电动机的制作方法

专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有安装于洗衣机等的固定部上的定子和
背景技术：
以往的电动才几，例如，用于如图13、图14所示的以往的滚 筒型洗衣机100等。滚筒型洗衣机100,在洗衣机主体101(以 下称为主体101 )内设有水槽102和旋转滚筒104 (以下称为滚 筒104)。水槽102利用悬挂构造(未图示)弹性支承于主体IOI。 滚筒104设于水槽102内，且形成有许多孔103。并且，滚筒104 被电动机105驱动进行旋转。门106可自由开闭地设于主体IOI 的正面侧。通过打开门106，水槽102的正面开口部和滚筒104 的正面开口部连通，从滚筒104内取出洗涤物(未图示)或将 洗涤物投入滚筒104内。
另外，打开门106将洗涤物投入到滚筒104内后，投入洗涤 剂，洗衣4几100开始运转。当洗衣机100开始运转时，从供水部 107供水到水槽102内。供给到水槽102内的水(未图示)，通过 许多孔103进入到滚筒104内，从而滚筒104内也被供给所需量 的水。当由电动机105驱动滚筒104以规定转速进行旋转时，收 容于滚筒104内的洗涤物被设于滚筒104内周面上的搅拌突起 108挂住，被沿旋转方向举起。被沿旋转方向举起的洗涤物从 适当的高度落下。由此，对洗涤物施加捶洗的作用来进行洗涤 物的洗涤。上述的洗涤步骤后，脏了的洗涤水被排水部109排 出到主体101的外部，使用新供给的水执行漂洗步骤。漂洗步 骤结束后，滚筒104进行高速旋转，执行脱水步骤。根据规定的控制顺序自动执行上述的洗涤步骤、漂洗步骤、脱水步骤。
例如，在日本专利特开平10-263271号公报(以下称为专 利文献l)、日本特开200643105号公才艮(以下称为专利文献2)、 日本特开2005-168116号公报(以下称为专利文献3)、日本特 开2004-216166号/^l艮(以下称为专利文献4 )、日本特开 2000_254385号7>报(以下称为专利文献5)等中公开了这种以 往的洗衣才几。
以往的洗衣机，例如具有用于执行洗涤步骤和漂洗步骤的 可正反旋转的第l电动机、和用于执行脱水步骤的向一个方向 连续旋转的第2电动机。在洗涤步骤和漂洗步骤中，第l电动机 以第l转速驱动旋转滚筒进行正反旋转。在脱水步骤中，第2电 动机以第2转速驱动旋转滚筒向 一 个方向连续旋转。第1电动机 和第2电动机安装于水槽的背面，借助V型皮带将旋转力传递至 旋转滚筒。例如在专利文献1中公开了这样的旋转滚筒的驱动 模式。另外，例如在专利文献2中公开了将安装于水槽背面的 电动机的旋转直接传递至旋转滚筒旋转轴的驱动模式。再有， 例如在专利文献3中公开了在安装于水槽背面的电动机的定子 内周上配置转子的内转子式电动机。或者，例如在专利文献4 中公开了在定子外周上配置转子的外转子式电动机。这样，用 于驱动旋转滚筒的驱动方式可采用多种方式。
另外，图13表示采用了内转子式电动机105的以往的滚筒 式洗衣机IOO。图14表示采用了外转子式电动机105的以往的滚 筒洗衣机IOO。无论在哪个滚筒式洗衣机100中，电动机105都 在水槽102的背面即外底面上安装有定子110、在旋转轴112上
安装有转子lll。
另外，例如在专利文献3中公开了定子安装于水槽的外底 面上的结构。即，定子和转子是由树脂材料模制而成。定子在
5树脂模制部分形成有安装脚。使用螺钉或螺栓将安装脚安装于 水槽的外底面上。由此，电动机被安装于水槽的外底面上。
另一方面，脱水步骤后，旋转滚筒在90度以下的微小旋转 角度内，进行多次正反旋转。特别是旋转滚筒104以10度以上
小于30度的微小旋转角度进行多次正反旋转。由此，贴付在旋
转滚筒内的洗涤物被剥离，从而以固定于旋转滾筒内上部的状 态存在的洗涤物一皮解开。并且，谋求消除脱水时的不平衡、改 善烘干后洗涤物的取出性的结构是已经公知的。例如在专利文
献5中公开了这些结构。
在伴随将电动机安装到洗衣机的组装中，安装于洗衣机侧 的定子和安装于驱动用轴上的转子，通常进行规定的定位。并 且，检查电动机是否发挥适当的电动机特性。对此，如在专利 文献5中记载的那样，在采用使电动机正反交替反复进行小于 360度的弧线旋转的驱动方式的情况下，4企测电动机弧线旋转 正反交替切换的旋转位置，基于位置检测信号进行电动机正反 驱动的反转控制。
专利文献l:日本特开平10-263271号公报 专利文献2:日本特开2006-43105号公报 专利文献3:日本特开2005-168116号公报 专利文献4:日本特开2004-216166号公报 专利文献5:日本特开2000-254385号公氺艮

发明内容
本发明提供 一 种可简单、高位置精度地安装旋转位置检测 部，且能高精度地进行转子的旋转位置检测的电动机。
本发明所述的电动机具有定子、转子和检测转子旋转位置 的旋转位置检测部。定子具有由树脂材料模制成的定子树脂模制部和与定子树脂模制部形成为 一 体的、向外方延伸的多个安 装部，转子具有由树脂材料模制而成的转子树脂模制部，且该
