JP3965854B2 - 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、一般家庭で使用する衣類の洗浄、ならびに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】
従来使用している全自動洗濯機は、図６に示すような構成となっている。すなわち、本体１内には、サスペンション２によって支持した受筒３を設け、受筒３内には洗濯槽を兼ねた脱水槽４（以下単に脱水槽４と称する）を備えている。脱水槽４は天面を開口しており、洗濯物を天面から投入できるようになっている。また、底部には撹拌翼５を有し、側面には多数の孔を有している。
【０００３】
脱水槽４は、受筒３の底面に設けた軸受６によって支持されている脱水軸７に固定されている。また撹拌翼５は、脱水軸７の内部に軸受８によって支持されている洗濯軸９に固定されている。この洗濯軸９は減速機構１０につながり、減速機構入力軸１０ａには駆動モータ１１のロータ１１ａが連結されている。駆動モータ１１はロータ１１ａと、このロータ１１ａの外周に設けた磁石と対峙して設けられたステータ１１ｂとから構成されており、ステータ１１ｂの回転磁界によりロータ１１ａが回転する。減速機構入力軸１０ａのロータ１１ａの取り付け部は４面を削り、ロータ１１ａの取り付け孔はこれに嵌め合う形状として、ロータ１１ａの回転力を伝達させていた。また、減速機構入力軸１０ａには、駆動モータ１１の回転を洗濯軸９または脱水軸７に切り換えて伝達するためのスプリングクラッチ機構１２を有する。
【０００４】
スプリングクラッチ機構１２は減速機構入力軸１０ａに設けた４面を削った部分に嵌め合う孔形状を設けたクラッチ入力ボス部１２ａとクラッチスプリング１２ｂと、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃと、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃが嵌まり込む切り欠きをもうけたレリーズスリーブ１２ｄと、レリーズスリーブ１２ｄのストッパー１２ｅに噛み合うクラッチ駆動手段１２ｆと、クラッチスプリング１２ｂが巻き付く脱水軸７のクラッチ出力ボス部１２ｇから成る構成としている。
【０００５】
以上の構成で、撹拌洗濯とすすぎ行程では、スプリングクラッチ機構１２のクラッチ駆動手段を１２ｆをレリーズスリーブ１２ｄのストッパー１２ｅに噛み合わせ、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃを固定すると、クラッチスプリング１２ｂはクラッチ入力ボス部１２ａに巻き付くことができず、クラッチ入力ボス部１２ａが回転しても脱水軸７のクラッチ出力ボス部１２ｇに回転を伝達することができない。駆動モータ１１の回転は洗濯軸９を介して撹拌翼５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４に収容している洗濯物の撹拌洗濯とすすぎ行程が進行する。
【０００６】
また脱水行程では、スプリングクラッチ機構１２のクラッチ駆動手段１２ｆをレリーズスリーブ１２ｄのストッパー１２ｅから噛み合わせを外し、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃを自由にすると、クラッチスプリング１２ｂはクラッチ入力ボス部１２ａに巻き付き、クラッチ入力ボス部１２ａが回転すると、脱水軸７のクラッチ出力ボス部１２ｇに回転を伝達する。駆動モータ１３の回転は脱水軸７を介して脱水槽４に伝達されるのみとなり、脱水槽４全体が回転する。脱水槽４が回転することによって撹拌洗濯とすすぎ行程を終了した洗濯物の水分は、遠心力によって脱水槽４の側面に多数設けている多数の孔から受筒３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。
【０００７】
また、駆動モータ１３の回転軸と脱水槽７の回転中心とを同軸線上に配設することで、脱水槽７、受筒２などの重心位置と駆動モータ１３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。
【０００８】
【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、洗濯容量の増大に対し脱水時のブレーキ性能の向上をさせなければならず、また、洗濯容量の増大に対しても駆動モータ１３のトルクを大きくしなければならなかった。しかし、スプリングクラッチ機構１２を使用しているために、脱水停止時にモータによる電磁ブレーキを作用させることが出来ず、メカブレーキの大型化が避けられなかった。また、駆動モータ１３のトルクを大きくするために大型となり、駆動部の大型化が避けられなかった。
【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による駆動部の大型化を避け、脱水時のブレーキ性能を向上する電磁ブレーキが可能な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】
本発明は上記課題を解決するために、減速機構と、駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、脱水槽を回転させる脱水軸と、前記脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、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減速して前記洗濯軸を回転させる減速機構と、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに 、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成したものである。
