JP2008194263A - 洗濯機のモータの組み立て方法と洗濯機のモータ - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯機への取り付けを含むモータの組み立てを熟練を要しないで作業性よく容易に行えるものとする。
【解決手段】洗濯機本体１に取り付けられるステータ５ａと、洗濯機本体１に軸受した駆動用の回転軸４ａに取り付けられる、磁石２２を有したロータ５ｂとを備えたモータ５を洗濯機本体１への取り付けを伴い組み立てるのに、洗濯機本体１への取り付けを行っていないステータ５ａと、磁石２２が着磁済みでかつ駆動用の回転軸４ａへの取り付けを行っていないロータ５ｂとを組み合わせる第１の工程と、この第１の工程の後に、前記ロータ５ｂを前記駆動用の回転軸４ａに取り付ける第２の工程と、この第２の工程の後に、前記ステータ５ａを洗濯機本体１に取り付ける第３の工程とを有することにより上記の目的を達成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、洗濯機に取り付けられるステータと、洗濯機に軸受した駆動用の軸に取り付けられる、磁石を有したロータとを備えたモータの組み立て方法とそれに好適なモータに関するものである。

このようにモータを取り付ける洗濯機は、例えば図９、図１０に示すようなドラム式洗濯機がある。これらは、洗濯機本体５１内にサスペンション構造によって弾性支持された水槽５２内に、多数の孔５３が形成された回転ドラム５４が配設され、回転ドラム５４はモータ５５によって回転駆動され、洗濯機本体５１の正面側に開閉自在に設けられた扉５６を開くことにより水槽５２の正面開口部及び回転ドラム５４の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム５４内から出し入れできるように構成されている。また、扉５６を開いて回転ドラム５４内に洗濯物を投入し、洗剤の投入を伴い運転を開始させると、水槽５２内には給水系５７から給水がなされ、給水された水は孔５３を通じて回転ドラム５４内にも所要量の水が給水される。モータ５５により回転ドラム５４が所定回転速度で回転駆動されると、回転ドラム５４内に収容された洗濯物は回転ドラム５４の内周面に設けられた攪拌突起５８に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられることにより洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水系５９により排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施され、すすぎ工程が終了すると回転ドラム５４を高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。

ところで、従来、洗濯工程やすすぎ工程を第１の回転数で回転ドラムを正逆回転駆動して実行するための正逆回転可能な第１のモータと、脱水工程を第２の回転数で回転ドラムを第２の速度で一方向に連続回転させる第２のモータとを水槽の背面に取り付け、Ｖベルトにて回転ドラムに回転を伝達する駆動方式（例えば、特許文献１参照。）や、水槽の背面に取り付けたモータの回転を回転ドラムの回転軸に直接伝達させる駆動方式（例えば、特許文献２参照。）、さらに、水槽の背面に取り付けるモータを、ステータの内周にロータを配したインナロータ式のモータ（例えば、特許文献３参照。）、あるいはステータの外周にロータを配したアウタロータ式のモータ（例えば、特許文献４参照。）等により回転ドラムを駆動する方式がある。

なお、図９は上記従来のドラム式洗濯機のインナロータ方式のモータ５５を使用した状態を示し、図１０は上記従来のドラム式洗濯機のアウタロータ方式のモータ５５を使用した状態を示している。いずれの場合においても、モータ５５は水槽５２の背面である外底面にステータ６０を取り付け、ロータ６１を回転ドラム５４の回転軸６２に取り付けている。

ステータ６０を水槽５２の外底面に取り付ける技術としては例えば特許文献３に開示されており、図１１に示すようにステータ６０およびロータ６１はモールドされ、ステータ６０のモールドに形成した取り付け足６３を螺子やボルト６４によって取り付けるようにしている。

しかし、実際にはこれに限られることはなく、モータ５５を洗濯機の駆動に用いるには水槽５２に限らず洗濯機のどこかの固定部にステータ６０を取り付け、ロータ６１は前記駆動のための各種の軸に連結されるように取り付けられる。

いずれにしても、モータ５５は、図９、図１０に示すようにステータ６０を水槽５２の背面など洗濯機の固定部に取り付け、この固定部から突出している回転軸６２にロータ６１を直接取り付けるといった取り付けを伴いステータ６０とロータ６１とを組み立てることになる。

この洗濯機への取り付けを伴う組み立てには、ステータ６０とロータ６１との間の一様な空隙の確保と、ロータ６１と回転軸６２とのセレーションやキーなどによる回り止め係合とを必要とし、従来、ステータ６０を洗濯機に先行して取り付けておき、着磁後のロータ６１は取り付け済みのステータ６０との間に空隙を確保しながら、ロータ６１と回転軸６２との回り止め手段の位置合わせをして、ロータ６１を回転軸６２に嵌め合わせるようにしている。
特開平１０−２６３２７１号公報 特開２００６−４３１０５号公報 特開２００５−１６８１１６号公報 特開２００４−２１６１６６号公報

