(57)【要約】【課題】ロータとシャフトとを結合するシャフトブッシュをロータに簡単、且つ、安定的に締結することができるアウターロータ型モータのシャフトの結合構造を提供する。【解決手段】本発明に係るアウターロータ型モータは、ベアリングハウジングに支持された回転シャフト５０と、界磁巻線を有するステータと、前記ステータを収容するために前記ステータの外側を回転するように設けられ、前記ステータの界磁巻線と磁気相互作用を行うための永久磁石が取り付けられたヨーク面を有するロータ１０と、ロータと回転シャフトとを互いに結合するためのシャフトブッシュ３０とを備えており、シャフトブッシュ３０はロータの中心部にインサート成形されてロータと結合する。【選択図】図３
2008516578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターロータ型モータであって、
ベアリングハウジングに支持された回転シャフトと、
界磁巻線を有するステータと、
前記ステータを収容するために前記ステータの外側を回転するように設けられ、前記ステータの界磁巻線と磁気相互作用を行うための永久磁石が取り付けられたヨーク面を有するロータと、
前記ロータと前記回転シャフトとを互いに結合するためのシャフトブッシュとを備えており、
前記シャフトブッシュは、前記ロータの中心部にインサート成形されて前記ロータと結合することを特徴とするアウターロータ型モータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアウターロータ型モータであって、
前記シャフトブッシュは、
その内面に前記シャフトと係合するセレーションが形成された係合孔と、
前記係合孔の外周面から放射状に延びる補強リブと、
前記ロータにインサート成形され、前記補強リブの底面を形成するインサート部と、
前記係合孔の側壁内に前記インサート部の底面から垂直に形成された係合溝とを含むことを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のアウターロータ型モータであって、
前記シャフトブッシュは、
その内面に前記シャフトと係合するセレーションが形成された係合孔と、
前記係合孔の外周面から放射状に延びる補強リブと、
前記ロータ内にインサート成形され、前記補強リブの底面を形成するインサート部と、
前記係合孔の側壁に前記インサート部の底面から垂直に形成された段差部と、
前記インサート部及び前記段差部と前記ロータを挟んで一体に成形される係合部品とを含むことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項２に記載のアウターロータ型モータであって、
前記係合溝に圧入される係合ボスが、前記ロータの中央の前記係合溝に対応する位置に突出して形成されることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項３に記載のアウターロータ型モータであって、
前記段差部に圧入される係合ボスが、前記ロータの中央の前記段差部に対応する位置に突出して形成されることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータの外周面で回転するロータを有するアウターロータ型モータのシャフトの結合構造に関し、より詳しくは、アウターロータ型モータのシャフトとロータとの結合をより安定的、且つ、単純にすることができ、その結果、ロータの製造が容易になると共に、回転力の損失を防止できるアウターロータ型モータのシャフトの結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なモータの駆動方式のうち、誘導起電力により駆動されるタイプのモータがある（以下、「誘導電動モータ」という）。このような誘導電動モータは、ステータ部で発生する回転磁界とロータで発生する誘導磁界との相互作用によって回転力を発生させる交流モータの一種である。また、このような誘導電動モータは、回転磁界型のモータでもある。
【０００３】
誘導モータは、単相誘導モータだけでなく、三相誘導モータ、三相巻線型誘導モータなどのように多様に設計できる。誘導モータは交流モータの中でも最も用い易いことから、一般の家電製品に広く用いられている。
【０００４】
このような誘導モータは、負荷に応じて定速性を有する回転数特性と、寿命の長さとから、動力用モータとして適している。特に、小型モータとしては、単相型のコンデンサモータが最も広く用いられている。
【０００５】
この誘導電動モータは、基本的には、ハウジングと、ハウジング内に固定されるステータと、ハウジング内でベアリングによって回転可能に支持される回転シャフトと結合されるロータとから構成される。ステータは、巻線されているコイルを介して外部から電力を受けて誘導磁気を発生する。そして、ロータは、ステータが発生させた誘導磁気によって、回転シャフトと共に回転する。
