JP3094951B2 - 洗濯機 - 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、洗浄、すすぎを低
速回転する撹拌翼によって行い、脱水を脱水槽の高速回
転によって行う洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の洗濯機は、図６に示すような構成
となっている。すなわち、２は本体１に複数のサスペン
ション３によって半拘束的に吊り下げられた受筒であ
る。さらに受筒２は内部に、脱水軸４の上端側が固定さ
れ、脱水軸４により回転させられる洗濯槽兼用の脱水槽
７（以下単に脱水槽７と称する）を有している。この脱
水槽７の側面には複数の通水孔５を設け、上部開口部に
は流体バランサー６を設けている。脱水槽７は上部開口
から、洗濯物を投入できるようになっている。

【０００３】８は脱水槽７の底部に設けられ、脱水軸４
を軸支している軸受けである。９は中空の脱水軸４内部
に配された洗濯軸で、脱水軸４と同軸となるように設け
られている。洗濯軸９の上端側には脱水槽７内底部に回
転自在に配された撹拌翼１０が取り付けられており、下
端側には駆動モータ１１のロータ１２が連結されてい
る。駆動モータ１１はロータ１２と、このロータ１２の
外周に設けた磁石と対峙して設けられたステータ１３と
から構成されており、ステータ１３の回転磁界によりロ
ータ１２が回転する。また、脱水軸４の下端側とロータ
１２との間には、クラッチ１４が設けられ、クラッチの
切り換えにより、ロータ１２の回転を脱水軸４に伝達・
非伝達する。

【０００４】以上の構成で、洗濯・すすぎ行程では、ク
ラッチ１４を切り換えて、脱水軸４とロータ１２とを切
り離すことにより、駆動モータ１１のロータ１２の回転
は洗濯軸９を介して撹拌翼１０に伝達されるのみとな
り、被洗濯物に機械力を与える。こうして脱水槽７に収
容している洗濯物の洗濯、すすぎが進行する。

【０００５】また脱水行程では、脱水槽７内の水が排出
され、クラッチ１４を切り換えて、脱水軸４とロータ１
２とを連結することにより、駆動モータ１１のロータ１
２と連結された洗濯軸９、脱水軸４及び脱水槽７全体が
回転する。脱水槽７が回転することによって洗濯・すす
ぎを終了した洗濯物の水分は、遠心力によって脱水槽７
の側面に多数設けている通水孔５から受筒２内に、絞り
出される。こうして洗濯物は脱水される。

【０００６】また、駆動モータ１１の回転軸と脱水槽７
の回転中心と同軸上線上に配することで、脱水槽７、受
筒２などの重心位置と駆動モータ１１との重心位置とを
略一致させ、特に脱水時におけるアンバランスの抑制に
効果を発揮できるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の構
成の洗濯機は、駆動モータ１１が撹拌翼１０を直接回転
させる構成なので、撹拌翼１０を回転させるために駆動
モータ１１のトルクを大きくしなければならず、駆動モ
ータ１１の大型化が必要であった。特に、洗濯容量の増
大に伴い撹拌翼１０を大型化すると、撹拌翼１０を回転
させるためのトルクが増大し、また、洗濯物の撹拌力等
を高めて洗浄力を向上させるためにも、駆動モータ１１
のトルクを大きくしなければならず、駆動モータ１１の
大型化を避けることができなかった。

【０００８】また、撹拌翼１０の撹拌動作中には、洗濯
物が撹拌翼１０に衝突するので、この撹拌翼１０を連結
した洗濯軸９は偏心力Ｆを受け、洗濯軸９の下端側が連
結された駆動モータ１１のロータ１２もＦ１方向に偏心
するため、駆動モータ１１のステータ１３とロータ１２
の隙間Ｓを大きくする必要があった。そのため、駆動モ
ータ１１の外形が大きくなり、駆動モータ１１の取り付
け性が悪くなるという課題を有していた。また、ロータ
１２とステータ１３との隙間が大きいと、ステータ１３
がロータ１２を回転させようとするトルクも低下するの
で、トルクを高めることと相反する構成をとらざるを得
なかった。

