(57)【要約】【課題】取付用脚部の強度や剛性を向上する。【解決手段】ステータ１は、円環状のヨーク部３の外周部に複数のティース部４を有したステータコア２と、樹脂からなり、ステータコア２の外面を覆うように成形によって設けられた被覆部材６と、樹脂からなり、被覆部材６のうちヨーク部３の内周面を覆う部分の一部に成形によって一体的に設けられた複数の取付用脚部１３とを備え、取付用脚部１３の間を補強リング部２４によってステータコア２の周方向に沿って円環状に繋いだ。【選択図】図１
2011067053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のヨーク部の外周部に複数のティース部を有したステータコアと、
樹脂からなり、前記ステータコアの外面を覆うように成形によって設けられた被覆部材と、
樹脂からなり、前記被覆部材のうち前記ヨーク部の内周面を覆う部分の一部に成形によって一体的に設けられた複数の取付用脚部とを備え、
前記取付用脚部の間を補強部によって前記ステータコアの周方向に沿って円環状に繋いだことを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記補強部は、樹脂からなり、前記被覆部材のうち前記ヨーク部の内周面を覆う部分および前記取付用脚部に成形によって一体的に設けられていることを特徴とする請求項１記載のステータ。
【請求項３】
前記ステータコアは、周方向に分割された複数の分割コアを接続することによって構成され、
前記取付用脚部は、１つの前記分割コアに対応して１つ設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
前記補強部のうち前記ステータコアの軸方向の両端面の少なくとも片面に、複数の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のステータ。
【請求項５】
前記補強部は、当該補強部を貫通する孔部を有していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のステータ。
【請求項６】
前記ヨーク部の内周面に、前記被覆部材によって覆われていない切欠部が設けられ、
前記孔部は、前記補強部のうち前記切欠部に対向する部分に設けられていることを特徴とする請求項５記載のステータ。
【請求項７】
前記取付用脚部は、
当該取付用脚部を貫通する取付用孔部を有するとともに、
当該取付用脚部の成形に伴ってウエルドが形成される部分に樹脂溜まり部を有していることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のステータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のステータと、
前記ステータに対して回転可能に設けられたロータとからなるモータ。
【請求項９】
本体内に配設された水槽の背面に前記ステータの前記取付用脚部が固定されているとともに、前記水槽内に回転可能に配設された回転槽の背面に前記ロータの回転軸が固定された請求項８記載のモータを備えたことを特徴とする洗濯機。
【請求項１０】
本体内に配設された水槽の背面に前記取付用脚部が固定された請求項１から請求項７の何れか１項に記載のステータと、前記水槽内に回転可能に配設された回転槽と、前記ステータに対して回転可能に設けられ、前記回転槽の背面に固定された回転軸を有するロータとからなるモータを備えたことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取付対象物に固定するための取付用脚部を備えたステータ、当該ステータを備えたモータ、当該ステータ、或いは、当該モータを備えた洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータにおけるステータは、ステータコアの外面を覆う樹脂製の被覆部材のうちヨーク部の内周面を覆う部分に、当該被覆部材に成形によって一体的に設けられた複数の取付用脚部を備えて構成され、これら取付用脚部が、取付対象物（例えば、洗濯機の水槽）に固定されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４１７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような取付用脚部は、ステータを取付対象物に固定する部分であることから、当該取付用脚部には大きな負荷がかかる。従って、取付用脚部を樹脂製の被覆部材に成形によって一体的に設けた構成では、当該取付用脚部やその周辺部分にクラックや破損が発生し易くなる。そのため、このようなクラックや破損の発生を防止するために、取付用脚部の強度や剛性を向上することができる構成が要求されている。特に近年の洗濯機では、回転槽の回転速度を高速化する傾向があり、これに伴い、ステータの取付用脚部にかかる負荷が増大する傾向にある。そのため、取付用脚部やその周辺部分におけるクラックや破損の発生を防止できる構成が一層望まれている。
【０００５】