转子与旋转轴相嵌合设于定子的外周。并且，定子具有承接面、 第l定位部和第2定位部，承接面设于多个安装部中的2个安装 部上，第l定位部设于承接面上，且实际上在旋转轴的轴向上
具有凸状或凹状的形状，第2定位部设于定子的外周面上，且
实际上在旋转轴的径向上具有凸状或凹状的形状。另外，旋转
位置检测部具有设置面、第1嵌合部和第2嵌合部，设置面向周 向延伸且设于周向的两侧，第l嵌合部设于设置面上，且具有 凹状或凸状的形状，第2嵌合部设于定子侧的端面上，且具有 凹状或凸状的形状。并且，通过设置面被设于承接面上，旋转 位置检测部被配置于2个安装部之间且位于转子的下方，从而 第l嵌合部与第l定位部进行嵌合，并且第2嵌合部与第2定位部 进行嵌合。由此构成，提供了一种确保了旋转位置检测部和转 子的高定位精度、可简单且短时间组装的电动机。


图l是表示采用了本发明实施方式的电动机的洗衣机的主
要部分构成的剖视图。
图2是从背面看图l所示的洗衣机的局部剖视图。
图3是图l所示的电动机的安装部分的局部剖面图。
图4是用于图l所示的洗衣机的电动机的后视图。
图5是图4所示电动机的剖视图。
图6是图4所示电动机的分解立体图。
图7是构成图4所示的电动机的转子的后视立体图。
图8A是表示用于图4所示的电动机的旋转位置检测部的安
装状态的俯视图。图8B是图8 A所示的旋转位置检测部的后视图。图9A是用于图4所示的电动机的定子的俯视图，图9B是图9A所示的定子的主视图。图10A是图8A所示的旋转位置检测部的立体图。图10B是图9A所示的定子的立体图。
图IOC是用于图4所示的电动机的另 一 方式的旋转位置检测部的立体图。
图IOD是用于图4所示的电动机的另 一方式的定子的立体图。
图11是图4所示的电动机的立体图。图12A是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图12B是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图12C是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图12D是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图12E是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图12F是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图12G是图l所示的洗衣机的洗涤物的动作说明图。图13是表示采用了内转子式电动机的以往的滚筒式洗衣机的剖视图。
图14是表示采用了外转子式电动机的以往的滚筒式洗衣机的剖视图。
附图标记说明
1、洗衣机主体；5、电动机；5a、定子；5b、转子；5bl、内转子；5b2、外转子；5c、承接面；5d、外周面；20、定子铁芯；20a、极齿；22、磁体；23、转子铁芯；24、轴承部；26、旋转位置检测部；26a、传感器；26b、传感器外壳；26c、端面；26d、安装孔；26e、设置面；31、定子树脂模制部；32、
8安装部；33、定子保持部；34、螺栓；37、转子树脂模制部；41、第l定位部；42、第2定位部；43、第l嵌合部；44、第2嵌合部；45、螺4丁； 50、洗衣机；54、绕组。
具体实施例方式
下面，参照图1 ~图12G说明本发明的实施方式。并且，以下说明为本发明的实施例，不限定本发明的内容。
如图l所示，本实施方式的滚筒式洗衣才几50,在洗衣机主体l (以下称为主体l)内设有水槽2和旋转滚筒4 (以下称为滚筒4)。水槽2利用悬挂构造(未图示)弹性支承于主体l。滚筒4设于水槽2内，且形成有许多孔3。并且，滚筒4被电动机5驱动进行旋转。门6可自由开闭地设于主体l的正面侧。通过打开门6,水槽2的正面开口部和滚筒4的正面开口部连通，将洗涤物(未图示)自滚筒4内取出或将洗涤物放入滚筒4内。
另外，打开门6将洗涤物投入到滚筒4内后，投入洗涤剂(未图示)，洗衣机50开始运转。当洗衣机50开始运转时，从供水部7供水到水槽2内。供给到水槽2内的水(未图示)通过许多孔3进入到滚筒4内，从而滚筒4内也被供给所需量的水。当由电动机5驱动滚筒4以规定转速、例如50rpm左右的转速进行旋转时，收容于滚筒4内的洗涤物被设于滚筒4内周面上的搅拌突起8挂住，被沿旋转方向举起。被沿旋转方向举起的洗涤物从适当的高度落下。由此，对洗涤物施加捶洗的作用来进行洗涤物的洗涤。这样的洗涤步骤后，由排水部ll将脏了的洗涤水排出到主体l的外部。排出脏了的洗涤水后，重新向水槽2内供给水，使用供给来的水执行漂洗步骤。漂洗步骤结束后，滚筒4以例如1000rpm左右的转速进行高速旋转。由此，执行脱水步骤。根据规定的控制顺序自动执行上述的洗涤步骤、漂洗步骤、脱水步骤。
