(57)【要約】【課題】永久磁石の着磁不均一が改良されたモータを提供する。【解決手段】本発明に係るモータは、ステーターと、前記ステーターに対して回転運動を行うローターと、前記ローターに設置される永久磁石とを含み、ここに前記永久磁石は単一体であって、連続的に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステーターと、
前記ステーターに対して回転運動を行うローターと、
前記ローターに付着され、連続的な単一体からなる永久磁石と、
を含むモータ。
【請求項２】
前記永久磁石は、その高さより長さが長く、連続的な帯状をなす請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記永久磁石が、ハルバク着磁、ラジアル着磁又はスキュー着磁で着磁され、
前記スキュー着磁のスキュー角度は、前記永久磁石の中心部を基準に、前記ステーターのスロット数（Ｓ）及び前記永久磁石の極数（Ｐ）に対して、３６０／ＬＣＭ（Ｓ，Ｐ）〜３６０／Ｓの範囲内にある請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記永久磁石の両側端部が、凹凸をなす請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記永久磁石の一面において、磁極の中心部の高さは磁極の境界部の高さより所定の大きさだけ高い請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記永久磁石が、少なくともその一面に粘着力を有する接着テープによって前記ローターに付着される請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
ステーターと、ローターと、連続的に設けられる未着磁体とを設けるステップと、
前記未着磁体を前記ローターに付着させるステップと、
前記ローターに設置された前記未着磁体を着磁させて永久磁石を製造するステップと、
を含むモータの製造方法。
【請求項８】
前記の未着磁体を着磁させて永久磁石を製造するステップが、ハルバク着磁、ラジアル着磁又はスキュー着磁によって着磁するステップである請求項７に記載のモータの製造方法。
【請求項９】
前記の未着磁体を前記ローターに付着させるステップが、
少なくともその一面に粘着力を有する接着テープを前記未着磁体または前記ローターに付着させるステップと、
前記接着テープにより前記未着磁体と前記ローターとを相互付着させるステップと、
を含む請求項７に記載のモータの製造方法。
【請求項１０】
前記の未着磁体を前記ローターに付着させるステップが、
前記未着磁体を前記ローターに装着するステップと、
少なくともその一面に粘着力を有するテープの一面において、前記未着磁体と前記ローターとを共に付着させるステップと、
を含む請求項７に記載のモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関し、特に、永久磁石の着磁不均一が改良されたモータ及びモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モータは、電気エネルギーを機械エネルギーに転換し、他の装置を駆動させる装置である。かかるモータは、所定の装置に固定されるステーターと、前記ステーターに対して相対的に回転するローターとから構成され、前記ローターには、焼結フェライトからなる永久磁石が設置される。
【０００３】
また、前記永久磁石は、所定個数のセグメントからなり、各セグメントはラジアル方向に多極着磁される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のモータでは、各セグメントはラジアル方向に多極着磁されるため、各セグメントの間で着磁の不均一が発生することがある。このように、各セグメントの間で着磁の不均一が発生すると、高周波が誘発される。また、誘発された高周波は電流歪みを発生し、ホールセンサによる位置／速度検知に誤差を誘発する。これにより、モータの制御能力が低下し、前記モータを装着した洗濯機などの振動／騷音が増加するなどの多くの問題がある。
【０００５】
また、従来のモータでは、ラジアル方向の着磁方式により、コギングトルク（ｃｏｇｇｉｎｇ  ｔｏｒｑｕｅ）を含む電磁気励振力が増大する。これにより、前記モータを装着した洗濯機などの振動／騷音が増大するという欠点がある。
【０００６】
また、従来のモータでは、多数個の磁石セグメントをそれぞれローターフレームに取り付けるため、製造工程数が増大する。これにより、モータの製造コストが増大し、その製造工程が容易に行われないという欠点がある。
【０００７】
