JP2011188637A - 洗濯機の製造方法、洗濯機、及び洗濯機のロータの取外方法並びに取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータに高磁力の永久磁石を備えたモータが組込まれた洗濯機において、熟練した技能や力を必要とせずに容易にロータを洗濯機に取付けることができるようにする。
【解決手段】ロータ製造工程において、ロータのネオジム磁石及びアルニコ磁石の着磁を実行した後、着磁及び起電力のチェックを行い、その後アルニコ磁石を減磁して洗濯機の水槽の背面に事前に取付けられたステータの界磁空間に配置して取付ける。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ロータ側に着磁量の変更容易な程度の保磁力を有した永久磁石を備えてなるモータが組込まれた洗濯機の製造方法、洗濯機、及びそのロータの取外方法並びに取付方法に関する。

従来、家庭用洗濯機などに組込まれるダイレクトドライブ式のモータは、例えば特許文献１で示すように、中心に軸受を有するハウジングが洗濯機の水槽の背面に取付けられ、前記ハウジングの軸受内にロータシャフトが挿通されて水槽の内外に連通された形態で該ハウジングにステータが取付けられて構成されている。さらに、水槽内においてロータシャフトの一端部には負荷となる回転槽が設けられるとともに、水槽外においてロータシャフトの他端部には磁極として永久磁石を有するロータが固定されて、このロータがステータの界磁空間に配置されることにより、モータが洗濯機に組込まれている。

特開平１１−２８２９８号公報

ところで、近年の省エネ性能の追求による小型化、高効率化を実現するために、洗濯機などに用いられるモータの磁極には高磁力の永久磁石が使用されるようになってきており、それに伴う問題も生じている。
例えば、ダイレクトドライブ式のモータを洗濯機に組込む場合において、その一般的な組立手順は、まず、ハウジングに設けられた軸受にロータシャフトが圧入され、その後ハウジングが洗濯機の水槽背面に取付けられる。そして、このハウジングに対してステータが固定される。このとき、ロータシャフトは水槽の内外を連通する形態となっている。そして、水槽内におけるロータシャフトの一端部には回転槽が取付けられ、水槽外におけるロータシャフトの他端部にはロータが固定されてステータの界磁空間に取付けられる。

このとき、ロータが高磁力の永久磁石を用いたものである場合、その高磁力の影響でロータとステータとが強く吸着されて嵌込みが難しくなるという事情があった。また、前記吸着力によってロータとステータとがぶつかって傷が生じることもあり、動作不良に繋がる虞があった。このため、高磁力の永久磁石を備えたモータの取付けにおいては熟練した技能と力とが必要とされ、従って、作業性に劣り組立コストも高くなるという事情があった。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータに高磁力の永久磁石を備えたモータが組込まれる洗濯機において、熟練した技能や力を必要とせずに、容易にロータを取付部位に取付け、及び取付部位からの取外しをすることができ、これにより作業性の向上と組立コストの削減を図ることのできる洗濯機の製造方法、洗濯機、及び洗濯機のロータの取付方法並びに取外方法を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１に係る洗濯機の製造方法は、ステータコイルが巻装されたステータと、磁極として着磁量の変更可能な永久磁石を含む複数の永久磁石を有するロータとを備えたモータを洗濯機本体内に組込むようにした洗濯機の製造方法において、前記ステータを水槽に取付けるステータ取付工程と、前記ロータの永久磁石に対して、着磁が行われ、逆起電力のチェックが行われ、その後減磁が行われて、前記着磁量の変更可能な永久磁石の減磁が行われた状態にしたロータを前記ステータの界磁空間に配置して回転可能に取付けるロータ取付工程とを実行することを特徴とする。
また、請求項２に係る洗濯機は、請求項１記載の洗濯機の製造方法で製造されたことを特徴とする。

請求項４に係る洗濯機のロータの取外方法は、請求項２又は３記載の洗濯機からロータを取外す方法において、前記ステータのステータコイルに通電することにより前記ロータの着磁量変更可能な永久磁石を減磁した後に該ロータを前記ステータの界磁空間から取外すようにしたことを特徴とする。

請求項５に係る洗濯機は、請求項４記載の方法によりロータが取外される洗濯機において、ステータのステータコイルに通電してロータの着磁量の変更可能な永久磁石の減磁を行わせるために減磁キーを備えたことを特徴とする。

請求項６に係る洗濯機のロータの取付方法は、請求項４記載の方法によりロータが取外された洗濯機にロータを取付ける方法において、水槽に取付けられたステータに、着磁量の変更可能な永久磁石の減磁が行われた状態のロータをその界磁空間に配置して回転可能に取付けることを特徴とする。

請求項７に係る洗濯機は、請求項６記載の方法によりロータが取付けられた洗濯機において、ステータのステータコイルに通電してロータの着磁量の変更可能な永久磁石の増磁を行わせるための増磁キーを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る洗濯機の製造方法及び請求項２に係る洗濯機によれば、ロータをステータの界磁空間に取付ける際には、ロータの着磁量の変更可能な永久磁石が減磁された状態であるため、減磁されていない状態に比べて減磁した分だけロータがステータに吸着され難くなっている。これにより、永久磁石の吸着力によりロータとステータとがぶつかって傷が生じることを極力防ぐことができ、ロータを容易にステータの界磁空間に配置して洗濯機本体に取付けることができる。