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、取付用脚部の強度や剛性を向上することができるステータ、当該ステータを備えたモータ、当該ステータ、或いは、当該モータを備えた洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、円環状のヨーク部の外周部に複数のティース部を有したステータコアと、樹脂からなり、前記ステータコアの外面を覆うように成形によって設けられた被覆部材と、樹脂からなり、前記被覆部材のうち前記ヨーク部の内周面を覆う部分の一部に成形によって一体的に設けられた複数の取付用脚部とを備え、前記取付用脚部の間を補強部によって前記ステータコアの周方向に沿って円環状に繋いだことに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステータの複数の取付用脚部の間が、補強部によってステータコアの周方向に沿って円環状に繋がれているので、取付用脚部の強度や剛性を向上することができる。これにより、取付用脚部やその周辺部分にクラックや破損が発生してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ステータを取付対象物側から示す図
【図２】ステータを取付対象物側とは反対側から示す図
【図３】ステータの縦断面図
【図４】ステータの一部を取付対象物側から示す拡大図
【図５】（ａ）はステータを取付対象物側から示す斜視図、（ｂ）はその一部を拡大して示す斜視図
【図６】（ａ）はステータを取付対象物側とは反対側から示す斜視図、（ｂ）はその一部を拡大して示す斜視図
【図７】ドラム式の洗濯機の内部構成を概略的に示す縦断側面図
【図８】ドラム式の洗濯機の内部構成を概略的に示す斜視図
【図９】ステータと軸受ハウジングを示す斜視図
【図１０】ステータの試作品を示す図１相当図
【図１１】異なるステータの試作品を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、ステータ１の構成について図１ないし図６を参照しながら説明する。
図１および図２に示すように、ステータ１は、全体としてほぼ円環状をなすステータコア２を備えて構成されている。このステータコア２は、所定形状に打ち抜かれたケイ素鋼板を多数枚積層し（図３参照）、これを多数箇所においてかしめることによって一体化した構成となっている。ステータコア２は、円環状をなすヨーク部３と、このヨーク部３の外周部において外方に放射状に突出する複数のティース部４とを有している。
【００１０】
図４にも示すように、この場合、ステータコア２は、周方向に等間隔に分割された複数（この場合、６つ）の分割コア２ａを複数（この場合、６箇所）の接続部５において連結することによって構成されている。この場合、１つの分割コア２ａは、６つのティース部４を有し、隣接する３つのティース部４は三相のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応する。各接続部５の一方は、奥側が幅広くなるように周方向に台形状に開口した嵌合溝５ａとなっており、各接続部５の他方は、先端部が基端部よりも幅広くなるように周方向に台形状に突出した嵌合突部５ｂとなっている。この嵌合突部５ｂを嵌合溝５ａに軸方向に嵌合することによって複数の分割コア２ａが連結され、これにより、ステータコア２が構成されている。
【００１１】
そして、ステータコア２におけるヨーク部３および各ティース部４の外面には、これらヨーク部３および各ティース部４のほぼ全面を覆うように、絶縁樹脂製の被覆部材６がモールド成形によって設けられている。この被覆部材６の材料としては、例えば、耐熱性に優れた材料とされるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を主成分とし、これにガラスの粉末を混合させた構成のものを使用することができる。
【００１２】
ステータコア２は、被覆部材６を成形する際に、成形型（図示せず）内において支持部（図示せず）によって支持される。そのため、被覆部材６には、成形の際に支持部によって支持される部分に対応して、当該被覆部材６によって覆われることなく露出した多数の露出部７が形成される。この場合、露出部７は、各ティース部４の先端部に形成される外周側露出部７ａと、ヨーク部３の内周部（複数のティース部４が設けられる外周部とは反対側の部分）に形成される内周側露出部７ｂ（切欠部に相当）とからなる。
【００１３】
ここで、成形型には、図４に二点鎖線で示すように、被覆部材６を成形する際に樹脂を注入するための複数のゲート８が設けられている。この場合、これらゲート８は、ヨーク部３にあって各ティース部４の径方向の延長線上に位置している。また、これらゲート８は、後述する取付用脚部１３を挟んで周方向に対称な部位と、後述する位置決め用脚部１４を挟んで周方向に対称な部位に位置するように配置されている。
【００１４】
ステータコア２の各ティース部４部分には、三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）からなるステータコイル９（図７参照）が巻装される。従って、被覆部材６は、全体としてはステータコア２を覆う被覆部材として機能するが、被覆部材６のうちティース部４を覆う部分は、ステータコア２とステータコイル９とを絶縁する絶縁部材としても機能するようになっている。
【００１５】
