를 포함하는 회전위치 검출회로가 형성된 기판(40)이, 수지제의 기판홀더(42)를 통해 설치되어 있다. 상기 기판홀더(42)는, 상기 케이싱(4)의 소정 위치에 나사고정되어 있으며, 후술하는 바와 같이 상기 기판(40)상의 센서(41)를, 상기 회전자(3)의 각도위치를 양호한 정밀도로 검출할 수 있는 위치에 위치시키도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 회전위치 검출회로의 구성에 대하여 간단히 설명하면, 상기 회전위치 검출회로는, 전기각 120도의 간격으로 배치된 3개의 센서(41, 예컨대 홀 소자 등으로 이루어지는 자기센서)를 가지며, 상기 회전자(3)의 각도위치에 따라서 상기 센서(41)로부터 출력되는 신호를 합성하여 상기 회전자(3)의 각도위치를 검출하도록 구성되어 있다. 상기 회전위치 검출회로에서 검출된 회전자(3)의 각도위치는, 회전위치신호로서 도시되지 않은 제어수단에 송신되며, 상기 제어수단에 의해 상기 고정자(2)의 코일(12)에 대한 통전(通電) 타이밍을 제어할 때 이용된다.

본 실시형태에 있어서, 상기 센서(41)는, 상기 회전자(3) 내의 자석(25)으로부터 발생하는 자계를 검출할 수 있는 자기센서이기 때문에, 상기 자석(25)의 자계를 확실하고도 양호한 정밀도로 검출할 수 있는 위치에 상기 센서(41)를 배치할 필요가 있다. 구체적으로는, 상기 자석(25)은 후술하는 바와 같이, 회전자(3) 내에 방사상으로 배치되어 있기 때문에, 상기 회전자(3)의 내주측에 상기 센서(41)를 배치하면, 회전자(3) 내의 각 자석(25)끼리 근접해 있어 상기 각 자석(25)으로부터 발생하는 각 자속이 집중하는 부분에 가까워져 각 자석(25)의 자계를 정확하게 검출할 수가 없다. 또한, 상기 회전자(3)의 외주단쪽에 상기 센서(41)를 배치하였을 경우에도, 상기 고정자(2)의 코일(12)로부터 발생하는 자속의 영향을 받거나, 상기 자석(25)이 존재하지 않는 부분이거나 하기 때문에, 자석(25)의 자계를 양호한 정밀도로 검출할 수가 없다. 더욱이, 상기 센서(41)의 부착위치가 어긋났을 경우, 같은 어긋남량이라면, 내주측보다 외주측이 둘레방향 길이에 대한 오차의 비율이 작아지기 때문에, 각 센서(41)는 가능한 한 외주측에 배치하는 것이 바람직하다.

따라서, 이러한 점을 고려하여, 회전자(3)의 내주측이 아니며 또한 외주단부도 아닌 위치, 다시 말해, 상기 회전자(3)의 외주측이면서 또한 평면에서 볼 때 상기 자석(25)과 겹치는 위치에 상기 센서(41)를 배치하는 것이 좋다. 상기 회전자(3)의 외주측이란, 예컨대, 상기 자석(25)에서의 회전자(3)의 반경방향 중앙위치보다 외측인 위치가 바람직하다. 한편, 상기 센서(41)의 위치는, 자석(25)의 자계를 양호한 정밀도로 검출할 수 있는 위치를 실제로 실험 등에 의해 구하여도 무방하다.

상기 기판(40)은 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 기판홀더(42)에 대하여 나사(43)에 의해 부착되어 있다. 상세하게는, 상기 기판홀더(42)의 기판장착쪽 면에는, 상기 기판(40)의 두께와 거의 같은 돌출높이를 갖는 돌출부(42a)가 일체로 설치되어 있는 동시에, 상기 돌출부(42a)에는, 상기 기판홀더(42)를 두께방향으로 관통하도록, 내주면에 나사홈이 형성된 나사구멍부(42b)가 형성되어 있다. 한편, 상기 기판(40)에는, 상기 기판홀더(42)의 돌출부(42a)가 관통삽입가능한 관통삽입구멍(40a)이 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 상기 기판(40)의 관통삽입구멍(40a) 내에, 상기 기판홀더(42)의 돌출부(42a)를 관통삽입시킨 상태에서, 나사(43)를 상기 돌출부(42a)의 나사구멍부(42b)에 나사결합함으로써, 상기 나사(43)의 헤드부와 기판홀더(42)의 사이에 상기 기판(40)을 끼워넣을 수 있다. 따라서, 상기 나사(43)를 과도하게 돌렸을 경우에도, 상기 기판홀더(42)의 돌출부(42a)에 상기 나사(43)의 헤드부가 맞닿아 그 헤드부로부터의 가압력에 의해 상기 기판(40)이 변형 혹은 손상되는 것을 방지할 수가 있다.

