(57)【要約】【課題】水槽の背面に取り付けるモータでの電磁力による振動のピークとステータの水槽への取り付け手段とが一致するのを抑制し、振動、騒音の小さいものとする。【解決手段】水平または水平方向から下向き傾斜となるように設置した回転ドラム４、回転ドラム４を内包した水槽２、水槽２の背面に取り付けたモータ５と、モータ５の回転を回転ドラム４に伝達する回転軸４ａを備え、モータ５は、複数の取り付け手段３０により周方向複数の箇所で水槽２背面に取り付けたステータ５ａ、回転軸４ａに接続したロータ５ｂを有し、ステータ５ａから径方向に延びたティース２０ａの数を６Ｎ（Ｎは自然数）、取り付け手段３０の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることにより上記の目的を達成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形に形成されて開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるように設置されて洗濯物を収容する回転ドラムと、この回転ドラムを内包し洗濯機本体内に弾性支持された水槽と、この水槽の背面に取り付けた前記回転ドラムを駆動するモータと、このモータの回転を前記回転ドラムに伝達する回転軸とを備え、
前記モータは、周方向に配した複数の取り付け手段により複数の箇所で前記水槽の背面に取り付けられたステータと、前記回転軸に接続され水槽の背面部に回転自在に支持されたロータとを有し、前記ステータから放射状に延びたティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）、前記取り付け手段の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記モータの極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）とした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記ロータは、前記ステータの外側および内側に配設されたアウタロータとインナロータとを有した請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記取り付け手段の周方向での配置間隔の種類は、１つから取り付け手段の数までのうちの１つに設定してある請求項１〜３のいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有底円筒形に形成された回転ドラムを、開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるようにして水槽内に設置し、回転ドラムをモータにより回転駆動することにより回転ドラム内に収容した洗濯物を洗濯するドラム式洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなドラム式洗濯機は、例えば図９、図１０に示すように、洗濯機本体５１内にサスペンション構造によって弾性支持された水槽５２内に、多数の孔５３が形成された回転ドラム５４が配設され、回転ドラム５４はモータ５５によって回転駆動され、洗濯機本体５１の正面側に開閉自在に設けられた扉５６を開くことにより水槽５２の正面開口部及び回転ドラム５４の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム５４内から出し入れできるように構成されている。また、扉５６を開いて回転ドラム５４内に洗濯物を投入し、洗剤の投入を伴い運転を開始させると、水槽５２内には給水系５７から給水がなされ、給水された水は孔５３を通じて回転ドラム５４内にも所要量の水が給水される。モータ５５により回転ドラム５４が所定回転速度で回転駆動されると、回転ドラム５４内に収容された洗濯物は回転ドラム５４の内周面に設けられた攪拌突起５８に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられることにより洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水系５９により排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施され、すすぎ工程が終了すると回転ドラム５４を高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。
【０００３】
ところで、従来、洗濯工程やすすぎ工程を第１の回転数で回転ドラムを正逆回転駆動して実行するための正逆回転可能な第１のモータと、脱水工程を第２の回転数で回転ドラムを第２の速度で一方向に連続回転させる第２のモータとを水槽の背面に取り付け、Ｖベルトにて回転ドラムに回転を伝達する駆動方式（例えば、特許文献１参照。）や、水槽の背面に取り付けたモータの回転を回転ドラムの回転軸に直接伝達させる駆動方式（例えば、特許文献２参照。）、さらに、水槽の背面に取り付けるモータを、ステータの内周にロータを配したインナロータ式のモータ（例えば、特許文献３参照。）、あるいはステータの外周にロータを配したアウタロータ式のモータ（例えば、特許文献４参照。）等により回転ドラムを駆動する方式がある。
【０００４】
なお、図９は上記従来のドラム式洗濯機のインナロータ方式のモータ５５を使用した状態を示し、図１０は上記従来のドラム式洗濯機のアウタロータ方式のモータ５５を使用した状態を示している。いずれの場合においても、モータ５５は水槽５２の背面である外底面にステータ６０を取り付け、ロータ６１を回転ドラム５４の回転軸６２に取り付けている。
【０００５】
ステータ６０を水槽５２の外底面に取り付ける技術としては例えば特許文献３に開示されており、図１１に示すようにステータ６０およびロータ６１はモールドされ、ステータ６０のモールドに形成した取り付け足６３を螺子やボルト６４によって取り付けるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２６３２７１号公報
【特許文献２】特開２００６−４３１０５号公報
【特許文献３】特開２００５−１６８１１６号公報
【特許文献４】特開２００４−２１６１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のような取り付け手法は、取り付け足６３の配設数によっては、ステータ６０の電磁力による振動が原因した水槽５２の振動や騒音が発生することがあった。
【０００７】
このような問題につき本発明者が種々に実験をし検討を重ねた結果、三相交流を利用したステータ６０は電磁力による振動による径方向内側に変形するが、その振動およびそれによる変形の周方向分布がティースの配列位置に対応した規則性を有し、径方向内側への変形で見ると、ティース数１２では図１２に示すような分布となり、ティース数１８では図１１に示す分布となり、ティース数２４では図１４に示す分布となる。そこで、上記従来の取り付け手法のように取り付け足６３を周方向に等間隔に設けると、ティース数と取り付け足６３の数との関係からステータ６０の振動のピークの全位置と取り付け足６３の全位置とが同時に一致し、取り付け手段がその振動を水槽５２に伝達して振動、騒音を増大させることがあるのを知見した。
【０００８】
