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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft Waschmaschinen und insbesondere einen Direktantriebsmotor,
der auf eine Trommelwaschmaschine u. ä. anwendbar ist.
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Hintergrund
der Technik
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Allgemein
wäscht
eine Pulsatorwaschmaschine unter Steuerung eines Mikrocomputers
zur Schmutzentfernung von Kleidung und Bettwäsche mit Hilfe einer Erweichungswirkung
von Waschmittel, Reibung von Wasserumlauf nach Drehung eines Pulsators
und Aufprall des Pulsators auf Wäsche,
nachdem Wäscheart
und -menge mit einem Sensor detektiert sind, um ein Waschverfahren
entsprechend automatisch einzustellen, und Waschwasser mit richtigem
Füllstand
gemäß der Wäscheart
und -menge zugeführt
ist.
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Andererseits
führt die
Trommelwaschmaschine, die Wäsche
mit Hilfe von Reibung zwischen Wäsche
und Trommel wäscht,
die durch Antriebskraft eines Motors in einem Zustand gedreht wird,
in dem das Waschmittel, das Waschwasser und die Wäsche in
die Trommel gegeben sind, zu nahezu keiner Schädigung der Wäsche, verursacht
kein Verknäulen
der Wäsche
und sorgt für
eine klopfende und reibende Waschwirkung auf die Wäsche.
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Im
folgenden wird eine Trommelwaschmaschine der verwandten Technik
anhand von 1 kurz beschrieben.
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In 1 ist
ein Längsschnitt
durch eine Trommelwaschmaschine der verwandten Technik gezeigt,
die mit einem Bottich (Laugenbehälter) 2 in einem
Gehäuse 1 und
einer Trommel 3 versehen ist, die an einem Mittelabschnitt
des Bottichs 2 drehbar angeordnet ist.
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Unter
dem Bottich 2 befindet sich ein Motor 5a mit einer
Motorriemenscheibe 18, die damit über eine Welle gekoppelt ist,
und hinten in der Trommel 3 befindet sich eine daran angeordnete
Trommelwelle mit einer damit gekoppelten Trommelriemenscheibe 19.
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Demgemäß sind die
Trommelriemenscheibe 19 auf der Trommelwelle und die mit
dem Motor 5a gekoppelte Motorriemenscheibe 18 durch
einen Riemen 20, ein Kraftübertragungselement, zum Übertragen
von Antriebskraft vom Motor zur Trommel 3 über den
Riemen 20 verbunden.
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An
einer Vorderseite des Gehäuses 1 ist
eine Tür 21 angeordnet,
wobei eine Dichtung 2 zwischen der Tür 21 und einem Bottich 2 angeordnet
ist.
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Zwischen
einer Unterseite eines oberen Abschnitts des Gehäuses 1 und einer Oberseite
eines Außenumfangs
des Bottichs 2 befinden sich weiterhin Hängefedern 23 zum
Aufhängen
des Bottichs, und zwischen einem Boden des Gehäuses 1 und einer Unterseite
des Außenumfangs
des Bottichs 2 befinden sich Dämpfer 24 zum Dämpfen von
Schwingungen des Bottichs 2, zu denen es beim Schleudern kommt.
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Allerdings
hat die Waschmaschine der verwandten Technik den nachfolgend dargestellten Nachteil,
da die Waschmaschine der verwandten Technik einen Aufbau hat, bei
dem die Antriebskraft vom Motor 5a zur Trommel 3 über die
Motorriemenscheibe 18, die Trommelriemenscheibe 19 und
den Riemen 20 übertragen
wird, der die Motorriemenscheibe 18 und die Trommelriemenscheibe 19 verbindet.
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Da
zunächst
die Antriebskraft zur Trommel 3 nicht direkt, sondern über den
Riemen 20 übertragen wird,
der um die Motorriemenscheibe 18 und die Trommelriemenscheibe 19 gewunden
ist, kommt es zu Energieverlust während der Antriebskraftübertragung.
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Da
zudem die Antriebskraft zur Trommel 3 nicht direkt, sondern über viele
Komponenten wie die Motorriemenscheibe 18, die Trommelriemenscheibe 19,
den Riemen 20 usw. übertragen
wird, werden bei der Kraftübertragung
viele Geräusche
erzeugt.
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Die
zahlreichen Komponenten, z. B. die Motorriemenscheibe 18,
die Trommelriemenscheibe 19, der Riemen 20 usw.,
die zur Übertragung
der Antriebskraft des Motors 5a zur Trommel 3 erforderlich sind,
bewirken, daß der
Montageaufwand des Produkts steigt.
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Zudem
erhöhen
die vielen Komponenten, die zur Übertragung
der Antriebskraft des Motors 5a zur Trommel 3 erforderlich
sind, Anzahl und Häufigkeit von
Fehlern.
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Kurz
gesagt bewirkt die indirekte Übertragung
der Antriebskraft vom Motor 5a zur Trommel 3 mit
Hilfe der Motorriemenscheibe, der Trommelriemenscheibe und des Bands
leicht Störungen
und Geräusche,
birgt viele Faktoren für
Energievergeudung in sich und beeinträchtigt das Waschvermögen
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Dazu
kommt, daß der
Bottich 2 aus Edelstahl der Trommelwaschmaschine der verwandten
Technik teuer, schlecht zu verarbeiten und schwer ist.
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Statt
der indirekten Übertragung
der Antriebskraft vom Motor zur Trommel mit Hilfe des Riemens und
der Riemenscheiben wurde ferner ein Trommelwaschmaschinensystem
mit Direktantrieb vorgestellt, wobei das System aber einen Nachteil hat,
daß ein
direkt an einer Rückwand
des Bottichs befestigter Ständer
die konzentrische Lage des Ständers
nicht beibehält,
da es zu Beschädigung
oder Verformung eines Befestigungsabschnitts aufgrund von Schwingungen
des Motors kommt.
