(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム式洗濯機の外槽に金属製フランジと駆動用モータを有する駆動部組を取付け、前記外槽と前記駆動部組をウォータシールでシールし、回転ドラムと前記駆動用モータを主軸で直結し、前記金属製フランジを取付けネジにより前記外槽へ取付けたドラム式洗濯機において、前記外槽は樹脂で成形されており、前記駆動用モータの外径より大きい位置で、前記金属製フランジと前記外槽の底部とを固定する第１の取付けネジと、前記駆動用モータの外径より小さい位置で、前記金属製フランジと前記外槽の底部とを固定する第２の取付けネジを備え、回転子に穴を設け、この穴を通して前記第２の取付けネジを固定できるようにしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
請求項１記載のドラム式洗濯機において、コキングトルクの一回転における周期を小さくしてコギングトルクによるバランス位置で、前記第２の取付けネジの位置が前記回転子の穴の位置から外れないようにしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項３】
請求項１記載のドラム式洗濯機において、主軸の摩擦トルクよりコギングトルクを小さくしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項４】
請求項１記載のドラム式洗濯機において、前記回転子のコギングトルクによるズレ量を前記回転子の穴の径より小さくし、前記回転子の穴と前記第２の取付けネジの位置を一致させたことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの請求項において、前記回転子の穴の数量は５〜８個と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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機の外槽に回転ドラムを直接駆動する駆動部組を取付け固定する洗濯機において、固定子の内径より小さい位置で金属製フランジを、回転子を取付けたまま外槽に固定できるようにしたドラム式洗濯機に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、洗濯から乾燥まで通して実行できる洗濯乾燥機も含む。
【背景技術】
【０００３】
回転ドラムに直接内転方式の回転子を備えたモータを取付けたものは特開２００６−３５８号公報（特許文献１）に記載されており、固定子を挟み込む両側エンドブラケットを備え、その外径側をエンドブラケットで挟み込むように外槽にネジで固定している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドラム式洗濯乾燥機では、低騒音化のため回転ドラムを直接電動機で駆動する方式が主流となっている。樹脂で成形された外槽の内部に回転ドラムは配置され、回転軸を介して電動機に直結されている。このとき、外槽に直接固定子を取付けるには取付け部の樹脂強度及び耐熱強度を上げる必要があるため金属製のフランジを外槽との間に配置して外槽の補強を兼ねて金属製のフランジがネジで外槽に取付けられる。電動機はこの金属製のフランジにネジで固定される。回転ドラムの中の洗濯物によるアンバランスが大きくなるほど金属製フランジの強度が必要とされる。また、回転ドラムが高速回転するほど外槽に振動が伝達され騒音が高くなる問題があり、金属製のフランジを外槽に均等にネジで固定する必要があったが電動機が組込まれた駆動部組の状態で外槽に組み付ける場合、固定子の内側には回転子があるため固定子の外側位置しか金属製のフランジをネジで固定できなかった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑み、補強を兼ねている金属製のフランジを駆動部組の状態でも固定子の内径側で金属製のフランジをネジ固定出来るようにした駆動部組を備えた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】
【０００７】
