(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の継鉄部から外周に向けて複数のティースが突設された鉄心を複数積層して絶縁性の樹脂でモールドし、絶縁樹脂モールドの上からティースにコイルを巻回し、防水性の樹脂でモールドしてなるステータと、
ステータと同芯に配置され、ティースと対向する位置に複数の磁石が配設されたロータと、
を具えるアウターロータ型の洗濯機用モータにおいて、
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、端子部の周囲の少なくとも一部に溝が凹設されていることを特徴とするアウターロータ型の洗濯機用モータ。
【請求項２】
環状の継鉄部から外周に向けて複数のティースが突設された鉄心を複数積層して絶縁性の樹脂でモールドし、絶縁樹脂モールドの上からティースにコイルを巻回し、防水性の樹脂でモールドしてなるステータと、
ステータと同芯に配置され、ティースと対向する位置に複数の磁石が配設されたロータと、
を具えるアウターロータ型の洗濯機用モータにおいて、
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有し、防水性の樹脂モールドには、端子部の上部を覆うカバーを具え、該カバーは、下面にリブが突設され、端子部に接続されるリード線は、カバーの下面に配線され、リブに押し当てられて、リード線の先端よりも低い位置を通るようにしたことを特徴とするアウターロータ型の洗濯機用モータ。
【請求項３】
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、端子部の周囲の少なくとも一部に溝が凹設されている請求項２に記載のアウターロータ型の洗濯機用モータ。
【請求項４】
ステータは、上面側にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、防水性の樹脂でモールドする前に、端子部の側面に、端子部を保護するキャップが嵌められ、防水性の樹脂モールドは、端子部及びキャップを除く部分に施すようにした請求項１乃至請求項３の何れかに記載のアウターロータ型の洗濯機用モータ。
【請求項５】
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、防水性の樹脂モールドは、内周側が端子部よりも高い位置まで延びている請求項１乃至請求項４の何れかに記載のアウターロータ型の洗濯機用モータ。
【請求項６】
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、防水性の樹脂モールドは、内周面が端子部よりも高い位置まで延びており、取付用のフランジが形成されている請求項１至請求項５の何れかに記載のアウターロータ型の洗濯機用モータ。
【請求項７】
環状の継鉄部から内周又は外周に向けて複数のティースが突設された鉄心を複数積層して絶縁性の樹脂でモールドし、絶縁樹脂モールドの上からティースにコイルを巻回し、コイルの端部を絶縁樹脂モールドから突設された端子部に接続し、端子部が露出するように防水性の樹脂でモールドしてなるステータと、
ステータと同芯に配置され、ティースと対向する位置に複数の磁石が配設されたロータと、
を具える洗濯機用モータにおいて、
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、端子部の周囲の少なくとも一部に溝が凹設されていることを特徴とする洗濯機用モータ。
【請求項８】
環状の継鉄部から内周又は外周に向けて複数のティースが突設された鉄心を複数積層して絶縁性の樹脂でモールドし、絶縁樹脂モールドの上からティースにコイルを巻回し、コイルの端部を絶縁樹脂モールドから突設された端子部に接続してなるステータと、
ステータと同芯に配置され、ティースと対向する位置に複数の磁石が配設されたロータと、
を具える洗濯機用モータにおいて、
端子部の上部を覆うカバーを具え、該カバーは、下面にリブが突設され、端子部に接続されるリード線は、カバーの下面に配線され、リブに押し当てられて、リード線の先端よりも低い位置を通るようにしたことを特徴とする洗濯機用モータ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載のモータを搭載し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、洗濯機の内槽やパルセータを回転させるモータに関するものであり、より具体的には、ステータの防水性を高めることのできる洗濯機用モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機の内槽やパルセータを回転させる洗濯機用モータは、コイルを巻回したステータと、ステータの内周又は外周に回転自在に配置されたロータから構成されており、ロータを動力伝達可能に内槽やパルセータに連結し、内槽やパルセータを回転させる(例えば、特許文献１参照)。
