JP3754388B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平軸を中心に回転自在に配設したドラム内に洗濯物を収容して洗濯、或いは洗濯及び乾燥を行なうドラム式洗濯機（ここでは、乾燥の機能を併せ持つものも「洗濯機」と呼ぶこととする）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドラム式洗濯機は、水平軸を中心に回転される篭状のドラムを外槽内に配設し、外槽に水を溜めた状態でドラムを回転させることによりドラム内に収容した洗濯物の洗いやすすぎを行なうようになっている。ドラムの主軸を回転駆動する方法としては、外槽の下面にモータを取り付け、該モータ軸に固着したプーリとドラムの主軸に取り付けたプーリとをＶベルト等を用いて連結する、いわゆるベルトドライブによるものが一般的である。しかしながらこの構造では、モータの重量により外槽後部の重心が下がって、ドラムの回転軸回りの外槽の重量バランスが不均一になり、ドラム回転時の外槽の振動が大きくなる傾向にある。
【０００３】
これに対し、本願出願人は、外槽の背面に取り付けたモータのモータ軸とドラムの主軸とを直結する、いわゆるダイレクトドライブ方式によるドラム式洗濯機を提案している。この洗濯機では、外槽は回転軸の回りに略均等な重量分布を有することになるので、バランス用の重錘を用いずに外槽の重心位置をドラムの回転中心に近付けることができ、その結果、ドラム回転時の外槽の振動を抑制するとともに軽量化が図れるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダイレクトドライブ方式ではモータを外槽背面に設置するので、従来構造のドラムや外槽にそのまま取り付けようとすると、洗濯機の奥行寸法が大きくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明は、外箱の内部に、前面が開口した外槽がダンパにより支持され、外槽内には前面が開口したドラムが配設されているとともに、ドラムの背面側端面に取り付けられた主軸にモータを直結したダイレクトドライブ方式のドラム式洗濯機において、前記外槽の背面側端面に固定された軸受に固定され、コイルが巻回されたステータ部と、周縁端が軸方向に沿って前方に折り曲げられた略円盤形状を有するロータハウジング、及び該ロータハウジングの周縁端の内周面に、前記ステータ部のコイルから所定のギャップを隔てて取り付けられた永久磁石を含むアウタロータ部と、から成り、ステータ部のコイルに駆動電流が供給されるとアウタロータ部が回転するモータを備え、前記外槽の背面側端面中央に内側に窪んで凹部を形成し、該凹部内に前記モータを取り付けたことを特徴としている。
【０００７】
また、外箱の内部に、前面が開口した外槽がダンパにより支持され、外槽内には前面が開口したドラムが配設されているとともに、ドラムの背面側端面に取り付けられた主軸にモータを直結したダイレクトドライブ方式のドラム式洗濯機において、前記外槽の背面側端面に固定された軸受に固定され、コイルが巻回されたステータ部と、該ステータ部のコイルの外周側にコイルから所定のギャップを隔てて配置した永久磁石を有し、前記ドラムの主軸にステータ部の後方から取り付けられたアウタロータ部と、から成り、ステータ部のコイルに駆動電流が供給されるとアウタロータ部が回転するモータを備え、前記外槽の背面側端面中央に内側に窪んで凹部を形成し、該凹部内に前記モータを取り付けたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
ドラムと外槽とはそれぞれ略円筒形状であって、外槽の背面側端面でモータの取付部位に対応して内側に窪んだ形状になっている。
【０００９】
モータとして、内周側にステータ、外周側にロータを配置したアウタロータ形のモータを用いるので、モータを扁平形状としてドラムの内容積を相対的に大きくすることができる。また、ロータの外径をより大きくとることができるので大きな回転トルクを得ることができる。更に、同軸で且つ軸から離れた円周上を重量物が回転することになるので、慣性モーメントの作用により外槽の振動を一層抑制することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係るドラム式洗濯機の一実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す概略側面断面図、図２はこのドラム式洗濯機のモータ部分の詳細構造を示す側面断面図、図３はこのモータ部分を背面側から見た平面図である。なお、図２は回転軸から上側の１／２のみ、図３は回転方向に１／４のみを記載している。
【００１２】