【００１２】
これにより、減速機構、噛みあいクラッチ機構、駆動モータは同一軸線上に位置することになり、脱水槽、受筒などの重心位置と脱水槽の回転中心とを一致させることができ、脱水時におけるアンバランスの発生を抑制できるとともに、駆動モータが減速機構、噛みあいクラッチ機構を内包しているので、駆動モータのトルクアップを図るために、ステータの積み厚、ロータ高さを増加しても全体の高さ寸法は変化しない。また、噛みあいクラッチ機構の回転伝達部の一部を駆動モータのロータに形成しているので、部品点数が削減でき組立性を向上させることができる。また、噛みあいクラッチ機構はスプリングクラッチ機構に比べ、薄型化や小型化がはかれるので、洗濯機の本体下方の容積が大きく取られることも抑制することができる。また、上ケースを駆動モータのステータで構成したことにより、部品点数を減らすとともに、モータのステータ部と軸受けを一体化することでロータの取付精度を高めることができる。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。図１は本実施例の全体構成を示す断面図である。本体２１内には、脱水振動を防振するように、サスペンション２２によって懸架された受筒２３を設け、受筒２３内には脱水槽２４を回転自在に配設し、この脱水槽２４の内底部には、洗濯物を撹拌する撹拌翼２５を回転自在に配設している。脱水槽２４は、受筒２３の底部に設けた軸受２６によって軸支されている脱水軸２７の上端部に固定され、撹拌翼２５は、脱水軸２７の中空部に、脱水軸２７と同軸上となるように配設された洗濯軸２９の上端部に固定されている。
【００１４】
また、洗濯軸２９は脱水軸２７の中空部内に設けた軸受け２８によって軸支され、洗濯軸２９の下端部は減速機構３０の出力側に接続されている。減速機構３０の減速機構入力軸３１には駆動モータ３２が取り付けられている。
【００１５】
また、駆動モータ３２は、円盤状で、その外周には高さ方向に延びる磁石取り付け部３２ａを有するロータ３２ｂと、磁石取り付け部３２ａの外周部に貼着された磁石と対向するようにロータ３２ｂの磁石の外周側に配設され、ロータ３２ｂに回転磁界を与えるステータ３２ｃとから構成されており、減速機構３０を内包している。減速機構３０の減速機構入力軸３１は、駆動モータ３２のロータ３２ｂの回転中心部に連結されている。
【００１６】
また、噛みあいクラッチ機構３３は駆動モータ３２の回転力を伝達する回転力伝達部と、回転力伝達部を固定または解放させる駆動部から構成されているもので、具体的には、回転力伝達部は、ロータ３２ｂと磁石取り付け部３２ａで内包される空間に設けたロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する下ケース３４ａの下部外周を軸中心側に窪ませた窪み部に固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと脱水軸２７に設けたスプライン２７ａと脱水軸２７のスプライン２７ａに嵌めあいながら、ロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと噛みあう歯部と固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあう歯部を設けたスラスト方向に摺動可能な可動クラッチ３３ｃと可動クラッチ３３ｃがロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあうように制御するクラッチ駆動手段３３ｄとから構成されている。
【００１７】
以下本実施例の動作について説明する。撹拌洗濯とすすぎ行程では、噛みあいクラッチ機構３３を動かすクラッチ駆動手段３３ｄに通電を停止する。クラッチ駆動手段３３ｄは可動クラッチ３３ｃを固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあわせ、脱水軸２７が回転できない状態とする。駆動モータ３２の動力は洗濯軸２９を介して撹拌翼２５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２４に収容している洗濯物の撹拌洗濯とすすぎ行程が進行する。
【００１８】
撹拌洗濯行程を終了すると、自動的に脱水行程に入り、この脱水行程では、脱水槽２４内の水が排水され、噛みあいクラッチ機構３３を動かすクラッチ駆動手段３３ｄに通電する。クラッチ駆動手段３３ｄは可動クラッチ３３ｃを固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂから離し、ロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと噛みあわせ、脱水軸２７がロータ３２ｂと同期して回転できる状態とする。減速機構入力軸３１と脱水軸２７とは連結され脱水槽２４全体が回転する。脱水槽２４が回転することによって撹拌洗濯とすすぎ行程を終了した洗濯物の水分は、遠心力によって脱水槽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。このようにして、脱水槽２４内に投入された洗濯物は自動的に撹拌洗濯・すすぎ・脱水行程を終了するものである。
【００１９】
