(57)【要約】【課題】ロータの回転により回転槽を直接回転させるモータを利用するものにおいて、そのモータのロータを、電気的な絶縁を確保しつつ強度の向上が図られたものとする。【解決手段】洗濯機は、ロータの回転により回転槽を直接回転させるモータを備える。ロータは、ロータコアが設けられた金属製のフレームと、筒状に形成され、フレームの回転中心部に配置されてフレームの回転を回転槽の回転軸へ伝達する金属製のボス部材と、フレームとボス部材とを離間した形態で接合する樹脂製の接合部材と、を有する。ボス部材は、接合部材の内部にあってボス部材の外周部分から該ボス部材の径方向の外側へ向かって突出した鍔部を有する。鍔部は、フレームと離間した形態でフレームの一部に対してボス部材の軸方向に重なっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転により回転槽を直接回転させるモータを備え、
前記ロータは、
ロータコアが設けられた金属製のフレームと、
筒状に形成され、前記フレームの回転中心部に配置されて前記フレームの回転を前記回転槽の回転軸へ伝達する金属製のボス部材と、
前記フレームと前記ボス部材とを離間した形態で接合する樹脂製の接合部材と、を有し、
前記ボス部材は、前記接合部材の内部にあって前記ボス部材の外周部分から該ボス部材の径方向の外側へ向かって突出した鍔部を有し、
前記鍔部は、前記フレームと離間した形態で前記フレームの一部に対して前記ボス部材の軸方向に重なっている洗濯機。
【請求項２】
前記鍔部は、前記フレームと重なる部分において該鍔部を前記ボス部材の軸方向へ貫いて形成された鍔連通部を有している請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記フレームは、前記鍔部と重なる部分において該フレームを前記ボス部材の軸方向へ貫いて形成されたフレーム連通部を有している請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記鍔連通部と前記フレーム連通部とは、少なくとも一部が前記ボス部材の軸方向において重なっている請求項３記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータの回転力が減速機を介することなく直接負荷へ伝達される構成のモータ、いわゆるダイレクトドライブモータがある。近年、静音性や洗濯性能の向上のため、ダイレクトドライブモータを採用した洗濯機が開示されている。この場合、特に縦型の洗濯機において、モータは、ロータの回転中心を回転槽および撹拌部材の回転中心と同軸上に配置するために水槽の下方裏側に取り付けられる。そのため、このようなモータは、万一水槽から水が漏れた場合に、その水がかかりやすく、したがって水槽からの水漏れ対策について特に注意が必要であった。
【０００３】
ここで、一般にダイレクトドライブモータのロータは、強度を確保するために大部分が金属製の部材によって構成されている。これに対し、ダイレクトドライブモータを洗濯機に採用する場合、水槽からの水漏れ対策として、ロータを、例えば次のように構成することがある。すなわち、ロータを、ロータコアが設けられた金属製のフレームと、フレームの回転を回転槽の回転軸および撹拌部材の回転軸へ伝達する金属製のボス部材とに分割する。そして、これらフレームとボス部材とを離間させた形態で樹脂によって接合することでロータを構成する。
【０００４】
これによれば、フレームとボス部材とが離間し、その間に樹脂が介在することで、フレームとボス部材との間が電気的に絶縁される。そのため、仮に水槽から水が漏れてその水がステータのコイルとロータコアとの間に介在し、コイルとロータコアとの間が導通した場合であっても、ステータのコイルに流れる電流が、ロータコアおよびロータのフレームからボス部材を通り、さらに回転軸を介して水槽側へ流れてしまうことを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成において、モータのロータは、フレームとボス部材とを離間させた形態で樹脂によって接合されるため、この樹脂による接合部分の強度の向上が困難であった。
【０００７】
