马达的制作方法

本发明涉及电机(motor)。

背景技术：

马达是将由定子和转子的电磁相互作用产生的旋转力提供到转轴的装置。为了产生旋转力，在定子卷绕线圈，当向线圈施加时，转子进行旋转。马达可以在洗衣机、冰箱、压缩机以及吸尘器等多种领域使用。例如，马达可以通过转轴与洗衣机的滚筒连接而实现滚筒的旋转。

通常，永久磁铁型马达可以根据永久磁铁的附接形式分为表面附接式(surfacemountedmagnet)和埋入式(interiorpermanentmagnet)。表面附接式是指永久磁铁附接于转子芯的表面的形式。埋入式是指永久磁铁埋入在转子芯内的形式。在埋入式中，转子芯和永久磁铁沿着与转轴的轴向平行的高度方向竖立的形式可以被细分为轮辐式(spoketype)。

轮辐式马达具有能够通过利用转子芯的磁通量的集中效果来提高转子的效率和性能的优点。然而，当在轮辐式马达产生的转轴的转速过快时，转子的结构强度可能降低。例如，当进行脱水操作时，安装在洗衣机的马达的转轴以比其它操作更快的速度旋转，并且可以超过1200rpm。

当马达的转轴过度旋转时，强大的离心力作用在马达的转子上。此外，由于该强大的离心力，可能产生转子的永久磁铁或转子芯在转子的径向上分离的损坏。为了解决这种问题，在现有专利文献韩国公开专利公报第10-2012-0110275号(2012.10.10.)中公开了一种结构、即、第一紧固构件152配置在永久磁铁140和转子芯131的上方和下方，第二紧固构件153以贯通转子芯131的方式配置。

当马达的转轴以慢速旋转时，在所述现有专利文献中公开的结构可以利用两个紧固构件152、153和转子壳体150来防止永久磁铁140和转子芯131脱离。然而，第一紧固构件152、第二紧固构件153以及转子壳体150彼此以单个部件构成，因此，当马达的转轴以非常快的速度旋转时，因各个部件之间的物理结合力而导致损坏的可能性非常高。

并且，第一紧固构件152分别配置在永久磁铁140和转子芯131的上方和下方，因此，将导致马达的尺寸增大。

并且，为了制造所述现有专利文献的结构，需要以预定顺序依次组装转子壳体150、转子芯131、永久磁铁140、第一紧固构件152以及第二紧固构件153等。在这方面，生产率非常低，尤其是，随着紧固构件的数量增加，不利于大量生产。

此外，为了结合多个紧固构件，需要在转子芯形成孔。孔的过度增加将导致提供磁通量通路(path)的转子芯的性能降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提出一种能够防止芯和永久磁铁在径向上破损的结构的马达。尤其，本发明的目的在于，提供一种能够改善马达的结构强度而不会降低马达的性能或增大尺寸的结构。

本发明的目的在于，提供在改善转子的结构强度的同时不会引起转子的性能退化的转子芯段和永久磁铁的最佳形状、最佳尺寸以及各种最佳比率。

本发明的目的在于，提供一种将转子芯段和永久磁铁稳定地设置在适当位置，并且能够牢固地保持该结合状态的结构。

本发明的马达包括转子，所述转子包括：多个转子芯段，沿着所述转子的圆周方向以彼此隔开的方式排列，以形成多个永久磁铁配置插槽，并且设置有朝向与所述转子结合的转轴的轴向平行的方向形成的孔；以及多个永久磁铁，逐一插入所述多个永久磁铁配置插槽，以沿着所述转子的圆周方向与所述多个转子逐一交替地排列；以及转子支架，形成为固定所述多个转子芯段和所述多个永久磁铁，并具有插入到所述孔的多个转子支架销，所述转子支架包括：基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述多个转子芯段和所述多个永久磁铁的方式形成，以及多个永久磁铁固定夹具孔，仅在所述基部的内侧端和外侧端中的内侧端形成，以使所述多个永久磁铁暴露。

所述孔的直径a与所述转子芯段的两侧面之间的直线距离b的比率a/b为0.4至0.7。

所述马达包括定子和以能够旋转的方式配置于所述定子的内侧或外侧的转子。

所述转子还包括转子支架，所述转子支架包括转子支架销，形成为固定所述多个转子芯段和所述多个永久磁铁，并且插入于所述孔。

所述多个转子芯段分别包括：具有所述孔的主体；朝向所述转子的圆周方向从所述主体的内侧端向两侧凸出的头部；以及凸起，从所述主体的外侧端凸出，并朝向彼此远离的方向延伸为两部分，以形成转子芯插槽，所述孔在所述转子的径向上形成于所述主体的内侧端和所述转子芯插槽之间。

以所述转子的径向为基准的所述孔和所述转子芯插槽的直线距离为0.45mm以上。

所述转子芯段通过堆叠单张的电磁钢板来形成，所述主体设置有形成于所述孔周围的凸包，所述凸包从各个电磁钢板的一个表面凸出并从相同位置的另一表面凹入而形成，所述孔和所述凸包之间的直线距离为0.45mm以上。

所述主体的两侧面之间的直线距离b形成为朝向所述转子芯段的外侧逐渐增加，形成在所述两个凸起的外侧的两侧面之间的直线距离c形成为朝向所述转子芯段的外侧逐渐增加，并且，形成在所述两个凸起的外侧的两侧面之间的直线距离c比所述主体的两侧面之间的直线距离b以更大幅度增加。

所述多个永久磁铁分别包括：朝向所述转子的圆周方向的第一作用面；以及与所述第一作用面形成钝角的边界的第二作用面，并且，所述主体的侧面与所述第一作用面面接触，所述凸起的侧面与所述主体的侧面形成钝角的边界，以与所述第二作用面面接触。

所述钝角为190°至230°。

以所述转子的径向为基准的所述第二作用面的径向长度d由所述永久磁铁的径向长度e和所述第一作用面的径向长度f的差(d＝e-f)限定，所述第二作用面的径向长度d与所述永久磁铁的径向长度e的比率d/e为0.15至0.35。

