(57)【要約】【課題】  回転槽を駆動する駆動装置を簡素化し、併せて、その位置を高くし得てコストの低廉化、組立ての容易化、振動及び騒音の低減化、メンテナンス性の向上、並びに製造性の向上を図り得、そして、全体の奥行の増加を抑制し得るようにもする。【解決手段】  回転槽３３の回転駆動源としてアウターロータ形モータ５２を具え、このアウターロータ形モータ５２のステータ５４を水槽２６側に取付け、ロータ５３を回転槽軸４３の反回転槽３３側端部に取付けることにより、アウターロータ形モータ５２が回転槽軸４３に直結され、この直結構造で回転槽３３を回転駆動するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外箱の内部に弾性支持して配設された水槽と、この水槽の内部に横軸回転可能に配設された回転槽と、この回転槽に取付けられ反回転槽側端部が前記水槽から突出する回転槽軸と、前記水槽に設けられ前記回転槽軸を支持する軸受を保持する軸受ハウジングとを具備するものにおいて、前記回転槽の回転駆動源としてアウターロータ形モータを備え、前記アウターロータ形モータを、前記回転槽軸の反回転槽側端部に取付けられたロータ及び前記ロータの内側に位置し且つ前記軸受ハウジングの外周に位置するように前記水槽に取付けられたステータを備えて構成し、回転槽の回転を検知する検知手段をアウターロータ形モータのステータに取付けたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
軸受ハウジングを水槽に取付けたことを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
水槽と軸受ハウジングとを一体に形成したことを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動装置を改良したドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドラム式洗濯機においては、図９に示すように、外箱１の内部に水槽２が複数組のサスペンション３により弾性支持して配設され、この水槽２の内部に回転槽４が横軸回転可能に配設されている。又、その回転槽４を取付けた回転槽軸５は、水槽２に取付けられた軸受ハウジング６に保持された軸受７，８によって支承され、この回転槽軸５の反回転槽４側端部に従動プーリ９が取付けられている。
【０００３】
一方、水槽２の外下面部にはモータ支え１０が取付けられ、このモータ支え１０にモータ１１が取付けられている。そして、このモータ１１の回転軸１２には駆動プーリ１３が取付けられ、この駆動プーリ１３と前記従動プーリ９との間にベルト１４が掛け渡されている。
この構造で、モータ１１の回転駆動力が、回転軸１２から駆動プーリ１３、ベルト１４、及び従動プーリ９の順に伝達されて、回転槽軸５が回転槽４を伴い回転され、この回転槽４の回転によって、洗濯物の洗濯、脱水、そして乾燥が行われるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のものの場合、モータ１１の回転駆動力を回転槽軸５、そして回転槽４に伝達するのに、駆動プーリ１３、ベルト１４、及び従動プーリ９の部品が必要であり、コスト高となっていた。又、その一つ一つの組付けが面倒でもあった。しかも、それら駆動プーリ１３、ベルト１４、及び従動プーリ９には、個々に振動が発生するものであり、それが総合されることによって、少なくない運転振動を発生していた。更に、駆動プーリ１３とベルト１４との間、及びベルト１４と従動プーリ９との間では、特に高速回転時にベルト１４のスリップを生じやすく、スリップするとベルト１４が揺動するため、一層の振動、騒音を発生していた。
【０００５】
加えて、水槽２の外下面部に取付けられたモータ１１は、点検修理あるいは交換等のメンテナンスがしにくかった。又、この水槽２の外下面部に取付けられたモータ１１は、洗濯機を防水パン上に設置して使用する状況で、該防水パンの排水口が詰まったりして排水の水位が増したとき、冠水したり、水がかかったりするおそれがあって、そのための例えば異常水位検知装置や電気安全装置等の対策が必要であり、一層コスト高となっていた。