そこで、ロータの回転により回転槽を直接回転させるモータを利用するものにおいて、そのモータのロータを、電気的な絶縁を確保しつつ強度の向上が図られたものとすることができる洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の洗濯機は、ロータの回転により回転槽を直接回転させるモータを備える。前記ロータは、ロータコアが設けられた金属製のフレームと、筒状に形成され、前記フレームの回転中心部に配置されて前記フレームの回転を前記回転槽の回転軸へ伝達する金属製のボス部材と、前記フレームと前記ボス部材とを離間した形態で接合する樹脂製の接合部材と、を有する。前記ボス部材は、前記接合部材の内部にあって前記ボス部材の外周部分から該ボス部材の径方向の外側へ向かって突出した鍔部を有する。前記鍔部は、前記フレームと離間した形態で前記フレームの一部に対して前記ボス部材の軸方向に重なっている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態による洗濯機の概略的な構成を示す部分断面図
【図２】モータの一部を破断して示す斜視図
【図３】ボス部材周辺を示す断面図
【図４】結合部材を除き図３のＡ−Ａ線に沿って示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示す洗濯機１０は、外箱１１、回転槽１２、水槽１３、支持構造部１４、および駆動部１５を備えている。本実施形態による洗濯機１０は、回転槽１２の回転中心軸線１６の軸方向が重力方向と平行な縦軸型の洗濯機であり、回転槽１２に収容された洗濯物の洗濯および脱水を行う。なお、回転中心軸線１６は、回転槽１２の回転中心軸を仮想的に表すものである。また、洗濯機１０は、乾燥機能を追加してもよい。外箱１１は、直方体状であり、洗濯機１０の外殻を形成している。
【００１１】
回転槽１２は、底部２０、胴部２１および回転バランサ２２を有している。底部２０は、例えば樹脂などにより椀状に形成されている。胴部２１は、例えばステンレス鋼板などにより円筒状に形成され、底部２０と一体に接続している。胴部２１には、胴部２１を板厚方向に貫く複数の孔２３が形成されている。なお、図１では、複数の孔２３のうち一部のみを図示している。洗濯物を脱水するとき、洗濯物から分離された水は、この孔２３を経由して回転槽１２の外部へ排出される。回転バランサ２２は、胴部２１の上端側すなわち胴部２１の底部２０と反対の端部側に設けられている。回転バランサ２２は、例えば液体が封入されており、回転中心軸線１６を中心に回転する回転槽１２の安定を図っている。
【００１２】
水槽１３は、底部２４を有する筒状に形成されている。水槽１３の底部２４と反対側には、水槽カバー２５が設けられている。水槽カバー２５は、中央部に開口部２５１が形成されている。洗濯物は、開口部２５１を通して回転槽１２内へ投入される。また、水槽カバー２５は、開口部２５１を開閉するヒンジ開閉式の内蓋２６や、図示しない給水口などを有している。詳細は図示しないが、給水口は、図示しない給水部から回転槽１２へ供給される水が流れる。水槽１３は、底部２４に排水部２７を有している。水槽１３の水は、排水部２７を経由して洗濯機１０の外部に排出される。
【００１３】
支持構造部１４は、四組の、吊り棒２８、支持部２９、および弾性部材３０から構成されている。なお、図１では、一組の、吊り棒２８、支持部２９、および弾性部材３０について示している。吊り棒２８は、一方の端部すなわち上端部が外箱１１上部の四隅に取付けられて、下方へ延びている。吊り棒２８は、外箱１１との取付部分を支点に揺動する。支持部２９は、受け部２９１および移動部材２９２を有している。受け部２９１は、水槽１３の底部２４側において外箱１１の各角に対応して四方へ突出している。移動部材２９２は、吊り棒２８の下方の端部付近に設けられており、上側に球面状の端面を有している。受け部２９１は、下面が移動部材２９２に対応する窪んだ球面に形成されており、移動部材２９２と滑らかに移動可能に接している。
【００１４】
弾性部材３０は、例えばコイルスプリングなどにより形成され、一方の端部が吊り棒２８の下端に接し、他方の端部が支持部２９の移動部材２９２に接している。弾性部材３０は、伸張方向の力を有している。これにより、水槽１３は、支持構造部１４によって外箱１１に吊り下げられた状態で支持されている。なお、支持構造部１４により水槽１３を吊り下げた状態で支持する構造は一例であり、水槽１３は例えば下方からの支持構造部１４により支持する構造であってもよい。
【００１５】
駆動部１５は、水槽１３の下方裏側すなわち水槽１３の底部２４に設けられている。駆動部１５は、モータ３１および伝達切替機構３２を有している。モータ３１は、図２に示すように、ステータ４０とロータ５０とを有している。モータ３１は、アウターロータ形のいわゆるダイレクトドライブモータである。モータ３１は、ロータ５０の回転により、減速機を介することなく回転槽１２を直接回転させる。
