洗衣機用電動機及具備該電動機的洗衣機的製作方法
2023-07-26 17:16:06 4
專利名稱：洗衣機用電動機及具備該電動機的洗衣機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能使洗衣機內槽和攪拌器旋轉的電動機，更具體地說，是關於一種能夠提高定子的防水性的洗衣機用電動機。
背景技術：
使洗衣機內槽和攪拌器旋轉的電動機，由卷繞有線圈的定子和配置在定子內周或外周上能夠自由旋轉的轉子構成，將轉子以能夠傳遞動力地與內槽和攪拌器連結，使內槽和攪拌器進行旋轉(例如，參照專利文獻1)。
一般來說，將定子被配置在轉子內周一側的電動機稱為外轉子型電動機，將定子配置在轉子的外周一側的電動機稱為內轉子型電動機。
(專利文獻1)特開2000-152529號公報特別是在定子被配置於轉子內周一側的外轉子型電動機中，在外槽生成的凝結露水附著於定子的線圈和端子部，會引起短路、生鏽和電動機性能低下等情況。
另外，電動機的動力傳遞機構，例如驅動軸等上塗抹有為了潤滑和防水的油脂(grease)，但是各種構件，例如彈簧等產生的鐵屑會混入到油脂中，這些鐵粉附著於端子部時會引起短路現象。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種提高定子的線圈和端子部的防水性，不降低其性能且能長期使用的洗衣機用電動機以及搭載該洗衣機用電動機的洗衣機。
為了解決上述課題的本發明的外轉子型的洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而由絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上纏繞線圈而成；轉子，其與定子同心配置，並在和齒對抗的位置上配置有多個磁鐵，其中，由防水性樹脂塑模定子。
定子在上面側具有電連接有線圈的端部的端子部，在用防水性樹脂進行塑模之前，在端子部的側面嵌入保護端子部的罩子，防水性樹脂塑模優選在除了端子部及蓋子以外的部分上進行。
另外，優選在端子部周圍的至少一部分上設置凹槽。
此外，防水性樹脂塑模的內周側優選形成為延伸到比端子部高的位置。
定子在上面具有電連接有線圈的端部的端子部，在防水性樹脂塑模上具備覆蓋端子部上部的殼，該殼在下面突出設置有肋，連接於端子部的引線優選配置於殼的下面，被壓抵於肋，並從比引線的前端低的位置通過。
另外，用於將定子安裝在洗衣機內部的安裝部，優選設置在比端子部高的位置。
根據本發明的洗衣機用電動機，通過用防水性樹脂塑模定子，在外槽生成的凝結露水即使附著在定子上，也能保證線圈和端子部等的防水性。所以，在線圈和端子部就不會發生短路和生鏽等現象，能夠防止洗衣機用電動機的性能降低。
在進行防水用樹脂塑模時，端子部和塑模用模具接觸，會出現線圈的繞線斷線的現象，但是像本發明這樣，通過預先在端子部的周圍嵌上罩子，使模具和端子部不發生接觸，從而能夠在確保端子部的防水性，並且消除斷線的問題。
由於端子部的周圍形成有槽，即使水分流入到端子部側，因為不能侵入到與槽相比的內側，所以端子部不會暴露於水分。
因為將防水性的樹脂塑模的內周側形成到比端子部位高的位置，從而定子內周側的水分等被樹脂塑模隔開，能夠防止水分到達端子部。
通過使引線沿著從覆蓋端子部的殼的下面突出設置的肋，從比引線的前端還低的位置通過，從而在引線傳導水分不會到達端子部，能夠保護端子部。
另外，由於定子的安裝部形成在比端子部高的位置，當安裝定子的時候，端子部不會成為障礙。
本發明尤其適用於定子容易暴露於凝結露水等水分或從驅動機構產生的鐵屑等的外轉子型洗衣機用電動機。
圖1為洗衣機的剖面圖。
圖2為洗衣機的驅動機構的放大剖面圖。
圖3所示為卷繞線圈前的定子的立體圖。
