JP2010233370A

JP2010233370A - 永久磁石モータおよび洗濯機

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Publication number: JP2010233370A
Application number: JP2009079157A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shiga; 剛志賀
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP5209557B2

Abstract

【課題】本発明は、駆動する負荷に応じた永久磁石の磁束量の調整を、１磁極当たり１種類となるように選択した永久磁石を用いる簡素な構成にて実現し、保磁力が小さい永久磁石の割合を低くしたとしても、トルクリップルやコギングトルクの発生を抑えることができる。
【解決手段】ロータ５のロータコア１３は、周方向に複数の磁石挿入孔１７を有する分割コア１３Ａ、１３Ｂを複数組合せて構成され、分割コア１３Ａ、１３Ｂの磁石挿入孔１７には、保磁力の異なる２種類の永久磁石１４，１５から１極当たり１種類となるように選択されて挿入され、分割コア１３Ａ、１３Ｂおいては、低保磁力の永久磁石１４の数が高保磁力の永久磁石１５の数よりも少なくなるように設定されているとともに、隣接する分割コア１３Ａ、１３Ｂ間では、複数の永久磁石の総磁束量が略等しくなるように設定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロータに多数の永久磁石を備えた永久磁石モータおよび当該永久磁石モータを用いた洗濯機に関する。

例えば、ドラム式洗濯機に用いられる永久磁石モータにおいては、駆動する洗濯機負荷たるドラムの低速回転時（洗い、すすぎ時）および高速回転時（脱水時）に応じて、ステータのステータコイルに鎖交する永久磁石の磁束量（誘起電圧）を適正に調整することが望まれている。

ところが、永久磁石モータのロータに備えられる永久磁石は１種類で構成されることが一般的であり、従って、永久磁石の磁束量が常に一定となる。この場合、例えば、ロータを保磁力が大きい永久磁石のみで構成すると、高速回転時（脱水時）の永久磁石による誘起電圧が極めて高くなって、電子部品の絶縁破壊などを招くおそれがある。一方、ロータを保磁力が小さい永久磁石のみで構成すると、低速回転時（洗い、すすぎ時）の出力が低下してしまう。

そこで、例えば、特許文献１に記載の永久磁石モータでは、ロータの内部に保磁力が異なる２種類の永久磁石を配設し、そのうち、低保磁力の永久磁石の磁化状態を、外部磁界（ステータコイルに流れる電流により発生する磁界）にて減磁または増磁させることにより、永久磁石の磁束量を調整するようにしている。

特開２００６−２８０１９５号公報

特許文献１に記載の永久磁石モータでは、ロータの内部において、１磁極を構成する部分に保磁力の大なる永久磁石と小なる永久磁石の双方が配設されている。即ち、１磁極を複数種類の永久磁石により形成する構成となっているので、永久磁石数が極めて多くなり且つ夫々の永久磁石の体積を小さくする必要があり、構造が複雑となる。

このような問題点を解決するためには、ロータに保磁力が異なる２種類の永久磁石を１磁極当たり１種類ずつ交互に配置し、構造を簡素化した構成の永久磁石モータが考えられる。但し、この構成の永久磁石モータは、公知ではない。しかしながら、保磁力が異なる２種類の永久磁石を１磁極当たり１種類ずつ交互に配置した構成の永久磁石モータでは、保磁力が大きい磁石と保磁力が小さい磁石との構成比が１：１となる。そのため、ロータ全体の総磁束量は、保磁力が大きい永久磁石のみで構成した場合と比較して、著しく低下してしまう、という新たな問題が生じる。

そこで、更に、図７に示すような永久磁石モータが考えられる。この図７では、永久磁石モータ１００のステータ１０１およびロータ１０２が直線状に展開して示されている。即ち、ステータ１０１は、周方向に複数個例えば６個の磁極歯１０３ａを有する分割コア１０３を６個組合せてなる円環状のステータコアに、各相のステータコイル（図示せず）が巻装されて構成され、各磁極歯１０３ａは、Ｕ、Ｖ、Ｗ相に順次対応する。