另外，本实施方式的洗衣机50为具有烘干部13的滚筒式洗涤烘干机。即，烘干部13借助送风机12吸引水槽2内和滚筒4内的空气。依次由除湿部16对被吸引的空气进行除湿和由加热部17对被吸引的空气进行加热。然后，被除湿、加热过的空气成为干燥的高温空气，再次被送入到水槽2内和滚筒4内。由此，执行烘干步骤。并且，也可以在脱水步骤后自动执行烘干步骤。这样，本实施方式的洗衣机50构成为滚筒式洗涤烘干机。
为了自动地执行上述各步骤，按照操作面板14的模式设定或控制程序等，由控制电路板9等的控制装置，自动控制电动机5、供水部7、排水部11和烘干部13。这样，洗衣机50具有自动执行洗涤步骤、漂洗步骤、脱水步骤、烘干步骤的功能。另外，在控制电路板9上搭载有微型计算机。
另外，通过开闭电磁阀(未图示)，供水部7如供水路径61所示那样适时地进行供水。另外，洗衣机50具有利用供水将洗涤剂收容部(未图示)的洗涤剂适时地投入到水槽2内的机构。在洗涤步骤结束时、漂洗步骤结束时等需要排水时，通过开闭电磁阀(未图示)，排水部11如排水路径62所示那样进行排水。烘干部13具有借助送风机12使水槽2内和滚筒4内的空气循环的循环路径63。并且，烘干部13具有过滤器15、除湿部16和加热部17 。过滤器15捕集从水槽2和滚筒4导入的导入空气中的线头等来进行除尘。除湿部16对利用过滤器15除尘后的空气进行除湿。加热部17对利用除湿部16除湿后的空气进行加热，从而生成干燥的高温空气。送风机12配置于循环路径63的加热部17的下游侧。由此，送风机12不易受湿气的影响，提高了可靠性。另外，烘干部13具有由蒸发器和冷凝器构成的空气调和机19 。空气调和机19使用压缩机18，使制冷剂在除湿部16和加热部17循环，利用烘干部13使制冷剂和循环的空气进行热交换。另夕卜，烘干部1 3的结构不限定于此。
滚筒4具有安装于滚筒4背面的旋转轴4a(以下称为轴4a)。在轴4a前端的外周上设有旋转轴花键(serration)部4al (以下称为花键部4al)。轴4a由轴承部24支承，且与安装于水槽2背面的电动机5直接连接。轴4a被设置成与滚筒4、水槽2 —起从洗衣机50的开口部侧朝向底部侧倾斜、且使旋转轴方向相对于水平方向的倾斜角度为6 =20± 10度。与将滚筒4沿和水平方向平行的方向设置的情况相比，在将滚筒4倾斜设置的情况下，即使将滚筒4设置在相同高度上，其开口也朝向斜上方。由此，洗衣机50的使用者，不需要弯腰等费劲的姿势也能容易地取出和投入洗涤物。特别是根据本发明人等的经验做出这样的洗衣机50的结构通过使倾斜角度e为20土10度，即使从孩子(除了幼儿外)到大人存在身高差异，或者使用轮椅的人，也可以最易于取出、放入洗涤物。还具有这样的优点向滚筒4内供给的水积存在滚筒4的背面侧，因而即使水量较少，也可以获得较深的贮水的状态。并且，在如图l所示的洗衣机50中，轴4a与设于滚筒4背面的电动机5直接连接。由此，电动机5将旋转力直接传递至-衮筒4。并且，这样的轴4a和电动机5的结构不限于图l所示的结构。
另外，洗衣机50构成为具有烘干功能的滚筒式洗涤烘干机。可是，也可以是不具有烘干功能的滚筒式洗衣机50、滚筒4垂直的滚筒式洗衣机50、不具有滚筒4等的其它的洗衣机50。另夕卜，对应于洗衣才几50的洗涤方式或驱动方式的差异等，无论将电动机5以怎样的方式安装于洗衣机50的哪个部分，都可能适用于本发明。另外，对于被转子5b驱动而旋转的驱动用轴4a,也不受轴4a的支承构造、或向滚筒4等驱动对象传递旋转的方式的限制。
另外，电动机5具有定子5a和转子5b。并且，由配置于定子5a周向上的多个安装机构30将定子5a安装于定子保持部33(以下称为保持部33)上。保持部33由借助固定螺栓(未图示)等固定于水槽2背面的金属制定子安装座体构成。由电动机5和保持部33构成电动机单元55。另外，将旋转力传递至滚筒4的轴4a与转子5b连接。通过由作用于定子5a与转子5b之间的三相交流产生的电磁作用使转子5b旋转。由此，滚筒4被驱动，执行洗涤步骤、漂洗步骤、脱水步骤、烘干步骤等各步骤。另夕卜，保持部33也可以由树脂成形品构成。
定子5a具有定子铁芯20、定子树脂模制部31 (以下称为模制部31)、安装部32和与绕组54连接的连接器27。定子铁芯20具有沿定子5a的径向延伸、沿周向排列的极齿20a。定子铁芯20是在极齿20a上缠绕绕组54而构成。并且，图5表示绕组54沿周向缠绕的环形绕线方式的电动机5。并且，转子5b具有与极齿20a相对的磁体22和与磁体22相对应的转子铁芯23。由此，在定子5a和转子5b之间产生电磁作用，电动机5进行旋转。模制部31是使用树脂材料以包覆定子铁芯20的方式模制而成。
安装机构30由多个安装部32和多个螺栓34等的紧固器具类构成。安装部32由多个安装脚构成，该安装脚以相对于将模
式设置于该轴向端面的外周。螺栓34等的紧固器具类，将安装部32和保持部33螺紋连接。另外，保持部33和轴承部24形成为一体。将支岸义轴4a的轴岸义24a、 24b和油封24c压入到轴岸义部24内。另外，保持部33的一个面安装于水槽2上，且在安装有水槽2的 一 面的背面侧安装有定子5 a 。