図１に示すように、このドラム式洗濯機では、外箱１の内部に、前面が開口した略円筒形状の外槽２が防振バネ３及びダンパ４により吊支され、外箱１前面には外槽２の前面開口を開閉するドア５が設けられている。外槽２内には同様に前面が開口したドラム６が配設されており、ドラム６の背面側端面には太径の主軸７が一体回転するように取り付けられている。一方、外槽２の背面側端面には中央が円筒状に形成されている軸受８が固定され、その円筒内部に設けられたベアリング９を介して主軸７を回転自在に支持している。外槽２の背面側端面中央と軸受８とは略円筒形状に内側（図１では左側）に窪んで凹部を形成しており、その凹部に、アウタロータ形の扁平構造を有する直流ブラシレスモータ１０が取り付けられている。また、ドラム６の背面側端面も外槽２の形状に対応して内側に窪んでいる。
【００１３】
図２に示すように、このモータ１０はアウタロータ部１１とステータ部１５とから成る。アウタロータ部１１は、周縁端が軸方向に沿って前方に折り曲げられた略円盤形状を有する樹脂製のロータハウジング１２と、ロータハウジング１２の折曲部の内周面に取り付けられた永久磁石１３とから構成される。この永久磁石１３は、ロータハウジング１２の折曲部内周面に沿ってＮ極とＳ極とが交互に複数配列された構造となっており、インサート成形等の種々の方法により取り付けることができる。ロータハウジング１２は、ネジ１４により主軸７の先端端面に螺着されており、両者は一体に回転する。また、図３に示すように、ロータハウジング１２の折曲部外周側には、所定角度間隔で外側に突出する羽根状のリブ１２１が放射状に形成されており、ロータハウジング１２の背面部には適宜の位置に通風開口１２２が穿孔されている。リブ１２１は、回転軸に対して斜めに且つ僅かに湾曲した形状に形成されている。
【００１４】
一方、ステータ部１５は、樹脂材等から成り外周側に放射状に突出して複数の中空のコイル支持部が形成されたステータハウジング１６と、ステータハウジング１６のコイル支持部内に嵌挿されたコア１７と、コイル支持部の外側に巻回されたコイル１８とから構成される。ステータハウジング１６はネジ１９により軸受８に固定されており、後述のようにアウタロータ部１１が回転する際にも、コア１７の最外周端とそれに対面する永久磁石１３との間に所定のギャップが保たれることが保証されている。
【００１５】
上記構成において、ステータ部１５のコイル１８に図示しない制御回路から駆動電流が供給されると、コイル１８から上記ギャップを隔てて対向する永久磁石１３に磁路が形成され、これによりアウタロータ部１１は回転する。そして主軸７を介して、アウタロータ部１１と同一の回転速度でドラム６は回転駆動される。
【００１６】
脱水行程時にはドラム６の回転速度は数百〜１０００ｒｐｍ程度になるのに対し、洗いやすすぎ時にはドラム６の回転速度は高々数十ｒｐｍ程度である。本実施例のドラム式洗濯機では、このような低い回転速度においてもコイル１８で発生した熱が効率よく発散される。すなわち、アウタロータ部１１が所定方向に回転すると、図２に矢印Ａで示すようにリブ１２１により背面側から空気が吸い込まれ、永久磁石１３とコア１７との間隙や隣接するコア１７（厳密にはステータハウジング１６のコイル支持部）の間を通り、通風開口１２２を介して背面側に抜ける。このような空気流によりコイル１８から熱が奪われるので、比較的低い回転速度でも効果的に放熱が行える。また、アウタロータ部１１が逆方向に回転されると、空気流は図２中の矢印Ａとは反対方向に流れるが、このときにも同様にコイル１８で発生した熱は効果的に放散される。
【００１７】
また、本実施例のドラム式洗濯機では、ドラム６は、図４に示すように前面側から背面側に向かって内径が徐々に大きくなる形状を有している（但し、図４は理解を容易にするため傾斜を大きくしているが、実際には僅かの傾斜でよい）。更に、このドラム６は、前面側では通水孔６１の数が少なく（密度が低く）、背面側では通水孔６１の数が多く（密度が高く）なっている。このようなドラム６の構造によって次のような作用を生じる。
【００１８】
上述の如くドラム６は背面側端面で内周側に窪んでいるため、洗い及びすすぎ時にドラム６内で攪拌される洗濯物はドラム６の前面側に集まり易い。このような状態から脱水運転に移行すると、洗濯物の多くが図４に示すようにドラム６前面側の内周壁面に張り付いた状態でドラム６とともに回転する。洗濯物には大きな遠心力が作用するため、該洗濯物の布は通水孔６１にくい込む。このため、もし通水孔６１の数が多いと脱水終了後に洗濯物を取り出しにくいのみならず、洗濯物の布傷みの原因にもなる。しかし、本実施例のドラム式洗濯機では、洗濯物が多く張り付くドラム６前面側には通水孔６１が少ないので、洗濯物の張り付きが弱く、脱水終了後に容易に洗濯物を取り出すことができる。
【００１９】
