(57)【要約】【課題】  トップローディング方式のドラム洗濯機用ＢＬＤＣモータのステータの製作時に必要とする材料と重さを減らし、製作工程も簡単にしながら、ベアリングハウジングやタブのような固定側に安定するように装着できるステータ構造を提供する。【解決手段】  本発明はトップローディング方式のドラム洗濯機の駆動部の構造を改善して、駆動部を構成する部品の製作性を向上させると共にタブの壁部側への安定した装着を通して騷音及び故障を減らして製品の信頼性を高めることができるようにしたものである。このために、本発明は一側にドアが具備されるキャビネットと、前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるタブと、前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、前記ベアリングを支持し、前記タブに取り付けられるベアリングハウジングと、重さ1.５ｋｇ以上のステータと、前記ステータの外周面を取り囲むロータを含んで構成され、前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、インサートモールディングにより前記ステータコアの外部面を取り囲むように形成して前記ステータコアを電気的に絶縁するようにするインシュレータと、前記ステータをベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した３つ以上の締結部を含み、前記締結部の中央には前記ステータを前記ベアリングハウジングにネジで固定するための締結孔が形成されることを特徴とする。【選択図】  図８
2005193050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側にドアが具備されるキャビネットと、
前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるタブと、
前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、
前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、
前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、
前記ベアリングを支持し、前記タブに取り付けられるベアリングハウジングと、
重さ1.５ｋｇ以上のステータと、
前記ステータの外周面を取り囲むロータを含んで構成され、
前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、インサートモールディングにより前記ステータコアの外部面を取り囲むように形成して前記ステータコアを電気的に絶縁するようにするインシュレータと、前記ステータをベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した３つ以上の締結部を含み、
前記締結部の中央には前記ステータを前記ベアリングハウジングにネジで固定するための締結孔が形成されることを特徴とするトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２】
前記タブはプラスチック材質で構成され、ベアリングハウジングはアルミニウム合金で構成され、タブ製作時の前記ベアリングハウジングはインサートモールディングされてタブと一体に製作され、前記ベアリングハウジングには前記ステータが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項３】
前記締結部の中央に形成された締結孔の内側に挿入される円筒状の金属を更に含んでいることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項４】
前記締結部の高さは前記積層されたコアの全体高さの２０％以上になるようにすることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項５】
前記締結部の高さは前記積層されたコアの全体高さの２０％〜１５０％になるようにすることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項６】
前記ステータコアの外側面から突出したティースの長さを“ａ”とし、前記ステータコアの内側面から前記締結部に形成される締結孔の中心までの距離を“ｂ”とする時、ａ≧ｂであることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項７】
前記ステータに形成された締結部上にはモータの駆動時の振動を緩衝するための空間部が具備されることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項８】
前記ステータコアはベース部に形成された通孔を貫通するリベットによりリベッティングして結合されることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項９】
前記ステータコアのワインディングの開始部位とワインディングの終了部位は各々接するベース部に溶接して接合されることを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１０】
前記ステータのインシュレータには位置決定突起または位置決定溝を形成し、前記ベアリングハウジングには前記位置決定突起及び位置決定溝に対応する溝または突起を形成し、前記ステータのインシュレータに形成された締結孔に対応して前記ベアリングハウジングには締結溝を形成することを特徴とする請求項１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１１】
一側にドアが具備されるキャビネットと、
前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるタブと、