各安装部32上设有安装孔32a，保持部33上设有螺紋孔
1233a。通过将螺栓34从与保持部33相反一侧穿过安装孔32a而与 螺紋孔33a进行螺紋配合，从而将安装部32和保持部33相连接。 由此，安装部32和保持部33被连接。其结果，定子5a被稳固地 安装于水槽2的背面。
另外，转子5b具有毂38、磁体22、与》兹体22相对应的转子 铁芯23。并且，转子5b具有由树脂材料模制而成的转子树脂模 制部37 (以下称为模制部37)。模制部37是使用树脂材料以包 覆磁体2 2和转子铁芯2 3的方式模制而成。模制部3 7具有设于与 水槽2相反的一侧的顶部37a。在顶部37a的中央部通过插入法 (insert)形成有金属制的穀38。通过插入穀38,在顶部37a 的中央部形成有安装孔37b。在安装孔37b的内周设有转子花键 37bl (以下称为花键部37bl )。使安装孔37b和轴4a双方的花 键部37bl、 4al在与保持部33相反的一侧卡合，从而嵌合成确 保防止安装孔37b和轴4a沿旋转方向旋转的状态。另外，也可 以代替花键部37bl、 4al，而采用键(未图示)和键槽(未图 示)相卡合的止转部。另外，转子5b使用压紧垫圈39,借助螺 栓40等的紧固器具类将毂38紧固到轴4a上。由此，转子5b被牢 固地安装于轴4a上。另外，将电动机5安装到主体1上的组装顺 序可多种选择。另外，止转部与定子5a、转子5b之间的空隙的 定位部可采用各种结构、方法。
另夕卜，本发明的洗衣机50以滚筒4的4t转轴方向与水平方 向的倾斜角度为6 = 20 ± 10度地倾斜设置该滚筒4。由此，与 沿水平方向设置滚筒4的洗衣机相比，显示出洗涤物在滚筒4的 旋转轴方向上也容易集中在较低位置的倾向。本实施方式的滚 筒式洗衣机的目的在于使洗涤物出现这种倾向性，进而大幅度 地改善洗涤物产生缠绕、扭转，提高机械力的作用，同时还使 洗涤物难以产生褶皱。即，本实施方式的洗衣机50对于由控制
13电路板9对滾筒4进行的驱动控制，包括正反弧线旋转驱动模式 和正反连续旋转驱动模式。正反弧线旋转驱动模式是这样的旋
转驱动模式使滚筒4以大于90度且小于180度的角度反复交替 地进行急速正向弧线旋转、急速反向弧线旋转。另外，在正反 弧线旋转驱动模式中，驱动滚筒4以40rpm ~ 60rpm左右的转速 进行旋转。另外，正反连续旋转驱动模式是这样的旋转驱动模 式使滚筒4以实现下述动作的转速反复交替进行正反连续旋 转，该动作是使因滚筒4的旋转而被举起的洗涤物从自重占上 风的高度落下的动作。另外，可以根据需要任意组合执行这两 种驱动模式。
从图12A-图12F表示将模拟的洗涤物21收容于滚筒4内 时滚筒4的驱动才莫式。滚筒4从图12A所示的静止状态变为图 12B所示那样的进行大于90度且小于180度的弧线旋转。由此， 洗涤物21被最大限度地举起至大于90度且小于180度。而且， 通过向正反向交-#进行该弧线旋转驱动，在举起洗涤物21的最 终部位或者其临近部位，在滚筒4产生用于使旋转反转的减速 或制动状态。由此，如图12C所示，利用由施加于洗涤物21的 旋转惯性产生的强制剥离力及洗涤物21的自重，可靠地在瞬间 自滚筒4的内表面剥落洗涤物21。并且，反复进行从图12C 图 12F所示的动作。即，如图12C~图12F所示，通过滚筒4的正 反交替的弧线旋转驱动，洗涤物21的举起位置、落下位置在每 次弧线旋转驱动中左右交替更换。通过以这样的驱动模式驱动 滚筒4旋转，提高了洗涤物21的解开作用。并且，使洗涤物21 受到机械力作用，从而有效地进行洗涤。另外，图12G是示意 表示反复进行每次各90度的正反弧线旋转时的正反弧线旋转
驱动模式的示意图。
另外，若仅是如图12A~图12F所示的正反弧线旋转驱动模式，可减轻洗涤物21的缠绕、扭转、褶铍等，但难以转换洗 涤物21在上下方向上的位置，容易产生洗涤不均。因此，通过 并用正反连续旋转驱动模式，容易实现转换洗涤物21在上下方 向的位置。即，利用正反弧线旋转驱动模式，可减轻洗涤物21 的缠绕、扭转、褶皱，并且利用正反连续旋转驱动模式，可减
轻对洗涤物21施加的机械力的不均衡。这样，通过并用正反弧
线旋转驱动模式和正反连续旋转驱动模式两种方式，在洗涤步
骤中和漂洗步骤中，洗涤物21产生2种不同的动作。具体地讲， 利用正反弧线旋转驱动模式，减轻了洗涤物21的缠绕、扭转、 褶皱，并且也实现了手工搓揉洗涤的动作。并且，利用正反连 续旋转驱动模式，大幅度连续转动洗涤物21,既减轻了洗涤不 均匀现象，又使之具有洗涤且均匀洗涤的动作。另外，由于正 反弧线旋转驱动模式执行反复交替进行急速正弧线旋转和急速 逆弧线旋转的动作，电动机5的驱动负荷4交大。可是，通过并 用对电动机5的驱动负荷比较小的正反连续旋转驱动模式，减 轻了电动机5的驱动负荷。