圖4所示為將定子插入進行防水性樹脂塑模的模具的狀態的剖面圖。
圖5為實施了防水性樹脂塑模的定子的俯視圖。
圖6為實施了防水性樹脂塑模的定子的端子部周邊的立體圖。
圖7安裝蓋體狀態的定子的放大剖面立體圖。
圖8所示為本發明的定子的完成狀態的立體圖。
圖中10洗衣機；30洗衣機用電動機；40定子；52絕緣性樹脂塑模；54防水性樹脂塑模；60端子部；61罩子；63蓋體；70轉子。
具體實施例方式
參照附圖對搭載了本發明中的洗衣機用電動機30的洗衣機10進行說明。
圖1是搭載了本發明中的洗衣機用電動機30的洗衣機10的剖面圖，圖2是驅動機構的放大剖面圖。洗衣機10被構成為在懸吊支撐於筐體11的有底圓筒狀的外槽12(蓄水槽)的內部，自由旋轉地軸支撐周壁上具有多個脫水孔(未圖示)的有底圓筒狀內槽13(脫水槽)。在內槽13的內底面上，旋轉自由地支撐有用於攪拌洗滌物的攪拌器15(攪拌葉)。
內槽13在底面側中空的主軸14延伸，作為攪拌器15的葉軸16經由無油軸承合金(oilless metal)而嵌合於該主軸14。主軸14以及葉軸16，貫通外槽12，經由安裝於設在外槽12下側的接受盤18的下面的動力傳遞機構20，而連接於洗衣機用電動機30。
動力傳遞機構20，在固定於接受盤18的下面的外周殼21的內部連接由減速遊星機構構成的減速機構22及離合機構23(例如，離合彈簧機構)和驅動軸31而構成。減速機構22及離合機構23在過於容易進行清洗運轉時，將洗衣機用電動機30的驅動力傳遞到葉軸16，僅使攪拌器15旋轉。另外，脫水運轉時，使洗衣機用電動機30的驅動力傳遞至葉軸16和主軸14雙方，使內槽13和攪拌器15一體地驅動旋轉，如此進行動力傳遞的轉換。還有主軸14及葉軸16和洗衣機用電動機30的驅動軸31的動力傳遞機構，並非限定於上述，另外，在不需要減速時，也可以使用省略了動力傳遞機構20所謂直接驅動機構。
洗衣機用電動機30，如圖2所示，可以表示在內側配置定子40，在外側配置定子70的外轉子型電動機。定子40安裝在所述動力傳遞機構20的外周殼21上，轉子70，覆蓋定子40的外周，與定子40同心鑲嵌。
定子40多個層疊環狀鐵心41而構成。鐵心41，由環狀磁軛部42、和從該磁軛部42的外周突出設置的齒43、43構成。齒43是在層疊鐵心41時卷繞有線圈51的部分，前端擴大。
如圖3所示，被層疊的鐵心41，用PBT樹脂(聚對苯二甲酸丁二酯樹脂)對齒43前端以外進行塑模成型(以下稱為「絕緣性樹脂塑模52」)。絕緣性樹脂塑模52是為了確保線圈51和鐵心41的絕緣性而實施。不對樹脂的前端進行塑模，是為了儘可能縮短後述的轉子70和齒43前端的距離。
如圖3所示，優選在絕緣性樹脂塑模52上形成防止線圈51移位的肋53。
對鐵心41實施絕緣性樹脂塑模52之後，如圖2所示，在齒43上分別纏繞有線圈51。如圖3所示，在絕緣性樹脂塑模52的一部分上，安裝有端子部60，該端子部具有電連接有線圈51的繞線51a(參照圖6)的接點件60a。如圖3及圖5所示，在端子部60上，嵌由覆蓋端子部60的側面的罩子61。
罩子61為樹脂制，在上方開設多個嵌入端子部60的孔61a，下方開口。在孔61a中形成有繞線51a通過的半圓狀的凹陷61b，即使罩子61嵌入到端子部60的狀態下，罩子61也不會影響到繞線51a。
另外，罩子61外周側下面，在中央形成有半圓形的凹陷61c，在凹陷61c的兩側也形成有凹陷61d。從線圈51引出的繞線51a各自通過這些凹陷61c、61d。
當後述的對定子40實施防水性樹脂塑模54時，罩子61的作用在於，不使塑模用模具與端子部60接觸時繞線51a發生斷線。由於罩子61覆蓋端子部60的側面，在端子部60的周圍沒有必要施行直接防水性樹脂塑模54。
還有，圖3中所示的位於端子部60右側的端子62，是為了直接連結線圈51彼此的端子，被防水性樹脂塑模54覆蓋，不露出到外部。
