JP2023540101A - 衣類処理装置 - Google Patents
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Abstract
この出願は内部に収容空間を備えるハウジング、前記ハウジングの第1面を貫通して前記収容空間に連通する第1貫通孔、前記ハウジングが提供する空間のうち、前記第1面に対向する第2面を貫通して前記収容空間に連通する第2貫通孔、前記収容空間内に回転自在に設けられる第1連結ボディ、前記第1連結ボディに設けられ、前記第1貫通孔に挿入される第1連結軸、及び前記第1連結軸を貫通する連結軸貫通孔を備える第1連結部、前記収容空間内に設けられ、前記第1面と前記第2面の間を往復する第2連結ボディ、前記第2連結ボディに設けられ、前記第1連結ボディが着脱自在に結合する締結ボディ、及び前記第2連結ボディから前記第2貫通孔に向かって突出した第2連結軸を備える第2連結部、衣類が収容される空間を提供するドラム、一端は前記ドラムに固定され、他端は前記連結軸貫通孔に挿入されて、前記ドラムと前記第1連結軸を連結するドラム軸、前記第2貫通孔に回転自在に固定されて前記ドラム軸と同心軸を形成する駆動軸、及び前記駆動軸を回転させるモータを備える駆動部、前記駆動軸に設けられて前記第2連結軸の自由端が挿入される空間を提供し、前記駆動軸の回転運動を前記第2連結軸に伝達する連結軸締結部、及び前記第2連結ボディと前記第2面の間で弾性変形し、前記第2連結ボディを前記第1連結ボディが位置する方向に押圧して前記第1連結ボディを前記締結ボディに結合させる力を提供する支持部、を含む衣類処理装置に関する。【選択図】図1
Description
本発明は衣類処理装置に関する。
衣類処理装置は衣類(洗濯対象物又は乾燥対象物)を洗濯する洗濯機、乾燥する乾燥機及び衣類の洗濯と乾燥の両方を行う装置の総称である。
一般的に洗濯機は水を貯蔵するタブ、タブ内に設けられて衣類が収容される洗濯ドラム、洗濯ドラムの円周面から突出して衣類を撹拌するリフター、洗濯ドラムに連通する投入口を開閉するドア及び洗濯ドラムを回転させる駆動部(洗濯駆動部)を含み、乾燥機は衣類が収容される乾燥ドラム、乾燥ドラムの円周面から突出して衣類を撹拌するリフター、乾燥ドラムに連通する投入口を開閉するドア、乾燥ドラムを回転させる駆動部(乾燥駆動部)及び乾燥ドラムに空気を供給して衣類から水分を除去する熱交換部を含む。
洗濯機や乾燥機の作動時、洗濯ドラムや乾燥ドラムにはそれぞれのドラムを投入口から離れる方向(駆動部が位置する方向)に押す外力が入力される。外力は様々な理由で発生するが、ドアとリフターの間の空間に衣類が挟まれた状態でドラムが回転することが1つの原因である。この形態の外力は洗濯駆動部及び乾燥駆動部の負荷となり、それは駆動部の誤作動又は耐久性低下の原因になる。
また一般的に、従来の洗濯駆動部はタブに固定されて回転磁界を形成するステータ、回転磁界により回転するローター、及びタブを貫通して洗濯ドラムとローターを連結する回転軸を含む反面、乾燥駆動部はモータ、モータの回転軸に固定されるプーリ、及びプーリの回転運動を乾燥ドラムに連結するベルト(動力伝達部)を含む。
洗濯駆動部はモータの回転軸が洗濯ドラムとローターを連結させる。衣類の洗濯や脱水のためには、洗濯駆動部が洗濯ドラムの回転数を高く制御するか又は洗濯ドラムの回転方向を変更する必要があるが、モータの回転軸が洗濯ドラムとローターを直接連結すると、洗濯ドラムの回転数及び回転方向を容易に制御できる効果がある。従来の乾燥駆動部ではベルトなどの動力伝達部が乾燥ドラムとモータの回転軸を連結する構造が一般的である。乾燥機は乾燥ドラムの回転数を高く維持する必要性や乾燥ドラムの回転方向を変更する必要性が低いので、ベルトなどの動力伝達部により乾燥ドラムを回転しても構わないためである。しかし、乾燥ドラムの回転数及び回転方向を変更できれば、乾燥ドラム内で衣類の動きを制御できるので、乾燥機としても乾燥時間の短縮及び乾燥性能の向上を期待することができる。
この出願は駆動部の負荷を最小化する衣類処理装置を提供することを解決課題とする。
またこの出願はドラムに入力される外力の強度が所定の基準値以上である場合、ドラムと駆動部の連結を遮断するクラッチを備える衣類処理装置を提供することを解決課題とする。
またこの出願はローターの回転速度を減速してドラムに伝達し、ローターの回転中心とドラムの回転中心が同心軸上に位置する駆動部を備える衣類処理装置を提供することを解決課題とする。
またこの出願は駆動部の体積を最小化する衣類処理装置を提供することを解決課題とする。
この出願は、内部に収容空間を備えるハウジング、ハウジングの第1面を貫通して収容空間に連通する第1貫通孔、ハウジングが提供する空間のうち、第1面に対向する第2面を貫通して収容空間に連通する第2貫通孔、収容空間内に回転自在に設けられる第1連結ボディ、第1連結ボディに設けられ、第1貫通孔に挿入される第1連結軸、及び第1連結軸を貫通する連結軸貫通孔を備える第1連結部、収容空間内に設けられ、第1面と第2面の間を往復する第2連結ボディ、第2連結ボディに設けられ、第1連結ボディが着脱自在に結合する締結ボディ、及び第2連結ボディから第2貫通孔に向かって突出した第2連結軸を備える第2連結部、衣類が収容される空間を提供するドラム、一端はドラムに固定され、他端は連結軸貫通孔に挿入されて、ドラムと第1連結軸を連結するドラム軸、第2貫通孔に回転自在に固定されてドラム軸と同心軸を形成する駆動軸、及び駆動軸を回転させるモータを備える駆動部、駆動軸に設けられて第2連結軸の自由端が挿入される空間を提供し、駆動軸の回転運動を第2連結軸に伝達する連結軸締結部、及び第2連結ボディと第2面の間で弾性変形し、第2連結ボディを第1連結ボディが位置する方向に押圧して第1連結ボディを締結ボディに結合させる力を提供する支持部を含む衣類処理装置を提供する。
