下面,就本发明的第1实施例一边参照图1~图11一边说明。首先在图2中,在外箱内,作为存放脱出水的外桶的存水桶通过多个弹性吊持机构3被弹性支撑。在该存水桶2内部如后所述配设有洗衣桶及脱水桶兼用的旋转桶4,并在该旋转桶4的内部如后所述配设有搅拌体5。
所述旋转桶4包括:朝上方逐渐扩大的呈锥形圆筒状的桶本体4a;在该桶本体4a内部为形成甩水用空隙而所设的内筒4b;设在桶本体4a上端部的平衡环4c。于是,当旋转该旋转桶4时,内部的水就因旋转离心力而甩出,水从未图示的桶上部的脱水孔部排到存水桶2。
在所述存水桶2的底部上形成有桶轴贯通孔部6,并形成有排水口7,且在所述排水口7上连接有具有排水阀8的排水管道9。由如后所述的齿轮传动电动机43开、关地控制上述排水阀8。此外,在存水桶2的底部上,形成有辅助排水口7a,该辅助排水口7a通过未图示的连接软管绕过排水阀8与排水管道9连接,以专门排出由于旋转桶4的旋转而从其上部被脱水排到存水桶2内的水。
如图1所示,在上述存水桶2的外底部上,安装有机构部支架10,在该机构部支架10的中央部,形成有向上下方向延伸的轴支撑筒部11。在该轴支撑筒部11内通过上下轴承13a、13b贯穿插入支承有旋转自由的中空状的桶轴12,在该桶轴12的外周面与轴支撑筒部11的上端部之间装有密封件11a。
又,在该桶轴12的内部通过轴承构件例如衬瓦轴承14a、14a贯穿插入支承有旋转自由的搅拌轴14,并且,从桶轴12伸出有搅拌轴14的上下端部。
然后,在所述桶轴12的上端部上形成有法兰盘部12a,而在该法兰盘部12a上安装有与该法兰盘部12a一起整体旋转的所述旋转桶4,此外,在搅拌轴14的上端部上安装有与搅拌轴14一起整体旋转的所述搅拌体5。
另外,在存水桶2内底部上如图2所示装有排水盖15,因而,从旋转桶4至所述排水口7部分的排水阀8形成有相通的排水通道16。因此,通过在关闭排水阀8的状态下向旋转桶4内供水,则使水储存在旋转桶4内,当打开该排水阀8时,就能排出旋转桶4内的水。
再则,在存水桶2外底部的机构部支架10的部分上设有构成无刷电机形的电动机17,即在机构部支架10上通过阶梯形螺钉19与搅拌轴14同心状地安装有定子18,如图3所示,该定子18包括:层叠铁心20;上绕线骨架21;下绕线骨架22;绕组23。
如图4所示,上述层叠铁心20是连接3个拼合形的单位铁心24而构成的,在所述单位铁心24的两端部上,形成有上述连接用的结合凸部24a及结合凹部24b。另外,在所述单位铁心24上,形成有与所述阶梯形螺钉19的光杆部19a大致相同直径的螺钉贯通孔24c。
由塑料形成上下的绕线骨架21、22,并且,使其自上下嵌合在层状铁心20的各个齿24e部分,然后,在被嵌合后的绕线骨架21、22的外侧上装有所述绕组23。
如此被构成的定子18通过把穿过所述螺钉贯通孔24c的阶梯形螺钉19拧固在所述机构部支架10上从而被安装在该机构部支架10上。
另外,如图1所示,在所述搅拌轴14的下端部安装有与该搅拌轴14一起整体旋转的与上述定子18一起构成电动机17的转子25。转子25包括:转子支架26;转子轭27;转子磁铁28。转子支架26由铝压铸件形成,且在中心部上具有轮毂部26a,并在外周端部上具有由水平部及垂直部形成的磁铁配置部26b。在该磁铁配置部26b的垂直内侧面上靠螺钉装有上述的转子轭27(也图示在图9中)。
在该转子轭27内侧面上通过粘结装有12块的1极1块的上述转子磁铁28(也图示在图9中),而该转子磁铁28朝上方高出所述转子轭27的上端。另外,在上述转子支架26的中央部分形成有多个空气进气孔26c,并在位于定子18的绕组23下方形成有呈放射状的加强筋26d。
在上述机构部支架10中的轴支撑筒部11周边部分形成为以可遮住所述电动机17大小且随着朝外方逐渐变低的斜状。在与该斜状部10a的外周相连的垂直状部10b上形成有与该斜状部10a的上面连通的放水孔10c。该放水孔10c是位于避开电动机17后的部位。