【０００６】
更に、近年では、回転槽４の回転を検知する検知手段が具えられ、これによって洗濯布量や乾燥布量、あるいはアンバランス量の検出ができるようになっているが、その検出精度はベルト１４のテンションやスリップの影響を大きく受ける。すなわち、ベルト１４のテンションが所期どおりでなかったり、ベルト１４にスリップが生じるようであると、検知手段は回転槽４の回転を正確に検知することができず、その結果、洗濯布量や乾燥布量、あるいはアンバランス量の検出も正確にできずに、その検出精度が落ちるのである。このため、ベルト１４のテンション管理、寸法管理を厳密に行う必要があり、製造性が悪化していた。
【０００７】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、駆動装置を簡素化し得ると共に、その位置を高くし得て、コストの低廉化と、組立ての容易化、振動及び騒音の低減化、メンテナンス性の向上、並びに製造性の向上を図り得、併せて、全体の奥行の増加を抑制することもできるドラム式洗濯機を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のドラム式洗濯機は、外箱の内部に弾性支持して配設された水槽と、この水槽の内部に横軸回転可能に配設された回転槽と、この回転槽に取付けられ反回転槽側端部が前記水槽から突出する回転槽軸と、前記水槽に設けられ前記回転槽軸を支持する軸受を保持する軸受ハウジングとを具備するものにおいて、前記回転槽の回転駆動源としてアウターロータ形モータを備え、前記アウターロータ形モータを、前記回転槽軸の反回転槽側端部に取付けられたロータ及び前記ロータの内側に位置し且つ前記軸受ハウジングの外周に位置するように前記水槽に取付けられたステータを備えて構成し、回転槽軸と、軸受と、軸受ハウジングと、アウターロータ形モータとをユニット組立てしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成によれば、モータが回転槽軸に直結され、この直結構造で回転槽を回転駆動することになるから、従来の駆動プーリや、ベルト、及び従動プーリを必要としない。又、このものの場合、モータは水槽の後壁中央部に配置されることになり、冠水等のおそれがなくなる。更に、軸方向に扁平なアウターロータ形モータを用いると共に、前記モータのステータの内方のスペースを軸受の配設に利用したため、全体の奥行寸法の増加を抑制することができる。更にまた、回転槽の回転の検知手段をモータのステータに取り付けたため、回転槽の回転の検知がモータを介して効率良くできると共に、その設置自体、モータのスペースを有効に利用してでき、配線等もモータの配線と合わせて効率良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１実施例につき、図１ないし図４を参照して説明する。
まず図１にはドラム式洗濯機全体の外箱２１を示しており、前面部のほゞ中央部に洗濯物出入口２２を有し、後面部のほゞ中央部に作業口２３を有している。そのうち、洗濯物出入口２２には扉２４を開閉可能に設けており、作業口２３には裏板２５を着脱可能に設けている。
【００１１】
外箱２１の内部には、水槽２６を、支持板２７と、複数組例えば４組（２組のみ図示）のサスペンション２８とにより弾性支持して配設している。この水槽２６はドラム状を成すもので、外箱２１の内部にはその軸方向が前後となる横軸状に配設している。又、この水槽２６は前端板部のほゞ中央部に接続口２９を有しており、これをベロー３０によって前記外箱２１の洗濯物出入口２２に連ねている。
【００１２】
一方、水槽２６の底部には図示しない排水口を形成しており、この排水口に排水弁３１を接続し、排水弁３１には排水ホース３２を接続している。
そして、水槽２６の内部には回転槽３３を配設している。この回転槽３３は水槽２６より径小なドラム状を成すもので、洗濯槽として機能すると共に、脱水槽として機能し、更に乾燥用のドラムとしても機能するものであり、水槽２６の内部には水槽２６と同じくその軸方向が前後となる横軸状にて、横軸回転可能に配設している。又、この回転槽３３の胴部には、通水用であり且つ通気用でもある孔３４をほゞ全域に形成している。
