JP3037244B2 - 洗濯機用モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機用モータに
係わり、より詳しくは、洗濯時には回転槽の回転を抑制
し脱水時には回転槽を高速で回転させる動力装置に備え
られたモータにおいて、回転子に設置された永久磁石の
固定をより堅固にすることができるようにした洗濯機用
モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、洗濯機は、外形をなす本体と、
この本体の内部に設置される水槽とを備える。水槽の内
部には回転槽と回転羽とが設置され、水槽の下部には前
記回転槽と回転羽を選択的に駆動させるための動力装置
が設置される。

【０００３】図６に示されているように、このような洗
濯機において、従来の動力装置は、動力伝達装置１００
と駆動モータ（示されていない）とから備えられ、前記
動力伝達装置１００は、中空の脱水軸１０１とこの脱水
軸１０１の中空を貫通して設置された洗濯軸１０２とを
備える。洗濯軸１０２は回転速度を減速するための遊星
ギヤ部１０３によって上下に両分されている。また、脱
水軸１０１の一側面にはこの脱水軸１０１の制動のため
のブレーキバンド１０４とブレーキレバー１０５とが設
置され、その下部には洗濯時に脱水軸１０１が一方向の
みに回転するようにブレーキバンド１０４と共に作用し
て回転槽１１０の空回転を抑制する一方向ベアリング１
０６が設置される。また、脱水軸１０１と洗濯軸１０２
に動力を伝達したり又は遮断するためのクラッチスプリ
ング１０７とクラッチレバー１０８が一方向ベアリング
１０６の下部に設置され、駆動モータの駆動力を伝達す
るためベルト（示されていない）が掛けられるプーリー
１０９が洗濯軸１０２の下端に装着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の洗濯
機の動力伝達装置１００は、クラッチスプリング１０７
を利用してモータの回転力が回転羽１１１と回転槽１１
０に選択的に伝達されるようにすることにより洗濯と脱
水行程が遂行されるようにする。しかし、前記クラッチ
スプリング１０７は高速で回転する洗濯軸１０２と脱水
軸１０１を制御する機能を遂行するため引張り強度が極
めて強くなければならない。従って、一般の他のスプリ
ングに比して製造が難しく、製造単価が高いとの問題が
ある。

【０００５】また、洗濯時に回転槽１１０の空回転を防
止するため設置されたブレーキバンド１０４は、一方向
に対する制動時に水槽内の水流によって回転槽１１０が
制動方向の反対方向に回転しようとする力のため制動に
対して大きい抵抗を受けるようになる。このため、この
抵抗による空回転を抑制するため一方向ベアリング１０
６をさらに使用することにより構造が複雑になり、動力
伝達装置１００の製造費用を上昇させ、さらに、ブレー
キバンド１０４の制動時、高音の摩擦音が発生して、使
用者に不快感を誘発させるようになる。

【０００６】以上のように従来の洗濯機の動力装置は洗
濯、脱水、制動などの機能を遂行するため設置されたそ
れぞれの構成部品の配置と設置が複雑で動力装置の製造
と設置のため多くの時間と費用が消耗され、また、この
ようなそれぞれの部品の設置によって洗濯機内部におけ
る動力装置の設置空間が多く占められるようになる問題
点があった。

【０００７】以上のような従来の動力装置の問題点を解
決するために最近は、動力伝達装置とモータを直接連結
してモータの動力が洗濯機に直接伝達されるようにした
直結式洗濯機が開発されている。この直結式洗濯機には
無ブラシ直流モータが使用されており、この直流モータ
は正逆回転だけではなく回転速度の増減速が可能であ
る。このような無ブラシ直流モータは回転子に磁石が結
合されて固定子のコイルとの電磁誘導によって回転力を
発揮するようになっている。しかし、回転子に結合され
た磁石が主にボンディング結合されているので、その結
合状態が堅固でないと、回転子の回転の中に結合部位か
ら磁石が離脱してモータの周りに飛散るようになる場合
が発生する。この際の回転子から離脱した永久磁石はモ
ータの他の構成部品を損傷させたり、又はモータの作動
効率を低下させるようになる。

