(57)【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、
この水槽の内部に回転可能に配設されたドラムと、
このドラムに取付けたドラム軸と、
前記水槽の背部に設けられ、ロータがこれの連結部により前記ドラム軸に連結されて、前記ドラムを直接回転駆動するモータとを具備し、
前記ロータの連結部を、別体部品にて構成すると共に、プラスチックによるインサート成形にて、ロータと一体化したことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
外箱の内部に弾性支持して配設された水槽と、
この水槽の内部に回転可能に配設されたドラムと、
このドラムに取付けたドラム軸と、
前記水槽の背部に設けられ、ロータが前記ドラム軸にこれの連結部により連結されて、前記ドラムを直接回転駆動するモータとを具備し、
前記ドラム軸の連結部を、別体部品にて構成すると共に、ドラム軸に圧入して一体化したことを特徴とするドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はいわゆるダイレクトドライブ構造のドラム式洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ドラム式洗濯機においては、図７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の内部にドラム４が回転可能に配設されている。又、そのドラム４に取付けられたドラム軸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、このドラム軸５の反ドラム４側端部に従動プーリ９が連結されている。
【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。
【０００４】
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、ドラム軸５がドラム４を伴い回転され、このドラム４の回転によって、洗濯物の洗濯、脱水が行われるようになっている。
【０００５】
しかしながら、このものの場合、モータ１１の回転駆動力をドラム軸５、そしてドラム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。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。
【０００６】
これに対して、近年、図８に示すように、モータ２１を水槽２の背部に設けて、これのロータ２２をドラム軸５の反ドラム４側端部に連結し、この構造で、ドラム４をモータ２１により直接回転駆動（ダイレクトドライブ）することが考えられている。
【０００７】
このものによると、ドラム４にはモータ２１の回転動力が直に伝わるから、従来のもののようなベルト伝動機構を必要としない。よって、その分、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、ベルト伝動機構の部品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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
洗濯機には、各種仕様のうち、洗濯容量、脱水回転速度を異ならせたものがものが存在する。これは上述のドラム式洗濯機でも同様であり、そのうちの、洗濯容量を大きくした仕様のものでは、ドラム４自体が大きくなる上、より多くの洗濯物を収容して一層重くなるそのドラム４を回転させる必要から、回転動力の、より大きな伝達トルクが必要となり、ドラム軸５に対する従動プーリ９又はロータ２２の連結構造の変更が必要となる。
【０００９】
又、脱水回転速度を高くした仕様のものでは、ドラム４のより速い回転に耐えるため、ドラム軸５の強度が高く必要となって、該ドラム軸５の径が大きくなり、特に脱水回転速度をより高くした仕様のものでは、ドラム軸５の径が一層大きくなると共に、回転動力のより大きな伝達トルクまで必要となるため、ドラム軸５に対する従動プーリ９又はロータ２２の連結構造の変更が必要となる。
【００１０】
そのうち、従動プーリ９とドラム軸５との連結構造の変更は、一般にアルミダイキャストにより形成されている従動プーリ９の、ドラム軸５に対する連結部を切削することなどでできるため、比較的容易である。
しかしながら、モータ２１のロータ２２とドラム軸５との連結部の変更を、同様の切削加工で行うと、ロータ２２とステータ２３（図８参照）とのエアギャップ２４の寸法が狂うなど、モータ２１の精度に影響を与えるため、それができず、このロータ２２の連結部の変更は困難であった。
【００１１】
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、主として、ドラムをモータで直接回転駆動するものにおける、洗濯容量や脱水回転速度の異なる仕様のものへの回転動力伝達構造の変更が容易にできるドラム式洗濯機を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のドラム式洗濯機においては、第１に、