【００１３】
ここで、図２は回転槽３３の駆動装置部分を詳細に表している。この図２で明らかなように、例えばプラスチック製の水槽２６の後壁である後端板部には、例えばステンレスなど金属製の補強板３５を添えて複数個（一部のみ図示）のボルト３６により固着している。又、例えばステンレスなど金属製の回転槽３３の同じく後壁である後端板部には、それより板厚の大きな金属製の、補強板を兼ねる回転槽支え３７を添えて複数個（図１に一個のみ図示）のボルト３８により固着している。
【００１４】
水槽２６の後端板部のほゞ中心部と補強板３５のほゞ中心部には、それぞれハウジング挿入孔３９，４０を形成しており、これらに筒状の軸受ハウジング４１を後方より挿入し、その上で、該軸受ハウジング４１の外方へ張出した取付部４１ａを複数本（１本のみ図示）のボルト４２により補強板３５に固着している。
一方、回転槽３３の後端板部の中心部には、回転槽支え３７の中心部を挟んで、回転槽軸４３を複数本（１本のみ図示）のボルト４４によって固着している。又、回転槽軸４３には、ボルト４４の各頭部を覆い隠すキャップ４５を、回転槽３３の後端板部の中心部を挟んでねじ４６によって取付けている。
【００１５】
この構造で、更に、軸受ハウジング４１内の前部には、軸受であるボールベアリング４７を後方より圧入しており、これの内側に回転槽軸４３を前方より挿通している。そして、軸受ハウジング４１内（回転槽軸４３の外周面との間）には、後方よりアウターカラー４８及びインナーカラー４９を挿入し、更に軸受であるボールベアリング５０を圧入することによって、ボールベアリング４７，５０を軸受ハウジング４１により保持すると共に、その保持したボールベアリング４７，５０によって回転槽軸４３を回転可能に支承するようにしている。
【００１６】
なお、水槽２６の前記ハウジング挿入孔３９と軸受ハウジング４１との間には、それらの間と回転槽軸４３周囲面との間とを水密に封じるシール５１をあらかじめ挟着している。
さて、上述のように軸受ハウジング４１を取付け、回転槽軸４３を支承した水槽２６側から回転槽軸４３にかけては、モータ５２を取付けている。このモータ５２は、ロータ５３がステータ５４の外側に位置して回転するアウターロータ形のブラシレスモータであり、そのステータ５４は、図３にも示すように、積層鉄心５５と、これにボビン５６を介して装設した巻線５７とを有して成るものである。このステータ５４、中でも積層鉄心５５を複数個（一個のみ図示）のボルト５８によって軸受ハウジング４１の前記取付部４１ａに取付けている。
【００１７】
なお、ステータ５４は補強板３５や水槽２６に取付けても良いもので、これら補強板３５や水槽２６及び軸受ハウジング４１は水槽２６側であり、従って、ステータ５４は水槽２６側に取付けている。
又、ステータ５４の取付状態で、該ステータ５４の内方には、前記回転槽軸４３を支承したボールベアリング４７，５０の一部である反水槽２６側のボールベアリング５０が位置している。
【００１８】
一方、ロータ５３は、ロータハウジング５９と、これの周囲部外面に固着したヨーク６０、及びロータハウジング５９の周囲部内面に１極１個の配置で固着したマグネット６１とを有して成るものであり、そのロータハウジング５９の中心部を、前記回転槽軸４３の反回転槽３３側端部に嵌合して、セレーション等による係合と、ナット６２による締付けとで一体回転するように取付けている。
【００１９】
この取付状態では、回転槽軸４３がモータ５２のロータシャフトとなるものでもあり、従って、この場合、回転槽軸４３はモータ５２のロータシャフトを兼ねている。
そして更に、モータ５２のステータ５４の積層鉄心５５には、回転槽３３の回転を検知する検知手段である回転センサ６３を取付けている。この回転センサ６３は、詳細には、例えばホールＩＣから成るもので、取付板を兼ねる回路基板６４に実装した状態で、該回路基板６４を介して取付けており、その取付状態で、該回転センサ６３はロータ５３のマグネット６１と対向し、このマグネット６１の各極を検知することによってロータ５３の回転を、ひいては回転槽３３の回転を検知するようになっている。
【００２０】