被覆部材６は、各ティース部４の先端部に対応する部分の軸方向の両端部に、ステータコイル９の位置決め用の突起部１０を有している。また、被覆部材６は、各ティース部４の基端部に対応する部分の軸方向の両端部に、ステータコイル９の位置決め用の突起部１１を有している。突起部１１は、対応するティース部４に巻装されるステータコイル９の相に応じて、それぞれ形状や突出量（軸方向への突出量）が異なるように形成されている。各ティース部４に巻装されたステータコイル９の末端は、ヨーク部３の取付対象物側の面に設けられた端子１２に接続されている。この端子１２には、後述するロータ３１の回転位置を検出するための磁気センサ（図示せず）が接続される。
【００１６】
被覆部材６には、ヨーク部３の内周部を覆う部分に位置させて、複数（この場合、６つ）の取付用脚部１３が成形によって一体的に設けられている。従って、この取付用脚部１３も、被覆部材６と同様の絶縁樹脂からなり、被覆部材６のうちヨーク部３の内周部を覆う部分の一部にて内方に突出するように形成されている。これら取付用脚部１３は、それぞれ分割コア２ａ（図４参照）のほぼ中央部に位置するようにして、１つの分割コア２ａに対応して１つ、つまり、１つの分割コア２ａと１つの取付用脚部１３で１組となるように設けられている。
【００１７】
また、被覆部材６には、これら取付用脚部１３の間に位置させて、複数（この場合、３つ）の位置決め用脚部１４が成形によって一体的に設けられている。従って、この位置決め用脚部１４も、被覆部材６と同様の絶縁樹脂からなり、被覆部材６のうちヨーク部３の内周部を覆う部分の一部にて内方に突出するように形成されている。この位置決め用脚部１４は、ステータコア２のヨーク部３に存在する６箇所の接続部５（図４参照）のうち１つ置きの接続部５に対向する部分に位置するように設けられている。
【００１８】
これら取付用脚部１３と位置決め用脚部１４は、周方向に隣り合う１対の取付用脚部１３，１３と、その間のほぼ中央部に位置する１つの位置決め用脚部１４とから１組の脚部群１５を構成している。そして、この脚部群１５は、ステータコア２（ステータ１）の内周部において周方向に等間隔に３組設けられている。
【００１９】
取付用脚部１３のほぼ中央部（周方向ではほぼ中央部、径方向ではやや先端側部分）には、金属製の筒部材がインサート成形されており、これにより、取付用脚部１３を軸方向に貫通する取付用孔部１７が設けられている。取付用脚部１３の基端部側（ステータコア２側）においてステータコア２の軸方向の両端面には、凹部１８が形成されている。凹部１８は、取付用脚部１３の軸方向の両端部の一部を取り除いて肉厚を薄くするようにして形成されており、いわゆる肉盗み形状として形成されている。また、凹部１８は、先端側（ステータ１の内周側）が取付用孔部１７に沿って円弧状に形成されているとともに、基端側（ステータ１の外周側）がステータコア２のヨーク部３に沿って円弧状に形成されている。また、凹部１８は、先端部よりも基端部が幅広くなるように形成されている。なお、この凹部１８は、取付用脚部１３を軸方向に貫通していない。
【００２０】
位置決め用脚部１４のほぼ中央部（周方向ではほぼ中央部、径方向ではやや先端側部分）には、上記の取付用脚部１３の筒部材よりも小径な金属製の筒部材がインサート成形されており、これにより、位置決め用脚部１４を軸方向に貫通する位置決め用孔部２０が設けられている。位置決め用脚部１４の基端部側（ステータコア２側）においてステータコア２の軸方向の両端面には、凹部２１が形成されている。凹部２１は、位置決め用脚部１４の軸方向の両端部の一部を取り除いて肉厚を薄くするようにして形成されており、いわゆる肉盗み形状として形成されている。また、凹部２１は、先端側（ステータ１の内周側）が位置決め用孔部２０に沿って円弧状に形成されているとともに、基端側（ステータ１の外周側）がステータコア２のヨーク部３に沿って円弧状に形成されている。また、凹部２１は、先端部と基端部の幅がほぼ同じになるように形成されている。なお、この凹部２１は、位置決め用脚部１４を軸方向に貫通していない。
【００２１】
取付用脚部１３の先端部の中央部分には、それぞれ樹脂溜まり部２２が形成されている。これら樹脂溜まり部２２は、図５および図６に示すように、ステータコア２の軸方向に沿って延び、その長さが取付用脚部１３の軸方向の厚さと同じ寸法となっている。また、位置決め用脚部１４の先端部の中央部分には、それぞれ樹脂溜まり部２３が形成されている。これら樹脂溜まり部２３は、ステータコア２の軸方向に沿って延び、その長さが位置決め用脚部１４の軸方向の厚さと同じ寸法となっている。
【００２２】
ここで、取付用孔部１７を有する取付用脚部１３を成形するときには、ゲート８（図４参照）から当該取付用孔部１７部分を回り込む２つの樹脂の流れが合わさる部分（この場合、取付用脚部１３の先端部分）に、ウエルド（ウエルドライン）が形成され易くなる。また、位置決め用孔部２０を有する位置決め用脚部１４を成形するときには、ゲート８から当該位置決め用孔部２０部分を回り込む２つの樹脂の流れが合わさる部分（この場合、位置決め用脚部１４の先端部分）に、ウエルド（ウエルドライン）が形成され易くなる。特に、本実施形態では、樹脂が注入されるゲート８は、取付用脚部１３を挟んで周方向に対称な位置と、位置決め用脚部１４を挟んで周方向に対称な位置に設けられている。そのため、本実施形態のステータ１では、ウエルドは、取付用脚部１３の先端部の中央部分および位置決め用脚部１４の先端部の中央部分に形成され易い。そこで、本実施形態の成形型は、このようなウエルドが形成され易い部分（この場合、取付用脚部１３の先端部の中央部分，位置決め用脚部１４の先端部の中央部分）に対応して樹脂溜まり部２２，２３が形成されるように設けられている。