ところが、ステータ６０に着磁後のロータ６１を双方間の空隙を確保して嵌め合わせ、また回転軸６２との回り止め手段の位置合わせをする作業は、ステータ６０およびロータ６０が片寄った場合に磁気吸着しようとする力に打ち勝って行う必要があって作業を困難にするが、上記従来のように、ステータ６０に対するロータ６１の嵌め合わせ作業と、ロータ６１と回転軸６２との回り止め手段を位置合わせしながらロータ６１を回転軸６２に嵌め合わせする作業と、を同時に行うのでは、組み立て性に劣るし作業に熟練を要するので組み立てコストが高くつく。

本発明の目的は、洗濯機への取り付けを含むモータの組み立てを熟練を要しないで作業性よく容易に行えるモータの組み立て方法とそれに好適なモータを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係るモータの組み立て方法は、洗濯機に取り付けられるステータと、前記洗濯機に軸受した駆動用の軸に取り付けられる、磁石を有したロータとを備えたモータの組み立て方法であって、前記洗濯機への取り付けを行っていない前記ステータと、前記磁石が着磁済みでかつ前記駆動用の軸への取り付けを行っていない前記ロータとを組み合わせる第１の工程と、この第１の工程の後に、前記ロータを前記駆動用の軸に取り付ける第２の工程と、この第２の工程の後に、前記ステータを前記洗濯機に取り付ける第３の工程とを有したことを特徴としている。

このような特徴によれば、ステータと着磁済みのロータとの嵌め合わせ作業と、ロータの洗濯機駆動用の軸への取り付けのための回り止め手段の位置合わせを伴う嵌め合わせ作業とが異時の工程で独立して行えるので互いの作業を邪魔し合うことはない。従って、ステータとロータとの嵌め合わせは、互いに他に取り付けられていないフリーな状態で行え、しかも、この段階で双方間の一様な空隙を確保する必要がないので簡単な作業となる。また、ロータの駆動用の軸への取り付けのための嵌め合わせも、ステータとロータとの一方へ片寄った磁気吸着による安定な嵌め合わせ状態で、しかも他に取り付けられないフリーな状態で行え、回り止め手段の位置合わせを伴うが簡単な作業となる。この段階でロータの駆動用の軸に対する取り付けを完了しても、していなくても、ステータを洗濯機に単独で取り付けることができ、この取り付けにおいてステータをロータに対して前記ステータおよびロータ間の磁気吸着力に打ち勝って一様な空隙を確保する必要があるが、駆動用の軸と洗濯機との一義的な位置関係から決まっている所定位置に機械力を利用するなどして位置決めすればよく簡単な作業となる。ロータの駆動用の軸への取り付け完了はステータの洗濯機への取り付け後に行うこともできる。

さらに、前記ステータおよび前記洗濯機のステータ取り付け部に互いに嵌合する凸状あるいは凹状であるほぼ円環状のステータ側位置決め手段および洗濯機側位置決め手段を設けておき、前記第３の工程において、前記ステータ側位置決め手段を前記洗濯機側位置決め手段に嵌合させることを特徴とすることにより、ロータを駆動用の軸に回り止め手段の位置合わせを伴い嵌め合わせる作業において、ステータがロータの駆動用の軸への嵌め合わせ初期からロータと共の駆動用の軸基準による位置規制を受けることと、洗濯機のステータ取り付け部に近づいていく、つまり、取り付け位置に近づくことと、を利用して、ステータ側位置決め手段を洗濯機側位置決め手段に嵌合させていき、ステータを前記駆動用の軸と洗濯機との一義的な位置関係から決まっている所定位置に位置決めするので、駆動用の軸によって位置決めされたロータに対し適正な空隙を自動的に確保してステータを取り付けに供することができる。このためにステータ側位置決め手段と洗濯機側位置決め手段とはステータおよびロータ間の適正な空隙内で双方が片寄って生じる片寄り量分を矯正できればよく必要矯正量は極く僅かでよい。

このような組み立て方法を採用するモータとしては、ステータに、洗濯機側に設けられる凹状あるいは凸状であるほぼ円環状の洗濯機側位置決め手段と嵌合する、凸状あるいは凹状であるほぼ円環状のステータ側位置決め手段を設け、前記ステータ側位置決め手段の洗濯機側端面と、このステータ側位置決め手段における前記洗濯機側位置決め手段に対して嵌合する周面とがなす角部と、前記洗濯機側位置決め手段のステータ側端面と、この洗濯機側位置決め手段における前記ステータ側位置決め手段に対して嵌合する周面とがなす角部との双方、または一方がテーパ状面あるいは円弧状面であることを特徴とするものが好適である。

このような特徴によれば、ロータを駆動用の軸に嵌め合わせながら、ステータをロータの駆動用の軸基準による位置規制の基に洗濯機のステータ取り付け部に近づけ、ステータ側位置決め手段を洗濯機側位置決め手段に嵌合させて位置決めするのに、それらステータ側、洗濯機側の各位置決め手段双方または一方にあるテーパ状面あるいは円弧状面の最大開口径を、ステータが駆動用の軸に回り止めされ位置決めされたロータとの間の適正な空隙内で片寄って生じる片寄り位置より大きくすることで、そのような片寄りの影響なしに、ステータ側位置決め手段が洗濯機側位置決め手段に確実に受け入れられて嵌合し始める。これ以降嵌合が進むにつれてテーパ状面あるいは円弧状面の嵌合位置の径が小さくなっていくことでステータ側位置決め手段は洗濯機側位置決め手段によってロータに対して適正な空隙を確保する適正位置側に案内され、テーパ状面あるいは円弧状面が終了する嵌合位置以降のステータ側位置決め手段の洗濯機側位置決め手段への嵌合によって、ステータは洗濯機に対して適正位置に位置決めされて洗濯機への取り付けに供せる。