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Wird
zur Lösung
dieses Problems ein Lagergehäuse
getrennt vom Bottich gefertigt, ist nicht nur der Zusammenbau schwierig,
sondern die Anordnung nimmt auch großen Raum ein, da ein gesamtes Lagergehäuse vom
Bottich vorsteht. Da bei Befestigung des Lagergehäuses mit
Schrauben oder Bolzen das Lagergehäuse nicht insgesamt, sondern
nur teilweise an einer Seite davon abgestützt wird, ist die Befestigung
schwingungs anfällig.
Da zudem ein komplizierter Wasserschutzaufbau nicht nur für das Lager
selbst, sondern auch zwischen dem Bottich und dem Lager erforderlich
ist, hat der Aufbau fertigungstechnische Nachteile.
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Dazu
kommt, daß das
Lagergehäuse
einen Innenbund und einen Außenbund
haben muß,
die getrennte Komponenten zum Stützen
des darin angeordneten Lagers sind, und die Fertigung des Läufers aufgrund
von einzelnen Dauermagneten, eines Stahlblechs und eines hinteren
Jochs an der Rückseite
des Stahlblechs sehr schwierig ist.
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Zur
Lösung
dieses Problems wurde ferner ein Aufbau der Antriebseinheit vorgestellt,
bei dem der Motor einen Stahlblechläufer mit einem getrennt vorgesehenen
hinteren Joch hat und das Lagergehäuse nicht vom Bottich nach
außen
vorsteht.
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Da
aber der Aufbau einen Läufer
mit einem Axialvorsprung von einer Rückwand des Läufers und ein
Gewinde auf einer Innenumfangsfläche
des Vorsprungs zum Befestigen eines Verbinders am Gewinde im Vorsprung
mit einer Schraube besitzt, hat der Aufbau ein kompliziertes Läuferfertigungsverfahren und
schlechte Verarbeitbarkeit, wobei erforderlich ist, den Vorsprung
und das Gewinde auf der Innenumfangsfläche des Vorsprungs beim Verarbeiten
des Läufers
auszubilden und Grate davon zu entfernen.
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Offenbarung der Erfindung
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Technisches Problem
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Der
Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, einen Direktantriebsmotor
in einer Waschmaschine bereitzustellen, bei dem ein Aufbau einer
Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine zur Verbesserung der
Verarbeitbarkeit und Steifigkeit des Bottichs verbessert ist, um
Schwingungen bei Drehung des Läufers
zu reduzieren.
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Technische Lösung
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Lösen läßt sich
die Aufgabe der Erfindung durch Bereitstellen eines Direktantriebsmotors
in einer Waschmaschine, der aufweist: einen Ständer 14 mit einem
Wicklungsabschnitt mit darauf gewickelten Spulen, einen Läufer mit
einer Seitenwand 13b und einer Rückwand 13a mit einem
Durchgangsloch 131 an einer Mitte, eine Ringscheibe, die
in engem Kontakt mit der Rückwand 13a des
Läufers 13 steht
und daran fest angebracht ist, einen Verbinder aus Harz mit einer
anderen Schwingungsform als die Waschwelle, der an der Rückwand des
Läufers
zum Stützen
der Waschwelle fest angebracht ist, eine Koppeleinrichtung zum gegenseitigen
Koppeln des Verbinders 16, des Läufers 13 und der Scheibe 30.
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Vorzugsweise
ist der Läufer 13 aus
Stahlblech durch Pressen aufgebaut, um die Seitenwand 13b und
die Rückwand 13a einteilig
zu bilden.
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Der
Läufer 13 hat
Befestigungsdurchgangslöcher 138 um
das Durchgangsloch 131, die Scheibe 30 hat Befestigungsdurchgangslöcher 300a auf
einer Oberfläche
davon in Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 in
der Rückwand
des Läufers,
der Verbinder hat Befestigungsdurchgangslöcher 162 in Entsprechung
zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 im
Läufer 13,
und die Koppeleinrichtung verfügt über Bolzen 'B', die durch die Befestigungsdurchgangslöcher 162, 138 und 300a eingesetzt
sind, und Muttern 'N', die an Gewinden
auf den Bolzen 'B' befestigt sind,
zum Halten des Verbinders 16, des Läufers und der Scheibe.
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Vorzugsweise
weist die Ringscheibe 30 ferner Positionierlöcher, in
denen die Positioniervorsprünge 160 auf
dem Verbinder 16 jeweils plaziert sind, getrennt von den
Befestigungsdurchgangslöchern 300a auf,
und die Positionierlöcher
sind in Umfangsrichtung eines gedachten Kreises mit einem anderen
Durchmesser als ein gedachter Kreis gebildet, der Mit ten der Befestigungsdurchgangslöcher 300a in
der Ringscheibe 30 verbindet.
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Vorzugsweise
weist der Läufer 13 ferner
eine Nabe 132 auf, die von der Rückwand zur Waschwelle zur Festigkeitsverstärkung vorsteht
und eine Sitzfläche
bildet, und die Ringscheibe 30 weist einen abgebogenen
Abschnitt 310 auf einem Umfang mit einer Form in Übereinstimmung
mit einer Form eines abgebogenen Abschnitts der Nabe 132 auf.