支持部は、第2連結ボディに固定される第1ベアリングハウジング、ボール又はローラーを介して第1ベアリングハウジングに連結される第2ベアリングハウジング、及び一端は第2ベアリングハウジングに固定され、他端は第2面に固定されるバネを含む。
第1ベアリングハウジング及び第2ベアリングハウジングはリンク状である。
衣類処理装置はさらに、円板状に形成された第1連結ボディの円周面に設けられたボディ締結溝、及び締結ボディに設けられ、ボディ締結溝に着脱自在に結合するボディ締結突起を含む。
衣類処理装置はさらに、締結ボディ内に設けられ、第1連結ボディと第2連結ボディの摩擦力を増大させる摩擦力提供部を含む。
摩擦力提供部はゴムからなるディスク状の第1接触板及び金属からなるディスク状の第2接触板のいずれかを含む。
衣類処理装置はさらに、第2接触板の円周面に設けられ、締結突起が着脱自在に結合する接触板締結溝を含む。
衣類処理装置はさらに、水を貯蔵する空間を提供し、一面にハウジングが固定されるタブを含み、ドラムはタブ内に設けられる。
衣類処理装置はさらに、ドラムに空気を供給してドラム内の衣類から水分を除去する供給部を含む。
この出願は、固定パネルに固定され、内部に収容空間を備えるハウジング、ハウジングの第1面を貫通して収容空間に連通する第1貫通孔、ハウジングが提供する空間のうち、第1面に対向する第2面を貫通して収容空間に連通する第2貫通孔、収容空間内に回転自在に設けられる第1連結ボディ、第1連結ボディに設けられ、第1貫通孔に挿入される第1連結軸、及び第1連結軸を貫通する連結軸貫通孔を備える第1連結部、収容空間内に設けられ、第1面と第2面の間を往復する第2連結ボディ、第2連結ボディに設けられ、第1連結ボディが着脱自在に結合する締結ボディ、及び第2連結ボディから第2貫通孔に向かって突出し、第1連結軸と同心軸を形成する第2連結軸を備える第2連結部、衣類が収容される空間を提供するドラム、固定パネルを貫通して一端はドラムに固定され、他端は連結軸貫通孔に挿入されて、第2連結軸と同心軸を形成するドラム軸、固定パネルに固定されて回転磁界(rotating field)を形成するステータ、回転磁界により回転するローター、及びローターにより回転し、第2連結軸と同心軸を形成する駆動軸を備えるモータ、第2連結軸と駆動軸の間に位置して駆動軸の回転運動を第2連結軸に伝達し、第2連結軸の回転数を駆動軸の回転数より低くする減速機、及び第2連結ボディと第2面の間で弾性変形が可能であり、第2連結ボディを第1連結ボディが位置する方向に押圧して第1連結ボディを締結ボディに結合させる力を提供する支持部を含む衣類処理装置を提供する。
減速機は、固定パネルに固定され、中空の円筒状の減速ハウジング、減速ハウジング内に固定されるリングギア、駆動軸に固定されて減速ハウジング内に位置する主動ギア、減速ハウジング内に設けられたベース、減速ハウジングを貫通して一端は減速ハウジングの外に位置し、他端はベースに固定されて駆動軸と同心軸を形成するベース軸、ベースに回転自在に固定される第1ボディ、第1ボディの円周面に設けられ、主動ギアに結合した第1ギア、第1ボディに固定されて第1ボディの直径よりも小さい直径を有する第2ボディ、及び第2ボディの円周面に設けられ、リングギアに結合した第2ギアを備える従動ギア、及びベース軸の一端に設けられて第2連結軸の自由端が挿入される空間を提供し、ベース軸の回転運動を第2連結軸に伝達する連結軸締結部を含む。
第1ギアの直径は主動ギアの直径より長く設定され、第2ギアの直径は主動ギアの直径よりは長く、第1ギアの直径よりは短く設定される。
減速ハウジングはさらに、固定パネルに向かう面が開放した円筒状であり、駆動軸が回転自在に固定される減速第1ハウジング、減速第1ハウジングと固定パネルの間に位置してベース軸が回転自在に固定され、減速第1ハウジングに結合して減速第1ハウジングの開放面を閉鎖する円筒状の減速第2ハウジング、減速第1ハウジングから減速第2ハウジングに向かって突出した駆動軸支持部、駆動軸支持部を貫通して駆動軸が挿入される駆動軸貫通孔、及び駆動軸を駆動軸支持部に回転自在に固定する駆動軸ベアリングを含む。
駆動軸ベアリングは駆動軸の長さ方向に沿って設けられる駆動軸第1ベアリング及び駆動軸第2ベアリングを含む。
衣類処理装置はさらに、減速第2ハウジングに固定されるベース軸支持部、ベース軸支持部を貫通してベース軸が挿入されるベース軸貫通孔、及びベース軸をベース軸支持部に回転自在に固定し、ベース軸の長さ方向に沿って設けられるベース軸第1ベアリング及びベース軸第2ベアリングを含む。
支持部は、第2連結ボディに固定される第1ベアリングハウジング、ボール又はローラーを介して第1ベアリングハウジングに連結される第2ベアリングハウジング、及び一端は第2ベアリングハウジングに固定され、他端は第2面に固定されるバネを含む。
この出願によれば、駆動部の負荷を最小化する衣類処理装置を提供することができる。
また、この出願によれば、ドラムに入力される外力の強度が所定の基準値以上である場合、ドラムと駆動部の連結を遮断するクラッチを備える衣類処理装置を提供することができる。
また、この出願によれば、ローターの回転速度を減速してドラムに伝達し、ローターの回転中心とドラムの回転中心が同心軸上に位置する駆動部を備える衣類処理装置を提供することができる。
また、この出願によれば、駆動部の体積を最小化する衣類処理装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態について詳しく説明する。後述する要素又は装置の制御方法は本開示の実施形態を説明するだけであり、本開示の範囲を限定することではない。可能な限り、同一又は類似する部品を参照するために、全図面において同じ参照番号を使用している。
図1は衣類処理装置100の一例を示し、衣類処理装置100はキャビネット1、このキャビネット内に回転自在に設けられて衣類(洗濯対象物又は乾燥対象物)が貯蔵される空間を提供するドラム2、ドラム2に高温の乾燥空気(常温より高い温度の空気、室内空気の乾燥度より高い乾燥度の空気)を供給して衣類から水分を除去する供給部3、及びドラムを回転させる駆動部(D)を含む。
