特許 7561084 モータおよび洗濯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-25

(45)【発行日】2024-10-03

(54)【発明の名称】モータおよび洗濯機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/2793 20220101AFI20240926BHJP

   D06F 37/40 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

H02K1/2793

D06F37/40 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021071730

(22)【出願日】2021-04-21

(65)【公開番号】P2022166490

(43)【公開日】2022-11-02

【審査請求日】2023-12-11

(73)【特許権者】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100205785

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼橋 史生

(74)【代理人】

【識別番号】100203297

【弁理士】

【氏名又は名称】橋口 明子

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100135301

【弁理士】

【氏名又は名称】梶井 良訓

(72)【発明者】

【氏名】磯永 賢

(72)【発明者】

【氏名】志賀 剛

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 英昌

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２３７４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４４３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２１９９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０３５３９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００２６１２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｄ０６Ｆ ３７／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸線を中心として回転するロータと、
前記中心軸線の軸方向に隙間を介して前記ロータに対向するステータと、を備え、
前記ステータは、周方向に沿って並び軸方向に磁極を形成する複数のコイルを有し、
前記ロータは、周方向に沿って並び軸方向を磁極方向とする複数のマグネットと、
前記複数のマグネットを保持するロータ保持部と、を有し、
前記マグネットは、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強く、
前記マグネットは、周方向の中央部の軸方向の厚さ寸法が周方向の両端部の軸方向の厚さ寸法より大きく、
前記マグネットは、軸方向において前記ステータと対向する対向面を有し、
前記対向面は、周方向に沿って中央部を頂点として軸方向に突出する湾曲面であり、
前記対向面は、
前記ロータ保持部に埋め込まれる埋込領域と、
前記ロータ保持部から露出する露出領域と、を有し、
前記露出領域は、前記対向面の周方向の中央部に位置し、
前記埋込領域は、前記露出領域の周方向両側に位置する、
モータ。

【請求項2】

前記マグネットは、周方向の中央部において軸方向を磁化容易軸方向とし、周方向の両端部において軸方向に対し傾斜した方向を磁化容易軸方向とする、
請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記マグネットは、周方向の中央部の径方向の長さ寸法が周方向の両端部の径方向の長さ寸法より大きい、
請求項１に記載のモータ。

【請求項4】

請求項１～３の何れか一項に記載のモータと、
前記中心軸線の軸方向一方側に開口する有底の筒状であり前記モータによって回転させられる回転槽と、
前記軸方向一方側に開口する有底の筒状であり記回転槽を収容する水受槽と、を備え、
前記ロータは、前記回転槽に連結され、
前記ステータは、前記水受槽の底部に接触する、
洗濯機。