前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、
前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、
前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、
前記ベアリングを支持し、前記タブの壁部に固定するベアリングハウジングと、
前記重さ1.５ｋｇ以上のステータと、
前記ステータの外周面を取り囲むロータとを含んで構成され、
前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、前記ステータコアの外部面を絶縁物質でインサートモールディングしたインシュレータと、
前記ステータを前記ベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した締結部を含み、
前記締結部の中央には前記ステータを前記タブの壁部側のベアリングハウジングにネジで固定するための締結孔を形成し、
前記ステータのインシュレータには位置決定突起または位置決定溝を形成し、前記ベアリングハウジングには前記位置決定突起及び位置決定溝に対応する溝または突起を形成し、前記ステータのインシュレータに形成された締結孔に対応して前記ベアリングハウジングの壁部には締結溝を形成することを特徴とするトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１２】
前記ステータの中央に向かって突出した締結部は互いに離隔してステータの中央に向かって３つ以上が突出した形態になることを特徴とする請求項１１に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１３】
前記ステータコアの外側面から突出したティースの長さを“ａ”とし、前記ステータコアの内側面から前記締結部に形成される締結孔の中心までの距離を“ｂ”とする時、ａ≧ｂであることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１４】
一側にドアが具備されるキャビネットと、
前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるプラスチック材質のタブと、
前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、
前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、
前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、
前記ベアリングを支持し、前記プラスチックタブにインサートモールディングされるベアリングハウジングと、
重さ1.５ｋｇ以上のステータと、
前記ステータの外周面を取り囲むロータとを含んで構成され、
前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら多層構造になった環状のステータコアと、前記ステータコアの外部面を絶縁物質でインサートモールディングしたインシュレータと、
前記ステータを前記タブに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した環状の締結部を含み、
前記締結部の中央には前記ステータを前記タブの壁部にネジで固定するための締結孔を形成し、
前記ステータのインシュレータには位置決定突起または位置決定溝を形成し、前記タブの壁部には前記位置決定突起及び位置決定溝に対応する溝または突起を形成し、前記ステータのインシュレータに形成された締結孔に対応して前記タブの壁部には締結溝を形成することを特徴とするトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１５】
前記締結孔の周囲部分は締結部の他の部位に比べて厚肉のボス状に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１６】
前記ボス上面の締結孔の周囲にはボルト締結時、ボルトのヘッドとの締結面積を減らす隆起部が形成されることを特徴とする請求項１５に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１７】
一側にドアが具備されるキャビネットと、
前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるプラスチック材質のタブと、
前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、
前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、
前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、
前記ベアリングを支持するように前記タブに固定するベアリングハウジングと、
タブの後壁部に固定するステータと、
前記ステータの外周面を取り囲むロータを含んで構成され、
前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、インサートモールディングにより前記ステータコアの外部面を取り囲むように形成して前記ステータコアを電気的に絶縁するようにするインシュレータと、前記ステータをベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した締結部を含み、
前記締結部の中央には前記ステータを前記ベアリングハウジングにネジで固定するための締結孔が形成されることを特徴とするトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１８】
前記ステータは1.５ｋｇ以上であることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項１９】