【０００６】
上記のように構成された誘導モータでは、電源に接続される１次巻線の電磁誘導によって２次巻線に電流が誘導され、２次巻線に誘導される電流と回転磁界との相互作用によって回転力が得られる。このような誘導モータは、ステータとロータの相対的な位置に応じてインナーロータ型とアウターロータ型とに区分される。
【０００７】
近年は、同一の体積でトルクを増大させることができる、及びステータの内部空間を別の用途に活用できるという理由により、ロータがステータの外側に設けられるアウターロータ型の誘導モータが、幅広く使用されている。
【０００８】
このアウターロータ型誘導モータは、駆動軸、マグネット、ロータケースなどから構成されるロータが、鉄心、コア、ベース、ベアリングなどから構成されるステータの外側で回転する。即ち、ロータがステータの周囲を回転するという特徴を有する。
【０００９】
このようなアウターロータ型誘導モータのロータが図１に示されている。
【００１０】
図１に示すロータ１は、スチール材質から成り、プレス加工されてモータの外装を形成する。ロータ１は、ロータコア２及びロータブッシュ３を備える。ロータコア２は、ロータ１の内周面に打抜き加工されて強制的に圧入される積層鉄心２ａと、積層鉄心２ａの上端と下端にそれぞれ設けられたリング状のエンド部材２ｂとからなる。ロータブッシュ３は、ロータ１と回転シャフト（図示せず）とを結合するためのものである。
【００１１】
このように、ロータ１は、自分の回転力を回転シャフトに伝達するのに、ロータブッシュ３を用いる。このようなロータ１とロータブッシュ３との結合が図２に示されている。
【００１２】
図２に示すように、ロータブッシュ３に挿入された回転シャフト４は、ボルト６によってロータブッシュ３に締結される。回転シャフト４とロータブッシュ３が互いに締結された後、ロータブッシュ３は、固定突起部７又は別途のボルト８によってロータ１に固定される。
【００１３】
しかしながら、上記のようなロータ１の構造は、積層鉄心２ａ及びエンド部材２ｂを備えるロータコア２をロータ１に圧入する必要があるため、組み立て工程が煩雑であるという問題があった。さらに、ロータブッシュ３とロータ１は別途のボルト８により結合されるため結合力はそれほど強くなく、その結果、ロータ１の安定性が減少するという問題があった。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ロータとシャフトとを結合するシャフトブッシュをロータに簡単、且つ、安定的に結合することができ、その結果、ロータの製造が容易になると共に、回転力の損失を防止できるアウターロータ型モータのシャフトの結合構造を提供することにある。
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、アウターロータ型モータであって、アウターロータ型モータであって、ベアリングハウジングに支持された回転シャフトと、界磁巻線を有するステータと、前記ステータを収容するために前記ステータの外側を回転するように設けられ、前記ステータの界磁巻線と磁気相互作用を行うための永久磁石が取り付けられたヨーク面を有するロータと、前記ロータと前記回転シャフトとを互いに結合するためのシャフトブッシュとを備えており、前記シャフトブッシュは、前記ロータの中心部にインサート成形されて前記ロータと結合することを特徴とするアウターロータ型モータを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の特徴は、モータの回転力を出力するロータとシャフトとを結合するために用いられるシャフトブッシュを、圧入及びインサート成形によってロータと結合させることにより、組み立て工程が単純になる、且つ、結合力が強くなるので回転力の損失を防止できるという点にある。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
【００１９】
図３を参照して、ベアリングハウジング（図示せず）によって支持された回転シャフト５０は、ロータ１０の中心部に挿入される。回転シャフト５０は、ロータ１０に結合されたシャフトブッシュ３０に固定される。シャフトブッシュ３０の中央には、回転シャフト５０の回転時に回転シャフト５０とシャフトブッシュ３０との間の結合を確実にするためのセレーション３１が形成される。セレーション３１の存在は、回転損失を防止する。
【００２０】
ロータ１０は、その内側に収容された界磁巻線からなるステータ（図示せず）の外側で回転する。また、ロータ１０は、前記ステータの界磁巻線と磁気作用を行うための永久磁石２０が取り付けられるヨーク面１５を有する。
【００２１】