在机构部支架10上利用安装夹具29a装有作为为了检测电动机17的转子磁铁28旋转位置的位置检测装置如3个当中一个(在图中仅图示1个)的霍尔元件(磁性检测元件)29,此时,霍尔元件29位于与所述转子磁铁2高出所述转子轭27部分28a相对的位置上。
在所述机构支架10的下方设有离合器30。在该离合器30中,在桶轴12的下端部外周上设有的保持架31设置成可与桶轴的下端部一起整体旋转,即如图9及图10也所示,在桶轴12的外侧面形成有平面12a、12a,并在一侧的平面12a上形成有内螺纹部12b,在保持架31内形成有与该桶轴12的平面12a、12a部分嵌合的嵌合孔31a,并形成有螺钉贯通孔31b。另外,在保持架31的外面上形成有转动支承凹部32,这样,通过使螺钉31c穿过螺钉贯通孔31b与所述内螺纹部12b螺纹连接,从而将保持架31固定在桶轴12上。
又,在该保持架31与所述下部轴承13b之间,配设有经预压的波纹垫圈33,通过该波纹垫圈33,下部的轴承13b此时朝上方被轴向预压。
如图5及图9所示,作为转换构件的转换杆34形成为大致呈口字形的平面形状,并被嵌合在所述保持架31的外周上以便能与轴旋转方向一起整体旋转。在转换杆34中的基端部34a(图中左端部)内侧形成有与所述转动支承凹部32相嵌合的转动支承凸部35,并且以该嵌合部分为支点,所述转换杆34沿轴向(上下方向)可来回转动。
在该转换杆34与保持架31之间设有由螺旋弹簧构成的肘式弹簧36,使转换杆34保持在上方的转动位置及下方的转动位置上。再在该转换杆34的顶端部的上下形成有凸部37a、37b,并形成有操作部38。此外,如图5所示,在保持架31上装有制动块39,通过使转换杆34与该制动块39抵接,故在离合器30安装前限制了所述转换杆34朝上方的动作位置,从而阻止了该转换杆34的转动。
结果,在离合器30装配件中,转换杆34与保持架31就无不稳定的动作,因而,离合器30装配件的操作就变得容易;且容易保管、组装离合器30装配件。此外,肘式弹簧36不会呈弹簧力自由状态,也不会脱开。但是,如图11所示,在安装离合器30时,制动块39是处于不妨碍转换杆34的朝上方动作的位置,从而不影响离合器30动作。
此外,在为静止部位的机构部支架10的下侧面,形成有与转换杆34上部的凸部37a相对应的凹部40a,再在转子支架26的上面,形成有与转换杆34下部的凸部37b的转动轨迹相对应的多个凸部40b。通过上述凹部40a及凸部37a的嵌合,将桶轴12固定在作为静止部位的机构部支架10上,由所述凹部40a及凸部37a构成固定装置40。另外,被安装的上述机构部支架10与存水桶2的外底部存在着隔热用的空间部G,这样,在抑制机构部支架10中发生结露的同时,也能抑制电动机17的热量影响存水桶2。
于是,如图1所示,在洗衣运转时,通过嵌合转换杆34上部的凸部37a与凹部40a,就不旋转地固定桶轴12,而连接所述转子25与所述搅拌轴14(本来处于整体旋转的关系),另外,在脱水运转时,如图6所示,通过转换杆34下部的凸部37b与凸部40b相结合,使桶轴12与转子25连接,因此,所述转子25连接着所述搅拌轴14及桶轴12的双方。
这里,上述的桶轴12、搅拌轴14、电动机17及离合器30直接地和间接地被安装在机构部支架10上,从而构成一体的机构部单元41。
在机构部支架10上通过中间支承轴设置有可转动的如图1及图5所示的控制杆42,即它根据作为图7及图8所示的排水阀驱动装置的齿轮传动电动机43的动作,朝箭头A方向及其相反的箭头B方向来回转动,当控制杆42由图7状态朝箭头A方向转动时,则通过向下的倾斜面42a,所述转换杆34的被操作部38被压向下方而成为图6及图8所示的状态。又,当控制杆42由图6及图8状态朝箭头B方向转动时,则通过向上的倾斜面42b,所述转换杆34的被操作部38被压向上方而成为图1及图7所示的状态。另外,控制杆42在处于图6及图8的位置时,打开排水阀8。