所述多个转子芯段和所述多个永久磁铁分别在所述平行于转轴的轴向的方向上，具有彼此位于相反侧的第一端和第二端，所述转子支架包括：第一端基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述第一端的方式形成；以及第二端基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述第二端的方式形成，在所述平行于转轴的轴向的方向上，所述转子支架销的长度g小于所述第一端基部和所述第二端基部之间的距离h(g<h)。

所述多个转子芯段和所述多个永久磁铁分别在所述平行于转轴的轴向的方向上，具有彼此位于相反侧的第一端和第二端，所述转子支架包括：第一端基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述第一端的方式形成；第二端基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述第二端的方式形成；以及多个永久磁铁固定夹具孔，形成于所述第一端基部和所述第二端基部中的任意一个的内侧端，以使所述多个永久磁铁暴露。

所述多个永久磁铁固定夹具孔仅形成于所述第一端基部的内侧端和外侧端中的内侧端，所述多个永久磁铁固定夹具孔仅形成于所述第二端基部的内侧端和外侧端中的内侧端。

所述转子支架具在所述平行于转轴的轴向的方向上延伸的多个内侧柱，以使所述第一端基部的内侧端和所述第二端基部的内侧端彼此连接，所述多个永久磁铁固定夹具孔在每个所述第一端基部和所述多个内侧柱的边界处形成，或者，在每个所述第二端基部和所述多个内侧柱的边界处形成。

所述多个永久磁铁固定夹具孔沿着所述转子支架的圆周方向形成在彼此隔开的位置。

所述多个转子芯段和所述多个永久磁铁分别在所述平行于转轴的轴向的方向上具有彼此位于相反侧的第一端和第二端，所述转子支架包括：第一端基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述第一端的方式形成；第二端基部，在所述平行于转轴的轴向的方向上，以围绕所述第二端的方式形成；以及多个转子支架孔，形成于所述第一端基部和所述第二端基部中的任意一个，并且在所述平行于转轴的轴向的方向上形成在每个面向所述转子支架销的位置。

所述多个永久磁铁分别具有以朝向所述定子的方式配置的内侧面、和以朝向所述内侧面的相反侧的方式配置的外侧面，以所述转子的圆周方向为基准，所述外侧面的长度i与所述内侧面的长度j的比率i/j为0.6至0.8。

所述转子芯段的两侧面之间的直线距离k朝向所述转子芯段的外侧端逐渐增大，所述转子芯段的两侧面以所述转子的径向为基准彼此对称。

所述转子芯段的两侧面之间的直线距离k朝向所述转子芯段的外侧端逐渐增大，所述转子芯段的两侧面中的任意一面形成为与所述转子的径向平行，所述转子芯段的两侧面中的另一面形成为相对于所述转子的径向倾斜。

所述多个永久磁铁分别具有彼此朝向相反侧的两个作用面，所述两个作用面中的任意一面形成为凹入的曲面，所述两个作用面中的另一面形成为凸出的曲面，并且，所述多个转子芯段分别包括：第一侧面，形成为凸出的曲面，以在所述转子的圆周方向上与配置在所述转子芯的一侧的永久磁铁的凹入的作用面面接触；以及第二侧面，形成为凹入的曲面，以在所述转子的圆周方向上与配置在所述转子芯段的另一侧的永久磁铁的凸出的作用面面接触。

所述多个转子芯段分别包括：具有所述孔的主体；朝向所述转子的圆周方向从所述主体的内侧端向两侧凸出的头部；以及朝向所述转子的圆周方向从所述主体的外侧端向两侧凸出的凸起。

附图说明

图1是示出与本发明相关的马达的一实施例的立体图。

图2是示出将在图1中示出的转子沿着轴向切断的状态的立体图。

图3是转子的分解立体图。

图4是放大示出在图3中示出的iv部分的部分立体图。

图5是转子芯段和永久磁铁的平面图。

图6是示出转子芯段和永久磁铁的另一实施例的平面图。

图7是示出转子芯段和永久磁铁的又一实施例的平面图。

图8是示出转子芯段和永久磁铁的又一实施例的平面图。

图9是示出转子芯段和永久磁铁的又一实施例的平面图图。

具体实施方式

下面，参照附图，进一步对与本发明相关的马达进行详细说明。

在本说明书中，即使在不同的实施例，也对相同或相似的构成赋予相同或相似的附图标记，并且，其说明由之前的说明代替。

应理解，当描述某一构成要素“连接”或“接触”于另一构成要素时，可以是直接连接或接触于另一构成要素，但是也可以在其间存在其他构成要素。相反，当描述某一构成要素“直接连接”或“直接接触”于另一构成要素时，应理解为其间不存在其他构成要素。

除非上下文另有明确规定，本说明书中使用的单数表达包括复数表达。

图1是示出与本发明相关的马达100的一实施例的立体图。

马达100包括定子(stator)110和转子(rotor)120。

定子110包括定子芯(statorcore)111、绝缘体(insulator)112以及线圈(coil)113。

定子芯111通过沿着结合于马达100的转轴的轴向堆叠多个单张的电磁钢板(磁性体)而形成。定子芯111可以在从所述转轴隔开的位置以围绕所述转轴的方式构成。

绝缘体112沿着平行于转轴(未图示)的轴向的方向(图1中的上下方向)在一侧和另一侧(在上下)结合于定子芯111。绝缘体112由电绝缘材料形成。绝缘体112具有定子固定部112a和齿绝缘部112b。

定子固定部112a从绝缘体112的圆周朝向转轴凸出。定子固定部112a形成为多个。多个定子固定部112a沿着绝缘体112的圆周在彼此隔开的位置形成。在定子固定部112a形成朝向平行于转轴的轴向的方向开口的紧固构件固定孔。通过在所述紧固构件固定孔结合紧固构件来固定定子110的位置。