請求項４に係る洗濯機のロータの取外方法によれば、洗濯機からロータを取外すためにロータがステータの界磁空間から取外されるときには、ステータのステータコイルが通電されてロータの着磁量変更可能な永久磁石が減磁されるため、減磁されていない状態に比べて減磁した分だけロータがステータに吸着され難くなり、容易にロータをステータから取外すことができる。この結果、作業性の向上を図れるとともに、力を入れすぎて他の部品を損傷させたり、作業者が周囲の部品に当たり怪我をしたりする危険性も低減することができ、作業の安全性も向上することができる。

請求項５に係る洗濯機によれば、ステータのステータコイルに通電してロータの着磁量の変更可能な永久磁石の減磁を行わせるための減磁キーを備えているため、ロータの取外しの際に作業者は減磁キーを操作するだけで容易に減磁を行うことができ、作業性の向上を図ることができる。

請求項６に係る洗濯機のロータの取付方法によれば、修理などで一旦ロータが洗濯機から取外されてその後ロータが再度洗濯機に取付けられる場合であっても、ロータは着磁量変更可能な永久磁石は減磁された状態でステータに取付けられるため、ロータとステータとが強く吸着されることがない。従って、ロータを、容易にステータの界磁空間に配置して洗濯機に取付けることができる。

請求項７に係る洗濯機によれば、洗濯機にはステータのステータコイルに通電してロータの着磁量の変更可能な永久磁石の増磁を行わせるための増磁キーを備えているため、減磁状態で洗濯機に取付けられたロータを、作業者が洗濯機の増磁キーを操作するだけで容易に増磁を行うことができる。

本発明の一実施形態を示すもので、ドラム式の洗濯機の内部構造を概略的に示す縦断側面図 モータの取付状態を示す分解斜視図 モータの組付手順を経時的に示す図 図３の次手順を示す図 図４の次手順を示す図 図５の次手順を示す図 図６の次手順を示す図 （ａ）はモータの全体構成を概略的に示す正面図、（ｂ）はロータの一部を拡大して示す斜視図 モータの駆動系を概略的に示す電気的構成図 洗濯機の組立工程を概略的に示すブロック図 （ａ）はアルニコ磁石の増磁処理、（ｂ）は同減磁処理を示すフローチャート 洗濯機に取付られたモータの取外及び取付手順を示す図 洗濯機に取付られたモータの廃棄手順を示す図

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ドラム式の洗濯機１の外郭を構成する、洗濯機本体たる外箱２の前面（図１では左側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口３と、この洗濯物出入口３を開閉する扉４が設けられている。外箱２内には水槽５が配設されており、この水槽５は、前面側（図１では左側）が開口し背面側が閉塞された有底円筒状をなして内部に貯水可能となっている。水槽５は、その中心軸が前方に向かって若干上昇（後方に向かって若干下降）するように傾斜した横軸状の態様で、サスペンション６によって外箱２内に弾性支持されている。

この水槽５の背面部には、モータ７（当該モータ７を構成するステータ８）が取り付けられている。ここで、このモータ７の取付態様を取付順に沿って図２から図７も参照して説明する。なお、図２では、外箱２及びサスペンション６の図示は省略している。
図２にも示すように、モータ７は、水槽５の背面に設けられる軸受ハウジング９にステータ８が固定され、軸受ハウジング９に支承されて水槽５外に突出したロータシャフト１０の後端部にロータ１１が取付けられて構成されている（図１参照）。

軸受ハウジング９は、図３で示すように、その中央部に円形状に開口する軸受挿入部９ａを有している。この軸受挿入部９ａには軸受（例えば玉軸受）１２の外輪が圧入されるとともに、軸受１２の内輪にロータシャフト１０が圧入される。これにより、ロータシャフト１０が軸受１２を介して軸受ハウジング９に対して回転可能に支承される。そして、図４で示すように、軸受ハウジング９は、水槽５に設けられた軸穴５ａに軸受ハウジング９から水槽５側（図１で左側）に突出したロータシャフト１０の前端部が挿通されて、水槽５の背面に複数のボルト６０により固定される。

その後、図５で示すように、軸受ハウジング９にステータ８が嵌めこまれてボルト６１により固定される。そして、図６で示すように、水槽５の内側に突出したロータシャフト１０の前端部に、負荷となる後述するドラム１３が固定されるとともに、軸受ハウジング９から水槽５の外側に突出したロータシャフト１０の後端部にロータ１１が嵌込まれて、ワッシャ６２及びナット６３にて固定される。このとき、ロータシャフト１０及びロータ１１の嵌合部にはセレーションが形成されていて、ロータシャフト１０とロータ１１とが固定されている。また、ロータ１１はステータ８に対して所定の空隙（エアギャップ）を有した状態で配設される。

ここで、前述した通り、水槽５内には前面側が開口し背面側が閉塞された有底円筒状のドラム１３が配置され、このドラム１３は背面の中心部がモータ７のロータシャフト１０の前端部にボルト６４により連結され（図７参照）、水槽５の内部に当該水槽５と同軸状に配置されている。従って、このドラム１３も、その中心軸がほぼ横方向となる態様で、具体的には、中心軸が前方に向かって若干上昇（後方に向かって若干下降）するように傾斜した横軸状の態様で、水槽５内に回転可能に配設されている。これにより、モータ７は、ドラム１３を回転させる駆動装置として機能する。