シャフトブッシュ３０は、ロータ１０の中央に圧入した状態でインサート成形することによってロータ１０に結合される。ロータ１０とシャフトブッシュ３０との結合は、シャフトブッシュ３０の圧入力とインサート成形によるモールディング結合力とによって、完全、且つ、簡単に行うことができる。
【００２２】
このようなシャフトブッシュ３０とロータ１０との結合のために、シャフトブッシュ３０は、その内面にシャフト５０と係合するセレーション３１が形成された係合孔３２と、係合孔３２の外周面から放射状に延びる複数の補強リブ３３と、ロータ１０にインサート成形され、補強リブ３３の底面を形成するインサート部３４と、係合孔３２の側壁にインサート部３４の底面から垂直に形成された係合溝３５とを備えて構成される。
【００２３】
また、ロータ１０の中央には、係合溝３５に対応する位置に、係合溝３５に圧入される係合ボス２５が突出して形成される。前記インサート成形は、係合ボス２５が係合溝３５に圧入された状態で行われる。
【００２４】
上記のシャフトブッシュ３０が結合されたロータ１０を用いたドラム洗濯機が図４に示される。
【００２５】
本発明は、図４に示すドラム洗濯機に限定されるものではない。図４は、本発明のモータが適用可能なモータユニットの一例である。図４に示すドラム洗濯機ではドラムが傾斜するように設けられているが、本発明のモータは、例えば、ドラムが水平に設けられる場合にも適用可能である。さらに、本実施形態の様々な変更・変形も可能である。
【００２６】
図４を参照して、ドラム洗濯機のモータユニットは、洗濯機の外観を形成するハウジング４０の後方に設置される。ハウジング４０の前方にはドア４２が設けられており、ドア４２を開くことにより、ハウジング４０の内側で懸架バネ４１により懸垂されたドラム４４及びタブ４５の内側に洗濯物を入れることができる。
【００２７】
ドラム４４は、タブ４５の内側に回転可能に設けられ、モータに連結されている。特に、ドラム４４の後端は、モータの回転力がドラム４４に伝達されるように、モータのシャフト５０と一体に射出成形される。
【００２８】
その一方で、図５に示すように、ドラム４４に連結されているシャフト５０の両端は、ベアリングハウジング５２の内側に設けられているベアリング５３によって支持される。そして、ベアリングハウジング５２の一端がモータから隔離されるように、ベアリングハウジング５２の一端にはモータのベースプレート５４が設けられる。
【００２９】
ベースプレート５４は、モータのベアリングハウジング５２とタブ４５の後方を覆うように設けられる。このベースプレート５４は、モータのベアリングハウジング５２をタブ４５に固定する役割と、タブ４５の後方の外側面を保護する役割とを果たす。また、このベースプレート５４は、ベースプレート５４の一側に設けられたモータをタブ４５から分離する役割を果たす。
【００３０】
モータのステータ５７は、所定の固定機構によりベースプレート５４に固定され、このステータ５７は、前もってセットされた界磁巻線によって、磁気作用を行う。
【００３１】
ステータ５７が収容されるロータ１０は、円筒状である。ロータ１０は、ステータ５７を覆うように設けられ、その内側面には、ステータ５７と磁気作用を行う永久磁石２０が取り付けられる。
【００３２】
ロータ１０は、底面を形成する底面部１８と、底面部１８から垂直に延びてロータ１０の外側面を形成するヨーク面１５とから構成される。ロータ１０の底面部１８の中央には、係合ボス２５が形成される。そして、係合ボス２５がシャフトブッシュ３０の係合溝３５に圧入された状態で、シャフトブッシュ３０のインサート部３４及びロータ１０の底面部１８がインサート成形によって一体に成形される。
【００３３】
また、係合孔３２の外周部に形成された補強リブ３３によって、係合孔３２の回転力によるシャフトブッシュ３０のねじれを防止することができる。
【００３４】
シャフトブッシュ３０はロータ１０と一体に成形されるので、シャフトブッシュ３０はシャフト５０とロータ１０とを結合する役割を果たし、このことによりロータ１０の回転力がシャフト５０に伝達される。
【００３５】
上記のように構成された本発明のモータによって洗濯機を作動させる場合、ステータ５７とロータ１０のヨーク面１５に取り付けられている永久磁石２０との磁気相互作用によってロータ１０を所定の回転力で回転させ、ロータ１０に一体に取り付けられているシャフトブッシュ３０に回転力を伝達させる。
【００３６】
シャフトブッシュ３０に伝達された回転力は、ベアリング５３によってベアリングハウジング５２の内側に支持されているシャフト５０を回転させ、シャフト５０と一体に成形されたドラム４４を回転させる、その結果、ドラム４４での洗濯プロセスを行うことができる。
【００３７】