外箱の内部に弾性支持して配設された水槽と、
この水槽の内部に回転可能に配設されたドラムと、
このドラムに取付けたドラム軸と、
前記水槽の背部に設けられ、ロータがこれの連結部により前記ドラム軸に連結されて、前記ドラムを直接回転駆動するモータとを具備し、
前記ロータの連結部を、別体部品にて構成すると共に、プラスチックによるインサート成形にて、ロータと一体化したことを特徴とする（請求項１の発明）。
【００１３】
このものによれば、別体部品となったロータの連結部を変えてロータを形成することにより、洗濯容量や脱水回転速度の異なる仕様のものへの回転動力伝達構造の変更ができる。又、この場合、ロータの連結部を、プラスチックによるインサート成形にて、ロータと一体化したことにより、ロータの連結部の一体化が容易にできる。
【００１４】
本発明のドラム式洗濯機においては、第２に、
外箱の内部に弾性支持して配設された水槽と、
この水槽の内部に回転可能に配設されたドラムと、
このドラムに取付けたドラム軸と、
前記水槽の背部に設けられ、ロータが前記ドラム軸にこれの連結部により連結されて、前記ドラムを直接回転駆動するモータとを具備し、
前記ドラム軸の連結部を、別体部品にて構成すると共に、ドラム軸に圧入して一体化したことを特徴とする（請求項２の発明）。
【００１５】
このものによれば、別体部品となったドラム軸の連結部を変えてドラム軸を形成することにより、洗濯容量や脱水回転速度の異なる仕様のものへの回転動力伝達構造の変更ができる。又、この場合、ドラム軸の連結部を、ドラム軸に圧入して一体化したことにより、ドラム軸の連結部の一体化が容易にできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例につき、図１ないし図６を参照して説明する。
まず、図２には、ドラム式洗濯機全体の外箱３１を示しており、前面部のほゞ中央部に洗濯物出入口３２を有し、後面部のほゞ中央部に作業口３３を有している。そのうち、洗濯物出入口３２には扉３４を開閉可能に設けており、作業口３３には裏板３５を着脱可能に設けている。
【００１７】
外箱３１の内部には、水槽３６を、支持板３７と、複数組例えば４組（２組のみ図示）のサスペンション３８とにより弾性支持して配設している。この水槽３６はドラム状を成すもので、外箱３１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３６は前端板部のほゞ中央部に接続口３９を有しており、これをベロー４０によって前記外箱３１の洗濯物出入口３２に連ねている。
一方、水槽３６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４１を接続し、排水弁４１には排水ホース４２を接続している。
【００１８】
そして、水槽３６の内部にはドラム４３を配設している。このドラム４３は水槽３６より径小なもので、洗濯槽として機能すると共に、脱水槽として機能し、更に乾燥槽としても機能するものであり、水槽３６の内部には水槽３６と同じくその軸方向が前後となる横軸状にて、回転可能に配設している。又、このドラム４３の胴部には、脱水用であり且つ通気用でもある孔４４をほゞ全域に形成している（一部のみ図示）。
【００１９】
ここで、図１はドラム４３の駆動装置部分を詳細に表している。この図１で明らかなように、例えばプラスチック製の水槽３６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４５を添えて複数個（一部のみ図示）のボルト４６により固着している。又、例えばステンレスなど金属製のドラム４３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、補強板を兼ねるドラム支え４７を添えて複数本（図２に１本のみ図示）のボルト４８により固着している。
【００２０】
水槽３６の後端板部のほゞ中心部と補強板４５のほゞ中心部には、それぞれハウジング挿入孔４９，５０を形成しており、これらに筒状の軸受ハウジング５１を後方より挿入し、その上で、該軸受ハウジング５１の外方へ張出した取付部５１ａを、複数本（１本のみ図示）のボルト５２により補強板４５に固着している。軸受ハウジング５１内には、あらかじめ、軸受５３，５４を前後に圧入している。
【００２１】
一方、ドラム４３の後端板部の中心部には、ドラム支え４７の中心部を挟んで、金属製のドラム軸５５を複数本（１本のみ図示）のボルト５６によって固着している。又、ドラム軸５５には、ボルト５６の各頭部を覆い隠すキャップ５７を、ドラム４３の後端板部の中心部及びドラム支え４７の中心部を挟んでねじ５８により取付けている。
この構造で、前記軸受５３，５４内にドラム軸５５を前方より挿通し、もって、ドラム軸５５を介しドラム４３を回転可能に支承している。
【００２２】
なお、水槽３６の前記ハウジング挿入孔４９と軸受ハウジング５１との間には、それらの間とドラム軸５５周囲面との間とを水密に封じるシール５９をあらかじめ挟着している。
【００２３】
