(57)【要約】【課題】ドラム式洗濯機を回転駆動するモータにおいて、モータの高トルク化、小型化を図ると共に、機器が必要とする複数のトルク仕様を、最小限の生産設備および生産設備切り替えで対応できるようにすることで低コスト化を図ること。【解決手段】回転ドラム２を回転自在に軸支する回転軸４に連結することによって回転駆動するモータにおいて、ステータ６の外周側および内周側にそれぞれ外側ロータ５ａおよび内側ロータ５ｂを配設し、モータに必要とされるトルクに応じて外側ロータ５ａと内側ロータ５ｂのいずれか、あるいは双方を使用することによって、トルク仕様が異なる複数の機器に対応することができる。【選択図】図１
2007330417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収納し水平方向または傾斜方向に回転の軸心を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽背面に取り付けた前記回転ドラムを駆動するモータと、前記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、前記モータのロータは、前記モータのステータの外周側および内周側にそれぞれ配設された外側ロータと内側ロータとを構成したことを特徴としたドラム式洗濯機。
【請求項２】
ステータは、絶縁性を有する材料でモールド加工されると共に、前記モールドの水槽面側に、水槽の背面に取り付けるための取り付け手段を一体に設けることによって、前記ステータを前記水槽の背面に固定したことを特徴とした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
ステータを共通部材とし、回転ドラムの容量の大小に応じて、内側ロータのみ、あるいは外側ロータのみ、あるいは内側ロータと外側ロータの双方を使用するよう、ロータを構成したモータを特徴とした請求項１または２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、水槽内に回転軸を水平もしくは傾斜支持して回転ドラムをモータにより回転駆動して洗濯、すすぎ、脱水の各行程を行うドラム式洗濯機、あるいは、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各行程を行うドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドラム式洗濯機において、回転ドラムを回転駆動させるモータの構成としては、洗濯行程中を第１の正逆可能なモータと、脱水行程中を第２のモータにて行う２個のモータを水槽外底部に固着してＶベルトにて回転ドラムに回転伝達する駆動方式（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連動させる駆動方式（例えば、特許文献２参照）や、水槽の背面取り付けるモータをステータ（固定子）内周にロータ（回転子）を配設した内側（インナー）ロータ式モータあるいは、ステータ（固定子）外周にロータ（回転子）を配設した外側（アウター）ロータ式モータ（例えば、特許文献３参照）等、により回転ドラムを駆動させる方式等がある。
【０００３】
図５は、上記従来のドラム式洗濯機の内側ロータ式モータを使用した場合の概略断面図であり、図６は、従来のドラム式洗濯機の外側ロータ式モータを使用した場合の概略断面図である。
【０００４】
図５に示すように、内部に回転ドラム２を回転自在に支持した水槽３の背面である外底面３ｂにはモータ２０を取付け、前記モータ２０のロータ（回転子）５はステータ（固定子）６の内周側に配設した内側ローター式モータを示し、図６では、ロータ（回転子）５がステータ（固定子）６の外周側に配設された外側ロータ式モータを示している。
【０００５】
ここで、ドラム式洗濯機の仕様によって、モータ２０に必要とされるトルクは変化し、回転ドラム２の容量増大や、使用する水の量などを増加することによってモータに求められるトルクは増大させねばならないが、モータ２０のトルクを向上させるためには、前記ロータ５や、ステータ６の厚さ（即ち積厚）や、外径を大きく設定する事により対応する事が一般的であった。
【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】
しかしながら、前記従来の構成では、２個のモータで駆動する方式の場合、その配置スペースが必要であり、機器全体が特に高さ方向に大型化すると共に、コスト的にも不利な構成であった。
【０００７】
また、水槽背面にモータを取り付ける方式では、洗濯機の機種展開等の場合、回転ドラムの容量を増加させる場合、このときモータトルクを増大させる際に、モータの厚さ（積厚）や外径を増加させてトルク向上を図ると、モータの外径や厚さ（積厚）の寸法が大きくなると共に、材料の使用量が増加しコストアップとなるという課題があった。