齿绝缘部112b从绝缘体112的圆周向径向凸出。齿绝缘部112b通过围绕用于卷绕线圈113的齿(teeth)(未图示)来使线圈113与连接于轭(yoke)(未图示)的齿绝缘。

线圈113卷绕于各个齿绝缘部112b。在图1中示出了集中绕组。电流施加到线圈113。马达100利用施加到线圈113的电流来运转。

转子120以能够旋转的方式配置于定子110的内侧或外侧。内侧和外侧由是否朝向配置于转子120的径向上的中心的转轴或朝向其相反方向确定。朝向转轴的方向是内侧，从转轴远离的方向是外侧。在图1中示出了转子120配置于定子110的外侧的外转子120(outerrotor)。

转子120包括转子支架(rotorframe)121。转子支架121还可以被称为转子壳体(rotorhousing)。转子支架121可以形成为围绕定子110。

转子支架121包括轴衬结合部121a、轮辐(spoke)121b以及外壁121e。

轴衬结合部121a形成为与贯通由定子110围绕的区域的转轴结合。轴衬结合部121a在转子120的径向上形成于转子支架121的中心。转子支架121的中心相当于面向由定子110围绕的区域的位置。

轴衬结合部122a形成为与轴衬122结合。轴衬(bushing)122是指与转轴相连接的部件。转轴的一端结合于所述轴衬122，另一端可以与洗衣机的滚筒等接收马达100的旋转力的对象直接连接。

轴衬122可以具有与中空的圆柱相似的形状。轴衬122在中空的内周面具有螺纹122a，以能够与转轴结合。转轴直接插入于轴衬122。转轴和转子支架121通过轴衬122来彼此结合。

在轴衬结合部122a的周围形成加强筋122a1。加强筋122a1在轴衬结合部122a的圆周形成多个，多个加强筋122a1沿着倾斜于转轴的方向从轴衬结合部122a和轮辐121b的边界凸出。

轮辐121b从轴衬结合部121a向径向延伸，或朝向相对于所述径向倾斜锐角的方向延伸。轮辐121b设置有多个，并且，可以以彼此朝向不同方向的方式在轴衬结合部121a的圆周排列。轮辐121b在平行于转轴的轴向的方向上，形成在覆盖定子110的一侧或另一侧的位置。以图1为基准，定子110的下侧可以相当于所述一侧，定子110的上侧可以相当于所述另一侧。在此情况下，轮辐121b形成在从下方覆盖定子110的下侧的位置。

当在轴衬结合部122a的圆周沿着径向形成多个轮辐121b时，在多个轮辐121b之间形成散热孔122b1。因马达的运转而在马达产生的热量可以通过所述散热孔122b1排出。

外壁121e形成为在转子120的径向上围绕定子110。在外壁121e的内侧设置后述的多个转子芯(或多个转子芯段rotorcoresegments、或转子芯块rotorcoreblocks)123和多个永久磁铁124。

作为参考，在图1中，对具有外转子(outerrotor)120的轮辐121b式马达100进行了说明，但是，本发明并不一定限于具有外转子120的轮辐121b式马达100。例如，本发明可以适用于具有内转子120的埋入式马达。

参照除了定子110以外仅示出转子120的图2，对未在图1中说明的附图标记进行说明。

图2是示出将在图1中示出的转子120沿着轴向切断的状态的立体图。

图3是转子120的分解立体图。

图4是放大示出在图3中示出的iv部分的部分立体图。

转子120包括多个转子芯段123、多个永久磁铁124以及转子支架121。

多个转子芯段123在定子110的外侧沿着转子120的圆周方向彼此隔开地排列，以形成永久磁铁配置插槽ms。多个转子芯段123沿着转子120的圆周方向彼此隔开地排列，由此在每两个转子芯段123之间形成永久磁铁配置插槽ms。永久磁铁配置插槽ms是由靠近所述永久磁铁配置插槽ms配置的两个转子芯段123的侧表面、两个转子芯段123的头部123b以及两个转子芯段123的凸起123c围绕的区域。

多个转子芯段123通过将单张的电磁钢板(磁性体)沿着与转轴的轴向平行的方向堆叠多个来形成。单张的电磁钢板可以具有相同的形状。然而，以电磁钢板的堆叠方向为基准配置于下端的至少一个电磁钢板和配置于上端的至少一个电磁钢板可以大于其它电磁钢板，以支撑永久磁铁124。

如果要在平行于转轴的轴向的方向上利用具有0.5mm厚度的单张的电磁钢板构成具有39mm高度的转子芯段123时，则可以堆叠78张电磁钢板。

转子芯段123起到集中永久磁铁124的力的作用。当永久磁铁124的力集中于转子芯段123时，马达100的性能显著提高。然而，当多个转子芯段123彼此连接时，马达100的效率降低。因此，为了提高马达100的效率，多个转子芯段123优选为彼此隔开。

参照图3，各个转子芯段123包括主体123a、头部123b、凸起123c、孔(hole)123d、转子芯插槽123e以及凸包(mac)123f。

主体123a相当于占据转子芯段123的最大体积的部分。主体123a在转子120的圆周方向上以面向永久磁铁124的方式配置。主体123a的两侧面以面向永久磁铁124的第一作用面124a的方式配置，并且，与所述第一作用面124a面接触。

多个转子芯段123可以被理解为沿着中空的圆柱的侧面排列。位于与所述圆柱的内径相对应的圆周的部分相当于主体123a的内侧端。此外，主体123a的外侧端是指形成后述的凸起123c和转子芯插槽123e的部分。主体123a的内侧端在从定子110隔开的位置以面向所述定子110的方式配置。

以转子120的圆周方向为基准的主体123a的宽度可以形成为越从主体123a的内侧端到外侧端越宽。例如，在转子120的圆周方向上，主体123a的两侧面之间的直线距离越从主体123a的内侧端到外侧端越远。