【００１６】
ステータ４０は、ステータコア４１、ステータコイル４２、および取付部４３を有している。ステータコア４１は、ティース４４を一体に有し、電磁鋼板などの磁性体材料を打ち抜いたものを積層してほぼ円環状に形成されている。ティース４４は、ステータコア４１の径方向の外側へ放射状に突出するようにして設けられている。ステータコイル４２は、ティース４４にコイル巻き線４５を巻いて構成されている。取付部４３は、ステータコア４１の環状の内側に設けられている。ステータ４０は、取付部４３を介して、水槽１３の底部２４にねじ止めにより取付けられる。
【００１７】
ロータ５０は、フレーム５１、ロータコア５２、永久磁石５３、ボス部材５４、および接合部材５５を有している。フレーム５１は、円板状のフレーム底部５１１と、フレーム底部５１１の外周部分に設けられた筒状の環状壁５１２とを一体に有し、浅い円形の容器状に形成されている。フレーム５１は、鋼板などの金属材料によって構成されている。フレーム底部５１１は、図４に示すように、穴部５１３および複数この場合四個のフレーム連通部５１４を有している。穴部５１３は、フレーム底部５１１の中央部を板厚方向すなわち回転中心軸線１６の軸方向へ貫いて形成されている。フレーム連通部５１４は、穴部５１３の内周縁部を切り欠いて形成されている。この場合、フレーム連通部５１４も、穴部５１３と同様にフレーム底部５１１を板厚方向へ貫いている。
【００１８】
なお、フレーム連通部５１４は、穴部５１３から離間してフレーム底部５１１を貫く穴であってもよい。また、本実施形態では、フレーム連通部５１４は、穴部５１３の周方向に沿って等間隔に四個形成されているが、その数は四個に限定されない。つまり、フレーム連通部５１４は、四個以上であってもよいし、四個未満であってもよい。さらに、複数のフレーム連通部５１４は、穴部５１３の径方向および周方向に沿って等間隔に並べてもよいし、不規則に並べてもよい。
【００１９】
ロータコア５２は、図２に示すように、電磁鋼板などの磁性体材料を打ち抜いたものを積層して円環状に形成されている。ロータコア５２は、フレーム５１の環状壁５１２の内側に設けられている。永久磁石５３は、ロータ５０のステータコイル４２に対向させてロータコア５２の内部に設けられている。
【００２０】
ボス部材５４は、図３にも示すように、フレーム５１の回転中心部すなわち穴部５１３のほぼ内側にあってフレーム５１から離間して設けられている。ボス部材５４は、ステンレス鋼などの金属材料によって構成され、筒部５６と鍔部５７とを一体に有している。筒部５６は、円筒状に形成され、その筒状の内側に大内径部５６１および小内径部５６２を有している。小内径部５６２は、大内径部５６１の下側すなわち水槽１３と反対側にあって、大内径部５６１よりも内径が小さい。小内径部５６２および大内径部５６１の中心軸は、回転中心軸線１６に一致している。なお、ボス部材５４の軸方向は、大内径部５６１および小内径部５６２の中心軸方向すなわち回転中心軸線１６の軸方向となる。
【００２１】
小内径部５６２には、ボス部材５４の軸方向へ延びる複数の溝部５６３が設けられている。また、筒部５６は、その筒状の外側に大外径部５６４および小外径部５６５を有している。小外径部５６５は、大外径部５６４の上下両側にあって、大外径部５６４よりも外径が小さい。上側すなわち水槽１３側の小外径部５６５には、ボス部材５４の軸方向へ延びる複数の歯部５６６が設けられている。
【００２２】
鍔部５７は、大外径部５６４の外周部分からボス部材５４の径方向の外側へ向かって突出して設けられている。鍔部５７は、フレーム底部５１１よりも下側すなわち水槽１３と反対側に設けられている。なお、鍔部５７は、フレーム底部５１１よりも上側すなわち水槽１３側にあってもよい。鍔部５７は、フレーム底部５１１から離間している。鍔部５７は、フレーム５１の厚さよりも厚く、全体としてフレーム底部５１１の穴部５１３よりも大きいほぼ円板状に形成されている。鍔部５７の一部は、フレーム底部５１１から離間した形態で、フレーム５１の一部すなわち穴部５１３周辺のフレーム底部５１１に対してボス部材５４の軸方向に重なっている。この場合、図３に示すように、鍔部５７の径方向において鍔部５７とフレーム底部５１１とが重なった距離を表す重なり距離Ｃは、ボス部材５４の軸方向において鍔部５７とフレーム底部５１１とが離間した距離を表す離間距離Ｂよりも大きい。
【００２３】