キャビネット1は衣類処理装置の前方面を形成する前方パネル11及び衣類処理装置の底面を形成するベースパネル17を含む。前方パネル11にはドラム2に連通する投入口111が備えられ、投入口111はドア113により閉鎖される。
前方パネル11には制御パネル115が備えられ、制御パネル115にはユーザの制御命令が入力される入力部116とユーザが選択可能な制御命令などの情報が出力される表示部117が設けられる。入力部116は衣類処理装置に電力供給を要請する電力供給要請部、多数のコースのうち、ユーザが所望するコースを選択可能なコース入力部及びユーザが選択したコースの開始を要請する実行要請部を含む。
ドラム2は中空の円筒状である。図1では一例としてドラム2が前方面と後方面が開放した円筒状のドラムボディ21、ドラムボディ21の前方面を形成する前方カバー22及びドラムボディ21の後方面を形成する後方カバー23からなる場合を示している。前方カバー22にはドラムボディ21の内部と外部を連通させるドラム投入口221が設けられる。
ドラムボディ21には衣類の撹拌のためのリフター26が設けられ、リフター26はドラムボディの円周面からドラムボディの回転中心に向かって突出した板(board)からなる。リフター26は一定間隔で離隔した多数の板からなる。
ドラム2は前方支持部12と後方支持部15のいずれかに回転自在に固定されるが、図1では一例として後方カバー23はドラム軸25及び駆動部(D)を介して後方支持部15に回転自在に固定され、前方カバー22は前方支持部12に回転自在に連結される場合を示している。
前方支持部12はキャビネット1に固定されて前方パネル11と前方カバー22の間に位置する。図1では一例として前方支持部12がベースパネル17に固定されて前方パネル11と前方カバー22の間に位置する場合を示している。この場合、前方パネル11の後方面(前方支持部に向かう面)は前方支持部12に固定され、下端はベースパネル17に固定される。
前方支持部12は支持パネル121、支持パネルを貫通する支持パネル貫通孔122、支持パネル貫通孔122とドラム投入口221を連結するドラム連結ボディ123、及び支持パネル貫通孔122と投入口111を連結するパネル連結ボディ126を含む。投入口111とドラム投入口221は支持パネル貫通孔122を介して互いに連通する。
ドラム連結ボディ123は支持パネル121の後方面(支持パネルが提供する空間のうち、ドラム投入口に向かう面)に固定されたパイプからなる。ドラム連結ボディ123の一端は支持パネルに固定されて支持パネル貫通孔122を囲み、ドラム連結ボディ123の自由端は前方カバー22を支持する。
即ち、ドラム連結ボディ123の自由端はドラム投入口221に挿入されて前方カバーを支持するか、又はドラム投入口221を形成する前方カバー22の自由端に接する。図1は一例としてドラム連結ボディ123の自由端が前方カバー22の自由端に接する場合を示している。この場合、ドラム連結ボディ123にはリンク状のダンパー124(連結ダンパー)が備えられる。連結ダンパー124はドラム2が回転又は振動するとき、ドラム投入口221がドラム連結ボディ123から分離される恐れ(ドラム内の空気がキャビネットに漏れる恐れ)を最小化する手段である。
連結ダンパー124は圧縮性材質(外力による体積の増減が可能な材質)からなる。この場合、連結ダンパー124はドラム連結ボディ123の自由端とドラム投入口221の縁部(前方カバーの自由端)の間で圧縮された状態を維持する。ドラム2が前方支持部12と後方支持部15の間で振動する場合、ドラム投入口221がドラム連結ボディ123から分離されることを最小化するためのものである。連結ダンパー124の一例としては、繊維を圧縮して制作されるフェルト(felt)がある。
パネル連結ボディ126は支持パネル121の前方面(支持パネルが提供する空間のうち、前方パネルに向かう面)に固定されたパイプからなる。パネル連結ボディ126の一端は支持パネル貫通孔122を囲み、パネル連結ボディ126の他端は投入口111に連結される。従って、投入口111に供給される衣類はパネル連結ボディ126、支持パネル貫通孔122、ドラム連結ボディ123及びドラム投入口221を介してドラムボディ21に移動する。
後方支持部15は後方カバー23から離隔したところに位置するようにキャビネット1に固定される。図1には一例として後方支持部15がベースパネル17に固定されて衣類処理装置100の後方面(キャビネットの後方面)を形成する場合を示している。
図2に示すように、後方支持部15は、キャビネットの後方面を形成する固定パネル151、及び固定パネルに設けられて駆動部(D)が取り付けられる駆動部取付溝153を含む。駆動部取付溝153は固定パネル151がドラムの後方カバー23に向かって凹状に湾曲した溝である。固定パネル151にはドラム2の回転軸が貫通する固定パネル貫通孔155が設けられるが、固定パネル貫通孔155は駆動部取付溝153内に位置する。
支持パネル121にはパネル連結ボディ126を貫通するドラム排気口(第1排気口)128が設けられ、固定パネル151にはパネル排気口(第2排気口)157及び供給口158が設けられる。
供給口158は固定パネル151を貫通する多数の供給孔が駆動部取付溝153を囲むように配置される(多数の供給孔は駆動部取付溝を囲むリングを形成する)。
図1に示すように、供給部3は第1排気口128と第2排気口157を連結する排気ダクト31、第2排気口157に排出される空気を供給口158に導く供給ダクト32、及び排気ダクトに設けられて空気の除湿と加熱を順に行う熱交換部34を含む。第1排気口128にはドラム2から排気ダクト31に移動する空気をろ過するフィルター129が備えられる。
排気ダクト31は第1排気口128に連結される第1ダクト311、第2排気口157に連結される第2ダクト312、及び第1ダクト311と第2ダクト312を連結する第3ダクト313を含む。第3ダクト313はベースパネル17に固定される。