ロータ１０２は、周方向に複数個例えば８個の磁石挿入孔１０４ａを有する１対の分割コア１０４Ａ、１０４Ｂを複数対例えば３対組合せてなる円環状のロータコアに、永久磁石が挿入されて構成されている。この場合、永久磁石は、保磁力の異なる２種類の永久磁石１０５ａ、１０５ｂから１磁極１種類となるように選択される。例えば、１対の分割コア１０４Ａ、１０４Ｂのうちの、一方側の分割コア１０４Ａの８個の磁石挿入孔１０４ａには、左側から１個の低保磁力の永久磁石１０５ａ、１個の高保磁力の永久磁石１１０５ｂ、１個の低保磁力の永久磁石１０５ａおよび５個の高保磁力の永久磁石１１０５ｂが挿入され、他方側の分割コア１０４Ｂの８個の磁石挿入孔１０４ａには、全てに計８個の高保磁力の永久磁石１１０５ｂが挿入されている。なお、この図７に示す永久磁石モータは、参考例であって公知ではない。

このような構成によれば、低保磁力の永久磁石１０５ａは、分割コア１０４Ａに２個、ロータ１０２全体として６個であるので、ロータ１０２全体としての総磁束量を充分に確保できる、しかも、分割コア１０４Ａにおいては、ステータ１０１の一方側（左側）のＵ、Ｖ、Ｗ相の磁極歯１０３ａに対して、低保磁力の永久磁石１０５ａ（［小Ｎ］）、高保磁力の永久磁石１０５ｂ（「大Ｓ」）および低保磁力の永久磁石１０５ａ（「小Ｎ」）が配置されている。ロータ１０２の回転にともなって、低保磁力の永久磁石１０５ａ（［小Ｎ］）、高保磁力の永久磁石１０５ｂ（「大Ｓ」）および低保磁力の永久磁石１０５ａ（「小Ｎ」）の磁束によってステータ１０１の磁極歯１０３ａのＵ、Ｖ、Ｗ相のコイルにトルクに関連する誘起電圧が発生する。そして、例えば、「小Ｎ」の永久磁石１０５ａの磁束量が「大Ｓ」の永久磁石１０５ｂの磁束量の１／２であれば２つの「小Ｎ」の永久磁石１０５ａによる誘起電圧と１つ「大Ｓ」の永久磁石１０５ｂによる誘起電圧とはバランスがとれ、磁気的バランスがとれる。

しかしながら、上記構成では、１対の分割コア１０４Ａ、１０４Ｂが３対組合せられているので、ロータ１０２全体としては磁気的にバランスしているが、１対の分割コア１０４Ａ、１０４Ｂ間では総磁束量が異なるようになり、このため、１対の分割コア１０４Ａ、１０４Ｂ間で磁束量の不均一化が起こってしまって、トルクリップルやコギングトルクが増大し、騒音や振動の原因となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、駆動する負荷に応じた永久磁石の磁束量の調整を、保磁力が異なる２種類の永久磁石から１磁極当たり１種類となるように選択した永久磁石を用いる簡素な構成にて実現するものにおいて、保磁力が小さい永久磁石の割合を低くしたとしても、トルクリップルやコギングトルクの発生を抑制することができる永久磁石モータおよび当該永久磁石モータを備えた洗濯機を提供することにある。

本発明の永久磁石モータは、ロータのロータコアに多数の磁極を形成する永久磁石を備え、ステータに各相のステータコイルに対応した磁極歯を備え、前記ロータコアは、周方向に複数の磁石挿入孔を有する分割コアを複数組合せて構成され、前記分割コアの磁石挿入孔には、保磁力の異なる２種類の永久磁石から１極当たり１種類となるように選択された永久磁石が挿入され、前記分割コアおいては、低保磁力の永久磁石の数が高保磁力の永久磁石数よりも少なくなるように設定されているとともに、隣接する分割コア間では、複数の永久磁石の総磁束量が略等しくなるように設定されていることを特徴とする。

