JP4014989B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横軸周りに回転するドラム内に、洗濯物を収容して洗いや脱水運転を可能としたドラム式洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種ドラム式洗濯機の一般的な構造としては、図３に示すように筐体１の内部に樹脂製で貯水可能とする水槽２が複数のサスペンション３により弾性支持されている。この水槽２の内部には、金属製で周壁全体に多数の透孔５を有するドラム４が横軸状態で回転可能に配設され、このドラム４を回転制御することで洗い，すすぎ，脱水等の一連の洗濯運転を行なうようにしている。尚、上記水槽２の背壁２ａの背面側には、金属製の補強板６を宛がいネジ止めされ、またドラム４の後端板４ａには補強を兼ねたドラム支持板７がネジ止めされた構成としている。
【０００３】
しかるに、ドラム４の周知の駆動機構について述べると、まず前記水槽２の背部中央に軸受ハウジング８を設けており、後述する回転軸９を回転可能に支持している。この軸受ハウジング８は、内部に水封材やボールベアリング等の軸受を具備した筒状のケースからなり、水槽２の背壁２ａを貫通して前記補強板６に取付固定されている。そして、上記回転軸９は内方（前方）の一端をドラム４に連結され、他端（後方）は前記軸受ハウジング８を介して水槽２の背壁２ａを貫通して背面側に突出しており、従ってドラム４は軸受ハウジング８を介して水槽２に回転可能に支持された構成にある。
【０００４】
しかして、上記回転軸９の後方突出端部には、従動プーリ１０が取り付けられ、水槽２の外底部に配設されたモータ１１の駆動源に対し、ベルト１２および駆動プーリ１３を介して連動している。よって、モータ１１が駆動されるとベルト１２等のベルト伝達機構から回転軸９を経てドラム４に回転伝達され、且つモータ１１は制御装置１４により所定回転速度に駆動制御される。
【０００５】
ところで、洗い運転ではドラム４は低速回転され、特に脱水運転においては周知の如く高速回転され、洗濯物から遠心脱水するのであるが、内部に収容された洗濯物を内周面に沿って均一配置とすることは難しく、従って正常な運転状態にあっても若干のアンバランスを伴なう回転運動は避けられない。このような、ドラム４に発生したアンバランスを伴なう遠心力は大きな機械的な力として、回転軸９を経て軸受ハウジング８に伝えられ、且つドラム４の重量負荷も併せて常に大きな力が作用し、この力は軸受ハウジング８を支持する水槽２の特に背壁２ａに及ぶことになる。
【０００６】
この場合、水槽２等の強度が十分でないと変形を起こし、ドラム４が不当に傾斜して水槽２の内壁面と接触し、正常な脱水回転ができなかったり破損等の不具合を生じる。従って、従来では上記のような偏った荷重に対処可能とするため、特には水槽２の背壁２ａの機械的強度を上げるべく前記補強板６を設けたり、また軸受ハウジング８も軸方向に長くして回転軸９を軸方向に長い区域で軸受支持できるように構成し、そのため軸受ハウジング８の後端部は背壁２ａから後方に大きく突出した構成をなしている。
【０００７】
また、上記のように水槽を補強する手段としては、背壁板（上記補強板６に相当）を軸受ハウジングの筒状ケースと一体的に成形したり、或は上記背壁板に代えて水槽をプラスチック材にて一体成形し、複数の円形リブや放射状リブにて必要な強度を得るとともに軽量化を図った構成も案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
一方、上記文献も含む従来構成では、前記モータ１１が水槽２の外底面に取り付けられているため、筐体１の着脱可能な裏板１ａを外しても点検修理等のメンテナンス作業が容易に行なえず、且つプーリ１０，１３やベルト１２などの部品点数も多くて、一層分解組立を難しくしている。そのため、この種ベルト伝達機構に伴なう騒音や駆動制御等の諸々の事情を考慮して、当今では前記従動プーリ１０に代えて回転軸９に直接ＤＤモータ（ダイレクトドライブ方式）を取り付けた構成が実用化されている。しかしながら、前記したように水槽２の補強と併せて軸受ハウジング８は後方に突出しており、更にモータを取り付けると一層後方（軸方向）に空間を必要とし、水槽２の背部における筐体１内には無駄な空間を有することとなる。