상기 도 1에 나타내는 바와 같이 상기 회전자(3)는, 그 중심부분에 관통삽입되는 회전축(21)과 일체적으로 회전하도록 구성되어 있다. 상기 회전축(21)은, 그 양단부에서 베어링(6,7)에 의해 회전가능하게 지지되어 있는 동시에, 한쪽의 단부가 케이싱(4)밖으로 돌출되어 있어, 회전자(3)의 회전을 외부로 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 상기 베어링(6)은, 대략 바닥이 있는 통형상인 상기 케이싱(4)의 바닥부에 배치되어 있으며, 상기 회전축(21)은, 상기 케이싱(4)의 바닥부에 관통삽입되어 있다. 한편, 상기 베어링(7)은, 상기 케이싱(4)의 개구쪽 을 덮는 커버부재(5)상에 배치되어 있으며, 상기 회전축(21)의 다른 쪽 단부는, 상기 커버부재(5)보다 케이싱(4)의 내측에 위치되어 있다. 한편, 상기 베어링(6,7)은, 수지제의 케이싱(4) 및 알루미늄 합금제의 커버부재(5)에 대하여 각각 금속제의 브래킷(8,9)을 통해 부착되어 있다.

상기 회전자(3)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 강판을 적층하여 이루어지는 회전자 코어(23)와, 상기 회전자 코어(23)에 형성된 복수의 슬롯(24,24,…) 내에 각각 수용되는 대략 직육면체형상의 자석(25)을 구비하고 있다. 상기 회전자 코어(23)를 구성하는 각 강판은, 링형상의 중앙부와, 상기 중앙부로부터 직경방향 외측으로 방사상으로 뻗도록 일체형성된, 평면에서 볼 때 대략 이등변 삼각형 형상의 폴 피스(pole piece)부를 가지며, 이들을 적층함으로써 회전자 코어(23)의 중앙부(23a) 및 폴 피스부(23b)가 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 상기 회전자 코어(23)에 있어서, 상기 폴 피스부(23b)들의 사이에, 상기 자석(25)을 수용하기 위한 각 슬롯(24)이, 상기 중앙부(23a)를 중심으로 하여 방사상으로 형성된다. 따라서, 상기 슬롯(24) 내에 배치되는 자석(25)도, 상기 축선(P)을 중심으로 하여 방사상으로 배치된다. 한편, 상기 회전자 코어(23)를 구성하는 각 강판에 있어서, 폴 피스부들의 사이에 형성되는 슬릿 부분이, 본 발명의 슬롯부에 대응된다.

상기 슬롯(24)은, 평면에서 볼 때 직사각형으로 형성되어 있는 동시에, 그 외주단부의 폭 치수가 작아지도록 형성되어 있다. 즉, 상기 슬롯(24)을 형성하는 상기 각 폴 피스부(23b)에는, 그 외주단부에, 둘레방향으로 돌출되는 돌출부(23c)가 설치되어 있다. 상기 돌출부(23c)에 의해, 상기 슬롯(24) 내에 축방향으로부터 삽입된 상기 자석(25)은, 시일수지(27)에 의해 밀봉되기 전의 상태에서는 직경방향 외측으로의 이동이 규제되지만, 축방향으로의 이동은 허용된다. 한편, 상기 자석(25)은, 상기 폴 피스부(23b)의 측면에 대향되는 쪽에 N극 또는 S극이 착자(着磁)되어 있으며, 상기 복수의 슬롯(24,24,…) 내에, 상기 폴 피스부(23b)를 끼고 동일 극이 마주보도록 배치되어 있다.

상기 각 폴 피스부(23b)에는, 복수의 강판을 적층할 때에 용접이나 코킹(caulking)에 의해 강판끼리 접합시키기 위한 코킹부(23e,23e)가 설치되어 있다. 또한, 상기 폴 피스부(23b)에는, 두께방향(강판의 적층방향)으로 관통되는 관통구멍(26)도 형성되어 있다. 상기 관통구멍(26)은 후술하는 바와 같이, 상기 회전자(3)를 시일수지(27)에 의해 밀봉할 때, 용융된 시일수지(27)를 상기 회전자(3)의 두께방향으로 흐르기 쉽게 하기 위한 것이다.