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Weiterhin
steht vorzugsweise die Ringscheibe 30 in engem Kontakt
mit einer Außenseite
der Rückwand 13a des
Läufers 13 und
ist daran fest angebracht, und der Verbinder 16 ist auf
einer Innenseite der Rückwand 13a des
Läufers 13 angeordnet.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Direktantriebsmotor
in einer Waschmaschine auf: einen Ständer 14 mit einem
Wicklungsabschnitt mit darauf gewickelten Spulen, einen Läufer mit
einer Seitenwand 13b und einer Rückwand 13a mit einem Durchgangsloch 131 an
einer Mitte und Befestigungsdurchgangslöchern 138 um das Durchgangsloch 131,
eine Ringscheibe 30, die in engem Kontakt mit der Rückwand 13a des
Läufers 13 steht
und daran fest angebracht ist, wobei die Ringscheibe 30 Befestigungsansätze 300 hat,
die von einer Oberfläche davon
zu einer Waschwelle in Entsprechung zu Befestigungsdurchgangslöchern 138 in
der Rückwand des
Läufers
vorstehen, wobei jeder der Befestigungsansätze 300 ein Befestigungsloch 300b mit
einem Gewinde auf einem Innenumfang hat, einen Verbinder aus Harz
mit einer anderen Schwingungsform als die Waschwelle, der an der
Rückwand
des Läufers
mit Bolzen 'B' fest angebracht
ist, die durch die Befestigungsdurchgangslöcher 138 im Läufer geführt und
an den Befestigungsansätzen 300 auf
der Ringscheibe 30 befestigt sind.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Direktantriebsmotor
in einer Waschmaschine auf: einen Ständer 14 mit einem
Wicklungsabschnitt mit darauf gewickelten Spulen, einen Läufer mit
einer Seitenwand 13b und einer Rückwand 13a mit einem Durchgangsloch 131 an
einer Mitte und Befestigungsdurchgangslöchern 138 um das Durchgangsloch 131,
eine Ringscheibe 30, die in engem Kontakt mit der Rückwand 13a des
Läufers 13 steht
und daran fest angebracht ist, wobei die Ringscheibe 30 Befestigungsdurchgangslöcher 300a in
einer Oberfläche
davon in Entsprechung zu Befestigungsdurchgangslöchern 138 in der Rückwand des
Läufers
hat, einen Verbinder 16 aus Harz mit einer anderen Schwingungsform
als die Waschwelle, der an einer Innenseite der Rückwand des
Läufers
zum Stützen der
Waschwelle fest angebracht ist, wobei der Verbinder Befestigungsdurchgangslöcher 162 in
Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 um das Durchgangsloch 131,
Bolzen 'B', die durch die Befestigungsdurchgangslöcher im
Verbinder 16, im Läufer 13 und
in der Scheibe 30 geführt sind,
und Muttern 'N' hat, die an Gewinden
auf den Bolzen 'B' zum Zusammenhalten
des Verbinders 16, des Läufers und der Scheibe befestigt
sind.
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Vorteilhafte
Wirkungen
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Der
Direktantriebsmotor in einer Waschmaschine der Erfindung hat die
im folgenden aufgeführten
Vorteile.
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Aufgrund
des Direktantriebsmotors hat die Trommelwaschmaschine weniger Geräusche, Fehler und
Kraftverlust.
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Zudem
verbessert die Erfindung die Bearbeitbarkeit bei Fertigung des Läufers und
verringert Schwingungen vom Läufer
mit Hilfe der Scheibe, die auf der Innen- oder Außenseite
der Rückwand
des Läufers
vorgesehen ist.
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Weiterhin
ermöglicht
das Lagergehäuse
aus Metall die Anwendung auf ein Produkt mit einer Trockenfunktion,
da das Lagergehäuse
aus Metall keine Wärmeverformung
zeigt.
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Dazu
kommt, daß der
Läufer
aus Stahlblech ein Pressen mit guter Verarbeitbarkeit ermöglicht, was
eine kürzere
Fertigungszeit mit Produktivität
erfordert.
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Die
Magnetsitzfläche
des Läufers
verbessert die Bearbeitbarkeit beim Anordnen der Magnete, und die
Ablauflöcher, die
Kühlrippen
und die Lüftungsöffnungen
darin verhindern Überhitzung
des Motors, was Zuverlässigkeit
und Lebensdauer des Motors verbessert.
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Der
Verbinder mit einer anderen Schwingungsform als der Läufer ermöglicht,
Schwingungen vom Läufer
zur Welle zu reduzieren, und die Stütze stützt den Ständer wirksam und wahrt seine
konzentrische Lage.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung bestimmt
sind, veranschaulichen eine (mehrere) Ausführungsform(en) der Erfindung
und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung des Grundsatzes der
Erfindung. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine Trommelwaschmaschine der verwandten Technik;
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2 einen
Längsschnitt
durch eine Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 einen
Längsschnitt
durch das Teil "A" in 2,
der eine Antriebseinheit der Trommelwaschmaschine gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
des Teils "B" in 3;
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5 eine
Perspektivansicht einer Ringscheibe;
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6 eine
Perspektivansicht des Läufers
in 2 mit einer teilweise weggeschnittenen Ansicht;
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7 eine
vergrößerte Ansicht
des Teils "C" in 6;
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8 eine
von unten gezeigte Perspektivansicht von 6;
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9 eine
Perspektivansicht des Ständers in 2;
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10 eine
Perspektivansicht des Verbinders in 2;
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11 eine
von unten gezeigte Perspektivansicht von 10;
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12 einen
Längsschnitt
durch eine Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
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13 und 14 Perspektivansichten
eines Verbinders bzw. eines Läufers
gemäß der weiteren
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung
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Im
folgenden wird auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
näher eingegangen, für die Beispiele
in den beigefügten
Zeichnungen von 2 bis 11 gezeigt
sind.
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2 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und 3 einen Längsschnitt durch das Teil "A" in 2, der eine
vergrößerte Ansicht
einer Antriebseinheit der Trommelwaschmaschine gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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4 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des Teils "B" in 3 5 zeigt
eine Perspektivansicht einer Ringscheibe. 6 zeigt
eine Perspektivansicht des Läufers
in 2, 7 eine Perspektivansicht des
Teils "C" in 6 und 8 eine
von unten gezeigte Perspektivansicht von 6.
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9 zeigt
eine Perspektivansicht des Ständers
in 2, 10 eine Perspektivansicht des Verbinders
in 2 und 11 eine
von unten gezeigte Perspektivansicht von 10.