当将对应于转子芯段123的内侧端的虚拟的第一圆周与对应于转子芯段123的外侧端的虚拟的第二圆周进行比较时，第二圆周大于第一圆周。当永久磁铁124的第一作用面124a沿着平行于转子120的径向的方向延伸时，基于第一圆周和第二圆周的差异的面积需要由转子芯段123填充。以转子120的圆周方向为基准的主体123a的宽度形成为越从内侧端到外侧端越宽，以填充所述面积。由此，在转子120的圆周方向上，多个转子芯段123和多个永久磁铁124可以排列成没有中空空间。

头部123b朝向转子120的圆周方向从主体123a的内侧端向两侧凸出。在一个转子芯段123形成两个头部123b。

以一个永久磁铁124为基准，在面向所述永久磁铁124的内侧面的位置形成两个头部123b。所述两个头部123b限制朝向转轴的永久磁铁124的移动。两个头部123b中的任意一个相当于在所述永久磁铁124的一侧配置的转子芯段123的头部123b，另一个相当于在所述永久磁铁124的另一侧配置的转子芯段123的头部123b。

所述两个头部123b在转子120的圆周方向上彼此隔开配置。当两个头部123b彼此连接时，导致马达100的性能降低。为了使马达100的性能最大化，所有转子芯段123优选为彼此隔开，所有永久磁铁124优选为彼此隔开。因此，从马达100的性能观点上看，所述两个头部123b也优选为彼此隔开。

凸起123c从主体123a的外侧端凸出。凸起123c朝向彼此远离的方向延伸为两部分，以形成转子芯插槽123e。在一个转子芯段123形成两个凸起123c。两个凸起123c朝向倾斜于转子120的径向的方向凸出。凸起123c的两侧面以面向永久磁铁124的第二作用面124b的方式配置，并且，与所述第二作用面124b面接触。

以一个永久磁铁124为基准，在面向所述永久磁铁124的外侧面的位置形成两个凸起123c。当运转马达100时，所述两个凸起123c限制因离心力而朝向从转轴远离的方向移动的永久磁铁124。两个凸起123c中的任意一个相当于在所述永久磁铁124的一侧配置的转子芯段123的凸起123c，另一个相当于在所述永久磁铁124的另一侧配置的转子芯段123的凸起123c。

所述两个凸起123c在转子120的圆周方向上彼此隔开配置。当两个凸起123c彼此连接时，马达100的性能降低。为了使马达100的性能最大化，所有转子芯段123优选为彼此隔开，所有永久磁铁124优选为彼此隔开。因此，从马达100的性能观点上看，所述两个凸起123c也优选为彼此隔开。

在主体123a形成孔123d。孔123d朝向平行于转轴的轴向的方向(图2和图3中的上下方向)开口。孔123d在转子120的径向上形成于主体123a的内侧端和外侧端之间。在主体123a的外侧端形成转子芯插槽123e，因此，孔在转子120的径向上形成于主体123a的内侧端和转子芯插槽123e之间。

转子芯插槽123e在转子120的圆周方向上形成于两个凸起123c之间。转子芯插槽123e可以被理解为以转子120的径向为基准在两个凸起123c之间朝向主体123a凹入的形状。转子芯插槽123e的圆周形成为具有半圆或与半圆相似的形状的截面的曲面。

孔123d和转子芯插槽123e是在后述的插入注塑过程中用于容纳模具销或熔融的注塑原料的区域。为了插入注塑，多个转子芯段123需要安置于模具内，多个转子芯段123需要在模具内固定于适当位置。在模具形成多个模具销，以使各个转子芯段123固定于适当位置。当将转子芯段123配置在模具内，以使各个模具销插入于所述孔123d或转子芯插槽123e时，完成各个转子芯段123的固定。

在利用模具销来将多个转子芯段123安置在模具内的适当位置之后，当在所述模具内投入熔融状态的注塑原料时，在孔123d和转子芯插槽123e填充注塑原料。当完成插入注塑并从模具分离注塑物(成形品)时，在设置过模具销的区域残留孔123d和转子芯插槽123e。此外，在填充过注塑原料的区域形成后述的转子支架销121g和销加强筋121h。

凸包123f在每个构成各个转子芯段123的单张的电磁钢板形成。凸包123f从各个电磁钢板的一面凸出，并且，形成为从与所述凸出位置相同的位置的另一面凹入(recess)的凸起形状。凸包123f可以在孔123d的周围形成为多个，在附图中示出了三个凸包123f形成于各个电磁钢板的结构。

凸包123f是用于将单张的电磁钢板在彼此对应的位置排序并堆叠的结构。当以彼此面向的方式配置的两个电磁钢板中的任意一个凸出的凸包123f以插入于另一个凹入的凸包123f的方式堆叠多个电磁钢板时，构成转子芯段123的电磁钢板可以沿着平行于转轴的轴向的方向彼此排序。

多个转子芯段123在转子120的径向上暴露于转子120的内侧。其中，转子120的内侧是指设置有轴衬122的位置。

另外，多个永久磁铁124在每个多个永久磁铁配置插槽ms中插入一个，以沿着转子120的圆周方向与多个转子芯段123逐一交替排列。多个永久磁铁124与多个转子芯段123逐一交替排列，因此，在转子120设置相同数量的永久磁铁124和转子芯段123。

各个永久磁铁124具有第一作用面124a和第二作用面124b。永久磁铁124的磁力线在第一作用面124a和第二作用面124b产生。

第一作用面124a相当于永久磁铁124的最宽的面。第一作用面124a朝向转子120的圆周方向。第一作用面124a可以与转子120的径向平行。第一作用面124a在转子120的圆周方向上面向主体123a的侧面。第一作用面124a与主体123a的侧面面接触。

第二作用面124b与第一作用面124a形成钝角的边界。当第二作用面124b与第一作用面124a形成钝角的边界时，第二作用面124b与转子120的径向倾斜地形成。当将朝向转轴的方向称为转子120的内侧方向且将从转轴远离的方向称为转子120的外侧方向时，第二作用面124b比第一作用面124a形成在转子120的更外侧方向。