综上所述，滚筒4反复交替进行弧线旋转，由此，正反交 替进行将洗涤物21举起到滚筒4的左右单侧上部的动作。并且， 在洗涤物21举起的最终部位或最终部位附近，滚筒4被进行减 速或制动。由此，通过由旋转运动的惯性产生的强制剥离力和 由洗涤物21的自重产生的重力作用于洗涤物21上，从而将洗涤 物21可靠且瞬时地从滚筒4内表面剥下，落在滚筒4的左右相反 侧。通过反复进行该动作，每次弧线旋转使洗涤物21的举起位 置、落下位置左右交替更换，从而提高了洗涤物21的解开作用。 因此，防止了洗涤物21的缠绕、扭转和向滚筒4内表面的贴付， 从而容易从洗衣机50中取出洗涤物21，大幅度地緩和了在洗涤 物21上产生褶皱。另外，由于洗涤物21受到机械力作用，从而
15对洗涤物21施加了由捶打作用产生的捶打洗涤效果、捶打漂洗 效果和抻平褶皱效果，从而也大幅度地增大了洗涤物21的落下 次数。这样，有效地提高了以洗涤效果为首的、洗衣才几50的各
步骤的功能。例如，洗涤物21被以在洗涤步骤和漂洗步骤结束 时的缠绕、扭转、褶皱的状态有力地按压于滚筒4内表面，在 脱水步骤结束的状态下，洗涤物21粘贴在一起而产生厉害的皱 褶。可是，通过在烘干步骤中执行正反弧线旋转驱动模式，进 行左右交替地转换洗涤物21的举起位置和落下位置。进而，通 过该动作，伴随洗涤物21彼此的左右更换产生的较强的解开作 用和机械力作用作用于洗涤物21。另外， 一边像这样圆滑地解 开洗涤物21 —边还并用正反连续旋转驱动才莫式。由此，进行洗 涤物21的上下转换，从而提高了各个洗涤物21的通气性，将干 燥的高温空气送到洗涤物21内部的各个角落。其结果，均匀且 短时间地烘干洗涤物21。另外，利用在无水状态下的洗涤物21 落下时的捶打作用抻平褶铍，随之解开每个洗涤物21的扭转， 从而可谋求展开纤维和使纤维再生。其结果，较大地改善了洗 涤、漂洗、脱水、烘干后的洗涤物21的洗涤完成状态。
另外，如图l、图5所示，转子5b具有内转子5bl，该内转 子5b 1具有配设于定子5a内侧的磁体22和与磁体22相对应的转 子铁芯23。并且，转子5b具有外转子5b2，该外转子5b2具有配 设于定子5a外侧的》兹体22和与磁体22相对应的转子铁芯23。由 此，转子5b相对于l个定子5a,在定子5a的内外周分别具有转 子铁芯23。因此，在定子5a上，在内转子5bl和外转子5b2之间 作用有电磁作用。因此，不妨碍降低电动机5的振动、噪音， 且增大了电动机5的电动机转矩。另外，内转子5bl形成为有效 利用定子5a内周侧和轴承部24之间的死空间(dead space )。 这样，由于转子5b具有内转子5bl和外转子5b2，从而电动机5稳定地执行了像正反弧线旋转驱动模式那样严苛、且驱动负荷 高的驱动。
在执行正反弧线旋转驱动模式的情况下，反复进行随着急 速正弧线旋转和急速逆弧线旋转的急剧制动产生的反转。这样， 即使釆用提高了转矩的电动机5，在执行正反弧线旋转驱动模 式时，若反转位置产生偏差，则也会导致转矩降低、速度变动、 提早降低寿命等电动机5的可靠性降低。例如，由于电动机5的 控制性恶化会导致转矩降低和速度变动。另外，例如由于振动
或轴承部2 4的不对称磨损会导致提早降低寿命。
这样，为了应对电动机5的可靠性降低问题，电动机5具有 旋转位置检测部26 (以下称为检测部26 )。即，通过设置检测 部26，高精度地4企测电动机5的旋转位置。电动机5的旋转位置， 即为转子5 b的旋转位置。检测部2 6具有3个传感器2 6 a和传感器 外壳26b。 3个传感器26a分别对应于三相交流的U相、V相、W 相。另夕卜，传感器26a设于传感器外壳26b的定子5a侧的端面26c 上，且检测面朝向轴4a的方向即转子5b侧。另外，在多个安装 部32内相邻的2个安装部32上，分别设有用于设置传感器外壳 26b的承接面5c。承接面5c和设有承接面5c的安装部32形成为 一体。另外，检测部26在传感器外壳26b的周向两侧设有安装 孔26d，在承接面5c上设有螺紋孔32b。当4企测部26安装于定子 5a上时，传感器外壳26b配置于承接面5c上，通过螺钉45从与 安装部3 2相反的 一 侧穿过安装孔2 6 d而与螺紋孔3 2 b进行螺紋 配合，从而将传感器外壳26b和安装部32连接起来。由此，传 感器外壳26b和安装部32被连接起来。其结果，检测部26被牢 固地安装于定子5a上。
用于洗衣机50等的直接传动驱动方式的电动机5，要求低 速大转矩，因此多采用多极数的电动机5。在此，例如电动机5