そこで、その対策として水槽の背部（補強板）に凹部を設け、該凹部内にモータの一部が位置するようにして、軸方向である後方の所謂省スペースを図り、筐体たる外箱の奥行き寸法を小さくする構成が考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２０７０７７号公報（第２，３，５頁、図３，１０
〜１２）
【００１０】
【特許文献２】
特開２０００−２５４３８４号公報（第３，４頁、図１，２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ドラム式洗濯機では図３および特許文献１に示される如く、水槽の背部を補強板やリブにて補強しつつ、特許文献２に示される如く水槽の背部にモータを設ける場合、軸方向の空間を極力小さく抑える必要がある。
しかしながら、特許文献１に示されたものは、水槽の強度アップを図った構成は認められるも、水槽の背部にモータを配設した構成でもなく、またその図３に示された背壁板（補強板に相当）と軸受ケースとを一体成形することは、重量の増大や内部のころがり軸受等の芯だし精度を得るのが難しいなどの問題を有し、且つ軸受ハウジングによる軸方向に要するスペースを小さくできるものでもない。
また、水槽の背部にモータを配設した特許文献２に示された構成も補強板を介して凹部を形成したもので、軸方向の省スペース化には有効であるが構造的に複雑化して組立工数が増し、或は重量増となるなど更なる改善が求められるところである。
【００１２】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、水槽の強度を確保し得て、該水槽に設けた軸受ハウジングおよび水槽背部にドラム駆動用のモータを効率良く配置でき、軸方向の省スペース化を可能とするドラム式洗濯機を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のドラム式洗濯機は、外郭を形成する筐体と、この筐体の内部に弾性支持された横軸円筒状の水槽と、この水槽の内部に横軸周りに回転可能に配設された円筒状のドラムと、前記水槽の背部に配設された前記ドラム駆動用のアウターロータ形のモータと、このモータのロータに後端部が連結され前端部が前記ドラムと着脱可能に連結固定された回転軸と、この回転軸を回転可能に支持すべく前記水槽の背壁に設けられ、横長筒状の軸受ケースの両端部に軸受を配設してなる横長形態の軸受ハウジングとを備え、前記水槽は樹脂製で無孔状に貯水可能な筒状周壁及び円盤状背壁から構成されるとともに、前記背壁は、該水槽の垂直な後端面を形成し周方向に間欠的に形成された壁部と、該壁部との間を中央部に大きく内方に窪ませて形成された凹陥部と、該凹陥部内に交差して設けられた環状リブ及び放射状リブを有する構成とし、前記水槽の後端面を形成する垂直な壁部に前記アウターロータ形モータのステータを取付固定するとともに、前記凹陥部の中央部に前記軸受ハウジングを横軸状に埋設して前記背壁にインサート成型したことを特徴とする（請求項１の発明）。
【００１４】
斯かる構成によれば、横長の軸受ハウジングを凹陥部内に収容配置し、水槽の後方に大きく突出することなく埋設できる。
従って、軸受ハウジングは長手方向に亘って背壁に支持可能となり、組立上の誤差なく高精度に且つ堅固にインサート成型でき、ドラムの回転に伴なう遠心作用やアンバランス荷重等に対し十分に対処できる。また、背壁の後端面を形成する壁部に対して内方に窪ませた凹陥部には交差したリブ構成体を設けたので、背壁延いては水槽全体の必要な強度を容易に確保できるとともに、該水槽の垂直な壁部に軸方向に偏平なドラム駆動用のアウターロータ形モータを、後方のスペース上の問題もなく配設することができ、その結果、メンテナンスが容易で、従来の如きベルト伝達機構による騒音や振動も軽減できるなど、種々の実用的効果が期待できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を示す図１および図２を参照して説明する。
まず図１は、ドラム式洗濯機全体の構成を示す縦断側面図で、外殻を形成する筐体２１の前面部のほゞ中央部には、洗濯物出入口２１ａを開閉する扉２２を回動自在に設け、背面部のほゞ中央部には点検開口２１ｂを閉鎖する着脱可能な裏板２３を備えている。