【請求項5】

前記ステータは、前記水受槽の底部の軸方向他方側の面に固定される、請求項４に記載の洗濯機。

【請求項6】

前記ステータの少なくとも一部、および前記水受槽の底部の少なくとも一部を埋め込み保持する樹脂製の保持部を備える、
請求項５に記載の洗濯機。

【請求項7】

中心軸線を中心として回転するロータ、および前記中心軸線の軸方向に隙間を介して前記ロータに対向するステータを有するモータと、
前記中心軸線の軸方向一方側に開口する有底の筒状であり前記モータによって回転させられる回転槽と、
前記軸方向一方側に開口する有底の筒状であり記回転槽を収容する水受槽と、を備え、
前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに装着され周方向に沿って並び軸方向に磁極を形成する複数のコイルと、
前記ステータコアの少なくとも一部、および前記水受槽の底部の少なくとも一部を埋め込み保持する樹脂製の保持部と、を有し、
前記ロータは、周方向に沿って並び軸方向を磁極方向とする複数のマグネットを有し、
前記マグネットは、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強く、
前記ロータは、前記回転槽に連結され、
前記ステータは、前記水受槽の底部に接触し、
前記水受槽の開口する側の反対側を軸方向他方側とし、
前記ステータコアは、
軸方向と直交する平面に沿う板状のコアバック部と、
前記コアバック部の前記軸方向他方側を向く面から前記軸方向他方側に突出し前記コイルが巻かれるティース部と、を有し、
前記コアバック部は、前記水受槽の底部の前記軸方向他方側の面に接触した状態で固定され、
前記ティース部の前記軸方向他方側を向く面は、前記保持部から露出する、
洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、モータおよび洗濯機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、アキシャルギャップ型のモータを採用して全体を小型化した洗濯機の開発が進められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－２３７４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、薄型のアキシャルギャップ型のモータであって安定した回転を実現できるモータおよび当該モータを有する洗濯機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のモータは、ロータとステータとを持つ。ロータは、中心軸線を中心として回転する。ステータは、中心軸線の軸方向に隙間を介してロータに対向する。ステータは、コイルを持つ。コイルは、周方向に沿って並び軸方向に磁極を形成する。ロータは、複数のマグネットと、ロータ保持部と、を持つ。複数のマグネットは、周方向に沿って並び軸方向を磁極方向とする。ロータ保持部は、複数のマグネットを保持する。マグネットは、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強い。マグネットは、周方向の中央部の軸方向の厚さ寸法が周方向の両端部の軸方向の厚さ寸法より大きい。マグネットは、軸方向においてステータと対向する対向面を有する。対向面は、周方向に沿って中央部を頂点として軸方向に突出する湾曲面である。対向面は、ロータ保持部に埋め込まれる埋込領域と、ロータ保持部から露出する露出領域と、を有する。露出領域は、対向面の周方向の中央部に位置する。埋込領域は、露出領域の周方向両側に位置する。
また、実施形態の洗濯機は、モータと、回転槽と、水受槽と、を備える。モータは、中心軸線を中心として回転するロータおよびロータと軸方向に対向するステータを有するアキシャルギャップ型のモータである。回転槽は、軸方向一方側に開口する有底の筒状でありロータに連結されロータとともに回転する。水受槽は、軸方向一方側に開口する有底の筒状であり回転槽を収容する。ロータは、ステータのコイルの軸方向一方側に配置される。ステータは、ロータを径方向外側から囲み先端部で水受槽の底部の軸方向他方側の面に固定される脚部を有する。
また、実施形態の洗濯機は、中心軸線を中心として回転するロータ、および前記中心軸線の軸方向に隙間を介して前記ロータに対向するステータを有するモータと、前記中心軸線の軸方向一方側に開口する有底の筒状であり前記モータによって回転させられる回転槽と、前記軸方向一方側に開口する有底の筒状であり記回転槽を収容する水受槽と、を備え、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに装着され周方向に沿って並び軸方向に磁極を形成する複数のコイルと、前記ステータコアの少なくとも一部、および前記水受槽の底部の少なくとも一部を埋め込み保持する樹脂製の保持部と、を有し、前記ロータは、周方向に沿って並び軸方向を磁極方向とする複数のマグネットを有し、前記マグネットは、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強く、前記ロータは、前記回転槽に連結され、前記ステータは、前記水受槽の底部に接触し、前記水受層の開口する側の反対側を軸方向他方側とし、前記ステータコアは、軸方向と直交する平面に沿う板状のコアバック部と、前記コアバック部の前記軸方向他方側を向く面から前記軸方向他方側に突出し前記コイルが巻かれるティース部と、を有し、前記コアバック部は、前記水受槽の底部の前記軸方向他方側の面に接触した状態で固定され、前記ティース部の前記軸方向他方側を向く面は、前記保持部から露出する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、一実施形態のモータを有する洗濯機の断面模式図である。

【図2】図２は、一実施形態のモータの断面模式図である。

【図3】図３は、一実施形態のロータの断面模式図である。

【図4】図４は、図３のIV－IV線に沿う一実施形態のロータの断面模式図である。

【図5】図５は、上述の実施形態に採用可能なロータの断面模式図である。

【図6】図６は、上述の実施形態に採用可能なロータの断面模式図である。

【図7】図７は、上述の実施形態に採用可能なモータの断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態のモータおよび洗濯機を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

【0008】

図１は、本実施形態のモータを有する洗濯機の断面図である。
以下の説明において、洗濯機の設置面側つまり鉛直下側を洗濯機の下側とし、設置面とは反対側つまり鉛直上側を洗濯機の上側とする。また、洗濯機の正面に立つユーザから洗濯機を見た方向を基準に、左右を定義している。また、洗濯機から見て洗濯機の正面に立つユーザに近い側を「前」、遠い側を「後ろ」と定義している。本明細書において「横幅方向」とは、上記定義における左右方向を意味する。本明細書において「奥行方向」とは、上記定義における前後方向を意味する。図中において、＋Ｘ方向が右方向、－Ｘ方向が左方向、＋Ｙ方向が後方向、－Ｙ方向が前方向、＋Ｚ方向が上方向、－Ｚ方向が下方向である。