鍔部５７は、図４に示すように、複数この場合四個の鍔連通部５７１を有している。鍔連通部５７１は、鍔部５７の外周縁部を切り欠いて形成されている。すなわち、鍔連通部５７１は、鍔部５７の外周縁部をボス部材５４の軸方向つまり鍔部５７の厚さ方向へ貫いて形成されている。なお、鍔連通部５７１は、切り欠き形状に限られず、鍔部５７を貫く穴であってもよい。また、本実施形態では、鍔連通部５７１は、鍔部５７の周方向に沿って等間隔に四個形成されているが、その数は四個に限定されない。つまり、鍔連通部５７１は、四個以上であってもいし、四個未満であってもよい。また、鍔連通部５７１の数および大きさは、フレーム連通部５１４の数および大きさと一致している必要はない。さらに、複数の鍔連通部５７１は、鍔部５７の径方向および周方向に沿って等間隔に並べてもよいし、不規則に並べてもよい。
【００２４】
接合部材５５は、合成樹脂製であって、図３に示すように、ボス部材５４の大外径部５６４と下側の小外径部５６５と鍔部５７、および穴部５１３周辺のフレーム底部５１１の両側面を覆っている。これにより、接合部材５５は、フレーム５１とボス部材５４とを離間した形態で接合している。フレーム連通部５１４と鍔連通部５７１は、図４に示すように、ボス部材５４の軸方向において重なっている。この場合、フレーム連通部５１４および鍔連通部５７１の周囲も、接合部材５５で覆われている。なお、ボス部材５４の上側すなわち水槽１３側の小外径部５６５は、接合部材５５から露出している。
【００２５】
伝達切替機構３２は、ボス部材５４の上側すなわち水槽１３側に設けられている。伝達切替機構３２は、洗濯運転において水槽１３内に設けられた図１に示す撹拌部材３３のみを回転させる態様と、脱水運転において撹拌部材３３および回転槽１２を同時に回転させる態様とを切り替える。すなわち、図１および図３に示すように、撹拌部材３３は内軸３４に接続されている。内軸３４は、撹拌部材３３の回転軸として機能し、その中心軸は回転中心軸線１６に一致している。
【００２６】
内軸３４は、例えばステンレス鋼などの金属材料によって、中実の円柱状に形成されている。内軸３４は、水槽１３および回転槽１２を貫いて、その下端側すなわち撹拌部材３３と反対側がボス部材５４の内側に嵌め込まれている。そして、内軸３４の下端部は、ボス部材５４から露出し、その露出部分にナット３５が設けられている。内軸３４は、ボス部材５４の溝部５６３に対応する部分に歯部３４１を有している。内軸３４の歯部３４１とボス部材５４の溝部５６３とが噛み合うことにより、ボス部材５４の回転が内軸３４を介して撹拌部材３３へ伝達される。
【００２７】
また、図１に示すように、回転槽１２は外軸３６に接続されている。外軸３６は、回転槽１２の回転軸として機能し、その中心軸は回転中心軸線１６に一致している。外軸３６は、図３に示すように、例えばステンレス鋼などの金属材料によって中空の円筒状に形成されている。外軸３６は、内側に内軸３４を通し、軸受３７を介して内軸３４と相対回転可能に設けられている。伝達切替機構３２は、外軸３６の外側を覆う筒状に形成されている。伝達切替機構３２は、外軸３６と一体回転可能かつ外軸３６の軸方向へ移動可能に設けられている。伝達切替機構３２の内側には、ボス部材５４の歯部５６６に対応して、外軸３６の軸方向へ延びる複数の溝部３２１が形成されている。
【００２８】
伝達切替機構３２は、ボス部材５４側へ移動すると、伝達切替機構３２の溝部３２１とボス部材５４の歯部５６６とが噛み合う。これにより、ボス部材５４の回転は、伝達切替機構３２および外軸３６を介して回転槽１２へ伝達される。この場合、回転槽１２および撹拌部材３３は一体に回転する。一方、伝達切替機構３２は、ボス部材５４と反対側へ移動すると、伝達切替機構３２の溝部３２１とボス部材５４の歯部５６６との噛み合いが解除されるとともに、図示しない規制部によって回転が規制される。これにより、ボス部材５４の回転は回転槽１２へは伝達されず、撹拌部材３３のみが回転する。
【００２９】
この実施形態によれば、ロータ５０におけるフレーム５１とボス部材５４とは、相互に離間した形態で合成樹脂製の接合部材５５に覆われて接合されている。そのため、フレーム５１とボス部材５４との間は、電気的な絶縁が確保されている。したがって、仮に水槽１３から水が漏れてその水がステータコイル４２とロータコア５２との間に介在し、ステータコイル４２とロータコア５２との間が導通した場合であっても、ステータコイル４２に流れる電流が、ボス部材５４から内軸３４および外軸３６を通って水槽１３側へ流れてしまうことを極力防ぐことができる。さらに、ボス部材５４は、接合部材５５の内部において、ボス部材５４の径方向外側へ突出する鍔部５７を有している。そのため、鍔部５７は、接合部材５５との接触面積が増大し、その結果、ボス部材５４と接合部材５５との接合強度が向上する。