さらに、ステータの外周にロータを有するモータを採用した組み立て方法であると、ロータがステータの外側に被さり、双方間の空隙がロータに遮られて目視困難な状態で、従来の方法では空隙の確保と回り止め手段の位置合わせとを同時に行う必要があるが、上記のような組み立て方法によれば、適正な空隙が視認など人為的な作業なしに自動的に確保できる。

また、ステータの内周および外周の双方にロータを有するモータを採用した組み立て方法であっても、ロータがステータの外側に被さり、双方間の空隙がロータに遮られて目視困難な状態で、従来の方法では空隙の確保と回り止め手段の位置合わせとを同時に行う必要があるが、上記のような組み立て方法によれば、適正な空隙が視認など人為的な作業なしに自動的に確保できる。

また、モータは、ステータの洗濯機への取り付け手段が、ステータの外周に位置するロータよりも径方向外方に設けられていることを特徴とすることにより、ステータに被さっているロータに邪魔されることなく洗濯機に取り付けられる。

本発明によれば、ステータとロータとの嵌め合わせが、共に他からフリーな状態で、一様な空隙を確保することもなく行える簡単な作業となり、ロータの駆動用の軸への取り付けのための嵌め合わせも、ステータとロータとの分離の心配のない磁気吸着した状態で、かつ、他からフリーな状態で、回り止め手段の位置合わせが伴っても簡単な作業となる。この段階でステータを洗濯機に単独で取り付けることになり、ステータをロータに対し一様な空隙を確保する位置決めを伴うにしても、駆動用の軸と洗濯機との一義的な位置関係から決まる所定位置に機械力を利用するなどして位置決めすればよく簡単な作業となる。従って、洗濯機への取り付けを伴うモータの組み立てが熟練しない作業者によっても個人差なく精度よく簡単かつ短時間に行え、組み立てコストの低減が図れる。

以下本発明の実施の形態に係るモータの組み立て方法とそれに好適なモータにつき図１〜図８を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。

本実施の形態の洗濯機は既述した基本構成を有し、図１に示すように洗濯機本体１内にサスペンション構造によって弾性支持された水槽２内に、多数の孔３が形成された回転ドラム４が配設されている。回転ドラム４はモータ５によって回転駆動され、洗濯機本体１の正面側に開閉自在に設けられた扉６を開くことにより水槽２の正面開口部及び回転ドラム４の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム４内から出し入れできる。また、扉６を開いて回転ドラム４内に洗濯物を投入し、洗剤の投入を伴い運転を開始させると、水槽２内には給水系７から給水がなされ、給水された水は孔３を通じて回転ドラム４内にも所要量の水が給水される。モータ５により回転ドラム４が例えば４０ｒｐｍ程度の回転速度で回転駆動されると、回転ドラム４内に収容された洗濯物は回転ドラム４の内周面に設けられた攪拌突起８に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられることにより洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水系１１により排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施される。すすぎ工程が終了すると回転ドラム４を例えば１０００ｒｐｍ程度で高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。なお、本実施の形態のドラム式洗濯機は、送風機１２により水槽２および回転ドラム４内の空気を吸引して除湿および加熱を順次に行い乾いた高温空気として水槽２および回転ドラム４内に送風することを繰り返す乾燥系１３を装備したドラム式洗濯乾燥機といわれるドラム式洗濯機としてあり、前記脱水工程後に乾燥工程も自動実行される。ここに、本実施の形態の洗濯機は、ドラム式洗濯乾燥機を構成している。

以上のような各工程の自動実行のために、操作パネル１４からのモード設定や制御プログラムに従い、マイクロコンピュータを搭載した制御基板９などの制御装置によってモータ５、給水系７、排水系１１、乾燥系１３を自動制御して洗濯工程、すすぎ工程、乾燥工程を行う機能を有している。なお、給水系７は電磁弁の開閉によって実線矢印で示すように適時に給水でき、また給水を利用して洗剤収容部の洗剤を水槽２内に適時に投入できるようになっている。排水系１１は電磁弁の開閉によって洗濯工程終了時、すすぎ工程終了時など必要なときに一点鎖線矢印で示すように排水できるようになっている。乾燥系１３は水槽２および回転ドラム４内の空気を送風機１２によって図１、図２に示す破線矢印で示すように循環させる循環経路において、水槽２および回転ドラム４からの導入空気中の 糸くずなどを捕集し除塵するフィルタ１５、除塵後の導入空気を除湿する除湿部１６、除湿後の空気を加熱して乾いた高温空気とする加熱部１７を有し、送風機１２は加熱部１７の下流に配置し湿気の影響を受けにくくしている。図示例では除湿部１６、加熱部１７は圧縮機１８により冷媒を循環されて循環空気と熱交換を行う蒸発器および凝縮器であり、空気調和機１９を構成するものとしてある。