【０００９】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、駆動モータの大型化を避け、洗濯容量の増
大に対応できる洗濯機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、洗濯兼脱水槽を回転させる脱水軸と、前記
洗濯兼脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、かつ前記
脱水軸と同軸上に配設した洗濯軸と、前記脱水軸と前記
洗濯軸を回転させる駆動モータと、前記駆動モータの回
転を脱水軸に伝達するように切り換えるクラッチ機構
と、前記駆動モータの回転を減速して前記洗濯軸を回転
させる遊星歯車による減速機構とを備え、前記駆動モー
タと前記減速機構とを同軸上に配するとともに、前記駆
動モータは、円盤状で外周に磁石を取り付けたロータ
と、この磁石の外周側に配されたステータとで構成さ
れ、前記クラッチ機構は、前記駆動モータのロータの一
部に形成し、前記減速機構の減速機構入力軸は、前記ロ
ータの回転中心部に連結されたものである。

【００１１】この構成によれば、減速機構により駆動モ
ータの回転数を減速して撹拌翼を回転させるので、駆動
モータのトルクを増大させることなく、撹拌翼の回転ト
ルクを大きくすることができる。また、洗濯物が攪拌翼
に衝突しても、洗濯軸の偏心は減速機構で吸収され、減
速機構の洗濯側入力軸への偏心を抑えることができ、そ
の入力軸に連結されたロータの偏心も抑えられ、ロータ
とステータとの隙間も小さくすることができる。また、
洗濯側入力軸に直接ロータが連結される構成なので、駆
動モータの軸受けを別途設けることなく、洗濯側入力軸
の軸受けと兼用することもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記目的を達成するめに本発明の
請求項１に記載の発明は、洗濯兼脱水槽を回転させる脱
水軸と、前記洗濯兼脱水槽内に配設した撹拌翼を回転さ
せ、かつ前記脱水軸と同軸上に配設した洗濯軸と、前記
脱水軸と前記洗濯軸を回転させる駆動モータと、前記駆
動モータの回転を脱水軸に伝達するように切り換えるク
ラッチ機構と、前記駆動モータの回転を減速して前記洗
濯軸を回転させる遊星歯車による減速機構とを備え、前
記駆動モータと前記減速機構とを同軸上に配するととも
に、前記駆動モータは、円盤状で外周に磁石を取り付け
たロータと、この磁石の外周側に配されたステータとで
構成され、前記クラッチ機構は、前記駆動モータのロー
タの一部に形成し、前記減速機構の減速機構入力軸は、
前記ロータの回転中心部に連結されたものである。

【００１３】この構成によれば、減速機構により駆動モ
ータの回転数を減速して撹拌翼を回転させるので、駆動
モータのトルクを増大させることなく、撹拌翼の回転ト
ルクを大きくすることができる。また、洗濯物が攪拌翼
に衝突しても、洗濯軸の偏心は複数の遊星歯車で構成さ
れた減速機構で吸収され、減速機構の洗濯側入力軸への
偏心を抑えることができ、その入力軸に連結されたロー
タの偏心も抑えられ、ロータとステータとの隙間も小さ
くすることができる。また、洗濯側入力軸に直接ロータ
が連結される構成なので、ロータの回転軸の軸受けを別
途設けることなく、脱水軸内に軸支された洗濯側入力軸
でロータを回転自在に支持することができる。

【００１４】さらに、駆動モータの回転を脱水軸に伝達
または非伝達とするクラッチ機構を設けているので、洗
濯時に脱水軸が駆動モータの回転を伝達しないため、脱
水軸の偏心も駆動モータのロータに伝達されることがな
い。