상기 중앙부(23a)는, 그 내측에 상기 회전축(21)을 끼움결합할 수 있도록, 상기 회전축(21)의 외부직경보다 그 내부직경이 작게 형성되어 있다. 또한, 상기 중앙부(23a)의 외주면상이면서 또한, 상기 폴 피스부(23b)들의 사이에는, 축선(P) 방향에 걸쳐 직경방향 외측으로 돌출되는 평면에서 볼 때 거의 삼각형상인 돌조부(突條部 ; 23d)가 설치되어 있다. 이러한 돌조부(23d)를 설치함으로써, 상기 슬롯(24) 내에 수용되는 상기 자석(5)을 직경방향 내측으로부터 지지할 수가 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 상기 회전자(3)는, 예컨대 열가소성 수지로 이루어지는 시일수지(27)에 의해 밀봉되어 있다. 구체적으로는, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 회전자 코어(23)의 각 슬롯(24) 내에 자석(25)을 수용 한 상태에서, 상기 자석(25)의 전체를 덮도록 상기 회전자(3)의 축방향 단부의 양면에 상기 시일수지(27)가 설치되어 있다. 이로써, 상기 회전자 코어(23)의 축방향 단부 중, 상기 센서(41)의 검출쪽의 단부에 수지층(28)이 형성되며, 그 반대쪽의 단부에 수지층(29)이 형성된다. 여기서, 상기 시일수지(27)가 자석(25)의 전체를 덮는다는 것은, 상기 자석(25)이 슬롯(24) 내에 수용된 상태에서, 그 슬롯(24) 내에 형성된 틈을 포함하여, 적어도 상기 슬롯(24) 내의 축방향 단부에 있어서 상기 자석(25)의 외표면이 가려지는 구성을 의미한다.

이와 같이, 상기 자석(25) 전체를, 상기 시일수지(27)에 의해 덮음으로써, 상기 자석(25)과 회전자 코어(23)를 확실하게 일체화시킬 수 있어, 상기 자석(25)의 일부(자석(25)의 축방향 단부의 양면 중 일부)를 노출시키던 종래의 구성에 비해, 상기 자석(25)의 유지력을 높일 수가 있다.

더욱이, 상기 수지층(28)에서는, 시일수지(27)에 의해 덮이는 부분과 덮이지 않는 부분(28b ; 이하, '비피복부'라 함)간의 경계부분이, 종래의 구성과 같이 회전자 코어(23) 및 자석(25)을 타넘는 부위가 아닌, 회전자 코어(23)만의 부위(자석(25)이 존재하지 않는 외주측 및 내주측의 부위)에 형성됨에 따라, 상기 시일수지(27)에 의한 버어(burr)의 발생을 억제할 수 있다. 다시 말해, 상기 경계부분이 회전자 코어(23) 및 자석(25)을 타넘도록 형성되는 종래의 구성에서는, 후술하는 바와 같은 시일수지의 사출 성형시에 센서 검출쪽에 배치되는 성형몰드는, 상기 회전자 코어(23) 및 자석(25)을 타넘는 부위에 맞닿기 때문에, 상기 회전자 코어(23)에 대하여 자석(25)이 돌출되어 있으면, 상기 성형몰드가 맞닿았을 때 미소한 틈이 형성되고, 이러한 틈으로 인해 시일수지(27)의 버어(burr)가 발생한다. 이에 대하여, 상술한 바와 같이 상기 경계부분을 회전자 코어(23)만의 부위에 형성하면, 상기 성형몰드는, 상기 회전자 코어(23)에만 맞닿게 되어, 상기 회전자 코어(23)와 성형몰드의 위치결정을 양호한 정밀도로 수행할 수 있어, 양자간에 버어(burr) 발생의 원인이 되는 틈이 잘 형성되지 않게 된다.