また、従来のモータでは、多数個の磁石を前記ローターフレームに結合するために、磁石の接着面に接着剤を塗布し、前記接着面を前記ローターフレームの内側面に接着して相互結合されるようにする。これにより、前記接着剤によって前記磁石とローターフレームとの間に磁気的なギャップが大きく発生し、磁束減少によってモータ効率が低下するという問題がある。
【０００８】
また、接着剤の量と接着力によって磁気的なギャップが変わり易く、着磁後に永久磁石の破壊発生などの不良率が増加し、これにより、性能管理の面で効果的ではないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、永久磁石の着磁不均一が改良できるモータ及びモータの製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、永久磁石の着磁方式の改良により、コギングトルクを含む電磁気励振力を改良することができるモータ及びモータの製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明のさらに他の目的は、永久磁石とローターフレームとの間の磁気的なギャップが減少すると共に、該ギャップが一定に維持されるようにするモータ及びモータの製造方法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明のさらに他の目的は、作業効率の向上により、製造コストを低減することができるモータ及びモータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一形態によるモータは、ステーターと、前記ステーターに対して回転運動を行うローターと、前記ローターに設置される永久磁石とを含み、ここに前記永久磁石は単一体であって、連続的に設けられる。
【００１４】
また、本発明の他の形態によるモータは、ステーターと、前記ステーターに対して回転運動を行うローターと、前記ローターに付着され、連続的な単一体であって撓み可能な永久磁石と、前記永久磁石が前記ローターに接着されるようにする接着部材と、を含む。
【００１５】
本発明のさらに他の形態によるモータの製造方法は、ステーターと、ローターと、連続的に設けられる未着磁体とを設けるステップと、前記未着磁体を前記ローターに付着させるステップと、前記ローターに設置された未着磁体を着磁させて永久磁石を製造するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のモータ及びモータの製造方法によれば、永久磁石が連続して設けられて、永久磁石がその全体に亘って均一に磁化されることができるという効果がある。
【００１７】
また、永久磁石の磁化が均一に行われて、コギングトルクを含む電磁気励振力を改良することができ、モータ作動中の振動、騷音が低減するという効果がある。
【００１８】
また、未着磁体が設置された後に着磁がなされるため、その設置が容易になる。したがって、前記モータの製造にあたり、製造工程数が減少するという効果がある。
【００１９】
また、少なくともその一面に粘着力を有するテープで永久磁石をローターに付着することにより、製造コスト及び時間が低減するという効果がある。
【００２０】
また、一定の厚さを有する、薄いテープで永久磁石がローターに付着されることにより、永久磁石とローターとの間の磁気的なギャップが減少して磁束が増加するだけでなく、磁気的なギャップが一定に維持されてモータの性能が向上するという効果がある。
【００２１】
添付の図面は本発明のいくつかの実施例を示すもので、本発明の原理を説明するのに役立つ記述と併せることによって本発明のさらなる理解を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。各図面を通して同一又は同等の部分には同じ参照番号が付されている。
【００２３】
図１は、本発明に係るモータの分解斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明に係るモータ１００は、ステーター１１０と、前記ステーター１１０に対して回転運動を行うローター１２０と、前記ローター１２０に設置される永久磁石１３０とを含む。
【００２５】
詳しくは、前記ステーター１１０は、略１ｍｍ未満の厚さの磁性体が積層された構造になっている。このとき、前記磁性体の積層数は、前記モータ１００に要求される出力によって決定されることができる。かかるステーター１１０は、円筒形のヨーク１１１と、前記ヨーク１１１から突出される複数個の巻線部１１２とを含む。
【００２６】
さらに詳しくは、前記巻線部１１２は、前記円筒形のヨーク１１１の中心から外側に所定の長さでそれぞれ突出され、放射状をなす。また、前記巻線部１１２には、コイル１１３が所定回数巻線される。
【００２７】