【０００８】
特に外径を大きくすると、図５ではロータ（回転子）５の内周側に、図６ではステータ（固定子）６の内周側に、それぞれモータ特性に寄与しないデッドスペース１２が生じることとなり大型化してしまう。
【０００９】
また、容量が異なる回転ドラムに対して、モータトルク、材料の使用量を最適化するためには、モータ外径あるいは厚さ（積厚）を変化させた場合、各モータ仕様に対応した生産設備が必要になるので、設備切り替えなど、生産性が悪化するという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水槽背面に取り付けるモータにおいて、大トルクでコンパクトなモータを構成することにより、生産設備の共用および生産性の向上を図り、低コストなドラム式洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は水槽背面に配したモータの、ステータ（固定子）の外周側と内周側にそれぞれ外側ロータと内側ロータを有する構成としたものである。
【００１２】
これによって、モータトルクが増大してもモータの寸法を大きくする必要がなく、大トルクでコンパクトなドラム式洗濯機を提供すると共に、外側ロータと内側ロータの双方を使用する場合と、いずれか片方のみを使用する場合を選択するだけで必要とされるモータトルクの増減に対応することが可能な構成としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のドラム式洗濯機は、前記モータが発生するトルクに寄与しない前記ステータの内周側スペースを内側ロータを配設するスペースとして利用できるために、モータ外周あるいは軸方向寸法の増大を最小限に抑制した上で大トルク化が可能であると共に、必要とされるモータトルクの増減に対応可能なモータの生産設備の共用化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、洗濯物を収納し水平方向または傾斜方向に回転の軸心を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽背面に取り付けた前記回転ドラムを駆動するモータと、前記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、前記モータのロータは、前記モータのステータの外周側および内周側にそれぞれ配設された外側ロータと内側ロータとを構成したことにより、前記モータが発生するトルクに寄与しない前記ステータの内周側スペースを内側ロータを配設するスペースとして利用できるために、モータ外周あるいは軸方向寸法の増大を最小限に抑制しコンパクトに構成すると共に、高トルク化が可能となる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、ステータは、絶縁性を有する材料でモールド加工されると共に、前記モールドの水槽面側に、水槽の背面に取り付けるための取り付け手段を一体に設けることによって、前記ステータを前記水槽の背面に固定したことにより、前記ステータを前記水槽の背面に取り付けるための取り付け手段を前記モールドに設けることが可能となり、容易に組み立て可能となる。
【００１６】
第３の発明は、第１および第２の発明において、ステータを共通部材とし、回転ドラムの容量の大小に応じて、内側ロータのみ、あるいは外側ロータのみ、あるいは内側ロータと外側ロータの双方を使用するよう、ロータを構成したものでり、ステータは１種類とする一方で、前記内側ロータと前記外側ロータの双方を組み立てた場合は大トルク、前記外側ロータのみを組み立てた場合は中トルク、前記内側ロータのみを組み立てた場合は小トルクをそれぞれ発生する３種類のモータが構成できることとなり、最小限の生産設備および設備切り替えで必要とされるモータトルクの増減に対応可能となり、生産設備費用の削減と生産性の向上を図ることができる。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略断面図を示すものであり、図２は同ドラム式洗濯機のモータの要部断面図である。
【００１８】
図１において、従来例の図６、または図７と同構成のものは同符号を付して説明する。
【００１９】
図１において、ドラム式洗濯機本体１は、水槽３と、その水槽３内に回転自在に配設された回転ドラム２を内蔵し、回転ドラム２の回転中心には略傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム２の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させ、水槽３の背面である外底面３ｂにはモータ２１を取付けている。
【００２０】
