CN101399480B - 驱动用马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动用马达，所要解决的问题是若转子的极数变多，则与极数成比例，每个电角的机械角度的数值变小，若所允许的电角为一定则机械角度变小，所以需要大幅度提高用于检测磁极的霍尔集成电路托架的安装精度，但是该安装精度并不充分。本发明的霍尔集成电路托架安装机构被分为由安装螺钉进行的安装机构和第一定位机构并设在定子铁心的外周侧、相同圆周上，再有将第二定位机构设在定子铁心的齿部前端部。

Description

驱动用马达

技术领域

本发明是涉及在驱动用马达中，将搭载了检测转子的磁极位置的霍尔集成电路的霍尔集成电路托架高精度地安装在定子上的马达的技术，尤其涉及洗衣机的驱动用马达。

背景技术

作为检测转子的磁极位置的霍尔集成电路的定位方案，已知的方案是在进行了树脂模制的定子的线轴上设置凹部的定位方案(专利文献1：日本特开平11-234998号公报)、在设置于定子的线圈线轴上的安装孔内固定霍尔集成电路托架的定位方案(专利文献2：日本特开2002-10576号公报)。

驱动洗衣机的旋转滚筒的驱动用马达直接驱动旋转滚筒，所以需要较大的驱动转矩。因此，加大定子的外形尺寸，并增多了转子的极数。磁极的检测精度以定子的线圈所产生的感应电压的相位作为基准，所以霍尔集成电路托架的位置需要高精度地安装在定子上。而且，若转子的极数变多，则与极数成比例，每个电角的机械角度的数值变小，若所允许的电角度为一定则机械角度变小，所以需要大幅度提高用于检测磁极的霍尔集成电路托架的安装精度，但是该安装精度并不充分。

发明内容

本发明鉴于上述问题，提供一种通过提高圆周方向和半径方向的双方的安装精度，从而提高了在定子上安装用于检测磁极的霍尔集成电路托架的安装精度的驱动用马达。

通过将定子铁心直接进行树脂模制，用合成树脂来形成线圈的绝缘物、电源供给连接器、三相短路连接器及霍尔集成电路托架安装部，将该霍尔集成电路托架的安装部可螺纹止动地设在固定铁心的外周侧，在与该安装部相同圆周上设置第一定位部，再将第二定位部设在固定铁心的齿部前端部。

而且，为了提高圆周方向的定位精度，将第一定位部设在作为定子外周附近的磁轭上，并将第二定位部设在齿部前端部上，从而提高轴心方向朝向的精度。

本发明具有以下效果。

根据本发明，由于在定子的外周附近的磁轭上设置第一定位部，在内径侧设置第二定位部并最大限度地确保了两者的距离，所以能够提高轴心方向的安装角度的精度，再有通过分离安装部和定位部，从而能够防止由螺钉的紧固载荷引起的定位精度的下降。

