JP2016226274A - ロータアセンブリ及びこのロータアセンブリを有するモータ - Google Patents

Abstract

【課題】車両用モータ及びこれに適用されるロータアセンブリを提供する。【解決手段】マグネット載置部１１１を含むロータコア１１０と、前記マグネット載置部に挿入されるマグネット１５０と、前記マグネット載置部と前記マグネットとの間に充填される強磁性接合層と、を含むロータアセンブリを提供する。これにより、接合強度の低下なしに、磁気漏洩を防止できる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用モータ及びこれに適用されるロータに関する。

車両用モータが益々高トルク、高速仕様に進化しながらモータに適用されるロータ（ｒｏｔｏｒ）アセンブリ構造に対する強健設計が必須設計として要求されている。

一般にＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎａｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）に適用されるロータの構造は、複数枚のディスク状のロータコア部材を積層して形成する積層ロータコアを形成し、このようなロータコアにマグネットを挿入する構造に形成される。

この場合、ロータコアに挿入されるマグネットは、接着剤などを利用して前記マグネット挿入孔に接着固定する。しかし、このような固定方式は長期間モータを使用したり、高温状態で長時間使用する場合、マグネットを固定している接着剤の接着力が弱化して、マグネットが当初装着位置から動いたり、接着剤の剥離現象による異物発生、高温でのガラス転移現象によるマグネットの固定不可状態となる問題を招来することになる。

特に、マグネットを接合する場合、マグネット挿入孔に接着剤が充填できない領域が発生し、これは磁気的損失につながる問題を発生することになる。

本発明の実施例は、前記の問題を解決するために、マグネット挿入孔に挿入されるマグネットと、マグネット挿入孔に、接着性物質に強磁性粉末を含む強磁性接合層を配置して接着剤とを使用するボンディング方式から発生する磁気的損失を革新的に低減できるロータ構造を提供する。

前記の課題を解決するための手段として、本発明の実施例においては、マグネット載置部を含むロータハウジングと、前記マグネット載置部に挿入されるマグネットと、前記マグネット載置部とマグネットとの間に充填される強磁性接合層と、を含むロータアセンブリを提供する。

特に、上述のロータアセンブリの構造は、モータハウジングと前記モータハウジングに配置されるステータアセンブリと、前記ステータアセンブリ内側に配置される上述の構造のロータアセンブリと、前記ロータアセンブリの中心を貫通するシャフトと、を含むモータで実現される。

本発明の実施例によれば、マグネット挿入孔に挿入されるマグネットと、マグネット挿入孔に、接着性物質に強磁性粉末を含む強磁性接合層を配置して接着剤とを使用するボンディング方式から発生する磁気的損失を革新的に低減できる効果がある。

本発明の実施例に係るロータアセンブリの構造を説明するための概念図である。 本発明の実施例に係るロータアセンブリの構造を説明するための概念図である。 本発明の実施例に係るロータアセンブリの出力特性を示す表である。 図１ないし図３において、上述の本発明の実施例に係るロータアセンブリがシャフトと結合して組み立てられる作用状態図を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る構成及び作用を詳細に説明する。添付図面の説明において、図面符号とは関係なく同一構成要素は同一参照符号を付し、これに対する重複説明は省略するものとする。第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するのに用いるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで用いられる。

図１は、本発明の実施例に係るロータアセンブリの構造を説明するための概念図であり、図２は、図１のロータアセンブリ部分の要部を拡大した概念図である。図３は、本発明の実施例に係る強磁性接合層を適用した結果を示す表である。
図１及び図２に示すように、本発明の実施例に係るロータアセンブリ１００は、複数個のロータコア部材が積層されるロータコア１１０と前記ロータコア１１０のマグネット挿入孔１１１内部に挿入される複数個のマグネット１５０を含んで構成される。この場合、ロータコアの最上部のマグネット挿入孔１１１の周辺部には最上層のロータコア部材を圧入してマグネット挿入孔に突出される構造の支持部１１２を設けてマグネットの離脱防止のための補強構造をさらに形成することができる。