本発明は、洗濯機組み込み時は外槽に駆動部組の状態で組み付けられるので、その状態で金属製のフランジをネジで外槽に取付けるため、回転子側にネジを締め付けるための穴を確保した回転子を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、駆動部組を外槽に固定した状態で回転子を外すことなく固定子の外径より小さい位置でネジにより金属製のフランジを固定できるので、作業性を低下することなく、内側に金属製のフランジを固定できるので補強強度が高く、振動が伝達し難いドラム式洗濯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係わる実施例について、図を引用して説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。
【００１１】
外枠筐体は、外枠１と、前記外枠１を載置するように支持するベース部２を有する。
【００１２】
また、ベース部２がなく、外枠１だけで外枠筐体を構成するものもある。
【００１３】
外枠１は、正面の中央に設けられた開閉自在なる蓋体３を有する。
【００１４】
外枠１の内部には樹脂で成形された外槽４が配置され、前記外槽４の中には、回転自在の回転ドラム５が配置されている。回転ドラム５は主軸６を介して、駆動用モータ７と直結されている。駆動用モータ７は金属製フランジ８に固定され、金属製フランジ８は外槽４に固定されている。組み付け時は金属製フランジ８に主軸６及び駆動用モータ７が組込まれた駆動部組を外槽４に組み付けてから回転ドラム５を組み付けている。本実施例の場合、回転ドラム駆動用モータ７は磁石埋め込み形のインナーロータでステータは集中巻の巻線を有するＤＣブラシレスモータを使用している。回転ドラム５の内側には、脱水時に高速回転で洗濯物９に含まれている水分を脱水するための脱水穴１０が全周に複数個設けられている。
【００１５】
回転ドラム５には脱水時の洗濯物９によるアンバランス振動を低減するための流体バランサー１１が設けられている。
【００１６】
蓋体３と外槽４の間で洗浄水を密封するために、ゴム製の弾性体で構成されるベローズ１２が設けられている。
【００１７】
外槽４は洗濯物９によるアンバランス振動を低減するため底部に２個のサスペンション１３により支持されている。サスペンション１３は外槽４及びそれに付属する全重量を支持するものであり、強固な構成にできている。また、脱水運転時に生じる外槽４の共振による異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。
【００１８】
また、外槽４の上部は、前後に配置された二個の引きバネ１４，１５により支持している。これらの引きバネ１４，１５は外槽４の前後方向の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の前後，上下及び左右方向の振動を低減するために設けられている。
【００１９】
ベース部２には洗濯水を排水するための排水ホース１６が取付けられている。また、ベース部２の四隅には取付け脚１７が設けられている。この取付け脚１７はゴムで形成され、ドラム式洗濯乾燥機の運転時の振動を減衰させている。
【００２０】
なお、上記の外枠筐体は外枠１とベース部２を有するが、ベース部２を設けず、外枠１に取付け脚１７を設けるようにすることも可能である。この場合は、外枠１が外枠筐体になる。
【００２１】
洗濯やすすぎ時には、水道の蛇口に接続された給水ホース１８，給水電磁弁１９に接続された注水ホース２０，洗剤トレー２１を経由して、洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００２２】
供給された水は外槽４の底部に洗濯水として、またすすぎ時にはすすぎ水として溜められている。洗剤トレー２１には洗濯時に必要な洗剤を投入し、すすぎ時には仕上がりをよくするために柔軟仕上げ剤を投入する。
【００２３】
洗濯時には、注水ホース２０から供給された水が洗剤トレー２１の洗剤を溶かしながら外槽４の上部からフレキシブルホース２２を介して投入される。
【００２４】
外槽４の内側にある回転軸心線を横にした回転ドラム５には蓋体３を開けて投入されて洗濯物９が内置される。回転ドラム５の内側には洗濯時に洗濯物９を掻き揚げられるようにするために複数個のリフター２３が設けられている。
【００２５】
洗濯やすすぎが終了して不要になった水や脱水時に洗濯物９から脱水された水は排水弁２４を開放して排水ホース１６から排水される。
【００２６】
乾燥時は送風ファン２５により送風された送風は、洗濯物９が入った回転ドラム５の中及び外周を通ってくるためリントが含まれるので必ず乾燥フィルタ２６を通す必要がある。
【００２７】
このため、乾燥フィルタ２６を経由してヒータ２７に送風し、加熱された温風は外槽上部に設けられた噴出口部２８より回転ドラム５の中に送風される。