【００２３】
これら複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４の間には、補強リング部２４（補強部に相当）が設けられている。ここで、この補強リング部２４の構成について説明する。なお、本発明の発明者は、本実施形態のステータ１を開発する過程で、２つの試作品を開発している。まず、これらの試作品について図１０および図１１を参照して説明する。
【００２４】
図１０は、本発明の発明者が最初に開発したステータ１０１を示している。このステータ１０１における補強リング部１０２は、取付用脚部１３および位置決め用脚部１４の間をステータコア２の周方向に沿って円環状に繋ぐ肉厚部１０３と、この肉厚部１０３の内周面から内方に向かって板状に延出する板状部１０４とから構成されている。肉厚部１０３は、その軸方向の厚さが取付用脚部１３および位置決め用脚部１４の軸方向の厚さよりも若干小さくなっている。
【００２５】
このような構成によれば、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の間を繋ぐ補強リング部１０２によって、当該取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の強度や剛性を向上することができるように考えられる。しかしながら、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の間を一様に肉厚の部材（肉厚部１０３）によって繋いでしまうと、肉厚部１０３にかかる負荷を逃がすことができず、当該肉厚部１０３自体にクラックや破損が発生してしまう。
【００２６】
また、ステータコア２（金属製）と被覆部材６（樹脂製）とでは、それぞれ異なる材料で構成されていることから、周囲の温度変化に伴う熱膨張率（熱収縮率）が相違する。そのため、特に被覆部材６には、樹脂材料の膨張・収縮に伴う応力が発生し易くなる。しかしながら、上記のような肉厚部１０３では、このような応力を十分に緩和（吸収）することができず、被覆部材６や肉厚部１０３にクラックや破損が発生してしまう。
【００２７】
一方、図１１は、本発明の発明者が上述のステータ１０１に改良を加えて開発したステータ２０１を示している。このステータ２０１における補強リング部２０２は、上述した補強リング部１０２の一部に、径方向に開放する開放部２０３を設けたものである。これら開放部２０３は、補強リング部２０２のうち３組の脚部群１５間の内周側露出部７ｂに対向する３箇所に設けられ、周方向に等間隔に配置されている。
【００２８】
しかしながら、このような構成では、開放部２０３部分に、負荷や応力が集中するようになり、この開放部２０３部分においてクラックや破損が発生し易くなってしまう。また、開放部２０３部分において補強リング部２０２が３つに割れて中央部に寄ってしまい、ステータ１中央部の開口部分（後述する軸受ハウジング４８やロータ３１の回転軸３４が挿通される部分）の真円度（開口部分が真円となる度合い）を維持できなくなる。
【００２９】
以上のような開発過程を経て、本実施形態の補強リング部２４は、以下に説明する構成となっている。次に、この補強リング部２４の構成について図１ないし図６を参照して説明する。
【００３０】
補強リング部２４は、複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４の間を、ステータコア２の周方向に沿って円環状に繋ぐように設けられている。この補強リング部２４は、被覆部材６と同様の絶縁樹脂からなり、被覆部材６のうちヨーク部３の内周面を覆う部分と、取付用脚部１３の周方向の側部を形成する部分と、位置決め用脚部１４の周方向の側部を形成する部分とに、成形によって一体的に設けられている。
【００３１】
次に、補強リング部２４の細部の構成について図５および図６も参照しながら説明する。
補強リング部２４は、ベース部２４ａと、リブ部２４ｂと、リブ部２４ｃとから構成されている。ベース部２４ａは、被覆部材６のうちステータコア２のヨーク部３の内周面を覆う部分からステータ１の中央部に向かって板状に延出するとともに、ステータコア２の周方向に沿って複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４の間を円環板状に繋いでいる。また、このベース部２４ａは、その径方向の寸法（ステータ１の中央部への延出量）が、取付用脚部１３の径方向の寸法、或いは、位置決め用脚部１４の径方向の寸法と同じ寸法となっている。ベース部２４ａの内周部には、円弧状の切欠部２４ｄが径方向に対向して形成されている。
【００３２】
リブ部２４ｂは、特に図５に示すように、ベース部２４ａのうちステータコア２の軸方向の両端面の少なくとも片面（この場合、取付対象物側の面）において、ステータコア２の軸方向に突出するように形成されているとともに、ステータコア２の周方向に沿って複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４の間を円環状に繋ぐように延びている。この場合、リブ部２４ｂは、ベース部２４ａの内周側部分と外周側部分に２本形成されている。
【００３３】