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Erfindungsgemäß ist in
einer Trommelwaschmaschine mit einem Bottich 2 in einem
Gehäuse 1,
einer Trommel 3 im Bottich 2, einer Welle 4,
die mit der Trommel 3 zur Antriebskraftübertragung von einem Motor 5 zur
Trommel 3 verbunden ist, und Lagern auf einer Außenumfangsfläche entgegengesetzter
Enden der Welle 4 der Bottich 2 aus Kunststoff
gebildet, und ein Lagergehäuse 7 aus
Metall ist an einer Mitte einer Rückwand 200 des Bottichs 2 zum
Stützen
der Lager auf der Außenumfangsfläche entgegengesetzter
Enden der Welle 4 vorgesehen.
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Das
Metallagergehäuse 7 wird
beim Spritzgießen
des Kunststoffbottichs 2 so eingefügt, daß das Lagergehäuse 7 einteilig
mit dem Bottich 2 an dessen Rückwand wird.
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Vorzugsweise
ist das Lagergehäuse 7 aus Aluminium
gebildet.
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Weiterhin
hat das Lagergehäuse 7 Stufen 8a und 8b auf
einer Innenumfangsfläche
des Lagergehäuses 7 zum
Stützen
eines vorderen Lagers 6a bzw. eines hinteren Lagers 6b und
zum Verhindern, daß die
Lager vom Lagergehäuse 7 abfallen.
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Von
den Stufen 8a und 8b auf einer Innenumfangsfläche des
Lagergehäuses 7 hat
die Stufe 8a an einer Vorderseite eine Form "¬", um einen Aufbau zum Stützen eines
hinteren Endes des vorderen Lagers 6a zu bilden, und die
Stufe 8b an der Rückseite hat
eine Form "L", um einen Aufbau
zum Stützen
eines vorderen Endes des hinteren Lagers 6b zu bilden.
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Auf
einer Außenumfangsfläche der
Welle 4 im Lagergehäuse 7 zur
Antriebskraftübertragung vom
Motor 5 zur Trommel 3 befinden sich Positionierstufen 9a und 9b an
einer Vorderseite und einer Rückseite
davon zum Positionieren des vorderen Lagers 6a und des
hinteren Lagers 6a auf der Welle 4.
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Die
Welle 4 hat ein vorderes Ende, das an einem Stern 10 auf
der Rückwand
der Trommel 3 fest angebracht ist, eine Messingbuchse 4,
die auf einen Bereich der Welle 4 beginnend von einem freiliegenden
Abschnitt der Welle 4 hinter dem Stern 10 bis zum
vorderen Lager 6a zum Verhindern von Rosten der Welle 4 aufgepreßt ist,
und ein Dichtungsteil 12 auf einer Außenseite der Buchse 11 zum
Verhindern von Wassereintritt.
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Vorhanden
sind weiterhin ein Läufer 13 des Direktantriebsmotors 5,
der mit einer Mitte eines hinteren Endabschnitts der Welle 4 gekoppelt
ist, und ein Ständer 14 des
Direktantriebsmotors 5 auf einer Innenseite des Läufers 13,
der an der Rückwand 200 des
Bottichs 2 befestigt ist.
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Gemäß 6 bis 8 verfügt der aus Stahlblech
aufgebaute Läufer 13 über eine
Seitenwand 13b, die sich von einem Umfang einer Rückwand 13a nach
vorn erstreckt und einen abgebogenen Abschnitt hat, der in Umfangsrichtung
mit einer Sitzfläche 130 für Magnete 13c gebildet
ist, die auf einer Innenumfangsfläche der Seitenwand 13a angeordnet
sind, und eine Nabe 132 an einer Mitte der Rückwand 13a mit
darin gebildeten Durchgangslöchern 131 zum
Durchführen
von Gewindeabschnitten von Befestigungsteilen 15b, z. B.
Bolzen, um den Läufer 13 mit
der Welle 4 zu koppeln.
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Die
Nabe 132 ist in Waschwellenrichtung zur Steifigkeitsverstärkung des
Läufers
und Bilden einer Sitzfläche
eines Verbinders gebogen.
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Weiterhin
sind mehrere Befestigungsdurchgangslöcher 138 um das Durchgangsloch 131 im Läufer 13 vorhanden.
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Auf
einer Außenseite
der Rückwand 13a des Läufers 13 befindet
sich eine Ringscheibe 30.
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Die
Ringscheibe 30 hat mehrere Befestigungsdurchgangslöcher 300a in
Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 in der Rückwand des
Läufers.
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Die
Scheibe hat einen abgebogenen Abschnitt 310 an einem Umfang
mit einer Form in Übereinstimmung
mit der Nabe 132. Außerdem
können die
mehreren Durchgangslöcher 300a in
der Ringscheibe 30 auf mindestens zwei Linien in Umfangsrichtung
als gedachte Kreise von Mitten der Befestigungsdurchgangslöcher 300a liegen,
die sich voneinander unterscheidende Durchmesser bilden.
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4 zeigt
einen Schnitt durch einen Verbinder 16, die Nabe 132 des
Läufers
und die Ringscheibe 30, die mit mehreren Bolzen 'B' aneinander befestigt sind, die durchgeführt sind
und in Muttern 'N' eingreifen. Die
Befestigungsdurchgangslöcher,
die von den Bolzen 'B' durchlaufen werden,
erfordern keine Gewinde.
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Bevorzugt
ist, den Läufer 13 durch
Pressen zu bilden.
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Um
die Nabe 132 des Läufers 13 liegen
mehrere in Radialrichtung gebildete Kühlrippen 133 zum Blasen
von Luft zum Ständer 14,
wenn der Läufer 13 gedreht
wird, um Wärme
vom Ständer 14 abzukühlen, jede
mit einer vorbestimmten Länge
in Radialrichtung.