한편, 상기 회전자 코어(23)는, 복수의 강판을 적층함으로써 구성되어 있으며, 상기 강판의 두께 치수나 상기 강판간의 틈 치수의 오차가, 적층된 강판의 수에 따라서 누적되기 때문에, 이러한 축방향의 치수의 오차가 원인이 되어 버어(burr)가 발생하는 경우가 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이 수지층(29)이 회전자 코어(23)의 축방향 단부의 전체(내주측 부분의 일부를 제외함)를 덮도록 설치되어 있기 때문에, 상기 수지층(29)에 의해 상기 회전자 코어(23)의 축방향의 치수의 오차를 흡수할 수 있어, 상기 회전자 코어(23)의 축방향의 치수 오차가 원인이 되어 버어(burr)가 발생되는 것을 억제할 수 있다.

상기 수지층(28,29) 중, 상기 회전위치 검출회로의 센서(41)에 의해 상기 자석(25)으로부터 발생되는 자계가 검출되는 쪽(회전각도 검출수단쪽, 이하에서는 '센서에 의한 검출면쪽'이라고도 함)의 수지층(28)은, 상기 센서(41)에 의해 자계가 검출되는 부분(센서(41)와 대향되는 부분)에, 평면에서 볼 때 거의 둥근 링형상으로 형성된 얇은 층(30)과, 그 직경방향 내측에 상기 얇은 층(30)보다 두꺼운 두께로 형성된 두꺼운 층(31)을 갖는다. 상세하게는, 상기 두꺼운 층(31)은, 상기 회전자(3) 직경의 반보다 작은 직경을 깆도록 형성되어 있으며, 그 둘레에 상기 얇은 층(30)이 형성되어 있다. 즉, 상기 얇은 층(30)은, 상기 회전자(3)의 슬롯(24) 내에 수용된 자석(25)에 대하여, 상기 회전자(3)의 외주측에 형성되어 있다. 또한, 상기 얇은 층(30)은, 상기 회전자(3)에 있어서 센서(41)에 의해 자계가 검출되는 쪽과는 반대쪽의 수지층(29)보다 얇게 형성되어 있다.

이와 같이, 상기 자석(25)을 시일수지(27)에 의해 밀봉한 구성에 있어서, 상기 자석(25)의 자계가 상기 센서(41)에 의해 검출되는 부분에 얇은 층(30)을 설치함으로써, 상기 자석(25)에 대하여 센서(41)를 보다 가까이 배치할 수 있어, 상기 센서(41)에 의해 상기 자석(25)의 자계를 확실하고도 양호한 정밀도로 검출할 수 있다. 따라서, 상술한 구성에 의해, 회전자(3)의 각도위치를 확실하고도 양호한 정밀도로 검출할 수가 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 수지층(28)에 두꺼운 층(31)을 설치함으로써, 상기 두꺼운 층(31)은, 사출성형시에 용융된 시일수지(27)가 흐르는 성형몰드 내의 유로단면적이 상기 얇은 층(30)보다 커 유로저항이 작기 때문에, 후술하는 바와 같이, 상기 회전자(3)에 대하여 수지층(29)쪽(센서에 의해 자계를 검출하는 쪽과는 반대쪽)으로부터 용융된 시일수지(27)를 사출할 경우, 상기 수지층(28)쪽으로의 시일수지(27)의 흐름을 양호하게 할 수 있다. 이로써, 성형몰드 내부에 대한 시일수지(27)의 충전부족을 방지하여, 시일수지(27)에 의해 자석(25)을 확실하게 밀봉할 수 있는 동시에, 수지성형작업의 작업성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 상기 수지층(29)에는, 상기 회전자(3)를 시일수지(27)에 의해 밀봉할 때, 용융된 시일수지(27)를 성형몰드(51,55) 내부로 도입하는 게이트 부분에 대응 하여, 게이트 자국부(29a)가 형성되어 있다(도 5 참조). 더욱이, 상기 수지층(29)에는 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 원형상의 오목부(29b,29b,…)가 복수로 형성되어 있다. 상기 오목부(29b)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 성형몰드(51,55) 내부로 용융된 시일수지(27)를 사출할 때, 그 사출압력에 의해 상기 회전자 코어(23)의 슬롯(24) 내의 자석(25)이 소정량 이상 부상(浮上)하지 않도록, 상기 자석(25)으로부터 소정 거리 이격된 위치에 배치되는 부상 방지핀(57 ; 제 2 유지구)의 선단부에 의해 형성된 것이다.