前記ベアリングハウジングはアルミニウム合金で構成され、プラスチック材質のタブ製作時の前記ベアリングハウジングはインサートモールディングされてタブと一体に製作され、前記ステータはタブの後壁部に締結して固定することを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２０】
前記締結部の中央に形成された締結孔の内側に挿入される円筒状の金属を更に含んでいることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２１】
前記締結部の高さは前記積層されたコアの全体高さの２０％〜１５０％になるようにすることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２２】
前記ステータコアの外側面から突出したティースの長さを“ａ”とし、前記ステータコアの内側面から前記締結部に形成される締結孔の中心までの距離を“ｂ”とする時、ａ≧ｂであることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２３】
前記ステータに形成された締結部上にはモータの駆動時の振動を緩衝するための空間部が具備されることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２４】
前記ステータコアはベース部に形成された通孔を貫通するリベットによりリベッティングして結合されることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２５】
前記ステータコアのワインディングの開始部位とワインディングの終了部位は各々接するベース部に溶接して接合されることを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２６】
前記ステータのインシュレータには位置決定突起または位置決定溝を形成し、前記ベアリングハウジングには前記位置決定突起及び位置決定溝に対応する溝または突起を形成し、前記ステータのインシュレータに形成された締結孔に対応して前記ベアリングハウジングには締結溝を形成することを特徴とする請求項１７に記載のトップローディング方式のドラム洗濯機。
【請求項２７】
ティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、前記ステータコアの絶縁のために前記ステータコアをインシュレータを形成するための型に入れて絶縁材質で覆って製作したインシュレータと、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって３箇所以上が突出した締結部と前記ステータコアのティースに巻線するコイルからなるステータと、
前記ステータの外側に設置されて前記ステータの冷却のために冷却フィンと通風口が形成されるロータで構成されることを特徴とするトップローディング方式のドラム洗濯機用アウターロータ型ＤＣモータ。
【請求項２８】
ティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、前記ステータコアの絶縁のために前記ステータコアをインシュレータを形成するための型に入れて絶縁材質で覆って製作したインシュレータと、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した環状の締結部と前記ステータコアのティースに巻線するコイルからなるステータと、
前記ステータの外側に設置されて前記ステータの冷却のために冷却フィンと通風口が形成されるロータで構成されることを特徴とするトップローディング方式のドラム洗濯機用アウターロータ型ＤＣモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトップローディング方式のドラム洗濯機に関し、特に洗濯物を上方から出し入れするトップローディング方式であり、かつモータ直結式であるドラム洗濯機の駆動部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ドラム洗濯方式は洗剤と洗濯水及び洗濯物がドラム内に投入された状態でモータの駆動力を伝達して回転するドラムと洗濯物の摩擦力とを用いて洗濯を行う方式として洗濯物の損傷が殆どなく、洗濯物が互いに絡まずに叩いて揉んで洗う洗濯効果を得ることができる。
【０００３】
一方、トップローディング方式のドラム洗濯機は洗濯物の出し入れの容易性のために開発されたもので、図１乃至図３を参照してトップローディング方式のドラム洗濯機の構造に対して簡略に説明すると次の通りである。
【０００４】
図１は従来のトップローディング方式のドラム洗濯機の外観例を示した正面図、図２は図１の側面図であり、キャビネット１の上部側にドアＤが設置され、ドアＤの一側には洗剤入れＤＢ(Detergent Box)が設置され、ドアＤの他方には操作パネルＣＰ(Control Panel)が設置される。
図３は従来のトップローディング方式のドラム洗濯機の内部構造例を示した主要部の正面縦断面図で、これを参照して内部構造を簡略に説明すると、キャビネット１の内側にスプリングに吊り下げ支持されるタブ２が設置され、このタブ２の内側中央にはドラム３が回転可能に設置される。
【０００５】
そして、タブ２の一側壁部中央にはベアリング６ａ、６ｂを支持するベアリングハウジング７が設置され、ベアリングハウジング７の中央を貫通するドラム軸４の一端はドラムの後方に直結されている。
また、ドラム軸４の他端はモータ５に直結されている。
一方、タブ２の他側壁部にはドラム３の他方に直結した支持軸４ａがベアリング２８の支持を受けるように設置されている。
【０００６】
このようなトップローディング方式のドラム洗濯機はドアＤを開くと開閉動作をリンクさせる連結手段(図示せず)の作動により、タブ開口２０ｂ及びドラム開口２３ｂが同時に開放さ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】
【０００７】