本発明の目的はそのような知見のもとに、水槽の背面に取り付けるモータでの電磁力による振動のピークとステータの水槽への取り付け手段とが一致するのを抑制し、振動、騒音の小さいドラム式洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係るドラム式洗濯機は、有底円筒形に形成されて開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるように設置されて洗濯物を収容する回転ドラムと、この回転ドラムを内包し洗濯機本体内に弾性支持された水槽と、この水槽の背面に取り付けた前記回転ドラムを駆動するモータと、このモータの回転を前記回転ドラムに伝達する回転軸とを備え、前記モータは、周方向に配した複数の取り付け手段により複数の箇所で前記水槽の背面に取り付けられたステータと、前記回転軸に接続され水槽の背面部に回転自在に支持されたロータとを有し、前記ステータから放射状に延びたティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）、前記取り付け手段の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることを特徴としている。
【００１０】
このような特徴によれば、モータはステータがその周方向に配した複数の取り付け手段により水槽の背面に取り付けられて、水槽内の回転ドラムに回転を伝達する回転軸に取り付けられたロータとの間の三相交流による電磁作用によって、ロータを回転させられる。これにより少なくとも回転軸を介して回転ドラムを駆動し、少なくとも洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程を実行することができる。ここで、ステータのティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）と、通常のように三相交流による回転特性のよい６の倍数に設定しても、取り付け手段の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることにより、ティースの数に応じて生じる周方向の振動分布のピーク位置と、取り付け手段の位置とが同時に一致しないようにすることができ、水槽に大きな振動が伝達されることが抑制される。
【００１１】
さらに、前記モータの極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）としたものとすることを特徴とすることにより、モータにおけるステータの巻線が電磁力の変動が急峻でなくなる分布巻タイプとなり、ステータおよび水槽の振動をさらに抑えられる。
【００１２】
さらに、前記ロータは、前記ステータの外側および内側に配設されたアウタロータとインナロータとを有したものであることを特徴とすることにより、１つのステータによって内外周のロータとの間で電磁作用をなくし、前記振動、騒音の低減の妨げになるようなことなく、ステータ内周側のデッドスペースを活かしてモータトルクを増大させられる。
【００１３】
さらに、前記取り付け手段の周方向での配置間隔の種類は、１つから取り付け手段の数までのうちの１つに設定したものであることを特徴とすることにより、周方向に等間隔なティースに対応して周方向にほぼ等間隔な繰り返しの分布で生じる振動のピークに対し取り付け手段の位置が同時に一致するのをより規則性を崩して回避し共振を防止しやすくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水槽内の回転ドラムを駆動して洗濯機の各工程を実行するモータにおけるステータのティース数を、回転特性のよい通常の６の倍数であることを確保して、しかも、取り付け手段の数Ｍと２Ｎとが互いに素の関係にあることから、ティースの数に応じて生じる周方向の振動分布の各ピーク位置と、各取り付け手段の位置とが同時に一致せず、水槽に大きな振動が伝達されることが抑制されるので、振動、騒音を低減することができる。
【００１５】
さらに、モータの極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）として電磁力の変動が急峻でなくなる分布巻タイプを採用することで、振動、騒音をさらに抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯機につき図１〜図８を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。
【００１７】
本実施の形態のドラム式洗濯機は既述した基本構成を有し、図１に示すように洗濯機本体１内にサスペンション構造によって弾性支持された水槽２内に、多数の孔３が形成された回転ドラム４が配設されている。回転ドラム４はモータ５によって回転駆動され、洗濯機本体１の正面側に開閉自在に設けられた扉６を開くことにより水槽２の正面開口部及び回転ドラム４の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム４内から出し入れできる。また、扉６を開いて回転ドラム４内に洗濯物を投入し、洗剤の投入を伴い運転を開始させると、水槽２内には給水系７から給水がなされ、給水された水は孔３を通じて回転ドラム４内にも所要量の水が給水される。モータ５により回転ドラム４が例えば４０ｒｐｍ程度の回転速度で回転駆動されると、回転ドラム４内に収容された洗濯物は回転ドラム４の内周面に設けられた攪拌突起８に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられることにより洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水系１１により排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施される。すすぎ工程が終了すると回転ドラム４を例えば１０００ｒｐｍ程度で高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。なお、本実施の形態のドラム式洗濯機は、送風機１２により水槽２および回転ドラム４内の空気を吸引して除湿および加熱を順次に行い乾いた高温空気として水槽２および回転ドラム４内に送風することを繰り返す乾燥系１３を装備したドラム式洗濯乾燥機といわれるドラム式洗濯機としてあり、前記脱水工程後に乾燥工程も自動実行される。
【００１８】
このような自動実行のために、操作パネル１４からのモード設定や制御プログラムに従い、マイクロコンピュータを搭載した制御基板９などの制御装置によってモータ５、給水系７、排水系１１、乾燥系１３を自動制御して選択工程、すすぎ工程、乾燥工程を行う機能を有している。なお、給水系７は電磁弁の開閉によって実線矢印で示すように適時に給水でき、また給水を利用して洗剤収容部の洗剤を水槽２内に適時に投入できるようになっている。排水系１１は電磁弁の開閉によって洗濯工程終了時、すすぎ工程終了時など必要なときに一点鎖線矢印で示すように排水できるようになっている。乾燥系１３は水槽２および回転ドラム４内の空気を送風機１２によって図１、図２に示す破線矢印で示すように 循環させる循環経路において、水槽２および回転ドラム４からの導入空気中の糸くずなどを捕集し除塵するフィルタ１５、除塵後の導入空気を除湿する除湿部１６、除湿後の空気を加熱して乾いた高温空気とする加熱部１７を有し、送風機１２は加熱部１７の下流に配置し湿気の影響を受けにくくしている。図示例では除湿部１６、加熱部１７は圧縮機１８により冷媒を循環されて循環空気と熱交換を行う蒸発器および凝縮器であり、空気調和機１９を構成するものとしてある。しかし、これに限られることはない。
【００１９】