상기 수지층(28)에는, 상기 회전자 코어(23) 및 자석(25)의 표면이 원형상으로 노출되는 노출부(28a,28a,…)가 복수로 형성되어 있다. 상기 노출부(28a)는 후술하는 바와 같이, 상기 회전자(3)를 시일수지(27)에 의해 밀봉할 때, 성형몰드(51,55) 내에서 회전자 코어(23)를 유지하는 유지 핀(도시생략)이나, 상기 회전자 코어(23)의 슬롯(24) 내에서 상기 자석(25)을 유지하는 유지 핀(52 ; 유지구)에 의해 형성된 것이다. 이와 같이, 상기 유지 핀(52)을 설치함으로써, 상기 수지층(29)쪽으로부터 사출되는 시일수지(27)의 사출압력에 의해 자석(25)이 상기 유지 핀(52)쪽으로 눌리면, 상기 자석(25)은, 상기 센서(41)의 검출면쪽에서 회전자(3)의 축방향의 거의 같은 위치에 확실하게 배치되기 때문에, 그 상태에서 자석(25)을 상기 시일수지(27)에 의해 확실하게 밀봉할 수 있게 된다.

한편, 본 실시형태에서의 상기 수지층(28)은, 상술한 바와 같이 상기 자석(25)의 전체를 덮고 있으면 되기 때문에, 상기 회전자 코어(23)의 외주단부가 시일수지(27)에 의해 덮이지 않고 노출되어 있으나(예컨대 도 2 참조), 이것으로 한 정되는 것은 아니며, 상기 시일수지(27)에 의해 상기 회전자 코어(23)의 전체를 덮도록 하여도 무방하다.

- 회전자의 제조방법 -

이하에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 회전자(3)의 제조방법을, 도 4 내지 도 6에 기초하여 설명하도록 한다.

우선, 회전자 코어(23)를 구성하는 복수의 강판을, 상기 도 4(A)에 나타내는 것과 같은 형상으로 펀칭한다. 그리고, 각 강판을 두께방향으로 적층하고, 서로 코킹부(23e)에 의해 코킹함으로써 회전자 코어(23)를 구성한다.

다음으로, 상기 회전자 코어(23)의 각 슬롯(24) 내에 각각 자석(25)을 배치하고, 이들을 수지성형을 하기 위한 성형몰드(51,55) 내에 배치한다. 이들 성형몰드는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수(예컨대, 2개)의 몰드(51,55)에 의해 구성되어 있으며, 상기 회전자 코어(23)를 축방향으로 끼우도록 부착된다. 이 때, 상기 성형몰드 중, 센서(41)의 검출면쪽의 수지층(28)을 성형하는 성형몰드(51)가 상기 자석(25)의 하측에, 그 반대쪽의 수지층(29)을 성형하는 성형몰드(55)가 상기 자석(25)의 상측에 위치하도록 각각 배치된다.

여기서, 상기 성형몰드(51)에는, 상기 회전자 코어(23)를 유지하기 위한 유지 핀(도시 생략)이나 자석(25)을 유지하기 위한 유지 핀(52 ; 유지구)이 몰드의 표면으로부터 돌출하도록 설치되어 있다. 상기 성형몰드(55)에는, 상기 성형몰드(51)와의 사이에 형성되는 공간 내부로 시일수지(27)를 사출하기 위한 입구로서의 게이트(56)와, 상기 시일수지(27)를 사출했을 때 상기 자석(25)이 소정량 이상 부상하는 것을 방지하기 위한 부상(浮上) 방지 핀(57 ; 제 2 유지구)이 설치되어 있다. 상기 부상 방지 핀(57)은, 상기 자석(25)을 성형몰드(51,55) 내에 배치한 상태에서, 선단부분이 상기 자석(25)으로부터 소정 거리 이격되도록 설치되어 있다. 시일수지(27)의 사출공정에 있어서, 자석(25)을 상기 핀(52,57)의 사이에서 끼움지지하는 구성으로 하면, 자석(25)을 회전자 코어(23)와 함께 고정하여 성형할 수 있으나, 상기 자석(25)은 통상적으로 무른 재질로 구성되어 있기 때문에, 상기 자석(25)을 파손시키거나, 상기 자석(25)의 치수의 편차로 인해 상기 자석(25)을 성형몰드(51,55) 내에 배치하는 작업이 곤란해진다. 이에 대하여, 상술한 바와 같이, 상기 부상(浮上) 방지 핀(57)을, 상기 자석(25)에 접촉시키지 않고 이격시킴으로써, 상기 자석(25)이 상기 소정량 이상 부상(浮上)하는 것을 확실하게 방지하면서, 상술한 바와 같은 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 한편, 본 실시형태에서는, 상기 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 유지 핀(52)과 부상(浮上) 방지 핀(57)이 상기 회전자 코어(23) 및 자석(25)을 끼고 상하방향으로 나란하도록 배치된다.