回転ドラム４は回転軸４ａに水槽２の背面に取り付けたモータ５が直結されて、水槽２と共に、開口側から底部側に向けて回転軸方向を水平方向から角度θ＝２０±１０度に傾斜させて設置し、水平方向での設置の場合に比べ、回転ドラム４を同じ高さに設置しても開口が斜め上向きとなることで屈んだりする無理な姿勢を取らずに洗濯物を容易に出し入れできる。特に、本発明者等の経験からは傾斜角度θは２０±１０度とすることにより、子供（幼児を除く）から大人までの身長差があっても、車椅子利用者であっても、洗濯物の出し入れの作業が最も行い易い状態が得られる。また、回転ドラム４内に給水された水が背面側に溜まって少ない水量でも深い貯水状態が得られる利点もある。なお、図１に示す例では回転軸４ａは回転ドラム４の背面に直結してモータ５の回転を伝達するようにしているが、これに限られることはない。

しかし、乾燥機能のないドラム式洗濯機、ドラムが垂直なドラム式洗濯機、回転ドラムがないなどその他の洗濯機でもよい。また、モータ５は洗濯機の洗濯方式や駆動方式の違いなどに応じて、洗濯機のどの部分にどのように取り付けられる場合にも本発明は適用でき、モータ５のロータ５ｂが回転させる駆動用の軸も前記回転軸４ａの支持構造や回転ドラム４など駆動対象への回転伝達方式も特に問うものではない。

ここで、本実施の形態の前記モータ５は図１、図３〜図５に示すように、ステータ５ａと、ロータ５ｂとを有し、図４に示すようにステータ５ａはその周方向に配した複数の取り付け手段３０により水槽２の背面に取り付けられて、図１、図３に示すように水槽２内の回転ドラム４に回転を伝達する回転軸４ａに図１、図３、図４に示すように取り付けられたロータ５ｂとの間の三相交流による電磁作用によって、ロータ５ｂを回転させられ、回転ドラム４を駆動し、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程などを実行することができる。

この電磁作用のために、モータ５のステータ５ａは図４に示すように、径方向に延びるティース２０ａを持ったコア２０に巻線１２４を巻き付けてある。また、ロータ５ｂは、磁石２２およびそれに対応するコア２３を持ったものとしている。

また、前記取り付けのために、ステータ５ａを樹脂材料によりモールドした樹脂モールド部分３１の水槽２への取り付け側である軸方向端面の外周に外方に延びて形成した取り付け足３２と、この取り付け足３２を水槽２の背面に設けた金属製のステ−タ取り付け座体３３に螺子締結するボルト３４などの締結具類とで構成し、各取り付け足３２には図４、図５に示すように取り付け孔３２ａが設けられ、図４に示すようにこの取り付け孔３２ａに反水槽２側からボルト３４を通して水槽２の背面にボルト止めなどして設けたステータ取り付け座体３３の螺子孔３３ａにねじ合わせて締結することにより、ステータ５ａを水槽２の背面に確固に取り付けるようにしている。

また、ロータ５ｂも図４〜図６に示すように樹脂材料によってモールドされた樹脂モールド部分３７を有し、この樹脂モールド部分３７における反水槽２側の天井部３７ａの中央部に金属製のボス３８をインサートして形成した取り付け孔３７ｂを形成している。この取り付け孔３７ｂを前記軸受部２４に軸受された回転軸４ａの反水槽２側である後端部に、双方のセレーション部３７ｂ１、４ａ１が係合し合う回転方向の回り止め状態にして嵌め合わせた後、押えワッシャ３９を当てがいボルト４０などの締結具類にて回転軸４ａ に締結することにより、ロータ５ｂを回転軸４ａに確固に取り付けるようにしてある。

このようなモータ５の洗濯機本体１への取り付けを伴う組み立てを組み立て性よく行うため本実施の形態では、特に、図７に示すような（ａ）〜（ｇ）の工程を採っている。基本的には、（ｃ）に示す磁石が着磁済みでかつ駆動用の軸への取り付けを行っていないロータ５ｂを、（ｄ）に示す洗濯機本体１への取り付けを行っていないステータ５ａに組み合わせて、（ｅ）に示すように嵌め合わせる第１の工程と、この第１の工程の後に、（ｅ）に示すようにステータ５ａと嵌め合わせたロータ５ｂを、回転軸４ａに取り付けるための少なくとも（ｆ）に示すように嵌め合わせる第２の工程と、この第２の工程の後に、（ｆ）に示すように洗濯機本体１側である水槽２に対し、具体的には水槽２に取り付けられるステータ取り付け座体３３に取り付ける。これには、先行して（ａ）に示すようにステータ取り付け座体３３の軸受部２４に水槽２側から図４にも示してある軸受４１とオイルシール４２とを圧入する前工程と、（ｂ）に示すように前記軸受部２４の反水槽２側に図４にも示す軸受１４３を圧入し、回転軸４ａを軸受する前工程とが必要である。このためには、軸受部２４の圧入側が上に向くのが作業に便利で（ａ）の圧入作業と（ｂ）の圧入作業との間で、ステータ取り付け座体３３の上下を反転させるのが好適であり、（ｂ）の作業後ステータ取り付け座体３３のモータ５の取り付け側が上に向くのがよく、そのためには、（ａ）ではモータ５の取り付け側が下に向き圧入作業を選択し、その後の（ｂ）への反転でモータ５の取り付け側が上向きとなるようにし、その後は反転の必要をなくしている。なお、実際には（ｃ）では着磁や着磁管理を行う最終の機会となる。また、（ｃ）（ｄ）ではロータ５ｂやステータ５ａの樹脂モールド部分３１、３７の剥がれの有無をチェックする最終の機会である。（ｅ）でのロータ５ｂと回転軸４ａとの嵌め合わせには、既述したようにセレーション部３７ｂ１、４ａ１双方間の位置合わせ作業を伴う。（ｆ）でのステータ５ａの取り付けには図４、図５に示すボルト３４の締結トルクの管理を伴う。ロータ５ｂの回転軸４ａへの図３、図４に示すボルト４０による締結作業は、ロータ５ｂの回転軸４ａへの嵌め合わせ後でも、ステータ５ａの取り付け後でもよい。また、（ｇ）では組み立て完了後のモータ５につき電磁特性に関する検査を行う。具体的には、誘起電圧の実効値への置き換え、センサーパルス幅、図５に示すようなロータ５ｂに対する回転位置検出手段２６が検出する信号のセンサーずれ時間、つまり一周でのパルスのバラツキなどである。