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Die
Kühlrippen 133 sind
durch Einstechen so gebildet, daß die Kühlrippen 133 von der
Rückwand zum
offenen Abschnitt 90° abgebogen
sind, und durch das Einstechen gebildete Durchgangslöcher 134 dienen
als Lüftungsöffnungen.
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Vorhanden
sind ferner geprägte
Abschnitte 135 zwischen benachbarten Kühlrippen 133 auf der Rückwand 13a des
Läufers 13 zum
Verstärken
des Läufers 13,
jede mit einem Ablaufloch 136 zum Wasserablauf.
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Um
das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Läufers 13 befinden
sich mehrere in Umfangsrichtung gebildete Befestigungsdurchgangslöcher 138 zum
Befestigen des Verbinders 16 in Kopplung mit einer Außenumfangsfläche des
hinteren Endes der Welle 4, das auf einer Rückseite
des hinteren Lagers 6b freiliegt, mit einer Kerbverzahnung.
Die Befestigungsdurchgangslöcher 138 können auf
mindestens zwei Linien in Umfangsrichtung als gedachte Kreise von
Mitten der Befestigungsdurchgangslöcher 162 gebildet
sein, die sich voneinander unterscheidende Durchmesser haben.
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Der
Verbinder 16 ist aus Harz mit einer anderen Schwingungsform
als der Läufer 13 aus
Stahlblech gebildet und dient auch als Buchse für den Läufer.
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Gemäß 3, 10 und 11 hat
der Verbinder 16 weiterhin Befestigungsdurchgangslöcher 162 in
Umfangsrichtung einer Peripherie in Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 in
der Nabe 132 des Läufers.
Die Befestigungsdurchgangslöcher 162 können gleichermaßen auf mindestens
zwei Linien in Umfangsrichtung als gedachte Kreise von Mitten der
Befestigungsdurchgangslöcher 162 gebildet
sein, die sich voneinander unterscheidende Durchmesser haben.
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Ferner
hat der Verbinder 16 eine Kerbverzahnung 164 auf
einer Innenumfangsfläche
der Nabe 163 in Übereinstimmung
mit der Kerbverzahnung auf dem hinteren Ende der Welle 4 und
kann Verstärkungsrippen 161 auf
einer Außenseite
der Nabe 163 des Verbinders 16 zum Verstärken der
Nabe 163 haben.
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Weiterhin
befindet sich auf der Rückwand 200 des
Bottichs 2 eine Nabe 201 zum Einsetzen des Lagergehäuses 7 beim
Spritzgießen
des Bottichs darin, und auf einer Außenseite der Nabe 201 befinden sich
in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen gebildete
Befestigungsansätze 202 zum
festen Anbringen des Ständers 14 an
der Rückwand 200 des Bottichs 2 mit
Befestigungsteilen 15a.
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Zwischen
der Rückwand 200 des
Bottichs 2 und dem Ständer 14 befindet
sich eine Stütze 17 mit einer
Form, die mit einer Kontur der Rückwand 200 des
Bottichs nahezu identisch ist, zum Befestigen an der Rückwand 200 des
Bottichs beim Anordnen des Ständers 14,
zum Stützen
des Ständers 14 und
zum Beibehalten der konzentrischen Lage des Ständers 14.
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Die
Stütze 17 hat
eine Außenseite
in engem Kontakt mit einer Innenseite einer Rippe 203 auf
der Rückwand 200 des
Bottichs und eine Innenseite in engem Kontakt mit einem Außenumfang
eines hinteren Endes des Lagergehäuses 7, das nicht
von der Nabe 201 an der Mitte der Rückwand 200 des Bottichs
umgeben ist, sondern davon freiliegt.
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Die
Stütze 17 und
die Rückwand 200 des Bottichs
sind mit mehreren Befestigungsteilen 15d miteinander gekoppelt,
die durch eine Außenumfangsfläche der
Stütze 17 durchgeführt und
an der Nabe 204 auf der Rückwand des Bottichs befestigt sind.
Um den Ständer 14 an
der Stütze 17 zu
befestigen, werden andere Befestigungsteile 15a auf einer Innenseite
der Befestigungsteile 15a verwendet.
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Zudem
verfügt
gemäß 3 und 9 der Ständer 14 des
Motors 5 über
einen ringförmigen Rahmen 140 und
eine Spule 142, die auf einem Wicklungsabschnitt auf einer
Außenseite
des Rahmens 140 gewickelt ist, wobei Befestigungsrippen 143 auf einer
Innenseite des Rahmens 140 zum Befestigen des Ständers 14 an
der Rückwand 200 des Bottichs
einteilig gebildet sind.
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Im
folgenden wird der Betrieb der Trommelwaschmaschine der Erfindung
beschrieben.
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Beginnt
der Läufer 13 zu
drehen, wenn Strom zu den Spulen 142 auf dem Ständer 14 in
einer Abfolge unter Steuerung einer (nicht gezeigten) Motorantriebssteuerung
fließt,
dreht die Welle 4, die mit dem Verbinder 16 gekoppelt
ist, der mit dem Läufer mit
der Kerbverzahnung gekoppelt ist, um Kraft zum Läufer 13 über die
Welle 4 entsprechend zu übertragen.
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Außerdem hat
die Trommelwaschmaschine mit der darauf angewendeten Antriebseinheit
der Erfindung die im folgenden dargestellten Kennwerte.
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Die
Bildung des Bottichs 2 aus einem Kunststoff mit guter Wärmebeständigkeit
ist leichtgewichtig und hat gute Verarbeitbarkeit, wenn der Bottich 2 spritzgegossen
wird.
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Die
Bildung des Lagergehäuses 7 aus
einem Metall, z. B. einer Aluminiumlegierung, ermöglicht die Anwendung
auch auf eine Trommelwaschmaschine mit einem Trockengang, da das
Lagergehäuse 7 keine
Verformung bei hoher Temperatur zeigt.