本発明の洗濯機は、請求項１ないし４のいずれかに記載の永久磁石モータにより洗濯機負荷を回転駆動するようにしたことを特徴とする。

本発明の永久磁石モータによれば、保磁力が異なる２種類の永久磁石（残留磁束密度が異なる永久磁石）を異なる割合で配置したとしても、磁束量の不均一化の発生を抑えることができ、従って、隣接する分割コアにおける総磁束量の違いによるトルクリップルやコギングトルクの発生を抑制することができる。

本発明の洗濯機によれば、洗い、すすぎ時や脱水時のような運転状態に応じて永久磁石の磁束量を効率よく調整することができる。

本発明の第１の実施例を示す永久磁石モータの斜視図要部の拡大斜視図ステータおよびロータの一部を直線状に展開して示す作用説明図ドラム式洗濯機の概略的構成を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断背面図本発明の第２の実施例を示す図３相当図本発明の第３の実施例を示す図３相当図参考例を示す図３相当図

（第１の実施例）
以下、本発明をドラム式洗濯機に適用した第１の実施例につき、図１ないし図４を参照して説明する。

まず、図４において、ドラム式洗濯機の外箱１内には水槽２が配設されている。水槽２は、一端部である後面部２ａ（図４（ａ）の右端面部）が閉塞された略円筒状をなし、軸方向を略水平にした状態で図示しないダンパ機構により弾性的に支持されている。水槽２内には、回転槽を構成するドラム３が回転自在に配設されている。このドラム３も、一端部である後面部３ａ（図４（ａ）の右端面部）が閉塞された略円筒状をなし、軸方向を略水平にした状態で配設されている。ドラム３の周壁には、多数の孔（図示せず）が形成されている。なお、図示はしないが、外箱１の前面部１ａには洗濯物出入口を開閉する扉が設けられ、また、水槽２およびドラム３の前面側に開口部が形成されていて、洗濯物が洗濯物出入口を通してドラム３に対して出し入れされるようになっている。

水槽２の後面部２ａの背面には、ドラム３を回転駆動する永久磁石モータ（以下、単にータと称する）４が配設されている。モータ４は、この場合、アウターロータ形のブラシレスＤＣモータからなり、ロータ５に連結された軸６が、ドラム３の後部に連結されている。従って、モータ４によりドラム３を直接回転駆動するダイレクトドライブ方式となっている。ドラム３が、モータ４により回転駆動される洗濯機負荷（負荷）に相当する。

モータ４について、図１ないし図３を参照して説明する。モータ４のステータ７は、外周部に多数個例えば３６個の磁極歯８を有するステータコア９と、各磁極歯８に巻回されたステータコイル１０と、合成樹脂製の取付部１１を備えた構成となっていて、その取付部１１を介して前記水槽２の後面部２ａに固定状態に取り付けられる。この場合、ステータコア９は、図３に示すように、６等分された如き分割コア９Ａを６個、一方の端部に形成された係合凸部９ａを他方の端部に形成された係合凹部９ｂに互いに挿入係合することにより連結されて構成されている。従って、１つの分割コア９Ａは、６個の磁極歯８を有し、隣接する３つの磁極歯８は３相のＵ、ＶおよびＷ相の対応する。

ロータ５は、外周部に環状壁１２ａを有する浅底容器状の磁性体製のフレーム１２と、その環状壁１２ａの内周部に配置された円環状をなすロータコア１３と、このロータコア１３に形成された多数個の磁石挿入孔１７に挿入された保磁力の異なる永久磁石１４および１５とを備えた構成となっていて、フレーム１２の中央部に設けられた軸取付部１６に前記軸６が連結される。この場合、低（小）保磁力の永久磁石１４は、保磁力が低いとされる例えばアルニコ磁石（アルニコ磁石の保磁力は、３５０ｋＡ／ｍ以下）により構成されている。高（大）保磁力の永久磁石１５は、保磁力が高いとされる例えばネオジム磁石（ネオジム磁石の保磁力は、７００ｋＡ／ｍ以上）により構成されている。