【００１５】

【実施例】（実施例１） 本発明の第１の実施例を図１乃至図３により説明する。
まず、全体構成を図１により説明する。本体２１内に
は、サスペンション２２によって懸架された受筒２３が
設けられ、脱水時の振動をサスペンション２２により吸
収する構成としている。受筒２３内には洗濯槽兼用の脱
水槽２４（以下単に脱水槽２４と称する）が回転自在に
配されている。脱水槽２４は内底部に洗濯物を撹拌する
攪拌翼２５を回転自在に配している。２７は中空の脱水
軸で、受筒２３の底部中央に設けられた脱水軸受け２６
によって軸支されている。この脱水軸２７の上端側は脱
水槽２４の底部に固定され、脱水槽２４を回転させる。
２９は攪拌翼２５を回転させるように、上端側を撹拌翼
２５に固定した洗濯軸で、この洗濯軸２９は脱水軸２７
の中空部に同軸上となるように配され、脱水軸２７の中
空部に設けた洗濯軸受け２８により軸支されている。

【００１６】３０は脱水軸２７内に内包され、歯車群で
回転数を減速する減速機構であり、脱水時における脱水
槽２４のアンバランスによる異常回転防止のために、好
ましくは複数の歯車が対称の形に整列した遊星歯車によ
る減速機構を用いる。この減速機構３０の出力側には洗
濯軸２９を接続し、入力側には洗濯側入力軸３４を接続
している。洗濯側入力軸３４は脱水軸２７の下部側中空
部内に設けた入力軸受け３５により軸支されている。減
速機構３０を内包する脱水軸２７はケース３６により内
包され、また、脱水軸２７の下部はケース３６の下部に
設けた軸受け３９により軸支されている。なお、このケ
ース３６は受筒２３の底部側に固定されている。

【００１７】３１は脱水軸２７及び洗濯側入力軸３４を
回転させる駆動モータであり、洗濯側入力軸３４の下部
に駆動モータ３１のロータ３１ａが連結されている。駆
動モータ３１内にはロータ３１ａの外周に設けた磁石と
対峙するように、ステータ３１ｂが配されており、ステ
ータ３１ｂとロータ３１ａとの間には隙間Ｓが設けられ
ている。この隙間Ｓはステータ３１ｂの回転磁界により
回転するロータ３１ａの外周面、すなわち磁石がステー
タ３１ｂに接触しないように、部品のばらつきなどを考
慮して設定する以外に、駆動モータ３１が回転させる出
力軸、すなわち、洗濯軸２９，脱水軸２７が回転中に受
ける力でロータ３１ａが偏心する量も考慮して設計す
る。

【００１８】駆動モータ３１の回転を脱水軸２７に伝達
または非伝達とするためのクラッチ機構は、その一部を
駆動モータ３１のロータ３１ａに連結されている。すな
わち、クラッチ機構は、駆動モータ３１のロータ３１ａ
の回転力を伝達する回転力伝達部と、回転力伝達部を接
触または離反させる駆動部から構成されている。この回
転力伝達部は、減速機構３０の洗濯側入力軸３４の下部
に連結されたロータ３１ａの一部に形成した固定クラッ
チ部３２ａと、ソレノイドなどで構成される駆動部３２
ｃにより固定クラッチ部３２ａと接触・離反し、脱水軸
２７と共回りする可動クラッチ部３２ｂとで構成されて
いる。

【００１９】図２に示すように、固定クラッチ部３２ａ
は、ロータ３１ａの磁石を除いた部分としており、その
形状は有底円筒状とし、底部に洗濯側入力軸３４の下端
側を連結するための角形の貫通孔を設けている。その底
部の上面には貫通孔より放射状に伸びた凸部３３ａを形
成する。可動クラッチ部３２ｂは、固定クラッチ部３２
ａの上方開口から内方に差し込める有底円筒形状とし、
固定クラッチ部３２ａの凸部３３ａと係合するようその
下側底面には凹部３３ｂを形成している。また、可動ク
ラッチ部３２ｂの側部には鍔部３３ｃを設け、この鍔部
３３ｃの下面がソレノイド３２ｃにより上下運動するレ
バー３２ｄに当接するようにしている。したがって、ソ
レノイド３２ｃによりレバー３２ｄを上下動すると、可
動クラッチ部３２ｂがそのレバー３２ｄの動きに合わせ
て上下動し、固定クラッチ部３２ａと接触または離反す
るようにしている。