リブ部２４ｃは、特に図５に示すように、ベース部２４ａのうちステータコア２の軸方向の両端面の少なくとも片面（この場合、取付対象物側の面）においてステータコア２の軸方向に突出するように形成されているとともに、ステータコア２の径方向に沿って上記したリブ部２４ｂの間を直線状に繋ぐように延びている。この場合、リブ部２４ｃは、複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４の間にて複数箇所に設けられている。
【００３４】
このように、ベース部２４ａの少なくとも片面（取付対象物側の面）に周方向に延びるリブ部２４ｂと径方向に延びるリブ部２４ｃが設けられることによって、補強リング部２４には、ほぼ矩形状に開口する複数の凹部２５が形成される。これら凹部２５は、上述したステータ１０１の肉厚部１０３の軸方向の一端部（この場合、取付対象物側の端部）の一部を取り除いて肉厚を薄くするようにして形成した凹部と同視することができ、いわゆる肉盗み形状として形成されている。なお、これら凹部２５は、補強リング部２４（ベース部２４ａ）を軸方向に貫通していない。
【００３５】
また、補強リング部２４には、当該補強リング部２４を軸方向に貫通する複数の孔部２６（図６参照）が設けられている。この孔部２６は、補強リング部２４のうち全ての内周側露出部７ｂに対向する部分において、ほぼ矩形状に開口するように設けられている。これら孔部２６は、上記したリブ部２４ｂとリブ部２４ｃによって形成される複数の凹部のうち内周側露出部７ｂに対向する凹部を軸方向に貫通させることによって形成した孔部と同視することができる。
【００３６】
次に、ステータコア２に被覆部材６、取付用脚部１３、位置決め用脚部１４、補強リング部２４などを成形する方法について説明する。
まず、成形型（図示せず）内の所定位置に、ステータコア２、取付用孔部１７を構成する筒部材、位置決め用孔部２０を構成する筒部材をそれぞれ収容配置する。このとき、ステータコア２や筒部材は、成形型内において、それぞれ支持部（図示せず）によって支持される。この後、溶融した樹脂が成形型の各ゲート８（図４参照）から成形型内に注入され、その樹脂が成形型内にて硬化することにより、ステータコア２の外面にこれを覆うように被覆部材６が成形される。このとき、被覆部材６のうちヨーク部３の内周面を覆う部分の一部には、複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４が一体的に成形される。また、被覆部材６のうちヨーク部３の内周面を覆う部分であって、複数の取付用脚部１３および複数の位置決め用脚部１４の間の部分には、補強リング部２４が一体的に成形される。また、被覆部材６の一部には、上記した突起部１０、突起部１１などが一体的に成形される。そして、樹脂が硬化した後、成形型を外すことにより、成形が完了する。
【００３７】
以上に説明したステータ１は、当該ステータ１に対して回転可能に設けられたロータ３１とともに、モータ３２を構成する。次に、このモータ３２の構成について図８を参照して説明する。
ロータ３１は、フレーム３３とロータコア（図示せず）と複数の永久磁石（図示せず）とを備えて構成されている。フレーム３３は、鉄板などをプレス加工することによって浅底の扁平な有底円筒状に形成したもので、その中心部には、回転軸３４（図７参照）を取り付け固定するための軸取付部３５が設けられている。回転軸３４は、固定部材３６によって軸取付部３５に固定される。軸取付部３５の周囲には、複数の通風孔３７およびリブ３８が当該軸取付部３５を中心に放射状に形成されている。
【００３８】
ロータコアは、ほぼ環状に構成されており、所定形状に打ち抜かれたケイ素鋼板を多数枚積層し、これを多数箇所においてかしめることによって一体化した構成となっている。このロータコアは、フレーム３３の内周部に配設されている。複数の永久磁石は、このロータコア内にロータマグネットとして挿入されており、複数の磁極を形成するようになっている。なお、ロータコアも、周方向に等間隔に分割された複数（この場合、６つ）の分割コアからなり、これら複数の分割コアが接続部によって連結されて構成されている。この場合、１つの分割コアには、交互にＮ極とＳ極の磁極が形成されるように、８個の永久磁石が挿入配置されている。フレーム３３とロータコアと永久磁石は、モールド成形によって設けられた絶縁樹脂製の被覆部材（図示せず）によって一体化され、これにより、ロータ３１が構成されている。
【００３９】
このように構成されたロータ３１は、ステータ１に対して所定の空間（エアギャップ）を有して配設され、当該ステータ１の外周部にて回転可能に設けられる。これにより、アウターロータ型の直流ブラシレスモータとしてモータ３２が構成される。
【００４０】
次に、上記のように構成されたモータ３２、換言すれば、上記のように構成されたステータ１を備えたドラム式の洗濯機４１の構成について図７ないし図９を参照しながら説明する。図７は、洗濯機４１の内部構成を概略的に示す縦断側面図、図８は、洗濯機４１の内部構成を概略的に示す斜視図、図９は、ステータ１が取り付けられた軸受ハウジング４８を示す斜視図である。
【００４１】
図７に示すように、洗濯機４１の外郭を構成する外箱４１ａの前面（図７では左側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口４２と、この洗濯物出入口４２を開閉する扉４３が設けられている。外箱４１ａの前面上部には、各種スイッチや表示部などを備えた操作パネル４４が設けられている。外箱４１ａ内において操作パネル４４の裏側には、制御装置４５が設けられている。制御装置４５は、マイクロコンピュータを主体として構成され、洗濯機４１の動作全般を制御するようになっている。