또한, 상기 성형몰드(51)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 회전자(3)의 축방향 단부에서의 내외주측의 비피복부(28b, 상기 도면에서는 외주측만 도시됨)에 맞닿으면서 수지층(28)의 두께분만큼 이격되도록 배치된다. 상기 성형몰드(55)는, 회전자(3)의 단부에 형성되는 수지층(29)의 두께가, 상기 성형몰드(51)에 의해 형성되는 수지층(28)의 두께보다 커지도록 배치된다. 즉, 상기 성형몰드(55)는, 상기 성형몰드(51)에 비해 회전자(3)의 단부와의 사이의 틈이 커지도록 형성되어 있다. 이로써, 상기 회전자(3)의 센서(41)의 검출면쪽 단부에 형성되는 수지층(28)을, 그 반대쪽의 단부에 형성되는 수지층(29)의 두께보다 얇게 할 수 있다. 이와 같이, 게이트(56)쪽 수지층(29)의 두께가 두꺼워지도록 성형몰드(51,55)를 형성함으로써, 용융된 시일수지(27)가 게이트(56)로부터 성형몰드(51,55)의 사이로 유입되기 쉬워지는 동시에, 상기 회전자(3)의 센서(41)의 검출면쪽 수지층(28)의 두께를 얇게 함으로써, 상기 센서(41)에 의한 자석(25)의 자계 검출 정밀도의 향상을 꾀할 수가 있다. 한편, 상기 성형몰드(51)에는, 상기 수지층(28)의 얇은 층(30) 및 두꺼운 층(31)을 형성하도록 단차부(51a)도 설치되어 있다.

상술한 바와 같이, 성형몰드(51,55) 내에 회전자 코어(23) 및 자석(25)을 배치한 상태에서, 상기 성형몰드(55)의 게이트(56)로부터 시일수지(27)를 사출함으로써, 사출 압력에 의해 상기 자석(25)을, 상기 센서(41)의 검출면쪽에서 회전자(3)의 축방향의 거의 같은 위치에 확실하게 위치시키면서, 상기 시일수지(27)에 의해 확실하게 밀봉할 수가 있다.

여기서, 상기 도 4(A)와 같은 형상으로 펀칭한 강판을 포개어 회전자 코어(23)를 형성하는 공정이 회전자 코어 형성공정에 대응되며, 상기 성형몰드(51,55) 내에서 유지 핀(52)에 의해 자석(25)을 유지하면서 게이트(56)로부터 용융된 시일수지(27)를 사출하는 공정이 수지사출공정에 대응된다.

- 실시형태의 효과 -

이상으로부터, 회전자(3)의 내부에 자석(25)이 배치되는 구성에 있어서, 상기 자석(25)의 전체를 시일수지(27)에 의해 덮음으로써, 상기 자석(25)의 일부를 노출시키는 종래의 구성에 비해, 회전자(3)에 상기 자석(25)을 보다 강고하게 유지시킬 수가 있다. 더욱이, 상기 회전자(3)의 축방향의 단부에 있어서, 시일수지(27)의 경계부분이 회전자 코어(23) 및 자석(25)을 타넘지 않고 상기 회전자 코어(23)만의 부위에 형성되거나(수지층(28)의 경우), 혹은 상기 경계부분이 외주측에는 형성되지 않고 거의 전면이 상기 시일수지(27)에 의해 덮이기 때문에(수지층(29)의 경우), 상기 종래 구성에 비해, 상기 노출 부분에 대하여 시일수지가 밀려나오는 것(버어(burr))을 억제할 수 있다.