図１で示すように、ドラム１３の周壁には、多数の孔１４が全域にわたって形成されている。また、ドラム１３の内周部には、洗濯物を掻き上げるための複数のバッフル１５が周方向に所定間隔に設けられている。これらバッフル１５は、水槽５（ドラム１３）の軸線に沿うようにして前後方向に蛇行して延びるとともにドラム１３の回転中心側に突出している
ドラム１３の前面開口部の周囲部内側には、例えば液体封入形の回転バランサ１６が設けられている。水槽５の前面開口部は、環状の弾性材（例えばゴム）からなるベローズ１７により洗濯物出入口３に連結されている。この結果、洗濯物出入口３は、ベローズ１７を介して、水槽５の内部に連なっている。

外箱２内の最上部には、給水弁１８および給水ケース１９が設けられている。給水弁１８の入口部には、水源（水道の蛇口など）に接続した機外給水ホース（図示せず）が接続される。給水弁１８の出口部には、接続パイプ２０の一端部が接続されている。接続パイプ２０の他端部は、給水ケース１９に接続されている。給水ケース１９の内部には、洗濯用剤投入ケース（図示せず）が収容されるようになっている。この給水ケース１９には、機内給水ホース２１の一端部が接続され、機内給水ホース２１の他端部が水槽５の上部に接続されている。このような構成により、水源から給水弁１８を介して供給される水を、接続パイプ２０、給水ケース１９および機内給水ホース２１を通して水槽５内に給水可能となっている。

水槽５の背面側の底部には、排水口２２が形成されている。この排水口２２には、途中部に排水弁（図示せず）を有する排水ホース２３の基端部が接続されている。排水ホース２３の末端部は、外箱２内の底部から機外に延びている。このような構成により、水槽５内の水を、排水ホース２３を通して機外に排水可能となっている。

図８を参照して、モータ７の全体構成を説明する。モータ７は、既述の通り、ステータ８と、これの外周に設けたロータ１１を構成要素としている。ステータ８は、ステータコア２４とステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗとから構成されている。ステータコア２４は、環状のヨーク部２４ａと、当該ヨーク部２４ａの外周部から放射状に突出する多数のティース部２４ｂとを有しており、ステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗは、各ティース部２４ｂに巻装されている。

ロータ１１は、フレーム２６の周側壁の内周部にロータコア２７が配設されて構成されており、そのロータコア２７の内周面は、内方に向けて円弧状に突出する複数の凸部２７ｃを有した凹凸状に形成されている。これら複数の凸部２７ｃの内部には、軸方向に貫通し、短辺の長さが異なる矩形状挿入穴２７ａ、２７ｂが形成されており、それらが１つずつ交互に、環状に配置されている。各挿入穴２７ａ、２７ｂには、磁極としてネオジム磁石１１ａと、アルニコ磁石１１ｂとの２種類の永久磁石が挿入されている。この場合、ネオジム磁石１１ａの保磁力は約９００ｋＡ／ｍ、アルニコ磁石１１ｂの保磁力は約１００ｋＡ／ｍであり、保磁力が９倍程度異なっている。このため、約１００〜９００ｋＡ／ｍの範囲で磁場を生じさせることで、ネオジム磁石１１ａの着磁量に影響を与えずに、アルニコ磁石１１ｂの着磁量の変更が可能となる。

これら２種類の永久磁石１１ａ、１１ｂは、それぞれ１種類で１磁極を形成しており、その磁化方向がモータ７の径方向に沿うように、例えば各２４個ずつ、合計で４８個配置されている。このように２種類の永久磁石１１ａ、１１ｂを交互に且つその磁化方向が径方向に沿うように配置することで、隣同士に配置された永久磁石１１ａ、１１ｂが互いに反対方向に磁極を有する状態（一方のＮ極が内側、他方のＮ極が外側となる状態）となり、これらネオジム磁石１１ａとアルニコ磁石１１ｂとの間に例えば矢印Ａで示す方向に磁気経路（磁束）が生ずる。すなわち、保磁力が大きいネオジム磁石１１ａと保磁力が小さいアルニコ磁石１１ｂの双方を通過する磁気経路が形成されるようになっている。

外箱２の前面上部には操作パネル２８が設けられており、この操作パネル２８には、図示はしないが、表示器及び各種の操作スイッチが設けられている。また、操作パネル２８の裏面には、表示・操作用基板３０及び制御回路３１が設けられており、これら表示・操作用基板３０と制御回路３１とが通信を行うことで操作パネル２８が制御される。制御回路３１は、マイクロコンピュータで構成されており、操作パネル２８の操作スイッチの操作に応じて給水弁１８及びモータ７などを制御し、洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転を実行する。

図９は、モータ７の駆動系を概略的に示すものである。インバータ回路（ＰＷＭ制御方式インバータ）３２は、６個のＩＧＢＴ（半導体スイッチング素子）３３ａ〜３３ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ３３ａ〜３３ｆのコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード３４ａ〜３４ｆが接続されている。