回転ドラム４は回転軸４ａに水槽２の背面に取り付けたモータ５が直結されて、水槽２と共に、開口側から底部側に向けて回転軸方向を水平方向から角度θ＝２０±１０度に傾斜させて設置し、水平方向での設置の場合に比べ、回転ドラム４を同じ高さに設置しても開口が斜め上向きとなることで屈んだりする無理な姿勢を取らずに洗濯物を容易に出し入れできる。特に、本発明者等の経験からは傾斜角度θは２０±１０度とすることにより、子供（幼児を除く）から大人までの身長差があっても、車椅子利用者であっても、洗濯物の出し入れの作業が最も行い易い状態が得られる。また、回転ドラム４内に給水された水が背面側に溜まって少ない水量でも深い貯水状態が得られる利点もある。なお、図１に示す例では回転軸４ａは回転ドラム４の背面に直結してモータ５の回転を伝達するようにしているが、これに限られることはない。
【００２０】
ここで、本実施の形態の前記モータ５は、図４〜図７に示すように、周方向に配した複数の取り付け手段３０により水槽２の背面に複数の箇所で取り付けられたステータ５ａと、前記回転軸４ａに接続され水槽２の背面部に回転自在に支持されたロータ５ｂとを有し、ステータ５ａのコア２０から径方向に延びたティース２０ａの数を６Ｎ（Ｎは自然数）（例えば６、１２、１８等）、取り付け手段３０の数をＭ（例えば、５、７、１１等）としたとき、この例の２Ｎ＝６とＭ＝５のように、２ＮとＭが互いに素であるようにしている。これにより、モータ５はステータ５ａがその周方向に配した複数の取り付け手段３０により水槽２の背面に取り付けられて、水槽２内の回転ドラム４に回転を伝達する回転軸４ａに取り付けられたロータ５ｂとの間の三相交流による電磁作用によって、ロータ５ｂを回転させられる。これにより少なくとも回転軸４ａを介して回転ドラム４を駆動し、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程などを実行することができる。特に、ステータ５ａのティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）と、通常のように三相交流による回転特性のよい６の倍数に設定しても、取り付け手段３０の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることにより、図１０〜図１２にティース２０ａの数１２、１８、２４などに応じて生じる周方向の振動分布のピーク位置と、例えば図４、図６に示す５つの取り付け手段３０の位置とが同時に一致しないようにずらすことができ、水槽２に大きな振動が伝達されることが抑制される。
【００２１】
この結果、水槽２内の回転ドラム４を駆動して洗濯機の各工程を実行するモータ５におけるステータ５ａのティース数を回転特性のよい通常の６の倍数であることを確保して、しかも、取り付け手段３０の数Ｍと２Ｎとが互いに素の関係にあることから、ティース２０ａの数に応じて生じる周方向の振動分布の各ピーク位置と、各取り付け手段３０の位置とが同時に一致せず、水槽２に大きな振動が伝達されることが抑制されるので、ドラム式洗濯機から発生する振動、騒音を低減することができる。
【００２２】
同時に、前記モータ５の極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）（例えば、１０、２０、３０等）としたものとすることにより、モータ５におけるステータ５ａでの巻線１２４が電磁力の変動が急峻でなくなる分布巻タイプとなり、極数とティース数との比率を１０：６、２０：１２、３０：１８などとしてステータ５ａおよび水槽２の振動をさらに抑えられる。
【００２３】
また、本実施の形態のロータ５ｂはさらに、図１、図５に示すようにステータ５ａの外側および内側に配設された、図５に示す磁石２２およびそれに対応する図５に示すコア２ ３を持ったインナロータ５ｂ１とアウタロータ５ｂ２とを有したものとしている。これにより、１つのステータ５ａによって内外周のコア２３を持ったインナロータ５ｂ１およびアウタロータ５ｂ２との間で電磁作用をなくし、前記振動の伝達、騒音の発生の低減の妨げになるようなことなく、ステータ５ａ内周側に回転軸４ａの軸受部２４との間に得られるデッドスペースを活かしてモータトルクを増大させられる。このとき、図３、図５に示すように、巻線１２４を軸方向に巻回するトロイダル巻線を採用すれば、分布巻タイプでありながら巻線１２４の周長を短くでき、小型化、高効率を図ることが可能となるため好適である。
【００２４】
また、取り付け手段３０の周方向での配置間隔の種類は、１つから取り付け手段３０の数までのうちの１つに設定することにより、周方向に等間隔なティース２０ａに対応して周方向にほぼ等間隔な繰り返しの分布で生じる振動のピークに対し取り付け手段３０の位置が同時に一致するのをより規則性を崩して回避し共振を防止しやすくなる。従って、振動の伝達、および騒音の発生をさらに抑えられる。図示する例では図４に示すＡ、Ｂ、Ｃの３通りの配置間隔を採用し、乾燥系１３での水槽２内への高温空気の吹き込み、回転位置検出手段２６の取り付けや電源コネクタ２７の取り付けおよび電源コネクタ２７による電源との接続など周辺事情と併せ適宜な周方向配列に設定している。
【００２５】
さらに詳述すると、取り付け手段３０は図５、図６に示すように、ステータ５ａを樹脂材料によりモールドした樹脂モールド部分３１の水槽２への取り付け側である軸方向端面の外周に外方に延びて形成した取り付け足３２と、この取り付け足３２を水槽２の背面に設けた金属製のステータ取り付け座体３３に螺子締結するボルト３４などの締結具類とで構成している。このために各取り付け足３２には図４〜図６に示すように取り付け孔３２ａが設けられ、図５に示すようにこの取り付け孔３２ａに反水槽２側からボルト３４を通して水槽２の背面にボルト止めなどして設けたステータ取り付け座体３３の螺子孔３３ａにねじ合わせて締結することにより、ステータ５ａを水槽２の背面に確固に取り付けるようにしている。
【００２６】
また、ロータ５ｂも図５〜図７に示すように樹脂材料によってモールドされた樹脂モールド部分３７を有し、この樹脂モールド部分３７におけるステータ５ａの反水槽２側に被さる天井部３７ａの中央部に金属製のボス３８をインサートして形成した取り付け孔３７ｂを形成している。この取り付け孔３７ｂを前記軸受部２４に軸受された回転軸４ａの反水槽２側である後端部に、双方のセレーション部３７ｂ１、４ａ１ないしはキーとキー溝を係合させる回り止め作業を伴い嵌め合わせた後、押えワッシャ３９を当てがいボルト４０などの締結具類にて回転軸４ａに締結することにより、ロータ５ｂを回転軸４ａに確固に取り付けるようにしてある。しかし、モータ５の洗濯機本体１への取り付けを伴う組み立ての手順は種々に選択できる。
【００２７】
しかし、取り付け手段３０やステータ５ａとロータ５ｂとの回転方向の位置決め手段の具体的な構成や構造は既に知られる種々な方式のものと代替することができる。
【００２８】
ところで、水平方向での設置の場合に比べ洗濯物が回転軸方向にも低い位置に集まりやすい傾向を示し、絡み、捩れの発生を大きく改善し機械力の働きを高めながら皺も生じ難くすることを意図して、本実施の形態では、開口側から底部側に向けて回転軸方向が水平方向から下向き傾斜となるようにして設置した有底円筒形の回転ドラム４に対する制御基板９による駆動制御に関し、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満での急正弧回転、急逆弧回転を交互に繰り返す正逆弧回転駆動モードと、回転ドラム４の回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で回転ドラム４の連続回転を正逆交互に繰り返す正逆連続回転駆動モードとを備えたものとしている。従って、これら両駆動モードを必要に応じどのようにも実行することができる。
【００２９】