排気ダクト31にはドラム2内の空気を第2排気口157に移動させるファン315が設けられるが、図1はファン315が熱交換部34と第2ダクト312の間に位置する場合を示している。
熱交換部34は排気ダクト31に流入した空気の除湿と加熱を順に行える様々な装置からなるが、図1では一例として熱交換部34がヒートポンプ(heat pump)からなる場合を示している。
即ち、図1の熱交換部34は排気ダクト31に流入した空気から水分を除去する第1熱交換器(吸熱部)341、及び排気ダクト31内に設けられて吸熱部341を通過した空気を加熱する第2熱交換器(発熱部)343を含む。
吸熱部341と発熱部343は空気の移動方向に沿って順に配置され、冷媒の循環流路を形成する冷媒管349を介して互いに連結される。冷媒は排気ダクト31の外部に位置する圧縮器345により冷媒管349に沿って移動し、冷媒管349には発熱部343から吸熱部341に移動する冷媒の圧力を調節する圧力調節器347が設けられる。
吸熱部341は排気ダクト31に流入した空気の熱を冷媒に伝達することにより空気を冷却(冷媒を蒸発)する手段であり、発熱部343は圧縮器345を通過した冷媒が有する熱を空気に伝達することにより空気を加熱(冷媒を凝縮)する手段である。
図2に示すように、供給ダクト32は固定パネル151に固定されて第2排気口157に排出される空気を供給口158に導く手段である。
供給口158がリング状に配置された多数の供給孔からなる場合、供給ダクト32は固定パネル151に固定されて第2排気口157と供給口158を連結する流路を形成するダクトボディ321、及びダクトボディ321を貫通するローター収容部322を含む。駆動部取付溝153に固定された駆動部(D)はローター収容部322により供給ダクト32の外部に露出される。駆動部(D)を冷却するためのものである。
供給口158を介してキャビネット1内に供給された空気がドラム2に供給されるように、ドラム2には後方カバー23を貫通する空気流入口233が設けられ、固定パネル151には供給口158から排出された空気を空気流入口233に導く流路形成部159が設けられる。
空気流入口233は後方カバー23を貫通する多数の孔がドラム2の回転中心を囲むリングを形成するように配置される。流路形成部159は一端(固定パネルに固定される一端)は供給口158を囲み、他端(ドラムに接する一端)は空気流入口を囲むパイプからなる。ドラム2の回転時に発生する振動が固定パネル151に伝達されることを最小化するために、流路形成部159は大きな弾性を有する材質(ゴムなど)からなる。
図示とは異なり、供給部3は、第1排気口128と第2排気口157を連結する排気ダクト、外気(キャビネット内の空気又はキャビネット外部の空気)をドラム2に供給する供給ダクト、及び供給ダクトに流入した空気を加熱する熱交換部を含む。
図1に示すように、駆動部(D)は駆動部取付溝153に固定されるモータからなり、ドラム2はクラッチ4を介して駆動部(D)に連結される。モータは駆動部取付溝153に固定されて回転磁界を形成するステータ51、回転磁界により回転するローター52、及びローター52により回転する駆動軸55を含む。
図2に示すように、ステータ51は駆動部ブラケット54を介して固定パネル151に固定される。駆動部ブラケット54は固定パネル貫通孔155を囲むリンク状に形成される。
クラッチ4はドラム2に入力される外力の強度によって駆動軸55の回転力をドラム2に伝達又は遮断する手段である。図3に示すように、クラッチ4は固定パネル151に固定されるハウジング4a、及びハウジング内に回転自在に設けられてドラム軸25と駆動軸55を連結又は分離する軸連結部4bを含む。
ハウジング4aは固定パネル151に固定されて軸連結部4bが収容される空間41を提供する手段であり、収容空間41は固定パネル151に向かう方向に形成された第1面411及びローター52に向かう方向に形成された第2面413を含む。
流路形成部159内の空気が固定パネル貫通孔155に排出されることを最小化するために、第1面411と固定パネル151の間にはシーリング部156(図4を参照)がさらに備えられる。
第1面411には第1貫通孔及び第1貫通孔に固定される第1ベアリング412が備えられ、第2面413には第2貫通孔及び第2貫通孔に固定される第2ベアリング414が備えられる。収容空間41は第1貫通孔及び第2貫通孔を介して外部と連通可能である。
軸連結部4bは、収容空間41内に回転自在に設けられてドラム軸25に連結される第1連結部42、収容空間41内に回転自在に設けられて駆動軸55に連結される第2連結部44、及びドラム2に入力された外力の強度によって(ドラム軸を駆動軸が位置する方向に押圧する力の強度によって)第1連結部と第2連結部を連結又は分離する支持部45を含む。
第1連結部42は収容空間41内に回転自在に設けられる第1連結ボディ421、第1連結ボディ421に設けられ、第1貫通孔に挿入される第1連結軸422、及び第1連結軸422を貫通する連結軸貫通孔423を含む。
第1連結ボディ421は収容空間41内で回転できれば如何なる形状であってもよいが、図3では一例として第1連結ボディ421が円板状に形成された場合を示している。
第1連結軸422は第1ベアリング412を介して第1面411に回転自在に固定されたシャフト(shaft)からなる。第1連結軸422の一端は第1連結ボディ421に固定され、他端は収容空間41の外部に露出される。
連結軸貫通孔423は第1連結軸421を貫通して、ドラム軸25の一端(自由端)が収容空間41内に挿入される通路を提供する。
ドラム軸25が連結軸貫通孔423が提供する経路に沿って往復運動可能であり、かつ第1連結軸422の回転力がドラム軸25に伝達されるように、ドラム軸25と連結軸貫通孔423のいずれかにはドラム軸締結部が備えられる。図3では一例としてドラム軸締結部が連結軸貫通孔423内に位置するドラム軸締結突起251及びドラム軸25に設けられたドラム軸締結溝253からなる場合を示している。