下アーム側のＩＧＢＴ３３ｄ、３３ｅ、３３ｆのエミッタは、シャント抵抗３５ｕ、３５ｖ、３５ｗを介してグランドに接続されている。また、ＩＧＢＴ３３ｄ、３３ｅ、３３ｆのエミッタとシャント抵抗３５ｕ、３５ｖ、３５ｗとの共通接続点は、夫々レベルシフト回路３６を介して制御回路３１に接続されている。なお、モータ７のステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗには最大で１５Ａ程度流れるので、シャント抵抗３５ｕ〜３５ｗの抵抗値は、例えば０．１Ωに設定されている。

レベルシフト回路３６はオペアンプなどを含んで構成され、シャント抵抗３５ｕ〜３５ｗの端子電圧を増幅すると共にその増幅信号の出力範囲が正側に収まるように（例えば、０〜＋３．３Ｖ）バイアスを与える。また、過電流比較回路３７は、インバータ回路３２の上下アームが短絡した場合、回路の破壊を防止するために過電流検出を行なう。

インバータ回路３２の入力側には駆動用電源回路３８が接続されている。駆動用電源回路３８は、１００Ｖの交流電源３９を、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路４０及び直列接続された２個の電解コンデンサ４１ａ、４１ｂにより倍電圧全波整流し、約２８０Ｖの直流電圧をインバータ回路３２に供給する。インバータ回路３２の各相出力端子は、モータ７の各相のステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗに接続されている。

なお、交流電源３９の一端と全波整流回路４０の交流入力端子の一方側との間には、リレー４２が挿入されており、交流入力端子間にはフォトカプラ（ＰＣ）４３が、抵抗素子４４ａ、４４ｂをそれぞれ介して接続されている。また、リレー４２に対しては、常開型の電源スイッチ４５が並列に接続されている。電源スイッチ４５がユーザによりオン操作されモーメンタリ動作によって閉じると、リレー４２の両端が短絡されて制御回路３１に初期電源が供給される。すると、制御回路３１は、リレー４２の図示しないコイルに通電してリレー４２を閉じることで、以降の電源供給を維持する。また制御回路３１は、交流電源周波数に応じたフォトカプラ４３の出力信号（周波数５０Ｈｚ／６０Ｈｚの信号）を参照することで、交流電源３９が入力されているか否かを判定する。

制御回路３１は、レベルシフト回路３６を介して得られるモータ７のステータコイル２５ｕ〜２５ｗに流れる電流Ｉｕ〜Ｉｗを検出し、その電流値に基づいて２次側の回転磁界の位相及び回転角速度を推定すると共に、三相電流を直交座標変換及びｄ−ｑ(direct−quadrature) 座標変換して励磁電流成分及びトルク電流成分を得る。

そして、制御回路３１は外部より速度指令が与えられると、推定した位相及び回転角速度、並びに電流成分に基づいて電流指令を生成し、それを電圧指令に変換すると直交座標変換及び三相座標変換を行なう。最終的には、駆動信号がＰＷＭ信号として生成され、インバータ回路３２を介してモータ７のステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗに出力される。

第１電源回路４６は、インバータ回路３２に供給される約２８０Ｖの駆動用電源を降圧して１５Ｖの制御用電源を生成して制御回路３１及び駆動回路４７に供給するようになっている。また、第２電源回路４８は、第１電源回路４６によって生成された１５Ｖ電源より３．３Ｖ電源を生成し、制御回路３１に供給する三端子レギュレータである。高圧ドライバ回路４９は、インバータ回路３２における上アーム側のＩＧＢＴ３３ａ〜３３ｃを駆動するために配置されている。

また、モータ７のロータには、起動時に使用するための例えばホールＩＣで構成される回転位置センサ５０（ｕ、ｖ、ｗ）が配置されており、回転位置センサ５０が出力するロータの位置信号は、制御回路３１に与えられている。すなわち、モータ７の起動時において、ロータ位置の推定が可能となる回転速度（例えば、約３０ｒｐｍ）までは、回転位置センサ５０を使用してベクトル制御を行い、上記回転速度に達した以降は、回転位置センサ５０を使用しないセンサレスベクトル制御に切り替える。

また、駆動用電源回路３８の出力端子とグランドとの間には、抵抗素子５１ａ、５１ｂの直列回路が接続されており、それらの共通接続点は、制御回路３１の入力端子に接続されている。制御回路３１は、抵抗素子５１ａ、５１ｂにより分圧されたインバータ回路３２の入力電圧を読み込み、ＰＷＭ信号デューティを決定するための基準とする。

インバータ回路３２のＷ相出力端子とグランドとの間には、ダイオード５２、抵抗素子５３ａ、５３ｂの直列回路が接続されており、抵抗素子５３ｂには、コンデンサ５４が並列に接続されている。そして、抵抗素子５３ａ、５３ｂの共通接続点は、制御回路３１の入力端子に接続されており、制御回路３１は、モータ７が空転している場合にステータコイル２５ｗに発生する誘起電圧を検出する。

その他、制御回路３１は、例えばドアロック制御回路や乾燥用ファンモータなどの各種電装品５５を制御したり、前述した表示・操作用基板３０との間で操作信号や制御信号などの入出力を行う。また、洗濯運転の進行状況に応じて扉４の施錠（ロック），解錠（アンロック）を行うためのドアロックアクチュエータ５６の駆動を制御する。