前記モータ２１のステータ６は取り付け手段６ａを介して水槽３の底面に固定されている。
【００２１】
また、回転軸４は、水槽３の底面に軸受（図示せず）を介して回転自在に軸支されると共に、モータの外側（アウター）ロータ５ａおよび内側（インナー）ロータ５ｂ双方が回転軸４に連結され、制御手段（図示せず）によって外側（ロータ）５ａおよび内側（インナー）ロータ５ｂを回転させることによって回転ドラム２を正転、逆転方向に回転駆動するようにしている。
【００２２】
回転ドラム２の内壁面に衣類の攪拌用の複数個の突起板７を設けている。
【００２３】
水槽３の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部３ａを蓋体９により開閉自在に覆い、この蓋体９を開くことにより洗濯物出入口８を介して回転ドラム２内に洗濯物を出し入れできるようにしている。蓋体９を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物の出し入れは、腰を屈めることなく行うことができる。
【００２４】
水槽３は、洗濯機本体１よりばね体（図示せず）で揺動可能に吊り下げられており、水槽３の上部に設けた給水経路１１を通して水槽３内に水を給水し、下部に設けた排水経路１０を通して洗濯水を排水するようにしている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、回転ドラム２の回転中心に略傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム２の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム２の回転中心に略水平方向に回転軸４を設け、回転ドラム２の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。
【００２６】
図２のモータの要部断面図により、モータの具体的な構成につき以下説明する。
【００２７】
ステータ（固定子）２４は、電磁鋼板等を積層したステータコア２５および絶縁物（図示せず）を介して前記ステータコア２５に巻回されたステータ巻線２６で構成され、電気絶縁性を有する熱硬化性樹脂等のステータ樹脂モールド２３に埋め込まれるようモールド成形されている。前記ステータ巻線２６は３相巻線であり、通常、スター結線あるいはデルタ結線されている。
【００２８】
前記ステータ樹脂モールド２３は、図２で左側の取付面２２で、水槽３の背面に密着固定するため、取付穴２７を有するステータ取付足２８を形成する。図１にて説明した取り付け手段６ａは、前記ステータ樹脂モールド２３にて構成することが出来る。
【００２９】
ロータ（回転子）２９は、前記ステータコア２５の内側面に対応して、インナーロータマグネット３０を内装したインナーロータコア３２を有するインナーロータフレーム３１と、ステータコア２５の外側面に対応して、アウターロータマグネット３３を内装したアウターロータコア３４を有するアウターロータフレーム３５とを、熱硬化性樹脂等にてなるロータ樹脂モールド３６にて保持され、前記ロータ樹脂モールド３６は、回転中心部で取付ボス３７を内装する。
【００３０】
なお、図２では、インナーロータマグネット３０がインナーロータコア３２に内装される、あるいはアウターロータマグネット３３がアウターロータコア３４に内装されたＩＰＭ構造のロータを表しているが、インナーロータマグネット３０がインナーロータコア３２の外周に固着されている、あるいはアウターロータマグネット３３がアウターロータコア３４の内周に固着されているＳＰＭ構造のロータでも適用可能である。また、インナーロータフレーム３１、あるいはアウターロータフレーム３５のいずれか一方、または双方を有さず、インナーロータマグネット３０とインナーロータコア３２とアウターロータマグネット３３とアウターロータコア３４をロータ樹脂モールド３６にてモールドすることも可能である。
【００３１】
前記ステータ巻線２６に３相交流電流を通電することによってステータ２４に発生した回転磁界により、インナーロータコア３２およびアウターロータコア３４に回転力が生じる。
【００３２】
本実施例の図２の構成では、ロータ樹脂モールド３６にインナーロータフレーム３１およびアウターロータフレーム３５を同時一体にモールド加工しているが、前記インナーロータフレーム３１、およびアウターロータフレーム３５は、それぞれ別体に構成しているので、インナーロータフレーム３１の無い場合、およびアウターロータフレーム３５の無い場合のモールド加工がそれぞれに可能であり、これは以下に記述する実施の形態２に展開する場合である。
【００３３】
取付ボス３７は、図１の回転軸４に固着され、回転ドラム２を回転させるものである。
【００３４】