ここで、前記巻線部１１２の個数は、相数（ｐｈａｓｅｓ）と、極数（ｐｏｌｅｓ）によって、本発明における前記モータ１００が円滑に回転できる範囲で決定されることが好ましい。
【００２８】
一方、前記ローター１２０は、前記ステーター１１０の外部で回転される部分であって、かかるローター１２０の回転によって前記モータ１００に印加される電気エネルギーが機械エネルギーに変換されることができる。
【００２９】
また、前記ローター１２０は、ローターフレーム１２１を含む。特に、前記ローターフレーム１２１は金属性物質などの磁性体からなる。また、前記ローターフレーム１２１の内側には前記永久磁石１３０が設置される定着部１２６が形成される。
【００３０】
前記ローター１２０の内部底面には、複数個の翼（ｂｌａｄｅ）１２２が形成される。前記翼１２２は、前記ローター１２０の回転時に空気の流動を形成し、前記コイル１１３から発生する熱を冷却して外部に放出させる役割を果たす。
【００３１】
前記翼１２２は、前記ローターフレーム１２１の底面が所定の大きさに切開されて折り曲げられることにより、形成されることができる。上記のように翼１２２が形成されれば、その切開面に溝１２３が形成され、前記溝１２３に空気の流動が可能になって、前記翼１２２と共に放熱機能を行うことができる。また、前記ローター１２０の中央部には、回転軸（図示せず）が挿入できる軸挿入ホール１２４が形成される。また、前記ローター１２０の底面には、強度補強のための複数個のリブ１２５が形成される。
【００３２】
一方、前記永久磁石１３０は、電源が印加された前記コイル１１３から発生する磁気と反応して、前記ローター１２０を回転させる。前記永久磁石１３０について、以下に詳しく説明する。
【００３３】
図２は、本発明に係るモータに用いられる永久磁石の斜視図であり、図３は、図２に示す永久磁石を繰広げた状態を示す斜視図である。
【００３４】
図２及び図３に示すように、本発明に係る永久磁石１３０は、全体的に連続して設けられている。すなわち、前記永久磁石１３０は、複数個の小磁石が集合させられた構造ではなく、１つの単一磁石で製造される。
【００３５】
上述したように製造される前記永久磁石１３０は、連続的な帯状をなすため、前記定着部１２６に設置するのに適したものになる。
【００３６】
また、前記永久磁石１３０は、希土類系金属を含んで製造される。希土類系金属は、高磁力の強磁性体物質であるから、ゴムなどと混合して製造されても、前記永久磁石１３０に要求される所定の磁気力を有することができる。上記のように製造された永久磁石１３０は、延性を有することになり、容易に変形されることができる。
【００３７】
したがって、前記永久磁石１３０は、取扱が容易で、前記定着部１２６に装着するに適した形状に容易に変形されることができる。
【００３８】
また、前記永久磁石１３０は、ハルバク（ｈａｌｂａｃｈ）着磁により着磁されることができ、着磁された永久磁石１３０は、磁気等方性磁石または磁気異方性磁石になる。上記のようにハルバク着磁されれば、前記永久磁石１３０は、ローターフレーム１２１の厚さを減少させ、正弦波状に磁化されて磁化均一をなすことができる。これについては、図５を参照しながら後述する。
【００３９】
一方、本実施例において、前記永久磁石１３０は、ハルバク着磁されるものが示されているが、本発明の思想はこれに限られない。すなわち、前記永久磁石１３０は、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）着磁などによっても着磁されることができる。
【００４０】
また、前記永久磁石１３０の両側端部は、相互密着できる形状の凹凸をなす。詳しくは、前記永久磁石１３０の一側端部には凸部１３１が形成され、他側端部には凹部１３２が形成される。したがって、前記凸部１３１と前記凹部１３２との結合により、前記永久磁石１３０の両側端部が相互密着されることができる。上記のように前記永久磁石１３０の両側端部が密着された後、前記永久磁石１３０が着磁されれば、前記永久磁石１３０は、その両側端部を含んで全体的に均一な着磁を行うことができる。
【００４１】
図４は、本発明の他の実施例に係る永久磁石の部分斜視図である。
【００４２】
図４に示すように、本実施例に係る永久磁石２３０は、その一面に高低の差が連続的に形成される。詳しくは、前記永久磁石２３０の磁極の中心部２３２の高さは、磁極の境界部２３４の高さより所定の大きさだけ高く形成され得る。上記のように形成されれば、空隙磁束密度を正弦波状とすることができ、モータ１００の振動／騷音を低減させることができる。
【００４３】
図５は、本発明に係るモータに用いる永久磁石がハルバク着磁される状態を概略的に示す図である。
【００４４】
図５に示すように、前記永久磁石１３０は、ハルバク着磁方式により着磁される。
【００４５】