しかしながら、このようなトップローディング方式のＢＬＤＣモータを採用する直結式ドラム洗濯機は次のような問題点を抱いており、より新しい構造の直結式ドラム洗濯機の必要性が求められているのが実情である。
すなわち、既存のトップローディング方式のドラム洗濯機はモータの製造時にコアなど材料の無駄遣いが多かったり、モータの製造工程が複雑であるという問題点があり、モータをタブ２に装着することにおいて強度が弱いため、振動や騷音を効果的に減少させることができないなどという問題点がある。
【０００８】
特に、タブ２の一側壁部のベアリングハウジング７に固定したり、タブの一側壁部に直接固定するステータだけの重さが1.５ｋｇ以上になり、脱水回転速度が６００〜２，０００ＲＰＭ程度の大容量のトップローディング方式のドラム洗濯機用モータにおいては、ステータ１４の重さと高速回転時の振動及びロータの揺れと変形によりステータ１４とタブ２の連結部位が破損される。
すなわち、ＢＬＤＣモータを使用し、かつステータ１４をタブ２の一側壁部に締結するトップローディング方式のドラム洗濯機の場合、ステータ１４の面が地面に対して直交するようにステータ１４がタブ２の一側壁部に締結されることにより、洗濯機の運転時に発生する振動によりステータ１４において締結部位の破損が更に激しくなる。
【０００９】
これを防止するために、従来、ステータ１４のコア１５ａを製作する場合、金属鉄板をプレス加工してティースとベース部を作ると同時にティースの反対側には締結のための突出部５００を形成した後、これを積層して図４に示したような形態に製作してから使用する。
【００１０】
しかし、このようなステータ１４の分割コア１５ａ(Sectional Core)の製作方法は製作工程が複雑であるだけでなく、材料の損失が多く発生する。
【００１１】
材料の損失を減らし、製作工程を簡単にするためにはティースとベース部で構成された鉄板を螺旋状に回転させながら積層する、いわゆる螺旋コア(helical core)が良いが、螺旋コアを製作する時は帯状に打ち抜かれた鉄板を螺旋状に湾曲しなければならないため、コア内側にステータ１４をベアリングハウジング７に結合するための突出部５００を形成することができなくなる。
これは突出部５００を形成する場合、コアの幅が広過ぎるため、コアを螺旋状に積層することが不可能になるためである。
【００１２】
また、タブ２の壁部に直接取り付ける構造においては、ステータの面が地面に対して直交するように装着される場合、ステータの重さが1.５ｋｇ以上になれば、タブ側にも破損が発生するなど、多くの問題点がある。
【００１３】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、トップローディング方式のドラム洗濯機用ＢＬＤＣモータのステータの製作時に必要とする材料と重さを減らし、製作工程も簡単にしながら、ベアリングハウジングやタブのような固定側に安定するように装着できるステータ構造を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に異なる目的は、組立てラインでステータを組み立てる時、より容易に組み立てることができるようにする構造を提供することにある。
【００１５】
本発明の更に異なる目的は、ステータの重さが重く、脱水時の回転速度がおおよそ２，０００ＲＰＭまたはそれ以上の速度まで可変しながら、ドラムの回転を制御する洗濯機用ＢＬＤＣモータをプラスチック材質のタブ壁面に直接取り付ける時、タブ側でモータの重さと振動に耐えることができる構造を提供することにある。
【００１６】
本発明の更に異なる目的は、製品の修理及び交替時にサービスマンがより容易に製品をメンテナンスすることができるようにする駆動部の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係るトップローディング方式のドラム洗濯機は、一側にドアが具備されるキャビネットと、前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるタブと、前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、前記ベアリングを支持し、前記タブに取り付けられるベアリングハウジングと、重さ1.５ｋｇ以上のステータと、前記ステータの外周面を取り囲むロータを含んで構成され、前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、インサートモールディングにより前記ステータコアの外部面を取り囲むように形成して前記ステータコアを電気的に絶縁するようにするインシュレータと、前記ステータをベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した締結部を含み、前記締結部の中央には前記ステータを前記ベアリングハウジングにネジで固定するための締結孔が形成されることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明に係るトップローディング方式のドラム洗濯機は、一側にドアが具備されるキャビネットと、前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるタブと、前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、前記ベアリングを支持し、前記タブの壁部に固定するベアリングハウジングと、前記重さ1.