【００２８】
温風は洗濯物９を通って回転ドラム５の後部から外槽４の底部に設けられた除湿装置２９の通風口３０を通って除湿され送風ファン２５により循環を繰り返して洗濯物９を乾燥させる。
【００２９】
図２は本発明の実施例に係るもので、回転子３１の正面図を示す。回転子３１の上面には回転子の穴３２が複数個設けられている。本実施例では数量は６個で大きさはφ３０mmでφ１４０mmの位置に等間隔の角度で設けられている。また、回転子の穴３２間には樹脂で成形されたファンブレード３３が設けられている。
【００３０】
図３は本発明の実施例に係るもので、回転子３１の縦断面図を示す。回転子３１は鍛造で成形したロータボス３４と回転子フランジ３５を間隙を設けて配置し、回転子フランジ３５の外周には回転子鉄心３６を嵌合し、その上に各々独立して永久磁石３７と磁極片３８を配置して合成樹脂３９で一体成形により構成している。
【００３１】
図４は本発明の実施例に係るもので、駆動部組４０の正面図を示す。駆動用モータ７は金属製フランジ８に駆動用モータ取付けネジ４１により６箇所で固定されている。金属製フランジ８の外径側には外槽４に取付けるための取付け穴４３が６個設けられている。回転子３１に設けられた回転子の穴３２の位置に金属製フランジ８を外槽４に取付けるための取付け穴４４が設けられている。
【００３２】
図５は本発明の実施例に係るもので、駆動部組４０の縦断面図を示す。駆動部組４０は金属製フランジ８の中心部の両側にボス部４５を形成し、軸受４６により主軸６を回転自在にしている。外槽４の洗浄水をシールするため、ウォータシール４７が外槽側に取付けられている。また、主軸６の外槽側には回転ドラム５を取付けるためのフランジ４８が主軸６に嵌合されている。回転子３１は主軸６の先端をナットで固定している。固定子５０は取付けネジ４１により金属製フランジ８に取付けられている。
【００３３】
図６は外槽４に駆動部組が取付けられている正面図を示す。駆動用モータ７にはモータカバー５１が取付けられている。このモータカバー５１は鋼板をプレス加工したものが用いられている。また、モータカバー５１は駆動部組４０が外槽４に取付けられた後に取付けられる。金属製フランジ８は回転子３１に設けられた回転子の穴３２を通して取付けネジ５２により内側を複数個所固定されている。また、外側は同様に複数個所取付けネジ５３により固定されている。取付けネジ５２、５３の本数は本実施例の場合、６個としているが５〜８個でもよい。これより個数が少ないと取付けネジ間の距離が大きくなりすぎて取付け部における剛性が小さくなり、多すぎると剛性が上がらないのに作業工数が増加する。
【００３４】
図７は外槽４に駆動部組が取付けられている部分縦断面図を示す。駆動部組４０は外槽の奥側に取付けられている。駆動部組４０を構成する金属製フランジ８のボス部４５は内側にウォータシール４７が圧入され、外側はゴムを被せている。この部分に外槽ボス部５４が圧入され外槽４と駆動部組４０とのシールが行われ洗浄水が外に漏れないように構成される。この状態で金属製フランジ８の外側を取付けネジ５３により固定した後、回転子３１を所定の位置、すなわち、外槽の取付け穴４４の位置と回転子の穴３２の位置を合せて取付けネジ５２により金属製フランジ８の内側を固定している。このとき、回転子３１には永久磁石３７を使用しているので固定子５０との間に磁気吸引力が生じ、コギングトルクが発生する。このコギングトルクが大きいと手動で取付けネジ５２を締め付けようとした時、回転子３１の拘束を解くとコギングトルクにより位置が変わるので、手で押えている必要がある。このため、主軸６の摩擦トルクよりコギングトルクを小さくすることにより、摩擦トルクにより自由の位置で回転子３１の位置決めが出来る。
【００３５】
また、コギングトルクによる回転子３１の停止位置の範囲内に回転子の穴３２及び取付けネジ５２の位置を一致させておくことにより、取付けネジ５２を締め付けることができる。本実施例では停止位置の範囲内にするため、コギングトルクの一回転での周期を小さくした。固定子のスロット数が４２個、回転子の極数が５６極なので、コギングトルクは一回転で１６８個発生し、コギングトルクによるズレ量は角度で約２.１度と小さく、回転子の穴３２の外形はφ３０mmで回転子の穴の径はφ１４０mmなので、この径におけるズレ量は約２.６mmとなり回転子の穴３２の径に比べて充分小さいので主軸６の摩擦トルクで位置決めをしなくても充分回転子の穴３２と取付けネジ５２の位置を一致させることができる。