特に、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により洗濯物を最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられるし、この弧回転駆動を正逆交互に行うことで、洗濯物の持ち上げの最終時点ないしはその近傍で回転の反転のための減速ないしは制動状態が生じて洗濯物に与えられていた回転慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム内面から確実かつ瞬時に剥がして落すことができるし、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において左右交互に入れ換えられるので、洗濯物の解し作用を高められるし、機械力を及ぼすことができる。また、正逆弧回転駆動モードのみでは、洗濯物２１の絡み、捩れ、皺より等が軽減される一方で、洗濯物２１の上下方向の位置が入れ換り難く、洗いむらが生じやすいが、正逆連続回転駆動モードを併用することによって、洗濯物２１の上下方向の位置の入れ換えを実現することができ、すなわち、正逆連続回転駆動モードにおける洗濯物の絡み、捩れ、皺よりを軽減するとともに、正逆弧回転駆動モードにおける洗濯物に対する機械力付与の不均衡を軽減することで、両モードによって洗濯やすすぎ中の洗濯物に異なった２通りの挙動、具体的には正逆弧回転駆動モードによっては洗濯物２１の絡み、捩れ、皺よりを軽減しつつ、しっかりした手もみ洗いの挙動を、正逆連続回転駆動モードによっては洗濯物を大きく連続に動かしむらを軽減しながら洗う均一な洗い挙動を与えられる。また、正逆弧回転駆動モードは、急正回転、急逆回転を交互に繰り返す動作を行うので、モータ５にかかる駆動負荷が大きいが、モータ５にかかる駆動負荷が小さい正逆連続回転駆動モードを併用することによって、モータ５にかかる駆動負荷を軽減することができる。
【００３０】
特に、正逆弧回転駆動モードでは、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により図４に示す洗濯物２１を図８（ａ）の丸付き符号２、４、６に例示する破線位置から実線位置へと最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられる。また、この弧回転駆動を図８（ａ）に示す丸付き符号２、４、６、４、６・・の順に正逆交互に行うことで、図８（ａ）に示す丸付き符号３、５のように洗濯物２１の持ち上げの最終時点である実線位置ないしはその近傍で回転の反転のための減速ないしは制動状態が生じて洗濯物２１に与えられていた慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム４の内面から破線位置から実線位置への矢印で示すような放物線を描いて確実かつ瞬時に剥がして落すことができる。しかも、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において図８（ｂ）に示すように左右交互に入れ換えられるので、洗濯物２１の解し作用を高められるし、機械力を洗濯物２１に及ぼすことができる。
【００３１】
この結果、回転ドラム４の弧回転により洗濯物２１を回転ドラム４の左右片側上部まで持ち上げることを正逆交互に行い、洗濯物２１の持ち上げの最終時点ないしはその近傍での減速ないしは制動状態にて洗濯物２１をその慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム４の内面から確実かつ瞬時に剥がして回転ドラム４の左右反対側に落すことの繰り返しにより、弧回転ごとに洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を左右交互に入れ換え、洗濯物２１の解し作用を高めて絡みはもとより捩れや回転ドラム４の内面への貼り付きを防止し、洗濯物２１の取り出しが容易で洗濯物２１に皺が付くのを大幅に緩和することができる。また、洗濯物２１に機械力を及ぼすことができるし叩き作用による叩き洗い効果、叩きすすぎ効果、叩きによる皺伸ばし効果のある洗濯物２１の落下回数を大幅に増大するので、洗い効果を始めとするドラム式洗濯機が行う各工程での機能を実現できる。従って、このような正逆弧回転駆動モードを乾燥工程で実行することにより、脱水工程で洗濯物２１が洗濯工程、すすぎ工程終了時の絡み、捩れ、皺より状態にて回転ドラム４内面に強く押し付けられて脱水後の状態で貼り付き強く癖付けられることがあっても、洗濯物２１の持ち上げ位置および落下位置の左右交互の入れ換えと、それによる洗濯物２１同士の左右入れ換えを伴う高い解し作用、機械力の作用によってスムーズに解しながら、さらに正逆連続回転駆動モードを併用することによって、洗濯物２１の 上下入れ換えを行い、洗濯物２１個々への通気性を高めていき乾燥した高温空気が隅々まで及ぶようにすることができるのでむら無く短時間に乾燥させられる。また、水無し状態での洗濯物２１の落下時の叩き作用による皺伸ばしを伴い個々の洗濯物２１の捩れのほぐれによる拡がりと繊維の再生が図れるので仕上がり状態を大きく高められる。
【００３２】
このような回転ドラム４の正逆弧回転駆動モードを実現するにはモータ５に掛かる駆動負荷が非常に大きいが、既述したステータ５ａの内外周にインナロータ５ｂ１、アウタロータ５ｂ２をステータ５ａの内周側および外周側双方に配置してステータ５ａを配してトルクアップしたモータ５の採用によって、小さなモータ５で急反転の動作を有する正逆弧回転駆動モードを、急正弧回転と、急逆弧回転とを急激な制動を挟んで、洗濯物２１に図８に示すような理想的な挙動を与えるという過酷な条件にても難なく実行できる。しかし、正逆弧回転駆動モードと駆動負荷の低い正逆連続回転駆動モードとを交互に併用して行うことで機械負荷を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
回転ドラムを水平方向または傾斜して設置したドラム式洗濯機に実用して、ステータの電磁力が原因した振動、騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯機の要部構成を示す断面図。
【図２】同ドラム式洗濯機の内部を見た背面図。
【図３】同ドラム式洗濯機のモータ取り付け部分のほぼ半部を示す断面図。
【図４】同ドラム式洗濯機に採用しているモータの背面図。
【図５】同ドラム式洗濯機のモータの水槽の背面への取り付け状態を示す断面図。
【図６】同ドラム式洗濯機のモータのステータとロータとを分解した斜視図。
【図７】同ドラム式洗濯機のモータにおけるロータの背内側から見た斜視図。
【図８】同ドラム式洗濯機での正逆連続回転駆動モードでの工程図および洗濯物の挙動説明図。
【図９】インナロータタイプのモータを採用した従来のドラム式洗濯機を示す断面図。
【図１０】アウタロータタイプのモータを採用した従来のドラム式洗濯機を示す断面図。
【図１１】同ドラム式洗濯機のモータの背面図。
【図１２】三相交流ステータでのティース数１２の場合の電磁力により生じるステータの径方向内側への変形で見た周方向分布状態を示す説明図。
【図１３】三相交流ステータでのティース数１８の場合の電磁力により生じるステータの径方向内側への変形で見た周方向分布状態を示す説明図。
【図１４】三相交流ステータでのティース数２４の場合の電磁力により生じるステータの径方向内側への変形で見た周方向分布状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１  洗濯機本体
２  水槽
３  孔
４  回転ドラム
４ａ  回転軸
５  モータ
５ａ  ステータ
５ｂ  ロータ
５ｂ１  インナロータ
５ｂ２  アウタロータ
６  扉
７  給水系
９  制御基板
１１  排水系
１３  乾燥系
２０  コア
２０ａ  ティース
２２  磁石
２３  コア
２４  軸受部
３０  取り付け手段
３１、３７  樹脂モールド部分
