本实用新型涉及低噪声、高品质的无刷电动机及搭载有该无刷电动机的低噪声、高品质的洗衣机(立式洗衣机、滚筒式洗衣机)。
背景技术：
以往，滚筒洗衣机通常所使用的无刷电动机是像图7所示的那样由绕组组件90、转子组件20和托架30构成的。绕组组件90是通过将绕组卷绕于定子芯90s来构成的。
定子芯90s以往是通过将图8(a)、图8(b)所示那样的板状的定子芯片材92层叠起来之后，再将上述这些片材以成为一体的方式固定而形成的。而且，作为固定的方法，例如像图9所示的那样，利用侧板97将由上述这些定子芯片材92构成的层叠体920夹持，使螺栓98穿过通孔96之后用螺母99紧固来进行固定，或者，铆上铝制的铆钉来进行固定，对此未进行图示。而且，近年来，还有下述这样的例子：如图10(a)、图10(b)所示，在定子芯片材93的、比环状部分即磁轭部分靠内侧的位置和磁轭部分设置夹紧机构15，使夹紧机构15相啮合从而将定子芯片材93以彼此间不会散开的方式层叠起来，形成图11所示那样的定子芯91(例如参照专利文献1～专利文献3)。在此，作为夹紧机构15，提出有被称作V型凿槽(日文：Vかしめ)那样的字母V形的夹紧机构。在图11所示的现有例中，定子芯片材93利用上述这样的夹紧机构15相互咬合而产生了固定连接力。
这里，图7所示的滚筒洗衣机用的无刷电动机是通过使托架30与绕组组件90这两者相嵌合，并利用多个螺钉紧固保持而构成的。就上述这样的结构而言，在使用了图11所示的具有夹紧机构15的定子芯91时，相对于由螺钉的紧固等产生的力而言，利用夹紧机构15会产生回弹力。该回弹力会影响电动机组件的精度，该影响成为导致电动机噪声的一个主要原因。
在使用夹紧机构15层叠起来的定子芯片材93之间存在微小间隙。在此，利用螺钉进行紧固或利用托架夹持时会对定子芯91中的设有上述这样的夹紧机构15的部位施力。于是，上述微小间隙整体发挥影响，并针对所施的力产生与其对抗的力。该力即为回弹力。该回弹力会随着以破除定子芯片材之间的微小间隙的方式进行紧固的力度的增加而变大，该回弹力整体为数kN～数十kN大小。
而且，在构成图7所示那样的无刷电动机时，为了避开绕组绝缘件，通常将托架30按压绕组组件90的位置置于定子芯91的距外周数毫米的范围内。因而，当将利用螺钉进行紧固的力经由托架30施加于定子芯91时，该紧固的力会施加在定子芯91的外周部位。因此，上述回弹力会特别集中地产生在靠外径侧的夹紧机构15附近。而且，与因紧固螺钉产生的轴向推力为数十kN 相对地，在该回弹力非常大的情况下或在轴向推力存在偏差的情况下，无法实现同样且均匀的紧固力度，会因位置的不同而存在紧固良好的部位和紧固不良的部位。
即，在整周的范围内测量定子芯91的外径部外周的层叠厚度尺寸的情况下，由于紧固力度不均匀，因此，该层叠厚度的最大值与最小值之差(下面示作层叠厚度偏差)较大。而且，当层叠厚度偏差较大时，托架30以相对于定子芯91倾斜的方式固定于该定子芯91。而且，当托架30倾斜时，用于收纳并保持转子组件的轴承的轴承外壳也一起倾斜。因此，转子组件的轴芯与定子芯91的轴芯发生错位，呈转子组件的轴芯和定子芯91的轴芯发生了错位的偏芯状态。该偏芯状态会导致转子与定子之间的间隙变得不均匀这样的间隙不同的状态加剧，成为电动机产生噪声的主要因素。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭59－178943号公报
专利文献2：日本实开昭62－140858号公报
专利文献3：日本特开平11－113195号公报
技术实现要素：
本实用新型的无刷电动机具有：绕组组件，其是通过将绕组卷绕于定子芯而做成的，该定子芯是通过将定子芯片材层叠而成的；转子组件，其是通过至少将转子芯固定于轴而成的；及两个托架，它们用于保持绕组组件和转子组件。而且，该无刷电动机是利用两个托架将绕组组件紧固起来的。而且，该无刷电动机做成为下述结构：将夹紧机构仅设于定子芯片材的、位于比磁轭部分靠内侧的位置的部分，该夹紧机构通过相互啮合从而将定子芯片材彼此固定连接起来。
采用上述这样的结构，在借助托架利用螺钉将绕组组件紧固起来之后，层叠起来的定子芯片材的回弹力的值相对于紧固的力而言足够小。因此，能够使层叠厚度偏差为最小，从而托架在不倾斜的前提下被保持固定。因而，能够使转子组件与绕组组件之间的偏芯程度为最小，因此，能够抑制电动机噪声加剧。
另外，优选的是，在所述无刷电动机中，所述夹紧机构是纵剖面为字母 V形的V型凿槽。