ロータコア１３は、図３に示すように、隣接する１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂを３対組合せて構成されている。分割コア１３Ａ、１３Ｂは、夫々交互にＮ極とＳ極の磁極が形成されるように、各８個の磁石挿入孔１７に８個の永久磁石１４或いは１５が挿入配置されて構成される。そのうちの、一方の分割コア１３Ａでは、分割コア９Ａの一方側（左側）からのＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、ＶおよびＷ相の磁極歯８の配列に対して、低保磁力の永久磁石１４（「小Ｎ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）および高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）が応じるように配置されている。

他方の分割コア１３Ｂでは、分割コア９Ａの一方側（左側）からのＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、ＶおよびＷ相の配列に対して、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、低保磁力の永久磁石１４（「小Ｎ」））、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）および高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）が応じるように配置されている。

以上のように、１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂは、１個の低保磁力の永久磁石１４と７個の高保磁力の永久磁石１５を備えていて、総磁束量は略等しいのである。但し、１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂおいては、一方の分割コア１３Ａでは、低保磁力の永久磁石１４は、左側の１番目に位置するのに対し、他方の分割コア１３Ｂでは、低保磁力の永久磁石１４は、左側から３番目に位置するように、永久磁石１４、１５の配置順が異なるように設定されている。

一方、図２および図３に示すように、１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂにおいて、一方の分割コア１３Ａの両端部には、係合部としての矩形状の係合凸部１３ａが形成され、他方の分割コア１３Ｂの両端部には、被係合部としての矩形状の係合凹部１３ｂが形成されている。従って、分割コア１３Ａ、１３Ｂにおいて、対をなす分割コア１３Ａ、１３Ｂであれば、一方の分割コア１３Ａの係合部としての係合凸部１３ａは、他方の分割コア１３Ｂの被係合部としての係合凹部１３ｂに係合することが可能である。

しかしながら、対をなさない分割コア１３Ａ、１３Ａを組合せようとすると、一方の分割コア１３Ａの係合部としての係合凸部１３ａは、他方の分割コア１３Ａの被係合部としての係合凸部１３ａに係合することが不可能である。同様に、対をなさない分割コア１３Ｂ、１３Ｂを組合せようとすると、一方の分割コア１３Ｂの係合部としての係合凹部１３ｂは、他方の分割コア１３Ｂの被係合部としての係合凹部１３ｂに係合することが不可能である。

上記モータ４において、ロータコア１３の１２個の磁極歯８に巻回される１２個のＵ相のステータコイル１０は直列に接続され、１２個の磁極歯８に巻回される１２個のＶ相のステータコイル１０は直列に接続され、１２個の磁極歯８に巻回される１２個のＷ相のステータコイル１０は直列に接続された上で、これらの直列回路はスター結線されるようになっている。そして、モータ４は、図示はしないが、制御手段としてのマイクロコンピュータを含む制御装置により、インバータ回路を介して制御されるようになっている。制御装置は、後述する洗い行程、すすぎ行程および脱水行程からなる洗濯運転の制御を行なう機能を有している。

本実施例の作用を説明する。
制御装置は、洗濯運転を開始すると、まず、洗い行程を行なう。洗い行程では、洗濯機負荷たる給水弁（図示せず）を開放して水を水槽２内ひいてはドラム３内に供給して貯留する給水を行なう。次に、水槽２内に洗剤を投入した状態で、ドラム３をモータ４により例えば５０〜６０ｒｐｍの低い回転速度で正逆回転させる。これにより、ドラム３内に収容された洗濯物が洗浄される洗いを行なう。洗いが所定時間行なった後、ドラム３を停止させた状態で、水槽２の排出口に接続された洗濯機負荷たる排水弁（図示せず）を開放することにより、水槽２内（ドラム３内）の水を機外へ排出する排水を行なう。