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Das
Lagergehäuse
aus Metall, das in die Nabe 200 der Rückwand 200 des Bottichs
beim Spritzgießen
des Bottichs 2 aus Kunststoff eingesetzt wird, um mit dem
Bottich 2 einteilig zu sein, ermöglicht den Wegfall eines gesonderten
Schritts zum Anordnen des Lagergehäuses 7 auf der Rückwand des Bottichs 200.
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Somit
läßt sich
ein Zusammenbauverfahren weiter vereinfachen, um den erforderlichen
Montageaufwand zu senken.
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Die
Stufe 8a mit der Form "¬" an der Vorderseite
der Innenumfangsfläche
des Lagergehäuses 7 und
die Stufe mit der Form "L" an seiner Rückseite
ermöglichen,
das hintere Ende des vorderen Lagers 6a und das vordere
Ende des hinteren Lagers 6b zu stützen.
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Das
heißt,
die Stufen 8a und 8b auf entgegengesetzten Seiten
der Innenumfangsfläche
des Lagergehäuses
aus Metall können
die Lager 6a und 6b stützen, ohne daß sie vom
Lagergehäuse 7 abfallen.
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Außerdem ermöglichen
die Positionierstufen 9a und 9b auf einer vorderen
und hinteren Außenumfangsfläche der
Welle 4, die im Lagergehäuse 7 zur Kraftübertragung
vom Motor 5 zur Trommel 3 angeordnet ist, eine
leichte Positionierung des vorderen Lagers 6a und des hinteren
Lagers 6b an der Welle 4.
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Weiterhin
ermöglichen
die Befestigung des vorderen Endes der Welle 4 an einem
Stern 10 auf der Rückwand
der Trommel 3 und die Messingbuchse 11, die auf
einen Bereich der Welle 4 beginnend von einem freiliegenden
Abschnitt der Welle 4 hinter dem Stern 10 bis
zum vorderen Lager 6a zum Verhindern von Rosten der Welle 4 aufgepreßt ist,
zu verhindern, daß die
Welle 4 rostet.
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Das
Dichtungsteil 12 auf einer Außenseite der Buchse 11 verhindert
Eindringen von Wasser zum Lager.
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Der
Läufer 13 des
Direktantriebsmotors 5 ist mit einer Mitte eines hinteren
Endabschnitts der Welle 4 gekoppelt, und der Ständer 14 liegt
auf einer Innenseite des Läufers 13,
wobei der Läufer 13 eine Seitenwand 13b,
die sich von einem Umfang einer Rückwand 13a nach vorn
erstreckt, mit einem abgebogenen Abschnitt hat, der in Umfangsrichtung
mit einer Sitzfläche 130 zum
Stützen
von Magneten 13c gebildet ist, die auf einer Innenumfangsfläche der Seitenwand 13a angeordnet
sind, was eine leichte Fertigung des Läufers ermöglicht.
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Die
Nabe 132 an einer Mitte der Rückwand 13a des Läufers 13 mit
darin gebildeten Durchgangslöchern 131 ermöglicht das
Durchführen
von Gewindeabschnitten von Befestigungsteilen 15b, z. B.
Bolzen, um den Läufer 13 mit
der Welle 4 zu koppeln, und die mehreren Kühlrippen 133,
die jeweils mit einer vorbestimmten Länge in Radialrichtung gebildet sind,
blasen Luft zum Ständer 14,
wenn der Läufer 13 gedreht
wird, um Wärme
vom Ständer 14 abzukühlen.
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Die
Kühlrippen 133 sind
durch Einstechen in Richtung eines offenen Abschnitts des Läufers 13 gebildet,
und die durch das Einstechen gebildeten Durchgangslöcher 134 dienen
als Lüftungsöffnungen.
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Der
durch Pressen gebildete Läufer 13 aus Stahlblech
verkürzt
eine zur Fertigung des Läufers 13 erforderliche
Zeit erheblich, was die Produktivität verbessert.
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Zudem
verbessern die geprägten
Abschnitte 135 zwischen jeweils benachbarten Kühlrippen 133 auf
der Rückwand 13a des
Läufers 13 eine
Gesamtsteifigkeit des Läufers 13,
und das Ablaufloch 136 im geprägten Abschnitt 135 ermöglicht den
Wasserablauf.
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Die
Befestigungsdurchgangslöcher 138 und die
Positionierlöcher 139 zum
Positionieren des Verbinders 16 um das Durchgangsloch 131 in
der Nabe 132 des Läufers 13 ermöglichen
ein leichtes Anordnen des Verbinders 16 in Kopplung mit
der Außenumfangsfläche des
hinteren Endes der Welle 4, das hinter dem hinteren Lager 6b freiliegt,
in Kerbverzahnung mit dem Läufer.
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Das
heißt,
sobald die Positioniervorsprünge 160 des
Verbinders 16 in den Positionierlöchern 139 plaziert
sind, sind die Befestigungsdurchgangslöcher 138 und 162 automatisch
ausgerichtet, was leichtes Zusammenbauen des Verbinders 16 und
Läufers 13 ermöglicht,
indem Befestigungsbolzen durch die Befestigungsdurchgangslöcher 138 und 162 des
Läufers 13 bzw.
Verbinders 16 geführt
und die Befestigungsbolzen in den Befestigungsansätzen 300 der Scheibe 30 befestigt
werden.
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Die
Scheibe 30 in engem Kontakt mit der Rückwand des Läufers erhöht eine
Steifigkeit des Läufers,
um Geräusche
vom Läufer
zu reduzieren.
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Der
Verbinder 16, ein Spritzgußteil aus Harz mit einer anderen
Schwingungsform als der Läufer 13 aus
Stahlblech, dämpft
die Schwingungen vom Läufer 13 vor Übertragung
der Schwingungen zur Welle 4.