詳しくは、まず前記永久磁石１３０に着磁される未着磁体を製造する。前記未着磁体は上述したように、希土類系金属を含んで、ゴムなどと混合し、連続的な帯状に製造される。次いで前記未着磁体はハルバク着磁方式により着磁される。ハルバク着磁を行なうにあたり、前記永久磁石１３０を正弦波状に磁化できるように、前記未着磁体に対する磁化の方向と磁軸とのなす角度が、その磁軸から遠ざかるほど大きくなるように該未着磁体を着磁させる。前記角度は、最大±９０゜になり得る。
【００４６】
本実施例では、前記未着磁体が前記ローター１２０に設置された後に着磁され、前記永久磁石１３０に製造される。上記のように製造されれば、前記ローター１２０に対する前記永久磁石１３０の設置が容易になる。これにより、前記モータ１００の製造が容易になる。
【００４７】
図６は、本発明に係るモータに用いられる永久磁石がスキュー（ｓｋｅｗ）着磁される状態を示す図であり、図７及び図８は、本発明の他の実施例に係る永久磁石がスキュー着磁される状態を示す図である。
【００４８】
図６〜図８に示すように、前記永久磁石１３０は、スキュー着磁方式により着磁される。詳しくは、前記永久磁石１３０に着磁される未着磁体が希土類系金属を含んで連続的な帯状に製造される。かかる未着磁体を所定角度（α）でスキュー着磁させる。
【００４９】
前記スキュー角度は、前記永久磁石１３０の中心線（Ｃ）を基準に、前記ステーター１１０のスロット数（Ｓ）、前記永久磁石１３０の極数（Ｐ）及び前記スロット数と極数の最小公倍数（ＬＣＭ）に対して、３６０／ＬＣＭ（Ｓ、Ｐ）〜３６０／Ｓの範囲内にあることが好ましい。
【００５０】
以下に、前記永久磁石１３０とローター１２０の結合構造について説明する。
【００５１】
図９は、図１におけるＩ−Ｉ´線の断面図である。
【００５２】
図９に示すように、本発明に係る永久磁石１３０は、ローターフレーム１２１の内側に形成される定着部１２６に設置され、両側面に粘着力を有する両面粘着テープ１４０によって前記ローターフレーム１２１の内面に付着される。
【００５３】
詳しくは、前記両面粘着テープ１４０は、その厚さが数十マイクロメーター（μｍ）までである。かかる前記両面粘着テープ１４０の厚さは、前記永久磁石１３０と前記ステーター１１０の間に形成される間隔より薄く形成され、前記永久磁石１３０及びローターフレーム１２１の厚さよりも小さく形成される。
【００５４】
また、前記両面粘着テープ１４０は、前記永久磁石１３０と同様に連続的に設けられる単一体であることが好ましい。
【００５５】
したがって、前記両面粘着テープ１４０によって前記永久磁石１３０が前記ローターフレーム１２１に付着されることにより、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１との間の磁気的なギャップが最小化される。
【００５６】
また、前記テープ１４０の粘着力は、前記モータ１００の動作時に前記ステーター１１０とローター１２０との間に作用する最大引力より大きいことが好ましい。
【００５７】
前記永久磁石１３０を前記ローターフレーム１２１に取付けるために、まずローターフレーム１２１、永久磁石１３０及び両面粘着テープ１４０を設ける。ここで、前記永久磁石１３０は上述したように希土類系金属を含み、ゴムなどと混合して連続的な帯状に製造される。
【００５８】
その後、前記永久磁石１３０の外周面に前記両面粘着テープ１４０を付着する。ここで、前記両面粘着テープ１４０の幅は、前記永久磁石１３０の幅と対応する大きさであることが好ましい。また、前記永久磁石１３０を前記ローターフレーム１２１の定着部１２６、すなわち、ローターフレーム１２１の内側面に付着する。
【００５９】
ここで、前記永久磁石１３０に両面粘着テープ１４０を取り付けた状態でローターフレーム１２１に付着せず、前記ローターフレーム１２１に両面粘着テープ１４０を取り付けた状態で、前記永久磁石１３０を前記ローターフレーム１２１に付着させることができる。
【００６０】
したがって、前記両面粘着テープ１４０を用いて簡単に前記永久磁石１３０をローターフレーム１２１に付着させることにより、作業効率が向上し、製造コストが低減することになる。
【００６１】
また、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１との間に形成される磁気的なギャップが前記両面粘着テープ１４０の厚さだけ減少することになり、前記両面粘着テープ１４０が均一の厚さを有することにより、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１との間の磁気的なギャップが安定かつ一定に維持されることができ、モータ１００の性能が向上するという利点がある。
【００６２】
図１０は本発明の他の実施例に係る図１におけるＩ−Ｉ´線の断面図である。
【００６３】