次に、制御装置は、洗い行程の中間脱水を行なう。この中間脱水では、ドラム３をモータ４により一方向に例えば１５００ｒｐｍの高速回転で回転させる。これにより、ドラム３内の洗濯物が遠心脱水される。洗濯物から排出された水分は、排出口から機外へ排出される。

制御装置は、中間脱水が完了したら、すすぎ行程に移行する。すすぎ行程では、まず、ドラム３の回転を停止させた状態で、再び給水を行ない、水槽２内ひいてはドラム３内に水を供給して貯留する。次に、すすぎを行なう。すすぎでは、洗剤を使用しないこと以外は洗いと同様な制御を行なう。すなわち、ドラム３をモータ４により例えば５０〜６０ｒｐｍの低い回転速度で正逆回転させることにより、ドラム３内の洗濯物をすすぐすすぎを所定時間行なった後、前述と同様な排水を行なう。以下、同様の給水、すすぎ、排水を複数回繰り返し、すすぎ行程を終了する。

制御装置は、次に、脱水行程を行なう。脱水行程では、ドラム３をモータ４により一方向に例えば１０００ｒｐｍの高速回転で回転させる。これにより、ドラム３内の洗濯物が遠心脱水される。洗濯物から排出された水分は、排出口から機外へ排出される。以上の脱水が所定時間行なわれると、脱水行程が完了し、洗濯運転が終了する。

ここで、上記した洗い行程の洗いにおいては、ドラム３（モータ４）の回転速度は低く（５０〜６０ｒｐｍ）、モータ４としては低速回転、高トルクを必要とすることから、洗い行程の洗いの前の給水において、制御装置は、モータ４の永久磁石１４の磁束を増加させるべく、増磁を行なう。

具体的には、ステータコイル１０に例えば＋５００Ｖの電圧を印加することで、永久磁石１４の磁束を最大まで上げ、電圧の印加を解除しても、その磁束が保持されようにする。これにより、ステータ７に対して作用するロータ５全体としての磁束が増加するようになる。この状態で、モータ４によりドラム３を低速度で回転駆動させて洗い行程の洗いを実行することで、モータ４としては高トルクを発揮できる。この洗い行程の際には、ステータコイル１０への通常の運転電圧は約±２００Ｖの範囲であるので、低保磁力の永久磁石１４でも磁束が変化してしまうことはない。

次に、洗い行程の中間脱水行程においては、ドラム３（モータ４）の回転速度は高く（１５００ｒｐｍ）、モータ４としては低トルク、高速回転を必要とすることから、中間脱水の前の排水において、制御装置は、永久磁石１４の磁束を減少させるべく、減磁を行なう。

具体的には、ステータコイル１０に例えば−５００Ｖよりやや高い電圧を印加することで、永久磁石１４の磁束を０（零）近くまで下げ、電圧の印加を解除しても、その磁束が保持されるようにする。これにより、ステータ７に対して作用するロータ５全体としての磁束が減少するようになる。この状態で、モータ４によりドラム３を高速度で回転駆動させて中間脱水を実行することで、モータ４としては低トルク、高速回転に適したものとなる。この中間脱水の際にも、ステータコイル１０への通常の運転電圧は約±２００Ｖの範囲であるので、低保磁力の永久磁石１４でも磁束が変化してしまうことはない。

次に、すすぎ行程のすすぎにおいては、洗い行程の洗いと同様に、ドラム３（モータ４）の回転速度は低く（５０〜６０ｒｐｍ）、モータ４としては低速回転、高トルクを必要とすることから、すすぎの前の給水において、永久磁石１４の磁束を増加させるべく、前述と同様な増磁を行なう。このように増磁した状態で、すすぎを行なう。