【００２０】また、可動クラッチ部３２ｂは中央に貫通
孔を有し、脱水軸２７の下部側に挿入される。脱水軸２
７の下部には上下方向に延びる縦溝が複数設けられ、可
動クラッチ部３２ｂの貫通孔の内周面側には脱水軸２７
の縦溝にはまり合う複数の凸部が設けられており、可動
クラッチ部３２ｂは脱水軸２７の縦溝に沿って上下方向
に移動可能にし、一方、可動クラッチ部３２ｂの凸部が
脱水軸２７の縦溝にはまっているので、固定クラッチ部
３２ａと接触している場合には、可動クラッチ部３２ｂ
の回転を脱水軸２７に伝達できる構成である。

【００２１】なお、本実施例では駆動モータ３１のロー
タ３１ａをステータ３１ｂの内側に形成するインナーロ
ータの形としたが、ステータ３１ｂの外側にロータ３１
ａを形成するアウターロータの形、あるいはステータ３
１ｂとロータ３１ａとを垂直方向に対峙させる形式であ
ってもよい。

【００２２】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、洗濯・すすぎ行程においては、ソレノイド３２ｃ
に通電し、発生した磁力によって、可動クラッチ部３２
ｂを減速機構３０を内包したケース３６側、つまり上方
に移動させて、固定クラッチ部３２ａの凸部３３ａと可
動クラッチ部３２ｂの凹部３３ｂとの係合を外す（図３
ａ）。このように係合がはずれることにより、駆動モー
タ３１のロータ３１ａの回転は脱水軸２７には伝達され
ず、洗濯側入力軸３４、減速機構３０、洗濯軸２９を介
して攪拌翼２５に伝達されるのみとなり、洗濯物に機械
力を与えるとともに、撹拌動作を行う。こうして脱水槽
２４に収容している洗濯物の洗濯・すすぎが進行する。

【００２３】洗濯・すすぎ工程を終了すると脱水工程に
入る。脱水行程では、脱水槽２４内の水が排水され、同
時にソレノイド３２ｃに対する通電を停止する。このと
き、可動クラッチ部３２ｂは図３ｂに示すように、自重
によって脱水軸２７の縦溝に沿って下降し、固定クラッ
チ部３２ａの凸部３３ａと可動クラッチ部３２ｂの凹部
３３ｂが係合する。従って、固定クラッチ部３２ａの凸
部３３ａ及び可動クラッチ部３２ｂの凹部３３ｂの係合
により脱水軸２７とロータ３１ａとが連結され、駆動モ
ータ３１のロータ３１ａの回転が脱水軸２７に伝達さ
れ、攪拌翼２５と脱水槽２４全体が一体となって回転す
る。脱水槽２４の回転によって生じた遠心力によって洗
濯・すすぎを終了した洗濯物の水分は、脱水槽２４の側
面に多数設けている孔から受筒２３内に絞り出される。
こうして洗濯物は自動的に脱水される。

【００２４】このようにして、脱水槽２４内に投入され
た洗濯物は洗濯・すすぎ・脱水行程を終了するものであ
る。

【００２５】上記洗濯・すすぎ工程において、例えば減
速機構３０により駆動モータ３１のロータ３１ａ、洗濯
側入力軸３４の回転が１／６に減速されて洗濯軸２９、
攪拌翼２５に伝達されるようにすると、伝達効率を無視
すればトルクは減速する前の約６倍となる。このように
洗濯軸２９と洗濯側入力軸３４とが減速機構３０を介し
て連結されたものでは、駆動モータ３１のトルクが小さ
くても、撹拌翼２５を回転させるトルクを大きくするこ
とができ、洗濯容量の増大、洗浄性能の向上が駆動モー
タ３１のトルクを増大させることなく実現することがで
きる。