３２  取り付け足
３３  ステータ取り付け座体
３４  ボルト
１２４  巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008194262.tif 000008
【図７】
2008194262.tif 000009
【図８】
2008194262.tif 000010
【図９】
2008194262.tif 000011
【図１０】
2008194262.tif 000012
【図１１】
2008194262.tif 000013
【図１２】
2008194262.tif 000014
【図１３】
2008194262.tif 000015
【図１４】
2008194262.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月14日(2007.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形に形成されて開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるように設置されて洗濯物を収容する回転ドラムと、この回転ドラムを内包し洗濯機本体内に弾性支持された水槽と、この水槽の背面に取り付けた前記回転ドラムを駆動するモータと、このモータの回転を前記回転ドラムに伝達する回転軸とを備え、
前記モータは、樹脂材料によりモールドされその樹脂モールドにより一体に外周から外方に延びて形成された複数の取り付け手段により複数の箇所で前記水槽の背面に取り付けられたステータと、前記回転軸に接続され水槽の背面部に回転自在に支持されたロータとを有し、前記ステータから放射状に延びたティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）、前記取り付け手段の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であると共に、前記モータの極数を１０Ｎとしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記ロータは、前記ステータの外側および内側に配設されたアウタロータとインナロータとを有した請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記取り付け手段の周方向での配置間隔の種類は、１つから取り付け手段の数までのうちの１つに設定した請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有底円筒形に形成された回転ドラムを、開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるようにして水槽内に設置し、回転ドラムをモータにより回転駆動することにより回転ドラム内に収容した洗濯物を洗濯するドラム式洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなドラム式洗濯機は、例えば図９、図１０に示すように、洗濯機本体５１内にサスペンション構造によって弾性支持された水槽５２内に、多数の孔５３が形成された回転ドラム５４が配設され、回転ドラム５４はモータ５５によって回転駆動され、洗濯機本体５１の正面側に開閉自在に設けられた扉５６を開くことにより水槽５２の正面開口部及び回転ドラム５４の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム５４内から出し入れできるように構成されている。また、扉５６を開いて回転ドラム５４内に洗濯物を投入し、洗剤の投入を伴い運転を開始させると、水槽５２内には給水系５７から給水がなされ、給水された水は孔５３を通じて回転ドラム５４内にも所要量の水が給水される。モータ５５により回転ドラム５４が所定回転速度で回転駆動されると、回転ドラム５４内に収容された洗濯物は回転ドラム５４の内周面に設けられた攪拌突起５８に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられることにより洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水系５９により排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施され、すすぎ工程が終了すると回転ドラム５４を高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。
【０００３】
ところで、従来、洗濯工程やすすぎ工程を第１の回転数で回転ドラムを正逆回転駆動して実行するための正逆回転可能な第１のモータと、脱水工程を第２の回転数で回転ドラムを第２の速度で一方向に連続回転させる第２のモータとを水槽の背面に取り付け、Ｖベルトにて回転ドラムに回転を伝達する駆動方式（例えば、特許文献１参照。）や、水槽の背面に取り付けたモータの回転を回転ドラムの回転軸に直接伝達させる駆動方式（例えば、特許文献２参照。）、さらに、水槽の背面に取り付けるモータを、ステータの内周にロータを配したインナロータ式のモータ（例えば、特許文献３参照。）、あるいはステータの外周にロータを配したアウタロータ式のモータ（例えば、特許文献４参照。）等により回転ドラムを駆動する方式がある。
【０００４】
なお、図９は上記従来のドラム式洗濯機のインナロータ方式のモータ５５を使用した状態を示し、図１０は上記従来のドラム式洗濯機のアウタロータ方式のモータ５５を使用した状態を示している。いずれの場合においても、モータ５５は水槽５２の背面である外底面にステータ６０を取り付け、ロータ６１を回転ドラム５４の回転軸６２に取り付けている。
【０００５】
ステータ６０を水槽５２の外底面に取り付ける技術としては例えば特許文献３に開示されており、図１１に示すようにステータ６０およびロータ６１はモールドされ、ステータ６０のモールドに形成した取り付け足６３を螺子やボルト６４によって取り付けるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２６３２７１号公報
【特許文献２】特開２００６−４３１０５号公報
【特許文献３】特開２００５−１６８１１６号公報
【特許文献４】特開２００４−２１６１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のような取り付け手法は、取り付け足６３の配設数によっては、ステータ６０の電磁力による振動が原因した水槽５２の振動や騒音が発生することがあった。
【０００７】
このような問題につき本発明者が種々に実験をし検討を重ねた結果、三相交流を利用したステータ６０は電磁力による振動による径方向内側に変形するが、その振動およびそれによる変形の周方向分布がティースの配列位置に対応した規則性を有し、径方向内側への変形で見ると、ティース数１２では図１２に示すような分布となり、ティース数１８では図１１に示す分布となり、ティース数２４では図１４に示す分布となる。そこで、上記従来の取り付け手法のように取り付け足６３を周方向に等間隔に設けると、ティース数と取り付け足６３の数との関係からステータ６０の振動のピークの全位置と取り付け足６３の全位置とが同時に一致し、取り付け手段がその振動を水槽５２に伝達して振動、騒音を増大させることがあるのを知見した。
【０００８】