また、脱水運転中に洗濯物から吐き出された水のうち、洗濯物近傍の通水孔６１から外槽２側へ飛散しきれなかった分の水は、遠心力によって図４中の矢印Ｂに示すようにドラム６背面側へと流れる。ドラム６背面側には通水孔６１が多く開口しているので、流れてきた水はこの通水孔６１から図４中で矢印Ｃに示すように外槽２側へ飛散される。すなわち、ドラム６前面側に通水孔６１が少なくとも脱水性能が損なわれることがなく、広い側周面を利用して効率的に脱水を行うことができる。
【００２０】
なお、上記実施例は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す概略側面断面図。
【図２】 本実施例のドラム式洗濯機のモータ部分の詳細構造を示す側面断面図。
【図３】 本実施例のドラム式洗濯機のモータ部分を背面側から見た平面図。
【図４】 本実施例のドラム式洗濯機のドラムの模式図。
【符号の説明】
２…外槽
６…ドラム
６１…通水孔
７…主軸
８…軸受
９…ベアリング
１０…モータ
１１…アウタロータ部
１２…ロータハウジング １２１…リブ
１２２…通風開口 １３…永久磁石
１５…ステータ部
１６…ステータハウジング １７…コア
１８…コイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平軸を中心に回転自在に配設したドラム内に洗濯物を収容して洗濯、或いは洗濯及び乾燥を行なうドラム式洗濯機（ここでは、乾燥の機能を併せ持つものも「洗濯機」と呼ぶこととする）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドラム式洗濯機は、水平軸を中心に回転される篭状のドラムを外槽内に配設し、外槽に水を溜めた状態でドラムを回転させることによりドラム内に収容した洗濯物の洗いやすすぎを行なうようになっている。ドラムの主軸を回転駆動する方法としては、外槽の下面にモータを取り付け、該モータ軸に固着したプーリとドラムの主軸に取り付けたプーリとをＶベルト等を用いて連結する、いわゆるベルトドライブによるものが一般的である。しかしながらこの構造では、モータの重量により外槽後部の重心が下がって、ドラムの回転軸回りの外槽の重量バランスが不均一になり、ドラム回転時の外槽の振動が大きくなる傾向にある。
【０００３】
これに対し、本願出願人は、外槽の背面に取り付けたモータのモータ軸とドラムの主軸とを直結する、いわゆるダイレクトドライブ方式によるドラム式洗濯機を提案している。この洗濯機では、外槽は回転軸の回りに略均等な重量分布を有することになるので、バランス用の重錘を用いずに外槽の重心位置をドラムの回転中心に近付けることができ、その結果、ドラム回転時の外槽の振動を抑制するとともに軽量化が図れるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダイレクトドライブ方式ではモータを外槽背面に設置するので、従来構造のドラムや外槽にそのまま取り付けようとすると、洗濯機の奥行寸法が大きくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明は、外箱の内部に、前面が開口した外槽がダンパにより支持され、外槽内には前面が開口したドラムが配設されているとともに、ドラムの背面側端面に取り付けられた主軸にモータを直結したダイレクトドライブ方式のドラム式洗濯機において、前記外槽の背面側端面に固定された軸受に固定され、コイルが巻回されたステータ部と、周縁端が軸方向に沿って前方に折り曲げられた略円盤形状を有するロータハウジング、及び該ロータハウジングの周縁端の内周面に、前記ステータ部のコイルから所定のギャップを隔てて取り付けられた永久磁石を含むアウタロータ部と、から成り、ステータ部のコイルに駆動電流が供給されるとアウタロータ部が回転するモータを備え、前記外槽の背面側端面中央に内側に窪んで凹部を形成し、該凹部内に前記モータを取り付けたことを特徴としている。
【０００７】
また、外箱の内部に、前面が開口した外槽がダンパにより支持され、外槽内には前面が開口したドラムが配設されているとともに、ドラムの背面側端面に取り付けられた主軸にモータを直結したダイレクトドライブ方式のドラム式洗濯機において、前記外槽の背面側端面に固定された軸受に固定され、コイルが巻回されたステータ部と、該ステータ部のコイルの外周側にコイルから所定のギャップを隔てて配置した永久磁石を有し、前記ドラムの主軸にステータ部の後方から取り付けられたアウタロータ部と、から成り、ステータ部のコイルに駆動電流が供給されるとアウタロータ部が回転するモータを備え、前記外槽の背面側端面中央に内側に窪んで凹部を形成し、該凹部内に前記モータを取り付けたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