一般に、ステータがロータの内周側に配置されるモータはアウターロータ型モータ、ステータがロータの外周側に配置されるモータはインナーロータ型モータと称される。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５２５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、ステータがロータの内周側に配置されるアウターロータ型モータでは、外槽で生じた結露水がステータのコイルや端子部に付着し、ショートを引き起こしたり、錆びてしまい、モータの性能が低下してしまうことがあった。
また、モータの動力伝達機構、例えば駆動軸等には、潤滑及び防水のためのグリースが塗布されるが、グリースには種々の部材、例えば、スプリング等から発生する鉄粉が混入してしまうことがあり、この鉄粉が端子部に付着するとショートを引き起こすことがあった。
【０００５】
本発明の目的は、ステータのコイルや端子部の防水性を高めて、性能を低下させることなく長期に亘って使用することのできる洗濯機用モータ及び該洗濯機用モータを搭載した洗濯機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の洗濯機用モータは、
環状の継鉄部から外周に向けて複数のティースが突設された鉄心を複数積層して絶縁性の樹脂でモールドし、絶縁樹脂モールドの上からティースにコイルを巻回し、防水性の樹脂でモールドしてなるステータと、
ステータと同芯に配置され、ティースと対向する位置に複数の磁石が配設されたロータと、
を具えるアウターロータ型の洗濯機用モータにおいて、
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、端子部の周囲の少なくとも一部に溝が凹設されるようにしたものである。
【０００７】
ステータは、上面側にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有しており、防水性の樹脂でモールドする前に、端子部の側面に、端子部を保護するキャップが嵌められ、防水性の樹脂モールドは、端子部及びキャップを除く部分に施すことが望ましい。
【０００８】
さらに、防水性の樹脂モールドは、内周側が端子部よりも高い位置まで延びるように形成することが望ましい。
【０００９】
ステータは、上面にコイルの端部が電気的に接続される端子部を有し、防水性の樹脂モールドには、端子部の上部を覆うカバーを具え、該カバーは、下面にリブが突設され、端子部に接続されるリード線は、カバーの下面に配線され、リブに押し当てられて、リード線の先端よりも低い位置を通るようにすることが望ましい。
【００１０】
また、ステータを洗濯機内部に取り付けるための取付部は、端子部よりも高い位置に設けておくことが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の洗濯機用モータによれば、ステータを防水性の樹脂でモールドしたことによって、外槽で生じた結露水がステータに付着しても、コイルや端子部等の防水性を担保できる。従って、コイルや端子部にショートや錆び等が生じることはなく、洗濯機用モータの性能低下を防止できる。
また、端子部の周囲に溝を形成することにより、端子部側に水分が流入しようとしても、溝よりも内側には侵入できないから、端子部が水分に曝されることはない。
【００１２】
端子部は、防水用樹脂モールドを施す際に、モールド用金型と接触して、コイルの巻線が断線してしまうことがあるが、本発明のように、予め端子部の周囲にキャップを嵌めて、金型と端子部が接触しないようにすることによって、端子部の防水性を確保しつつ、断線の問題を解消できる。
【００１３】
防水性の樹脂モールドの内周側を端子部よりも高い位置まで形成したことにより、ステータの内周側の水分等が樹脂モールドに遮られて端子部に到達することを防止できる。
【００１４】
リード線を端子部を覆うカバーの下面から突設したリブに沿わして、リード線の先端よりも低い位置を通るようにしたことにより、リード線を伝って水分が端子部に到達することはなく、端子部を保護することができる。
【００１５】
また、ステータの取付部を端子部よりも高い位置に形成したことにより、ステータを取り付ける際に、端子部が邪魔になることはない。
【００１６】
本発明は、特に、ステータが結露水等の水分や駆動機構から生ずる鉄屑等に曝されやすいアウターロータ型の洗濯機用モータに適用することが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の洗濯機用モータ(30)を搭載した洗濯機(10)について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の洗濯機用モータ(30)を搭載した洗濯機(10)の断面図、図２は、駆動機構の拡大断面図である。洗濯機(10)は、筺体(11)に吊下支持された有底円筒状の外槽(12)(貯水槽)の内部に、周壁に多数の脱水孔(図示せず)を有する有底円筒状の内槽(13)(脱水槽)を回転自在に軸支して構成される。内槽(13)の内底面には、洗濯物を撹拌するためのパルセータ(15)(撹拌翼)が回転自在に支持されている。