本発明の目的はそのような知見のもとに、水槽の背面に取り付けるモータでの電磁力による振動のピークとステータの水槽への取り付け手段とが一致するのを抑制し、振動、騒音の小さいドラム式洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係るドラム式洗濯機は、有底円筒形に形成されて開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるように設置されて洗濯物を収容する回転ドラムと、この回転ドラムを内包し洗濯機本体内に弾性支持された水槽と、この水槽の背面に取り付けた前記回転ドラムを駆動するモータと、このモータの回転を前記回転ドラムに伝達する回転軸とを備え、前記モータは、樹脂材料によりモールドされその樹脂モールドにより一体に外周から外方に延びて形成された複数の取り付け手段により複数の箇所で前記水槽の背面に取り付けられたステータと、前記回転軸に接続され水槽の背面部に回転自在に支持されたロータとを有し、前記ステータから放射状に延びたティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）、前記取り付け手段の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であると共に、前記モータの極数を１０Ｎとしたことを特徴としている。
【００１０】
このような特徴によれば、モータはステータがその周方向に配した複数の取り付け手段により水槽の背面に取り付けられて、水槽内の回転ドラムに回転を伝達する回転軸に取り付けられたロータとの間の三相交流による電磁作用によって、ロータを回転させられる。これにより少なくとも回転軸を介して回転ドラムを駆動し、少なくとも洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程を実行することができる。ここで、ステータのティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）と、通常のように三相交流による回転特性のよい６の倍数に設定しても、取り付け手段の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることにより、ティースの数に応じて生じる周方向の振動分布のピーク位置と、取り付け手段の位置とが同時に一致しないようにすることができ、水槽に大きな振動が伝達されることが抑制され、さらに、前記モータの極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）としたものとすることを特徴とすることにより、モータにおけるステータの巻線が電磁力の変動が急峻でなくなる分布巻タイプとなり、ステータおよび水槽の振動をさらに抑えられる。
【００１１】
【００１２】
さらに、前記ロータは、前記ステータの外側および内側に配設されたアウタロータとインナロータとを有したものであることを特徴とすることにより、１つのステータによって内外周のロータとの間で電磁作用をなくし、前記振動、騒音の低減の妨げになるようなことなく、ステータ内周側のデッドスペースを活かしてモータトルクを増大させられる。
【００１３】
さらに、前記取り付け手段の周方向での配置間隔の種類は、１つから取り付け手段の数までのうちの１つに設定したものであることを特徴とすることにより、周方向に等間隔なティースに対応して周方向にほぼ等間隔な繰り返しの分布で生じる振動のピークに対し取り付け手段の位置が同時に一致するのをより規則性を崩して回避し共振を防止しやすくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水槽内の回転ドラムを駆動して洗濯機の各工程を実行するモータにおけるステータのティース数を、回転特性のよい通常の６の倍数であることを確保して、しかも、取り付け手段の数Ｍと２Ｎとが互いに素の関係にあることから、ティースの数に応じて生じる周方向の振動分布の各ピーク位置と、各取り付け手段の位置とが同時に一致せず、水槽に大きな振動が伝達されることが抑制され、さらに、前記モータの極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）としたものとすることを特徴とすることにより、モータにおけるステータの巻線が電磁力の変動が急峻でなくなる分布巻タイプとなり、ステータおよび水槽の振動をさらに抑えられるので、振動、騒音を低減することができる。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯機につき図１〜図８を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。
【００１７】
本実施の形態のドラム式洗濯機は既述した基本構成を有し、図１に示すように洗濯機本体１内にサスペンション構造によって弾性支持された水槽２内に、多数の孔３が形成された回転ドラム４が配設されている。回転ドラム４はモータ５によって回転駆動され、洗濯機本体１の正面側に開閉自在に設けられた扉６を開くことにより水槽２の正面開口部及び回転ドラム４の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム４内から出し入れできる。また、扉６を開いて回転ドラム４内に洗濯物を投入し、洗剤の投入を伴い運転を開始させると、水槽２内には給水系７から給水がなされ、給水された水は孔３を通じて回転ドラム４内にも所要量の水が給水される。モータ５により回転ドラム４が例えば４０ｒｐｍ程度の回転速度で回転駆動されると、回転ドラム４内に収容された洗濯物は回転ドラム４の内周面に設けられた攪拌突起８に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられることにより洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水系１１により排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施される。すすぎ工程が終了すると回転ドラム４を例えば１０００ｒｐｍ程度で高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。なお、本実施の形態のドラム式洗濯機は、送風機１２により水槽２および回転ドラム４内の空気を吸引して除湿および加熱を順次に行い乾いた高温空気として水槽２および回転ドラム４内に送風することを繰り返す乾燥系１３を装備したドラム式洗濯乾燥機といわれるドラム式洗濯機としてあり、前記脱水工程後に乾燥工程も自動実行される。
【００１８】
このような自動実行のために、操作パネル１４からのモード設定や制御プログラムに従い、マイクロコンピュータを搭載した制御基板９などの制御装置によってモータ５、給水系７、排水系１１、乾燥系１３を自動制御して選択工程、すすぎ工程、乾燥工程を行う機能を有している。なお、給水系７は電磁弁の開閉によって実線矢印で示すように適時に給水でき、また給水を利用して洗剤収容部の洗剤を水槽２内に適時に投入できるようになっている。排水系１１は電磁弁の開閉によって洗濯工程終了時、すすぎ工程終了時など必要なときに一点鎖線矢印で示すように排水できるようになっている。乾燥系１３は水槽２および回転ドラム４内の空気を送風機１２によって図１、図２に示す破線矢印で示すように循環させる循環経路において、水槽２および回転ドラム４からの導入空気中の糸くずなどを捕集し除塵するフィルタ１５、除塵後の導入空気を除湿する除湿部１６、除湿後の空気を加熱して乾いた高温空気とする加熱部１７を有し、送風機１２は加熱部１７の下流に配置し湿気の影響を受けにくくしている。図示例では除湿部１６、加熱部１７は圧縮機１８により冷媒を循環されて循環空気と熱交換を行う蒸発器および凝縮器であり、空気調和機１９を構成するものとしてある。しかし、これに限られることはない。
【００１９】