５ｋｇ以上のステータと、前記ステータの外周面を取り囲むロータとを含んで構成され、前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、前記ステータコアの外部面を絶縁物質でインサートモールディングしたインシュレータと、前記ステータを前記ベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した締結部を含み、前記締結部の中央には前記ステータを前記ベアリングハウジングに締結部材で固定するための締結孔を形成し、前記ステータのインシュレータには位置決定突起または位置決定溝を形成し、前記ベアリングハウジングには前記位置決定突起及び位置決定溝に対応する溝または突起を形成し、前記ステータのインシュレータに形成された締結孔に対応して前記ベアリングハウジングには締結溝を形成することを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明に係るトップローディング方式のドラム洗濯機は、一側にドアが具備されるキャビネットと、前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるプラスチック材質のタブと、前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、前記タブを貫通してタブの内側に設置されるドラムに軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフトと、前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、前記ベアリングを支持するように前記タブに固定するベアリングハウジングと、タブの後壁部に固定するステータと、前記ステータの外周面を取り囲むロータを含んで構成され、前記ステータはティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、インサートモールディングにより前記ステータコアの外部面を取り囲むように形成して前記ステータコアを電気的に絶縁するようにするインシュレータと、前記ステータをベアリングハウジングに固定するために、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって突出した締結部を含み、前記締結部の中央には前記ステータを前記ベアリングハウジングにネジで固定するための締結孔が形成されることを特徴とする。
【００２０】
一方、本発明の更に異なる実施の形態によれば、ティースとベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコアと、前記ステータコアの絶縁のために前記ステータコアを、インシュレータを形成するための型に入れて絶縁材質で覆って製作したインシュレータと、前記ステータコアの内周面側にインシュレータと一体に形成し、ステータの中央に向かって３箇所以上が突出した締結部と前記ステータコアのティースに巻線するコイルからなるステータと、前記ステータの外側に設置されて前記ステータの冷却のために冷却フィンと通風口が形成されるロータで構成されることを特徴とするアウターロータ型ＤＣモータが提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のトップローディング方式のドラム洗濯機の駆動部には次のような効果がある。
【００２２】
先ず、本発明はトップローディング方式のドラム洗濯機用ＢＬＤＣモータのステータの製作時に必要とする材料と重さを減らし、製作工程も簡単にしながら、ベアリングハウジングやタブのような固定側に安定するように装着できるようにする。
【００２３】
また、本発明はステータの重さだけで1.５ｋｇ以上になり、回転速度が０〜２，０００ＲＰＭまたはそれ以上の速度まで可変しながらドラムの回転を制御するトップローディング方式のドラム洗濯機用ＢＬＤＣモータをベアリングハウジングやタブ壁面に直接取り付ける時にタブ側でモータの重さと振動に耐えることができる構造を提供するようにする。
【００２４】
そして、本発明に係るトップローディング方式のドラム洗濯機は組立てラインでステータをベアリングハウジングまたはタブ側に結合する時、容易に組み立てられるようにし、これによりアフターサービス時にもサービスマンのメンテナンス作業がより容易になることができるようになる。
【００２５】
また、本発明のトップローディング方式のドラム洗濯機ではワインディングが容易な構造のステータコア１５を採択することにより、母材の無駄遣いが防止され、製造が容易になり、ステータの締結部の剛性を高めて騷音及び振動を減らし、機械の信頼性の向上及び寿命延長を図るようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係るトップローディング方式のドラム洗濯機の駆動部の好適な実施の形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
まず、図５乃至図８を参照して本発明の第１実施例に対して説明すると、次の通りである。
図５は本発明のステータを示した斜視図、図６ａ及び図６ｂは図５の要部拡大図、図７は本発明のステータに適用されるステータコアを示した斜視図、図８は本発明に係るステータが適用されたドラム洗濯機の駆動部の構造を示した詳細断面図である。
【００２８】
本発明の第１実施例に係るトップローディング方式のドラム洗濯機は、一側にドアが具備されるキャビネットと、前記キャビネットの内部に設置されてキャビネットのドアと一致する位置にドアが装着されるタブと、前記タブの左右側から回転可能に支持されて外周面上に洗濯物の取り出し用ドアが具備されるドラムと、前記タブ２を貫通してタブ２の内側に設置されるドラム３に軸連結してモータの駆動力をドラム３に伝達するシャフト４と、前記シャフト４の一側を支持する少なくとも一つ以上のベアリング６ａ、６ｂと、前記ベアリングを支持し、前記タブに取り付けられるベアリングハウジング７と、前記ベアリングハウジング７に固定するステータ１４と、前記ステータ１４の外周面を取り囲むロータ１３を含んで構成される。
【００２９】
この時、前記ステータ１４は重さ1.５ｋｇ以上であって、ティース１５１とベース部１５０で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造になす環状のステータコア１５と、インサートモールディングにより前記ステータコア１５の外部面を取り囲むように形成して前記ステータコア１５を電気的に絶縁するようにするインシュレータ１４４と、前記ステータ１４をベアリングハウジング７に固定するために、前記ステータコア１５の内周面側にインシュレータ１４４と一体に形成し、ステータ１４の中央に向かって突出した３つ以上の締結部１４３を含む。
