(57)【要約】【課題】電動機の振動が、構成部品と共振することを防止して、低騒音化を実現すること。【解決手段】流体加圧部１２にて加圧した気体２０を、流体制御部１３を介して、ロータ１を固定する軸部２の上部を支持する上部軸受部３と上部軸受部３を支持する上部軸受支持部４との間に配設された作動部５に流入させ、上部軸受部３、上部軸受支持部４を軸方向に加圧することにより、上部軸受部３、上部軸受支持部４の固有振動数を変化させて、電動機１００の固有振動数、および、そのｎ倍の振動数と一致しないように構成することにより、電動機１００の回転による振動が、電動機１００構成部品に伝達して共振することを防止して、電動機１００の低騒音化を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部と、前記回転部を支持する軸部と、前記軸部を支持する軸受部と、前記軸受部を支持する軸受支持部と、前記軸受部と前記軸受支持部の間に流体の圧力変化によって軸受部および／または軸受支持部を軸方向に加圧する作動部と、前記作動部に流入する流体を加圧する流体加圧部と、前記回転部の回転、および前記液体加圧部等を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記液体加圧部により、前記作動部に流入する流体の圧力、流量などを制御する電動機の回転制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流体加圧部にて加圧した流体を前記作動部に流入させて軸方向に加圧することにより、前記軸受部、および前記軸受支持部の固有振動数を変化させる請求項１に記載の電動機の回転制御装置。
【請求項３】
流体として、気体を用い、気圧の変化によって軸受部および／または軸受支持部を加圧する請求項１または２に記載の電動機の回転制御装置。
【請求項４】
流体として、油を用い、油圧の変化によって軸受部および／または軸受支持部を加圧する請求項１または２に記載の電動機の回転制御装置。
【請求項５】
回転部の回転数を検出する回転数検出部を有し、制御手段は、回転数検出部の検出した回転数に応じて、作動部の圧力を変化させる請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機の回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機、洗濯乾燥機、掃除機等の電気機器に搭載された電動機の回転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機を始めとする電気機器は、運転による騒音を低減するために、搭載する電動機の低騒音化構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の電動機部の縦断面図である。
【０００４】
図６において、電動機６２は、ブラシレスモータであり、クラッチ６３と一体化され、電動機６２とクラッチ６３により駆動機構部５６を構成している。
【０００５】
電動機６２は、モータケーシング６２ｃと、モータケーシング６２ｃの内部に配設し、電磁コイルを備えたモータステータ６２ａと、電磁コイルと対向する磁石を内蔵したモータロータ６２ｂとを有して構成され、モータロータ６２ｂがモータステータ６２ａに対して回転することにより洗濯物を収容する内槽（図示せず）および洗濯物を攪拌する攪拌翼（図示せず）を回転駆動する。
【０００６】
クラッチ６３は、クラッチケーシング６３ｃと、クラッチケーシング６３ｃの内部に配設した、二重回転軸構成の外側回転軸６３ａと内側回転軸６３ｂとを備え、内側回転軸６３ｂは、モータロータ６２ｂに締結されて、モータロータ軸を兼ねる構成となっている。外側回転軸６３ａと内側回転軸６３ｂとの間には、電動機動力の伝達を切り替えるためのクラッチ機構及び回転を減速するための減速機構が構成されている。
【０００７】
クラッチ６３において、外側回転軸６３ａを支持している軸受６４は、薄板構造部であるクラッチケーシング６３ｃに保持されており、クラッチケーシング６３ｃにおける軸受６４の保持部の周囲の部分に、軸受６４を囲むように凹溝６５を設け、かつ、凹溝６５内に、振動を低減するための制振材６６を充填している。クラッチケーシング６３ｃの凹溝６５は、薄板材の曲げ加工による構成で弾性変形可能な形状となっている。
【０００８】
制振材６６は、クラッチケーシング６３ｃの凹溝６５が構成する剛性を大幅に変更させない程度の剛性を有する内部減衰の大きい材料を用いており、例えば、ゲル材などの粘弾性体やゴム系材料が好適である。
【０００９】
以上の構成にて、振動系としては、回転軸の径方向変位に対して、軸受６４を介して、クラッチケーシング６３ｃの凹溝６５の弾性変形で対応することになる。つまり、回転軸系の軸受６４は、凹溝６５を介してクラッチケーシング６３ｃに弾性支持されていることになる。そのため、電動機６２に発生する電磁振動など加振源である回転軸系から振動騒音源となる外槽（図示せず）への振動は、制振材６６に吸収されて減衰され、騒音が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１８１５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成では、電動機の回転により他の構成部品へ伝達する振動を低減して騒音を抑えるというものであり、電動機と他の構成部品の固有振動数が合致して共振することにより発生する騒音を低減することは出来ないという課題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低騒音化を図り得る電動機の回転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動機の回転制御装置は、回転部と、前記回転部を支持する軸部と、前記軸部を支持する軸受部と、前記軸受部を支持する軸受支持部と、前記軸受部と前記軸受支持部の間に流体の圧力変化によって軸受部および／または軸受支持部を軸方向に加圧する作動部と、前記作動部に流入する流体を加圧する流体加圧部と、前記回転部の回転、および前記液体加圧部等を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記液体加圧部により、前記作動部に流入する流体の圧力、流量などを制御する構成としたものである。