【００４２】
外箱４１ａ内には、水槽４６が配設されている。この水槽４６は、前面側（図７では左側）が開口し背面側が閉塞された有底円筒状をなしており、内部に貯水可能となっている。水槽４６は、その中心軸がほぼ横方向となる態様で、具体的には、中心軸が前方に向かって若干上昇（後方に向かって若干下降）するように傾斜した横軸状の態様で、サスペンション４７によって外箱４１ａ内に弾性支持されている。
【００４３】
この水槽４６の背面部には、上述したモータ３２（当該モータ３２を構成するステータ１）が取り付けられている。ここで、このモータ３２の取付態様について、図８および図９も参照して説明する。なお、図８では、外箱４１ａのうち、左右の側板４１ｂ，４１ｃ、背面上部のフレーム４１ｄ、背面下部のフレーム４１ｅのみを示し、前方に凸となるように滑らかに湾曲した前面板、天板、フレーム４１ｄとフレーム４１ｅとの間に着脱可能に取り付けられる裏板の図示は省略している。
【００４４】
図８に示すように、水槽４６の背面中央部には、軸受ハウジング４８が取り付けられている。この軸受ハウジング４８は、図９にも示すように、その中央部にて円形状に開口する軸受挿入部４８ａと、当該軸受挿入部４８ａの周囲に設けられた取付用ボルト孔４８ｂおよび位置決め用治具孔４８ｃとを有している。軸受挿入部４８ａには、軸受４９（図７参照）が挿入され固定される。取付用ボルト孔４８ｂと位置決め用治具孔４８ｃは、周方向に隣り合う１対の取付用ボルト孔４８ｂ，４８ｂと、その間のほぼ中央部に位置する１つの位置決め用治具孔４８ｃとから１組の孔群５０を構成している。そして、この孔群５０は、上記したステータ１の脚部群１５に対向して、軸受挿入部４８ａの周囲において周方向に等間隔に３組設けられている。
【００４５】
モータ３２を構成するステータ１は、この軸受ハウジング４８に、次のようにして取り付けられる。即ち、ステータ１は、その内周部の複数の位置決め用脚部１４の位置決め用孔部２０に三又状の治具（図示せず）が挿通され、これにより、軸受ハウジング４８（位置決め用治具孔４８ｃ）に対して位置決めされる。この状態で、ステータ１は、その内周部の複数の取付用脚部１３の取付用孔部１７に固定用ボルト５１（図８参照）が挿通され、その固定用ボルト５１が軸受ハウジング４８の取付用ボルト孔４８ｂにねじ止めされることによって固定されている。なお、ステータ１を軸受ハウジング４８に取り付けた後、治具は取り外される。
【００４６】
一方、モータ３２を構成するロータ３１は、軸受ハウジング４８に固定されたステータ１に対して所定の空間（エアギャップ）を有した状態で配設されている。そして、ロータ３１の中心部に固定された回転軸３４（図７参照）は、軸受ハウジング４８に固定された軸受４９を挿通し、当該軸受４９によって支承されている。回転軸３４の先端部は、水槽４６の内部に突出するようになっている。
【００４７】
図７に示すように、水槽４６内には、前面側が開口し背面側が閉塞された有底円筒状のドラム５３（回転槽に相当）が配設されている。このドラム５３は、背面の中心部がモータ３２（ロータ３１）の回転軸３４の先端部に連結され、水槽４６の内部に当該水槽４６と同軸状に配置されている。従って、このドラム５３も、その中心軸がほぼ横方向となる態様で、具体的には、中心軸が前方に向かって若干上昇（後方に向かって若干下降）するように傾斜した横軸状の態様で、水槽４６内に回転可能に配設されている。モータ３２は、ドラム５３を回転させる駆動装置として機能する。
【００４８】
ドラム５３の周壁（胴部）には、多数の孔５４が全域にわたって形成されている。また、ドラム５３の内周部には、洗濯物を掻き上げるための複数のバッフル５５が周方向に等間隔に設けられている。これらバッフル５５は、水槽４６（ドラム５３）の軸線に沿うようにして前後方向に蛇行して延びるとともにドラム５３の回転中心側に突出している
ドラム５３の前面開口部の周囲部内側には、例えば液体封入形の回転バランサ５６が設けられている。水槽４６の前面開口部は、環状の弾性材（例えばゴム）からなるベローズ５７により洗濯物出入口４２に連結されている。この結果、洗濯物出入口４２は、ベローズ５７を介して、水槽４６の内部に連なっている。
【００４９】
外箱４１ａ内の最上部には、給水弁５８および給水ケース５９が設けられている。給水弁５８の入口部には、水源（水道の蛇口など）に接続した機外給水ホース（図示せず）が接続される。給水弁５８の出口部には、接続パイプ６０の一端部が接続されている。接続パイプ６０の他端部は、給水ケース５９に接続されている。給水ケース５９の内部には、洗濯用剤投入ケース（図示せず）が収容されるようになっている。この給水ケース５９には、機内給水ホース６１の一端部が接続され、機内給水ホース６１の他端部が水槽４６の上部に接続されている。このような構成により、水源から給水弁５８を介して供給される水を、接続パイプ６０、給水ケース５９および機内給水ホース６１を通して水槽４６内に給水可能となっている。
【００５０】
水槽４６の背面側の底部には、排水口６２が形成されている。この排水口６２には、途中部に排水弁（図示せず）を有する排水ホース６３の基端部が接続されている。排水ホース６３の末端部は、外箱４１ａ内の底部から機外に延びている。このような構成により、水槽４６内の水を排水ホース６３を通して機外に排水可能となっている。
