(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面が開口した外槽と、
該外槽内に配設され、前面が開口したドラムと、
該ドラムの背面に固着された主軸と、
前記外槽の背面に固定されるとともに、中央部に略円筒形状の円筒部が形成され、該円筒部内に設けたベアリングを介して前記主軸を回転自在に支承する軸受と、
ロータとステータとからなり、前記ロータが前記主軸に固着され、前記ステータが前記軸受に固定されたアウタロータ形モータと、
を備え、
ロータは、外周同心円上に磁石取付部が形成されたロータハウジングと、該磁石取付部に取り付けられた複数の永久磁石とから構成され、
ロータハウジングには、磁石取付部よりも更に外周側に放射状に広がる翼体が所定角度間隔で複数形成され、
磁石取付部後方には、ロータハウジングの内周側と外周側とを連通する通気孔が貫通している、ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラム内に洗濯物を収容して洗濯、或いは洗濯及び乾燥を行なうドラム式洗濯機（ここでは、乾燥の機能を併せ持つものも「洗濯機」と呼ぶこととする）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドラム式洗濯機は、水平軸を中心に回転されるドラム内に洗濯物を収容し、洗いから乾燥迄を一貫して行なうことができるようになっている。ドラムの主軸を回転駆動する方法としては、外槽の下側にモータを取り付け、該モータ軸に固着したプーリとドラムの主軸に取り付けたプーリとをＶベルト等を用いて連結する、いわゆるベルトドライブによるものが一般的である。
【０００３】
これに対し、本願出願人は特願平９−２４２７０号にて、外槽の背面に取り付けたモータのモータ軸とドラムの主軸とを直結する、いわゆるダイレクトドライブ方式によるドラム式洗濯機を提案している。この洗濯機では、外槽は回転軸の回りに略均等な重量分布を有することになるので、バランス用の重錘を用いずに外槽の重心位置をドラムの回転中心に近付けることができ、その結果、ドラム回転時の外槽の振動を抑制するとともに軽量化が図れるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ドラムをダイレクト駆動する駆動源としてアウタロータ形モータを用いたドラム式洗濯機において、ロータが回転した場合でもステータのコアの最外周面とそれに対面するロータの永久磁石との間に所定のギャップができることが保証されるドラム式洗濯機を提供することにある。さらに、モータの巻線の冷却を効果的に行うことができるドラム式洗濯機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るドラム式洗濯機は、前面が開口した外槽と、該外槽内に配設され、前面が開口したドラムと、該ドラムの背面に固着された主軸と、前記外槽の背面に固定されるとともに、中央部に略円筒形状の円筒部が形成され、該円筒部内に設けたベアリングを介して前記主軸を回転自在に支承する軸受と、ロータとステータとからなり、前記ロータが前記主軸に固着され、前記ステータが前記軸受に固定されたアウタロータ形モータと、を備え、ロータは、外周同心円上に磁石取付部が形成されたロータハウジングと、該磁石取付部に取り付けられた複数の永久磁石とから構成され、ロータハウジングには、磁石取付部よりも更に外周側に放射状に広がる翼体が所定角度間隔で複数形成され、磁石取付部後方には、ロータハウジングの内周側と外周側とを連通する通気孔が貫通している、ことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
本発明に係るドラム式洗濯機では、ステータは軸受に固定されており、ロータが回転した場合でもステータのコアの最外周面とそれに対面するロータの永久磁石との間に所定のギャップができることが保証される。
【０００９】
また、比較的低い回転速度でもってロータが回転する場合でも、ステータのコイルやベアリングの温度が異常に高くなるのを防止できる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明に係るドラム式洗濯機の一実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す概略側面断面図、図２はこのドラム式洗濯機のモータ（図１中のＡ部）の詳細構造を示す側面断面図、図３はこのモータのロータの構造を示す、図２中のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００１１】
図１に示すように、このドラム式洗濯機では、外箱１の内部に、前面が開口した略円筒形状の外槽２が防振バネ３及びダンパ４により吊支され、外箱１前面には外槽２の前面開口を開閉するドア５が設けられている。外槽２内には同様に前面が開口したドラム６が配設されており、ドラム６の背面側端面には太径の主軸７が一体回転するように取り付けられている。一方、外槽２の背面側端面には、中央が略円筒状に形成され、該円筒部から外周側に向かって放射状に延伸する複数のアームを備える軸受８が固定されており、その円筒部内に設けられたベアリング９を介して主軸７を回転自在に支承している。主軸７の先端部にはモータ１０のロータ１１が固着され、他方、軸受８には該モータ１０のステータ２１が固定されている。モータ１０は、この洗濯機の奥行方向に扁平形状を有するアウタロータ形の直流ブラシレスモータであって、その構造の詳細は次の通りである。
【００１２】
図２に示すように、ロータ１１は、外周同心円上に磁石取着部１３が形成された樹脂材や金属材から成るロータハウジング１２と、該磁石取着部１３に取り付けられた複数の永久磁石１９とから構成される。磁石取付部１３はロータハウジング１２の周方向に所定角度毎に内側に突出するリブにより全周を所定数に区画するようになっており、該区画にＮ極とＳ極の永久磁石１９が交互に複数配列されている。なお、永久磁石１９は、ロータハウジング１２に対してインサート成形やその他の種々の方法で固着することができる。
【００１３】