第2連結部44は第1面411と第2面413の間を往復可能に設けられて、第1連結ボディ421に着脱自在に結合する第2連結ボディ441、及び第2連結ボディ441から第2貫通孔に向かって突出する第2連結軸443を含む。
第2連結ボディ441は収容空間41内で回転可能な形状であればいかなる形状であってもよいが、図3では一例として第2連結ボディ441が円板状に形成される場合を示している。
連結ボディ441には第1連結ボディ421に着脱自在に結合する締結ボディ445が設けられるが、締結ボディ445は第1連結ボディ441が収容可能な形状に形成される。図3では一例として締結ボディ445が第1連結ボディ441の直径より大きい直径を有するパイプ状に形成された場合を示している。
第1連結ボディ421と第2連結ボディ441は締結ボディ445に設けられたボディ締結突起447及び第1連結ボディ421の円周面に設けられたボディ締結溝425を介して結合される。ボディ締結溝425は第1連結ボディ421の円周面が第1連結ボディの中心に向かって凹状に湾曲した溝からなる。ボディ締結突起447はボディ締結溝425に挿入可能な形状に形成される。
駆動部(D)に設けられた駆動軸55は第2ベアリング414を介してハウジング4aに回転自在に固定される。この場合、第2連結軸443は連結軸締結部7を介して駆動軸55に連結される。
連結軸締結部7は駆動軸55に設けられて第2連結軸443の自由端が挿入される経路を提供する連結軸ガイド71、連結軸ガイド71内に設けられた連結軸締結突起73、及び第2連結軸443に設けられて連結軸締結突起73が結合する連結軸締結溝75を含む。
連結軸ガイド71は駆動軸55の長さ方向に沿って設けられた溝からなり、連結軸締結突起73は駆動軸55の長さ方向に沿って設けられた突起からなる。
上述した構造のクラッチ4は支持部45を介して第1連結部42と第2連結部44の締結有無を制御する。図3では一例として支持部45が第2連結ボディ44と第2面413の間で弾性変形可能に設けられ、第2連結ボディ44を第1連結ボディ42が位置する方向に押圧する力を提供する手段からなる場合を示している。
即ち、図3の支持部45は、第2連結ボディ44に固定された第1ベアリングハウジング451、ボール455又はローラーを介して第1ベアリングハウジング451に連結された第2ベアリングハウジング453、及び一端は第2ベアリングハウジング453に固定され、他端は第2面413に固定されたバネ457を含む。
駆動軸55や第2連結軸443が支持部45に干渉することを防止するために、第1ベアリングハウジング451及び第2ベアリングハウジング453はリンク状に形成される。
図4(a)は駆動軸55の回転運動がドラム軸25に伝達される状況を示し、図4(b)は駆動軸55の回転運動がドラム軸25に伝達されない状況を示す。
図4(a)に示すように、ドラム2に入力される外力が所定の基準外力より小さいと、クラッチ4は駆動軸55をドラム軸25に連結した状態(駆動軸の回転運動がドラム軸に伝達される状態)を維持する。
基準外力はドラム軸25を駆動軸55の方向に押して第2連結部44を第1連結部42から分離させる強度の力に設定される。即ち、基準外力はバネ457を基準距離(第2連結部から第1連結部から分離されるために移動すべき距離)だけ圧縮するために必要な力に設定される。
図4(a)のような状態でモータ5に電力が供給されると、ローター52及び駆動軸55は回転する。駆動軸55の回転運動は第2連結軸443を介して第2連結ボディ441に伝達され、第2連結ボディ441の回転運動は締結ボディ445、第1連結ボディ421及び第1連結軸422を介してドラム軸25に伝達される。
従って、ドラム2をキャビネット1の後方に押す力(ドラムを固定パネルが位置する方向に押す力)が基準外力より小さいと、ドラム2はローター52と一緒に回転する。
一方、ドラム2をキャビネット1の後方に押す力が基準外力以上であると、ドラム軸25は第2連結ボディ441を第1連結ボディ421から離れる方向(ハウジングの第2面が位置する方向)に押す。図4(b)に示すように、第2連結ボディ441が第1連結ボディ421から離れる方向に移動すると、バネ457は第2連結ボディ441と第2面413の間で圧縮され、締結ボディ445は第1連結ボディ421から分離される。
図4(b)のような状態でローター52が回転すると、駆動軸55の回転運動は第2連結部44には伝達されるが、第1連結部42には伝達されない。従って、上述したクラッチ4は衣類がドア113とリフター26の間に挟まれた状態でドラム2が回転する場合、ドラムに入力される外力などにより、駆動部(D)の負荷が急に変化する状況を最小化することができる。
第2連結部44の回転運動が第1連結部42に容易に伝達されるように、クラッチ4には第1連結ボディ421と第2連結ボディ441の摩擦力を増大させる摩擦力提供部4cがさらに備えられる。
摩擦力提供部4cは締結ボディ445に収容可能な状況に形成された多数の接触板46,47からなる。図3は接触板が互いに異なる材質の第1接触板46及び第2接触板47からなる場合を示しているが、接触板は第1接触板と第2接触板の一方のみからなってもよい。
第1接触板46はゴム材のディスクであり、第2接触板47は金属材のディスクである。第1接触板46の中央には第1接触板貫通孔461が設けられ、第2接触板47の中央には第2接触板貫通孔471が設けられる。ドラム軸25は第1接触板貫通孔461及び第2接触板貫通孔471に挿入されることにより摩擦力提供部4cを貫通する。
接触板の間の摩擦力を増大させるために、第1接触板46と第2接触板47は交互に配置されることが望ましい。さらに第2接触板47の円周面には締結ボディのボディ締結突起447が着脱自在に結合する接触板締結溝472が備えられる。