そして、脱水行程においては、洗い行程の中間脱水行程と同様に、ドラム３（モータ４）の回転速度は高く（１０００ｒｐｍ）、モータ４としては低トルク、高速回転を必要とすることから、最終脱水行程の前のすすぎ行程の排水において、永久磁石１４の磁束を減少させるべく、前述と同様な減磁を行なう。このように減磁した状態で、脱水行程を行なう。

上記した第１の実施例によれば、次のような作用効果を得ることができる。
ロータ５における分割コア１３Ａ、１３Ｂは、変化させることが容易な低保磁力の永久磁石１４と、この永久磁石１４より保磁力が高い永久磁石１５とを有する構成とし、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ７に対して作用するロータ５の磁束が増加するように永久磁石１４を磁化し、脱水行程（洗い行程の中間脱水も同じ）では、ステータ７に対して作用するロータ５の磁束が前記洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減少するように前記永久磁石１４を磁化する構成とした。これにより、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ７に対して作用するロータ５の磁束を多くできて、洗濯機負荷（ドラム３）を駆動するモータ４としては、洗い行程およびすすぎ行程に必要な低速回転、高トルクを得ることができる。脱水行程では、ステータ７に対して作用するロータ５の磁束を、洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減らすことで、負荷（ドラム３）を駆動するモータ４としては、脱水行程に必要な低トルク、高速回転に適した性能を発揮できるようになる。

隣接する１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂは、夫々１個の低保磁力の永久磁石１４および７個の高保磁力の永久磁石１５を有するので、総磁束量は略等しくなり、隣接する分割コア１３Ａ、１３Ｂの磁気的バランスがよく、従って、ロータ５全体の磁気的バランスがよくなる。

また、隣接する１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂにおいて、一方の分割コア１３Ａでは、左側から１番目に低保磁力の永久磁石１４が位置し、他方の分割コア１３Ｂでは、左側から３番目に低保磁力の永久磁石１４が位置する。これにより、ロータ５の回転に応じて、例えば、分割コア１３Ａ側の永久磁石１４により一方側の分割コア９Ａの磁極歯８のＵ、Ｖ或いはＷ相のコイル１０に誘起電圧が発生し、分割コア１３Ｂ側の永久磁石１４により他方側の分割コア９Ａの磁極歯８のＵ、Ｖ或いはＷ相のコイル１０に誘起電圧が発生する。この場合、ロータコア１３の１２個の磁極歯８に巻回される１２個のＵ相のステータコイル１０は直列に接続され、１２個の磁極歯８に巻回される１２個のＶ相のステータコイル１０は直列に接続され、１２個の磁極歯８に巻回される１２個のＷ相のステータコイル１０は直列に接続されているので、各相のコイル１０は、分割コア１３Ａ側の永久磁石１４により誘起電圧を発生しようと分割コア１３Ｂ側の永久磁石14により誘起電圧を発生しようと同じことであり。この点からいえば、図７に示す永久磁石モータと同様に、例えば、「小Ｎ」の永久磁石１１４の磁束量が「大Ｓ」の永久磁石１５の磁束量の１／２であれば、隣接する１対の分割コア１３Ａ、１３Ｂの夫々に１個の永久磁１４石を備える構成であっても、磁気的バランスがとれる。

そして、前述したように、一方の分割コア１３Ａでは、左側から１番目に低保磁力の永久磁石１４が位置し、他方の分割コア１３Ｂでは、左側から３番目に低保磁力の永久磁石１４が位置するので、一方の永久磁石１４が例えばＵ相の磁極歯８に対応したときには、他方の永久磁石１４はＵ相の磁極歯８には対応せずにＵ相の磁極歯８以外の位置に対応するようになり、２つの永久磁石１４が同時に同じ相の磁極歯８に対応することによるトルクリップルの発生を防止できる。

以上の結果、本実施例によれば、駆動する負荷に応じたロータ５の磁束量の調整を、保磁力が異なる２種類の永久磁石から１磁極当たり１種類となるように選択した永久磁石を用いる簡素な構成にて実現するものにおいて、保磁力が小さい永久磁石の割合を低くしたとしても、トルクリップルやコギングトルクの発生を抑制することができる
（第２の実施例）
図５は、本発明の第２の実施例であり、上記第１の実施例（図３）と同一部分には同一符号を付して示す。