在安裝了罩子61的定子40上，實施有防水性樹脂塑模54。如圖4所示，定子40被插入塑模用模具80、81中，通過將BMC樹脂(Buik Molding Compound樹脂，例如熱硬化性的不飽和聚酯)注入到模具80、81之間的空隙83中，定子40的外部被防水性樹脂塑模54所覆蓋。進行樹脂塑模時，為了不使樹脂侵入端子部60，在模具80上形成有樹脂不流入的空隙82。
如圖5至圖8所示，防水性樹脂塑模54，覆蓋了定子40的齒43的前端以外的所有部分。
實施防水性樹脂塑模54之後，當從模具80、81取出定子40時，如圖6及圖7所示，防水性樹脂塑模54覆蓋端子部60的罩子61的周面，內周面側形成有向上側延伸的壁55，在壁55的上端，能夠獲得形成有向內側屈曲的安裝凸緣56的定子40。為了提高定子40及端子部60的防水性能，內周面的壁55優選形成到比端子部60的前端高的位置。再者，在本實施例中，雖然壁55由防水性樹脂塑模54形成，但是例如將圓筒狀的構件配置在定子40和動力傳遞機構20之間形成壁55亦可。安裝凸緣56是將定子40安裝到洗衣機10上的安裝部。形狀不限定於凸緣狀。
在罩子61的周面上形成的防水性樹脂塑模54，向上延伸到端子部60的內周面側即定子40的內周面側、和端子部60的側面側即定子40的圓周方向側比端子部60高的位置，在端子部60的周圍形成凹部57。這是為了防止凝結露水和油脂的鐵粉等從定子40的內周側侵入到端子部60。
此外，為了防止水分等侵入到端子部60，如圖6所示，優選在端子部的60的周圍至少一部分上設置凹槽58。圖6中，在罩子61周圍的防水性樹脂塑模54的一部分上設有凹槽58。由於設置了凹槽58，例如即使凹部57中侵入了水分，也不能侵入到比凹槽58更內側，因此端子部不會暴露於水分中。另外，在端子部60的外周側上，如圖6所示，優選在定子40的外周側形成能夠排水的深溝58a。由此，侵入到凹槽58裡的水分能夠排出到外部。
凹槽58以及槽58a也可以凹設於罩子61。
如上所述的在定子40的周圍形成的防水性樹脂塑模54的凹部57，如圖7及圖8所示，例如將對端子部60和電源等進行電連接的引線67以及安裝為了測定轉子70的轉數的霍爾器件等的傳感器65的殼，用蓋體63封閉。這個蓋體63以與防水性樹脂塑模54的凹部57的周圍緊貼或幾乎沒有縫隙的狀態安裝，使水分很難侵入到凹部57內。
如圖6所示，蓋體63可以通過用螺釘固定在突出設置在防水性樹脂塑模54上的蓋體安裝部59、59上而進行安裝。
如圖7所示，引線67，被配置在蓋體63的下面，通過將被鉚接於前端的連接器67a插入到端子部60的接點件60a中，而與線圈51電連接。
為了不使凝結露水通過引線67傳送附著到端子部60上，如圖7所示，在蓋體63的下方，優選設置用於先將引線67導入到比引線67的前端低的位置的肋68。引線67嵌入到被設置在肋68近旁的卡爪68a、68b中，被肋68按壓。
傳感器65是蓋體63的外周側，如圖2所示，被配置為能夠檢測出後述的轉子70的磁鐵72，傳感器65的控制所必需的基板66，被收納在蓋體63上凹陷設置的傳感器盒64內。
如圖2、圖6至圖8所示，防水性樹脂塑模54的內周面的壁55的上端向內屈曲，形成有為了向動力傳遞機構20的外周罩子21進行螺釘固定的安裝凸緣56。安裝凸緣56優選形成在比端子部60高的位置，與上述蓋體63的上面的高度大致相同。比端子部60高的位置是指，在端子部60連接有引線67的連接器67a的情況下，比這些進行電連接的狀態下的高度更高的位置。
這是因為在外轉子型洗衣機用電動機30中，因為端子部60被設置在接近定子40的內周側的位置，所以在將定子40安裝到動力傳遞機構20的外周殼21上時，端子部60和蓋體63會成為障礙。如上所述，通過形成安裝凸緣56，即使定子40的內徑變小，端子部60等也不會成為障礙，可以將定子40安裝在動力傳遞機構20上。