【００２６】また、攪拌翼２５に洗濯物が衝突して洗濯
軸２９は偏心する力を受けるが、洗濯軸２９と洗濯側入
力軸３４とが減速機構３０を介して連結されているの
で、その力は減速機構３０の各歯車間の隙間などにより
吸収され、洗濯側入力軸３４にその偏心する力が働くの
を抑制でき、洗濯側入力軸３４の下部に連結した駆動モ
ータ３１のロータ３１ａの偏心も防止することができ
る。したがって、ロータ３１ａとステータ３１ｂとの隙
間Ｓを必要以上に大きくとる必要がなく、駆動モータ３
１の外形を大きくすることを防止できる。また、ロータ
３１ａとステータ３１ｂとの隙間Ｓを小さくすると、ロ
ータ３１ａを回転させるトルクも効果的に高めることが
できる。

【００２７】さらに、駆動モータ３１を組み立てるに当
たって、まず、洗濯側入力軸３４の下部にロータ３１ａ
を固定した後、このロータ３１ａの外周側に位置するよ
うに環状のステータ３１ｂを挿入し、このステータ３１
ｂをケース３６の下部に固定する。したがって、ステー
タ３１ｂの取り付け位置、あるいは部品ばらつきなどに
よって、ロータ３１ａとステータ３１ｂとの隙間Ｓが全
周にわたって均一になることはなく、隙間の大きい箇
所、隙間の小さい箇所が発生することとなる。このよう
に、組立によって隙間Ｓのばらつきが生じても、ロータ
３１ａの偏心量を抑えることで、ロータ３１ａとステー
タ３１ｂとの回転中における接触を防止することができ
る。

【００２８】また同じく、攪拌翼２５に洗濯物が衝突し
て洗濯軸２９は偏心する力を受けるが、洗濯軸２９は洗
濯軸受け２８により軸支されているため、その力はまず
洗濯軸受け２８により受けられ、次に減速機構３０によ
り緩和されることとなり、駆動モータ３１のロータ３１
ａの偏心をさらに抑制できる。

【００２９】また脱水槽２４にも衣類などが衝突して脱
水軸２７は偏心する力を受けるが、クラッチ機構により
洗濯・すすぎ工程においては、駆動モータ３１の回転は
脱水軸２７に伝達されないため、逆に脱水軸２７の偏心
も駆動モータ３１に伝達されることがなく、駆動モータ
３１のロータ３１ａの偏心をさらに抑制できる。

【００３０】また駆動モータ３１のロータ３１ａに洗濯
側入力軸３４の下部及びクラッチ機構が直接連結されて
いるので、ロータ３１ａの回転軸を軸支するための軸受
けが不要になるとともに、ロータ３１ａにその下部を連
結された洗濯側入力軸３４の入力軸受け３５と、脱水軸
２７の軸受け３９との軸心あわせも不要となる。

【００３１】また上記脱水行程において、脱水軸２７が
偏心力を受ける可能性があるが、脱水軸受け２６、軸受
け３９により軸支されており、その力は脱水軸受け２
６、軸受け３９で受けられるため、駆動モータ３１のロ
ータ３１ａの偏心をさらに抑制できる。

【００３２】また固定クラッチ部３２ａ及び可動クラッ
チ部３２ｂからなる回転力伝達部が駆動モータ３１のロ
ータ３１ａと脱水軸２７の下部との間に設けられている
ので、駆動モータ３１のロータ３１ａの回転を近傍の脱
水軸２７に伝達、非伝達とする構造を容易に実現するこ
とができる。

【００３３】（実施例２） 次に、本発明の第２の実施例を図４により説明する。な
お、図４において、上記第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付しその説明を省略する。

【００３４】図において、３６は脱水軸２７を内包し、
脱水軸２７の下部を軸支する軸受け３９を下部内側に設
けた筒状のケースである。前記ケース３６の下部外周は
軸中心側に窪んで、窪み部３７が形成されており、この
窪み部３７に駆動モータ３１の取り付け部が設けられて
いる。