另外，优选的是，在所述无刷电动机中，所述夹紧机构的形状为大致圆形，其纵剖面为字母V形或平坦形状。
另外，优选的是，在所述无刷电动机中，所述托架的材质为压铸铝。
另外优选的是，在所述无刷电动机中，所述绕组组件以所述定子芯的两个面被所述两个托架夹持的方式固定于所述两个托架。而且，本实用新型的洗衣机具有上述这样的本实用新型的无刷电动机，因此，能够实现低噪声的洗衣机。
如上所述，采用本实用新型，能够提供低噪声、高品质的无刷电动机及搭载有该无刷电动机的洗衣机。
附图说明
图1是本实用新型的第1实施方式的无刷电动机的结构图。
图2是表示本实用新型的第1实施方式的无刷电动机中的绕组组件的结构的立体图。
图3(a)是表示本实用新型的第1实施方式的无刷电动机中的定子芯片材的形状的俯视图，图3(b)是表示本实用新型的第1实施方式的无刷电动机中的定子芯片材的形状的主视图。
图4是表示本实用新型的第1实施方式的无刷电动机中的定子芯的图。
图5是表示本实用新型的第1实施方式的无刷电动机中的夹紧机构的一例的剖视图。
图6是本实用新型的第2实施方式的滚筒式洗衣机的结构图。
图7是以往的无刷电动机的结构图。
图8(a)是表示以往的无刷电动机中的定子芯片材的形状的俯视图，图 8(b)是表示以往的无刷电动机中的定子芯片材的形状的主视图。
图9是以往的无刷电动机中的定子芯的结构图。
图10(a)是表示以往的无刷电动机中的定子芯片材的另一结构例的俯视图，图10(b)是表示以往的无刷电动机中的定子芯片材的另一结构例的主视图。
图11是表示以往的无刷电动机中的定子芯的另一结构例的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本实用新型的实施方式。另外，本实用新型并不被本实施方式所限定。
第1实施方式
图1是本实用新型的第1实施方式的洗衣机用的无刷电动机100的结构图。如图1所示，本实施方式的无刷电动机100是由绕组组件10、转子组件20、两个由压铸铝制成的托架30和多个螺钉40构成的。
图2是表示作为固定件的绕组组件10的结构的立体图。如图2所示，绕组组件10包括定子芯11、绕组绝缘件13和三相绕组14。定子芯11通过将较薄的金属板即定子芯片材层叠起来而构成。三相绕组14隔着绕组绝缘件13卷绕于定子芯11。通过对该三相绕组14供电，从而转子组件20进行旋转。
而且，在绕组组件10的内周侧配置有能够自由旋转的、作为旋转件的转子组件20。转子组件20将以能够自由旋转的方式被轴承24保持的轴23作为旋转中心，转子组件20构成为包括转子芯21、传感器磁体26、皮带轮25和设于转子芯内部的磁体22。转子芯21在轴23的大致中央部处固定于轴23，转子芯 21通过例如将较薄的铁板层叠起来而构成。而且，为了将转子组件20所产生的动力传递给旋转滚筒，在轴23的一端侧固定有皮带轮25。上述这样的转子组件20与绕组组件10的内周以彼此隔开些许空隙的方式相对，并且，上述这样的转子组件20借助轴承24以能够自由旋转的方式被保持于托架30。
而且，托架30由输出轴侧的托架30a和与非输出轴侧的一侧的托架30b这两个托架构成。托架30为了将绕组组件10、转子组件20收纳在其内侧，使托架30a和托架30b均呈在内侧具有收纳空间的大致杯形形状。而且，在托架30 设有用于利用螺钉40将整体固定的通孔(或螺纹孔)31b和螺钉固定孔31a。在本实施方式中，如图1所示，为了使用三个螺钉40进行固定，在托架30b设有供螺钉40穿过的通孔31b，在托架30a设有用于固定螺钉40的螺钉固定孔31a。而且，螺钉40首先贯穿设置于托架30b的通孔31b，且不穿过定子芯11 地使螺钉40的顶端拧入在托架30a设置的螺钉固定孔31a而被紧固。另外，在本实施方式中，举出使用了三个螺钉40的例子来进行说明，但是，只要为具有至少3个以上的紧固螺钉40的构造的结构即可。
在此，托架30的内径尺寸大于定子芯11的外径尺寸。而且，如图2所示，为了固定绕组组件10，在定子芯11的两个面上的外周部位设有固定时要用的环状面部11f。而且，在两个托架30的内侧的圆筒面上，以与定子芯11的两个面上的环状面部11f相对应的方式设有与环状面部11f相面对的、做成环状的台阶的环状面部32。图1中仅图示了托架30b的环状面部32，但在托架30a中也设有同样的环状面部32。即，形成为托架30a的环状面部32和托架30b的环状面部32将定子芯11的环状面部11f夹持的构造。而且，通过利用螺钉40将托架30a与托架30b紧固起来，还能够将被两个托架30夹持的定子芯11固定在两个托架30之间。通过这样地将绕组组件10、转子组件20配置在两个托架30之间，从而形成了构成为一体的无刷电动机100。