なお、本実施例の洗濯機は、上記回転センサ６３の検知結果をもとに洗濯布量や乾燥布量、あるいはアンバランス量の検出を行うもので、その検出並びにその検出結果に基づく運転の制御をする制御装置６５（図１参照）を、前記外箱１の前上部に装備している。又、本実施例の洗濯機は、洗濯物の洗濯、脱水をするだけでなく、乾燥もするもので、図示しないが、その乾燥のための例えば送風装置や除湿装置及びヒータ等を初めとした乾燥機能部品を具備している。
【００２１】
次に、上記構成のものの作用を述べる。
モータ５２は、洗濯物の洗濯や、脱水、あるいは乾燥を行うとき、巻線５７が通電されることによってロータ５３を回転させ、このロータ５３の回転が回転槽軸４３から回転槽３３に直接伝達される。
このように本構成のものでは、モータ５２が回転槽軸４３に直結され、この直結構造で回転槽３３を回転駆動するもので、従来のもののような駆動プーリや、ベルト、及び従動プーリを必要としない。よって、その分、使用部品点数の削減ができて、駆動装置を簡素化し得るものであり、コストの低廉化を達成することができる。又、それら駆動プーリやベルト及び従動プーリの組付けがすべて不要であり、組立ての容易化を達成することができる。併せて、それら従来の駆動プーリやベルト及び従動プーリによる個々の振動を発生することもなくなり、更に、高速回転時でのベルトのスリップによる揺動を発生することもなくなるので、運転振動の低減並びに騒音の低減を達成することができる。
【００２２】
加えて、本構成のものの場合、駆動装置全体として、水槽２６の背部ほゞ中央に設け得るもので、従来の、モータ１１が水槽２の外下面部に取付けられたものよりその位置を高くし得るものであり、これによって、点検修理あるいは交換等のメンテナンスをしやすくできる。特に、本構成のものの場合、水槽２６の背部ほゞ中央の後方には裏板２５があって、これを取外すことによって明く作業口２３からその作業ができるので、メンテナンス性を一層良くすることができる。
【００２３】
更に、このように、駆動装置全体として、その位置を高くし得ることによって、洗濯機を防水パン上に設置して使用する状況で、該防水パンの排水口が詰まったりして排水の水位が増したとき等にも、モータ５２が冠水したり、水がかかったりすることがなく、その冠水等に対する例えば異常水位検知装置や電気安全装置等の対策を必要ならしめ得て、一層コストの低廉化を達成することができる。
【００２４】
又、回転センサ６３による回転槽３３の回転検知構造については、駆動装置に従来のもののようなベルトが存在しないことにより、そのベルトのテンションの程度やスリップの影響を受けることなく回転槽３３の回転の検知ができるもので、ベルトのテンション管理、寸法管理を厳密に行う必要がなく、製造性を良くすることができる。
そして、モータ５２がアウターロータ形であることにより、軸方向に偏平で、その分、全体の奥行の増加を抑制することができる。なお、図４は、従来のインナーロータ形（ロータがステータの内側に位置して回転するタイプ）のモータ１１を水槽２の後壁中央部に取付けて、回転軸１２を回転槽軸５と連結した例を示しており、このものでは、モータ１１による裏板１５の大きな膨出寸法Ｌ1 で明らかなように、全体の奥行の増加を抑制することはできない。これに対して、本構成のものでは、裏板２５の小さな膨出寸法Ｌ2 で明らかなように、全体の奥行の増加を抑制することができるものであり、設置に大きなスペースを必要とすることのないようにできる。
【００２５】
このほか、特に本構成のものおいては、下記の効果をも得ることができる。
回転槽軸４３がモータ５２のロータシャフトを兼ねるようにしたことにより、それらを別々に要するものに比し、使用部品点数を更に削減できて、コストの一層の低廉化を達成することができる。又、この場合、個々のシャフトを連結する組立ての手間をも省くことができるので、組立ての一層の容易化を達成することができ、更に、シャフトを全体の奥行方向に連ねることがなくなるので、全体の奥行の増加を一層抑制することができる。
【００２６】
回転槽軸４３を支承するボールベアリング４７，５０の一部である反水槽２６側のボールベアリング５０をモータ５２のステータ５４の内方に配設したことにより、ステータ５４の内方のスペースをボールベアリング５０の配設に利用できて、全体の奥行の増加を一層抑制することができる。