内槽(13)は底面側に中空の主軸(14)が延びており、該主軸(14)にパルセータ(15)の回転軸である翼軸(16)がオイルレスメタル(17)を介して遊嵌されている。主軸(14)及び翼軸(16)は、外槽(12)を貫通しており、外槽(12)の下側に設けられた受け皿(18)の下面に取り付けられた動力伝達機構(20)を介して、洗濯機用モータ(30)に接続されている。
動力伝達機構(20)は、受け皿(18)の下面に固定された外周カバー(21)の内部に減速遊星機構からなる減速機構(22)及びクラッチ機構(23)(例えば、クラッチスプリング機構)と駆動軸(31)を連繋して構成される。減速機構(22)及びクラッチ機構(23)は、洗いやすすぎ運転のときに、洗濯機用モータ(30)の駆動力を翼軸(16)に伝達して、パルセータ(15)のみを回転させる。また、脱水運転のときには、洗濯機用モータ(30)の駆動力を翼軸(16)と主軸(14)の両方に伝達させて、内槽(13)とパルセータ(15)を一体に回転駆動させるように、動力伝達の切替えを行なう。なお、主軸(14)及び翼軸(16)と洗濯機用モータ(30)の駆動軸(31)との動力伝達機構は、上記に限定されるものではなく、また、減速を必要としない場合には、動力伝達機構(20)を省略した所謂ダイレクトドライブ機構とすることも可能である。
【００１９】
洗濯機用モータ(30)は、図２に示すように、内側にステータ(40)、外側にロータ(70)を配置したアウターロータ型のモータを例示できる。ステータ(40)は、前記動力伝達機構(20)の外周カバー(21)に取り付けられており、ロータ(70)は、ステータ(40)の外周を覆うように、ステータ(40)と同芯に嵌まっている。
【００２０】
ステータ(40)は、環状の鉄心(41)を複数積層して構成される。鉄心(41)は、環状の継鉄部(42)と、該継鉄部(42)の外周から突設されたティース(43)(43)から構成される。ティース(43)は、鉄心(41)を積層したときにコイル(51)が巻回される部分であり、先端が拡大している。
【００２１】
積層された鉄心(41)は、図３に示すように、絶縁性を有するＰＢＴ樹脂(ポリブチレンテレフタレート樹脂)でティース(43)の先端以外にモールドが施される(以下、「絶縁性樹脂モールド(52)」と称する。絶縁性樹脂モールド(52)は、コイル(51)と鉄心(41)との絶縁性を確保するために実施される。ティース(43)の先端を樹脂モールドしないのは、後述するロータ(70)とティース(43)の先端との距離を可及的に短くするためである。
絶縁性樹脂モールド(52)には、図３に示すように、コイル(51)のずれ止めのリブ(53)(53)を形成しておくことが望ましい。
【００２２】
鉄心(41)に絶縁性樹脂モールド(52)を施した後、ティース(43)には、図２に示すように、夫々コイル(51)が巻回される。絶縁性樹脂モールド(52)の一部には、図３に示すように、コイル(51)の巻線(51a)(図６参照)が電気的に接続される接点金具(60a)を有する端子部(60)が取り付けられている。端子部(60)には、図３及び図５に示すように、端子部(60)の側面を覆うキャップ(61)が嵌められている。
キャップ(61)は、樹脂製であり、上面に端子部(60)が嵌まる孔(61a)が複数開設されており、下面が開口している。孔(61a)には、巻線(51a)が通る半円状の凹み(61b)が形成されており、キャップ(61)を端子部(60)に嵌めた状態でも、キャップ(61)が巻線(51a)に干渉しないようにしている。
また、キャップ(61)の外周側下面は、中央に半円形の凹み(61c)が形成されており、凹み(61c)の両側にも凹み(61d)が形成されている。これら凹み(61c)(61d)には、コイル(51)から引き出された巻線(51a)が夫々通るようにしている。
キャップ(61)は、後述する防水性樹脂モールド(54)をステータ(40)に施したときに、モールド用金型が端子部(60)に当たって、巻線(51a)が断線してしまうことがないようにするものである。キャップ(61)で端子部(60)の側面を覆うことにより、端子部(60)の周囲には直接防水性樹脂モールド(54)を施す必要はない。
なお、図３中、端子部(60)の右側に示されている端子(62)は、コイル(51)どうしを直結するための端子であり、防水性樹脂モールド(54)により覆われて、外部には露出しない。
【００２３】
キャップ(61)を取り付けたステータ(40)には、防水性樹脂モールド(54)が施される。ステータ(40)は、図４に示すように、モールド用金型(80)(81)に挿入され、金型(80)(81)間の空隙(83)にＢＭＣ樹脂(バルクモールディングコンパウンド樹脂、例えば熱硬化性の不飽和ポリエステル)を流し込むことによって、ステータ(40)の外部が防水性樹脂モールド(54)で被覆される。樹脂モールドに際して、端子部(60)に樹脂が入らないように金型(80)には、樹脂が流入しない空隙(82)が形成されている。