另外，如上所述，將蓋體63用螺釘固定到蓋體安裝部59時，將安裝凸緣56形成為與蓋體63的上面大致相同的高度，即使安裝蓋體63的螺釘發生鬆動，蓋體63以不能脫離的程度被夾在外周殼21和安裝凸緣56之間，這樣即使螺釘鬆動，蓋體63不會脫離，不會發生引線67從端子部60脫落而導致電連接切斷。
用防水性樹脂塑模54包圍定子40之後，通過用螺釘將防水性樹脂塑模54的安裝凸緣56安裝在動力傳遞機構20的外周殼21上，定子40被連接到動力傳遞機構20上。
定子40的外周上配置有轉子70。
轉子70具有剖面大致L字狀的環狀軛(yoke)74、和配置於該軛74內周壁面的多個永久磁鐵72、72，永久磁鐵72、72，以從轉子70的筒內壁71表面露出的方式由樹脂73覆蓋。磁鐵72極性相交互而配置。
在轉子70的圓形底73的中央，連接有動力傳遞機構20的驅動軸31。在驅動軸31的周圍，設置由為了提高潤滑性能，注入油脂33的油脂積存處32。
在上述構成的洗衣機用電動機30中，如果對線圈51通電，在線圈51流動的三相交流電流的作用下，定子40產生旋轉磁場，轉子70進行旋轉。
轉子70的旋轉傳遞到動力傳遞機構20之後，主軸14和葉軸16轉動，內槽13和攪拌器15也旋轉。
驅動軸31旋轉時，從驅動軸31和油脂積存處32會飛散出水分和鐵粉等。但是，在本發明中，定子40，其內周側上立設有防水性樹脂塑模54的壁55，因為該壁55由上端的安裝凸緣56而安裝於動力傳遞機構20上，這些水分和鐵粉等不會接觸到端子部60和線圈51。
另外，即使水分沿著動力傳遞機構20的外周殼21等侵入，蓋體63也會阻止水分向凹部57的侵入。而且，即使水分侵入到凹部57，因為水分不能越過設置在端子部60周圍的凹槽58，所以更能確實地保護端子部60。
還有，即使水分沿著引線67侵入，因為引線67的一部分向下屈曲，水分也不能侵入到端子部60。
如上所述，根據本發明，為了防止水分和油脂的鐵分侵入，定子40，其內周側被防水性樹脂塑模54所包圍，而且由於端子部60的周圍也實施了充分的防水處理，所以不會發生以這些為原因的短路和生鏽等現象。
在上述的實施例中，在外轉子型洗衣機用電動機30中實施了本發明，但亦可以將本發明應用於內轉子型洗衣機用電動機。
本發明適宜於作為具有優越的防水性、能夠發揮長期穩定性能的洗衣機用電動機。
權利要求
1.一種外轉子型洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上卷繞線圈而形成；轉子，其與定子同心配置，在和齒對抗位置上配置有多個磁鐵，其特徵在於，定子被防水性的樹脂塑模。
2.根據權利要求1所述的外轉子型洗衣機用電動機，其特徵在於，定子在上面側具有電連接線圈的端部的端子部，在用防水性的樹脂進行塑模之前，在端子部的側面上嵌有保護端子部的罩子，防水性的樹脂塑模在除端子部及罩子以外的部分實施。
3.根據權利要求1或2所述的外轉子型洗衣機用電動機，其特徵在於，定子在上面具有電連接線圈的端部的端子部，在端子部的周圍的至少一部分上設置有凹槽。
4.根據權利要求1～3中任一項所述的外轉子型洗衣機用電動機，其特徵在於，定子在上面具有電連接線圈的端部的端子部，防水性的樹脂塑模延伸到內周側比端子部高的位置。
5.根據權利要求1～4中任一項所述的外轉子型洗衣機用電動機，其特徵在於，定子在上面具有電連接線圈的端部的端子部，在防水性的樹脂塑模上具有覆蓋端子部的上部的殼，該殼在下面突出設置有肋，與端子部連接的引線，被配置在殼的下面，被肋壓住，從比引線的前端低的位置通過。
6.根據權利要求1～5中任一項所述的外轉子型洗衣機用電動機，其特徵在於，定子在上面具有電連接線圈的端部的端子部，防水性的樹脂塑模延伸到內周面比端子部高的位置，形成有安裝用的凸緣。