以上のように本実施例によれば、洗濯軸２９、脱水軸２７が同軸の２重構造で、撹拌翼２５側から、減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２の順に配列されて、これらが同一軸線上にあることで、モータと機構部が一体となり、受筒２３の中心に重心が来るため、従来のようにモータが受筒２３の中心にない為に生じたアンバランスがなくなり、脱水時の振動を抑制する。また、スプリングクラッチ機構の代わりに噛みあいクラッチ機構３３にすることで、同じ伝達トルクであれば薄型化できる。また、脱水停止時に駆動モータ３２の電磁ブレーキ作用を利用でき、機械式ブレーキと併用でブレーキ時間を短縮でき、大洗濯容量化が可能となる。また、駆動モータ３２が減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３を内包しているので、駆動モータ３２が大型化されても軸方向に伸びることがなく、薄型化や小型化が図れる洗濯機を提供するものである。
【００２０】
（実施例２）
以下、本発明の実施例２について図１に基づき説明する。本実施例では、ロータ３２ｂと磁石取り付け部３２ａで内包される空間に設けた噛みあいロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する下ケース３４ａの下部外周を軸中心側に窪ませた窪み部に固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと脱水軸２７に設けたスプライン２７ａと脱水軸２７のスプライン２７ａに嵌めあいながら、ロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと噛みあう歯部と固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあう歯部を設けたスラスト方向に摺動可能な可動クラッチ３３ｃを設けることより、撹拌翼２５側から、減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２の順に配列されて、これらが同一軸線上にある構造で、効率よく配置することで、高さの低い操作性の良い洗濯機を提供するものである。
【００２１】
（実施例３）
以下本発明の実施例３について、図１に基づき説明する。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａから構成し、上ケース３４ｂと下ケース３４ａの結合部に駆動モータ３２の取付部を設けたものであり、駆動モータ３２が大型化しても撹拌翼２５側から、減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２の順に配列されて、これらが同一軸線上にある構造で、効率よく配置することで、高さの低い操作性の良い洗濯機を提供するものである。
【００２２】
（実施例４）
次に本発明の実施例４について、図２に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分については同一符号を付与し、詳細説明の重複を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａを備え、下ケース３４ａの上ケース３４ｂと結合する部分の全周にビード３４ｃを設けたものであり、ケースの厚みを薄く出来、同時に受筒２３から溢れた水が減速機構３０及び噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２に侵入することを防ぐことができ、耐久性のある洗濯機を提供するものである。
【００２３】
（実施例５）
続いて本発明の実施例５について図３に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分については、同一符号を付与し、詳細説明の重複を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａを備え、上ケース３４ｂと下ケース３４ａとを同一部品で構成したものであり、部品の共有化を図ることができ、また、片側だけ深い構造とすると脱水軸２７の回転よる力を受けて変形しないように強度アップをする必要があるが、同じ強度のケースでよく、素材の調達も１種類で済む洗濯機を提供するものである。
【００２４】
（実施例６）
続いて本発明の実施例６について図４に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分には同一符号を付与し重複説明を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａを備え、上ケース３４ｂをステータ３２ｃで構成したものであり、部品点数を減らすとともに、ステータ３２ｃと軸受け２６を一体化することでロータ３２ｂの取付精度を高めることでギャップ精度を高められ、モータ効率を高めることを可能とした洗濯機を提供するものである。
【００２５】
（実施例７）
続いて本発明の実施例７について図５に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分には同一符号を付与し重複説明を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース上３４ｂと下ケース３４ａを備え、下ケース３４ａをステータ３２ｃで構成したものであり、部品点数を減らすとともに、ステータ３２ｃと軸受け２６を一体化することでロータ３２ｂの取付精度を高めることでギャップ精度を高められ、モータ効率を高めることを可能とした洗濯機を提供するものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載した発明は、脱水槽を回転させる脱水軸と、前記脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、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減速して前記洗濯軸を回転させる減速機構と、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成したから、洗濯軸、脱水軸が同軸の２重構造で、撹拌翼側から、減速機構、噛みあいクラッチ機構、駆動モータの順に同一軸線上に配列することで、モータと機構部が一体となり、受筒のアンバランスが抑制され、脱水時の振動が少なく、また、噛みあいクラッチ機構はスプリングクラッチ機構に比べ、脱水停止時に駆動モータの電磁ブレーキ作用を利用でき、機械式ブレーキと併用でブレーキ時間の短縮、洗濯容量の増大に対応でき、スプリングクラッチのように経年変化でグリス切れで異音が発生することもない。