当第一作用面124a和第二作用面124b形成钝角的边界时，在第一作用面124a和第二作用面124b的边界形成拐角。所述拐角与转轴的轴向平行。

当第一作用面124a和第二作用面124b形成钝角的边界时，以转子120的圆周方向为基准的永久磁铁124的宽度越从所述第一作用面124a和所述第二作用面124b的边界到永久磁铁124的外侧端逐渐变窄。通过第二作用面124b逐渐变窄的永久磁铁124的外侧端与转子芯段123的逐渐变宽的凸起123c相对应。

以转子120的径向为基准，当从转子120的内侧观察多个永久磁铁124时，多个永久磁铁124由多个转子芯段123和转子支架121的内侧柱121f遮挡。此外，当从转子120的外侧观察多个永久磁铁124时，多个永久磁铁124由转子支架121的外壁121e遮挡。其中，转子120的内侧是指设置有轴衬122的位置。此外，转子120的外侧是指以多个转子芯段123或多个永久磁铁124为基准在径向上相当于轴衬122的相反侧的位置。

多个转子芯段123和多个永久磁铁124分别在平行于转轴的轴向的方向上具有第一端和第二端。其中，以在图2中示出的方向为基准，第一端是指多个转子芯段123的下端、多个永久磁铁124的下端。此外，第二端是指多个转子芯12的上端、多个永久磁铁124的上端。

然而，序数中的第一和第二不包含特别意义，而用于区分彼此。因此，将多个转子芯段123的上端、多个永久磁铁124的上端称为第一端也无妨。并且，将转子芯段123的下端、多个永久磁铁124的下端称为第二端也无妨。

参照图2至图4说明转子支架121的详细结构。

转子支架121在面向定子110的中心的位置通过设置于轴衬结合部121a的轴衬122与转轴连接。转子支架121以固定多个转子芯段123和多个永久磁铁124的方式形成。当将多个转子芯段123和多个永久磁铁124投入于模具并形成转子支架121时，转子支架121与所述多个转子芯段123和所述多个永久磁铁124一体化。

其中，一体化是指通过后述的插入注塑来形成一个主体。组装体通过依次将部件彼此结合来形成，并且，可以以与结合的相反顺序拆卸。相反，在一体化的主体中没有组装或分解的概念，因此，与组装体存在如下所述的差异、即、除非自行损坏，否则不会被拆卸。

转子支架121形成为整体中空且具有任意一个底面的圆柱形状。转子支架121包括轴衬结合部121a、轮辐(spoke)121b、第一端基部121c、第二端基部121d、外壁121e、多个内侧柱121f、转子支架销121g、销加强筋121h、转子支架孔121i、多个转子芯固定夹具孔121j以及多个永久磁铁固定夹具孔121k。

在前述中，参照图1，已经对轴衬结合部121a和轮辐121b进行了说明。

第一端基部121c形成为环形，以覆盖多个转子芯段123的第一端和多个永久磁铁124的第一端。第一端基部121c形成于轮辐121b的外周。第一端基部121c在平行于转轴的轴向的方向(下侧)上覆盖多个转子芯段123的第一端和多个永久磁铁124的第一端。第一端基部121c支撑多个转子芯段123的第一端和多个永久磁铁124的第一端。

第二端基部121d形成为环形，以覆盖多个转子芯段123的第二端和多个永久磁铁124的第二端。第二端基部121d在平行于转轴的轴向的方向(上侧)上覆盖多个转子芯段123的第二端和多个永久磁铁124的第二端。第二端基部121d支撑多个转子芯段123的第二端和多个永久磁铁124的第二端。

第一端基部121c和第二端基部121d在平行于转轴的轴向的方向上形成于彼此隔开的位置。第一端基部121c和第二端基部121d在平行于转轴的轴向的方向上以面向彼此的方式配置。朝向平行于转轴的轴向的方向的多个转子芯段123的移动和多个永久磁铁124的移动由第一端基部121c和第二端基部121d防止。

外壁121e在转子120的径向上以围绕多个转子芯段123的凸起123c和多个永久磁铁124的外侧端的方式形成。如后述所述，在转子芯插槽123e插入转子支架销121g，并且，外壁121e在转子120的径向上以围绕转子芯段123和转子支架销121g的外侧的方式形成。例如，外壁121e向平行于转轴的轴向的方向延伸，以使第一端基部121c和第二端基部121d彼此连接，并且，沿着第一端基部121c的外侧端和第二端基部121d的外侧端延伸。

外壁121e形成于转子支架121的最外侧。因此，多个转子芯段123和多个永久磁铁124在转子120的外侧全部由外壁121e遮挡。

多个内侧柱121f向平行于转轴的轴向的方向延伸，以使第一端基部121c的内侧端和第二端基部121d的内侧端彼此连接。其中，内侧端是指与转子支架121的内径相对应的圆周部分。

多个内侧柱121f在沿着转子支架121的圆周方向彼此隔开的位置形成。其中，转子支架121的圆周方向是指所述第一端基部121c的内侧端的圆周方向和/或第二端基部121d的内侧端的圆周方向。

多个内侧柱121f彼此隔开，因此，在每个由第一端基部121c的内侧端、第二端基部121d的内侧端、以及内侧柱121f定义的区域形成开口o。

多个转子芯段123的内侧端通过开口o在转子120的径向上暴露。转子芯段123的内侧端是指主体123a的内侧端。在转子120的径向上暴露的转子芯段123的内侧端面向定子110。

参照图2，多个转子芯段123和多个内侧柱121f沿着第一支架121的圆周方向逐一交替地形成。此外，多个永久磁铁124在第一支架121的径向上由多个转子芯段123和所述多个内侧柱121f遮挡。

各个转子芯段123的头部123b和各个内侧柱121f在相对于转子支架121的径向倾斜的方向上面接触。因此，多个内侧柱121f在径向上支撑多个转子芯段123。此外，朝向转子支架121的内侧的(朝向转轴)的多个转子芯段123的移动由多个内侧柱121f防止。

多个转子支架销121g从第一端基部121c朝向第二端基部121d凸出。多个转子支架销121g沿着平行于转轴的轴向的方向延伸。根据情况，多个转子支架销121g还可以从第二端基部121d朝向第一端基部121c凸出。