根据这种本实施例,由于在洗衣运转时,通过电动机17的转子25,随着搅拌轴14而直接旋转驱动搅拌体5;在脱水运转时,通过电动机17的转子25,随着搅拌轴14及桶轴12而直接旋转驱动搅拌体5及旋转桶4的双方,故构成了所谓的直接传动结构,从而可获得洗衣机的轻重量化、小型化及减少噪音。这种场合,离合器30用简单的结构就可以了,而且,由于通过肘式弹簧保持离合器工作状态,所以,工作可靠性很高。此外,减少了旋转力传递损失,也不必管理皮带张紧力。此外,由于以电动机17为主的装置集中设置在旋转桶4中心,所以减少了脱水运转时的振动。
根据本实施例,尤其由于将桶轴12、搅拌轴14、电动机17及离合器30安装在机构部支架10上而构成整体的机构部单元41,所以,通过将该机构部单元41利用机构部支架10安装在外桶即存水桶2的外底部,就可汇总装配各零部件,从而使装配变得非常容易。
此外,根据本实施例,由于通过作为驱动排水阀8的排水阀驱动装置的齿轮传动电动机43,使离合器30的转换杆34工作,所以,可将齿轮传动电动机43用作为转换杆34的驱动源,而且由于排水阀8在脱水运转时通过该齿轮传动电动机43而被打开,所以,可使离合器的转换自然与脱水运转相关地进行,容易控制。
再根据本实施例,由于使得控制杆42转动而使转换杆34发生动作,所以,能容易地使转换杆34发生动作。
而且根据本实施例,由于通过转动控制杆42的向上倾斜面42b及向下倾斜面42a,使转换杆34朝上方及下方动作,所以,通过控制杆42朝一方向及另一方向的来回转动,能容易地使离合器30发生动作,并可获得对于离合器30控制结构的简单化。
再加上,又由于在转换杆34上形成凸部37a、在作为静止部位的机构部支架10上形成凹部40a、设置了因嵌合所述凹部40a与凸部37a而使桶轴12固定在机构部支架10上的固定装置40,所以,在洗衣运转时,能可靠地固定桶轴12,从而能可靠地防止洗衣时旋转桶4的一起旋转(与洗衣水流一起旋转)。
另外,根据本实施例,由于在转子25的转子支架26上形成空气进气孔26c,并在位于定子18的绕组23下方形成加强筋26d,所以,在洗衣运转时及脱水运转时在电动机17被驱动的情况下(转子25旋转的情况下),加强筋26d起到风扇的作用,因此,电动机17外的空气从空气进气孔26c被吸到定子18侧,并且,所述加强筋26d使空气吹到绕组23,其结果,能起到对于电动机17的冷却效果。
再根据本实施例,由于将机构部支架10做成能遮住电动机17的大小,故即使从存水桶2的底部外面滴下例如结的露水等,也能靠机构部支架10防止淋湿电动机17,因而能防止绝缘老化现象。并且,由于使该机构部支架10形成随着朝外方逐渐变低的斜状,所以,附在该机构部支架10上的水滴沿着其倾斜面流下,其结果,在该机构部支架10上就不积水。
此时,由于在避开了电动机17的机构部支架10部位上形成有放水孔10c,所以,附在机构部支架10上的水就通过该放水孔10c滴下,因而,能进一步可靠地防止淋湿电动机17。
再根据本实施例,由于在离合器30的保持架31上设置了限制转换杆34朝上方动作的制动块39,所以,在安装离合器30装配件时进行操作的场合,通过使转换杆34与制动块39抵接,从而阻止该转换杆34的转动,该转换杆34与保持架31就无不稳定的动作,因而,就变得容易操作离合器30装配件,此外,肘式弹簧36也不会发生脱开。
再根据本实施例,由于在桶轴12上形成内螺纹部12b,并使穿过所述保持架31的螺钉31c与该内螺纹部12b螺纹连接从而使保持架31固定在桶轴12上,所以,容易固定保持架31,同时,由于螺钉力起着将桶轴12拉向保持架31侧的作用,螺钉力不会影响到衬瓦轴承14a,故能指望轴承有良好的轴承性能。也就是说,假设在保持架31上形成贯穿的内螺纹部,将螺钉旋入在该内螺纹部内,并以该螺钉头部与桶轴12压力接触而固定,则对于桶轴12来说,自外侧朝轴心方向受力,而在衬瓦轴承14a上也受外力,也就不能指望轴承有良好的轴承作用。在本实施例中,能消除上述那种不良情况。
图12示出本发明的第2实施例,在该实施例中的不同点在于,代替第1实施例的凸部40b而形成结合孔部51。该场合除了也能得到与第1实施例相同的效果外,还可兼用作电动机空冷用的空气进气孔。