【0009】

また、以下の説明において、中心軸線Ｊの軸方向を単に「軸方向」と呼ぶ。なお、本実施形態において、中心軸線Ｊは、前方から後方に向けて下側に傾いて配置される。軸方向の両側のうち前方側かつ斜め上方を向く方向を「軸方向一方側Ｄ１」と呼び、後方側かつ斜め下方を向く方向を「軸方向他方側Ｄ２」と呼ぶ場合がある。また、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合がある。さらに、中心軸線Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。

【0010】

（洗濯機）
洗濯機１は、筐体２、扉２ａ、水受槽３、ドラム（回転槽）４、モータ１０、注水管５、および排水管６を有する。本実施形態の洗濯機１は、ドラム式の洗濯機である。

【0011】

筐体２は、例えば鋼板によって全体として矩形箱状に構成されている。筐体２は、水受槽３、ドラム４、モータ１０、注水管５、および排水管６を収容する。筐体２は、洗濯機１の外観を形成する。筐体２の前方に配置される側壁板には、出入口２ｂが設けられる。出入口２ｂには、扉２ａが装着される。扉２ａは出入口２ｂを覆う。

【0012】

扉２ａは、閉鎖状態および開放状態のいずれかへユーザが前方から操作可能である。扉２ａの閉鎖状態では、出入口２ｂが閉鎖される。また、扉２ａの開放状態では、出入口２ｂが開放される。

【0013】

水受槽３は、筐体２の内面にサスペンションなどを介して固定される。水受槽３は、中心軸線Ｊを中心として配置される円筒状である。水受槽３は、前方から後方に向けて下降する傾斜状態に配置される。

【0014】

水受槽３は、中心軸線Ｊを中心とする円筒部３ｄと、円筒部３ｄの軸方向他方側Ｄ２の開口を覆う底部３ｅと、を有する。すなわち、水受槽３は、軸方向一方側Ｄ１に開口する有底の筒状である。水受槽３の内部空間には、ドラム４が収容される。また、水受槽３の底部３ｅの軸方向他方側Ｄ２を向く面には、モータ１０のステータ３０が固定される。水受槽３の軸方向一方側Ｄ１の開口は、扉２ａによって開閉可能に閉塞される。

【0015】

ドラム４は、中心軸線Ｊを中心とするドラム円筒部４ｄと、ドラム円筒部４ｄの軸方向他方側Ｄ２の開口を覆うドラム底部４ｅと、を有する。すなわち、ドラム４は、軸方向一方側Ｄ１に開口する有底の筒状である。ドラム底部４ｅのモータ１０のロータ２０から延び出る回転シャフト４０が固定される。すなわち、ドラム４は、ロータ２０に連結される。これにより、ドラム４は、中心軸線Ｊ周りに回転する。

【0016】

ドラム４の軸方向一方側Ｄ１の開口は、出入口２ｂに対向する。扉２ａの開放状態において、ドラム４の内部は、出入口２ｂを介して前方に開放される。洗濯物は、出入口２ｂからドラム４の内部に投入される。

【0017】

ドラム円筒部４ｄには、複数の貫通孔４ｂが形成される。ドラム４の内部空間は、複数の貫通孔４ｂを通してドラム４の外部空間と繋がる。水受槽３の内部に導入された水は、貫通孔４ｂを通してドラム４の内部に浸入する。

【0018】

ドラム円筒部４ｄの内側面には、複数のバッフル４ａが固定される。複数のバッフル４ａのそれぞれは、ドラム４が回転することに応じて、中心軸線Ｊを中心に周方向へ移動する。ドラム４内の洗濯物は、複数のバッフル４ａのそれぞれに引っ掛かりながら周方向へ移動した後に重力で落下することにより、撹拌される。

【0019】

注水管５は、水受槽３の上側に配置される。注水管５は、給水弁などを介して水道の蛇口に接続される。注水管５は、水受槽３の内部に水を注入する。排水管６は、水受槽３の最底部に配置される。排水管６には、排水弁が設けられる。排水管６は、水受槽３内に貯留された水を排水する。

【0020】

（モータ）
図２は、本実施形態のモータ１０の断面模式図である。
図２に示すように、本実施形態のモータ１０は、アキシャルギャップ型のモータである。一般的に、洗濯機のドラムを回転させるモータとしては、コイルとマグネットとが径方向に対向させるラジアルギャップ型のモータが採用される。ラジアルギャップ型のモータでは、薄型化を目的としてコイルおよびマグネットの軸方向の寸法を小型化すると、コイルとマグネットの対向面積も小さくなり、回転速度および回転トルクを十分に得難くなるという問題がある。これに対し、アキシャルギャップ型のモータでは、コイルとマグネットとの対向面積を大きく確保し易く、モータを薄型化した場合であってもモータの回転速度およびトルクを高め易い。本実施形態によれば、洗濯機１のドラム４を回転させるモータ１０としてアキシャルギャップ型のモータを採用することによって、モータ１０の回転速度およびトルクを十分に確保しつつモータ１０の薄型化を図ることができる。水受槽３の後方側に配置されるモータ１０を薄型化することで、水受槽３の後方側のスペースを小さくすることができ、洗濯機１の前後方向に小型化できる。