そして、上述のように軸受ハウジング５１を取付け、ドラム４３を支承した水槽３６の背部には、モータ６０を取付けている。このモータ６０は、ロータ６１がステータ６２の外側に位置して回転するアウターロータ形の、例えばブラシレスモータであり、そのステータ６２は、積層鉄心６３と、これにボビン６４を介して装設した巻線６５とを有して成るものである。このステータ６２、中でも積層鉄心６３を複数本（１本のみ図示）のボルト６６によって軸受ハウジング５１の前記取付部５１ａに取付けている。
【００２４】
一方、ロータ６１は、ロータハウジング６７と、これの周囲部外面に固着したヨーク６８、及びロータハウジング６７の周囲部内面に１極１個の配置で固着したマグネット６９とを有して成るものであり、更に、そのうちのロータハウジング６７は、中心部に金属製の連結具７０を配置し、その周囲部に同じく金属製のフレーム７１を配置して、これらの周囲部をプラスチックにより成形するインサート成形をして形成したものであり、そのインサート成形によりそれら連結具７０及びフレーム７１を一体化している。
【００２５】
ここで、図３は連結具７０を単独に示しており、この連結具７０は、ほゞ円筒状にて、内周面の相対する両側部に平坦面７０ａを有している。これに対して、図４は連結具７０と対応する金属製の連結受具７２を示しており、この連結受具７２は、ほゞ円柱状にて、一端部側（図中右側）の外周面の相対する両側部に平坦面７２ａを有している。このほか、連結受具７２には、平坦面７２ａ以外の一端部側の外周面におねじ部７２ｂを形成しており、他端部に先細部７２ｃを形成している。
【００２６】
更に、それに対し、ドラム軸５５の後端部には、図１に示すように、連結受具取付穴７３を形成しており、この連結受具取付穴７３に連結受具７２の他端部側を先細部７２ｃから圧入して取付けることにより、ドラム軸５５に連結受具７２を一体化している。
【００２７】
そして、その結果、ドラム軸５５の後端部より後方に突出位置した連結受具７２の一端部側には、平坦面７２ａに平坦面７０ａを合わせて、ロータ６１の連結具７０を嵌合し、その上で、連結具７０から突出した連結受具７２のおねじ部７２ｂに、ワッシャ７４を介し、ナット７５を螺合して締付けることにより、ロータ６１を連結受具７２に連結し、ひいてはドラム軸５５に連結している。
従って、連結具７０はロータ６１の連結部として機能するものであり、連結受具７２はドラム軸５５の連結部として機能するもので、それぞれ、ロータ６１、及びドラム軸５５とは別体部品である。
【００２８】
なお、モータ６０のステータ６２の積層鉄心６３には、ドラム４３の回転を検知する検知手段である回転センサ７６を取付けている。この回転センサ７６は、詳細には、例えばホールＩＣから成るもので、ロータ６１のマグネット６９と対向し、このマグネット６９の各極を検知することによってロータ６１の回転を、ひいてはドラム４３の回転を検知するようになっている。
【００２９】
本実施例の洗濯機は、上記回転センサ７６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７７（図２参照）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。
【００３０】
次に、上記構成のものの作用を述べる。
モータ６０は、洗濯物の洗濯や、脱水、あるいは乾燥を行うとき、巻線６５が通電されることによってロータ６１を回転させ、このロータ６１の回転が、連結具７０の平坦面７０ａと連結受具７２の平坦面７２ａとの係合構造を介してドラム軸５５に伝わることにより、このドラム軸５５と共にドラム４３を直接回転駆動する。
【００３１】
このように本構成のものでは、モータ６０がドラム軸５５に直結され、この直結構造でドラム４３を回転駆動（ダイレクトドライブ）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。
【００３２】
そして、仕様の変更については、図５及び図６にその内容を示す。このうち、図５は、仕様変更の中でも、洗濯容量を大きくする場合の内容を示しており、（ａ）が小容量の場合、（ｂ）が大容量の場合である。この場合、脱水回転速度は同じとして、ドラム軸５５の径は同じｄ1 である。これに対して、連結具７０には、平坦面７０ａの大きさが、大容量の場合、小容量の場合より大きいものを使用して、ロータ６１を形成する（このため、大容量の場合の連結具７０は、内径が大きくなっている）。又、それに伴い、連結受具７２についても、平坦面７２ａの大きさが、大容量の場合、小容量の場合より大きいものを使用して、これをドラム軸５５に一体化する（このため、大容量の場合の連結受具７２は、平坦面７２ａの存する部分が径大となっている）。
【００３３】
これは、前述のごとく、洗濯容量を大きくした仕様のものの場合に、ドラム４３自体が大きくなる上、より多くの洗濯物を収容して一層重くなるそのドラム４３を回転させる必要上、回転動力の、より大きな伝達トルクが必要となるからであり、連結具７０の平坦面７０ａ及び連結受具７２の平坦面７２ａ、すなわち、それらの動力伝達部の大きさを大きくすることによって、大容量仕様のものの回転動力の伝達が問題なくできるようになる。
なお、この場合、ロータ６１のマグネット６９も、モータ６０がより大きなトルクを発するようになるものに変えるが、あらかじめ、発するトルクの大きなものをモータ６０に使用していても良い。