ドラムと外槽とはそれぞれ略円筒形状であって、外槽の背面側端面でモータの取付部位に対応して内側に窪んだ形状になっている。
【０００９】
モータとして、内周側にステータ、外周側にロータを配置したアウタロータ形のモータを用いるので、モータを扁平形状としてドラムの内容積を相対的に大きくすることができる。また、ロータの外径をより大きくとることができるので大きな回転トルクを得ることができる。更に、同軸で且つ軸から離れた円周上を重量物が回転することになるので、慣性モーメントの作用により外槽の振動を一層抑制することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係るドラム式洗濯機の一実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す概略側面断面図、図２はこのドラム式洗濯機のモータ部分の詳細構造を示す側面断面図、図３はこのモータ部分を背面側から見た平面図である。なお、図２は回転軸から上側の１／２のみ、図３は回転方向に１／４のみを記載している。
【００１２】
図１に示すように、このドラム式洗濯機では、外箱１の内部に、前面が開口した略円筒形状の外槽２が防振バネ３及びダンパ４により吊支され、外箱１前面には外槽２の前面開口を開閉するドア５が設けられている。外槽２内には同様に前面が開口したドラム６が配設されており、ドラム６の背面側端面には太径の主軸７が一体回転するように取り付けられている。一方、外槽２の背面側端面には中央が円筒状に形成されている軸受８が固定され、その円筒内部に設けられたベアリング９を介して主軸７を回転自在に支持している。外槽２の背面側端面中央と軸受８とは略円筒形状に内側（図１では左側）に窪んで凹部を形成しており、その凹部に、アウタロータ形の扁平構造を有する直流ブラシレスモータ１０が取り付けられている。また、ドラム６の背面側端面も外槽２の形状に対応して内側に窪んでいる。
【００１３】
図２に示すように、このモータ１０はアウタロータ部１１とステータ部１５とから成る。アウタロータ部１１は、周縁端が軸方向に沿って前方に折り曲げられた略円盤形状を有する樹脂製のロータハウジング１２と、ロータハウジング１２の折曲部の内周面に取り付けられた永久磁石１３とから構成される。この永久磁石１３は、ロータハウジング１２の折曲部内周面に沿ってＮ極とＳ極とが交互に複数配列された構造となっており、インサート成形等の種々の方法により取り付けることができる。ロータハウジング１２は、ネジ１４により主軸７の先端端面に螺着されており、両者は一体に回転する。また、図３に示すように、ロータハウジング１２の折曲部外周側には、所定角度間隔で外側に突出する羽根状のリブ１２１が放射状に形成されており、ロータハウジング１２の背面部には適宜の位置に通風開口１２２が穿孔されている。リブ１２１は、回転軸に対して斜めに且つ僅かに湾曲した形状に形成されている。
【００１４】
一方、ステータ部１５は、樹脂材等から成り外周側に放射状に突出して複数の中空のコイル支持部が形成されたステータハウジング１６と、ステータハウジング１６のコイル支持部内に嵌挿されたコア１７と、コイル支持部の外側に巻回されたコイル１８とから構成される。ステータハウジング１６はネジ１９により軸受８に固定されており、後述のようにアウタロータ部１１が回転する際にも、コア１７の最外周端とそれに対面する永久磁石１３との間に所定のギャップが保たれることが保証されている。
【００１５】
上記構成において、ステータ部１５のコイル１８に図示しない制御回路から駆動電流が供給されると、コイル１８から上記ギャップを隔てて対向する永久磁石１３に磁路が形成され、これによりアウタロータ部１１は回転する。そして主軸７を介して、アウタロータ部１１と同一の回転速度でドラム６は回転駆動される。
【００１６】
脱水行程時にはドラム６の回転速度は数百〜１０００ｒｐｍ程度になるのに対し、洗いやすすぎ時にはドラム６の回転速度は高々数十ｒｐｍ程度である。本実施例のドラム式洗濯機では、このような低い回転速度においてもコイル１８で発生した熱が効率よく発散される。すなわち、アウタロータ部１１が所定方向に回転すると、図２に矢印Ａで示すようにリブ１２１により背面側から空気が吸い込まれ、永久磁石１３とコア１７との間隙や隣接するコア１７（厳密にはステータハウジング１６のコイル支持部）の間を通り、通風開口１２２を介して背面側に抜ける。このような空気流によりコイル１８から熱が奪われるので、比較的低い回転速度でも効果的に放熱が行える。また、アウタロータ部１１が逆方向に回転されると、空気流は図２中の矢印Ａとは反対方向に流れるが、このときにも同様にコイル１８で発生した熱は効果的に放散される。
【００１７】