从而，能够提高霍尔集成电路托架的安装精度。

附图说明

图1是涉及本发明的实施例的滚筒式洗涤干燥机的纵剖视图。

图2是涉及本发明的实施例的、在外桶4上安装有驱动部组31的局部纵剖视图。

图3是涉及本发明的实施例的、定子41的图4的A-A线纵剖视图。

图4是涉及本发明的实施例的、将霍尔集成电路托架44安装在定子41上的主视图。

图5是涉及本发明的实施例的图4的后视图，且是进行了树脂模制的定子41的主视图。

图6是涉及本发明的实施例的、除去图4中的霍尔集成电路托架并进行了树脂模制的定子41的主视图。

图7是涉及本发明的实施例的、图6的安装轮毂53附近的局部放大图。

图8是涉及本发明的实施例的、连接第一定位轮毂56与爪部62的直线的在图7的B-B线的剖视图。

图9是涉及本发明的实施例的、从霍尔集成电路托架44的正面侧观察的主视图。

图10是涉及本发明的实施例的、霍尔集成电路托架44的背面侧主视图。

图11是涉及本发明的实施例的第二定位部、图10的G-G线局部剖视图。

图12是涉及本发明的实施例的从图4的C方向观察第二定位部的图。

图中：

1-外框，2-底座部，3-盖体，4-外桶，5-旋转滚筒，6-主轴，

7-驱动用马达，8-金属制凸缘，9-洗涤物，10-脱水孔，

11-流体平衡器，12-波纹管，13-支架，14、15-拉紧弹簧，

16-排水软管，17-安装支腿，18-供水软管，19-供水电磁阀，

20-注水软管，21-洗涤剂盘，22-挠性软管，23-提升器，24-排水阀，

25-鼓风风扇，26-干燥过滤器，27-加热器，28-喷出口，

29-除湿装置，30-通风道，31-驱动部组，32-旋转滚筒侧轮毂部，

33-水封，34-外桶轮毂部，35-安装螺钉，36-转子，

37-驱动用马达侧轮毂部，38、39-轴承，40-螺母，41-定子，

42-安装螺钉，43-马达盖，44-霍尔集成电路托架，45-凸缘，

46-分割定子铁心，47-定子凸缘，48-端面支撑部，49-磁轭，

50-齿部，51-合成树脂，52-线圈，53-安装轮毂，54-安装孔，

55-安装螺钉，56-第一定位凸起，57-第一定位孔，58-绝缘物，

59-电源供给连接器，60-三相短路连接器，61-定子安装部，62-爪部，

63-开口部，64-凸肩部，65-圆周方向肋，66-半径方向肋，67-凹部，

68-爪部固定部，69-第二定位凸起，70-挡块。

具体实施方式

以下，使用附图对涉及本发明的实施方式的实施例进行说明。

图1是滚筒式洗涤干燥机的纵剖视图。

外框机箱具有外框1和载置并支撑上述外框1的底座部2。

另外，还存在没有底座部2，而仅用外框1构成外框机箱的结构。

外框1具有设在正面中央的开闭自如的盖体3。

在外框1的内部配置用树脂成形的外桶4，在上述外桶4中配置有旋转自如的旋转滚筒5。旋转滚筒5通过主轴6与驱动用马达7直接连接。驱动用马达7固定在金属制凸缘8上，金属制凸缘8固定在外桶4上。在组装时将在金属制凸缘8上装入了主轴6及驱动用马达7的驱动部组安装在外桶4上之后安装旋转滚筒5。在本实施例的场合，旋转滚筒驱动用马达7使用具备磁铁埋入式的内转子且定子使用具有集中绕组的线圈的直流无刷电动机。在旋转滚筒5的内侧整个圆周上设有多个用于在脱水时用高速旋转来脱去包含于洗涤物9中的水分的脱水孔10。在旋转滚筒5上设有用于降低脱水时由洗涤物9引起的不平衡振动的流体平衡器11。

为了在盖体3与外桶4之间密封洗涤水，设有用橡胶制弹性体构成的波纹管12。

为了降低由洗涤物9引起的不平衡振动，外桶4在底部由两个支架13支撑。支架13用于支撑外桶4及其所附属的全部重量，形成牢固的结构。而且，设有用于防止由脱水运转时产生的外桶4的共振所引起的异常振动的衰减机构等。

另外，外桶4的上部由配置在前后的两个拉紧弹簧14、15来支撑。这些拉紧弹簧14、15为了兼作防止外桶4的前后方向的倾倒的支撑和降低脱水时的前后、上下及左右方向的振动而设置。

在底座部2上安装有用于排出洗涤水的排水软管16。而且，在底座部2的四角设有安装支腿17。该安装支腿17用橡胶形成，用于衰减滚筒式洗涤干燥机的运转时的振动。

另外，上述外框机箱具有外框1和底座部2，但是也可以不设置底座部2而在外框1上设置安装支腿17。该场合下外框1为外框机箱。在洗涤或漂洗时，经由与自来水管的水龙头连接的供水软管18、与供水电磁阀19连接的注水软管20、洗涤剂盘21，供给洗涤或漂洗所需的水。所供给的水积存在外桶4的底部作为洗涤水，而且在漂洗时作为漂洗水。在洗涤剂盘21上投入洗涤时所需的洗涤剂，在漂洗时为了更好地洗涤而投入柔软剂。