【０００８】本発明の目的は、直結式洗濯機に使用され
る直流モータの回転子に結合される磁石の固定をより堅
固にして信頼性を向上させた洗濯機用モータを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような本発明の洗濯
機用モータは、外部から印加された電流によって磁界を
形成するコイルが巻かれている固定子と、この固定子の
周辺に設置されて固定子から発生する磁界の電磁誘導に
よって回転駆動するように内側に多数の磁石が設置され
た円板状の回転子とを備える。さらに、この回転子の一
側に結合され前記磁石の一部を囲みながら結合される固
定ホルダーを備える。この固定ホルダーは、開口された
一面と閉鎖された他面とを備え、閉鎖面の両端部から開
口面側に延長された両側壁を備える。さらに、これら両
側壁の中の一側壁には回転子が囲まれ、他側壁には前記
永久磁石が囲まれるように設けられる。さらに、固定ホ
ルダーは、前記両側壁と前記閉鎖面が円帯状に延長さ
れ、無端状とされている。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による洗濯機は、図１に示
されているように、外観をなす洗濯機本体１０と、この
本体１０の内部に設置されて水が貯水される水槽１１と
を備える。さらに、水槽１１の内部には洗濯物の洗濯が
行われる回転槽１２が設置され、回転槽１２の底部には
正逆回転して水流を発生させる回転羽１３が装着され
る。

【００１１】一方、水槽１１の下部外側面には回転羽１
３と回転槽１２とを駆動させるための動力装置１４が設
置される。この動力装置１４は、モータ２０と、このモ
ータ２０の回転力を回転羽１３又は回転槽１２に選択的
に伝達するための動力伝達装置３０とを備える。

【００１２】動力装置１４の一側には、水槽１１の水を
本体１０の外部に排出するための排水ホース１５が装着
され、排水ホース１５の中間部には排水ホース１５の開
閉のための排水バルブ１６が設置される。さらに、排水
バルブ１６および動力伝達装置３０の作動を制御するド
レーンモータ（示されていない）が排水バルブ１６と動
力伝達装置３０との間に設置される。

【００１３】このような本発明の動力装置１４における
動力伝達装置３０は、図２と図３に示されているよう
に、上端は回転槽１２に結合され下端は水槽１１の下側
の外部に貫通される中空４１が形成された脱水軸４０
と、この脱水軸４０が結合支持されることができるよう
に円筒状に形成されて水槽１１の内側の底面に結合され
た結合板４３とを備える。前記結合板４３と脱水軸４０
との間にはベアリング４４が設置されて結合板４３に結
合支持された脱水軸４０が自由に回転することができる
ようになっている。

【００１４】また、前記動力伝達装置３０は、脱水軸４
０の中空４１に挿入設置され上端は回転羽１３に結合さ
れ下端は正逆回転モータ２０の回転子２２に結合される
洗濯軸４５を備える。この洗濯軸４５の上下端部はセレ
ーションが形成されてそれぞれの端部が回転羽１３と正
逆回転モータ２０に結合される。

【００１５】また、脱水軸４０の外周面には上下に昇降
可能に環状に設けられて下降時には脱水軸４０と洗濯軸
４５がともに回転するようにし、上昇時には洗濯軸４５
のみが回転するように脱水軸４０に挿通された連結ギヤ
４６が設けられる。

【００１６】さらに、洗濯軸４５の下部にはモータ２０
と一体に回転するように設けられて連結ギヤ４６の下降
時にこの連結ギヤ４６と噛合う結合ギヤ５３が設置され
る。

【００１７】連結ギア４６は環状に内側下部に内側歯４
８が形成され、外側上部に外側歯４７が形成されてい
る。前記内側歯４８の上部には多数の案内突起４９が形
成されている。これらの案内突起４９は脱水軸４０の下
端に形成された多数の案内溝４２に対応して配置され
る。従って、脱水軸４０の案内溝４２が連結ギヤ４６の
案内突起４９に嵌められて連結ギヤ４６がこの案内溝４
２に沿って上下に滑り運動するようになる。

【００１８】さらに、水槽１１の外側下部面にはその中
心に中空４１が形成された固定板５８が設置される。こ
の固定板５８には、連結ギヤ４６が上昇するようになる
と、この連結ギヤ４６の外側歯４７と噛合うようにする
内側歯５９が形成されている。この内側歯５９は、連結
ギヤ４６の上昇時、連結ギヤ４６の外側歯４７と噛合っ
て脱水軸４０の回転駆動を抑制するようになる。

【００１９】連結ギヤ４６は脱水軸４０の案内溝４２に
沿って上下に昇降しなければならない。このための昇降
手段は、まず、固定板５８にねじ又はボルト結合され円
形に形成されて下部に延長された昇降案内板６０を備え
る。この昇降案内板６０には互いに相対する方向に上下
に延長形成された２つの昇降案内孔６１を備える。

【００２０】昇降手段は、さらに、昇降案内孔６１に嵌
合される昇降突起６３が形成された昇降環６２を備え
る。この昇降環６２はベアリング６５を挟んで連結ギヤ
４６の段差部５０に結合される。前記ベアリング６５は
昇降環６２の上端部に形成された多数個の係止敷居６４
に係止されて固定設置されるようになっている。このベ
アリング６５は連結ギヤ４６が回転しても昇降環６２に
は回転力が伝達されないようにし、これと反対に昇降環
６２が回転しても連結ギヤ４６は回転しないようにす
る。