7.一種洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向內周或外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上卷繞線圈，將線圈的端部連接於從絕緣樹脂塑模突出設置的端子部上，使端子部露出地、用防水性樹脂塑模而成；轉子，其與定子同心配置，在和齒對抗的位置上配置有多個磁鐵，其特徵在於，定子在用防水性樹脂進行塑模之前，在端子部的側面，嵌有保護端子部的罩子，防水性的樹脂塑模被實施在除端子部及罩子的上面以外的部分。
8.一種洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向內周或外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上卷繞線圈，將線圈的端部連接於從絕緣樹脂塑模突出設置的端子部上，使端子部露出地、用防水性樹脂塑模而成；轉子，其與定子同心配置，在和齒對抗的位置上配置有多個磁鐵，其特徵在於，定子在上面具有電連接線圈的端部的端子部，在端子部的周圍的至少一部分上設有凹槽。
9.一種洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向內周或外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上卷繞線圈，將線圈的端部連接於從絕緣樹脂塑模突出設置的端子部而形成；轉子，其與定子同心配置，在和齒對抗位置上配置有多個磁鐵，其特徵在於，在端子部的內周側，形成有延伸到比端子部高位置的壁。
10.一種洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向內周或外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上卷繞線圈，將線圈的端部連接於從絕緣樹脂塑模突出設置的端子部而形成；轉子，其與定子同心配置，在和齒對抗位置上配置有多個磁鐵，其特徵在於，具備覆蓋端子部上部的殼，該殼在下面突出設置有肋，被連接到端子部的引線，被配置在殼的下面，被肋壓住，從比引線的前端低的位置通過。
11.一種洗衣機用電動機，具備定子，其將從環狀的磁軛部向內周或外周突出設置有多個齒的鐵心多個層疊而用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模之上在齒上卷繞線圈，將線圈的端部連接於從絕緣樹脂塑模突出設置的端子部而形成；轉子，其與定子同心配置，在和齒對抗位置上配置有多個磁鐵，其特徵在於，在洗衣機內部用於安裝定子的安裝部，設於比端子部高的位置。
12.一種洗衣機，其特徵在於，安裝了權利要求1～11中任一項所述的電動機。
全文摘要
提供一種洗衣機用電動機，能夠提高定子的線圈和端子部的防水性，並在不使性能低下的情況下長久使用。外轉子型洗衣機用電動機，具備定子(40)，其通過將從環狀的磁軛部(42)朝向外周的多個齒(43)被突出設置的鐵心(41)多個層疊後用絕緣性樹脂進行塑模，從絕緣樹脂塑模(52)之上開始在齒(43)上纏繞線圈(51)而成；轉子(70)，其與定子(40)同心配置，在和齒(43)對抗的位置上配設有多個磁鐵(72)，其中，用防水性的樹脂使定子(40)成為塑模(54)。
文檔編號H02K1/18GK1913285SQ200610110779
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月9日 優先權日2005年8月12日
發明者大谷利夫, 相良弘明, 吉田實 申請人:三洋電機株式會社