洗涤时，从注水软管20供给的水在溶解洗涤剂盘21的洗涤剂的同时从外桶4的上部通过挠性软管22进行投入。

在将位于外桶4内侧且旋转轴心线横向配置的旋转滚筒5内放置打开盖体3而投入的洗涤物9。为了在洗涤时将洗涤物9往上拢而在旋转滚筒5的内侧设置多个提升器23。

洗涤或漂洗结束后不需要的水和在脱水时从洗涤物9脱去的水通过打开排水阀24而从排水软管16排出。

在干燥时由鼓风风扇25送出的送风由于通过放入洗涤物9的旋转滚筒5内部及外周，所以包含棉绒，因此需要必须通过干燥过滤器26。

因此，经由干燥过滤器26向加热器27送风，被加热后的暖风从设在外桶上部的喷出口部28送到旋转滚筒5中。

暖风通过洗涤物9从旋转滚筒5的后部通过设在外桶4底部的除湿装置29的通风口而被除湿，并由鼓风风扇25反复循环从而干燥洗涤物9。

图2是在外桶4上安装了驱动部组31的局部纵剖视图。

驱动部组31通过金属制凸缘8并由安装螺钉35安装在外桶4的里侧。构成驱动部组31的金属制凸缘8的旋转滚筒侧轮毂部32在内侧压入水封33，外侧覆盖橡胶。在该部分压入外桶轮毂部34进行外桶4与驱动部组31的密封，并构成为防止洗涤水泄漏到外部。

在旋转侧轮毂部32的相反侧设有驱动用马达侧轮毂部37并容纳旋转支撑主轴6的轴承38、39。在主轴6上插入转子36，并由螺母40固定。在转子36的外周上将定子41由安装螺钉42固定在金属制凸缘8上。在定子41的上面将马达盖43安装在定子41上。

在主轴6上嵌合固定用于安装旋转滚筒5的凸缘45。定子41的内径与转子36的外径的间隙在本实施例中为0.6～1mm左右，所以存在因凝结水等而定子41与转子36容易电连接的可能性。

于是，作为与主轴6的电绝缘用转子6来进行。

图3是定子41的图4的A-A线纵剖视图。

在分割定子铁心46的外周上嵌合定子凸缘47。分割定子铁心46的端面由端面支撑部48决定轴向的位置。端面支撑部48的长度与磁轭49的宽度相等或比它稍微短，并在此状态下与分割定子铁心46的端面接触。若端面支撑部48比磁轭49长，则齿部50的线圈容纳部分变少，所以与它相等或比它稍短。分割定子铁心46由于是层叠了板厚薄的电磁钢板的构造，因此若强有力按压外周则变形波及端面侧，所以通过加长端面支撑部48的长度，并通过按压分割定子铁心46的端面提高刚性。通过使定子凸缘47的端面支撑部48和分割定子铁心46的端面的嵌合部分直至磁轭49，能够防止由施加在外形侧的载荷引起的端面部的变形，所以能够提高分割定子铁心46的刚性。

嵌合了定子凸缘47的分割定子铁心46通过合成树脂51将端面支撑部48、磁轭49及齿部50一体进行树脂模制形成容纳线圈52的电绝缘构造。线圈52卷绕在由合成树脂51进行了电绝缘的齿部50上。分割定子铁心46单体的圆度由于在分割部分的刚性小而容易变形，难以维持精度。因此，若将定子凸缘47嵌合在分割定子铁心46上，则仿效定子凸缘47的精度，所以提高定子凸缘47的精度，从而能够在提高精度和刚性的状态下进行树脂模制。从而，齿部50多且具有精度的分割定子铁心46的成形使用定子凸缘47较为合适。霍尔集成电路托架44为了检测转子36的磁极位置而以面对定子41内径的方式安装。