多个转子支架销121g在转子支架121的径向上形成于第一端基部121c的内侧端和外壁121e之间。此外，多个转子支架销121g可以沿着转子支架121的圆周方向位于彼此隔开的位置。还可以在相同的径向上形成两个以上的转子支架销121g。

当在相同的径向上形成两个以上的转子支架销121g时，一个形成在相对从外壁121e较远的位置，另一个形成在相对靠近外壁121e的位置。形成在相对从外壁121e较远位置的转子支架销121g插入于转子芯段123的孔123d。

用于加强与外壁121e的连接强度的销加强筋121h可以形成在转子支架销121g的周围，所述转子支架销121g在相同的径向上相对靠近外壁121e形成。销加强筋121h可以分别形成在各个转子支架销121g的两侧。销加强筋121h形成为连接转子支架销121g和外壁121e。销加强筋121h可以在平行于转轴的轴向的方向上具有与转子支架销121g相同的高度。相对靠近外壁121e形成的转子支架销121g和其周围的销加强筋121h插入于转子芯段的转子芯插槽123e。

当通过插入注塑来形成转子支架121时，在由熔融的注塑原料填充过的区域形成转子支架销121g和销加强筋121h。因此，形成在相对从外壁121e较远位置的转子支架销121g具有与转子芯段123的孔123d相对应的形状。并且，相对靠近外壁121e形成的转子支架销121g和其周围的销加强筋121h具有与转子芯插槽123e相对应的形状。

转子支架孔121i沿着平行于转轴的轴向的方向形成在与所述转子支架121相向的位置。当转子支架销121g形成于第一端基部121c时，转子支架孔121i形成于第二端基部121d。相反，当转子支架销121g形成于第二端基部121d时，转子支架孔121i形成于第一端基部121c。

转子支架孔121i是最初在进行用于制造转子120的插入注塑时配置模具销的位置。即使在模具内填充用于插入注塑的熔融的原料，熔融的注塑原料也仅填充在模具销的上方或下方，而在设置模具销的位置不能存在熔融的注塑原料。因此，进行插入注塑之后，在原有熔融的注塑原料的区域残留转子支架销121g和销加强筋，在原有模具销的区域留有转子支架孔121i。

当插入注塑完成的转子120从模具分离时，转子120从模具销脱离。转子支架销121g和转子支架孔121i之间的间隔可以被理解为相当于模具销的长度。此外，模具销的长度和转子支架销121g的长度的和可以被理解为是第一端基部121c和第二端基部121d之间的距离。因此，在平行于转轴的轴向的方向上，转子支架销121g的长度小于第一端基部121c和第二端基部121d之间的距离h。

多个转子芯固定夹具孔121j可以形成于第一端基部121c和第二端基部121d中的任意一个。多个转子芯固定夹具孔121j可以沿着外壁121e和内侧柱121f之间的圆周形成。多个转子芯固定夹具孔121j形成于彼此隔开的位置。

在用于制造转子120的模具可以形成用于固定多个转子芯段123的转子芯固定夹具。转子芯固定夹具使安置于模具销的各个转子芯段123沿着平行于转轴的轴向的方向紧贴于模具销。因此，可以沿着所述方向固定各个转子芯段123。

即使在模具内填充用于插入注塑的熔融的原料，也不能在设置有转子芯固定夹具的位置存在熔融的原料。因此，进行插入注塑之后留有转子芯固定夹具孔121j。

永久磁铁固定夹具孔121k形成于第一端基部121c和内侧柱121f的边界或第二端基部121d和内侧柱121f的边界。永久磁铁固定夹具孔121k在转子支架121的径向上，在每个与各个永久磁铁124相对应的位置形成。

在用于制造转子120的模具可以形成用于固定多个永久磁铁124的永久磁铁固定夹具。永久磁铁固定夹具使安置于模具销的各个永久磁铁124沿着平行于转轴的轴向的方向紧贴于模具销。因此，可以沿着所述方向固定各个永久磁铁124。

即使在模具内填充用于插入注塑的熔融的原料，也不能在设置有永久磁铁固定夹具的位置存在熔融的原料。因此，进行插入注塑之后留有永久磁铁固定夹具孔121k。永久磁铁124通过永久磁铁固定夹具孔121k在视觉上暴露，因此，可以在视觉上通过永久磁铁固定夹具孔121k从转子支架121的外侧确认永久磁铁124的位置。

当在转子芯段123形成头部123b时，可以在模具内放置永久磁铁124朝向转轴方向倾斜。因此，不在第一端基部121c和外壁121e的边界或第二端基部121d和外壁121e的边界形成所述永久磁铁固定夹具孔121k。

下面，对转子芯段123和永久磁铁124的尺寸、形状等进行说明。

图5是转子芯段123和永久磁铁124的平面图。

如前所述，转子芯段123起到集中在永久磁铁124产生的力的作用。转子芯段123提供磁通量的通路(path)，因此，磁通量由转子芯段123集中。从马达100的性能考虑，优选为具有转子芯段123彼此完全隔开且永久磁铁124彼此完全隔开的结构(所谓完全分离结构)。

然而，完全分离结构因较强的离心力而引起多个转子芯段123和多个永久磁铁124的飞散。因此，为了防止多个转子芯段123和多个永久磁铁124的飞散，即使稍微减小转子芯段123和永久磁铁124的体积，也必需使用用于限制多个转子芯段123和多个永久磁铁124的结构。

形成于转子芯段123的孔123d或转子芯插槽123e是插入转子支架销121g而用于固定转子芯段123的结构。然而，当在转子芯段123形成孔123d或转子芯插槽123e时，将因转子芯段123的体积减小而导致马达100的性能退化。因此，孔123d或转子芯插槽123e的形状、尺寸、位置等对转子120的结构强度和马达100的性能等产生影响。例如，转子120的结构强度和马达100的性能可以具有一种权衡(tradeoff)关系。