防水性樹脂モールド(54)は、図５乃至図８に示すように、ステータ(40)のティース(43)の先端以外の部分をすべて覆う。
【００２４】
防水性樹脂モールド(54)を施した後、金型(80)(81)からステータ(40)を取り出すと、図６及び図７に示すように、防水性樹脂モールド(54)が端子部(60)のキャップ(61)の周面を覆い、内周面側は、上側に延びた壁(55)が形成され、壁(55)の上端には、内側に屈曲した取付フランジ(56)の形成されたステータ(40)が得られる。内周面の壁(55)は、ステータ(40)及び端子部(60)の防水性を高めるために、端子部(60)の先端よりも高い位置まで形成しておくことが望ましい。なお、本実施例では、壁(55)は、防水性樹脂モールド(54)により形成しているが、例えば、円筒状の部材をステータ(40)と動力伝達機構(20)との間に配置することによって壁(55)としてもよい。取付フランジ(56)は、ステータ(40)を洗濯機(10)に取り付ける取付部となるものであり、形状は、フランジ状に限定されるものではない。
キャップ(61)の周面に形成された防止性樹脂モールド(54)は、端子部(60)の内周面側、即ち、ステータ(40)の内周側と、端子部(60)の側面側、即ちステータ(40)の周方向側が、端子部(60)よりも高い位置まで上向きに延びて、端子部(60)の周りに凹部(57)を形成している。これは、ステータ(40)の内周側からの結露水やグリースの鉄分等が端子部(60)に侵入することを防止するためである。
さらに、端子部(60)への水分等の侵入を防止するために、図６に示すように、端子部(60)の周囲の少なくとも一部に溝(58)を凹設しておくことが望ましい。図６では、キャップ(61)の周囲の防水性樹脂モールド(54)の一部に溝(58)を凹設している。溝(58)を設けておくことにより、たとえ、凹部(57)に水分が侵入しようとしても、溝(58)より内側には侵入できず、端子部(60)が水分に曝されることはない。また、端子部(60)の外周側には、図６に示すように、ステータ(40)の外周側に排水可能となる深い溝(58a)を形成しておくことが望ましい。これにより、溝(58)に侵入した水分は、外部に排出できる。
溝(58)及び溝(58a)は、キャップ(61)に凹設しておいてもよい。
【００２５】
上記のように端子部(60)の周りに形成された防水性樹脂モールド(54)の凹部(57)は、図７及び図８に示すように、端子部(60)と電源等とを電気的に接続するリード線(67)及びロータ(70)の回転数を測定するためのホール素子等のセンサー(65)を取り付けるカバー、例えば、蓋体(63)で閉じられる。この蓋体(63)は、防水性樹脂モールド(54)の凹部(57)の周囲に密着又は殆んど隙間のない状態で取り付けられ、凹部(57)に水分が入り難いようにしている。
蓋体(63)は、図６に示すように、防水樹脂モールド(54)に突設された蓋体取付部(59)(59)にネジ止めすることにより取り付けることができる。
リード線(67)は、図７に示すように、蓋体(63)の下面に配設され、先端にカシメ止めされたコネクタ(67a)を端子部(60)の接点金具(60a)に差し込むことにより、コイル(51)と電気的に接続される。
リード線(67)を伝って、結露水が端子部(60)に付着しないようにするため、蓋体(63)の下面には、図７に示すように、一旦リード線(67)をリード線(67)の先端よりも低い位置に導くためのリブ(68)を設けておくことが望ましい。リード線(67)は、リブ(68)の近傍に設けられた爪片(68a)(68b)に嵌まって、リブ(68)に押し付けられている。
センサー(65)は、蓋体(63)の外周側であって、図２に示すように、後述するロータ(70)の磁石(72)を検出可能に配備され、センサー(65)の制御に必要な基板(66)は、蓋体(63)に凹設されたセンサーケース(64)に収容される。
【００２６】
防水性樹脂モールド(54)の内周面の壁(55)の上端は、図２、図６乃至図８に示すように、内向きに屈曲しており、動力伝達機構(20)の外周カバー(21)にネジ止めするための取付フランジ(56)が形成される。取付フランジ(56)は、端子部(60)よりも高い位置であって、上記蓋体(63)の上面とほぼ同じ高さに形成することが望ましい。端子部(60)よりも高い位置とは、端子部(60)にリード線(67)のコネクタ(67a)が接続される場合には、これらの電気的な接続を行なった状態での高さよりも高い位置を意味する。
アウターロータ型のモータ(30)では、端子部(60)がステータ(40)の内周側に近い位置に設けられるため、ステータ(40)を動力伝達機構(20)の外周カバー(21)への取付の際に端子部(60)や蓋体(63)が邪魔になるからである。上記のように、取付フランジ(56)を形成することにより、ステータ(40)の内径が小さくなっても、端子部(60)等が邪魔になることなく、ステータ(40)を動力伝達機構(20)に取り付けることができる。