【0021】

モータ１０は、中心軸線Ｊを中心として回転するロータ２０と、ロータ２０に連結される回転シャフト４０と、中心軸線Ｊの軸方向に隙間を介してロータ２０に対向するステータ３０と、ベアリング５ｐと、を備える。

【0022】

（ステータ）
ステータ３０は、ステータコア３１と、複数のコイル３５と、ベアリングホルダ３６と、ステータ保持部（保持部）３９と、を有する。ステータ３０は、中心軸線Ｊを中心とする円環状である。

【0023】

ステータコア３１は、コアバック部３２と、複数のティース部３３と、を有する。コアバック部３２は、中心軸線Ｊを中心とし軸方向と直交する平面に沿う円板状である。コアバック部３２の中央には、貫通孔３１ｈが設けられる。貫通孔３１ｈには、ベアリングホルダ３６が固定される。

【0024】

コアバック部３２には、周方向に沿って並ぶ複数の固定孔３２ｈが設けられる。固定孔３２ｈは、コアバック部３２を軸方向に貫通する。固定孔３２ｈには、固定ネジ３４が挿入される。また、固定ネジ３４は、水受槽３の底部３ｅに設けられるネジ孔３ｆに挿入される。これにより、ステータコア３１は、水受槽３の底部３ｅの軸方向他方側を向く面に固定される。

【0025】

複数のティース部３３は、コアバック部３２の軸方向他方側Ｄ２を向く面から軸方向他方側Ｄ２に突出する。複数のティース部３３は、中心軸線Ｊの周方向に沿って等間隔に並ぶ。ティース部３３は、軸方向から見て等脚台形形状である。軸方向から見て、ティース部３３の互いに平行な二辺は、中心軸線Ｊの径方向と直交して延びる。また、ティース部３３を軸方向から見て互いに平行な二辺のうち、短辺が中心軸線Ｊ側に配置され、長辺が中心軸線Ｊから離れた側に配置される。

【0026】

コイル３５は、図示略のインシュレータを介してティース部３３に巻き回される。図示略のインシュレータは、例えばボビン状である。コイル３５は、複数のティース部３３にそれぞれ装着される。複数のコイル３５は、周方向にそって並ぶ。コイル３５の端部は、ステータ３０から引き出されて電源装置に接続される。これにより、コイル３５には、電流が流される。それぞれのコイル３５は、中心軸線Ｊと平行な軸線周りに巻き回される。したがって、コイル３５は、電流が流されることで軸方向に磁極を形成する。すなわち、コイル３５は、軸方向に対向するロータ２０側に磁極を形成する。

【0027】

ベアリングホルダ３６は、中心軸線Ｊを中心とする筒状である。ベアリングホルダ３６は、内周面においてベアリング５ｐを保持する。ベアリングホルダ３６は、ステータコア３１の貫通孔３１ｈに固定される。

【0028】

ステータ保持部３９は、絶縁性の樹脂材料からなる。ステータ保持部３９は、ステータコア３１、複数のコイル３５、ベアリングホルダ３６、および水受槽３の底部３ｅの一部を埋め込むインサート成形によって成形される。これにより、ステータ保持部３９は、ステータコア３１、複数のコイル３５、およびベアリングホルダ３６を保持するとともに、ステータ３０を水受槽３の底部３ｅに強固に固定する。

【0029】

本実施形態によれば、ステータ３０のステータコア３１は、水受槽３の底部３ｅに接触する。このため、ステータ３０から生じた熱を水受槽３に伝えることができる。水受槽３は、金属材料から構成され熱容量が大きい上、内側に水を貯留することで水によって冷却される。本実施形態によれば、ステータ３０を水受槽３に接触させることで、ステータ３０の熱を水受槽３に移動してステータ３０冷却し、ステータ３０を安定的に動作させることができる。

【0030】

本実施形態によれば、ステータ３０は、水受槽３の底部３ｅの軸方向他方側の面に固定される。このため、ステータ３０と水受槽３の底部３ｅを軸方向において一体的に構成することができ、モータ１０と水受槽３とを全体として小型化できる。