17的极数为2P时，机械角为360度，而电角相当于(360 x P)度。 因此，检测部2 6的机械位置检测误差在电气性方面扩大到P倍。 电气误差较大，导致在控制电动机5时的电动机5的控制性恶 化。在确保相同的控制性的情况下，电动机5的极数越多，检 测部26的机械位置检测误差越小。例如，电动机5为30极电动 机(P = 15)的情况下，电角360度相当于机械角24度(=360 /15)。即，检测部26的机械位置检测误差在电气性方面扩大 到15倍。另一方面，3个传感器26a,通常以与缠绕于定子铁芯 20上的3相绕组54的U相、V相、W相分别对应的电气周期产生 信号。由此，切换对分别对3相绕组54的U相、V相、W相进行 通入电流的时刻。因此，例如传感器26a可以考虑构成为配设 于电角成为120度间隔那样的机械位置，或构成为配设于电角 成为60度间隔那样的机械位置。并且，无论在上述哪个传感器 26a的配置结构中，上述的位置检测误差都扩大到P倍。在此， 提出以极数为30的电动机5的情况为例时，才企测部26的机械角 仅偏差l度，电角偏差15度，变成大幅度的偏差量。
另外，当电动机5的极数为2P、交链磁通为巾a、电动机电 流为Ia、相互感应电压和电动才几电流的相^f立差即4是前角为0 、 q轴电感为Lq、 d轴电感为Ld时，电动机转矩T用下式表示，即 T = P( * a .Ia -cos P + 0.5( Lq - Ld ) .Ia2 'sin( 2 (3 ))…(1) 另外，上述电角的偏差，用(3的偏差量表示。在以转矩控制或 转速控制等来控制电动机5的情况下，当P具有15度这样的大 幅度偏差时，应被控制的电动机转矩的值产生大幅度的偏差。 因此，控制性特别恶化。上述情况由式(1)容易想像。因此， 检测部26高精度地定位安装变得尤为重要。即，充分得到规定 的控制性的程度是指，例如P的最大偏差量为±5度左右。并且， 最好P的最大偏差量能抑制在±5度左右，从而旋转位置的检测误差被减少到比较高精度的状态。
为了降低像上述那样的检测误差，在本实施方式的电动机
5中，定子5a具有第1定位部41和第2定位部42,检测部26具有 第l嵌合部43和第2嵌合部44。由此，当组装定子5a和检测部26 时，如图8A 图9B的虚线所示，第1定位部41和第l嵌合部43 相嵌合，第2定位部42和第2嵌合部44相嵌合。如图10B所示， 第l定位部41具有沿轴4a的轴向朝向传感器外壳26b侧凸的凸 状。并且，在承接面5c上设有2处第l定位部41。另外，如图10B 所示，第2定位部42设于定子5a的外周面5d上，且具有在轴4a 的径向上且朝向传感器外壳26b侧凸的凸状。并且，设有2处第 2定位部42。另外，如图10A所示，第l嵌合部43设于安装孔26d 的附近，且具有沿轴4a轴向与第l定位部41相嵌合的、朝向轴 4a轴向的孔形状。另外，如图10A所示，第2嵌合部44设于端 面26c上，且具有沿轴4a径向与第2定位部42相嵌合的、朝向轴 4a径向凹入的凹^l犬形状。另外，如图10A所示，第1嵌合部43 具有朝向轴4a轴向的孔形状。可是，第1嵌合部43也可以具有 沿轴向与第1定位部41相嵌合的凹状形状。另外，第2定位部42 和第2嵌合部44分别各设有2处，但不一定限定于2处，只要有l 处以上即可。
另外，如图10D所示，第l定位部41也可以具有朝向轴4a 轴向的孔形状。并且，如图10D所示，第2定位部42也可以具有 朝向轴4a径向的凹状形状。上述情况下，如图10C所示，第l 嵌合部4 3具有沿轴4 a轴向与第1定位部41相嵌合的、朝向轴4 a 轴向的安装部32侧的凸状形状。另外，如图10C所示，第2嵌合 部44具有沿轴4a的径向与第2定位部42相嵌合的、且朝向轴4a 径向的凸状形状。另外，如图10D所示，第1定位部41具有朝向 轴4a轴向的孔形状。可是，第1定位部41也可以具有沿轴向与第l嵌合部43相嵌合的凹状形状。
如图10B、 IOD所示，第1定位部41和第2定位部42通过一 体形成等设于模制部31上。由此，相对于构成定子5a的极齿20a 的径向位置、周向位置和轴向位置具有唯一的位置关系。因此， 通过第l嵌合部43沿轴向与第1定位部41相嵌合，检测部26被定 位，实质上限制了该检测部26向外周方向的位置偏移、和检测 部26相对于极齿20a的最外周圆弧面的同心度。并且，利用第2 嵌合部44沿径向与第2定位部42相嵌合，^r测部26;f皮限位，实 质上限制了该;险测部26向内周方向的位置偏移、和;险测部26相 对于极齿20a的周向的相对关系。结果，提高了检测部26相对 于规定数量的极齿2 0 a的定位精度。
另外，如图8A和图8B所示，第1定位部41和与第l定位部 41相嵌合的第1嵌合部43处于相同的位置关系。相同地，第2 定位部42和与第2定位部42相嵌合的第2嵌合部44处于相同的 位置关系。由此，利用第1定位部41和第1嵌合部43的第1嵌合 动作、第2定位部42和第2嵌合部44的第2嵌合动作所产生的轴 向嵌合和径向嵌合，是可以同时被嵌合的。可是，由于至少一 方的嵌合动作优先，因此嵌合条件减半，开始一方嵌合动作。 由此，从一方嵌合动作的初始嵌合状态开始，检测部26接近于 另 一方嵌合动作的嵌合位置或被对位于另 一方嵌合动作的嵌合 位置。并且，以后在进行一方嵌合动作的同时，容易开始另一 方的嵌合动作。并且，通过两方的嵌合动作，4企测部26被相对 于定子5a进行定位。检测部26被相对于定子5a定位后，以保持 检测部26的定位位置的状态，如图ll所示那样，利用螺钉45将 检测部26螺旋固定于定子5a上。结果，；险测部26和定子5a没有 位置偏差地被紧固。另外，如图9B所示，比较第1定位部41与 第l嵌合部43的轴向的第1嵌合量L1、和第2定位部42与第2嵌