ロータコア１３に代わるロータコア１８は、図５に示すように、隣合う１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂを３対組合せて構成されている。分割コア１８Ａ、１８Ｂは、夫々交互にＮ極とＳ極の磁極が形成されるように、各８個の磁石挿入孔１７に８個の永久磁石１４或いは１５が挿入配置されて構成される。そのうちの、一方の分割コア１８Ａでは、分割コア９Ａの一方側（左側）からのＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、ＶおよびＷ相の磁極歯８の配列に対して、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、低保持力の永久磁石１４（「小Ｎ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）および高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）が応じるように配置されている。

他方の分割コア１８Ｂでは、分割コア９Ａの一方側（左側）からのＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、ＶおよびＷ相の配列に対して、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、低保持力の永久磁石１４（「小Ｎ」））、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）および高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）が応じるように配置されている。

以上のように、１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂは、１個の低保磁力の永久磁石１４と７個の高保磁力の永久磁石１５を備えていて、総磁束量は略等しいのである。但し、１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂおいては、一方の分割コア１８Ａでは、低保磁力の永久磁石１４は、中央側に位置するように左側から３番目に位置するのに対し、他方の分割コア１８Ｂでは、低保磁力の永久磁石１４は、中央側に位置するように左側から５番目に位置するように、永久磁石１４、１５の配置順が異なるように設定されている。

なお、１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂにおいて、一方の分割コア１８Ａの両端部には、係合凸部１３ａが形成され、他方の分割コア１８Ｂの両端部には、係合凹部１３ｂが形成されている。第１の実施例と同様にして、１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂの組合せは可能であるが、分割コア１８Ａ、１８Ａのみ合せおよびの分割コア１８Ｂ、１８Ｂ組合せは不可能になる。

この第２の実施例によれば、隣接する１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂは、夫々１個の低保磁力の永久磁石１４および７個の高保磁力の永久磁石１５を有するので、総磁束量は略等しくなり、隣接する分割コア１８Ａ、１８Ｂの磁気的バランスがよく、従って、ロータ５全体の磁気的バランスがよくなる。しかも、１対の分割コア１８Ａ、１８Ｂにおいては、低保磁力の永久磁石１４、１４はそれぞれ中央側に位置しているので、例えば端部側に位置する場合に比し、高保磁力の永久磁石１５の磁束量の違いによる磁気的応力を受けにくくなり、分割コア１８Ａ、１８Ｂが変形する虞はない。

この第２の実施例によっても、上記第１の実施例と同様の原理により同様の作用効果が得られる。
（第３の実施例）
図６は、本発明の第３の実施例であり、上記第１の実施例（図３）と同一部分には同一符号を付して示す。

ロータコア１３に代わるロータコア１９は、図６に示すように、１対の分割コア１９Ａ、１９Ｂを３対組合せて構成されている。分割コア１９Ａ、１９Ｂは、夫々交互にＮ極とＳ極の磁極が形成されるように、各８個の磁石挿入孔１７に８個の永久磁石１４或いは１５が挿入配置されて構成される。そのうちの、一方の分割コア１９Ａでは、分割コア９Ａの一方側（左側）からのＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、ＶおよびＷ相の磁極歯８の配列に対して、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保持力の永久磁石１５（「大Ｎ」）、低保磁力の永久磁石１４（「小Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）および高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）が応じるように配置されている。

他方の分割コア１９Ｂでは、分割コア９Ａの一方側（左側）からのＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、ＶおよびＷ相の配列に対して、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」））、低保磁力の永久磁石１４（「小Ｓ」）、高保磁力の永久磁石１５（「大Ｎ」）および高保磁力の永久磁石１５（「大Ｓ」）が応じるように配置されている。