回転ドラム４は回転軸４ａに水槽２の背面に取り付けたモータ５が直結されて、水槽２と共に、開口側から底部側に向けて回転軸方向を水平方向から角度θ＝２０±１０度に傾斜させて設置し、水平方向での設置の場合に比べ、回転ドラム４を同じ高さに設置しても開口が斜め上向きとなることで屈んだりする無理な姿勢を取らずに洗濯物を容易に出し入れできる。特に、本発明者等の経験からは傾斜角度θは２０±１０度とすることにより、子供（幼児を除く）から大人までの身長差があっても、車椅子利用者であっても、洗濯物の出し入れの作業が最も行い易い状態が得られる。また、回転ドラム４内に給水された水が背面側に溜まって少ない水量でも深い貯水状態が得られる利点もある。なお、図１に示す例では回転軸４ａは回転ドラム４の背面に直結してモータ５の回転を伝達するようにしているが、これに限られることはない。
【００２０】
ここで、本実施の形態の前記モータ５は、図４〜図７に示すように、周方向に配した複数の取り付け手段３０により水槽２の背面に複数の箇所で取り付けられたステータ５ａと、前記回転軸４ａに接続され水槽２の背面部に回転自在に支持されたロータ５ｂとを有し、ステータ５ａのコア２０から径方向に延びたティース２０ａの数を６Ｎ（Ｎは自然数）（例えば６、１２、１８等）、取り付け手段３０の数をＭ（例えば、５、７、１１等）としたとき、この例の２Ｎ＝６とＭ＝５のように、２ＮとＭが互いに素であるようにしている。これにより、モータ５はステータ５ａがその周方向に配した複数の取り付け手段３０により水槽２の背面に取り付けられて、水槽２内の回転ドラム４に回転を伝達する回転軸４ａに取り付けられたロータ５ｂとの間の三相交流による電磁作用によって、ロータ５ｂを回転させられる。これにより少なくとも回転軸４ａを介して回転ドラム４を駆動し、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程などを実行することができる。特に、ステータ５ａのティース数を６Ｎ（Ｎは自然数）と、通常のように三相交流による回転特性のよい６の倍数に設定しても、取り付け手段３０の数をＭとしたとき、２ＮとＭが互いに素であることにより、図１０〜図１２にティース２０ａの数１２、１８、２４などに応じて生じる周方向の振動分布のピーク位置と、例えば図４、図６に示す５つの取り付け手段３０の位置とが同時に一致しないようにずらすことができ、水槽２に大きな振動が伝達されることが抑制される。
【００２１】
この結果、水槽２内の回転ドラム４を駆動して洗濯機の各工程を実行するモータ５におけるステータ５ａのティース数を回転特性のよい通常の６の倍数であることを確保して、しかも、取り付け手段３０の数Ｍと２Ｎとが互いに素の関係にあることから、ティース２０ａの数に応じて生じる周方向の振動分布の各ピーク位置と、各取り付け手段３０の位置とが同時に一致せず、水槽２に大きな振動が伝達されることが抑制されるので、ドラム式洗濯機から発生する振動、騒音を低減することができる。
【００２２】
同時に、前記モータ５の極数を１０Ｎ（Ｎは自然数）（例えば、１０、２０、３０等）としたものとすることにより、モータ５におけるステータ５ａでの巻線１２４が電磁力の変動が急峻でなくなる分布巻タイプとなり、極数とティース数との比率を１０：６、２０：１２、３０：１８などとしてステータ５ａおよび水槽２の振動をさらに抑えられる。
【００２３】
また、本実施の形態のロータ５ｂはさらに、図１、図５に示すようにステータ５ａの外側および内側に配設された、図５に示す磁石２２およびそれに対応する図５に示すコア２３を持ったインナロータ５ｂ１とアウタロータ５ｂ２とを有したものとしている。これにより、１つのステータ５ａによって内外周のコア２３を持ったインナロータ５ｂ１およびアウタロータ５ｂ２との間で電磁作用をなくし、前記振動の伝達、騒音の発生の低減の妨げになるようなことなく、ステータ５ａ内周側に回転軸４ａの軸受部２４との間に得られるデッドスペースを活かしてモータトルクを増大させられる。このとき、図３、図５に示すように、巻線１２４を軸方向に巻回するトロイダル巻線を採用すれば、分布巻タイプでありながら巻線１２４の周長を短くでき、小型化、高効率を図ることが可能となるため好適である。
【００２４】
また、取り付け手段３０の周方向での配置間隔の種類は、１つから取り付け手段３０の数までのうちの１つに設定することにより、周方向に等間隔なティース２０ａに対応して周方向にほぼ等間隔な繰り返しの分布で生じる振動のピークに対し取り付け手段３０の位置が同時に一致するのをより規則性を崩して回避し共振を防止しやすくなる。従って、振動の伝達、および騒音の発生をさらに抑えられる。図示する例では図４に示すＡ、Ｂ、Ｃの３通りの配置間隔を採用し、乾燥系１３での水槽２内への高温空気の吹き込み、回転位置検出手段２６の取り付けや電源コネクタ２７の取り付けおよび電源コネクタ２７による電源との接続など周辺事情と併せ適宜な周方向配列に設定している。
【００２５】
さらに詳述すると、取り付け手段３０は図５、図６に示すように、ステータ５ａを樹脂材料によりモールドした樹脂モールド部分３１の水槽２への取り付け側である軸方向端面の外周に外方に延びて形成した取り付け足３２と、この取り付け足３２を水槽２の背面に設けた金属製のステータ取り付け座体３３に螺子締結するボルト３４などの締結具類とで構成している。このために各取り付け足３２には図４〜図６に示すように取り付け孔３２ａが設けられ、図５に示すようにこの取り付け孔３２ａに反水槽２側からボルト３４を通して水槽２の背面にボルト止めなどして設けたステータ取り付け座体３３の螺子孔３３ａにねじ合わせて締結することにより、ステータ５ａを水槽２の背面に確固に取り付けるようにしている。
【００２６】
また、ロータ５ｂも図５〜図７に示すように樹脂材料によってモールドされた樹脂モールド部分３７を有し、この樹脂モールド部分３７におけるステータ５ａの反水槽２側に被さる天井部３７ａの中央部に金属製のボス３８をインサートして形成した取り付け孔３７ｂを形成している。この取り付け孔３７ｂを前記軸受部２４に軸受された回転軸４ａの反水槽２側である後端部に、双方のセレーション部３７ｂ１、４ａ１ないしはキーとキー溝を係合させる回り止め作業を伴い嵌め合わせた後、押えワッシャ３９を当てがいボルト４０などの締結具類にて回転軸４ａに締結することにより、ロータ５ｂを回転軸４ａに確固に取り付けるようにしてある。しかし、モータ５の洗濯機本体１への取り付けを伴う組み立ての手順は種々に選択できる。
【００２７】
しかし、取り付け手段３０やステータ５ａとロータ５ｂとの回転方向の位置決め手段の具体的な構成や構造は既に知られる種々な方式のものと代替することができる。
【００２８】
ところで、水平方向での設置の場合に比べ洗濯物が回転軸方向にも低い位置に集まりやすい傾向を示し、絡み、捩れの発生を大きく改善し機械力の働きを高めながら皺も生じ難くすることを意図して、本実施の形態では、開口側から底部側に向けて回転軸方向が水平方向から下向き傾斜となるようにして設置した有底円筒形の回転ドラム４に対する制御基板９による駆動制御に関し、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満での急正弧回転、急逆弧回転を交互に繰り返す正逆弧回転駆動モードと、回転ドラム４の回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で回転ドラム４の連続回転を正逆交互に繰り返す正逆連続回転駆動モードとを備えたものとしている。従って、これら両駆動モードを必要に応じどのようにも実行することができる。
【００２９】