次に、上記の洗濯機の製造方法について、図１０も参照して説明する。
モータ７を構成するステータ８及びロータ１１は、洗濯機１の外箱２や水槽５などが組立てられる工程（生産ライン）とは異なる工程（生産ライン）で組立てられる。
まず、本体製造工程において、外箱２が組立てられ、この外箱２内に水槽５及び水槽５を弾性支持するサスペンション６が配置される（ステップＥ１）。次に、図４で示したように、軸受ハウジング９にロータシャフト１０が設けられた状態で、水槽５の背面に取付けられる（ステップＥ２）。

本体製造工程とは別にステータ製造工程が実行される。このステータ製造工程においてステータ８は、図８で示すように、例えば電磁鋼板をプレスなどによりヨーク部２４ａ及びティース部２４ｂを有するように打ち抜いて形成された鉄片が複数枚積層されてステータコア２４が成形される（ステップＦ１）。そして、このステータコア２４を樹脂により一体成形したうえで、このステータコア２４のティース部２４ｂに、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順にステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗが巻装されて（ステップＦ２）ステータ８が形成される。その後、ステータ８は本体製造工程のラインへと搬送されて、水槽５の背面に取付けられた軸受ハウジング９に取付けられる（ステップＥ３）。

前記ステータ製造工程とは別に、ロータ製造工程が実行される。ロータ製造工程において、図８で示すように、ロータ１１は、磁性体である例えば鉄板などをプレス加工することによって扁平な有底円筒状に形成されたフレーム２６の内周側に、例えば電磁鋼板などを打ち抜いて成形された複数枚の鉄片が積層されて、該鉄片がかしめられることによって形成されたロータコア２７が設けられて構成される（ステップＧ１）。
そして、ロータコア２７の円周に沿って環状に設けられた永久磁石用の挿入穴２７ａ、２７ｂに、ネオジム磁石１１ａ用の磁性体とアルニコ磁石１１ｂ用の磁性体とが交互に挿入されて（ステップＧ２）、例えばステンレス製のロータ嵌合部材１１ｃとロータコア２７とが樹脂により一体成形されてロータ１１が形成される。

次に、前記永久磁石１１ａ、１１ｂ用の磁性体が着磁される（ステップＧ３）。この着磁は、例えばロータ１１の磁極（永久磁石１１ａ、１１ｂ用の磁性体）に対向するように配置されて、ロータ１１の磁極数と同数となる４８極のコイルを有する図示しない着磁コイルに、ロータ１１を被せるようにして配置する。そして、着磁コイル用電源（図示しない）から前記着磁コイルに、例えば約３ｋＶの高電圧を印加する。すると、着磁コイルに永久磁石１１ａ、１１ｂの保磁力よりも強い磁場が発生して、これら永久磁石１１ａ、１１ｂが着磁される。

前記永久磁石１１ａ、１１ｂの着磁がされると、これら永久磁石１１ａ、１１ｂの着磁量のチェック、及びロータ１１が正常に動作するかの起電力チェックが行われる（ステップＧ４）。そして、その後、アルニコ磁石１１ｂのみの減磁が行われる（ステップＧ５）。この場合、前記着磁コイルに低電圧を印加して、ネオジム磁石１１ａの保磁力よりも弱い、約１００〜９００ｋＡ／ｍの磁場を発生させてアルニコ磁石１１ｂのみを減磁すれば良い。また、前記着磁コイルとは別の、アルニコ磁石１１ｂにのみ対向するように配置されたコイルを有する減磁コイルを用いて、アルニコ磁石１１ｂのみを減磁しても良い。

そして、ロータ１１は、アルニコ磁石１１ｂが減磁された状態で本体製造工程のラインへと搬送される。このとき、ロータ１１は減磁された状態であるため、移送の際に金属製異物などがロータ１１に付着する虞を低減することができる。

次に、ロータ取付工程が実行される（ステップＥ４）。ロータ取付工程では、まず、着磁量の変更可能な永久磁石（アルニコ磁石１１ｂ）の減磁が行われた状態にしたロータ１１が、軸受ハウジング９から水槽５の外側に突出したロータシャフト１０に固定される。そして、ロータ１１はステータ８の界磁空間に配置されて、ロータシャフト１０を介して水槽５に対して回転可能に取付けられる。このとき、ロータ１１の取付けにおいては、該ロータ１１が減磁された状態であり、ステータ８とロータ１１との吸着力も弱いため、作業性が良くエアギャップの調整もし易い。

そして、水槽５内においてロータシャフト１０にドラム１３が一体回転可能に連結される。さらに、扉４や操作パネル２８、制御回路３１などの洗濯機１を構成する各種部品が組立てられた後に、ロータ１１の増磁がされる（ステップＥ５）。この増磁は、後述する増磁キー操作をすると、洗濯機１に組込まれたステータ８が通電されて磁場が生じることにより、アルニコ磁石１１ｂを増磁させるものである。
そして、洗濯機１が完成し、ロータ１１が増磁された状態で該洗濯機１が出荷される（ステップＥ６）。