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Weiterhin
ermöglicht
der Eingriff der Kerbverzahnung 164 auf der Innenumfangsfläche der Nabe 163 des
Verbinders 16 in die Kerbverzahnung 400 auf dem
hinteren Endabschnitt der Welle 4 die Übertragung einer Drehkraft
vom Läufer 13 zur
Welle 4 über
den Verbinder 16 in unveränderter Form.
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Die
Verstärkungsrippen 161 auf
der Außenseite
der Nabe 163 des Verbinders 16 verstärken die Festigkeit
des Verbinders.
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Die
Befestigungsansätze 202 auf
einer Außenseite
der Nabe 201 in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen ermöglichen
das Befestigen des Ständers 14 an
der Rückwand 200 des
Bottichs 2. Die Stütze 17 zwischen
der Rückwand 200 des
Bottichs 2 und dem Ständer 14,
die eine Form hat, die mit einer Kontur der Rückwand 200 des Bottichs
zum Befestigen an der Rückwand 200 des
Bottichs beim Anordnen des Ständers 14 nahezu
identisch ist, stützt
den Ständer 14 und
wahrt dessen konzentrische Lage.
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Das
heißt,
sobald die Stütze 17 an
den Stützenbefestigungsansätzen 204 auf
der Rückwand 200 des
Bottichs mit den Befestigungsteilen 15a befestigt ist,
steht eine Vorderseite der Stütze 17 in
engem Kontakt mit der Innenseite der Rippe 203 auf der Rückwand 200 des
Bottichs, und die Innenseite der Stütze 17 steht in engem
Kontakt mit dem Außenumfang
des hinteren Endes des Lagergehäuses 7,
das nicht von der Nabe 201 in der Rückwand 200 des Bottichs
umgeben ist, sondern davon freiliegt, um die konzentrische Lage
des Ständers 14 abzustützen und
zu wahren.
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Ausführungsform der Erfindung
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Anhand
der beigefügten
Zeichnungen von 12 bis 14 wird
im folgenden eine weitere Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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12 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß der weiteren
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung mit einer Ringscheibe, deren Form sich von der in
der ersten Ausführungsform
unterscheidet.
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Das
heißt,
die Ringscheibe 30 gemäß der weiteren
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung hat Befestigungsansätze 300, die von einer Oberfläche der
Scheibe in Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 in
der Rückwand des
Läufers
vorstehen. Der Befestigungsansatz 300 hat ein Befestigungsloch 300b mit
einem Gewinde. Das heißt,
anders als in der vorherigen Ausführungsform ist keine Mutter 'N' erforderlich.
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An
einem Umfang der Scheibe 30 befindet sich ein abgebogener
Abschnitt 310 mit einer Form in Übereinstimmung mit der Nabe 132.
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Weiterhin
können
die mehreren Befestigungsansätze 300 auf
der Ringscheibe 30 auf mindestens zwei Linien in Umfangsrichtung
so gebildet sein, daß gedachte
Kreise von Mitten der Befestigungsdurchgangslöcher 300 sich voneinander
unterscheidende Durchmesser bilden.
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Vorzugsweise
ist der Läufer 13 gepreßt.
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Der
Verbinder 16 ist aus Harz mit einer anderen Schwingungsform
als der Läufer 13 aus
Stahlblech gebildet und dient auch als Buchse für den Läufer.
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Gemäß 12 hat
der Verbinder 16 Befestigungsdurchgangslöcher 162 in
einer Peripherie in Umfangsrichtung in Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern 138 in
der Nabe 132 des Läufers 13.
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Außerdem hat
der Verbinder 16 eine Kerbverzahnung 164 auf einer
Innenumfangsfläche
der Nabe 163 in Übereinstimmung
mit der Kerbverzahnung auf dem hinteren Endabschnitt der Welle 4 und Verstärkungsrippen 161 auf
einer Außenseite
der Nabe 163 des Verbinders 16 zur Festigkeitsverstärkung der
Nabe 153.
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Beim
Zusammenbauen des Läufers 13 und des
Verbinders wird der Verbinder von einer Innenseite zu einer Außenseite
des Läufers
eingesetzt, wobei die Befestigungsdurchgangslöcher 138 und 162 des
Läufers 13 und
Verbinders 16 ausgerichtet werden.
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In
diesem Zustand wird die Ringscheibe 30 in engen Kontakt
mit einer Außenseite
der Nabe 132 an der Rückwand
des Läufers
gebracht, während
die Befestigungslöcher 300b in
den Befestigungsansätzen 300 zu
den Befestigungsdurchgangslöchern 138 und 162 des
Läufers 13 und
Verbinders 16 ausgerichtet werden.
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Danach
werden Bolzen 'B' durch die Befestigungsdurchgangslöcher 138 und 162 des
Läufers 13 und
Verbinders 16 geführt
und an den Befestigungsansätzen 300 auf
der Scheibe 30 befestigt.
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Dadurch
werden der Verbinder 16 und Läufer 13 zusammengebaut.
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Die
Scheibe 30 in engem Kontakt mit der Rückwand des Läufers erhöht eine
Steifigkeit des Läufers,
um Geräusche
vom Läufer
zu reduzieren.
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Der
Verbinder 16, ein Spritzgußteil aus Harz mit einer anderen
Schwingungsform als der Läufer 13 aus
Stahlblech, dämpft
die Schwingungen vom Läufer 13 vor Übertragung
der Schwingungen zur Welle 4.
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Weiterhin
ermöglicht
der Eingriff der Kerbverzahnung 164 auf der Innenumfangsfläche der Nabe 163 des
Verbinders 16 in die Kerbverzahnung 400 auf dem
hinteren Endabschnitt der Welle 4 die Übertragung einer Drehkraft
vom Läufer 13 zur
Welle 4 über
den Verbinder 16 in unveränderter Form.
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Die
Verstärkungsrippen 161 auf
der Außenseite
der Nabe 163 des Verbinders 16 verstärken die Festigkeit
der Nabe 163.