【００１４】
これによって、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振するのを抑制して、電動機の低騒音化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電動機の回転制御装置は、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振するのを抑制することにより、低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における電動機の分解斜視図
【図２】同電動機の回転制御装置の簡略ブロック回路図
【図３】同電動機の回転制御装置の要部の動作説明図
【図４】本発明の実施の形態２における電動機の回転制御装置の簡略ブロック回路図
【図５】同電動機の回転制御装置の要部の動作説明図
【図６】従来の洗濯機の電動機部の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、回転部と、前記回転部を支持する軸部と、前記軸部を支持する軸受部と、前記軸受部を支持する軸受支持部と、前記軸受部と前記軸受支持部の間に流体の圧力変化によって軸受部および／または軸受支持部を軸方向に加圧する作動部と、前記作動部に流入する流体を加圧する流体加圧部と、前記回転部の回転、および前記液体加圧部等を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記液体加圧部により、前記作動部に流入する流体の圧力、流量などを制御する構成とすることにより、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振することを抑制して、電動機の低騒音化を実現することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、前記流体加圧部にて加圧した流体を前記作動部に流入させて軸方向に加圧する構成とすることにより、前記軸受部、および前記軸受支持部の固有振動数を変化させることにより、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振することを抑制して、電動機の低騒音化を実現することができる。
【００１９】
第３の発明は、特に、第１の発明の流体は、気体を用い、気圧の変化によって軸受部および／または軸受支持部を加圧する構成とすることにより、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振することを防止して、電動機の低騒音化を実現することが
できる。
【００２０】
第４の発明は、特に、第１の発明の流体は、油を用い、油圧の変化によって軸受部および／または軸受支持部を加圧する構成することにより、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振することを防止して、電動機の低騒音化を実現することができる。
【００２１】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれかの一つの発明の制御手段は、回転数検出部にて検知したロータの回転数に応じて、流体加圧部の圧力を変化させる構成とすることにより、電動機の回転による振動が、電動機構成部品に伝達して共振することを防止して、電動機の低騒音化を実現することができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動機の分解斜視図、図２は、同電動機の回転制御装置の簡略ブロック回路図、図３は、同電動機の回転制御装置の要部の動作説明図である。
【００２４】
図１において、電動機１００は、外装本体７にステータ８が内設され、ステータ８内には、軸部２に固定された回転部であるロータ１がステータ８との間に空隙を有して回転自在に設けられている。ステータ８には、電源を供給する端子部１１が配設されている。ロータ１は、打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成されており、ステータ８のスロット内部には、コイル（図示せず）が巻かれており、電流を流すことにより回転磁界を生成し、生成した回転磁界によりロータ１を回転させる。
【００２５】
軸部２は、上部側を上部軸受支持部４に設けられた上部軸受部３にて支持され、下部側を下部軸受支持部９に設けられた下部軸受部２１にて支持されている。また、上部軸受支持部４は、上部取付部１９に固定され、上部取付部１９は、外装本体７に固定されて機器本体への取付部となる。下部軸受支持部９は、下部取付部１０に固定され、下部取付部１０は、外装本体７に固定されて機器本体への取付部となる。
【００２６】
また、軸部２には、軸部２の回転数を検知する回転数検出部６が設けられている。
【００２７】
作動部５は、上部軸受部３と上部軸受支持部４との間に配設されており、作動部５に気体２０が送り込まれ、作動部５の圧力変化によって、上部軸受部３と上部軸受支持部４のどちらか一方、あるいは、両方を軸方向に加圧する機能を有している。
【００２８】
図２、図３において、作動部５に送り込まれる所定の材質、配合から成る気体２０は、流体加圧部１２にて、サーボモータ１５によりコンプレッサ１６を稼動させ、コンプレッサ１６によって加圧され、流体制御部１３にて、圧力制御弁１７により圧力・流量が制御される。
【００２９】