【００３０】
そして、前記締結部１４３の中央には前記タブの一側壁部に取り付けられたベアリングハウジング７にステータ１４をネジで固定するための締結孔１４３ａが形成される。
また、前記ステータ１４のインシュレータ１４４には位置決定突起１４３ｂが形成され、前記ベアリングハウジング７には前記インシュレータ１４４に形成する位置決定突起１４３ｂに対応する溝７００(図８参照)が形成される。
この時、前記ステータ１４のインシュレータ１４４に位置決定用溝が形成され、ベアリングハウジング７に突起が形成されても構わない。
【００３１】
そして、前記ステータ１４は締結部１４３の中央に形成された締結孔１４３ａの内側に挿入される円筒状の金属１４３ｐをさらに含んで構成される。
この時、前記円筒状の金属１４３ｐは、例えば切欠された部分により弾性を有するスプリングピンまたは締結孔１４３ａ内に強制圧入が可能な中空型ピンの場合がある。
一方、前記締結部１４３の高さは前記積層されたコアの全体高さの２０％以上になるようにするが、より望ましくは締結部１４３の高さが前記積層されたコアの全体高さの２０％〜１５０％になるようにする。
【００３２】
そして、前記ステータコア１５の外側面から突出したティース１５１の長さを“ａ”とし、前記ステータコア１５の内側面から前記締結部１４３に形成される締結孔１４３ａの中心までの距離を“ｂ”とする時、ａ≧ｂになるように締結部が形成される。
これと併せて、前記ステータ１４に形成された締結部１４３上にはモータの駆動時の振動を緩衝するための空間部１４３ｃが具備される。
【００３３】
そして、前記ステータコア１５はベース部１５０に形成された通孔を貫通するリベット１５３によりリベッティングされて積層構造を維持できる。
また、前記ステータコア１５のワインディングの開始部位とワインディングの終了部位は各々接するベース部１５０に溶接して接合できる。
一方、前記金属材質のベアリングハウジング７はその内周面上に各々設置された前方ベアリング６ａ及び後方ベアリング６ｂを支持して各ベアリングが前記ベアリングハウジング７から離脱せず、支持されるようにするための段差が各々形成される。
【００３４】
一方、前記シャフト４の後端部の中心には直結式モータ５を構成するロータ１３が締結され、前記ロータ１３の内側には前記タブ２の一側壁部に固定したベアリングハウジング７に締結して固定し、前記ロータ１３と共に直結式モータを構成するステータ１４が位置するようになる。
この時、前記ロータ１３は鉄板材質からなるもので、その円形の底面の周縁から前方へ延長形成された側壁面上にはその内面の前方に装着されるマグネットＭを支持することができるようにするための折曲部が円周方向に沿って形成され、底面の中心には前記ロータ１３をシャフト４に結合させるためのボルトなどの締結部材が通過可能な貫通ホールが形成される。
【００３５】
ここで、前記ロータ１３の全体的な形状はプレス加工により形成されることが望ましい。
そして、前記ロータ１３の中央部の周辺にはロータ１３の回転時に空気をステータ１４側に吹き込んでステータ１４から発生する熱を冷却させる作用をする複数の冷却フィン(fin)が放射状で形成され、この時、個別冷却フィンは半径方向で所定の長さを有するように形成される。
この時、前記冷却フィンはランシング(lancing)加工により後壁面に対して９０゜角度で折曲されて開口部側に向かう形態になり、前記ランシング加工により形成された通孔は通風口の役割を果たすようになる。
【００３６】
これと併せて、前記ロータ１３の後壁面の各冷却フィンとそれに隣接する冷却フィンとの間の領域にはロータ１３の強度補強のためのエンボシング部が形成され、前記エンボシング部上には水分排出のための配水ホールが形成される。
一方、前記ロータ１３の中央部にはコネクタ１６を設置することができる。この時、前記コネクタ１６は鉄板材質であるロータ１３と振動モードが異なる樹脂材質からなり、ロータに対してブッシングの役割を兼ねるようになる。
【００３７】
一方、ロータ１３と共にモータ５を構成するステータ１４は、図５に示したように、螺旋コアであるステータコア１５と、前記ステータコア１５を取り囲むインシュレータ１４４と、前記ステータコア１５のティース１５１に巻線するコイル１４２と、前記インシュレータ１４４と一体に成形し、コア内側に３箇所以上が突出形成される締結部１４３を含んで構成される。
【００３８】
そして、螺旋コアが適用されるステータコア１５は、図７に示したように、最下層から最上層に達するまでスパイラル状にワインディング(winding)されて多層構造になるが、前記ステータコア１５のベース部１５０から半径方向の外側にはティース１５１が半径方向に突出形成され、前記ステータコア１５のベース部１５０にはコアのワインディング時の応力が減少するようにする凹入溝１５２が形成される。
また、前記ステータコア１５はベース部１５０に形成された通孔を貫通するリベット１５３によりリベッティングして結合される。
そして、前記ステータコア１５のワインディングの開始部位とワインディングの終了部位は各々接するベース部１５０の所定部位に溶接して接合できる。
一方、前記ステータコア１５のベース部１５０に形成される凹入溝１５２は四角形あるいは台形になるように形成することもでき、弧形になるように形成することもできる。
【００３９】
そして、本発明の締結部１４３は図５に示したように、前記ステータコア１５の外側面から突出した各ティース１５１の長さを“ａ”とし、前記ステータコア１５の内側面から前記締結部１４３に形成された締結孔１４３ａの中心までの距離を“ｂ”とする時、ａ≧ｂになるように形成される。
また、前記締結部１４３はその高さが全体コアの積層高さの５分の１以上になるように形成される。
一方、前記締結部１４３の高さは全体コアの積層高さになるように形成されることができる。
【００４０】