【0031】

本実施形態によれば、ステータ保持部３９は、ステータ３０の少なくとも一部、および水受槽３の底部３ｅの少なくとも一部を埋め込み保持する。このため、ステータ３０と水受槽３とを単一の部品として扱うことが可能となり、組み立て工程を簡素化できる。

【0032】

（ロータ）
ロータ２０は、ステータ３０の軸方向他方側Ｄ２に位置する。すなわち、ロータ２０は、コイル３５の軸方向他方側に配置される。ロータ２０は、回転シャフト４０に固定される。また、上述したようにステータ３０は、水受槽３の底部３ｅに固定される。ドラム４のドラム底部４ｅ、水受槽３の底部３ｅ、ステータ３０、およびロータ２０は、軸方向一方側Ｄ１から軸方向他方側Ｄ２に向かってこの順で並ぶ。

【0033】

回転シャフト４０は、中心軸線Ｊを中心として延びる。回転シャフト４０は、ロータ２０に固定されて、ロータ２０とともに中心軸線Ｊ周りに回転する。回転シャフト４０は、水受槽３の底部３ｅの中央に設けられる貫通孔３ｈを通過する。なお、貫通孔３ｈと回転シャフト４０との間には、図示略のシール構造が設けられる。回転シャフト４０は、ベアリング５ｐを介して、ステータ３０に回転可能に支持される。また、回転シャフト４０は、軸方向一方側Ｄ１の端部において、ドラム４のドラム底部４ｅに固定される。すなわち、ロータ２０は、回転シャフト４０を介してドラム４のドラム底部４ｅに固定される。ロータ２０のトルクは、回転シャフト４０を介してドラム４に伝達される。

【0034】

ロータ２０は、バックヨーク２１と、複数のマグネット２４と、ロータ保持部２９と、を有する。ロータ２０は、中心軸線Ｊを中心とする円環状である。バックヨーク２１は、マグネット２４の軸方向他方側Ｄ２に位置する。ロータ２０は、バックヨーク２１において回転シャフト４０に固定される。

【0035】

ロータ保持部２９は、バックヨーク２１および複数のマグネット２４を埋め込むインサート成形によって成形される。ロータ保持部２９は、バックヨーク２１および複数のマグネット２４を保持する。

【0036】

複数のマグネット２４は、中心軸線Ｊを中心とする周方向に沿って並ぶ。マグネット２４は、軸方向を磁極方向とする。周方向に並ぶ複数のマグネット２４は、Ｎ極とＳ極とを交互に反転して配置される。マグネット２４は、ロータ保持部２９によって保持される。

【0037】

本実施形態において、マグネット２４は、フェライト磁石である。しかしながら、マグネット２４は、他の種類の磁石（例えば、ネオジム磁石のような希土類磁石）であってもよい。

【0038】

マグネット２４は、異方性磁石であっても等方性磁石であってもよい。マグネット２４が、異方性磁石である場合、マグネット２４の磁化容易軸を軸方向とすることで、マグネット２４の軸方向の磁力を全体的に高めることができる。一方で、マグネット２４として等方性磁石を用いる場合には、異方性磁石と比較してロータ２０を安価に製造できる。

【0039】

図３は、中心軸線Ｊと直交する平面に沿うロータ２０の断面図である。
複数のマグネット２４は、軸方向から見て等脚台形形状である。マグネット２４は、軸方向から見て、互いに平行な短辺２４ａおよび長辺２４ｂと、短辺２４ａと長辺２４ｂとを繋ぐ一対の周端辺２４ｃと、を有する。

【0040】

短辺２４ａおよび長辺２４ｂは、中心軸線Ｊの径方向と直交して延びる。また、短辺２４ａおよび長辺２４ｂのうち、短辺２４ａは中心軸線Ｊ側に配置され、長辺２４ｂは中心軸線Ｊから離れた側に配置される。

【0041】

周端辺２４ｃは、中心軸線Ｊの径方向に沿って延びる。周方向に隣り合うマグネット２４の周端辺２４ｃ同士は、周方向において互いに対向する。周方向に隣り合うマグネット２４の周端辺２４ｃ同士は、互いに接触していても、間に隙間が設けられていてもよい。

【0042】

図４は、図３のIV－IV線に沿う断面図である。
図４に示すように、マグネット２４は、軸方向一方側Ｄ１を向く対向面２４ｐと、軸方向他方側Ｄ２を向く反対面２４ｑと、を有する。対向面２４ｐは、周方向に沿って中央部を頂点として軸方向一方側Ｄ１に突出する湾曲面である。一方で、反対面２４ｑは、平坦面である。したがって、マグネット２４の軸方向に沿う厚さ寸法は、周方向の中央部から周方向両側に向かって小さくなる。マグネット２４の厚さ寸法は、周方向の中央部において、最も大きくなる。