図5は衣類処理装置の他の実施例を示す。この実施例に設けられた駆動部(D)と図1ないし図4の駆動部が区別される点は、駆動軸55の回転運動が減速機6を経て第2連結軸443に伝達されることである。図5の実施例に開始されたクラッチ4は第2連結軸443が減速機6に連結されることを除外すると、図1ないし図4の実施例に開示されたクラッチ4と同一である。
図6に示すように、減速機6は中空の円筒状であって固定パネル151に固定される減速ハウジング61、減速ハウジング内に固定されるリングギア62、駆動軸55に固定されて減速ハウジング61内に位置する主動ギア63、及び主動ギア63とリングギア62を連結する従動ギア677により減速ハウジング61内に回転可能なケージ67を含む。
図7に示すように、減速ハウジング61は固定パネル151に向かう面が開放した円筒状の減速第1ハウジング61a、減速第1ハウジングに向かう面が開放した円筒状であって減速第1ハウジング61aに結合して減速第1ハウジングの開放面を閉鎖する減速第2ハウジング61bを含む。
減速第1ハウジング61aには駆動軸支持部611及び駆動軸支持部611を貫通する駆動軸貫通孔612が設けられる。駆動軸55は駆動軸貫通孔612に挿入されることにより減速第1ハウジング61aを貫通し、駆動軸支持部611には駆動軸55を減速第1ハウジング61aに回転自在に固定する駆動軸ベアリング613が設けられる。
図示のように、駆動軸支持部611は減速第1ハウジング61aから減速第2ハウジング61bに向かって突出したパイプからなることが望ましい。ハウジング61の体積を最小化(駆動部の体積最小化、衣類処理装置の体積最小化)するためのものである。
減速第2ハウジング61bにはベース軸支持部616及びベース軸支持部616を貫通するベース軸貫通孔617が設けられる。ケージ67の回転軸を形成するベース軸675はベース軸貫通孔617を介して減速第2ハウジング61bを貫通し、ベース軸支持部616にはベース軸675を減速第2ハウジング61bに回転自在に固定するベース軸ベアリング618が設けられる。
ベース軸支持部616は減速第2ハウジング61bから固定パネル貫通孔155に向かって突出したパイプ(ドラムの後方カバーに向かって突出したパイプ)からなる。
駆動軸ベアリング613は駆動軸55の長さ方向に沿って設けられる駆動軸第1ベアリング613a及び駆動軸第2ベアリング613bを含み、ベース軸ベアリング618はベース軸675の長さ方向に沿って設けられるベース軸第1ベアリング618a及びベース軸第2ベアリング618bを含む。
駆動軸ベアリング及びベース軸ベアリングがそれぞれ2つ以上のベアリング613a,613b,618a,618bからなると、ローター52が回転時に駆動軸55とベース軸675が偏心することを最小化することができる(駆動部に発生する振動を最小化できる)。
減速ハウジング61の体積を最小化するために、減速第1ハウジング61aの直径と減速第2ハウジング61bの直径は互いに異なるように設定される。即ち、減速第1ハウジング61aの直径は減速第2ハウジング61bの直径よりも小さく設定される。
リングギア62は減速第1ハウジング61aの円周面に固定されるリングギアボディ、リングギアボディを貫通するリングギアボディ貫通孔、及びリングギアボディの内側円周面(リングギアボディ貫通孔を形成する円周面)に沿って設けられたギア歯(gear teeth)を含む。
ケージ67は減速ハウジング61内に位置するベース671、従動ギア677をベース671に回転自在に固定するベース連結軸672、及びベース連結軸672の一端に固定されるリンク状のベースカバー673を含む。
クラッチに設けられた第2連結軸443は連結軸締結部7を介してベース軸675に連結される。図6に示すように、連結軸締結部7はベース軸675の自由端に設けられて第2連結軸443の自由端が挿入される経路を提供する連結軸ガイド71、連結軸ガイド71内に設けられた連結軸締結突起73、及び第2連結軸443に設けられて連結軸締結突起73が結合する連結軸締結溝75を含む。
連結軸ガイド71はベース軸675の長さ方向に沿って設けられた溝からなり、連結軸締結突起73はベース軸675の長さ方向に沿って設けられた突起からなる。
従動ギア677は互いに同角度離隔した多数のギアからなるが、図7では一例として従動ギア677及びベース連結軸672が120°ずつ離隔した3つのギア及び軸からなる場合を示している。
それぞれの従動ギア677は、ベース連結軸675を介してベース671に回転自在に固定される第1ボディ677a、第1ボディ677aの円周面に設けられて主動ギア63に結合する第1ギア677b、第1ボディ677aに固定され、第1ボディの直径よりも小さい直径を有する第2ボディ677c、及び第2ボディ677cの円周面に設けられてリングギア62に結合する第2ギア677dを含む。
図8に示すように、駆動軸55の自由端に固定される主動ギア63は第1ギア677bの間に形成された空間に位置し、駆動軸支持部611の自由端はベースカバー673の中央に形成されたベースカバー貫通孔674に挿入される。このような構造(駆動軸支持部とベースカバーの構造)は減速ハウジング61の体積を最小化する特徴がある。
減速機6、駆動部(D)及びクラッチ4の体積を最小化するために、減速機6及びクラッチ4は駆動部ブラケット54とステータ51により形成される空間に位置する。図示とは異なり、ステータ51は駆動部ブラケット54に固定された減速機6に固定されてもよい。
駆動部ブラケット54は固定パネル貫通孔155を囲むブラケット貫通孔541を備えるパイプからなる。図7に示すように、ステータ51は駆動部ブラケット54の自由端に固定されるコア511、コアを貫通するコア貫通孔512、及びコアの円周面に設けられてローターの永久磁石525に磁力を提供する電磁石513を含む。この場合、減速機6及びクラッチ4はブラケット貫通孔541とコア貫通孔512により形成される空間に位置する。
クラッチ4は第1面411が固定パネル貫通孔155を閉鎖するように固定パネル151に固定され、減速機6は減速ハウジング61がブラケット貫通孔541を閉鎖するように駆動部ブラケット54に固定される。この場合、シーリング部156は第1面411と固定パネル151の間に設けられるか、或いは減速ハウジング61と駆動部ブラケット54の間に設けられる。