【００３４】
一方、図６は、脱水回転速度を大きくする場合の内容を示しており、（ａ）が低回転速度の場合、（ｂ）が中回転速度（例えば１０００〔ｒｐｍ〕程度）の場合、（ｃ）が高回転速度（例えば１０００〔ｒｐｍ〕以上）の場合である。前述のごとく、脱水回転速度を高くした仕様のものでは、ドラム４３のより速い回転に耐えるため、ドラム軸５５の強度が高く必要となって、該ドラム軸５５の径が大きくなり、すなわち、低回転速度の場合が径ｄ3 であるのに対して、中回転速度の場合は径ｄ4 、高回転速度は径ｄ5 と順に大きくなる。
【００３５】
この場合、洗濯容量は同じとしており、例えば上述の小容量としていることによって、低回転速度の場合のドラム軸５５の径ｄ3 は、例えば上述のドラム軸５５の径ｄ1 と同じである。又、低回転速度から中回転速度までは、脱水時の必要伝達トルクが洗濯時のそれより小さく、洗濯容量が同じであることにより、連結具７０と連結受具７２の連結構造に変化は必要ない。従って、それら連結具７０と連結受具７２には同一のものを使用して、ロータ６１の形成（連結具７０の一体化）、並びにドラム軸５５の組立て（連結受具７２の一体化）をする。
【００３６】
すなわち、これらの場合には、ドラム軸５５に径の異なるものを使用しさえすれば良く、特にこのドラム軸５５に対しては、連結受具７２に同一のものを使用して、これをそれぞれドラム軸５５に一体化すれば良い。
【００３７】
これに対して、高回転速度の場合には、脱水時の必要伝達トルクが洗濯時のそれより大きくなり、回転動力のより大きな伝達トルクが必要となるため、連結具７０には、平坦面７０ａの大きさが、低回転速度から中回転速度までの場合より大きいものを使用して、ロータ６１を形成する。又、それに伴い、連結受具７２についても、平坦面７２ａの大きさが、低回転速度から中回転速度までの場合より大きいものを使用して、これをドラム軸５５に一体化する。
【００３８】
このようにすることによって、高速回転仕様のものの回転動力の伝達が問題なくできるようになる。
なお、この場合、ロータ６１のマグネット６９も、モータ６０がより大きなトルクを発するようになるものに変えるが、あらかじめ、発するトルクの大きなものをモータ６０に使用していても良い。又、この場合の必要伝達トルクが上述の大容量仕様の場合と同等であれば、連結受具７２には、平坦面７２ａの大きさがそれと同等の大きさのものを使用すれば良い。
【００３９】
このように本構成のものでは、洗濯容量や脱水回転速度の異なる仕様のものへの回転動力伝達構造の変更が、ロータ６１及びドラム軸５５の、それぞれ別体部品とした連結部である連結具７０と連結受具７２とを変えて、それらロータ６１及びドラム軸５５を形成することにより対処できるもので、従来の切削加工によるもののようなモータ６０の精度に影響を与えることもなく容易に対処できる。
【００４０】
又、連結具７０は、プラスチックによるインサート成形にて、ロータ６１と一体化するようにしており、それによって、連結具７０のロータ６１との一体化が容易にできる。
更に、連結受具７２は、ドラム軸５５に圧入して一体化するようにしており、それによって、連結受具７２のドラム軸５５との一体化も容易にできる。
【００４１】
なお、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、モータ６０はロータ６１がステータ６２の内方に位置するインナーロータ形であっても良く。又、ドラム４３は斜めに支持されていても良いし、乾燥機能は必ずしも具えられていなくても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドラム式洗濯機によれば、ドラムをモータで直接回転駆動するものにおける、ロータの連結部を別体部品とし、あるいはドラム軸の連結部を別体部品としたことにより、洗濯容量や脱水回転速度の異なる仕様のものへの回転動力伝達構造の変更が、モータの精度に影響を与えることもなく容易にできる。
【００４３】
又、モータのロータの連結部を、プラスチックによるインサート成形にて、ロータと一体化したことにより、その連結部のロータとの一体化が容易にできる。
更に、ドラム軸の連結部を、ドラム軸に圧入して一体化したことにより、その連結部のドラム軸との一体化が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す主要部分の縦断側面図
【図２】全体の破断側面図
【図３】連結具単体の斜視図
【図４】連結受具単体の斜視図
【図５】作用説明図その１
【図６】作用説明図その２
【図７】従来例を示す図２相当図
【図８】異なる従来例を示す図２相当図
【符号の説明】
３１は外箱、３６は水槽、４３はドラム、５５はドラム軸、６０はモータ、６１はロータ、７０は連結具（ロータの連結部）、７０ａは平坦面、７２は連結受具（ドラム軸の連結部）、７２ａは平坦面、７３は連結受具取付穴を示す。
【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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