20合部44的轴向的第2嵌合量L2，为L1〈L2的关系。并且，第l 嵌合量L1为第1定位部41和第l嵌合部43相嵌合的轴向长度，第 2嵌合量L2为第2定位部42和第2嵌合部44相嵌合的轴向长度。 因此，在检测部26和定子5a进行紧固动作时，首先，开始第2 定位部42和第2嵌合部44的第2嵌合动作，然后，开始第l定位 部41和第1嵌合部43的第1嵌合动作。由此，第2嵌合动作使嵌 合条件减半，同时开始嵌合动作，然后，第1嵌合动作和第2嵌 合动作被平行地进行动作。
这样，检测部26相对于极齿20a,与保持同样的位置关系 的第1定位部41沿轴向形成嵌合关系。由此，检测部26被限位， 实质上限制了该检测部26向以第1定位部41为基准的外周方向 的位置偏移、和检测部26相对于在周向排列的极齿20a的最外 周圆弧面的同心度。并且，检测部26被限位，实质上限制了该 检测部26向以第2定位部42为基准的内周方向的位置偏移、和 检测部26相对于在周向排列的多个极齿20a的周向的相对关 系。结果，提高了检测部26相对于规定数的极齿20a的定位精 度。
另外，第1定位部41和与第1定位部41相嵌合的第l嵌合部 43相对应，第2定位部42和与第2定位部42相嵌合的第2嵌合部 44相对应。这些嵌合动作，至少一方的嵌合动作优先，在嵌合 条件减半的状态下容易地开始嵌合动作。并且，从初始的嵌合 动作开始，检测部26接近于另 一方嵌合的嵌合位置或被对位于 该另一方嵌合的嵌合位置。然后，在进行一方嵌合动作的同时， 容易开始另一方嵌合动作的嵌合。并且，两方的嵌合动作继续 到嵌合动作结束。由此，极齿20a和检测部26以高精度进行定 位。因此，没有个人差异地、简单且短时间实现了定子5a和检 测部26的紧固作业。如图10B、 IOD所示，第1定位部41和第2定位部42通过一 体形成等设置于模制部31上。由此，相对于构成定子5a的极齿 20a的径向位置、周向位置和轴向位置具有唯一的位置关系。 因此，通过第1嵌合部43沿轴向与第1定位部41相嵌合，将4企测 部2 6限位，实质上限制了该检测部2 6向外周方向的位置偏移、 和检测部26相对于极齿20a的最外周圆弧面的同心度。并且， 通过第2嵌合部44沿径向与第2定位部42相嵌合，将检测部26 限位，实质上限制了该检测部26向内周方向的位置偏移、和检 测部26相对于极齿20a的周向的相对关系。结果，提高了检测 部26相对于规定数量的极齿20a的定位精度。
另外，检测部26被相对于定子5a定位后，为了使之维持定 位状态，容易利用固定螺钉等以保持定子5a的朝向的状态直接 将检测部26安装于定子5a上。并且，定子5a的朝向是指，例如 为承接面5c朝上的姿势的状态。因此，确保检测部26的高定位 精度，将检测部26简单且在短时间内安装于定子5a上。
要同时进行第1定位部41和第2定位部42的轴向嵌合和径 向嵌合时，例如图8A 图9B所示，像定子5a和检测部26的关 系那样，虽然第2定位部42朝向径向，但也可以使该第2定位部 42与检测部26的第2嵌合部44的嵌合满足可轴向嵌合的关系。 该可轴向嵌合的关系，与第1定位部41和第l嵌合部43的嵌合状 态相同。可是，在本实施方式中，第1定位部41和第l嵌合部43 的轴向第1嵌合量L1比第2定位部42和第2嵌合部44的轴向第2 嵌合量L2小。即，第l定位部41自承接检测部26的设置面26e 的承接面5c突出的突出量设定得较小。并且，第1定位部41的 突出量与第1嵌合量L1相等。由此，检测部26的设置面26e在第 1定位部41上滑动，第2嵌合部44相对于第2定位部42从径向开 始嵌合。此时，将检测部26相对于承接面5c的倾斜抑制得较小，从而容易地进行定子5a和检测部26的组装。
结果，在第2嵌合部44相对于第2定位部42从径向开始嵌合 的嵌合作业结束的时刻，第1嵌合部43相对于第1定位部41,在 径向和周向两个方向进行对位。通过该动作，将4企测部26相对 于承接面5c的倾斜抑制得较小，第l嵌合部43相对于第l定位部 41没有扭转地相嵌合且定位。并且，将用于第1嵌合部43与第1 定位部41嵌合的游隙(间隙)抑制得较小。由此，提高了定子 5a和检测部26在径向上的定位精度。另外，优先嵌合的第2定 位部42和第2嵌合部44的嵌合可单独进行。因此，即使没有周 向的游隙(间隙)也能容易嵌合，且对作为最重要的传感器26a 相对于沿周向排列的极齿20a的周向限位进行高精度地定位。 由此，进一步提高了转子5b的旋转位置检测精度。