【００５１】
次に、上記のようにモータ３２（ステータ１）を備えた洗濯機４１の動作について説明する。
各種の運転コースにおける洗い行程、または、すすぎ行程においては、水を含んだ洗濯物を掻き上げるためにドラム５３を高トルクで回転させる必要があるが、回転速度は低速でよい。そこで、制御装置４５は、ドラム５３を高トルク低速度で回転させるようにステータ１のステータコイル９への通電を制御するようになっている。
【００５２】
一方、脱水行程においては、脱水効率を向上するためにドラム５３を高速で回転させる必要があるが、トルクは小さくてもよい。そこで、制御装置４５は、ドラム５３を低トルク高速度（この場合、本願の発明者の従来製品における回転速度（１３００ｒｐｍ程度）よりも高速である１６００ｒｐｍ程度）で回転させるようにステータ１のステータコイル９への通電を制御するようになっている。
【００５３】
ここで、ドラム５３を高速回転させる場合、当該ドラム５３の回転に伴う振動が、回転軸３４、軸受４９を介して軸受ハウジング４８に伝達されるようになる。このとき、ステータ１と軸受ハウジング４８とを接続し固定する取付用脚部１３には、振動に伴う大きな負荷がかかるようになる。
【００５４】
本実施形態の洗濯機４１は、上述したモータ３２、換言すれば、上述したステータ１を備えた構成となっている。そして、そのステータ１は、複数の取付用脚部１３の間が、補強リング部２４によってステータコア２の周方向に沿って円環状に繋がれた構成となっている。これにより、取付用脚部１３の強度や剛性を向上することができ、取付用脚部１３にドラム５３の回転振動に伴う大きな負荷がかかったとしても、当該取付用脚部１３、或いは、その周辺部分にクラックや破損が発生してしまうことを防止することができる。
【００５５】
また、取付用脚部１３の強度や剛性が向上することから、ステータ１を当該ステータ１が取り付けられる対象物（この場合、洗濯機４１の水槽４６、具体的には軸受ハウジング４８）に強固に取り付けることができる。これにより、ロータ３１に対するステータ１の位置（ステータ１とロータ３１とのエアギャップ）を安定化することができ、ロータ３１に対するステータ１の位置ずれに伴う振動やうなり音の発生を抑えることができる。
【００５６】
また、ステータ１は、複数の位置決め用脚部１４の間も、補強リング部２４によってステータコア２の周方向に沿って円環状に繋がれた構成となっている。これにより、位置決め用脚部１４の強度や剛性も向上する。
【００５７】
また、補強リング部２４は、被覆部材６と同様の絶縁樹脂からなり、被覆部材６のうちヨーク部３の内周面を覆う部分と、取付用脚部１３の周方向の側部を形成する部分と、位置決め用脚部１４の周方向の側部を形成する部分とに、成形によって一体的に設けられている。従って、このような補強リング部を別体に設けた構成とは異なり、補強リング部２４は、被覆部材６、取付用脚部１３、位置決め用脚部１４に強固に結合されるので、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の強度や剛性を一層向上することができる。また、補強リング部２４の成形を、被覆部材６、取付用脚部１３、位置決め用脚部１４などの成形とともに行うことができ、ステータ１の製造工程の簡素化を図ることができる。
【００５８】
また、ステータコア２は、周方向に分割された複数の分割コア２ａを接続することによって構成されていることから、ドラム５３の回転振動に伴う負荷が分割コア２ａごとに作用するようになる。ここで、本実施形態のステータ１では、取付用脚部１３は、１つの分割コア２ａに対応して１つ設けられている。従って、ドラム５３の回転振動に伴い分割コア２ａに作用する負荷を、それぞれの分割コア２ａに対応する取付用脚部１３に均等に逃がすことができる。
【００５９】
また、ドラム５３の回転振動に伴う負荷が分割コア２ａごとに作用すると、これら分割コア２ａを接続する接続部５に応力が発生し易くなる。ここで、本実施形態のステータ１では、取付用脚部１３は、それぞれ分割コア２ａのほぼ中央部に位置している。従って、接続部５部分に発生する応力が取付用脚部１３部分に伝わり難くなり、当該取付用脚部１３やこれと一体となっている補強リング部２４などにクラックや破損が発生してしまうことを防止することができる。
【００６０】
また、補強リング部２４のうちステータコア２の軸方向の両端面の少なくとも片面（この場合、取付対象物側の面）に、複数の凹部２５が設けられている。これにより、補強リング部２４を形成するための樹脂材料の使用量を抑えることができるとともに、補強リング部２４の軽量化、ひいては、ステータ１、モータ３２、洗濯機４１の軽量化を図ることができる。また、補強リング部２４を形成する樹脂材料の膨張・収縮を凹部２５によって緩和（吸収）することができ、補強リング部２４自体の強度や剛性を向上することができる。
【００６１】