そして、前記締結部１４３上にはモータの駆動時の振動を緩衝するための空間部１４３ｃが少なくとも１つ以上具備され、前記締結部１４３上にはベアリングハウジング７に形成される位置決定溝に係合するようにする位置決定突起１４３ｂが具備される。
一方、位置決定突起をベアリングハウジング７に形成し、代わりに前記締結部１４３上にはベアリングハウジング７に形成される位置決定突起に係合するようにする位置決定溝を形成しても構わないことは勿論である。
【００４１】
このように構成された本発明の第１実施例に係るドラム洗濯機の作用は次の通りである。
コントロールパネル部に取り付けられたモータ駆動用コントローラ(図示せず)の制御によりステータ１４のコイル１４２に順次電流が流れてロータ１３の回転が起こると、ロータに結合されたコネクタ１６とセレーション結合されたシャフト４が回転するようになり、これによりシャフト４を通してドラム３に動力が伝えられてドラム３が回転するようになる。
【００４２】
一方、本発明の駆動部が適用されたドラム洗濯機の作用は次の通りである。
先ず、本発明のトップローディング方式のドラム洗濯機はタブ２が耐熱性の優れたプラスチック材質で製作されるため、軽く、かつ射出成形されるため、製作性が容易になる。
また、本発明のトップローディング方式のドラム洗濯機はベアリング支持手段であるベアリングハウジング７がアルミニウム合金などの金属材質のため、高温でも熱的変形がないため、乾燥工程のあるドラム洗濯機にも適用が可能になる。
特に、ロータ１３と共にモータ５を構成するステータ１４は、図７に示したように、ステータコア１５のベース部１５０にコアの凹入溝１５２が形成され、コアのワインディング時に応力を減少させる構造を取ることにより、従来に比べてより小さな力でワインディング作業を行うことができる。
【００４３】
そして、前記ステータコア１５の外側面から突出した各ティース１５１の長さを“ａ”とし、前記ステータコア１５の内側面から前記締結部１４３に形成された締結孔１４３ａの中心までの距離を“ｂ”とする時、締結部はａ≧ｂになるように形成されるが、これは締結孔１４３ａの位置が、荷重が作用する箇所から近い所にあるほど作用するトークが小さいため有利であるが、近過ぎる場合、必然的にボルトの直径が小さくなるようになり、全体ステータ１４を支持するためには必要以上に多量のボルトが締結されなければならないため、これを考慮して決定したものである。
また、前記締結部１４３はその高さが全体コアの積層高さの２０％乃至１５０％範囲になるように形成されるが、これは締結部１４３の高さが全体コアの積層高さの２０％以下になると、モータの駆動時に発生する振動で締結部１４３に破損される恐れがあるためである。
また、前記締結部１４３の高さは高いほど剛性は良くなるが、その高さが高過ぎると洗濯機の駆動部の全体幅が大きくなり、洗濯機の洗濯容量を減少させる結果を招くため、これを勘案して締結部１４３の高さは全体コアの積層高さの１５０％を越えないようにする。
【００４４】
そして、前記締結部１４３上に形成された空間部１４３ｃはモータの駆動時に発生する振動に対して緩衝及び減衰作用を行い、ステータ１４の機械的な信頼性を向上させるようにする。
そして、前記締結部１４３上に形成された位置決定突起１４３ｂはタブ２の位置決定溝に係合することにより、ステータ１４の締結が容易に行われるように助ける。
この時、前記タブ２に位置決定突起が形成され、締結部１４３に位置決定溝が形成されても構わないことは勿論である。
【００４５】
そして、本発明に係るベアリングハウジング７は、内周面の前方に段差が形成され、内周面の後方にも段差が形成されているため、前記シャフト４の両端部の外周面上に各々設置される前方ベアリング６ａの後端部及び後方ベアリング６ｂの前端部に対する支持が可能である。
すなわち、前記金属材質のベアリングハウジング７は内周面の両側に段差が各々形成されているため、両側ベアリング６ａ、６ｂがベアリングハウジング７から離脱せず、支持される。
【００４６】
一方、前記シャフト４の後端部の中心には直結式モータ５を構成するロータ１３が結合され、前記ロータ１３の内側にはステータ１４が位置するようになるが、前記ロータ１３の底面の周縁から前記底面に対しておおよそ垂直するように延長形成された側壁面上にはマグネット載置面を有する折曲部が円周方向に沿って形成されていて、マグネットＭをロータ１３の内面に取り付ける時、マグネットＭの支持が行われるため、ロータの製作が容易に行われるようになる。
【００４７】
また、前記ロータ１３の底面上には冷却フィンが放射状になる一方、半径方向に所定の長さを有するように形成されていて、ロータ１３の回転時に冷却フィンが空気をステータ１４側に吹き込んでステータ１４から発生する熱を冷却させるようになる。
この時、前記冷却フィンはランシング加工によりロータ１３の開口部側に向かうように形成され、ランシング加工により形成された通孔は通風口の役割を果たすようになる。
ここで、前記ロータ１３は鉄板材質で、プレス加工により成形されるため、ロータを製作するのに所要される時間が非常に短くなり、ロータの製作時の生産性が向上する。
【００４８】
これと併せて、前記ロータ１３の底面はエンボス加工され、ロータ１３の全体的な強度が向上し、底面上に形成された配水ホールを通して水分排出が行われる。
そして、樹脂材質のコネクタ１６は射出成形されるが、鉄板からなるロータ１３とは振動モードが異なり、ロータ１３の振動が減衰されてシャフト４に伝達されるようにする役割を果たす。
【００４９】
一方、図示は省略したが、前記第１実施例の場合とは異なり、洗濯水を貯留し、駆動部を締結するための壁部を有するタブ２がプラスチック材質で、ベアリングハウジング７は前記プラスチックタブ２にインサートモールディングされた構造で、ステータ１４をプラスチック材質であるタブの後壁部に直接締結されるように構成することができる。
すなわち、ベアリングハウジングはベアリングを支持するが、前記プラスチックタブの一側壁部の内側にインサートモールディングされることができる。そして、この場合には鉄板材質のタブサポータが介在してタブの一側壁部の強度補強を行うこともできる。この時、鉄板材質のタブサポートは鉄板形態として、タブ壁部のプロファイルと類似したプロファイルを有するようになる。