综上所述，在第2定位部42和第2嵌合部44的径向嵌合优先 于第1定位部41和第l嵌合部43的轴向嵌合进行的定位顺序中， 检测部26保持相对于极齿20a的排列平面、承接面5c平行的姿 势进行嵌合。另外，检测部26在承接面5c上以倾斜姿势滑动， 使第2嵌合部44相对于第2定位部42嵌合后，也可以使第l嵌合 部43滑入到第l定位部41。这样，检测部26相对于承接面5c— 边保持倾斜姿势， 一边将检测部26组装到定子5a上，也能使第 1定位部41和第l嵌合部43容易嵌合。
另外，如图ll所示，安装部32形成于定子5a上的、比转子 5b更向外方延伸的位置，且在安装部32上形成有承接面5c。并 且，承接面5c上安装有检测部26。另外，如图ll所示，在定子 5a侧的承接面5c上覆盖有转子5b的位置关系中，承接面5c和转 子5b之间形成有间隙46。检测部26通过间隙46,从定子5a的侧 面插入到承接面5c和转子5b之间，从而进行定位安装。并且， 在需要进行检测部2 6的维修等作业时，解除检观'J部2 6的安装和
23定位，从而容易地卸下检测部26。因此，当装卸检测部26时， 转子5b不会干扰作业，从而可简单进行检测部26的装卸操作。 另外，如图8A和图8B所示，设置面26e安装于相对于第1 定位部41大致垂直的位置，如图9A和图9B所示，承接面5c相 对于定子5a的轴向大致垂直，如图6和图11所示，设置面26e 和承接面5c相抵接地被固定。由此，正确地确定了检测部26的 轴向位置。并且，如图6、图9A、图9B、图ll所示，承接面5c 设于定子5a上的、与将定子5a向主体l安装的方向相反的一侧 上。
综上所述，在第1定位部41和第l嵌合部43在轴向上嵌合 时，设置面26e与承接面5c相抵接而确定检测部26的轴向位置。 另外，-没置面26e相对于第l定位部41实际形成为垂直面，承接 面5c形成为实际上与轴向垂直的面。进而，才企测部26通过第1 定位部41与第l嵌合部43的协动被定位或单独纟皮定位，限制抬， 测部26与周向上排列的多个极齿20a和转子5b的轴向位置和检 测部26相对于极齿20a排列平面的倾斜。由此，提高了将检测 部26安装于定子5a上时的位置精度。另外，承接面5c设于定子 5a上的、与将定子5a向主体l安装的方向相反的一侧上。并且， 承接面5c与安装部32形成为一体。由此，得到了朝向外方的检 测部26的安装状态。因此，对检测部26维^修时的卸下或更换作 业有利。特别是洗衣机50具有水平或倾斜配置的滚筒4时，相 对于主体l，作为电动机5的安装对象的水槽2背面位于主体1背 面的靠内侧。因此，如图2所示，在卸下了主体l的背面板(未 图示)状态时，可简单地装卸检测部26。
产业上的可利用性
本发明用于安装构成电动机的转子的旋转位置检测部，容 易且高精度地将旋转位置检测部相对于电动机定位，可得到高
24位置检测精度
权利要求
1. 一种电动机，包括定子，该定子具有由树脂材料模制而成的定子树脂模制部、和与上述定子树脂模制部形成为一体的、向外方延伸的多个安装部；转子，该转子具有由树脂材料模制而成的转子树脂模制部，该转子与旋转轴相嵌合，设于上述定子的外周；旋转位置检测部，用于检测上述转子的旋转位置，上述定子包括承接面，设于上述多个安装部中的2个安装部上；第1定位部，设于上述承接面上且朝向上述旋转轴的轴向，实际上在上述旋转轴的轴向上具有凸状形状或凹状形状；第2定位部，设于上述定子的外周面上且朝向上述旋转轴的径向，实际上在上述旋转轴的径向上具有凸状形状或凹状形状，上述旋转位置检测部包括设置面，该设置面向周向延伸，且设于周向的两侧；第1嵌合部，其设于上述设置面上，具有凹状形状或凸状形状；第2嵌合部，设于上述定子侧的上述旋转位置检测部的端面上，具有凹状形状或凸状形状，通过将上述设置面设置于上述承接面上，从而将上述旋转位置检测部配置于上述2个安装部之间、且配置于上述转子的下方，上述第1嵌合部与上述第1定位部相嵌合，并且上述第2嵌合部与上述第2定位部相嵌合。
2.才艮据^L利要求1所述的电动机，在上述旋转位置检测部 通过设于上述承接面与上述转子的下端之间的间隙从侧方插入时，上述旋转位置检测部一边在上述第l定位部与上述承接面上以倾斜姿势滑动一边插入，从而在上述第2嵌合部与上述第2定位部嵌合之后，上述第l嵌合部与上述第l定位部相嵌合。
3.根据权利要求1或2所述的电动机，上述第l定位部和上 述第l嵌合部的轴向嵌合量小于上述第2定位部和上述第2嵌合 部的轴向嵌合量。
全文摘要
本发明提供一种电动机。电动机(5)具有定子(5a)、转子和用于检测转子的旋转位置的旋转位置检测部(26)，设于定子(5a)上的第1定位部(41)和第2定位部(42)，分别与设于旋转位置检测部(26)上的第1嵌合部(43)和第2嵌合部(44)进行嵌合。根据该构成，得到了简单且高位置精度地安装旋转位置检测部的电动机(5)。
文档编号H02K29/06GK101512880SQ20078003219
公开日2009年8月19日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年2月14日
发明者松尾繁, 桧胁英治 申请人:松下电器产业株式会社