【００２７】
また、駆動モータが減速機構、噛みあいクラッチ機構を内包しているので、駆動モータが大型化しても軸方向に伸びることがなく、駆動部の大型化を避け、薄型化や小型化がはかれるので、洗濯機の本体下方の容積が大きく取られることも抑えることができるとともに、上ケースをステータで構成したことにより、部品点数を減らすとともに、ロータの取付精度を高めモータ効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１，２，３の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図２】 本発明の実施例４の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図３】 本発明の実施例５の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図４】 本発明の実施例６の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図５】 本発明の実施例７の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図６】 従来例の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【符号の説明】
２１ 本体
２２ サスペンション
２３ 受筒
２４ 脱水槽
２５ 撹拌翼
２６，２８ 軸受け
２７ 脱水軸
２７ａ スプライン
２９ 洗濯軸
３０ 減速機構
３１ 減速機構入力軸
３２ 駆動モータ
３２ａ 磁石取り付け部
３２ｂ ロータ
３２ｃ ステータ
３３ 噛みあいクラッチ機構
３３ａ ロータ側かみあいクラッチ歯部
３３ｂ 固定側噛みあいクラッチ歯部
３３ｃ 可動クラッチ
３３ｄ クラッチ駆動手段
３４ａ 下ケース
３４ｂ 上ケース
３４ｃ ビード
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭で使用する衣類の洗浄、ならびに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】
従来使用している全自動洗濯機は、図６に示すような構成となっている。すなわち、本体１内には、サスペンション２によって支持した受筒３を設け、受筒３内には洗濯槽を兼ねた脱水槽４（以下単に脱水槽４と称する）を備えている。脱水槽４は天面を開口しており、洗濯物を天面から投入できるようになっている。また、底部には撹拌翼５を有し、側面には多数の孔を有している。
【０００３】
脱水槽４は、受筒３の底面に設けた軸受６によって支持されている脱水軸７に固定されている。また撹拌翼５は、脱水軸７の内部に軸受８によって支持されている洗濯軸９に固定されている。この洗濯軸９は減速機構１０につながり、減速機構入力軸１０ａには駆動モータ１１のロータ１１ａが連結されている。駆動モータ１１はロータ１１ａと、このロータ１１ａの外周に設けた磁石と対峙して設けられたステータ１１ｂとから構成されており、ステータ１１ｂの回転磁界によりロータ１１ａが回転する。減速機構入力軸１０ａのロータ１１ａの取り付け部は４面を削り、ロータ１１ａの取り付け孔はこれに嵌め合う形状として、ロータ１１ａの回転力を伝達させていた。また、減速機構入力軸１０ａには、駆動モータ１１の回転を洗濯軸９または脱水軸７に切り換えて伝達するためのスプリングクラッチ機構１２を有する。
【０００４】
スプリングクラッチ機構１２は減速機構入力軸１０ａに設けた４面を削った部分に嵌め合う孔形状を設けたクラッチ入力ボス部１２ａとクラッチスプリング１２ｂと、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃと、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃが嵌まり込む切り欠きをもうけたレリーズスリーブ１２ｄと、レリーズスリーブ１２ｄのストッパー１２ｅに噛み合うクラッチ駆動手段１２ｆと、クラッチスプリング１２ｂが巻き付く脱水軸７のクラッチ出力ボス部１２ｇから成る構成としている。
【０００５】
以上の構成で、撹拌洗濯とすすぎ行程では、スプリングクラッチ機構１２のクラッチ駆動手段を１２ｆをレリーズスリーブ１２ｄのストッパー１２ｅに噛み合わせ、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃを固定すると、クラッチスプリング１２ｂはクラッチ入力ボス部１２ａに巻き付くことができず、クラッチ入力ボス部１２ａが回転しても脱水軸７のクラッチ出力ボス部１２ｇに回転を伝達することができない。駆動モータ１１の回転は洗濯軸９を介して撹拌翼５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４に収容している洗濯物の撹拌洗濯とすすぎ行程が進行する。
【０００６】