【0043】

なお、本実施形態では、マグネット２４の同一の周方向位置における軸方向に沿う厚さは一様である。マグネット２４の平面視形状は、上述したように等脚台形形状である。対向面２４ｐは、２つの周端辺２４ｃからマグネット２４の周方向中央側に向かうに従って山型に湾曲する。

【0044】

本実施形態によれば、マグネット２４は、周方向の中央部の軸方向の厚さ寸法が周方向の両端部の軸方向の厚さ寸法より大きい。このため、本実施形態のマグネット２４は、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強い。結果的に、マグネット２４が軸方向一方側Ｄ１（すなわちステータ３０側）に形成する磁界の磁束密度の分布を、周方向にマグネット２４の中央部をピークとする正弦波に近づけることができ、ロータ２０の駆動トルクを安定させることができる。本実施形態によれば、安定した回転を実現できるモータ１０および洗濯機１を提供することができる。

【0045】

本実施形態によれば、対向面２４ｐは、軸方向一方側Ｄ１（すなわち、ステータ３０側）に向かって突出する湾曲面である。このため、対向面２４ｐは、周方向の中央部において最もステータ３０に近づき、周方向両側に向かうにしたステータ３０から離間する。このため、マグネット２４がステータ３０に及ぼす磁束密度の分布を周方向の中央部においてより一層高めることができ、ロータ２０の駆動トルクの安定性を高めることができる。

【0046】

本実施形態によれば、対向面２４ｐは、ロータ保持部２９に埋め込まれる埋込領域２４ｉと、ロータ保持部２９から露出する露出領域２４ｓと、を有する。露出領域２４ｓは、対向面２４ｐの周方向の中央部に位置する。埋込領域２４ｉは、露出領域２４ｓの周方向両側であって、対向面２４ｐの周方向の両端部に一致する。

【0047】

本実施形態によれば、マグネット２４は、ロータ保持部２９から露出する露出領域２４ｓを有する。マグネット２４は、露出領域２４ｓにおいてロータ保持部２９を成形する金型の内側面に接触する。本実施形態のロータ２０のように、複数のマグネット２４が周方向に並ぶ場合、マグネット２４の位置精度がモータ１０の出力性能に大きな影響を与える。本実施形態によれば、マグネット２４を、ロータ保持部２９を成形する金型の内側面に接触させることで、ロータ保持部２９の成形後のマグネット２４の位置精度を高めることができる。

【0048】

本実施形態によれば、露出領域２４ｓは、軸方向一方側Ｄ１（すなわち、ステータ３０側）を向く。マグネット２４は、露出領域２４ｓにおける金型との接触により、金型内で径方向に位置決めされる。マグネット２４とステータ３０との距離の精度は、モータ１０の出力性能に特に大きな影響を与える。本実施形態によれば、複数のマグネット２４とステータ３０との径方向の距離を高精度に一致させることができ、モータ１０の出力性能を高めることができる。

【0049】

本実施形態によれば、露出領域２４ｓがステータ３０に対向する対向面２４ｐに位置する。このため、露出領域２４ｓとステータ３０との間の磁束の流れをロータ保持部２９が阻害することを抑制でき、モータ１０の出力性能を高めることができる。

【0050】

本実施形態によれば、マグネット２４の対向面２４ｐにおいて、露出領域２４ｓの周方向両側には、ロータ保持部２９に埋め込まれる埋込領域２４ｉが設けられる。マグネット２４には、モータ１０の駆動時にステータ３０側に大きな力が加わる。ロータ保持部２９は、マグネット２４の埋込領域２４ｉにおいて、マグネット２４の軸方向一方側Ｄ１（すなわち、ステータ３０側）への移動を抑制する。本実施形態によれば、ロータ保持部２９は、マグネット２４のステータ３０側への移動を確実に抑制する。

【0051】

＜変形例＞
上述の実施形態では、マグネット２４の厚さ寸法を周方向の中央部において周方向の両端部より大きくすることで、マグネット２４の周方向の磁力分布を正弦波に近づける構成について説明した。しかしながら、マグネットの磁力分布を調整する方法は、上述の実施形態に限定されることはなく、以下に説明する変形例１、２の構成を採用することもできる。また、ロータ、ステータ、ドラム、および水受槽の位置関係についても、上述の実施形態に限定されることなく、以下に説明する変形例３の構成を採用できる。
なお、以下の変形例の説明において、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0052】