图3(a)是表示本实用新型的第1实施方式的定子芯片材12的形状的俯视图，图3(b)是表示本实用新型的第1实施方式的定子芯片材12的形状的主视图。如图3(a)、图3(b)所示，定子芯片材12为包括环状的磁轭部分 12y和自磁轭部分12y向内周侧突出的多个齿部12t的结构。而且，本实施方式的定子芯片材12做成为仅在位于比磁轭部分12y靠内侧的位置的齿部12t配置夹紧机构15而未在磁轭部分12y配置夹紧机构15的结构。通过分别使上述这样的夹紧机构15相啮合并且将多个定子芯片材12层叠起来，从而形成图4所示那样的定子芯11。而且，不言而喻的是，仅凭借配置在比磁轭部分12y靠内侧的位置的夹紧机构15相啮合而层叠起来的定子芯片材12彼此间的固定连接强度足够强。
图5是表示夹紧机构15的一例的剖视图，在此，例举了具有V型凿槽即字母V形的剖面的夹紧机构15。上述这样的夹紧机构15能够通过下述方法形成：例如使用楔状冲头对定子芯片材12进行加工，使得在定子芯片材12设有四方形形状的开口部并且设有从该开口部呈字母V形凹陷的凹部。层叠起来的定子芯片材12利用上述这样的字母V形的夹紧机构15相互咬合而产生了固定连接力。另外，也可以是，夹紧机构的形状为大致圆形，其纵剖面为大致字母 V形或平坦形状。
此外，像本实施方式那样地以托架30的环状面部32将定子芯11的环状面部11f夹持的方式利用螺钉40紧固从而构成为一体，在该结构的情况下，像背景技术所述的那样，配置在磁轭部分12y的夹紧机构15所产生的回弹力会对层叠厚度偏差的产生具有较大的影响。另一方面，可以推测的是，配置在比磁轭部分12y靠内侧的位置的夹紧机构15所产生的回弹力对层叠厚度偏差的产生没有那么大的影响。
即，在本实施方式中，通过做成为不在磁轭部分12y配置夹紧机构的结构，从而抑制较大的回弹力产生。而且，通过该抑制，还能够将层叠厚度偏差抑制得较小，从而避免产生导致噪声的主要因素即偏芯状态。
另外，位于比磁轭部分12y靠内侧的位置的夹紧机构15不会影响到托架 30是否倾斜，因此能够自由地配置。
如上所述，在本实用新型的无刷电动机中，能够使得在借助托架紧固螺钉时产生的定子芯的层叠厚度偏差的大小为最小。因此，托架在不倾斜的前提下被保持固定，从而使转子组件与绕组组件之间的偏芯程度为最小，因此，能够容易地抑制电动机噪声加剧。因而，采用本实用新型，不会破坏强度等的可靠性、安全性，能够谋求无刷电动机及搭载有该无刷电动机的设备低噪声，并且提高品质。
第2实施方式
图6是本实用新型的第2实施方式的滚筒式洗衣机的结构图。如图6所示，本实施方式的洗衣机60具有水槽62，该水槽62内置有旋转滚筒61并以该旋转滚筒61能够自由旋转的方式支承该旋转滚筒61，其中，该旋转滚筒61在水平方向或倾斜方向上具有能够旋转的轴芯，该水槽62在洗衣机主体内被弹性支承起来。而且，在水槽62的背面具有：皮带轮64，其能够借助滚筒旋转轴63 将动力传递给旋转滚筒61；及电动机70，其能够借助皮带65将动力传递给皮带轮64。上述这样的电动机70借助安装部77固定在水槽62的下方。而且，在本实施方式中，为了谋求高效率且低噪声，将电动机70做成了第1实施方式的无刷电动机100。
如上所述，在本实用新型的洗衣机中搭载有能够谋求低噪声的本实用新型的无刷电动机。因而，采用本实用新型，不会破坏强度等的可靠性、安全性，能够谋求洗衣机低噪声，并且提高洗衣机的品质。
产业上的可利用性
如上所述，本实用新型的无刷电动机能够提供低噪声、高品质的电动机，因此，能够应用于要求低价格、低噪声、高品质的各种家电设备等用途。
附图标记说明
10、90、绕组组件；11、90s、91、定子芯；11f、环状面部；12、92、 93、定子芯片材；12t、齿部；12y、磁轭部分；13、绕组绝缘件；14、三相绕组；15、夹紧机构；20、转子组件；21、转子芯；22、磁体；23、轴；24、轴承；25、64、皮带轮；26、传感器磁体；30、30a、30b、托架；31a、螺钉固定孔；31b、96、通孔；32、环状面部；40、螺钉；60、洗衣机；61、旋转滚筒；62、水槽；63、滚筒旋转轴；65、皮带；70、电动机；97、侧板； 98、螺栓；99、螺母；100、无刷电动机；920、层叠体。