【００５０】
そして、この場合もやはり、前記第１実施例に適用された構造のステータ１４が同じく適用することができるのは勿論である。
一方、このような場合は金属材質のベアリングハウジング７がタブの一側壁部にインサートされて射出成形されるため、タブ２とベアリングハウジングが一体型になり、これによりベアリングハウジング７をタブの一側壁部に別途に組み立てる工程が省略されるため、組立工程を単純化することができる。
【００５１】
図９は図５のステータの他の実施例を示した斜視図で、本実施例に係るステータ１４は、ティース１５１とベース部１５０で構成された鉄板を最下層から最上層に達するまで螺旋状に回転させながら積層して多層構造をなす環状のステータコア１５と、前記ステータコア１５の外部面を絶縁物質でインサートモールディングしたインシュレータ１４４と、前記ステータ１４をタブ２の一側壁部に既に固定したベアリングハウジング７に固定するため、前記ステータコア１５の内周面側にインシュレータ１４４と一体に形成し、ステータ１４の中央に向かって突出した環状の締結部１４３を含んで構成される。
そして、これと併せて、前記締結部１４３の中央には前記ステータ１４を前記タブ２の一側壁部に取り付けたベアリングハウジング７にネジやボルトなどの締結部材に固定するための締結孔１４３ａが形成される。一方、前記締結孔１４３ａの周囲領域は締結部の他の部位に比べて厚肉になり、前記締結孔は円筒状のボス１４５上に形成されたように見える。
【００５２】
一方、円筒状であるボス１４５の上面の締結孔６２０aの周囲にはボルト締結時、ボルトのヘッドとの締結面積を減らす隆起部１４３ｂが形成される。
また、前記ステータ１４のインシュレータ１４４には位置決定溝１４３ｇが形成され、ベアリングハウジング７にはそれに対応する突起が形成され、前記ステータ１４のインシュレータ１４４に形成された締結孔１４３ａに対応して前記ベアリングハウジング７には締結溝が形成される。
【００５３】
一方、前記構造とは異なり、前記ステータ１４のインシュレータ１４４に位置決定用突起が形成され、ベアリングハウジングにはこれに対応する溝が形成されても構わない。
そして、この実施例の場合もやはり、前記ステータコア１５の外側面から突出したティース１５１の長さを“ａ”とし、前記ステータコア１５の内側面から前記締結部１４３に形成される締結孔１４３ａの中心までの距離を“ｂ”とする時、ａ≧ｂになるように締結部が形成され、その理由は上記説明と同様である。
【００５４】
以上のように、前述した各実施例に係る本発明のトップローディング方式のドラム洗濯機はＢＬＤＣモータを構成するステータ１４の製作時に所要される材料と重さを減らし、その製作工程も単純化し、ベアリングハウジング７やプラスチックタブ２のような固定側に安定するように装着できるようになる。
また、ステータ１４の重さだけは1.５ｋｇ以上になり、回転速度が０〜２，０００ＲＰＭまたはそれ以上の速度まで可変しながらドラム３の回転を制御する洗濯機用ＢＬＤＣモータをベアリングハウジング７に取り付けたり、タブ２の壁面に直接取り付ける時、タブ２側からモータの重さと振動に耐えることができる構造を提供するようになる。
【００５５】
そして、本発明に係るトップローディング方式のドラム洗濯機は組立てラインでステータ１４をタブ２側に組み立てる時、容易に組み立てられるようになり、これによりアフターサービス時にもサービスマンのメンテナンス作業がより容易に行われるようになる。
【００５６】
一方、本発明は前記実施例で限定されず、本発明の技術思想の範疇を逸脱しない限り、様々な多様な形態への変更及び修正が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来のトップローディング方式のドラム洗濯機の外観例を示した正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】従来のトップローディング方式のドラム洗濯機の内部構造例を示したものとして、主要部の正面縦断面図である。
【図４】図２のステータに適用された従来の分割コアを示した斜視図である。
【図５】本発明のステータを示した斜視図である。
【図６Ａ】図５の要部拡大図であって、図６ａは要部平面図である。
【図６Ｂ】図５の要部拡大図であって、図６ｂは要部斜視図である。
【図７】本発明のステータに適用されるステータコアを示した斜視図である。
【図８】本発明に係るステータが適用されたドラム洗濯機の駆動部の構造を示した詳細断面図である。
【図９】本発明のステータの他の実施例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１        キャビネット
２        タブ
３        ドラム
４        シャフト
５        モータ
１３      ロータ
１４      ステータ
１４２    コイル
１４３    締結部
１４３ａ  締結孔
１４３ｂ  位置決定突起
１４３ｃ  空間部
１４３ｇ  位置決定溝
１４３ｐ  円筒状の金属
１４４    インシュレータ
１５      ステータコア
１５０    ベース部
１５１    ティース
１５２    凹入溝
１５３    リベット
１６      コネクタ
【図１】
2005193050.tif 000003
【図２】
2005193050.tif 000004
【図３】
2005193050.tif 000005
【図４】
2005193050.tif 000006
【図５】
2005193050.tif 000007
【図６Ａ】
2005193050.tif 000008
【図６Ｂ】
2005193050.tif 000009
【図７】
2005193050.tif 000010
【図８】
2005193050.tif 000011
【図９】
2005193050.tif 000012