（変形例１）
図５は、上述の実施形態に採用可能なロータ１２０の断面模式図である。図５は、上述の実施形態における図４に対応する。

【0053】

本変形例のロータ１２０は、上述の実施形態と比較してマグネット１２４の構成が主に異なる。なお、本変形例のロータ１２０が搭載されるモータのステータは、上述の実施形態と同様の構成とすることができる。

【0054】

上述の実施形態と同様に、本変形例のロータ１２０は、バックヨーク２１と、複数のマグネット１２４と、バックヨーク２１および複数のマグネット１２４を埋め込むロータ保持部１２９と、を有する。上述の実施形態と同様に、複数のマグネット１２４は、軸方向から見て等脚台形形状である。本変形例のマグネット１２４の軸方向の厚さ寸法は一様である。

【0055】

本変形例のマグネット１２４は、周方向の中央部と周方向の両端部とで配向方向が互いに異なる異方性磁石である。より具体的には、マグネット１２４は、周方向の中央部において軸方向を磁化容易軸方向とし、周方向の両端部において、軸方向に対し傾斜した方向を磁化容易軸方向としている。マグネット１２４の周方向の両側の磁化容易軸方向は、軸方向に対して傾斜していれば傾斜角度は限定されず、図５に示すように周方向に沿う方向であってもよい。

【0056】

本変形例によれば、マグネット１２４は、軸方向に磁化されている。このため、マグネット１２４は、磁化容易方向を軸方向とする周方向の中央部において磁力が最も強くなり、磁化容易方向を軸方向に対し傾斜させた周方向の両端部において磁力が比較的弱くなる。すなわち、本変形例のマグネット１２４は、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強い。結果的に、マグネット１２４が軸方向一方側Ｄ１（すなわちステータ３０側）に形成する磁界の磁束密度の分布を、周方向にマグネット１２４の中央部をピークとする正弦波に近づけることができ、ロータ１２０の駆動トルクを安定させることができる。

【0057】

（変形例２）
図６は、上述の実施形態に採用可能なロータ２２０の断面模式図である。図６は、上述の実施形態における図３に対応する。

【0058】

本変形例のロータ２２０は、上述の実施形態と比較してマグネット２２４の構成が主に異なる。なお、本変形例のロータ２２０が搭載されるモータのステータは、上述の実施形態と同様の構成とすることができる。

【0059】

上述の実施形態と同様に、本変形例のロータ２２０は、バックヨーク（図示略）と、複数のマグネット２２４と、バックヨークおよび複数のマグネット２２４を埋め込むロータ保持部２２９と、を有する。本変形例のマグネット２２４の軸方向の厚さ寸法は一様である。

【0060】

本変形例の複数のマグネット２２４は、軸方向から見て円形である。このため、マグネット２２４の径方向の長さ寸法は、周方向の中央部から周方向両側に向かって小さくなる。マグネット２２４の径方向の長さ寸法は、周方向の中央部において、最も大きくなる。

【0061】

本実施形態によれば、マグネット２２４は、周方向の中央部の径方向の長さ寸法が周方向の両端部の径方向の長さ寸法より大きい。このため、本実施形態のマグネット２２４は、周方向の中央部の磁力が周方向の両端部の磁力より強い。結果的に、マグネット２２４が軸方向一方側Ｄ１（すなわちステータ３０側）に形成する磁界の磁束密度の分布を、周方向にマグネット２２４の中央部をピークとする正弦波に近づけることができ、ロータ２２０の駆動トルクを安定させることができる。

【0062】

（変形例３）
図７は、上述の実施形態に採用可能なモータ３１０の断面模式図である。図７は、上述の実施形態における図２に対応する。

【0063】

本変形例のモータ３１０は、上述の実施形態と比較してロータ３２０およびステータ３３０の配置が異なる。

【0064】

本変形例のモータ３１０は、上述の実施形態と同様に、中心軸線Ｊを中心として回転するロータ３２０と、ロータ３２０に連結される回転シャフト３４０と、中心軸線Ｊの軸方向に隙間を介してロータ３２０に対向するステータ３３０と、ベアリング５ｐと、を備える。

【0065】

ロータ３２０は、バックヨーク３２１と、複数のマグネット３２４と、ロータ保持部３２９と、を有する。ロータ３２０は、中心軸線Ｊを中心とする円環状である。バックヨーク３２１は、ロータ３２０の軸方向一方側Ｄ１に位置する。ロータ３２０は、バックヨーク３２１において回転シャフト３４０に固定される。