回転槽３３の回転を検知する検知手段である回転センサ６３をモータ５２のステータ５４に取付けたことにより、回転槽３３の回転の検知がモータ５２を介して効率良くできると共に、その設置自体、モータ５２のスペースを有効に利用してでき、配線等もモータ５２の配線と合わせて効率良くできる。
【００２７】
以上に対して、図５は本発明の第２実施例を示すもので、以下、第１実施例と相違する点のみを述べる。
このものの場合、水槽２６の補強板３５とは別体の取付板７１を具え、この取付板７１に軸受ハウジング４１をねじ４２により取付けて、後は前述同様に軸受ハウジング４１に回転槽軸４３、ボールベアリング４７，５０を組付け、そして、軸受ハウジング４１から回転槽軸４３にかけてモータ５２を取付けることにより、これらをユニット組立てしている。
【００２８】
このようにすることによって、それら軸受ハウジング４１、回転槽軸４３、ボールベアリング４７，５０、及びモータ５２をあらかじめユニット組立てした状態で、取付板７１の取付孔７２を通すボルト（図示せず）等により水槽２６に取付けることができ、組立ての一層の容易化を達成することができる。しかも、点検修理時など、取外しが必要なときにも、それらをまとめて取外すことができ、必要な作業を機外の広いところで行うことができる。
【００２９】
図６は本発明の第３実施例を示すもので、これも、以下、第１実施例と相違する点のみを述べる。
このものの場合、水槽２６の例えばプラスチック製の後壁８１に多数の補強リブ８２と共に複数（１個のみ図示）のボス８３を形成して、そのボス８３に軸受ハウジング４１をボルト４２により取付けることによって、軸受ハウジング４１を水槽２６の後壁８１に直に取付けている。このようにすることによって、水槽２６に補強板３５を取付けることを不要ならしめ得、組立ての一層の容易化を達成することができる。
【００３０】
図７は本発明の第４実施例を示すもので、これも、以下、第１実施例と相違する点のみを述べる。
このものの場合、前述の補強板３５に代わって水槽２６の後壁を補強する補強板９１と、前述の軸受ハウジング４１に代わって回転槽軸４３を支承するボールベアリング４７，５０を保持する軸受ハウジング９２とを、例えばダイキャスト等により一体に形成している。
【００３１】
このようにすることによって、補強板９１に対する軸受ハウジング９２の取付け作業を不要ならしめ得、組立ての一層の容易化を達成することができる。
図８は本発明の第５実施例を示すもので、水槽２６の後壁１０１と、前述の軸受ハウジング４１に代わって回転槽軸４３を支承するボールベアリング４７，５０を保持する軸受ハウジング１０２とを例えばダイキャスト等により一体に形成している。
【００３２】
このようにすることにより、水槽２６に補強板３５を取付けることを不要ならしめ得ると共に、水槽２６の後壁１０１に対する軸受ハウジング９２の取付け作業をも不要ならしめ得て、組立ての更に一層の容易化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体の破断側面図
【図２】主要部分の拡大縦断側面図
【図３】モータ単体の分解斜視図
【図４】比較例を示す図１相当図
【図５】本発明の第２実施例を示す図２部分相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図２相当図
【図７】本発明の第４実施例を示す図２相当図
【図８】本発明の第５実施例を示す図２相当図
【図９】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
【００３４】
図面中、２１は外箱、２６は水槽、２８はサスペンション、３３は回転槽、４１は軸受ハウジング、４３は回転槽軸、４７，５０はボールベアリング（軸受）、５２はモータ、５３はロータ、５４はステータ、６３は回転センサ（検知手段）、７１は取付板、８１は水槽の後壁、９１は補強板、９２は軸受ハウジング、１０１は水槽の後壁、１０２は軸受ハウジングを示す。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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