【００３０】
また、鍔部５７は、フレーム５１と離間した形態で、穴部５１３の周辺のフレーム底部５１１に対してボス部材５４の軸方向に重なっている。この場合、ロータ５０をボス部材５４の軸方向へ沿って平面的に見ると、図４に示すように、フレーム底部５１１と鍔部５７とは、フレーム連通部５１４および鍔連通部５７１を除いて離間していない。すなわち、本実施形態によれば、ロータ５０は、平面的に見て合成樹脂製の接合部材５５のみで構成される部分を極力低減することができる。そのため、ロータ５０は、フレーム５１とボス部材５４と接合部材５５との接合部分において、回転中心軸線１６すなわちボス部材５４の軸方向に対する傾き方向への強度が向上する。
【００３１】
また、接合部材５５の内部において、フレーム５１はフレーム連通部５１４を有し、鍔部５７は鍔連通部５７１を有している。この場合、フレーム連通部５１４および鍔連通部５７１の内側にも接合部材５５が存在する。そのため、フレーム５１および鍔部５７は、フレーム５１の穴部５１３および鍔部５７を単純な円形に形成した場合と比較して、接合部材５５との接合強度が向上する。その結果、ロータ５０は、フレーム５１とボス部材５４と接合部材５５との接合部分において、ボス部材５４の軸方向に対する回転方向への強度も向上する。
【００３２】
接合部材５５によるフレーム５１とボス部材５４との接合は、例えばフレーム５１およびボス部材５４を図示しない金型に配置した状態で、その金型に接合部材５５となる合成樹脂を流し込むことで行われる。本実施形態によれば、フレーム５１はフレーム連通部５１４を有し、鍔部５７は鍔連通部５７１を有している。そして、フレーム連通部５１４と鍔連通部５７１とは、ボス部材５４の軸方向において重なっている。そのため、フレーム５１と鍔部５７とは、フレーム連通部５１４と鍔連通部５７１とによって、ボス部材５４の軸方向へ貫かれるようにしてフレーム底部５１１の上側から鍔部５７の下側まで直線的に連通されている。
【００３３】
これにより、フレーム連通部５１４と鍔連通部５７１とによって、接合部材５５となる合成樹脂が流れる流路が形成される。そのため、上記金型に合成樹脂を注入する際、合成樹脂は、フレーム連通部５１４および鍔連通部５７１を通ることによって、ボス部材５４の筒部５６および鍔部５７の周囲を均一に覆うことができる。この場合、合成樹脂は、特にフレーム底部５１１と鍔部５７との間にも入り込み易くなる。したがって、鍔部５７に合成樹脂の流動が阻害されて接合部材５５の密度が不均一となることを抑制することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態において、離間距離Ｂに対する重なり距離Ｃの割合、すなわちＣ／Ｂの値は、適宜変更することができる。この場合、Ｃ／Ｂの値が大きくなるに従って、フレーム５１とボス部材５４と接合部材５５との接合強度が増す。
また、上記実施形態において、洗濯機１０は、いわゆる縦型の洗濯機に限られず、回転中心軸線１６が傾斜または水平方向に配置されたいわゆるドラム式洗濯機でもよい。
【００３５】
以上、実施形態の洗濯機によれば、ロータは、金属製のフレームと金属製のボス部材とが、合成樹脂製の接合部材によって離間した形態で接合されている。これにより、フレームとボス部材との間は、電気的な絶縁が確保されている。そして、ボス部材は、接合部材の内部においてフレームと重なる鍔部を有している。これにより、接合部材によるフレームとボス部材との接合強度を向上することができる。その結果、ロータの回転により回転槽を直接回転させるモータを利用するものにおいて、そのモータのロータを、電気的な絶縁を確保しつつ強度の向上が図られたものとすることができる。
【００３６】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
図面中、１０は洗濯機、１２は回転槽、３１はモータ、３６は外軸（回転軸）、５０はロータ、５１はフレーム、５１４はフレーム連通部、５２はロータコア、５４はボス部材、５５は接合部材、５７は鍔部、５７１は鍔連通部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013192785.tif 000005
【図４】
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