また脱水行程では、スプリングクラッチ機構１２のクラッチ駆動手段１２ｆをレリーズスリーブ１２ｄのストッパー１２ｅから噛み合わせを外し、クラッチスプリング１２ｂの端部を曲げて設けた制御爪部１２ｃを自由にすると、クラッチスプリング１２ｂはクラッチ入力ボス部１２ａに巻き付き、クラッチ入力ボス部１２ａが回転すると、脱水軸７のクラッチ出力ボス部１２ｇに回転を伝達する。駆動モータ１３の回転は脱水軸７を介して脱水槽４に伝達されるのみとなり、脱水槽４全体が回転する。脱水槽４が回転することによって撹拌洗濯とすすぎ行程を終了した洗濯物の水分は、遠心力によって脱水槽４の側面に多数設けている多数の孔から受筒３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。
【０００７】
また、駆動モータ１３の回転軸と脱水槽７の回転中心とを同軸線上に配設することで、脱水槽７、受筒２などの重心位置と駆動モータ１３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。
【０００８】
【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、洗濯容量の増大に対し脱水時のブレーキ性能の向上をさせなければならず、また、洗濯容量の増大に対しても駆動モータ１３のトルクを大きくしなければならなかった。しかし、スプリングクラッチ機構１２を使用しているために、脱水停止時にモータによる電磁ブレーキを作用させることが出来ず、メカブレーキの大型化が避けられなかった。また、駆動モータ１３のトルクを大きくするために大型となり、駆動部の大型化が避けられなかった。
【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による駆動部の大型化を避け、脱水時のブレーキ性能を向上する電磁ブレーキが可能な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】
本発明は上記課題を解決するために、減速機構と、駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、脱水槽を回転させる脱水軸と、前記脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、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減速して前記洗濯軸を回転させる減速機構と、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに 、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成したものである。
【００１２】
これにより、減速機構、噛みあいクラッチ機構、駆動モータは同一軸線上に位置することになり、脱水槽、受筒などの重心位置と脱水槽の回転中心とを一致させることができ、脱水時におけるアンバランスの発生を抑制できるとともに、駆動モータが減速機構、噛みあいクラッチ機構を内包しているので、駆動モータのトルクアップを図るために、ステータの積み厚、ロータ高さを増加しても全体の高さ寸法は変化しない。また、噛みあいクラッチ機構の回転伝達部の一部を駆動モータのロータに形成しているので、部品点数が削減でき組立性を向上させることができる。また、噛みあいクラッチ機構はスプリングクラッチ機構に比べ、薄型化や小型化がはかれるので、洗濯機の本体下方の容積が大きく取られることも抑制することができる。また、上ケースを駆動モータのステータで構成したことにより、部品点数を減らすとともに、モータのステータ部と軸受けを一体化することでロータの取付精度を高めることができる。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。図１は本実施例の全体構成を示す断面図である。本体２１内には、脱水振動を防振するように、サスペンション２２によって懸架された受筒２３を設け、受筒２３内には脱水槽２４を回転自在に配設し、この脱水槽２４の内底部には、洗濯物を撹拌する撹拌翼２５を回転自在に配設している。脱水槽２４は、受筒２３の底部に設けた軸受２６によって軸支されている脱水軸２７の上端部に固定され、撹拌翼２５は、脱水軸２７の中空部に、脱水軸２７と同軸上となるように配設された洗濯軸２９の上端部に固定されている。
【００１４】
また、洗濯軸２９は脱水軸２７の中空部内に設けた軸受け２８によって軸支され、洗濯軸２９の下端部は減速機構３０の出力側に接続されている。減速機構３０の減速機構入力軸３１には駆動モータ３２が取り付けられている。
【００１５】
また、駆動モータ３２は、円盤状で、その外周には高さ方向に延びる磁石取り付け部３２ａを有するロータ３２ｂと、磁石取り付け部３２ａの外周部に貼着された磁石と対向するようにロータ３２ｂの磁石の外周側に配設され、ロータ３２ｂに回転磁界を与えるステータ３２ｃとから構成されており、減速機構３０を内包している。減速機構３０の減速機構入力軸３１は、駆動モータ３２のロータ３２ｂの回転中心部に連結されている。
【００１６】
また、噛みあいクラッチ機構３３は駆動モータ３２の回転力を伝達する回転力伝達部と、回転力伝達部を固定または解放させる駆動部から構成されているもので、具体的には、回転力伝達部は、ロータ３２ｂと磁石取り付け部３２ａで内包される空間に設けたロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する下ケース３４ａの下部外周を軸中心側に窪ませた窪み部に固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと脱水軸２７に設けたスプライン２７ａと脱水軸２７のスプライン２７ａに嵌めあいながら、ロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと噛みあう歯部と固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあう歯部を設けたスラスト方向に摺動可能な可動クラッチ３３ｃと可動クラッチ３３ｃがロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあうように制御するクラッチ駆動手段３３ｄとから構成されている。