在本发明提出在增加转子120的结构强度的同时能够抑制马达100的性能退化的转子芯段123和永久磁铁124的尺寸和形状等。

首先，对形成于转子芯段123的孔123d的位置进行说明。以一个转子芯段123为基准，配置在其两侧的两个永久磁铁124的尺寸和形状相同。因此，由配置在所述转子芯段123的一侧的永久磁铁124产生的磁力线和由配置在所述转子芯段123的另一侧的永久磁铁124产生的磁力线彼此对称。

为了使因形成于转子芯段123的孔123d而对由两侧的永久磁铁124产生的磁力线产生的影响最小化，孔123d需要在转子的圆周方向上形成于主体123a的中心。如果孔123d从主体123a的中心偏离，则由两侧的永久磁铁124中的任意一个产生的磁力线饱和，从而导致马达100的性能退化。

并且，孔123d形成为更靠近主体123a的内侧端和外侧端中的外侧端。第一作用面124a大于第二作用面124b，因此，由第一作用面124a产生的磁力线更多。在转子120的径向上，第一作用面124a比第二作用面124b形成于更内侧，因此，孔123d需要配置在更靠近外侧端，才能使主体123a的内侧端和孔123d之间的区域(提供磁力线的通路(path)的区域)的面积变宽。

接着，对孔123d的尺寸进行说明。当将孔123d的直径称为a且将转子芯段123的两侧面之间的直线距离称为b时，两个距离的比率a/b优选为0.4至0.7。转子芯段123的两侧面之间的距离相当于主体123a的两侧面之间的距离。然而，在转子120的圆周方向上，主体123a的宽度从内侧端到外侧端逐渐增大，从而可以不是恒定的值。因此，作为主体123a的两侧面之间的直线距离b可以选择连接两侧面的中间部分的直线距离。该直线距离相当于非恒定的各种b值的平均值。

如果所述比率a/b小于0.4，则孔123d的尺寸、插入到所述孔123d的转子支架销121g的尺寸以及模具销的尺寸也变小。这可能不足以改善转子120的结构强度。相反，若所述比率a/b大于0.7，则孔123d过大，因此将导致马达100的性能退化。当主体123a的两侧面之间的直线距离b为8.8mm且孔123d的直径a为5mm时，所述比率a/b为0.57，并且该比率是所述范围内存在的适当值。

孔123d和转子芯插槽123e之间的直线距离、孔123d和凸包123f之间的直线距离也是确定转子芯段123的结构强度的因素。如果将这些距离设定为足够大的值，则转子芯段123的结构强度不受影响。然而，若孔123d和转子芯插槽123e之间的直线距离小于0.45mm，则可能在孔123d和转子芯插槽123e之间产生转子芯段123的破损。并且，若孔123d和凸包123f之间的直线距离小于0.45mm，则可能在孔123d和凸包123f之间产生转子芯段123的破损。因此，孔123d和转子芯插槽123e之间的直线距离以及孔123d和凸包123f之间的直线距离都优选为0.45mm以上。

另外，主体123a的两侧面之间的直线距离b形成为朝向转子芯段123的外侧逐渐增加。并且，形成在两个凸起123c的外侧的两侧面123c1、123c2之间的直线距离c也形成为朝向转子芯段123的外侧逐渐增加。与第一作用面124a和第二作用面124b形成钝角的边界相对应，所述c比所述b以更大幅度增加。例如，以相同的径向长度为基准，朝向转子芯段123的外侧，c值的增加量大于b值的增加量。

这种形状使两个凸起123c在转子芯段123的外侧与永久磁铁124的第二作用面124b紧贴，从而限制永久磁铁124。由此，永久磁铁124由配置在其一侧的转子芯段123的任意一个凸起123c和配置在其另一侧的转子芯段123的任意一个凸起123c限制，并限制径向的移动。

另外，如前所述，从马达100的性能和转子120的结构强度观点来看，第一作用面124a和第二作用面124b的边界形成的钝角的大小、永久磁铁124的尺寸应当被设定为适当的值。

第一作用面124a和第二作用面124b的边界形成的钝角θ1的大小优选为190°至230°。若该钝角θ1的大小小于190°，则不足以发挥防止飞散的效果。相反，若该钝角θ1的大小大于230°，则永久磁铁124的体积变小而导致马达100的性能退化。

与第一作用面124a和第二作用面124b的边界相对应，转子芯段123也具有钝角θ2的边界。例如，主体123a的侧面和凸起123c的侧面也形成钝角θ2的边界。主体123a的侧面和凸起123c的侧面形成的钝角θ2的大小也是190°至230°。由此，主体123a的侧面与第一作用面124a紧贴，凸起123c的侧面与第二作用面124b紧贴。

另外，在转子芯插槽123e插入有转子支架销121g和销加强筋121h，因此，在转子芯插槽123e的圆周也形成钝角θ3的边界。

当将永久磁铁124的径向长度称为e且将第一作用面124a的径向长度称为f时，以转子120的径向为基准的第二作用面124b的径向长度d可以定义为d＝e-f。最初永久磁铁124的第二作用面124b配置为相对于径向倾斜，因此，第二作用面124b的长度需要以所述倾斜的方向为基准测量。然而，若引入第二作用面124b的径向长度的概念，则可以将其定义为如上所述的d＝e-f。

第二作用面124b的径向长度d与永久磁铁124的径向长度e的比率d/e优选为0.15至0.35。若所述比率d/e小于0.15，则永久磁铁124的尺寸变小而导致马达100的性能退化。相反，若所述比率d/e大于0.35，则不足以发挥防止飞散效果。

另外，永久磁铁124在转子120的径向上，具有以朝向定子110的方式配置的内侧面、和以朝向所述内侧面的相反侧的方式配置的外侧面。若将以转子120的圆周方向为基准的外侧面的长度称为i，内侧面的长度称为j，则所述i与j的比率i/j优选为0.6至0.8。若所述比率i/j小于0.6，则永久磁铁124的尺寸变小而导致马达100的性能退化。相反，若所述比率i/j大于0.8，则不足以发挥防止飞散效果。