ここで、洗濯機１におけるステータ８の通電による、ロータ１１のアルニコ磁石１１ｂの着磁量を変化させる処理について図１１も参照して説明する。
まず、図１１（ａ）を参照してアルニコ磁石１１ｂが減磁されている状態から増磁させる場合の処理を説明する。電源スイッチ４５を操作して洗濯機１の電源投入後、増磁キー操作をすることにより、いわゆるサービスモードが実行されて増磁処理が開始される。ここで、増磁キーは専用のスイッチなどを特別に設ける必要はなく、操作パネル２８に設けられた既設のボタンなどを用いて、通常では使用しない態様で増磁キーを設定すれば良い。即ち、複数のボタンを同時に押して操作するなど、いわゆる隠しキー操作を行うように設定する。隠しキー操作の一例として、電源投入後３秒以内に、操作パネル２８に設けられた「洗い」、「すすぎ」、「コース選択」、「スタート」の全てのボタン（いずれも図示しない）を同時に押すなどの方法がある。なお、増磁キー用のスイッチなどを専用に設けることも当然に考えられる。

次に、増磁処理が開始されると、アルニコ磁石１１ｂを増磁させるように制御回路３１のベクトル制御によるｄ軸電流が出力される（ステップＨ１）。この場合、２４個のアルニコ磁石１１ｂの内、１／２の１２個が増磁される。次に、その状態からロータ１１を電気角で３６０°（機械角で１５°）移動させるように通電相を変化させて（ステップＨ２）、再度ｄ軸電流を出力すると（ステップＨ３）、アルニコ磁石１１ｂの残り１／２（１２個）が増磁されて、増磁処理を終了する。

ここで、図８（ａ）に示すように、アルニコ磁石１１ｂは時計回りにＵ、Ｖ、Ｗ、…の順に並んでおり、例えば最上部のＵ相を基準にロータ１１を位置決めすると、ステータ８のティース部２４ｂが相対するアルニコ磁石１１ｂは、Ｕ、Ｗ、Ｖ、Ｕ、Ｗ、Ｖ、…の１つ置き順となる。したがって、ステップＨ１では上記のようにアルニコ磁石１１ｂが１つ置きに増磁され、それらの間に位置するアルニコ磁石１１ｂは、着磁が不完全な状態となる。そこで、ステップＨ２でロータ１１を電気角で３６０°移動させると、残りのアルニコ磁石１１ｂを良好に増磁させることが可能となる。また、ステップＨ１においてｄ軸電流を発生させて最初の増磁を行う場合には、それ以前に、回転位置センサ５０ｕ、５０ｖ、５０ｗにより停止状態にあるロータ１１の位置を把握した後に、その停止位置に応じて通電相を決定する。

図１１（ｂ）を参照してアルニコ磁石１１ｂが増磁されている状態から減磁させる場合の処理について説明する。この場合も、増磁処理と同様に電源スイッチ４５を操作して洗濯機１の電源投入後、減磁キー操作をすることにより、いわゆるサービスモードが実行されて減磁処理が開始される。基本的な手順は、図１１（ａ）の増磁処理と同じであり、ステップＩ１、Ｉ３において、ステップＨ１、Ｈ３とは逆向きの磁場を生じさせるようなｄ軸電流（減磁電流）が出力されて、アルニコ磁石１１ｂが減磁される。また、減磁キーについても増磁キーと同様の考え方であり、操作されるボタンの選択種類や操作回数を増磁キーとは異ならせて減磁キーを設定すれば良い。この場合も当然に、減磁キー専用のスイッチなどを設けても良い。

このとき、ステップＩ１、Ｉ３で出力されるｄ軸電流は複数段階に設定可能となっていて、このｄ軸電流の大きさを調整することでアルニコ磁石１１ｂの着磁量が複数段階に減磁可能となっている。これにより、減磁処理を行う際に、アルニコ磁石１１ｂの着磁量を若干残した状態で減磁することができるため、その後の増磁処理においてアルニコ磁石１１ｂの残った磁力を用いてロータ１１を回転させて位置決めを行うことができる。
また、減磁処理と同様に増磁処理においても、ステップＨ１、Ｈ３で出力されるｄ軸電流を複数段階に設定可能とし、このｄ軸電流の大きさを調整することでアルニコ磁石１１ｂの着磁量を複数段階に増磁可能としても良い。

次に、洗濯機１からロータ１１の取外方法及び取付方法について図１２も参照して説明する。
図１２は、モータ７の修理時における、ロータ１１の取外し及び取付けの手順を示したものである。まず、洗濯機１の修理が開始されると、サービスマンなどの作業者により故障個所の特定がされ（ステップＪ１）、モータ７（ロータ１１）の取外しが必要か否かが判断される（ステップＪ２）。ここで、モータ７の取外しが必要でないと判断されると（ステップＪ２でＮＯ）、該当箇所を点検・修理し（Ｊ１３）、その後動作点検がなされて（ステップＪ１４）修理が完了する。

ステップＪ２でモータ７の取外しが必要と判断されると（ステップＪ２でＹＥＳ）、作業者によって電源スイッチ４５が操作されて洗濯機１の電源を投入され（ステップＪ３）、その後減磁キー操作が行われる（ステップＪ４）。すると、図１１の（ｂ）で示した減磁処理が実行されて（ステップＪ５）、アルニコ磁石１１ｂが減磁される。このとき、減磁処理後のアルニコ磁石１１ｂの着磁量は、ロータ１１がかろうじて回転制御できる程度に残しておく。