【００１７】
以下本実施例の動作について説明する。撹拌洗濯とすすぎ行程では、噛みあいクラッチ機構３３を動かすクラッチ駆動手段３３ｄに通電を停止する。クラッチ駆動手段３３ｄは可動クラッチ３３ｃを固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあわせ、脱水軸２７が回転できない状態とする。駆動モータ３２の動力は洗濯軸２９を介して撹拌翼２５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２４に収容している洗濯物の撹拌洗濯とすすぎ行程が進行する。
【００１８】
撹拌洗濯行程を終了すると、自動的に脱水行程に入り、この脱水行程では、脱水槽２４内の水が排水され、噛みあいクラッチ機構３３を動かすクラッチ駆動手段３３ｄに通電する。クラッチ駆動手段３３ｄは可動クラッチ３３ｃを固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂから離し、ロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと噛みあわせ、脱水軸２７がロータ３２ｂと同期して回転できる状態とする。減速機構入力軸３１と脱水軸２７とは連結され脱水槽２４全体が回転する。脱水槽２４が回転することによって撹拌洗濯とすすぎ行程を終了した洗濯物の水分は、遠心力によって脱水槽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。このようにして、脱水槽２４内に投入された洗濯物は自動的に撹拌洗濯・すすぎ・脱水行程を終了するものである。
【００１９】
以上のように本実施例によれば、洗濯軸２９、脱水軸２７が同軸の２重構造で、撹拌翼２５側から、減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２の順に配列されて、これらが同一軸線上にあることで、モータと機構部が一体となり、受筒２３の中心に重心が来るため、従来のようにモータが受筒２３の中心にない為に生じたアンバランスがなくなり、脱水時の振動を抑制する。また、スプリングクラッチ機構の代わりに噛みあいクラッチ機構３３にすることで、同じ伝達トルクであれば薄型化できる。また、脱水停止時に駆動モータ３２の電磁ブレーキ作用を利用でき、機械式ブレーキと併用でブレーキ時間を短縮でき、大洗濯容量化が可能となる。また、駆動モータ３２が減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３を内包しているので、駆動モータ３２が大型化されても軸方向に伸びることがなく、薄型化や小型化が図れる洗濯機を提供するものである。
【００２０】
（実施例２）
以下、本発明の実施例２について図１に基づき説明する。本実施例では、ロータ３２ｂと磁石取り付け部３２ａで内包される空間に設けた噛みあいロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する下ケース３４ａの下部外周を軸中心側に窪ませた窪み部に固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと脱水軸２７に設けたスプライン２７ａと脱水軸２７のスプライン２７ａに嵌めあいながら、ロータ側噛みあいクラッチ歯部３３ａと噛みあう歯部と固定側噛みあいクラッチ歯部３３ｂと噛みあう歯部を設けたスラスト方向に摺動可能な可動クラッチ３３ｃを設けることより、撹拌翼２５側から、減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２の順に配列されて、これらが同一軸線上にある構造で、効率よく配置することで、高さの低い操作性の良い洗濯機を提供するものである。
【００２１】
（実施例３）
以下本発明の実施例３について、図１に基づき説明する。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａから構成し、上ケース３４ｂと下ケース３４ａの結合部に駆動モータ３２の取付部を設けたものであり、駆動モータ３２が大型化しても撹拌翼２５側から、減速機構３０、噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２の順に配列されて、これらが同一軸線上にある構造で、効率よく配置することで、高さの低い操作性の良い洗濯機を提供するものである。
【００２２】
（実施例４）
次に本発明の実施例４について、図２に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分については同一符号を付与し、詳細説明の重複を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａを備え、下ケース３４ａの上ケース３４ｂと結合する部分の全周にビード３４ｃを設けたものであり、ケースの厚みを薄く出来、同時に受筒２３から溢れた水が減速機構３０及び噛みあいクラッチ機構３３、駆動モータ３２に侵入することを防ぐことができ、耐久性のある洗濯機を提供するものである。
【００２３】
（実施例５）