图4是将霍尔集成电路托架44安装在定子41上的主视图。

在定子41的外周设有两处霍尔集成电路托架44的安装轮毂53，与霍尔集成电路托架44的安装孔54(未图示)嵌合，并由安装螺钉55固定。而且，对于设置两处的安装轮毂53中的一处，在其两侧设有第一定位凸起部56，并与霍尔集成电路托架44的第一定位孔部57嵌合构成第一定位部。第一定位凸起部56在与一个安装轮毂53同心圆上沿圆周方向配置，并以平缓锥形的圆锥形状构成。

通过将第一定位凸起部56设置两处而根本地决定位置，而设在霍尔集成电路托架44上的第一定位孔部57和第一定位凸起部56为了使操作性良好而做成间隙嵌合，所以产生误差。为了将该误差降低到最低限度，通过从第一定位部隔开距离地在齿部50的前端附近设置第二定位部，能够减少误差。而且，在固定霍尔集成电路托架时，安装部用螺钉等进行固定而施加较大的载荷，但通过将霍尔集成电路托架的安装部和定位部分离地配置，从而在分离的定位部上不会直接施加载荷，而且，在轴心方向上隔开距离地配置第一定位部和第二定位部，所以能够将霍尔集成电路托架高精度地安装在定子上。

图5是图4的后视图。

在定子凸缘47上嵌合分割定子铁心46并在树脂模制时用合成树脂成形线圈52的绝缘物58、电源供给连接器59及三相短路连接器60。

而且，为了将定子41从金属制凸缘8绝缘，定子安装部61也由合成树脂51成形。

图6是除去了图4中的霍尔集成电路托架44的图。

在定子41上将用于安装霍尔集成电路托架44的安装轮毂53在外周侧且同一圆周上设置两处，该安装轮毂中的一处，在其两侧与上述安装轮毂53同一圆周上设置第一定位凸起56。它们在树脂模式时一起形成。

图7是图6所示的安装轮毂53附近的局部放大图。

安装霍尔集成电路托架44的安装轮毂53在同一圆周上设置两处，该安装轮毂53中的一个在其两侧且齿部50的中心线上的基部以夹着该安装轮毂53并对称的方式设置各第一定位凸起56。

在其基部设有该第一定位凸起56的齿部50的前端成形有爪部62。而且，在齿部50的前端附近形成有构成齿部50的绝缘物58的凸肩部64，在邻接的齿部50之间前端部形成有开口部63。

第一定位凸起56位于各个齿部50的中心线上并维持对称形状，并由圆周方向肋65、半径方向肋66防止由树脂模制时的气孔和收缩引起的倾倒，高精度地成形。

图8表示连接第一定位凸起56和爪部62的线的在图7的B-B线处的剖视图。

爪部62比分割定子铁心46的齿部50前端位于靠定子中心一侧，并设在从其前端部离开的位置上。

这样通过从分割定子铁心46的端面离开而不会与转子36发生干涉，能够用爪部62对霍尔集成电路托架44进行防脱。

图9是从霍尔集成电路托架44的正面侧观察的主视图。

设有容纳霍尔集成电路基板(未图示)的凹部67、固定设在定子41上的爪部62的爪部固定部68。而且，安装孔54隔开间隔设置在两处，在该安装孔54的两侧设有第一定位孔57。

搭载在霍尔集成电路基板上的磁极检测用的霍尔集成电路的间隔若以电角配置成120度，则极数为56且内径尺寸为209mm，所以约为7.8mm，间隔变窄，所以难以进行部件的配置。

于是，通过做成电角120度的2～3倍来扩大间隔便容易进行配置。若过于扩大，则霍尔集成电路托架44的大小变大而增加材料成本。

图10是霍尔集成电路托架44的背面侧主视图。

设有与定子41的开口部63嵌合的第二定位凸起69和凸肩部64的挡块70，由该开口部63、凸起69及挡块70来构成第二定位部。

图11是构成第二定位部的一部分的凸起69和挡块70的局部剖视图。

第二定位凸起69向定子41的堆积厚度(積厚)方向突出。而且，第一定位孔部57为了减小间隙而做成圆筒状形状，并与第一定位凸起56的圆锥形状嵌合。由此，通过嵌合而间隙变小且晃动部分减小，从而能够提高精度。