そして、作業者はステップＪ５の減磁処理の終了を確認してから洗濯機１の電源を切る（ステップＪ６）。このとき、作業者が洗濯機１の電源スイッチ４５を操作して電源を切るのではなく、ステップＪ５における減磁処理の終了後、自動で電源が切れる構成としても良い。その後、ロータ１１がステータ８の界磁空間から取外されて、洗濯機１から取外される（ステップＪ７）。また、必要であればステータ８も取外して、モータ７を洗濯機１から取外せば良い。このとき、ロータ１１のアルニコ磁石１１ｂは減磁された状態であるため、減磁した分だけステータ８とロータ１１との吸着力は弱くなっており、従って作業性が良い。

そして、ロータ１１を含むモータ７の点検・修理（必要であれば交換も）が行われて（ステップＪ８）、その後アルニコ磁石１１ｂを減磁させた状態で、ロータ１１が水槽５に取付けられたステータ８の界磁空間に配置されて回転可能に再び取付けられる（ステップＪ９）。このときも、ロータ１１のアルニコ磁石１１ｂは減磁された状態であるため、減磁した分だけステータ８とロータ１１との吸着力は弱くなっており、従って作業性が良い。

そして、作業者が電源スイッチ４５を操作すると、洗濯機１の電源が再び投入される（ステップＪ１０）。その後、作業者により増磁キー操作が行われると（ステップＪ１１）、図１１の（ａ）で示した増磁処理が実行されて（ステップＪ１２）、アルニコ磁石１１ｂが増磁される。このとき、ステップＪ５における減磁処理において、アルニコ磁石１１ｂの着磁量はロータ１１がかろうじて回転制御できる程度に残されているため、増磁のためのｄ軸電流を与える際に、ロータ１１を回転制御させて位置決めを行うことができる。
その後、動作点検がなされて（ステップＪ１４）修理が完了する。

続いて、洗濯機１の廃棄時におけるロータ１１の取外しの手順を図１３も参照して説明する。
図１３に、洗濯機１の廃棄時におけるロータ１１の取外手順を示す。まず、修理時と同様に作業者によって電源スイッチ４５が操作されて洗濯機１の電源が投入される（ステップＫ１）。そして、減磁キー操作がされると（ステップＫ２）、修理時と同様にサービスモードが実行されて、図１１（ｂ）で示した減磁処理が実行される（ステップＫ３）。このとき、ロータ１１は廃棄を前提とした（再取付・再使用を前提としない）取外しであるため、アルニコ磁石１１ｂの着磁量を可能な限り無くすように最大減磁動作が実行される。この場合、最大減磁動作が実行されると再度の増磁が困難となるため、誤操作を防止する措置を講じた方が良い。例えば、異なるボタンを複数回操作したり複雑な手順を踏むなどしたりして、廃棄専用の減磁キーを設けることが考えられる。具体的には、電源スイッチ４５の操作後（電源投入後）、一定時間（例えば３秒程度）内に、操作パネル２８に設けた「洗い」、「すすぎ」、「コース選択」、「スタート」を全て同時に押した後、さらに「脱水」、「風呂水」、「乾燥」、「スタート」を同時に押すなどとする。また、減磁キーを入力後、警告を発したりする構成としても良く、これらを併用する構成であればなお良い。

そして、ロータ１１のアルニコ磁石１１ｂの着磁量が減磁された状態で、ロータ１１がステータ８の界磁空間から取外され、そして解体・分別リサイクルがされる（ステップＫ４）。このとき、ロータ１１のアルニコ磁石１１ｂは着磁量を極力無くすように減磁された状態であるため、ステータ８とロータ１１との吸着力も強くなく、従って取外しの作業性が良い。

ちなみに、一般的にモータなど磁性材料を含む機器の分別リサイクルを行う際には、粉砕破壊時に磁力により他の金属を吸い寄せてしまうため、分別作業の効率が落ちるばかりでなく、様々な金属が混ざってしまい再利用時に不純物の多い粗悪品となる不都合があった。このため、廃棄時の、モータ７の取外しの工程において、ロータ１１の永久磁石を減磁し、着磁量を極力無くすことにより、上記の不都合をも改善することができる。

このような本実施形態においては、次のような作用、効果を得ることができる
本実施形態による洗濯機の製造方法によれば、モータ７に設けられるロータ１１は、磁極として着磁量の変更可能なアルニコ磁石１１ｂと、アルニコ磁石１１ｂより保磁力の大きいネオジム磁石１１ａとを有して構成されており、これら永久磁石１１ａ、１１ｂの着磁が行われ、起電力のチェックが行われ、その後減磁が行われて、アルニコ磁石１１ｂの減磁が行われた状態にしたロータ１１をステータ８の界磁空間に配置して回転可能に洗濯機１に取付けるロータ取付工程を実行するようにした。これによれば、ロータ１１をステータ８の界磁空間に配設する際には、アルニコ磁石１１ｂが減磁された状態であるため、減磁されていない状態に比べて減磁した分だけロータ１１がステータ８に吸着され難くなっている。従って、ロータ１１を洗濯機１に取付ける際に、永久磁石の吸着力によりロータ１１とステータ８とがぶつかって傷が生じることを極力防ぐことができ、ロータ１１をステータ８の界磁空間に容易に取付けることができる。この結果、ロータ１１に高磁力の永久磁石を備えた場合であっても、その取付けには、熟練した技能や力を必要とせずに容易に取付作業を行うことができるため、作業性に優れ組立コストを削減することができる。