上記したように、本発明の第１実施形態によれば、ロータ１０の底面部１８及びヨーク面１５、並びにシャフトブッシュ３０がインサート成形によって一体に成形される。したがって、ロータ１０に圧入が可能で、ロータ１０にインサート成形可能なシャフトブッシュ３０を用いることにより、ロータ１０の製造が容易になる。
【００３８】
（第２実施形態）
【００３９】
本発明の第２実施形態に係るアウターロータ型モータについて、図６及び図７を参照しつつ説明する。第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
図６及び図７を参照して、シャフトブッシュ３０は、第１実施形態と同様に、ロータ１０の中央にインサート成形されてロータ１０と結合される。しかし、第２実施形態では、シャフトブッシュ３０のインサート成形は、ロータ１０の底面部１８の上部だけではなく下部でも行われるので、ロータ１０とシャフトブッシュ３０とがより完全に結合される。
【００４１】
このようなシャフトブッシュ３０とロータ１０との結合のために、シャフトブッシュ３０は、その内面にシャフト５０と係合するセレーション３１が形成された係合孔３２と、係合孔３２の外周面から放射状に延びる複数の補強リブ３３と、ロータ１０にインサート成形され、補強リブ３２の底面を形成するインサート部３４と、係合孔３２の側壁の下側部分を切削することによって、インサート部３４の底面から垂直に形成された段差部３５ａと、インサート部３４及び段差部３５ａとロータ１０を挟んで一体に成形される係合部品３６とを備えて構成される。
【００４２】
また、ロータ１０の中央には、段差部３５ａに対応する位置に、段差部３５ａに圧入される係合ボス２５が突出して形成される。係合ボス２５が段差部３５ａに圧入された状態で、ロータ１０の下方から係合部品３６をインサート成形することによって、シャフトブッシュ３０はロータ１０の上側及び下側でインサート成形される。
【００４３】
円筒状のロータ１０は、底面を形成する底面部１８と、底面部１８から垂直に延びて外側面を形成するヨーク面１５とから構成される。ロータ１０の底面部１８の中央には、係合ボス２５が形成される。そして、係合ボス２５がシャフトブッシュ３０の段差部３５ａに圧入された状態で、シャフトブッシュ３０のインサート部３４及びロータ１０の底面部１８がインサート成形によって一体に成形される。同時に、段差部３５ａの下方で係合部品３６がインサート成形されることによって、結合力が向上する。
【００４４】
上記したように、本発明の第２実施形態によれば、ロータ１０の底面部１８及びヨーク面１５、並びにシャフトブッシュ３０が、インサート成形によって一体に成形される。このとき、シャフトブッシュ３０のインサート成形がロータ１０の底面部１８の上側及び下側で同時に行われるので、シャフトブッシュとロータの結合がより完全になる。さらに、上記した結合構造を用いることによって、ロータ１０の製造が容易になる。
【００４５】
以上、添付した図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲で規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いことは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のシャフトの結合構造によれば、アウターロータ型モータのロータの製造が容易になると共に、回転力の損失を防止できる。その結果、モータの生産性と信頼性が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来のロータの斜視図である。
【図２】従来のロータと回転シャフトの結合状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るロータの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るロータが設けられたドラム洗濯機の断面図である。
【図５】図４の主要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るロータの斜視図である。
【図７】図６の主要部を示す断面図である。
【図１】
2008516578.tif 000003
【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】
2008516578.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月23日(2007.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【国際調査報告】
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