下面，对本发明的另一实施例进行说明。

图6是示出转子芯段223和永久磁铁224的另一实施例的平面图。

永久磁铁224在两侧分别具有一个作用面224a。所述两个作用面224a之间的距离l在永久磁铁224的内侧朝向外侧端逐渐减小。并且，永久磁铁224以沿着转子120的径向延伸的假想的直线为基准具有左右对称的截面。

转子芯段223包括主体223a、头部223b、孔223d1、223d2、223d3以及凸包223f。

对主体223a和头部223b的说明参照如前所述的实施例。

孔223d1、223d2、223d3形成为多个。多个孔223d1、223d2、223d3沿着转子120的径向形成在彼此隔开的位置。各个孔223d可以从转子芯段223的内侧端依次命名为第一孔223d1、第二孔223d2以及第三孔223d3。第一孔223d1由圆的截面形成。第二孔223d2和第三孔223d3具有扇环形(annularsector)的形状，第三孔223d3可以大于第二孔223d2。

凸包223f在第一孔223d1的周围形成为多个。如前所述，凸包223f和第一孔223d1之间的距离优选为0.45mm以上。凸包223f形成在第一孔223d1和第二孔223d2之间，因此，凸包223f和第二孔223d2之间的距离也优选为0.45mm以上。

转子芯段223的两侧面223a1以转子芯段223的径向为基准彼此对称。主体223a的两侧面之间的距离k从转子芯段223的内侧端朝向外侧端逐渐增加。

这种转子芯段223和永久磁铁224的形状防止永久磁铁224的径向飞散。

图7是示出转子芯段323和永久磁铁324的又一实施例的平面图。

永久磁铁324以沿着转子120的径向延伸的假想的直线为基准具有左右不对称的截面。永久磁铁324的两个作用面324a1、324a2中的任意一面324a2倾斜于转子120的径向，另一面324a1平行于转子120的径向。由此，永久磁铁324的两个作用面324a之间的距离朝向永久磁铁324的外侧端逐渐减小。

转子芯段323也具有与永久磁铁324相对应的形状。主体323a的两侧面323a1、323a2中的任意一面323a2形成为与转子120的径向平行，另一面323a1形成为相对于转子120的径向倾斜。由此，转子芯段323的两侧面323a1、323a2之间的直线距离k朝向转子芯段323的外侧端逐渐增加。

平行于转子120的径向的所述侧面323a2和平行于转子120的径向的所述作用面324a1面向彼此并彼此紧贴。倾斜于转子120的径向的所述侧面323a1和倾斜于转子120的径向的所述作用面324a2也面向彼此并彼此紧贴。

这种转子芯段323和永久磁铁324的形状防止永久磁铁324的径向飞散。

图8是示出转子芯段423和永久磁铁424的又一实施例的平面图。

永久磁铁424由扇环形的形状形成。永久磁铁424的两个作用面424a1、424a2中的任意一面424a1形成为凸出的曲面，另一面424b2形成为凹入的曲面。

转子芯段423的主体423a具有第一侧面423a1和第二侧面423a2。

第一侧面423a1在转子120的圆周方向上形成为凸出的曲面，以与配置在转子芯段423的一侧的永久磁铁424的凹入的作用面424a2相对应。永久磁铁424的凹入的作用面424a2与第一侧面423a1面接触。

第二侧面423a2在转子120的圆周方向上形成为凹入的曲面，以与配置在转子芯段423的一侧的永久磁铁424的凸出的作用面424a1相对应。永久磁铁424的凸出的作用面424a1与第二侧面423a2面接触。

这种转子芯段423和永久磁铁424的形状防止永久磁铁424的径向飞散。

图9是示出转子芯段523和永久磁铁524的又一实施例的平面图。

对于永久磁铁524的两个作用面524a之间的距离朝向永久磁铁524的外侧端逐渐减小的结构的说明，参照如前所述的实施例。同样，对于转子芯段523的主体523a的两侧面之间的直线距离b朝向转子芯段523的外侧端逐渐增加的结构，也参照如前所述的实施例。

转子芯段523的凸起523c朝向转子120的圆周方向从主体523a的外侧端向两侧凸出。凸起523c朝向转子120的圆周方向凸出，从而凸起523c可以防止永久磁铁524的飞散。凸起523c防止永久磁铁524的飞散，由此，永久磁铁524的两个作用面524a之间的距离朝向永久磁铁524的外侧端逐渐减小的程度不是大幅度也无妨。根据该结构，永久磁铁524的体积变大，由此能够进一步改善马达500的性能。

在图9中未说明的附图标记523b表示头部，523d1表示第一孔，523d2表示第二孔，523d3表示第三孔。

在前述的所有实施例中。孔223d1、323d2、423d、523d1的直径a与主体223a、323a、423a、523a的两侧面之间的直线距离b的比率a/b为0.4至0.7。

以上说明的电机并不限于所述说明的实施例的结构和方法，还可以选择性地组合各个实施例的全部或一部分构成，以使所述实施例可以进行多种变形。

根据如上所述的结构的本发明，可以通过提供有关形成于转子芯段的孔、转子芯插槽、凸包等的位置、尺寸、形状等的最佳条件，来在改善转子的结构强度的同时不会引起马达的性能退化或增大尺寸。尤其，根据本发明，即使形成多个转子芯段彼此完全隔开的结构、多个永久磁铁彼此完全隔开的结构，也能够确保转子的结构强度，因此从马达的性能观点来看，非常有利。

并且，本发明提供一种能够防止转子芯段和永久磁铁的彼此飞散的结构。可以通过该结构来使形成于转子支架的孔的数量最少，从而能够得到改善转子的结构强度的效果。

并且，本发明提出一种结构，该结构考虑从模具插入注塑的形状，将转子芯段和永久磁铁稳定地设置在适当位置，并且能够保持其位置，因此，能够提高转子的制造性，并且能够确保制造完成的转子的尺寸稳定性和可靠性。