【００２１】一方、前述の昇降突起６３は昇降案内板６
０の各昇降案内孔６１に対応するように昇降環６２の一
側と他側に２つ形成されている。前記のように構成され
た昇降環６２の昇降突起６３が昇降案内孔６１に沿って
昇降して連結ギヤ４６を昇降案内するようにするため昇
降突起６３の端部には昇降ギヤ６６が結合される。昇降
ギヤ６６は外周面に歯６７が形成されており、その内周
面には前記昇降突起６３と対応する一対の溝６８が形成
されている。

【００２２】さらに、この昇降ギヤ６６を回動させるた
めの回動ギヤ６９が昇降ギヤ６６の歯６７と噛合うよう
に設置され回動ギヤ６９には連結ピン７０によって連結
バー７１がリンク結合されている。そして、この連結バ
ー７１には回動ギヤ６９を回転させるためドレーンモー
タ（示されていない）が結合される。

【００２３】一方、動力装置１４の駆動モータ２０は、
図３に示されているように、無ブラシ直流モータ（Brus
hless DC motor）であって、円板状の回転子２２と、こ
の回転子２２の内側に位置した固定子２１とから構成さ
れ、動力伝達装置３０の洗濯軸４５と結合ギヤ５３は前
記回転子２２の中央部分で結合される。さらに、回転子
２２の内壁には回転子２２側コア２４が結合され、この
コア２４の内側には永久磁石２６が結合されている。ま
た、固定子２１は永久磁石２６の内側に離隔されて設置
された固定子２１側コア２３と、このコア２３に巻かれ
たコイル２５とから構成される。

【００２４】一方、回転子２２に結合された永久磁石２
６は回転子２２に接着済などによってボンディング結合
され、この磁石２６とコア２３の堅固な結合のために別
途の固定ホルダー２７が設けられる。固定ホルダー２７
は開口された一面と閉鎖された他面とを備える。さら
に、閉鎖面の両端部から開口面側に延長された両側壁２
８、２９を備える。また、この固定ホルダー２７の外側
壁２９により回転子２２の外側面が囲まれ、内側壁２８
により永久磁石２６が囲まれるようになっている。この
ような固定ホルダー２７は、両側壁２８、２９と閉鎖面
が円帯状に延長されて無端状とされているとともに、回
転子２２の円周面の上端部に挿入結合されるようになっ
ている。このような本発明の洗濯機モータ２０は、コイ
ル２４に電流が加えられるに従って固定子２１のコア２
３と回転子２２の磁石２６との間に電磁力が発生して回
転子２２が回転駆動することにより動力が発生するよう
になる（図４と図５参照）。

【００２５】以上のような本発明による動力装置１４の
作動において洗濯時の作動は次のようである。洗濯機に
電源が供給されると、ドレーンモータ（示されていな
い）が作動して回動ギヤ６９が回動するようになる。こ
の回動ギヤ６９の回動によって昇降ギヤ６６が回動する
ようになり、これによってこの昇降ギヤ６６に結合され
た昇降環６２が回動するようになる。よって昇降突起６
３は昇降案内板６０の昇降案内溝６１に沿って上昇する
ようになる。昇降環６２が上昇するようになると、連結
ギヤ４６はベアリング６５によって回転されることなく
脱水軸４０の案内溝４２に沿って上昇するようになる。
よって、連結ギヤ４６の外側歯４７が固定板５８の内側
歯５９に噛合うことにより連結ギヤ４６が固定板５８に
固定されるようになる。

【００２６】このような状態で洗濯物が回転槽１２に投
入され、水槽１１に水が貯水された後、モータ２０に電
流が印加されると、モータ２０の回転子２２は正逆回転
するようになる。この際、モータ２０の正逆回転によっ
て洗濯軸４５と結合ギヤ５３はともに正逆回転するよう
になり、これによって洗濯軸４５に結合された回転羽１
３も正逆回転して洗濯又は濯ぎ行程が遂行されるように
なる。

【００２７】洗濯が完了されると、まず、ドレーンモー
タ（示されていない）が作動して排水バルブ１６を開放
させて水槽１１に貯水された水が外部に排出されるよう
にする。排水が終ると、排水バルブ１６が開放されてい
る状態で脱水行程が始まるようになる。