上述した構造の駆動部(D)の作動過程は以下の通りである。図9に示すように、ローター52が時計方向に回転すると、駆動軸55及び主動ギア63も時計方向に回転する。
主動ギア63が時計方向に回転すると、従動ギア677は反時計方向に回転する。リングギア62が固定パネル151に固定された状態であるので、従動ギア677が反時計方向に回転すると、ベース671及びベース軸675は時計方向に回転する。
図8に示すように、ドラム2はクラッチ4を介してベース軸675に連結されるので、ドラム2に基準外力以上の力が入力されない限り、ドラム2はローター52と同じ方向に回転する。
図9に示すように、第1ギア677bの直径は主動ギア63の直径より長く設定され、第2ギア677dの直径は主動ギア63の直径よりは長く、第1ギア677bの直径よりは短く設定される。第1ギア、第2ギア及び主動ギアが上述したように設けられると、駆動部(D)はローター52の回転数より低い回転数でドラム2を回転させる。図示していないが、第2ギア677dの直径は主動ギア631の直径と等しく設定されてもよい。
上述したクラッチ4及び駆動部(D)は衣類の乾燥のための装置だけではなく、衣類の洗濯のための装置にも適用することができる。図10では一例として洗濯のための衣類処理装置にクラッチ4及び駆動部(D)が適用された場合を示している。
図10の衣類処理装置200は前方パネル11に投入口111を備えるキャビネット1、キャビネット内に設けられて水を貯蔵する空間を提供するタブ14、タブ内に設けられて衣類が収容されるドラム2、タブに固定されるモータ5、及びモータ5が提供する回転動力をドラム2に伝達又は遮断するクラッチ4を含む。
タブ14は中空の円筒状のタブボディ141、タブボディに水を供給する給水部145,146、及びタブボディに貯蔵された水をキャビネットの外部に排出する排水部147,148,149を含む。
タブボディ141はタブ支持部144を介してキャビネット1内に固定される。タブボディ141の前方面には円筒状のガスケット143を介して投入口111に連結されたタブ投入口142が備えられる。
給水部は給水源とタブボディ141を連結する給水管145、及び給水管の開閉を制御する給水バルブ146を含む。排水部はポンプ147、タブボディとポンプを連結する第1排水管148、及びポンプから排出される水をキャビネット1の外部に導く第2排水管149を含む。
図示していないが、図10の衣類処理装置はさらにタブボディ141に空気を供給してドラムに貯蔵された衣類から水分を除去する供給部を含む。この実施例に備えられた供給部はタブボディの空気をタブボディの外部に排出する排気ダクト、排気ダクトに備えられて空気の除湿と加熱を順に行う熱交換部、熱交換部を通過した空気をタブボディに導く供給ダクトを含む。
図10の衣類処理装置において、タブボディ141の後方面は図1ないし図9の実施例に開示された固定パネル151の役割をする。即ち、クラッチのハウジング4aはタブボディ141の後方面に固定され、モータのステータ51はタブボディ141の後方面に固定された駆動部ブラケット54に固定される。さらに図10の衣類処理装置に開示された駆動部(D)は減速機6も含む。クラッチ4の構造及び減速機6については上述した実施例と同一であるので、詳しい説明は省略する。
当業者には本開示の精神及び本質的な特徴から逸脱することなく、本開示を他の特定の形態で具現化できることが明らかであろう。従って、上記の実施形態は、あらゆる点で例示的であり、限定的ではない。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲の合理的な解釈によって決定されるべきであり、本開示の同等の範囲内にある全ての変更は本開示の範囲に含まれる。
Claims (15)
- 内部に収容空間を備えるハウジングと、
前記ハウジングの第1面を貫通して前記収容空間に連通する第1貫通孔と、
前記ハウジングが提供する空間のうち、前記第1面に対向する第2面を貫通して前記収容空間に連通する第2貫通孔と、
前記収容空間内に回転自在に設けられる第1連結ボディ、前記第1連結ボディに設けられ、前記第1貫通孔に挿入される第1連結軸、及び前記第1連結軸を貫通する連結軸貫通孔を備える第1連結部と、
前記収容空間内に設けられ、前記第1面と前記第2面の間を往復する第2連結ボディ、前記第2連結ボディに設けられ、前記第1連結ボディが着脱自在に結合する締結ボディ、及び前記第2連結ボディから前記第2貫通孔に向かって突出した第2連結軸を備える第2連結部と、
衣類が収容される空間を提供するドラムと、
一端は前記ドラムに固定され、他端は前記連結軸貫通孔に挿入されて、前記ドラムと前記第1連結軸を連結するドラム軸と、
前記第2貫通孔に回転自在に固定されて前記ドラム軸と同心軸を形成する駆動軸、及び前記駆動軸を回転させるモータを備える駆動部と、
前記駆動軸に設けられて前記第2連結軸の自由端が挿入される空間を提供し、前記駆動軸の回転運動を前記第2連結軸に伝達する連結軸締結部と、
前記第2連結ボディと前記第2面の間で弾性変形し、前記第2連結ボディを前記第1連結ボディが位置する方向に押圧して前記第1連結ボディを前記締結ボディに結合させる力を提供する支持部と、を含むことを特徴とする、衣類処理装置。 - 前記支持部は、
前記第2連結ボディに固定される第1ベアリングハウジング、
ボール又はローラーを介して前記第1ベアリングハウジングに連結される第2ベアリングハウジング、及び
一端は前記第2ベアリングハウジングに固定され、他端は前記第2面に固定されるバネを含むことを特徴とする、請求項1に記載の衣類処理装置。 - 円板状に形成された前記第1連結ボディの円周面に設けられたボディ締結溝と、