このような組み立て手法によれば、ステータ５ａと着磁済みのロータ５ｂとの嵌め合わせ作業と、ロータ５ｂの洗濯機駆動用の軸である回転軸４ａへの取り付けのための回り止め手段であるセレーション部３７ｂ１、４ａ１双方の位置合わせを伴う嵌め合わせ作業とが異時の工程で独立して行えるので互いの作業を邪魔し合うことはない。従って、ステータ５ａとロータ５ｂとの嵌め合わせは、互いに他に取り付けられていないフリーな状態で行え、しかも、この段階で双方間の一様な空隙を確保する必要がないので簡単な作業となる。また、ロータ５ｂの回転軸４ａへの取り付けのための嵌め合わせも、ステータ５ａとロータ５ｂとの一方へ片寄った磁気吸着による安定な嵌め合わせ状態で、しかも他に取り付けられないフリーな状態で行え、セレーション部３７ｂ１、４ａ１などである回り止め手段の位置合わせを伴うが簡単な作業となる。この段階でロータ５ｂの回転軸４ａに対する取り付けを完了しても、していなくても、ステータ５ａを洗濯機本体１に、具体的には洗濯機本体１側の固定部材であるステータ取り付け座体３３に対して単独で取り付けることができ、この取り付けにおいてステータ５ａをロータ５ｂに対して前記ステータ５ａおよびロータ５ｂ間の磁気吸着力に打ち勝って一様な空隙を確保する必要があるが、回転軸４ａと洗濯機本体１との、従って洗濯機本体１側の固定部材であるステータ取り付け座体３３との一義的な位置関係から決まっている、洗濯機本体１側上に、従って洗濯機本体１側の固定部材であるステータ取り付け座体３３上の所定位置に対し、機械力を利用するなどして位置決めすればよく簡単な作業となる。

この結果、ステータ５ａとロータ５ｂとの嵌め合わせが、共に他からフリーな状態で、一様な空隙を確保することもなく行える簡単な作業となり、ロータ５ｂの回転軸４ａへの取り付けのための嵌め合わせも、ステータ５ａとロータ５ｂとの分離やガタツキの心配のない磁気吸着した状態で、かつ、他からフリーな状態で、回り止め手段であるセレーション 部３７ｂ１、４ａ１などの位置合わせが伴っても簡単な作業となる。この段階でステータ５ａを洗濯機本体１側に単独で取り付けることになり、ステータ５ａをロータ５ｂに対し一様な空隙を確保する位置決めを伴うにしても、回転軸４ａと洗濯機本体１側との一義的な位置関係から決まる所定位置に機械力を利用するなどして位置決めすればよく簡単な作業となる。従って、洗濯機本体１側への取り付けを伴うモータ５の組み立てが熟練しない作業者によっても個人差なく精度よく簡単かつ短時間に行え、組み立てコストの低減が図れる。

ここで、以上のようなモータ５の洗濯機本体1側固定部への取り付けを伴う組み立ては、洗濯機本体1側の固定部であるステータ取り付け座体３３を単独で取り扱える、洗濯機本体1側、具体的には水槽２への取り付け前の状態で図７（ａ）〜（ｂ）に示すように行うことにより、それぞれで必要な作業が楽に行える。しかし、これに限られることはなく、洗濯機本体１の側または装備済みの装備物へのステータ取り付け部に対する取り付けを伴い組み立てることもできる。