特に、前記マグネット挿入孔１１１と前記マグネット１５０との間には強磁性接合層を充填して硬化させた構造で結合されるようにする。前記強磁性接合層とは、従来のマグネットをロータコアに挿入する際に適用する、多様な接着性樹脂の構成に強磁性粉末を混合させた物質を意味し、この場合、前記強磁性粉末は、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）のような金属粉末や、鉄にボロンとカーボンを含むガラス形成元素及びシリコンを含む半金属元素を含む比透磁率μｒ＞＞１の特性を有する物質として定義する。

この場合、前記強磁性接合層は、前記接着性樹脂と前記強磁性金属粉末との組成比を２：（１〜１．５）の割合で混合したものを使用してもよい。この組成比の範囲を超える強磁性金属粉末の混合は、磁気漏洩を防止する効果は優れるが、接着性が悪いためマグネットの脱落などの問題を引き起こすことになり、この組成比の範囲未満の強磁性粉末の混合は、磁気漏洩の防止特性の向上を期待することができない。

図３は、図１及び図２の構造において、接着性樹脂を１００の割合にしてマグネットを挿入固定したロータアセンブリと、接着性樹脂と強磁性体との混合割合を２：１にしてマグネットを挿入固定したロータアセンブリとの逆起電力（Ｋｅ）の値を比較したものである。この場合、本実施例において、逆起電力が２．８％程度増加したことを確認することができる。これは接合強度の低下なしに、磁気漏洩を防止して、モータの出力を増加することができることを示すものである。

図４は、図１ないし図３で上述した本発明の実施例に係るロータアセンブリがシャフトと結合して組み立てられる作用状態図を示す図である。

図４に示すように、図１で上述した本発明の実施例に係るロータアセンブリ１００の中心を貫通するシャフト２００が結合され、上述のロータアセンブリ１００の上下部面には固定プレート１２０、１３０が配置され、特に、前記ロータアセンブリの構造に、マグネット挿入孔とマグネットとの接合を上述の強磁性接合層を用いて接合することで、マグネットを安定的に固定できると共に、磁気漏洩を防止して出力を向上できるようにする。このようなロータアセンブリは、今後モータハウジングとステータアセンブリなどが構造物と結合して多様なモータを実現させることができる。

前述の本発明の詳細な説明では、具体的な実施例について説明したが、本発明の範疇から逸脱しない範囲内で多様な変形が可能である。本発明の技術的思想は、本発明に記述した実施例に限定されない。また、特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって決められるべきである。

１００・・ロータアセンブリ、
１１０・・ロータコア、
１１１・・マグネット挿入孔、
１２０・・第１固定プレート、
１２１・・マグネット固定用圧入パターン、
１３０・・第２固定プレート、
１４０・・シャフト結合溝、
１５０・・マグネット、
２００・・シャフト。

Claims (7)

1. マグネット載置部を含むロータコアと、
   前記マグネット載置部に挿入されるマグネットと、
   前記マグネット載置部と前記マグネットとの間に充填される強磁性接合層と、
   を含むことを特徴とする、ロータアセンブリ。
2. 前記強磁性接合層は、
   接着性樹脂に強磁性粉末を含むことを特徴とする、請求項１に記載のロータアセンブリ。
3. 前記接着性樹脂と強磁性粉末との組成比は、２：（１〜１．５）の割合で混合することを特徴とする、請求項２に記載のロータアセンブリ。
4. 前記強磁性粉末は、
   Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）から選択されるいずれか１つの粉末であることを特徴とする、請求項３に記載のロータアセンブリ。
5. ロータコアの最上部のマグネット挿入孔の周辺部には最上層のロータコア部材を圧入してマグネット挿入孔に突出される構造の支持部を設けることを特徴とする、請求項４に記載のロータアセンブリ。
6. モータハウジングと、
   前記モータハウジングに配置されるステータアセンブリと、
   前記ステータアセンブリ内側に配置されるロータアセンブリと、
   前記ロータアセンブリの中心を貫通するシャフトと、を含み、
   前記ロータアセンブリは、
   マグネット載置部を含むロータハウジングと、
   前記マグネット載置部に挿入されるマグネットと、
   前記マグネット載置部と前記マグネットとの間に充填される強磁性接合層と、
   を含むことを特徴とする、ＥＰＳモータ。
7. 前記ロータアセンブリの上下部面には固定プレートが配置されけることを特徴とする、請求項６に記載のＥＰＳモータ。