また、蓋体(63)を上記の如く、蓋体取付部(59)(59)にネジ止めしたときに、取付フランジ(56)を蓋体(63)の上面とほぼ同じ高さに形成し、蓋体(63)を取り付けたネジがたとえ緩んでも、蓋体(63)は、外周カバー(21)と取付フランジ(56)との間に外れない程度に挟まれるようにしておくと、ネジが緩んでも、蓋体(63)は外れず、リード線(67)が端子部(60)から抜けて電気的な接続が途絶えることもない。
【００２７】
ステータ(40)を防水性樹脂モールド(54)で包囲した後、防水性樹脂モールド(54)の取付フランジ(56)を、動力伝達機構(20)の外周カバー(21)にネジ止め等することにより、ステータ(40)が動力伝達機構(20)に連結される。
【００２８】
ステータ(40)の外周には、ロータ(70)が配置される。
ロータ(70)は、断面略Ｌ字状の環状ヨーク(74)と、該ヨーク(74)の内周壁面に配置された複数の永久磁石(72)(72)を具え、永久磁石(72)(72)が、ロータ(70)の筒内壁(71)から表面が露出するように樹脂(73)で被覆されている。磁石(72)の極性は交互となるように配置されている。
ロータ(70)の円形底(73)の中央には、動力伝達機構(20)の駆動軸(31)が連繋されている。駆動軸(31)の周囲には、潤滑性能を高めるために、グリース(33)が注入されたグリース溜め(32)が設けられている。
【００２９】
上記構成の洗濯機用モータ(30)において、コイル(51)に通電を行なうと、コイル(51)に流れる三相交流電流によって、ステータ(40)に回転磁界が発生し、ロータ(70)が回転する。
ロータ(70)の回転は、動力伝達機構(20)に伝達されて、主軸(14)や翼軸(16)が回転し、内槽(13)、パルセータ(15)が回転する。
【００３０】
駆動軸(31)の回転に際し、駆動軸(31)やグリース溜め(32)から水分や鉄粉等が飛散することがある。しかしながら、本発明では、ステータ(40)は、内周側に防水用樹脂モールド(54)の壁(55)が立設されており、該壁(55)は、上端の取付フランジ(56)で動力伝達機構(20)に取り付けられているから、これら水分や鉄粉等が端子部(60)やコイル(51)に触れることはない。
【００３１】
また、動力伝達機構(20)の外周カバー(21)等を伝って水分が侵入しても、蓋体(63)が凹部(57)への水分の侵入を阻止する。さらに、たとえ凹部(57)に水分が侵入しても、端子部(60)の周りに凹設された溝(58)を水分は越えることができないため、より確実に端子部(60)を保護できる。
【００３２】
その他、リード線(67)を伝って水分が侵入しようとしても、リード線(67)の一部を下向きに屈曲しているから、水分は端子部(60)の方に侵入することはできない。
【００３３】
上記のように、本願発明によれば、ステータ(40)は、防水性樹脂モールド(54)により水分やグリースの鉄分が侵入しないように内周側が包囲されており、さらに、端子部(60)の周囲にも十分な防水処理が施されているから、これらを原因とするショートや錆び等が生ずることはない。
【００３４】
上記実施例では、アウターロータ型の洗濯機用モータ(30)に本発明を実施しているが、インナーロータ型の洗濯機用モータに本発明を実施することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、防水性にすぐれ、長期に亘って安定した性能を発揮できる洗濯機用モータとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】洗濯機の断面図である。
【図２】洗濯機の駆動機構の拡大断面図である。
【図３】コイル巻回前のステータを示す斜視図である。
【図４】ステータを防水性樹脂モールドを施すための金型に挿入した状態を示す断面図である。
【図５】防水性樹脂モールドを施したステータの平面図である。
【図６】防水性樹脂モールドを施したステータの端子部周辺の斜視図である。
【図７】蓋体を取り付けた状態のステータの拡大断面斜視図である。
【図８】本発明のステータの完成状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
(10)  洗濯機
(30)  洗濯機用モータ
(40)  ステータ
(52)  絶縁性樹脂モールド
(54)  防水性樹脂モールド
(60)  端子部
(61)  キャップ
(63)  蓋体
(70)  ロータ
【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】
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【図８】
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