【0066】

回転シャフト３４０は、中心軸線Ｊを中心として延びる。回転シャフト３４０は、ロータ３２０に対して軸方向一方側Ｄ１および軸方向他方側Ｄ２に延びる。回転シャフト３４０の軸方向一方側Ｄ１の端部は、水受槽３の底部３ｅの中央に設けられる貫通孔３ｈを通過してドラム４のドラム底部４ｅに固定に固定される。また、回転シャフト３４０の軸方向他方側Ｄ２の端部は、ベアリング５ｐを介して、ステータ３３０に回転可能に支持される。

【0067】

ステータ３３０は、ロータ３２０の軸方向他方側Ｄ２に位置する。ステータ３３０は、ステータコア３３１と、複数のコイル３３５と、ベアリングホルダ３３６と、ステータ保持部３３９と、を有する。ステータ３３０は、中心軸線Ｊを中心とする円環状である。ステータ保持部３３９は、ステータコア３３１、および複数のコイル３３５の一部を埋め込むインサート成形によって成形される。ステータ３３０は、ベアリングホルダ３３６においてベアリング５ｐを保持する。

【0068】

ステータコア３３１は、中心軸線Ｊを中心とする円板状のコアバック部３３２と、コアバック部３３２から軸方向一方側Ｄ１に突出するティース部３３３と、脚部３３８と、を有する。

【0069】

コアバック部３３２の中央には、貫通孔３３１ｈが設けられる。ステータ３３０は、貫通孔３３１ｈにおいてベアリングホルダ３３６を保持する。ティース部３３３には、図示略のインシュレータを介してコイル３３５が巻き回される。コイル３３５は、電流が流されることで軸方向に磁極を形成する。すなわち、コイル３３５は、軸方向に対向するロータ３２０側に磁極を形成する。

【0070】

脚部３３８は、コアバック部３３２の外縁から軸方向一方側Ｄ１に延び出る。脚部３３８は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状である。脚部３３８は、軸方向一方側Ｄ１の端部に位置するフランジ部３３８ａを有する。フランジ部３３８ａには、周方向に沿って並ぶ複数の固定孔３３８ｈが設けられる。固定孔３３８ｈは、フランジ部３３８ａを軸方向に貫通する。固定孔３３８ｈには、固定ネジ３４が挿入される。固定ネジ３４は、水受槽３の底部３ｅに設けられるネジ孔３ｆに挿入される。これにより、ステータコア３３１は、水受槽３の底部３ｅの軸方向他方側Ｄ２を向く面に固定される。

【0071】

本変形例のモータ３１０によれば、ロータ３２０は、コイル３３５の軸方向一方側Ｄ１に配置される。また、ステータ３３０は、ロータ３２０を径方向外側から囲み先端部で水受槽３の底部３ｅに固定される脚部３３８を有する。

【0072】

アキシャルギャップ型のモータは、マグネット３２４とコイル３３５との対向面積を確保し易く、大きなトルクを得やすいという利点がある一方で、アキシャル方向に付与さる磁力に起因して、回転シャフト３４０の振れが大きくなりやすい。本変形例によれば、ロータ３２０がコイル３３５の軸方向一方側Ｄ１に配置することで、水受槽３の底部３ｅ側に近づけて配置できる。このため、回転シャフト３４０の振れを抑制することができる。

【0073】

本実施形態によれば、脚部３３８は、コイル３３５およびロータ３２０を径方向外側から囲む筒状である。したがって、脚部３３８は、モータ３１０の各部を覆うカバーとして機能する。これにより、モータ３１０を囲むカバーを別途用意することなく、モータ３１０の各部を埃および水分から保護することができる。

【0074】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0075】

例えば、上述の実施形態および変形例において、ロータのマグネットの配列として、ハルバッハ配列を採用してもよい。この場合には、ロータの磁束を、ステータ側に集中させることができ、ロータの駆動トルクをさらに高めることができる。

【0076】

上述の実施形態では、本発明の構成を採用する洗濯機として、ドラム式の洗濯機を例示した。しかしながら、本発明の構成は縦型の洗濯機に採用されていてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１…洗濯機、２，２０，１２０，２２０，３２０…ロータ、３…水受槽、３ｅ…底部、４…ドラム（回転槽）、１０，３１０…モータ、２４，１２４，２２４，３２４…マグネット、３０，３３０…ステータ、３５，３３５…コイル、３９…ステータ保持部（保持部）、３３８…脚部、Ｄ１…軸方向一方側、Ｄ２…軸方向他方側、Ｊ…中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】