【００３６】
金属製フランジ８と外槽４のシールは上記したように外槽ボス部５４の部分でゴムによりシールされているので軸方向の振動に対して外槽４の内側は充分な剛性を得ることが出来なく、金属製フランジ８と外槽４の両者の強度を上げて対応していた。しかしながら、主軸６の前後すなわち両側の拘束は出来なく、金属製フランジ８と接している片側のみとなっている。
【００３７】
また、洗濯物の容量の増加により回転ドラム５の外形寸法が大きくなり、且つ脱水回転時の回転速度も毎分８００回転から千数百回転になるに伴い、駆動部組４０と外槽４の強度を大幅に増加させる必要が生じている。
【００３８】
外槽４は合成樹脂で成形されているので機械強度を増すには材料の使用量を大幅に増加する必要がある。特に、金属製フランジ８の取付け位置の径が小さいほど取付け部の強度を上げるには外槽４の強度を増加させるために使用材料を増加する必要がある。
【００３９】
本発明は上記した問題を解決するため、金属製フランジ８を外槽４に取付けるときに取付け穴４３の位置をできるだけ外側にすると共に内側にも取付け部を設けることにより、外槽４と金属製フランジ８を取付けネジ５２で一体に取付けて剛性を上げ、機械強度の増加を図った。
【００４０】
内側の取付け部は固定子５０の外形側でもよいがボス部４５の位置から大幅に離れるため効果が少なくなるので出来るだけボス部４５と固定子５０の間で固定するのがよい。
【００４１】
この理由は金属製フランジ８のボス部４５は外槽４に嵌めこまれた状態で、ゴムでシールされているので機械的には結合がほとんどされていない状態である。このため、回転ドラム５のアンバランスによる振動が主軸６を通して外槽４の取付け部に伝達され、取付け部が外側すなわち取付け部より内側の面積が大きいと外槽４の内側の部分で面振動しやすくなるので騒音が高くなる。
【００４２】
また、回転ドラム５のアンバランスによる大きな荷重がかかる部分は金属製フランジ８と外槽４との取付け部なので、取付け部の応力を外側と内側の両方に分散することにより取付け部の強度を低減している。これにより金属製フランジ８の板厚を内側で厚く、外側で薄くすることにより一様に厚くしたものより、使用材料の低減が出来る。
【００４３】
回転子３１において、内径側は強度の大きい鍛造製のロータボス４５を使用することにより径の小さい部分で回転子フランジ３５の内径と樹脂成形により結合し、回転子フランジ３５の外周部分には磁極片３８と永久磁石３７にＮｄの希土類磁石を使用し、高さの小さい回転子鉄心３６を重ねているので、この部分の高さを低くすることができ回転子フランジ３５の回転子の穴３２を充分大きく設けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るもので、回転子３１の正面図を示す。
【図３】本発明の実施例に係るもので、回転子３１の縦断面図を示す。
【図４】本発明の実施例に係るもので、駆動部組４０の正面図を示す。
【図５】本発明の実施例に係るもので、駆動部組４０の縦断面図を示す。
【図６】本発明の実施例に係るもので、駆動部組４０の縦断面図を示す。
【図７】本発明の実施例に係るもので、外槽４に駆動部組が取付けられている部分縦断面図を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  外枠
２  ベース部
３  蓋体
４  外槽
５  回転ドラム
６  主軸
７  駆動用モータ
８  金属製フランジ
９  洗濯物
１０  脱水穴
１１  流体バランサー
１２  ベローズ
１３  サスペンション
１４，１５  引きバネ
１６  排水ホース
１７  取付け脚
１８  給水ホース
１９  給水電磁弁
２０  注水ホース
２１  洗剤トレー
２２  フレキシブルホース
２３  リフター
２４  排水弁
２５  送風ファン
２６  乾燥フィルタ
２７  ヒータ
２８  噴出口
２９  除湿装置
３０  通風路
３１  回転子
３２  回転子の穴
３３  ファンブレード
３４  ロータボス
３５  回転子フランジ
３６  回転子鉄心
３７  永久磁石
３８  磁極片
３９  合成樹脂
４０  駆動部組
４１，４３，５２，５３  取付けネジ
４４  取付け穴
４５  ボス部
４６  軸受
４７  ウォータシール
４８  フランジ
４９  ナット
５０  固定子
５１  モータカバー
【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】
0004866820.tif 000008