そして、電動機制御部１４にて、電動機１００は、回転が制御され、電動機１００の回転数は、ホール素子等の磁電変換機能を有する素子からの信号により回転数を検出する回転数検出部６にて検知され、装置全体は制御手段１８にて制御される。
【００３０】
流体制御部１３の圧力制御弁１７は、所定の時間間隔で加圧、減圧を繰り返すが、加圧をすることにより気体２０が吸気されて作動部５に送られて膨張し、上部軸受部３と上部
軸受支持部４のどちらか一方、もしくは、両方を軸方向に加圧する。また、減圧することにより気体２０が作動部５から排気され、作動部５は収縮する。この制御は、回転数検出部６により電動機１００の回転数を検知し、制御手段１８にて行なう。
【００３１】
制御手段１８は、電動機１００の回転数に応じて流体加圧部１２、流体制御部１３を制御して、加圧、減圧を変化させることにより、作動部５が膨張、収縮し、上部軸受部３、上部軸受支持部４の固有振動数を、電動機１００の回転による固有振動数、及び、固有振動数のｎ倍の振動数と一致しないようにずらすことにより、共振を回避することが可能となり、騒音/振動を抑制することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態１においては、流体加圧部１２にて、サーボモータ１５によりコンプレッサ１６を稼動させ、コンプレッサ１６によって加圧した所定の材質、配合による気体２０を、流体制御部１３の圧力制御弁１７を介して電動機１００の作動部５に流入させ、上部軸受部３、上部軸受支持部４を軸方向に加圧することにより、上部軸受部３、上部軸受支持部４の固有振動数を変化させて、電動機１００の固有振動数、および、固有振動数のｎ倍の振動数と一致しないように構成することにより、電動機１００の回転による振動が、電動機１００構成部品に伝達して共振することを防止して、電動機１００の低騒音化を実現することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における油圧を利用した電動機の回転制御装置の簡略ブロック図、図５は、同電動機の回転制御装置の要部の動作説明図である。なお、実施の形態１と同じ構成、部位については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図４、図５において、上部軸受部３と上部軸受支持部４との間の作動部５に所定の材質、配合から成る油体３０を送り込む構成としている。所定の材質、配合から成る油体３０は、流体加圧部３２にて油圧ポンプ２７によりタンク２６から取り込まれて加圧され、流体制御部３３にて圧力制御弁３９によって加圧され、流量制御弁３７で油体３０の流量が制御される。
【００３５】
そして、電動機制御部３４にて、電動機１００は回転が制御され、電動機１００の回転数は、ホール素子等の磁電変換機能を有する素子からの信号により回転数を検出する回転数検出部６にて検知され、装置全体は制御手段３８にて制御される。
【００３６】
流体加圧部３２の油圧ポンプ２７は、所定の時間間隔で加圧、減圧を繰り返すが、加圧をすることにより油体３０が作動部５に送られて膨張し、上部軸受部３と上部軸受支持部４のどちらか一方、もしくは、両方を軸方向に加圧する。また、減圧することにより油体３０がタンク２６に戻され、作動部５は収縮する。この制御は、回転数検出部６により電動機２００の回転数を検知し、制御手段３８は、回転数検出部６が検出した回転数に応じて制御を行う。
【００３７】
電動機２００の回転数に応じて流体加圧部３２、流体制御部３３を制御して、加圧、減圧と変化させることにより、作動部５が膨張、収縮し、上部軸受部３、上部軸受支持部４の固有振動数を、電動機２００の回転による固有振動数、及び、固有振動数のｎ倍の振動数と一致しないようにずらすことにより、共振を回避することが可能となり、騒音/振動を抑制することができる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態２においては、所定の材質、配合による油体３０を流体加圧部３２にて油圧ポンプ２７によりタンク２６から取り込んで加圧し、流体制御部１３にて圧力制御弁３９によって加圧し、流量制御弁３７で油体３０の流量を制御し、作動部５
へ流入させるように構成することにより、電動機２００の回転による振動が、電動機２００構成部品に伝達して共振することを防止して、電動機２００の低騒音化を実現することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、電動機２００を、インナーロータ式の電動機で説明したが、アウターロータ式の電動機に採用してもよい。また、作動部５は、上部軸受部３と上部軸受支持部４との間に配設したが、下部軸受部２１と下部軸受支持部９との間に配設してもよく、両方に配設してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる電動機の回転制御装置は、電動機回転数による任意の振動数と電動機の構成部品の持つ固有振動数との共振を回避し、電動機による騒音/振動を抑制することができるため、電動機を搭載する他の電気機器の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ロータ
２  軸部
３  上部軸受部
４  上部軸受支持部
５  作動部
６  回転数検出部
７  外装本体
８  ステータ
９  下部軸受支持部
１２  流体加圧部
１３  流体制御部
１５  サーボモータ
１６  コンプレッサ
１７  圧力制御弁
１８  制御手段
２０  気体
２１  下部軸受部
２６  タンク
３０  油体
３２  流体加圧部
３３  流体制御部
３７  流量制御弁
３８  制御手段
３９  圧力制御弁
１００  電動機
２００  電動機
【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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