【００３５】上記構成により、駆動モータ３１をケース
３６に近ずいて取り付けることが可能になる。従って駆
動モータ３１のロータ３１ａと減速機構３０とを接続し
ている洗濯側入力軸３４の長さを短くすることができ、
ロータ３１ａの偏心量を小さくすることができる。

【００３６】また、可動クラッチ部３２ｂは有底円筒状
なので、可動クラッチ部３２ｂが上方に移動した場合、
窪み部３７があるケース３６の下部を覆うようになり、
この窪み部３７で可動クラッチ部３２ｂの逃げ部を兼用
することができ、クラッチ機構を備えたものにあって
も、洗濯側入力軸３４の長さを短くすることができ、ロ
ータ３１ａの偏心量を小さくすることができる。

【００３７】（実施例３） 次に、本発明の第３の実施例を図５により説明する。図
５において、上記第１の実施例と同一構成部品には同一
符号を付しその説明を省略する。

【００３８】図において、３８は駆動モータ３１のロー
タ３１ａと一体に形成された洗濯側入力軸であり、一体
に形成したこと以外は上記第１の実施例で説明した洗濯
側入力軸３４と同じ働きをするようにもうけられてい
る。

【００３９】上記構成により、駆動モータ３１のロータ
３１ａと洗濯側入力軸３８とを一体に形成しているの
で、ロータ３１ａと洗濯側入力軸３８との連結強度をロ
ータ３１ａを薄くしても得ることができ、よってロータ
３１ａを軽量にでき、回転の立ち上がり特性を向上させ
ることができる。

【００４０】またロータ３１ａを薄型にした分、洗濯側
入力軸３８の長さを短くすることができ、ロータ３１ａ
の偏心量の低減にもつながる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、洗濯容量の増大、洗浄性能の
向上を図ることができることはもちろん、攪拌翼に洗濯
物が衝突して洗濯軸が偏心する力を受けても、その力は
減速機構の各歯車間の隙間などにより吸収されるので、
ロータの偏心を抑制し、ロータとステータとの隙間を小
さくすることができ、駆動モータの小型化、組立性の向
上、さらには駆動モータの性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である洗濯機の全体構成
を示す断面図

【図２】同、洗濯機の駆動部の構成を示す分解斜視図

【図３】同、洗濯機の駆動部の要部断面図

【図４】本発明の第２の実施例である洗濯機の全体構成
を示す断面図

【図５】本発明の第３の実施例である洗濯機の全体構成
を示す断面図

【図６】従来の洗濯機の全体構成を示す断面図

【符号の説明】

２３ 受筒 ２４ 脱水槽 ２５ 攪拌翼 ２６ 脱水軸受け ２７ 脱水軸 ２８ 洗濯軸受け ２９ 洗濯軸 ３０ 減速機構 ３１ 駆動モータ ３１ａ ロータ ３１ｂ ステータ ３２ クラッチ機構 ３２ａ 固定クラッチ部 ３２ｂ 可動クラッチ部 ３４ 洗濯側入力軸 ３５ 入力軸受け ３６ ケース ３７ 窪み部 ３９ 軸受け

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 眞一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−256796（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−179977（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−66581（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−289779（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178286（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−10474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 37/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯兼脱水槽を回転させる脱水軸と、前
   記洗濯兼脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、かつ前
   記脱水軸と同軸上に配設した洗濯軸と、前記脱水軸と前
   記洗濯軸を回転させる駆動モータと、前記駆動モータの
   回転を脱水軸に伝達するように切り換えるクラッチ機構
   と、前記駆動モータの回転を減速して前記洗濯軸を回転
   させる遊星歯車による減速機構とを備え、前記駆動モー
   タと前記減速機構とを同軸上に配するとともに、前記駆
   動モータは、円盤状で外周に磁石を取り付けたロータ
   と、この磁石の外周側に配されたステータとで構成さ
   れ、前記クラッチ機構は、前記駆動モータのロータの一
   部に形成し、前記減速機構の減速機構入力軸は、前記ロ
   ータの回転中心部に連結された洗濯機。