JP2006320076A

JP2006320076A - 回転電機の回転子及び洗濯機

Info

Publication number: JP2006320076A
Application number: JP2005138536A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nitta; 勇新田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-24

Abstract

【課題】界磁用永久磁石を備えたものにおいて、加工精度及び組立作業性の向上を図る。
【解決手段】等間隔に環状配置された複数の磁極ピース２３と、前記磁極ピース２３の間に配置された界磁用永久磁石２２とを備え、前記界磁用永久磁石２２を、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成し、前記磁極ピース２３と一体的に成形することにより回転子１３を構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、界磁用永久磁石を備えた回転電機の回転子及び前記回転電機により回転槽を駆動する洗濯機に関する。

界磁用永久磁石を備えた回転電機の回転子としては、例えば、鋼板を打ち抜いた複数の打ち抜き鋼板を積層して構成された回転子鉄心の挿入孔に永久磁石を挿入したものが知られている（例えば特許文献１）。
実開平５−９１４９号公報

上記構成の回転子では、挿入孔に対して永久磁石を正確に整合させる必要があり、高度な加工精度が要求される。ところが、前記回転子は、打ち抜き鋼板を積層して構成されており、各打ち抜き鋼板の寸法誤差が累積される。このため、精度良く加工することは困難であり、組立作業性が悪いという問題があった。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、界磁用永久磁石を備えたものにおいて、加工精度及び組立作業性の向上を図った回転電機の回転子及び洗濯機を提供することにある。

本発明の回転電機の回転子は、間隔をおいて環状配置された複数の磁極ピースと、前記磁極ピースの間に配置された界磁用永久磁石とを備え、前記界磁用永久磁石を、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成し、前記磁極ピースと一体的に成形されることにより隣接する前記磁極ピースに固着されるように構成したことを特徴とする。

また、本発明の洗濯機は、水槽と、前記水槽内に回転可能に配置された回転槽と、前記回転槽を駆動する回転電機とを備え、前記回転電機は、間隔をおいて環状配置された複数の磁極ピースと、前記磁極ピースの間に配置された界磁用永久磁石とを備え、前記界磁用永久磁石は、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成され、前記磁極ピースと一体的に成形されることにより隣接する前記磁極ピースに固着されるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、界磁用永久磁石を成形する際に当該永久磁石と磁極ピースとを固着することができるため、接着により永久磁石と磁極ピースとを固着する構成に比べて作業が簡単になる。また、磁極ピースを正確に位置決めすることにより、前記界磁用永久磁石と前記磁極ピースとの精度良く組み立てることができる。

以下、本発明を洗濯機の回転槽駆動用モータに適用した第１の実施例について図１ないし図３を参照しながら説明する。まず、洗濯機の全体構成を示す図１において、洗濯機Ｗは、外箱１及びその内部に支持装置２を介して弾性支持された水槽３を備えている。前記水槽３の内部には回転槽４が回転可能に配設されている。この回転槽４の周壁部には多数の脱水孔４ａが形成されている。また、前記回転槽４の内周面には複数のバッフル４ｂが設けられている。

前記外箱１、水槽３及び回転槽４の前面部には、それぞれ洗濯物出し入れ用の開口部５、６及び７が設けられている。前記開口部５と開口部６とは、弾性変形可能なベロー８によって水密に連通接続されている。また、外箱１の開口部５には開閉可能な扉９が設けられている。

前記水槽３の後面にはモータ１０（回転電機に相当）が取り付けられている。前記モータ１０の回転軸１１は、水槽３の後板に設けられた軸受（図示せず）に回転可能に支持されている。前記回転軸１１は、水槽３の後板を貫通して水槽３内まで延びており、回転槽４の後面に固定されている。即ち、前記モータ１０は、回転槽４を直接的に回転駆動するようになっている。