前記締結ボディに設けられ、前記ボディ締結溝に着脱自在に結合するボディ締結突起と、をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の衣類処理装置。 - 前記締結ボディ内に設けられ、前記第1連結ボディと前記第2連結ボディの摩擦力を増大させる摩擦力提供部をさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の衣類処理装置。
- 前記摩擦力提供部は、ゴムからなるディスク状の第1接触板及び金属からなるディスク状の第2接触板のいずれかを含むことを特徴とする、請求項4に記載の衣類処理装置。
- 前記第2接触板の円周面に設けられ、前記締結突起が着脱自在に結合する接触板締結溝をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の衣類処理装置。
- 水を貯蔵する空間を提供し、一面に前記ハウジングが固定されるタブをさらに含み、
前記ドラムは、前記タブ内に設けられることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の衣類処理装置。 - 前記ドラムに空気を供給して前記ドラム内の衣類から水分を除去する供給部をさらに含むことを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の衣類処理装置。
- 固定パネルに固定され、内部に収容空間を備えるハウジングと、
前記ハウジングの第1面を貫通して前記収容空間に連通する第1貫通孔と、
前記ハウジングが提供する空間のうち、前記第1面に対向する第2面を貫通して前記収容空間に連通する第2貫通孔と、
前記収容空間内に回転自在に設けられる第1連結ボディ、前記第1連結ボディに設けられ、前記第1貫通孔に挿入される第1連結軸、及び前記第1連結軸を貫通する連結軸貫通孔を備える第1連結部と、
前記収容空間内に設けられ、前記第1面と前記第2面の間を往復する第2連結ボディ、前記第2連結ボディに設けられ、前記第1連結ボディが着脱自在に結合する締結ボディ、及び前記第2連結ボディから前記第2貫通孔に向かって突出し、前記第1連結軸と同心軸を形成する第2連結軸を備える第2連結部と、
衣類が収容される空間を提供するドラムと、
前記固定パネルを貫通して一端は前記ドラムに固定され、他端は前記連結軸貫通孔に挿入されて、前記第2連結軸と同心軸を形成するドラム軸と、
前記固定パネルに固定されて回転磁界を形成するステータ、前記回転磁界により回転するローター、及び前記ローターにより回転し、前記第2連結軸と同心軸を形成する駆動軸を備えるモータと、
前記第2連結軸と前記駆動軸の間に位置して前記駆動軸の回転運動を前記第2連結軸に伝達し、前記第2連結軸の回転数を前記駆動軸の回転数より低くする減速機と、
前記第2連結ボディと前記第2面の間で弾性変形が可能であり、前記第2連結ボディを前記第1連結ボディが位置する方向に押圧して前記第1連結ボディを前記締結ボディに結合させる力を提供する支持部と、を含むことを特徴とする、衣類処理装置。 - 前記減速機は、
前記固定パネルに固定され、中空の円筒状の減速ハウジング、
前記減速ハウジング内に固定されるリングギア、
前記駆動軸に固定されて前記減速ハウジング内に位置する主動ギア、
前記減速ハウジング内に設けられたベース、
前記減速ハウジングを貫通して一端は前記減速ハウジングの外に位置し、他端は前記ベースに固定されて前記駆動軸と同心軸を形成するベース軸、
前記ベースに回転自在に固定される第1ボディ、第1ボディの円周面に設けられ、前記主動ギアに結合した第1ギア、前記第1ボディに固定されて前記第1ボディの直径よりも小さい直径を有する第2ボディ、及び前記第2ボディの円周面に設けられ、前記リングギアに結合した第2ギアを備える従動ギア、及び
前記ベース軸の一端に設けられて前記第2連結軸の自由端が挿入される空間を提供し、前記ベース軸の回転運動を前記第2連結軸に伝達する連結軸締結部を含むことを特徴とする、請求項9に記載の衣類処理装置。 - 前記第1ギアの直径は、前記主動ギアの直径より長く設定され、
前記第2ギアの直径は、前記主動ギアの直径よりは長く、前記第1ギアの直径よりは短く設定されることを特徴とする、請求項10に記載の衣類処理装置。 - 前記減速ハウジングは、
前記固定パネルに向かう面が開放した円筒状であり、前記駆動軸が回転自在に固定される減速第1ハウジング、
前記減速第1ハウジングと前記固定パネルの間に位置して前記ベース軸が回転自在に固定され、前記減速第1ハウジングに結合して前記減速第1ハウジングの開放面を閉鎖する円筒状の減速第2ハウジング、
前記減速第1ハウジングから前記減速第2ハウジングに向かって突出した駆動軸支持部、
前記駆動軸支持部を貫通して前記駆動軸が挿入される駆動軸貫通孔、及び
前記駆動軸を前記駆動軸支持部に回転自在に固定する駆動軸ベアリングをさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の衣類処理装置。 - 前記駆動軸ベアリングは、前記駆動軸の長さ方向に沿って設けられる駆動軸第1ベアリング及び駆動軸第2ベアリングを含むことを特徴とする、請求項12に記載の衣類処理装置。
- 前記減速第2ハウジングに固定されるベース軸支持部と、
前記ベース軸支持部を貫通して前記ベース軸が挿入されるベース軸貫通孔と、
前記ベース軸を前記ベース軸支持部に回転自在に固定し、前記ベース軸の長さ方向に沿って設けられるベース軸第1ベアリング及びベース軸第2ベアリングと、をさらに含むことを特徴とする、請求項12に記載の衣類処理装置。 - 前記支持部は、
前記第2連結ボディに固定される第1ベアリングハウジング、
ボール又はローラーを介して前記第1ベアリングハウジングに連結される第2ベアリングハウジング、及び
一端は前記第2ベアリングハウジングに固定され、他端は前記第2面に固定されるバネを含むことを特徴とする、請求項9~14のいずれか一項に記載の衣類処理装置。
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