特に、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により洗濯物を最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられるし、この弧回転駆動を正逆交互に行うことで、洗濯物の持ち上げの最終時点ないしはその近傍で回転の反転のための減速ないしは制動状態が生じて洗濯物に与えられていた回転慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム内面から確実かつ瞬時に剥がして落すことができるし、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において左右交互に入れ換えられるので、洗濯物の解し作用を高められるし、機械力を及ぼすことができる。また、正逆弧回転駆動モードのみでは、洗濯物２１の絡み、捩れ、皺より等が軽減される一方で、洗濯物２１の上下方向の位置が入れ換り難く、洗いむらが生じやすいが、正逆連続回転駆動モードを併用することによって、洗濯物２１の上下方向の位置の入れ換えを実現することができ、すなわち、正逆連続回転駆動モードにおける洗濯物の絡み、捩れ、皺よりを軽減するとともに、正逆弧回転駆動モードにおける洗濯物に対する機械力付与の不均衡を軽減することで、両モードによって洗濯やすすぎ中の洗濯物に異なった２通りの挙動、具体的には正逆弧回転駆動モードによっては洗濯物２１の絡み、捩れ、皺よりを軽減しつつ、しっかりした手もみ洗いの挙動を、正逆連続回転駆動モードによっては洗濯物を大きく連続に動かしむらを軽減しながら洗う均一な洗い挙動を与えられる。また、正逆弧回転駆動モードは、急正回転、急逆回転を交互に繰り返す動作を行うので、モータ５にかかる駆動負荷が大きいが、モータ５にかかる駆動負荷が小さい正逆連続回転駆動モードを併用することによって、モータ５にかかる駆動負荷を軽減することができる。
【００３０】
特に、正逆弧回転駆動モードでは、回転ドラム４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により図４に示す洗濯物２１を図８（ａ）の丸付き符号２、４、６に例示する破線位置から実線位置へと最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられる。また、この弧回転駆動を図８（ａ）に示す丸付き符号２、４、６、４、６・・の順に正逆交互に行うことで、図８（ａ）に示す丸付き符号３、５のように洗濯物２１の持ち上げの最終時点である実線位置ないしはその近傍で回転の反転のための減速ないしは制動状態が生じて洗濯物２１に与えられていた慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム４の内面から破線位置から実線位置への矢印で示すような放物線を描いて確実かつ瞬時に剥がして落すことができる。しかも、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において図８（ｂ）に示すように左右交互に入れ換えられるので、洗濯物２１の解し作用を高められるし、機械力を洗濯物２１に及ぼすことができる。
【００３１】
この結果、回転ドラム４の弧回転により洗濯物２１を回転ドラム４の左右片側上部まで持ち上げることを正逆交互に行い、洗濯物２１の持ち上げの最終時点ないしはその近傍での減速ないしは制動状態にて洗濯物２１をその慣性による強制剥がし力および自重によって回転ドラム４の内面から確実かつ瞬時に剥がして回転ドラム４の左右反対側に落すことの繰り返しにより、弧回転ごとに洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を左右交互に入れ換え、洗濯物２１の解し作用を高めて絡みはもとより捩れや回転ドラム４の内面への貼り付きを防止し、洗濯物２１の取り出しが容易で洗濯物２１に皺が付くのを大幅に緩和することができる。また、洗濯物２１に機械力を及ぼすことができるし叩き作用による叩き洗い効果、叩きすすぎ効果、叩きによる皺伸ばし効果のある洗濯物２１の落下回数を大幅に増大するので、洗い効果を始めとするドラム式洗濯機が行う各工程での機能を実現できる。従って、このような正逆弧回転駆動モードを乾燥工程で実行することにより、脱水工程で洗濯物２１が洗濯工程、すすぎ工程終了時の絡み、捩れ、皺より状態にて回転ドラム４内面に強く押し付けられて脱水後の状態で貼り付き強く癖付けられることがあっても、洗濯物２１の持ち上げ位置および落下位置の左右交互の入れ換えと、それによる洗濯物２１同士の左右入れ換えを伴う高い解し作用、機械力の作用によってスムーズに解しながら、さらに正逆連続回転駆動モードを併用することによって、洗濯物２１の 上下入れ換えを行い、洗濯物２１個々への通気性を高めていき乾燥した高温空気が隅々まで及ぶようにすることができるのでむら無く短時間に乾燥させられる。また、水無し状態での洗濯物２１の落下時の叩き作用による皺伸ばしを伴い個々の洗濯物２１の捩れのほぐれによる拡がりと繊維の再生が図れるので仕上がり状態を大きく高められる。
【００３２】
このような回転ドラム４の正逆弧回転駆動モードを実現するにはモータ５に掛かる駆動負荷が非常に大きいが、既述したステータ５ａの内外周にインナロータ５ｂ１、アウタロータ５ｂ２をステータ５ａの内周側および外周側双方に配置してステータ５ａを配してトルクアップしたモータ５の採用によって、小さなモータ５で急反転の動作を有する正逆弧回転駆動モードを、急正弧回転と、急逆弧回転とを急激な制動を挟んで、洗濯物２１に図８に示すような理想的な挙動を与えるという過酷な条件にても難なく実行できる。しかし、正逆弧回転駆動モードと駆動負荷の低い正逆連続回転駆動モードとを交互に併用して行うことで機械負荷を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
回転ドラムを水平方向または傾斜して設置したドラム式洗濯機に実用して、ステータの電磁力が原因した振動、騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯機の要部構成を示す断面図。
【図２】同ドラム式洗濯機の内部を見た背面図。
【図３】同ドラム式洗濯機のモータ取り付け部分のほぼ半部を示す断面図。
【図４】同ドラム式洗濯機に採用しているモータの背面図。
【図５】同ドラム式洗濯機のモータの水槽の背面への取り付け状態を示す断面図。
【図６】同ドラム式洗濯機のモータのステータとロータとを分解した斜視図。
【図７】同ドラム式洗濯機のモータにおけるロータの背内側から見た斜視図。
【図８】同ドラム式洗濯機での正逆連続回転駆動モードでの工程図および洗濯物の挙動説明図。
【図９】インナロータタイプのモータを採用した従来のドラム式洗濯機を示す断面図。
【図１０】アウタロータタイプのモータを採用した従来のドラム式洗濯機を示す断面図。
【図１１】同ドラム式洗濯機のモータの背面図。
【図１２】三相交流ステータでのティース数１２の場合の電磁力により生じるステータの径方向内側への変形で見た周方向分布状態を示す説明図。
【図１３】三相交流ステータでのティース数１８の場合の電磁力により生じるステータの径方向内側への変形で見た周方向分布状態を示す説明図。
【図１４】三相交流ステータでのティース数２４の場合の電磁力により生じるステータの径方向内側への変形で見た周方向分布状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１  洗濯機本体
２  水槽
３  孔
４  回転ドラム
４ａ  回転軸
５  モータ
５ａ  ステータ
５ｂ  ロータ
５ｂ１  インナロータ
５ｂ２  アウタロータ
６  扉
７  給水系
９  制御基板
１１  排水系
１３  乾燥系
２０  コア
２０ａ  ティース
２２  磁石
２３  コア
２４  軸受部
３０  取り付け手段
３１、３７  樹脂モールド部分
３２  取り付け足
３３  ステータ取り付け座体
３４  ボルト
１２４  巻線