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Ferner
zeigen 13 und 14 Perspektivansichten
eines Verbinders bzw. Läufers,
die auf die Ausführungsform
anwendbar sind, wobei der Verbinder nicht nur die Befestigungsdurchgangslöcher 162,
sondern auch die Positioniervorsprünge 160 hat und der
Läufer
Positionierlöcher 139 in Übereinstimmung
mit den Positioniervorsprüngen
auf dem Verbinder hat.
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Das
heißt,
zwischen den Befestigungsdurchgangslöchern 162 im Verbinder
liegen Positioniervorsprünge 160,
die mit dem Verbinder einteilig gebildet sind, so daß die Befestigungsdurchgangslöcher 138 im
Läufer 13,
die Befestigungsdurchgangslöcher 162 im
Verbinder 16 und die Befestigungsansätze 300 auf der Scheibe 30 automatisch
ausgerichtet werden, wenn die Positioniervorsprünge 160 jeweils in
die Positionierlöcher 139 im
Läufer 13 eingesetzt
werden.
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In
diesem Fall verbessern die Positioniervorsprünge auf dem Verbinder in Übereinstimmung
mit den Positionierlöchern
im Läufer
die Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau des Läufers und Verbinders.
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Natürlich ist
es notwendig, daß die
Ringscheibe 30 Positionierlöcher (nicht gezeigt) zum Einsetzen
der Positioniervorsprünge 160 auf
dem Verbinder 16 zusätzlich
zu den Befestigungsdurchgangslöchern 300a (siehe 4 und 2D) und den Befestigungslöchern 300b (siehe 12)
in den Befestigungsansätzen 300 hat.
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In
diesem Fall können
gedachte Mittellinien, die die Positionierlöcher oder die Positioniervorsprünge verbinden,
einen anderen Durchmesser als ein Durchmesser einer gedachten Mittellinie
haben, die Mitten der Befestigungsdurchgangslöcher verbindet, um insgesamt
zwei Linien in Umfangsrichtung zu bilden.
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Weiterhin
wird dem Fachmann klar sein, daß verschiedene
Abwandlungen und Abänderungen
an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken
oder Schutzumfang der Erfindungen abzuweichen.
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Das
heißt,
wenngleich nicht gezeigt, ist es natürlich möglich, daß im Gegensatz zu 4 und 12,
die einen Fall zeigen, in dem die Scheibe 30 von der Rück- zur
Vorderseite des Läufers
eingesetzt ist, die Scheibe 30 von der Vorder- zur Rückseite
des Läufers
eingesetzt sein kann. Wie dem Fachmann deutlich sein wird, kann
dieser Fall mit einer leichten Abänderung der Ringscheibe einhergehen.
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Obwohl
nicht dargestellt, ist es gleichermaßen natürlich möglich, daß im Gegensatz zu 4 und 12,
die einen Fall zeigen, in dem der Verbinder 16 von der
Rück- zur
Vorderseite des Läufers
eingesetzt ist, der Verbinder 16 von der Vorder- zur Rückseite
des Läufers
eingesetzt sein kann. Wie dem Fachmann deutlich sein wird, kann
dieser Fall mit einer leichten Abänderung des Verbinders einhergehen.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Der
Direktantriebsmotor in einer Waschmaschine der Erfindung ermöglicht die
Bereitstellung einer Trommelwaschmaschine mit weniger Geräuschen,
Fehlern und Kraftverlust, die Verbesserung der Bearbeitbarkeit bei
der Fertigung des Läufers
und die Reduzierung von Schwingungen vom Läufer mit Hilfe der Scheibe,
die auf der Innen- oder Außenseite der
Rückwand
des Läufers
vorgesehen ist.
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Außerdem ermöglicht der
Läufer
aus Stahlblech, der mit guter Verarbeitbarkeit durch Pressen hergestellt
werden kann, was eine kürzere
Fertigungszeit erfordert, die Bereitstellung einer Trommelwaschmaschine
mit verbesserter Produktivität,
wobei der Verbinder eine andere Schwingungsform als der Läufer hat,
was Schwingungen vom Läufer
zur Welle reduzieren kann, und die Stütze den Ständer wirksam stützt und
seine konzentrische Lage wahrt.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung verbessert eine Antriebseinheit einer Waschmaschine zum
Verbessern der Bearbeitbarkeit bei Fertigung eines Läufers und
Erhöhen der
Steifigkeit des Läufers.
Um dies zu erreichen stellt die Erfindung folgendes bereit: einen
Direktantriebsmotor in einer Waschmaschine mit einem Ständer (14)
mit einem Wicklungsabschnitt mit darauf gewickelten Spulen, einem
Läufer
mit einer Seitenwand (13b) und einer Rückwand (13a) mit einem
Durchgangsloch (131) an einer Mitte und Befestigungsdurchgangslöchern (138)
um das Befestigungsdurchgangsloch (131), einer Ringscheibe
(30), die in engem Kontakt mit der Rückwand (13a) des Läufers (13)
steht und daran fest angebracht ist, wobei die Ringscheibe (30)
Befestigungsdurchgangslöcher (300a)
in einer Oberfläche
davon in Entsprechung zu Befestigungsdurchgangslöchern (138) in der
Rückwand
des Läufers
hat, einem Verbinder (16) aus Harz mit einer anderen Schwingungsform
als die Waschwelle, der an einer Innenseite der Rückwand des
Läufers
zum Stützen
der Waschwelle fest angebracht ist, wobei der Verbinder Befestigungsdurchgangslöcher (162)
in Entsprechung zu den Befestigungsdurchgangslöchern (138) um das
Durchgangsloch (131), Bolzen ('B'),
die durch die Befestigungsdurchgangslöcher im Verbinder (16),
im Läufer
(13) und in der Scheibe (30) geführt sind,
und Muttern ('N') hat, die an Gewinden
auf den Bolzen 'B' zum Zusammenhalten
des Verbinders (16), des Läufers und der Scheibe befestigt
sind.