続いて本発明の実施例５について図３に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分については、同一符号を付与し、詳細説明の重複を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａを備え、上ケース３４ｂと下ケース３４ａとを同一部品で構成したものであり、部品の共有化を図ることができ、また、片側だけ深い構造とすると脱水軸２７の回転よる力を受けて変形しないように強度アップをする必要があるが、同じ強度のケースでよく、素材の調達も１種類で済む洗濯機を提供するものである。
【００２４】
（実施例６）
続いて本発明の実施例６について図４に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分には同一符号を付与し重複説明を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース３４ｂと下ケース３４ａを備え、上ケース３４ｂをステータ３２ｃで構成したものであり、部品点数を減らすとともに、ステータ３２ｃと軸受け２６を一体化することでロータ３２ｂの取付精度を高めることでギャップ精度を高められ、モータ効率を高めることを可能とした洗濯機を提供するものである。
【００２５】
（実施例７）
続いて本発明の実施例７について図５に基づき説明する。なお、図１に示した構成部分と同じ構成部分には同一符号を付与し重複説明を避ける。本実施例では、脱水軸２７を内包するとともに、脱水軸２７を軸支する軸受け２６を有する上ケース上３４ｂと下ケース３４ａを備え、下ケース３４ａをステータ３２ｃで構成したものであり、部品点数を減らすとともに、ステータ３２ｃと軸受け２６を一体化することでロータ３２ｂの取付精度を高めることでギャップ精度を高められ、モータ効率を高めることを可能とした洗濯機を提供するものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載した発明は、脱水槽を回転させる脱水軸と、前記脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、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減速して前記洗濯軸を回転させる減速機構と、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成したから、洗濯軸、脱水軸が同軸の２重構造で、撹拌翼側から、減速機構、噛みあいクラッチ機構、駆動モータの順に同一軸線上に配列することで、モータと機構部が一体となり、受筒のアンバランスが抑制され、脱水時の振動が少なく、また、噛みあいクラッチ機構はスプリングクラッチ機構に比べ、脱水停止時に駆動モータの電磁ブレーキ作用を利用でき、機械式ブレーキと併用でブレーキ時間の短縮、洗濯容量の増大に対応でき、スプリングクラッチのように経年変化でグリス切れで異音が発生することもない。
【００２７】
また、駆動モータが減速機構、噛みあいクラッチ機構を内包しているので、駆動モータが大型化しても軸方向に伸びることがなく、駆動部の大型化を避け、薄型化や小型化がはかれるので、洗濯機の本体下方の容積が大きく取られることも抑えることができるとともに、上ケースをステータで構成したことにより、部品点数を減らすとともに、ロータの取付精度を高めモータ効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１，２，３の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図２】 本発明の実施例４の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図３】 本発明の実施例５の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図４】 本発明の実施例６の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図５】 本発明の実施例７の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【図６】 従来例の洗濯機の全体構成を説明する断面図
【符号の説明】
２１ 本体
２２ サスペンション
２３ 受筒
２４ 脱水槽
２５ 撹拌翼
２６，２８ 軸受け
２７ 脱水軸
２７ａ スプライン
２９ 洗濯軸
３０ 減速機構
３１ 減速機構入力軸
３２ 駆動モータ
３２ａ 磁石取り付け部
３２ｂ ロータ
３２ｃ ステータ
３３ 噛みあいクラッチ機構
３３ａ ロータ側かみあいクラッチ歯部
３３ｂ 固定側噛みあいクラッチ歯部
３３ｃ 可動クラッチ
３３ｄ クラッチ駆動手段
３４ａ 下ケース
３４ｂ 上ケース
３４ｃ ビード
Claims (1)
- 脱水槽を回転させる脱水軸と、前記脱水槽内に配設した撹拌翼を回転させ、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減速して前記洗濯軸を回転させる減速機構と、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達または非伝達とする噛みあいクラッチ機構と、前記脱水軸を軸支する軸受けを有する上ケースと下ケースで構成したケースとを備え、前記減速機構と前記駆動モータとを同軸上に配設し、前記噛みあいクラッチ機構は、前記駆動モータの回転を脱水軸に伝達する回転力伝達部ならびに、この回転力伝達部に接触または離反する駆動部とを具備し、前記回転力伝達部の一部を前記駆動モータのロータに形成し、前記減速機構と前記噛みあいクラッチ機構とを前記駆動モータで内包するとともに、前記上ケースを前記駆動モータのステータで構成した洗濯機。
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