図２に示すように、前記モータ１０は、固定子１２及び回転子１３から構成されている。固定子１２は、内部に略正九角形状の開口を有する矩形枠状の固定子鉄心１４と、前記固定子鉄心１４の内周面から内方に向かって突出する例えば９個のティース１５に巻回された固定子巻線１６とから構成されている。詳しい図示は省略するが、前記固定子鉄心１４は、珪素鋼板を打ち抜いた打ち抜き鋼板を複数枚積層して構成されたものであり、その表面にはポリブチレン樹脂がコーティングされている。前記固定子鉄心１４の四隅部には、ボルト１７が挿通される孔（図示せず）が設けられている。固定子１２は、前記ボルト１７を介して水槽３の後面に固定される。

図２及び図３に示すように、前記回転子１３は、その中心部に前記回転軸１１の端部が嵌合されるセレーション穴１８が設けられている。前記穴１８に嵌合された前記回転軸１１は、前記回転子１３に対してワッシャ１９を介してナット２０で固定されている。前記回転子１３は、前記セレーション穴１８を有する円柱状の軸支持部２１（軸支持部材に相当）と、前記軸支持部２１に一体的に設けられ前記軸支持部２１の外周面から等間隔に且つ放射状に延びる１２個の界磁用永久磁石２２と、前記界磁用永久磁石２２の間に位置する１２個の略扇状の磁極ピース２３とから構成されている。

前記磁極ピース２３は、珪素鋼板を打ち抜いた打ち抜き鋼板を複数枚積層して構成されたものであり、各磁極ピース２３の外周面の周方向両側には張り出し部２４がそれぞれ設けられている。磁極ピース２３のうち回転子１３の外周面を構成する円弧面が磁極面２５となっている。また、各磁極ピース２３の周方向両端面のうち径方向中央付近には、軸方向に延びる蟻溝２６が形成されている。

前記軸支持部２１及び前記界磁用永久磁石２２は、いずれも例えばネオジウム磁石の粉末をＰＰＳ（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ）樹脂に混合して形成された樹脂磁石から構成されたものであり、磁極ピース２３の磁極面２５が交互に異極となるように磁化されている。具体的には、図３に示すように、界磁用永久磁石２２の周方向両端面にＮ極及びＳ極が現れるように、且つ、磁極ピース２３を挟んで周方向に対向する部分が同極となるように磁化されている。

上記構成の回転子１３は次のように形成される。即ち、円筒状の成形型（図示せず）の内部に１２個の磁極ピース２３を間隔をおいて環状配置する。前記成形型は、セレーション穴１８に対応する部分に凸部を有している。各磁極ピース２３は、その磁極面２５が前記成形型の周壁部の内面に当接するように、且つ、隣り合う磁極ピース２３の張り出し部２４が離間するように配置される。そして、成形型に上記した樹脂磁石を充填し、硬化させた後、成形型を取外すことにより、軸支持部２１及び界磁用永久磁石２２が磁極ピース２３と一体的に成形され回転子１３が形成される。

このように本実施例によれば、各磁極ピース２３を金型により正確に位置決めすることにより、磁極ピース２３及び界磁用永久磁石２２を精度良く組み立てることができる。また、前記磁極ピース２３と一体的に界磁用永久磁石２２を成形することにより磁極ピース２３と界磁用永久磁石２３とを固着するように構成したため、界磁用永久磁石と磁極ピースとを接着する構成に比べて組立作業が簡単になる。

また、間隔をおいて環状配置された磁極ピース２３の間の形状に対応して界磁用永久磁石２２が形成されるため、挿入穴に界磁用永久磁石を挿入していた従来の回転子のような加工精度が要求されることもない。
更に、磁極ピース２３に蟻溝２６を設け、前記蟻溝２６に樹脂磁石を入り込ませるように構成したため、磁極ピース２３と界磁用永久磁石２２との固着を強固なものにすることができる。

また、本実施例では、回転軸支持部２１を永久磁石２２と同じ樹脂磁石から構成した。このため、界磁用永久磁石２２及び回転軸支持部２１を一体的に成形することができる。従って、回転軸支持部２１を別部品にする構成に比べて部品点数を少なくすることができ、組立作業を一層簡単にすることができる。