さらに、本実施の形態では図４に示すように、ステータ５ａおよび洗濯機本体１のステータ取り付け部であるステータ取り付け座体３３に、互いに嵌合する凸状あるいは凹状であるほぼ円環状のステータ側位置決め手段１４３および洗濯機側位置決め手段４４を設けておき、前記第３の工程において図４に拡大して示すように、ステータ側位置決め手段１４３を洗濯機側位置決め手段４４に嵌合させるようにしてある。これにより、ロータ５ｂを回転軸４ａにセレーション部３７ｂ１、４ａ１などの回り止め手段の位置合わせを伴い嵌め合わせる作業において、ステータ５ａがロータ５ｂの回転軸４ａへの嵌め合わせ初期からロータ５ｂと共の回転軸４ａ基準による周り止め状態での位置規制を受けることと、洗濯機本体１側のステータ取り付け座体３３に近づいていく、つまり、取り付け位置に近づくことと、を利用して、ステータ側位置決め手段１４３を洗濯機側位置決め手段４４に嵌合させていき、ステータ５ａを前記回転軸４ａと洗濯機本体１側との、具体的にはステータ取り付け座体３３との、一義的な位置関係から決まっている所定位置に機械的に位置決めするので、回転軸４ａによって位置決めされたロータ５ｂに対し適正な空隙を自動的に確保してステータ５ａを取り付けに供することができる。このためにステータ側位置決め手段１４３と洗濯機側位置決め手段４４とはステータ５ａおよびロータ５ｂ間の適正な空隙内で双方が片寄って生じる片寄り量分を矯正できればよく必要矯正量は極く僅かでよい。具体的には、空隙は０．６５ｍｍ程度であるので、一方側で磁気吸着が生じる片寄り量は適正な空隙の寸法に等しく、この０．６５ｍｍの片寄りを矯正できればよい。

ここに、ほぼ円環状であるステータ側位置決め手段１４３および洗濯機側位置決め手段４４の双方は、回転軸４ａに対して同心とする必要がある。しかし、完全な円環でなくてもよく、適数に等分されていても位置決め時に双方が軸直角方向に位置ずれしたり、そのような位置ずれの原因になる変形を生じたりしなければ位置決めの実効は得られる。

このような組み立て方法を採用するモータ５としては、ステータ５ａに、洗濯機本体１側、つまりステータ取り付け座体３３側に設けられる凹状あるいは凸状であるほぼ円環状の洗濯機側位置決め手段４４と嵌合する、凸状あるいは凹状であるほぼ円環状のステータ側位置決め手段１４３を設けたものとすればよい。

しかし、図４の拡大図に示すように、前記ステータ側位置決め手段１４３の洗濯機本体１側の端面４３ａと、このステータ側位置決め手段１４３における前記洗濯機側位置決め手段 ４４に対して嵌合する周面４３ｂとがなす角部４３ｃと、前記洗濯機側位置決め手段４４のステータ５ａ側の端面４４ａと、この洗濯機側位置決め手段４４における前記ステータ側位置決め手段１４３に対して嵌合する周面４４ｂとがなす角部４４ｃとの双方、または一方が図示するようなテーパ状面あるいは円弧状面することにより、以下のようなさらに特
徴ある組み立てができる。

ロータ５ｂを回転軸４ａに嵌め合わせながら、ステータ５ａをロータ５ｂの回転軸４ａ基準による位置規制の基に洗濯機本体１のステータ取り付け部であるステータ取り付け座体３３に近づけ、ステータ側位置決め手段１４３を洗濯機側位置決め手段４４に嵌合させて位置決めするのに、それらステータ５ａ側、洗濯機本体１側の各位置決め手段４３、４４双方または一方の角部４３ｃ、４４ｃにあるテーパ状面あるいは円弧状面の最大開口径を、ステータ５ａが回転軸４ａに位置決めされたロータ５ｂとの間の適正な空隙内で片寄って生じる片寄り位置より大きくすることで、つまり、片寄り域を包含する大きさとすることにより、そのような片寄りの影響なしに、ステータ側位置決め手段１４３が洗濯機側位置決め手段４４に確実に受け入れられて嵌合し始める。これ以降嵌合が進むにつれて角部４３ｃ、４４ｃのテーパ状面あるいは円弧状面の嵌合位置の径が小さくなっていくことでステータ側位置決め手段１４３は洗濯機側位置決め手段４４によってロータ５ｂに対して適正な空隙を確保する適正位置側に案内され、角部４３ｃ、４４ｃのテーパ状面あるいは円弧状面が終了する嵌合位置以降のステータ側位置決め手段１４３の洗濯機側位置決め手段４４への嵌合によって、ステータ５ａは洗濯機本体１側に対して適正位置に位置決めされて洗濯機本体１側への取り付けに供せる。従って、ロータ５ｂの回転軸４ａへの嵌め合わせに伴いステータ５ａをステータ５ａ、ロータ５ｂ間の磁気吸着力に打ち勝ってステータ取り付け座体３３側、つまり洗濯機本体１側に押し付けるだけでよくなる。

さらに、少なくともステータ５ａの外周にアウタロータ５ｂ２を有するモータ５を採用した組み立てであると、ロータ５ｂがステータ５ａの外側に被さり、双方間の空隙がロータ５ｂに遮られて目視困難な状態で、従来の方法では空隙の確保と回り止め手段の位置合わせとを同時に行う必要があるが、上記のような組み立て方法によれば、適正な空隙が視認など人為的な作業なしに自動的に確保できる。