以上のように、１対の分割コア１９Ａ、１９Ｂは、１個の低保磁力の永久磁石１４と７個の高保磁力の永久磁石１５を備えていて、総磁束量は略等しいのである。但し、１対の分割コア１９Ａ、１９Ｂおいては、一方の分割コア１９Ａでは、低保磁力の永久磁石１４は、中央側に位置するように左側から４番目に位置するのに対し、他方の分割コア１９Ｂでは、低保磁力の永久磁石１４は、中央側に位置するように左側から６番目に位置するように、永久磁石１４、１５の配置順が異なるように設定されている。

なお、１対の分割コア１９Ａ、１９Ｂにおいて、一方の分割コア１９Ａの両端部には、係合凸部１３ａが形成され、他方の分割コア１９Ｂの両端部には、係合凹部１３ｂが形成されている。第１の実施例と同様にして、１対の分割コア１９Ａ、１９Ｂの組合せは可能であるが、分割コア１９Ａ、１９Ａのみ合せおよびの分割コア１９Ｂ、１９Ｂ組合せは不可能になる。

この第３の実施例によっても、上記第１の実施例と同様の原理により同様の作用効果が得られる。
なお、本発明は、上記し且つ図面に示す実施例に限定されるのではなく、次のような変形、拡張が可能である。

ロータコア１３、１８、１９においては、一方の分割コアに係合部として矩形状の係合凸部１３ａおよび他方の分割コアに被係合部として矩形状の係合凹部１３ｂを設けるようにしたが、その形状は種々考えられ、要は、隣接する２つの分割コアは、互いに係合部と被係合部との係合により連結され、対をなさない分割コアの係合部と被係合部は係合不可に構成されていればよい。

ロータコアの分割数は、適宜設定すればよい。
隣合う分割コアの複数の永久磁石の配列順は同じであってもよい。
ドラム式洗濯機に限らず、洗濯機全般に適用することができる。

図面中、１はドラム式洗濯機（洗濯機）、３はドラム（負荷、洗濯機負荷）、４は永久磁石モータ、５はロータ、７はステータ、８は磁極歯、９はステータコア、９Ａは分割コア、１０はステータコイル、１３はロータコア、１３Ａおよび１３Ｂは分割コア、１３ａは係合凸部（係合部）１３bは係合凹部（被係合部）、１４は低保磁力の永久磁石、１５は高保磁力の永久磁石、１７は磁石挿入孔、１８はロータコア、１８Ａおよび１８Ｂは分割コア、１９はロータコア、１９Ａおよび１９Ｂは分割コアを示す。

Claims

ロータのロータコアに多数の磁極を形成する永久磁石を備え、ステータに各相のステータコイルに対応した磁極歯を備えた永久磁石モータにおいて、
前記ロータコアは、周方向に複数の磁石挿入孔を有する分割コアを複数組合せて構成され、
前記分割コアの磁石挿入孔には、保磁力の異なる２種類の永久磁石から１極当たり１種類となるように選択された永久磁石が挿入され、
前記分割コアおいては、低保磁力の永久磁石の数が高保磁力の永久磁石数よりも少なくなるように設定されているとともに、
隣接する分割コア間では、複数の永久磁石の総磁束量が略等しくなるように設定されていることを特徴とする永久磁石モータ。
隣接する２つの分割コアは、一方側の低保磁力の永久磁石がステータの１つの相の磁極歯と対応したときには、他方側の低保磁力の永久磁石は同相の磁極歯以外の位置に対応するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の永久磁石モータ。
隣接する２つの分割コアは、低保磁力の永久磁石が夫々の中央側に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の永久磁石モータ。
隣接する２つの分割コアは、互いに係合部と被係合部との係合により連結され、対をなさない分割コアの係合部と被係合部は係合不可に構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の永久磁石モータ。
請求項１ないし４のいずれかに記載の永久磁石モータにより洗濯機負荷を回転駆動するようにしたことを特徴とする洗濯機。