【００２８】以下、脱水行程時の動力装置１４の作動に
対して説明する。洗濯後、排水のため排水バルブ１６が
ドレーンモータ（示されていない）によって開放される
時、動力伝達装置３０は脱水駆動状態におかれるように
なる。まず、ドレーンモータ（示されていない）が作動
すると、排水バルブ１６が開放されるとともに回動ギヤ
６９は昇降ギヤ６６を回動させるようになる。回動ギヤ
６９が回動することにより昇降突起６３が昇降案内板６
０の昇降案内孔６１に沿って下降するようになり、これ
によって昇降環６２も下降するようになる。昇降環６２
が下降すると、連結ギヤ４６は脱水軸４０の案内溝４２
に沿って下降するようになり、下降した連結ギヤ４６は
結合ギヤ５３の外側歯７４に内側歯４８が噛合うように
なる。

【００２９】この状態で駆動モータ２０に電流が印加さ
れて駆動モータ２０の回転子２２が一方向高速回転する
と、洗濯軸４５はもちろん結合ギヤ５３に噛合った連結
ギヤ４６も高速回転するようになり、同時に脱水軸４０
も高速回転するようになる。これによって回転羽１３と
回転槽１２が高速回転して洗濯物に残っている水が遠心
力によって洗濯物から分離されて排水ホース１５を通じ
て外部に排水されるようになる。

【００３０】また、モータ２０の停止時には逆方向の磁
束をコイル２４に発生させるように電流を印加して固定
子２１に逆方向の電磁気力が発生するようにする。この
際、モータ２０は反対方向に回転しようとする力が発生
するようになって回転子２２の回転速度を急激に低下さ
せるようになって、ついに回転子２２が停止状態におか
れるようになる。このような作動は洗濯機の制御部で作
動を遂行することができるようにする。

【００３１】

【発明の効果】以上のような本発明の洗濯機においてモ
ータ２０は回転子２２に結合される永久磁石２６とコア
２３のより堅固な固定のために固定ホルダー２７を備え
ることにより回転子２２の回転による遠心力で永久磁石
２６が回転子２２から離脱することを防止することがで
きる。これにより、直流モータのより安定的な駆動を保
障されることができ、さらに、このような直流モータが
設置された直結式洗濯機の作動安定性を向上させること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による動力装置が設置された洗濯機を
示した側断面図である。

【図２】 本発明による動力伝達装置を示した分解斜視
図である。

【図３】 本発明による動力装置を示した断面図であ
る。

【図４】 図３のＡ部を拡大して示した断面図である。

【図５】 本発明による固定ホルダーを示した斜視図で
ある。

【図６】 従来の動力伝達装置を示した断面図である。

【符号の説明】

１０ 本体 １１ 水槽 １２ 回転槽 １３ 回転羽 １４ 動力装置 １５ 排水ホース １６ 排水バルブ ２０ モータ ２１ 固定子 ２２ 回転子 ２３ コア ２４ コイル ２６ 永久磁石 ２７ 固定ホルダー ２８、２９ 両側壁 ３０ 動力伝達装置 ４０ 脱水軸 ４１ 中空 ４３ 結合板 ４４ ベアリング ４５ 洗濯軸 ４６ 連結ギヤ ４７ 外側歯 ４８ 内側歯 ４９ 案内突起 ５３ 結合ギヤ ５８ 固定板 ５９ 内側歯 ６０ 昇降案内板 ６１ 昇降案内孔 ６２ 昇降環 ６３ 昇降突起 ６４ 係止敷居 ６５ ベアリング ６６ 昇降ギヤ ６７ 歯 ６８ 溝 ６９ 回動ギヤ ７０ 連結ピン ７１ 連結バー ９１ 壁体 ９２ 放熱羽 １００ 動力伝達装置 １０１ 脱水軸 １０２ 洗濯軸 １０３ 遊星ギヤ部 １０４ ブレーキバンド １０５ ブレーキレバー １０６ 一方向ベアリング １０７ クラッチスプリング １０８ クラッチレバー １０９ プーリー １１０ 回転槽 １１１ 回転羽

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 37/30 H02K 1/27

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から印加された電流によって磁界を
   形成するコイルが巻かれている固定子と、 該固定子の周辺に設置されて該固定子から発生する磁界
   の電磁誘導によって回転駆動するように内側に多数の磁
   石が設置された円板状の回転子と、 該回転子の一側に結合され前記磁石の一部を囲みながら
   結合される固定ホルダーと、を備え、 前記固定ホルダーは、開口された一面とされる開口面と
   閉鎖された他面とされる閉鎖面とを備え、前記閉鎖面の
   両端部から前記開口面側に延長された両側壁を備え、こ
   れら両側壁の一側壁には前記回転子が囲まれ、前記両側
   壁の他側壁には前記磁石が囲まれるように設けられてお
   り、 前記固定ホルダーは、前記両側壁と前記閉鎖面が円帯状
   に延長され、無端状とされている ことを特徴とする洗濯
   機用モータ。