また、図１、図３〜図５に示すようなステータ５ａの内周および外周の双方にインナロータ５ｂ１、アウタロータ５ｂ２を有するモータ５を採用した組み立てであっても、ロータ５ｂがステータ５ａの外側に被さり、双方間の空隙がロータ５ｂに遮られて目視困難な状態で、従来の方法では空隙の確保と回り止め手段の位置合わせとを同時に行う必要があるが、上記のような組み立て方法によれば、適正な空隙が視認など人為的な作業なしに自動的に確保できる。なお、特にこのような、ステータ５ａの内周および外周の双方にインナロータ５ｂ１、アウタロータ５ｂ２を有するモータ５においては、図４に示す巻線１２４がコア２０に対して周方向に巻回されるトロイダル巻線を適用することによって、巻線１２４の周長を短くすることができることからモータの小型化、高効率化が可能となり、さらには、モータ５の極数を２Ｐ、スロット数をＳ、Ｎを自然数としたときに、Ｐ：Ｓ=５Ｎ：６Ｎである組み合わせとすることによって分布巻のモータ５を構成できて低騒音化が図れるために好適である。

ところで、水平方向での設置の場合に比べ洗濯物が回転軸方向にも低い位置に集まりやすい傾向を示すし、絡み、捩れの発生を大きく改善し機械力の働きを高めながら皺も生じ難くすることを意図して、本実施の形態では、開口側から底部側に向けて回転軸方向が水平方向から下向き傾斜となるようにして設置した有底円筒形の回転ドラム４に対する制御基板９による駆動制御に関し、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満での急正弧回転、急逆弧回転を交互に繰り返す正逆弧回転駆動モードと、回転ドラム４の回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で回転ドラム ４の連続回転を正逆交互に繰り返す正逆連続回転駆動モードとを備えたものとしている。従って、これら両駆動モードを必要に応じどのようにも実行することができる。

特に、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により洗濯物２１を最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられるし、この弧回転駆動を正逆交互に行うことで、洗濯物２１の持ち上げの最終時点ないしはその近傍で回転の反転のための減速ないしは制動状態が生じて洗濯物に与えられていた回転慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム内面から確実かつ瞬時に剥がして落すことができるし、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において左右交互に入れ換えられるので、洗濯物２１の解し作用を高められるし、機械力を及ぼすことができる。また、正逆弧回転駆動モードのみでは、洗濯物２１の絡み、捩れ、皺より等が軽減される一方で、洗濯物２１の上下方向の位置が入れ換り難く、洗いむらが生じやすいが、正逆連続回転駆動モードを併用することによって、洗濯物２１の上下方向の位置の入れ換えを実現することができ、すなわち、正逆連続回転駆動モードにおける洗濯物２１の絡み、捩れ、皺よりを軽減するとともに、正逆弧回転駆動モードにおける洗濯物２１に対する機械力付与の不均衡を軽減することで、両モードによって洗濯やすすぎ中の洗濯物２１に異なった２通りの挙動、具体的には正逆弧回転駆動モードによっては洗濯物２１の絡み、捩れ、皺よりを軽減しつつ、しっかりした手もみ洗いの挙動を、正逆連続回転駆動モードによっては洗濯物２１を大きく連続に動かしむらを軽減しながら洗う均一な洗い挙動を与えられる。また、正逆弧回転駆動モードは、急正回転、急逆回転を交互に繰り返す動作を行うので、モータ５にかかる駆動負荷が大きいが、モータ５にかかる駆動負荷が小さい正逆連続回転駆動モードを併用することによって、モータ５にかかる駆動負荷を軽減することができる。

特に、正逆弧回転駆動モードでは、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により図４に示す洗濯物２１を図８（ａ）の丸付き符号２、４、６に例示する破線位置から実線位置へと最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられる。また、この弧回転駆動を図８（ａ）に示す丸付き符号２、４、６、４、６・・の順に正逆交互に行うことで、図８（ａ）に示す丸付き符号３、５のように、洗濯物２１の持ち上げの最終時点である実線位置ないしはその近傍で回転の反転のための減速ないしは制動状態が生じて洗濯物２１に与えられていた慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム４の内面から破線位置から実線位置への矢印で示すような放物線を描いて確実かつ瞬時に剥がして落すことができる。しかも、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において図８（ｂ）に示すように左右交互に入れ換えられるので、洗濯物２１の解し作用を高められるし、機械力を洗濯物２１に及ぼすことができる。

この結果、回転ドラム４の弧回転により洗濯物２１を回転ドラム４の左右片側上部まで持ち上げることを正逆交互に行い、洗濯物２１の持ち上げの最終時点ないしはその近傍での減速ないしは制動状態にて洗濯物２１をその慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム４の内面から確実かつ瞬時に剥がして回転ドラム４の左右反対側に落すことの繰り返しにより、弧回転ごとに洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を左右交互に入れ換え、洗濯物２１の解し作用を高めて絡みはもとより捩れや回転ドラム４の内面への貼り付きを防止し、洗濯物２１の取り出しが容易で洗濯物２１に皺が付くのを大幅に緩和することができる。また、洗濯物２１に機械力を及ぼすことができるし叩き作用による叩き洗い効果、叩きすすぎ効果、叩きによる皺伸ばし効果のある洗濯物２１の落下回数を大幅に増大するので、洗い効果を始めとするドラム式洗濯機が行う各工程での機能を実現できる。従って、このような正逆弧回転駆動モードを乾燥工程で実行することにより、脱水工程で洗濯物２１が洗濯工程、すすぎ工程終了時の絡み、捩れ、皺より状態にて回転ドラム４内面に強く押し付けられて脱水後の状態で貼り付き強く癖付けられることがあっても、洗濯物２１の持ち上げ位置および落下位置の左右交互の入れ換えと、それによる洗濯物２１同士の左右入れ換えを伴う高い解し作用、機械力の作用によってスムーズに解しながら、さらに正逆連続回転駆動モードを併用することによって、洗濯物２１の上下の入れ換えを行い、洗濯物２１個々への通気性を高めていき乾燥した高温空気が隅々まで及ぶようにすることができるのでむら無く短時間に乾燥させられる。また、水無し状態での洗濯物２１の落下時の叩き作用による皺伸ばしを伴い個々の洗濯物２１の捩れのほぐれによる拡がりと繊維の再生が図れるので仕上がり状態を大きく高められる。