以上のような構成により、外側ロータと内側ロータの双方を配設することにより、モータとして利用できる空間を最大限利用できるようになる。この結果、単位空間あたりに発生するトルクが増加するためモータトルクが向上する、あるいはモータを小型化できることとなり、ドラム式洗濯機の容量増加、小型化を図ることが可能となる。
【００３５】
また、モータの水槽の背面への取付は、ステータを絶縁性を有する樹脂モールドの一部に一体に取付足や、取付穴を構成したので、特別な取り付け用の部材も不要で、簡単確実になされるものである。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における外側（アウター）ロータ式モータのドラム式洗濯機の概略断面図を示すものであり、図４は、同ドラム式洗濯機の内側（インナー）ロータ式モータを使用した場合を示すものである。なお、その他の構成要素は図１および図２と同じであるため共通する構成の説明は省略する。
【００３７】
図３の外側ロータ５ａのみの構成によるモータが発生するトルクをＴｏとし、図４の内側ロータ５ｂのみの構成によるモータが発生するトルクをＴｉとする。外側ロータ５ａのみの構成モータが発生するトルクは、ステータ６が共通仕様とした場合、外側ロータ５ａの内径の方が内側ロータ５ｂの外径よりも大きいことから内側ロータ５ｂのみの構成モータが発生するトルクよりも大きくなり、Ｔｏ＞Ｔｉとなる。
【００３８】
ここで第１図の外側、内側両ロータを構成するモータの発生するトルクは、それぞれのトルクの和がモータの発生するトルクＴとして現れることから、Ｔ＝Ｔｏ＋Ｔｉとなる。
【００３９】
以上より、トルクの関係は、Ｔ＞Ｔｏ＞Ｔｉが成り立ち、第１図の構成から、外側ロータ５ａあるいは内側ロータ５ｂの着脱により実施の形態２の第３図、第４図の構成に展開する事により、ステータ６を共通部材として、モータトルクを３種類の仕様まで対応可能としている。
【００４０】
以上のような構成により、第１図の構成から、外側ロータ５ａあるいは内側ロータ５ｂのいずれかを取り外すだけで、実施の形態２の図３、および図４のモータを構成する事ができる。
【００４１】
このことは、回転ドラム２の容量や使用水量などの差によって、モータに必要とされるトルクが異なるドラム式洗濯機において、モータトルクとして３種類の仕様を、同一のステータ６と、外側ロータ５ａあるいは内側ロータ５ｂの着脱で対応可能となる。
【００４２】
なお、第３図、第４図における外側ロータ５ａと内側ロータ５ｂの積厚は必ずしも同一である必要はなく、必要とされる３種類のモータトルク仕様に合致するように、外側ロータ５ａの内径と積厚、および内側ロータ５ｂの外径と積厚を適切に選択すればよい。
【００４３】
上記のように、本発明のモータを用いれば、ステータ６は共用であるため生産設備は単一で設備の切り替えによる生産性の低下は生じず、ロータについては、外側ロータと内側ロータを組み立てるかどうかのみが異なるため、組み立て工程の一部を変更あるいは省略というように、生産方法、生産設備の変更を最小限とすることが可能となり、生産設備の費用がかからず、生産性が向上する。このことによって、コストの低いドラム式洗濯機を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、従来のモータにおいてトルクに寄与していないデッドスペースをロータとして利用可能であるため、モータのトルクの向上や小型化がなされ、またモータの生産設備の共用化、生産性の向上が図れるので、機器の低コスト化と共に、高容量化や小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略断面図
【図２】同ドラム式洗濯機のモータの要部断面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯機の内側ロータのみのモータを使用した場合の概略断面図
【図４】同ドラム式洗濯機の外側ロータのみのモータを使用した場合の概略断面図
【図５】従来のドラム式洗濯機の内側ロータ式モータを使用した場合の概略断面図
【図６】従来のドラム式洗濯機の外側ロータ式モータを使用した場合の概略断面図
【符号の説明】
【００４６】
１    洗濯機本体
２    回転ドラム
３    水槽
４    回転軸
５    ロータ
５ａ  外側ロータ
５ｂ  内側ロータ
６    ステータ
６ａ  取り付け手段
２１  モータ
【図１】
2007330417.tif 000003
【図２】
2007330417.tif 000004
【図３】
2007330417.tif 000005
【図４】
2007330417.tif 000006
【図５】
2007330417.tif 000007
【図６】
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