また、本実施形態による洗濯機によれば、図１１で示すアルニコ磁石１１ｂの着磁量を変更する処理において、出力されるｄ軸電流は複数段階に設定可能となっていて、これにより、着磁量が複数段階に変更される。このため、アルニコ磁石１１ｂの着磁量を若干残した状態で減磁することができ、その後の増磁処理においてアルニコ磁石１１ｂの残った磁力を用いてロータ１１を回転させて位置決めを行うことができる。これにより、正確に増磁処理が行われるため、ｄ軸電流を与える時間や回数も少なくて済み、従って省エネ効果も期待できる。また、製造工程や修理時、廃棄時などの状況によって着磁量（減磁量）を選択することもできる。この結果、作業効率や利便性の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態におけるロータ１１の取外方法によれば、洗濯機１からロータ１１を取外すときには、ステータ８のステータコイル２５を通電させてアルニコ磁石１１ｂを減磁状態にした後、ロータ１１をステータ８の界磁空間から取外すようにしているため、ロータ１１とステータ８とが強く吸着されることがなく、容易にロータ１１をステータ８から取外すことができる。この結果、取外作業に熟練した技能が必要とならず、作業性の向上や作業コストの削減を図ることができる。

そして、本実施形態における洗濯機１には、ステータ８のステータコイル２５に通電してロータ１１のアルニコ磁石１１ｂの着磁量を変更するために、減磁キー又は増磁キーを設ける構成とした。これにより、ロータ１１の取外し、又は取付けの際に作業者は減磁キー又は減磁キーを操作するだけで容易にアルニコ磁石１１ｂの着磁量の変更（減磁又は増磁）を行うことができ、作業性の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態におけるロータ１１の取付方法によれば、ロータ１１を洗濯機１の水槽５に取付けられたステータ８に再度取付けるときには、ロータ１１のアルニコ磁石１１ｂが減磁された状態でステータ８の界磁空間に配置して回転可能に取付けられるため、ロータ１１とステータ８とが強く吸着されることなく、容易にロータ１１を洗濯機１に取付けることができ、作業性が向上する。

なお、上記実施形態では、本発明をドラム式の洗濯機に適用する構成としたが、モータがギヤボックスを介して回転槽及びパルセータに連結される縦型の洗濯機に適用する構成としても良い。
また、着磁量の変更可能な永久磁石はアルニコ磁石１１ｂに限られない。即ち、永久磁石の保磁力が、ステータ８のステータコイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗが通電されたときに生じる磁場よりも小さければ着磁量の変更が可能である。従って、例えば、着磁量の変更可能な永久磁石はサマコバ磁石やフェライト磁石などとしても良い。

さらに、上記実施形態では、ネオジム磁石１１ａと着磁量の変更可能なアルニコ磁石１１ｂとを各２４個ずつ、合計で４８個配置する構成としたが、構成比率はこれに限られず、全て着磁量の変更可能なアルニコ磁石１１ｂとしても良い。
その他、本発明は上記実施形態に示したようなステータの外周側にロータを配置した、いわゆるアウターロータ型のモータに限定されるものではなく、ステータの内周側にロータを配置した、いわゆるインナーロータ型のモータにも適用できるなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１は洗濯機、２は外箱（洗濯機本体）、７はモータ、８はステータ、１１はロータ、１１ａはネオジム磁石（永久磁石）、１１ｂはアルニコ磁石（着磁量の変更可能な永久磁石）、２５ｕ、２５ｖ、２５ｗはステータコイルを示す。

Claims (7)

1. ステータコイルが巻装されたステータと、磁極として着磁量の変更可能な永久磁石を含む複数の永久磁石を有するロータとを備えたモータを洗濯機本体内に組込むようにした洗濯機の製造方法において、
   前記ステータを水槽に取付けるステータ取付工程と、
   前記ロータの永久磁石に対して、着磁が行われ、逆起電力のチェックが行われ、その後減磁が行われて、前記着磁量の変更可能な永久磁石の減磁が行われた状態にしたロータを前記ステータの界磁空間に配置して回転可能に取付けるロータ取付工程とを実行することを特徴とする洗濯機の製造方法。
2. 請求項１記載の洗濯機の製造方法で製造されたことを特徴とする洗濯機。
3. ロータの着磁量の変更可能な永久磁石は、着磁量が複数段階に変更されることを特徴とする請求項２記載の洗濯機。
4. 請求項２又は３記載の洗濯機からロータを取外す方法において、
   前記ステータのステータコイルに通電することにより前記ロータの着磁量変更可能な永久磁石を減磁した後に該ロータを前記ステータの界磁空間から取外すようにしたことを特徴とする洗濯機のロータの取外方法。
5. 請求項４記載の方法によりロータが取外される洗濯機において、
   ステータのステータコイルに通電してロータの着磁量の変更可能な永久磁石の減磁を行わせるために減磁キーを備えたことを特徴とする洗濯機。
6. 請求項４記載の方法によりロータが取外された洗濯機にロータを取付ける方法において、
   水槽に取付けられたステータに、着磁量の変更可能な永久磁石の減磁が行われた状態のロータをその界磁空間に配置して回転可能に取付けることを特徴とする洗濯機のロータの取付方法。
7. 請求項６記載の方法によりロータが取付けられた洗濯機において、
   ステータのステータコイルに通電してロータの着磁量の変更可能な永久磁石の増磁を行わせるための増磁キーを備えたことを特徴とする洗濯機。

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