図３にその詳細を示すように、ロータハウジング１２には、磁石取付部１３よりも更に外周側に放射状に広がる翼体１４が所定角度（図３では３０度）間隔で複数形成されている。また、隣接する翼体１４の前方を閉塞する前方壁部１５と、後方を閉塞する後方壁部１６とが翼体１４に連続して形成されている。したがって、翼体１４、前方壁部１５、後方壁部１６及び磁石取付部１３により、外周側のみが開放した空間が形成されている。また、磁石取着部１３後方には、ロータハウジング１２の内周側と外周側とを連通する通気孔１７が貫通している。更に、ロータハウジング１２内周にも、翼体と同一面内でリブ状の補助翼体１８が形成されている。このような構造を有するロータハウジング１２は主軸７の先端端面にネジ２０で螺着されており、両者は一体に回転するようになっている。
【００１４】
一方、ステータ２１は、樹脂材等から成る円環状部材であって外周側に放射状に突出して複数の中空のコイル支持部が形成されたステータハウジング２２と、該コイル支持部内に嵌挿されたコア（鉄心）２３と、該コイル支持部の外側に巻回されたコイル２４とから構成される。ステータハウジング２２はネジ２５により軸受８のアームに固定されており、後述のようにロータ１１が回転した場合でもコア２３の最外周面とそれに対面する永久磁石１９との間に所定のギャップができることが保証されている。
【００１５】
上記構成において、ステータ２１のコイル２４に図示しない制御回路から駆動電流が供給されると、コイル２４からギャップを隔てて対向する永久磁石１９に磁路が形成される。これによりロータ１１は回転し、主軸７を介して該ロータ１１と同一の回転速度でドラム６が回転駆動される。
【００１６】
翼体１４はロータハウジング１２と一体に回転し、上述のように隣接する翼体１４で略区画される空間に存在する空気は外周方向に強く押し出される。これにより該空間内の空気圧は瞬間的に下がるため、ロータハウジング１２内周側から通気孔１７を介して空気が流れ出る。また、それによりロータハウジング１２とステータ２１とで囲まれる空間内の空気圧は一時的に低下し、ステータ２１前方の、軸受８の隣接するアームの間隙を介して外側から空気が流れ込む。このようにして、図２中の矢印に示すような空気流が発生する。また、補助翼体１８は主として整流板の機能を有し、ロータハウジング１２の内周側から外周側への通気孔１７を介した空気の流れをより円滑にする。
【００１７】
上記空気流はステータ２１のコイル２４近傍を通過する。コイル２４は駆動電流の熱損失により発熱するが、このような空気流によって熱が運び去られるので、コイル２４及びその周囲の温度が異常に高くなることを防止することができる。また、上記空気流の一部は、ベアリング９を取り囲む軸受８の円筒部に接触する。主軸７が回転するとき、ベアリング９は摩擦により発熱する。特に、ドラム６の負荷量（洗濯物の量）が多い場合、つまりドラム６の回転軸周りの重量のアンバランスが大きいと、摩擦がより大きくなり発熱量も増加する。このような摩擦により発生した熱は、軸受８の円筒部に接触した空気流によって奪われるため、ベアリング９及びその周囲の温度が異常に高くなることも防止できる。
【００１８】
なお、上記翼体１４が大きいほどステータ２１の冷却効果は高くなるが、大きくするほど翼体１４により発生する風切り音が大きくなるとともに、空気抵抗の増加によってモータ１０の負荷が増加する。したがって、これらが許容し得る範囲で翼体１４の大きさを適宜に決めることが望ましい。
【００１９】
また、通常、この種の洗濯機では、外槽２の外径よりもかなり小さな外径を有するモータ１０でもって十分な性能を得ることができるため、外槽２背面側のモータ１０周囲は、利用されない空間（いわゆるデッドスペース）となっている。したがって、上記実施例のようにロータハウジング１２の外側に突出して翼体１４を設けても、モータ１０の最大外径寸法は外槽２の外径寸法より小さくすることができる。換言すれば、上述したモータの構成によれば、上記デッドスペースを有効に利用することができる。
【００２０】
ところで、上記実施例の構成では、主軸７を支持する２個のベアリング９を挟んで主軸７の両端にドラム６とロータ１１とがそれぞれ取り付けられる構造となっている。このような構造では、主軸７に接触する２個のベアリング９の間隔を広くすることが困難である。この２個のベアリング９の間隔を広げることができれば、より安定に主軸７が保持されるので、ドラム６や外槽２の振動を抑制することができる。
【００２１】
そこで、図４に示すように構造を変形することができる。この例では、軸受を、外槽２の背面端面に直接取り付ける前部軸受８１と、該前部軸受８１に取り付けられ、モータ１０の背面側で主軸７を支持する後部軸受８２とに分割している。主軸７は、前部軸受８１の内側の円筒部内に設けられたベアリング９と、後部軸受８２の内側の円筒部内に設けられたベアリング９とにより支承され、その両者の間の主軸７にロータ１１のロータハウジング１２が固定されている。これにより、ベアリング９の間隔を広げることができるとともに、回転駆動源であるロータ１１を挟んで前後で主軸７が支持されているので、ベアリング９自体にかかる負荷も減少し、ベアリングの破損等による故障等も少なくすることができる。
【００２２】
なお、上記実施例は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す概略側面断面図。
【図２】このドラム式洗濯機のモータ（図１中のＡ部）の詳細構造を示す側面断面図。
【図３】図２中のＢ−Ｂ’線断面図。
【図４】本発明の他の実施例によるドラム式洗濯機の概略側面断面図。
【符号の説明】
２…外槽                    ６…ドラム
７…主軸                    ８…軸受
９…ベアリング
１０…モータ
１１…ロータ                １２…ロータハウジング
１４…翼体                  １５…前方壁部
１６…後方壁部              １７…通気孔
１８…補助翼体              １９…永久磁石
２１…ステータ              ２２…ステータハウジング
２３…コア                  ２４…コイル
【図１】
0003548143.tif 000002
【図２】
0003548143.tif 000003
【図３】
0003548143.tif 000004
【図４】
0003548143.tif 000005