また、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４のうちステータコア２の軸方向の両端面にも、凹部１８や凹部２１が設けられている。これにより、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４を形成するための樹脂材料の使用量を抑えることができるとともに、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の軽量化、ひいては、ステータ１、モータ３２、洗濯機４１の軽量化を図ることができる。また、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４を形成する樹脂材料の膨張・収縮を凹部１８や凹部２１によって緩和（吸収）することができ、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４自体の強度や剛性を向上することができる。
【００６２】
また、補強リング部２４は、当該補強リング部２４を軸方向に貫通する複数の孔部２６を有している。これにより、補強リング部２４の一層の軽量化、ひいては、ステータ１、モータ３２、洗濯機４１の一層の軽量化を図ることができる。
【００６３】
また、これら孔部２６は、補強リング部２４のうち、被覆部材６によって覆われていない内周側露出部７ｂに対向する部分に設けられている。ここで、この内周側露出部７ｂは、被覆部材６の成形時に支持部によって支持される部位である。このような部位に対向して孔部２６を形成するようにしたので、成形時に支持部を配置し易くすることができ、ステータ１を製造し易くすることができる。
【００６４】
また、取付用脚部１３は、当該取付用脚部１３を軸方向に貫通する取付用孔部１７を有するとともに、当該取付用脚部１３の成形に伴ってウエルドが形成される部分に樹脂溜まり部２２を有している。また、位置決め用脚部１４は、当該位置決め用脚部１４を軸方向に貫通する位置決め用孔部２０を有するとともに、当該位置決め用脚部１４の成形に伴ってウエルドが形成される部分に樹脂溜まり部２３を有している。これら樹脂溜まり部２２，２３によって、クラックや破損が発生し易いウエルド部分を強固に接合して補強することができ、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の強度や剛性を向上することができる。
【００６５】
また、上記のような効果を奏するステータ１を備えたモータ３２は、特に脱水行程時におけるドラム５３の高速回転に伴い大きな負荷が発生する洗濯機４１の洗濯機モータとして有用である。
【００６６】
また、上記のモータ３２を備えた洗濯機４１、換言すれば、上記のステータ１を備えた洗濯機４１によれば、ドラム５３の回転速度（当該ドラム５３を回転させるモータ３２の回転速度）を高速化し、これに伴い、取付用脚部１３に作用する負荷が増大したとしても、ステータ１の取付用脚部１３、或いは、その周辺部分におけるクラックや破損の発生を抑えることができる。従って、ドラム５３の回転速度を高速化するという近年の開発傾向にも十分に対応することができる。
【００６７】
なお、本発明は、上述の一実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば次のように変形または拡張することができる。
補強リング部２４を構成するベース部２４ａは、その径方向の寸法が、少なくとも取付用脚部１３の取付用孔部１７の中心までの寸法よりも大きくなるように延出させるとよい。また、ベース部２４ａは、その径方向の寸法が、取付用脚部１３の径方向の寸法を越えないようにするとよい。
【００６８】
凹部１８，凹部２１，凹部２５は、それぞれ、取付用脚部１３，位置決め用脚部１４，補強リング部２４の軸方向の両面に設けてもよいし、少なくとも片面に設けてもよい。
孔部２６は、補強リング部２４のうち一部の内周側露出部７ｂに対向する部分に設けてもよい。
【００６９】
樹脂溜まり部２２，２３は、取付用脚部１３や位置決め用脚部１４の形状や、これら取付用脚部１３や位置決め用脚部１４と成形型のゲート８との位置関係などに応じて、ウエルドが形成され易い部分に設けるようにするとよい。
【００７０】
本発明のステータ１は、上述したアウターロータ型のモータ３２に限ることなく、インナーロータ型のモータ、即ち、ステータコアのヨーク部の内周面に複数のティース部を有したステータと、このステータの内部に回転可能に設けられたロータとからなるモータにも適用することができる。
【００７１】
本発明のステータ１およびモータ３２は、軸方向が横方向となる上述のドラム式の洗濯機４１に限ることなく、例えば、軸方向が縦方向となる縦軸型の洗濯機にも適用することができる。また、本発明のステータ１の取付対象物は、洗濯機に限られるものではない。
【符号の説明】
【００７２】
図面中、１はステータ、２はステータコア、２ａは分割コア、３はヨーク部、４はティース部、６は被覆部材、７ｂは内周側露出部（切欠部）、１３は取付用脚部、１７は取付用孔部、２２は樹脂溜まり部、２４は補強リング部（補強部）、２５は凹部、２６は孔部、３１はロータ、３２はモータ、３４は回転軸、４１は洗濯機、４６は水槽、５３はドラム（回転槽）を示す。
【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】
2011067053.tif 000009
【図８】
2011067053.tif 000010
【図９】
2011067053.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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