また、本実施例のドラム式洗濯機では、ドラム６は、図４に示すように前面側から背面側に向かって内径が徐々に大きくなる形状を有している（但し、図４は理解を容易にするため傾斜を大きくしているが、実際には僅かの傾斜でよい）。更に、このドラム６は、前面側では通水孔６１の数が少なく（密度が低く）、背面側では通水孔６１の数が多く（密度が高く）なっている。このようなドラム６の構造によって次のような作用を生じる。
【００１８】
上述の如くドラム６は背面側端面で内周側に窪んでいるため、洗い及びすすぎ時にドラム６内で攪拌される洗濯物はドラム６の前面側に集まり易い。このような状態から脱水運転に移行すると、洗濯物の多くが図４に示すようにドラム６前面側の内周壁面に張り付いた状態でドラム６とともに回転する。洗濯物には大きな遠心力が作用するため、該洗濯物の布は通水孔６１にくい込む。このため、もし通水孔６１の数が多いと脱水終了後に洗濯物を取り出しにくいのみならず、洗濯物の布傷みの原因にもなる。しかし、本実施例のドラム式洗濯機では、洗濯物が多く張り付くドラム６前面側には通水孔６１が少ないので、洗濯物の張り付きが弱く、脱水終了後に容易に洗濯物を取り出すことができる。
【００１９】
また、脱水運転中に洗濯物から吐き出された水のうち、洗濯物近傍の通水孔６１から外槽２側へ飛散しきれなかった分の水は、遠心力によって図４中の矢印Ｂに示すようにドラム６背面側へと流れる。ドラム６背面側には通水孔６１が多く開口しているので、流れてきた水はこの通水孔６１から図４中で矢印Ｃに示すように外槽２側へ飛散される。すなわち、ドラム６前面側に通水孔６１が少なくとも脱水性能が損なわれることがなく、広い側周面を利用して効率的に脱水を行うことができる。
【００２０】
なお、上記実施例は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す概略側面断面図。
【図２】 本実施例のドラム式洗濯機のモータ部分の詳細構造を示す側面断面図。
【図３】 本実施例のドラム式洗濯機のモータ部分を背面側から見た平面図。
【図４】 本実施例のドラム式洗濯機のドラムの模式図。
【符号の説明】
２…外槽
６…ドラム
６１…通水孔
７…主軸
８…軸受
９…ベアリング
１０…モータ
１１…アウタロータ部
１２…ロータハウジング １２１…リブ
１２２…通風開口 １３…永久磁石
１５…ステータ部
１６…ステータハウジング １７…コア
１８…コイル
Claims (2)
- 外箱の内部に、前面が開口した外槽がダンパにより支持され、外槽内には前面が開口したドラムが配設されているとともに、ドラムの背面側端面に取り付けられた主軸にモータを直結したダイレクトドライブ方式のドラム式洗濯機において、前記外槽の背面側端面に固定された軸受に固定され、コイルが巻回されたステータ部と、周縁端が軸方向に沿って前方に折り曲げられた略円盤形状を有するロータハウジング、及び該ロータハウジングの周縁端の内周面に、前記ステータ部のコイルから所定のギャップを隔てて取り付けられた永久磁石を含むアウタロータ部と、から成り、ステータ部のコイルに駆動電流が供給されるとアウタロータ部が回転するモータを備え、前記外槽の背面側端面中央に内側に窪んで凹部を形成し、該凹部内に前記モータを取り付けたことを特徴とするドラム式洗濯機。
- 外箱の内部に、前面が開口した外槽がダンパにより支持され、外槽内には前面が開口したドラムが配設されているとともに、ドラムの背面側端面に取り付けられた主軸にモータを直結したダイレクトドライブ方式のドラム式洗濯機において、前記外槽の背面側端面に固定された軸受に固定され、コイルが巻回されたステータ部と、該ステータ部のコイルの外周側にコイルから所定のギャップを隔てて配置した永久磁石を有し、前記ドラムの主軸にステータ部の後方から取り付けられたアウタロータ部と、から成り、ステータ部のコイルに駆動電流が供給されるとアウタロータ部が回転するモータを備え、前記外槽の背面側端面中央に内側に窪んで凹部を形成し、該凹部内に前記モータを取り付けたことを特徴とするドラム式洗濯機。
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|---|---|---|---|
| JP2002104785A JP3754388B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | ドラム式洗濯機 |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2002
- 2002-04-08 JP JP2002104785A patent/JP3754388B2/ja not_active Expired - Fee Related
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