另外，也可以将凸起69的形状做成从其基端部侧向前端逐渐变窄的带有锥形的形状。

图12是第二定位部的局部图。

将霍尔集成电路托架44安装在定子41上时，第二定位部在由构成齿部50的绝缘物58的凸肩部64形成的开口部63上嵌合第二定位凸起69，进行轴心方向的定位。堆积厚度方向的定位通过使定子41的凸肩部64与霍尔集成电路托架44的挡块70抵接而进行。

第二定位部由开口部63、与该开口部63配合的第二定位凸起69及挡块70构成，所以能够高精度地进行定位，而且，在前端部并在从内径分离的位置形成有固定爪62，并固定在设于霍尔集成电路托架44上的嵌合孔68中，所以对于由旋转滚筒5的脱水时的不平衡引起的振动和由搬运时的落下所引起的冲击，由爪部62进行固定而防止霍尔集成电路托架因振动而发生异常声音或变形。

根据以上的实施例具有以下效果。

如现有技术那样，为了提高霍尔集成电路托架44的安装精度，若要仅用一处定位部提高精度，则嵌合部进行压入而必须消除间隙且降低组装操作性和必须大幅度提高部件尺寸的精度。

然而，根据本发明，通过相对第一定位部尽量在分开距离的位置即齿部50的前端附近设置第二定位部，能够减小霍尔集成电路托架44的中心方向的定位误差。

另外，通过在轴向上设置第二定位凸起69并与开口部63嵌合，不会与转子36干涉且能够定位霍尔集成电路托架44。

第二定位部设在齿部50的内径侧的前端部附近，设在霍尔集成电路托架44上的第二定位凸起69和通过树脂模制而形成的齿部50的绝缘物58的一部分即凸肩部64构成的开口部63嵌合，进行轴心方向的定位并构成第二定位部，开口部63在轴向上采用较长的尺寸，所以能够将霍尔集成电路托架44的第二定位凸起69做成平缓的锥形并相对轴心方向高精度地进行定位。

如果是具备磁极位置检测用霍尔集成电路的驱动用马达，无论其技术领域如何都能应用本发明。

Claims (4)

1.一种驱动用马达，磁极位置检测用霍尔集成电路通过霍尔集成电路托架进行安装，其特征在于，

该霍尔集成电路托架的安装通过形成于定子铁心的磁轭上的安装机构及第一定位机构和作为轴心方向的定位而设在定子铁心的齿部前端附近的第二定位机构来进行安装，上述第二定位机构用设于上述霍尔集成电路托架上的凸起以及挡块，和形成于邻接的上述定子铁心的齿部前端部的开口部构成，上述凸起和上述开口部嵌合对轴心方向进行定位，上述凸肩部与上述挡块抵接对堆积厚度方向进行定位，

使上述凸起的位置以及宽度与上述开口部的宽度以及该开口部位置一致，

上述第一定位机构通过将第一定位凸起部和第一定位孔部进行嵌合来构成，

该第一定位机构位于构成上述安装机构的设于上述定子的外周的两处的安装轮毂中的一处安装轮毂的两侧，且比上述第二定位机构位于外周侧。

2.根据权利要求1所述的驱动用马达，其特征在于，

上述第二定位机构还具有设在定子铁心的齿部前端附近的爪部、和与该爪部嵌合的霍尔集成电路托架的嵌合部。

3.根据权利要求2所述的驱动用马达，其特征在于，

上述凸起具有随着从集成电路托架基部朝向前端其宽度变窄的锥形形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的驱动用马达，其特征在于，

上述驱动用马达是驱动洗衣机的洗衣机驱动用马达。

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