图13表示本发明的第3实施例,在该实施例中的不同点在于,使机构部支架10的垂直状部10b下端部重叠在转子支架26的一侧(用符号H表示其重叠范围)。在该第3实施例中,能进一步防止电动机17被水淋湿。
图14及图15示出本发明的第4实施例,在该实施例中,对于桶轴12的保持架31固定结构是与第1实施例不同的。即,在桶轴12与保持架31的嵌合面部横跨两者形成内螺纹部52,把螺钉53螺纹连接在该内螺纹部52上,从而使保持架31固定在桶轴12上。在该实施例中,在衬瓦轴承14a上也不会受到外力,因而能期望轴承有良好的轴承作用。
本发明由以上说明得知,可获得如下效果。
根据权利要求1的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,此外,能减少旋转力传递损失,也不需要管理皮带的张紧力,并可降低脱水运转时的振动。
又由于将桶轴、搅拌轴、电动机及离合器安装在机构部支架上,构成整体的机构部单元,所以使装配变得非常容易,能减少装配工时,进一步获得成本的低廉化。
根据权利要求2的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于可利用排水阀驱动装置作为离合器转换构件的驱动源,且排水阀通常在脱水运转时通过该排水阀驱动装置而被打开,所以,可使离合器的转换自然与脱水运转有关地进行,容易控制离合器。
根据权利要求3的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于使控制杆来回转动而使离合器的转换构件发生动作,所以,能容易地使转换构件发生动作。
根据权利要求4的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于通过来回转动控制杆的向上倾斜面及向下倾斜面使转换构件朝上方及下方动作,故能容易地使离合器发生转换动作,且可获得对于离合器控制结构的简单化。
根据权利要求5的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于在离合器的转换构件上形成凸部,在静止部位上形成凹部,因设置了嵌合所述凸部及凹部而使桶轴固定在机构部支架上的固定装置,所以,在洗衣运转时,能可靠地固定桶轴,从而能可靠地防止洗衣时旋转桶的一起旋转(与洗衣水流一起旋转)。
根据权利要求6的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于在转子上形成空气进气孔,同时在位于定子的绕组部下方形成加强筋,故能起到对于电动机17的冷却效果。
根据权利要求7的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于将机构部支架做成能遮住电动机的大小、且随着向外逐渐变低的倾斜状,故能防止淋湿电动机,从而可防止绝缘老化现象。
根据权利要求8的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于将机构部支架做成能遮住电动机的大小、且在避开了电动机的机构部支架部位上形成放水孔,故能防止淋湿电动机,从而可防止绝缘老化现象。
根据权利要求9的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,并由于在离合器的保持架上设置了限制转换构件朝上方动作的制动块,所以,在以离合器装配件作为单体进行操作的场合下,转换构件与保持架就不会不稳定的动作,因而,就变得容易操作离合器,此外,肘式弹簧也不会脱开。
根据权利要求10的发明,该洗衣机可获得轻量化、小型化和减少噪音,同时由于在桶轴上形成内螺纹部,并使穿过离合器的保持架的螺钉与该内螺纹部螺纹连接从而使保持架固定在桶轴上,所以容易固定保持架,并由于螺钉旋紧力不影向到装在桶轴与搅拌轴之间的衬瓦轴承,故能指望轴承有良好的轴承性能。