図１０に示すように、前記永久磁石１３０は、片側粘着テープ２４０によって前記ローターフレーム１２１に設置される。
【００６４】
詳しくは、前記片側粘着テープ２４０は、前記両面粘着テープ１４０とは異なってその一側にのみ粘着力を有する。また、前記片側粘着テープ２４０の幅は、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１が共に接着できるように前記永久磁石１３０の幅より大きく形成される。
【００６５】
前記永久磁石１３０をローターフレーム１２１に付着するために、まず、前記永久磁石１３０を前記ローターフレーム１２１の定着部１２６に設置する。その後、前記片側粘着テープ２４０における粘着力のある面で前記永久磁石１３０を取り囲む。上記のようにすれば、前記片側粘着テープ２４０は、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１の所定の部分を共に取り囲むことになって、前記永久磁石１３０が前記ローターフレーム１２１に付着されるようになる。
【００６６】
本実施例によれば、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１との間に接着物質が存在しなくなって、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１との間に形成される磁気的なギャップが顕著に減少するようになる。
【００６７】
また、前記永久磁石１３０を定着部１２６に設置した状態で、片側粘着テープ２４０における粘着力のある面で前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１を共に取り囲むことにより、作業効率が向上し、製造時間及びコストが低減する利点がある。
【００６８】
図１１は本発明のさらに他の実施例に係る図１におけるＩ−Ｉ´線の断面図である。
【００６９】
図１１に示すように、前記永久磁石１３０は、前記両面粘着テープ１４０により前記ローターフレーム１２１に一次的に付着され、さらに片側粘着テープ２４０により取り囲まれて二次的に前記ローターフレーム１２１に付着される。
【００７０】
前記永久磁石１３０をローターフレーム１２１に付着させるために、まず前記永久磁石１３０の外側面及び／またはローターフレーム１２１の内側面に両面粘着テープ１４０を付着した後、前記永久磁石１３０をローターフレーム１２１に付着させる。その後、前記永久磁石１３０が前記ローターフレーム１２１に付着された状態で前記片側粘着テープ２４０における粘着力のある面で、前記永久磁石１３０の内面すなわち、前記両面粘着テープ１４０が付着されている面の他側を取り囲む。上記のようにすれば、前記永久磁石１３０とローターフレーム１２１は、前記片側粘着テープ２４０の一側に共に付着されるようになる。
【００７１】
本実施例によれば、前記永久磁石１３０がローターフレーム１２１に堅く付着されて、着磁以降に永久磁石１３０が離脱することを防止する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係るモータの分解斜視図である。
【図２】本発明に係るモータに用いられる永久磁石の斜視図である。
【図３】図２に示す永久磁石を繰広げた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る永久磁石の部分斜視図である。
【図５】本発明に係るモータに用いられる永久磁石がハルバク着磁される状態を概略的に示す図である。
【図６】本発明に係るモータに用いられる永久磁石がスキュー着磁される状態を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る永久磁石がスキュー着磁される状態を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る永久磁石がスキュー着磁される状態を示す図である。
【図９】図１におけるＩ―Ｉ´線の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る図１におけるＩ―Ｉ´線の断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例に係る図１におけるＩ―Ｉ´線の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007043900.tif 000009
【図８】
2007043900.tif 000010
【図９】
2007043900.tif 000011
【図１０】
2007043900.tif 000012
【図１１】
2007043900.tif 000013
【外国語明細書】
2007043900000001.pdf