図４は本発明の第２の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。即ち、本実施例では、軸支持部２１に代えて、回転軸３１を一体的に有する回転中心部３２（回転中心部材に相当）を磁極ピース２３の中心部分に設けたことが第１の実施例と異なる。前記回転中心部３２は、界磁用永久磁石２２と同様の樹脂磁石から構成されており、図示しない金型を用いて前記界磁用永久磁石２２と共に磁極ピース２３と一体的に成形されたものである。

このような構成によれば、第１の実施例のような回転子１３に回転軸１１を取り付ける作業が不要になるため、より一層組立作業が簡単になる。
図５は本発明の第３の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。即ち、本実施例に係る回転子１３は、環状の回転体４１と前記回転体４１の中心に位置し、前記回転体４１とは別部材の軸支持体（図示せず）とから構成されている。図５は回転体４１を示しており、前記回転体４１の中心に位置する孔部４２に前記軸支持体が嵌合される。

前記回転体４１は、間隔をおいて環状配置された１２個の磁極ピース２３と、前記磁極ピース２３の間に配置された界磁用永久磁石２２とから構成されている。本実施例においても、金型を用いて磁極ピース２３と界磁用永久磁石２２とは一体的に成形される。
本実施例においては、軸支持体を回転体４１に組み合わせる作業が必要であるが、磁極ピース２３及び界磁用永久磁石２２を精度良く組み立てることができるという効果は得られる。

図６は本発明の第４の実施例を示すものであり、本実施例では、回転体４１が蟻溝２６を備えていない点が第３の実施例と異なる。蟻溝を備えていない分、界磁用永久磁石２２と磁極ピース２３との固着強度が低下するが、その他の点では第３の実施例と同様の効果が得られる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変形が可能である。
本発明は、縦軸回りに回転する回転槽を備えた洗濯機に適用できる。
また、本発明は内転形回転電機に限らず外転形回転電機の回転子にも適用できる。

本発明の第１の実施例を示す洗濯機の全体構成を示す図モータの斜視図回転軸を取り除いて示す回転子の斜視図本発明の第２の実施例を示す回転子の斜視図本発明の第３の実施例を示す回転体の斜視図本発明の第４の実施例を示す図５相当図

符号の説明

図面中、３は水槽、４は回転槽、１０はモータ（回転電機）、１２は固定子、１３は回転子、１８はセレーション穴（穴部）、２１は軸支持部（軸支持部材）、２２は界磁用永久磁石、２３は磁極ピース、２６は蟻溝、３１は回転軸、３２は回転中心部（回転中心部材）、Ｗは洗濯機を示す。

Claims

間隔をおいて環状配置された複数の磁極ピースと、前記磁極ピースの間に配置された界磁用永久磁石とを備え、
前記界磁用永久磁石は、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成され、前記磁極ピースと一体的に成形されることにより隣接する前記磁極ピースに固着されるように構成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
磁極ピースの周方向端面には蟻溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の回転子。
環状配置された複数の磁極ピースの中心部に設けられ、回転軸が挿通される穴部を有する軸支持部材を備え、
前記軸支持部材は、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成され、界磁用永久磁石と共に前記磁極ピースと一体的に成形されることにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の回転子。
環状配置された複数の磁極ピースの中心部に設けられ、回転軸を有する回転中心部材を備え、
前記回転中心部材は、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成され、界磁用永久磁石と共に前記磁極ピースと一体的に成形されることにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の回転子。
水槽と、
前記水槽内に回転可能に配置された回転槽と、
前記回転槽を駆動する回転電機とを備えた洗濯機において、
前記回転電機は、間隔をおいて環状配置された複数の磁極ピースと、前記磁極ピースの間に配置された界磁用永久磁石とを備え、前記界磁用永久磁石は、粉末状の磁石を樹脂に混入してなる樹脂磁石から構成され、前記磁極ピースと一体的に成形されることにより隣接する前記磁極ピースに固着されるように構成されていることを特徴とする洗濯機。