또한, 상기 회전자(3)의 축방향의 양단부 중, 회전위치 검출회로의 센서(41)에 의해 검출되는 쪽(센서(41)의 검출면쪽)의 단부의 수지층(28)은, 외주쪽의 얇은 층(30)과, 내주쪽의 두꺼운 층(31)을 구비하고 있으며, 상기 얇은 층(30)은, 다른 한쪽 단부의 수지층(29)의 두께보다 작게 형성되어 있기 때문에, 상기 얇은 층(30)에 있어서, 상기 센서(41)에 의해 자석(25)의 자계를 확실하고도 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

더욱이, 상기 센서(41)는, 상기 회전자(3) 내에 방사상으로 배치되는 자석(25)에 대하여, 상기 회전자(3)의 외주측이면서 또한 평면에서 볼 때 상기 자석(25)과 겹치는 위치에 배치되기 때문에, 상기 회전자(3) 전체의 자계의 영향이나, 고정자(2)의 코일(12)에서 발생하는 자계의 영향을 받지 않으며, 상기 자석(25)이 존재하는 범위에서, 상기 자석(25)의 자계를 보다 양호한 정밀도로 검출할 수가 있다.

더욱이, 상기 회전자(3)가 시일수지(27)에 의해 밀봉될 때, 상기 센서(41)의 검출면쪽과는 반대쪽으로부터 상기 시일수지(27)가 사출되는 한편, 상기 회전자(3) 내의 자석(25)은 센서(41)의 검출면쪽에서 유지 핀(52)에 의해 유지되기 때문에, 상기 시일수지(27)의 사출압력에 의해 상기 자석(25)이 유지 핀(52)에 강하게 눌려져, 그 상태에서 상기 시일수지(27)에 의해 밀봉된다. 따라서, 복수의 자석(25)을, 센서(41)의 검출면쪽에서 회전자(3)의 축방향의 거의 같은 위치가 되도록 배열한 상태에서 시일수지(27)에 의해 밀봉할 수 있기 때문에, 상기 자석(25)의 자계를 상기 센서(41)에 의해 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수가 있다.

또한, 상술한 바와 같이 회전자(3)를 시일수지(27)에 의해 밀봉할 때, 상기 시일수지(27)의 사출에 의해 상기 자석(25)이 소정량 이상 부상하지 않도록, 상기 자석(25)의 센서(41)의 검출면과는 반대쪽에, 상기 자석(25)으로부터 소정 거리 이격시킨 상태에서 부상(浮上) 방지 핀(57)을 배치함으로써, 상기 핀(52,57)에 의해 상기 자석(25)이 파손되거나 상기 자석(25)의 치수의 편차로 인해 성형몰드(51,55) 내에 대한 배치작업의 작업성이 악화되는 일없이, 상기 자석(25)이 소정량 이상 부상하는 것을 확실하게 방지할 수가 있다.

《그 밖의 실시형태》

상기 실시형태에 대해서는 이하와 같은 구성으로 할 수도 있다.

상기 실시형태에서는, 회전자(3)에서의 센서(41)의 검출면쪽에, 두꺼운 층(31)과 얇은 층(30)으로 이루어지는 수지층(28)을 형성하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 얇은 층(30)만으로 수지층을 형성하여도 무방하다.

또한, 상기 실시형태에서는, 회전자 코어(23)의 슬롯(24) 내에 자석(25)을 배치한 후, 성형몰드(51,55)에 부착하도록 되어 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 상기 회전자 코어(23)를 성형몰드(51,55)에 부착한 후, 상기 회전자 코어(23)의 슬롯(24) 내에 자석(25)을 배치하여도 무방하다.

더욱이, 상기 실시형태에서는, 회전자(3)의 축방향 단부의 외주측에, 수지층(28)이 형성되지 않는 노출부(28a)를 설치하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 회전자(3)의 전면을 시일수지로 덮어도 무방하다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명은, 회전자 코어의 슬롯 내에 자석이 배치된 회전자를 시일수지에 의해 밀봉하는 구성에 대하여 연구를 거듭함으로써, 상기 자석의 유지력의 향상을 꾀하면서 시일수지의 버어(burr)의 발생을 극력히 억제할 수 있어, 예컨대 몰드 로터를 구비한 모터에 특히 유용하다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 모터의 개략적인 구성을 나타내는 종단면도이다.

도 2는 회전자의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.

도 3은 회전자의 (A)도 2에서의 IIIa-IIIa선단면도, (B)저면도이다.

도 4는 회전자 코어의 (A)평면도, (B) (A)에서의 IVb-IVb선단면도이다.

도 5는 회전자에 대하여 시일수지를 사출한 후의 자석부분의 상태를 확대하여 나타낸 부분 확대 단면도이다.

도 6은 회전자에 대하여 시일수지를 사출한 후의 회전자 코어 부분의 상태를 확대하여 나타낸 부분 확대 단면도이다.