このような回転ドラム４の正逆弧回転駆動モードを実現するにはモータ５に掛かる駆動負荷が非常に大きいが、既述したステータ５ａの内外周にインナロータ５ｂ１、アウタロータ５ｂ２を配置してトルクアップしたモータ５の採用によって、小さなモータ５で急反転の動作を有する正逆弧回転駆動モードを、急正弧回転と、急逆弧回転とを急激な制動を挟んで、洗濯物２１に図８に示すような理想的な挙動を与えるという過酷な条件にても難なく実行できる。しかし、正逆弧回転駆動モードと駆動負荷の低い正逆連続回転駆動モードとを交互に併用して行うことで機械負荷を軽減することができる。

洗濯機への取り付けを伴うステータとロータを備えたモータの組み立てに適用して、組み立て性、組み立て精度を高められる。

本発明の実施の形態に係るモータの組み立て方法を適用するドラム式洗濯機の要部構成例を示す断面図。 同ドラム式洗濯機の内部を見た背面図。 同ドラム式洗濯機のモータ取り付け部分のほぼ半部を示す断面図。 同ドラム式洗濯機に採用しているモータの取り付け、組み立て状態の断面図。 同ドラム式洗濯機のモータのステータとロータとを分解した斜視図。 同ドラム式洗濯機のモータの背面から見た斜視図。 同ドラム式洗濯機モータの洗濯機本体側への取り付けを伴う組み立ての工程図。 同ドラム式洗濯機での正逆連続回転駆動モードでの工程図および洗濯物の挙動説明図。 インナロータタイプのモータを採用した従来のドラム式洗濯機を示す断面図。 アウタロータタイプのモータを採用した従来のドラム式洗濯機を示す断面図。 同ドラム式洗濯機のモータの背面図。

符号の説明

１ 洗濯機本体
２ 水槽
３ 孔
４ 回転ドラム
４ａ 回転軸
５ モータ
５ａ ステータ
５ｂ ロータ
５ｂ１ インナロータ
５ｂ２ アウタロータ
６ 扉
７ 給水系
９ 制御基板
１１ 排水系
１３ 乾燥系
２０ コア
２０ａ ティース
２２ 磁石
２３ コア
２４ 軸受部
３０ 取り付け手段
３１、３７ モールド部分
３２ 取り付け足
３３ ステータ取り付け座体
３４ ボルト

Claims (8)

1. 洗濯機に取り付けられるステータと、洗濯機に軸受した駆動用の軸に取り付けられる、磁石を有したロータとを備えたモータの組み立て方法であって、
   前記洗濯機への取り付けを行っていない前記ステータと、前記磁石が着磁済みでかつ前記駆動用の軸への取り付けを行っていない前記ロータとを組み合わせる第１の工程と、この第１の工程の後に、前記ロータを前記駆動用の軸に取り付ける第２の工程と、この第２の工程の後に、前記ステータを前記洗濯機に取り付ける第３の工程とを有したことを特徴とするモータの組み立て方法。
2. 前記ステータおよび前記洗濯機のステータ取り付け部に互いに嵌合する凸状あるいは凹状であるほぼ円環状のステータ側位置決め手段および洗濯機側位置決め手段を設けておき、前記第３の工程において、前記ステータ側位置決め手段を前記洗濯機側位置決め手段に嵌合させることを特徴とする請求項１に記載のモータの組み立て方法。
3. 前記ステータの外周に前記ロータを有するモータにおける請求項１または２に記載のモータの組み立て方法。
4. 前記ステータの内周および外周の双方に前記ロータを有するモータにおける請求項１または２に記載のモータの組み立て方法。
5. 前記ステータに、前記洗濯機側に設けられる凹状あるいは凸状であるほぼ円環状の洗濯機側位置決め手段と嵌合する、凸状あるいは凹状であるほぼ円環状のステータ側位置決め手段を設け、前記ステータ側位置決め手段の洗濯機側端面と、このステータ側位置決め手段における前記洗濯機側位置決め手段に対して嵌合する周面とがなす角部と、前記洗濯機側位置決め手段のステータ側端面と、この洗濯機側位置決め手段における前記ステータ側位置決め手段に対して嵌合する周面とがなす角部との双方、または一方がテーパ状面あるいは円弧状面であることを特徴とするモータ。
6. 前記ステータの外周に前記ロータを有する請求項５に記載のモータ。
7. 前記ステータの内周および外周の双方に前記ロータを有する請求項５に記載のモータ。
8. 前記ステータの前記洗濯機への前記取り付け手段が、前記ステータの外周に位置する前記ロータよりも径方向外方に設けられている請求項６または７に記載のモータ。

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