도 7은 기판의 유지구조를 확대하여 나타낸 부분 확대 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 모터 2 : 고정자

3 : 회전자 21 : 회전축

23 : 회전자 코어 24 : 슬롯

25 : 자석 27 : 시일수지

28 : 수지층 28a : 노출부

28b : 비피복부 29 : 수지층

29a : 게이트 자국부 29b : 오목부

30 : 얇은 층 31 : 두꺼운 층

41 : 센서(회전각도 검출수단) 51, 55 : 성형몰드

52 : 유지 핀(유지구) 57 : 부상(浮上) 방지 핀(제 2 유지구)

P : 축선

Claims (10)

1. 대략 원기둥 형상의 회전자 코어에 형성된 복수의 슬롯 내에 자석이 각각 유지되도록, 적어도 일부가 시일수지에 의해 밀봉된 회전자와, 상기 회전자의 축방향 외측에 배치되며, 상기 자석에서 발생하는 자계에 기초하여 상기 회전자의 각도위치를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터로서,

   상기 회전자는, 그 회전각도 검출수단쪽의 단부를 상기 회전자의 축방향에서 볼 때, 적어도 상기 자석을 포함하는 범위가 상기 시일수지에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전자에는, 그 축방향 양단부의 외표면에 상기 시일수지로 이루어지는 수지층이 형성되어 있으며,

   상기 회전자는, 상기 회전각도 검출수단에 의해 자계가 검출되는 부분의 수지층의 두께가, 상기 회전자의 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽인 축방향 단부에 있어서의 수지층의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 모터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 회전자는, 상기 회전자 코어 및 자석이 성형몰드 내에 배치된 상태에서, 용융된 상기 시일수지가 상기 성형몰드 내의 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부로부터 사출되어 고형화됨으로써, 상기 시일수지에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전자는, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에 있어서, 상기 회전각도 검출수단에 의해 자계가 검출되는 부분의 수지층의 두께가, 그 이외의 부분의 수지층의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 모터.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전자는, 상기 회전자 코어 및 자석이 성형몰드 내에 배치되며, 또한, 상기 복수의 슬롯 내의 자석이, 상기 회전자의 회전각도 검출수단쪽의 단부에서 동일 축방향 위치에 나란하도록 유지구(具)에 의해 유지된 상태에서, 용융된 상기 시일수지가 상기 성형몰드 내의 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부로부터 사출되어 고형화됨으로써, 상기 시일수지에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 회전자에는, 상기 회전각도 검출수단쪽의 단부에, 상기 유지구에 의해 유지된 부분이 시일수지에 의해 덮이지 않고 노출되는 노출부가 형성되어 있는 동시에, 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부에 설치된 상기 수지층에, 상기 시일수지를 사출할 때의 입구부분으로서의 게이트 자국부가 형성되어 있는 것을 특 징으로 하는 모터.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 회전자에는, 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽의 단부에 설치된 상기 수지층에, 상기 시일수지가 사출될 때 상기 단부로부터 축방향으로 소정 거리 이격되도록 배치되는 제 2 유지구의 선단부에 의해 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전자 코어는, 복수의 강판(鋼板)을 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전각도 검출수단은, 상기 회전자의 축방향에서 볼 때, 상기 자석의 회전자의 외주측에서 상기 자석과 겹치도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
10. 대략 원기둥 형상의 회전자 코어에 형성된 복수의 슬롯 내에 자석이 각각 유지되도록, 적어도 일부가 시일수지에 의해 밀봉된 회전자와, 상기 회전자의 축방향 외측에 배치되며, 상기 자석에서 발생하는 자계에 기초하여 상기 회전자의 각도위 치를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비한 모터의 제조방법으로서,

    상기 슬롯을 구성하는 슬롯부가 형성된 복수의 강판을 적층함으로써, 상기 회전자 코어를 형성하는 회전자 코어 형성공정과,

    상기 회전자 코어의 슬롯 내에 있어서, 상기 자석의 회전각도 검출수단쪽의 전체가 상기 시일수지에 의해 덮이는 동시에 상기 자석이 회전각도 검출수단쪽에서 상기 회전자의 축방향의 동일 위치에 배치되도록, 상기 복수의 자석을 유지구에 의해 유지하면서, 성형몰드 내에 배치된 상기 회전자 코어 및 자석에 대하여 상기 회전각도 검출수단쪽과는 반대쪽으로부터 상기 시일수지를 사출하는 수지사출공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터의 제조방법.

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