【００１６】
そして、筐体２１の内部には、横軸円筒状の水槽２４を複数のサスペンション２５により弾性支持して配設している。この水槽２４は、前壁２４ａの洗濯物出し入れするための開口部を除き実質的に無孔状をなし、貯水可能な構成にあって、例えば本実施例では筒状の周壁２４ｂと円盤状の背壁２４ｃとは樹脂材にて一体成形し、別に形成した前壁２４ａを閉鎖するように組み立てた構成としている。
尚、前壁２４ａの開口部は前記筐体２１の洗濯物出入口２１ａと、ベロー２６によって水密に連通連結されている。
【００１７】
しかるに、上記水槽２４の背部である背壁２４ｃは、内方に向って突出し且つ中央部ほど大きく突出した形状としており、従って背面側に円錐状の凹陥部２７が形成されるとともに、その中心部に軸受ハウジング２８が横軸状（水平方向）に配置されインサート成型されている。また、この背壁２４ｃには、詳細は後述するが複数のリブからなるリブ構成体が設けられた補強措置が施され、併せて上記軸受ハウジング２８に対する支持強度の向上を図っている。
【００１８】
このように、背壁２４ｃとインサート成型された軸受ハウジング２８は、外側面を樹脂材で覆われた横長筒状の軸受ケース２９と、該ケース２９内の左端部に配設された水封材３０および同じく左右両端部に配設されたボールベアリング等の軸受３１ａ，３１ｂとを具備してなり、該軸受ハウジング２８の右端部が、水槽２４（背壁２４ｃ）の最後端面より若干後方に突出した配置構成としている。
【００１９】
上記構成の水槽２４内には、円筒状のドラム３２が配設され、且つ前記軸受ハウジング２８に軸支された回転軸３３を介して回転可能に支持されている。このドラム３２は、例えばステンレスの金属製で円板状の前端板３２ａと後端板３２ｃ、および円筒状の胴部３２ｂとから構成され、横軸周りに回転駆動されることで洗濯槽および脱水槽として機能するもので、周壁の胴部３２ｂおよび後端板３２ｃの略全体に多数の透孔３４を有し、また前端板３２ａは洗濯物出入口２１ａに対向した開口部を備えている。
【００２０】
そのうち、後端板３２ｃは前記水槽２４の背壁２４ｃと同様の形状にあって、即ち内方に突出し背面側に円錐状の凹陥部３５を有する構成とするとともに、該後端板３２ｃに沿って補強板を兼ねたドラム支持板３６を宛がい、これらを共にネジ３７，３８にて前記回転軸３３の前端部たる左端部に連結固定している。斯くして、回転軸３３に連結されたドラム３２は、水槽２４の背部の軸受ハウジング２８を介して回転可能に支持される。
【００２１】
そして、水槽２４の背面側にはモータ３９が配設されている。このモータ３９は、例えばロータ３９ａがステータ３９ｂの径方向の外側に位置して回転するアウターロータ形のブラシレスモータからなり、上記ロータ３９ａは前記回転軸３３の後端部である右端部にナット締め等により連結固定され、以ってロータ３９ａの回転動力は回転軸３３を介して直接ドラム３２に伝達されるもので、該モータ３９はドラム３２と直結された構成にある。
【００２２】
ここで、図２に基づき前記した水槽２４の背部たる背壁２４ｃのリブ構成体の具体構成、および併せて該背壁２４ｃへの上記ステータ３９ｂの取付手段につき説明する。この図２は、要部の分解斜視図を示したもので、中央部に軸受ハウジング２８をインサート成型した背壁２４ｃは、背面側に前記したように円錐状の凹陥部２７を有するが、該凹陥部２７を埋めるように同軸心の複数の円形の環状リブ４０ａ，４０ｂと、多数の放射状リブ４１とが交差して形成され、背壁２４ｃの強度アップを図っている。
【００２３】
そして、実質的に水密な背壁２４ｃを形成する平坦な壁部４２，４３が、放射状で且つ周方向には適宜の間隔を置いて間欠的に形成されている。即ち、壁部４２，４３は、背面側における例えば３条の放射状リブ４１が占める区域を閉鎖する壁部４２とし、これとは対称位置に内面側における壁部４３とが交互に形成されてなるものである。そのうち、背面側の壁部４２は、図１に示す組み込み状態にあっては各リブ４０ａ，４０ｂ，４１の後端部と共に水槽２４の後端面を形成し、且つ略垂直面を呈している。
【００２４】
これに対し、前方の内面側における壁部４３は、同じく各リブ４０ａ，４０ｂ，４１の前端部と共に全体には円錐状をなす内端面を形成している。
このため、各リブ４０ａ，４０ｂ，４１で埋められた凹陥部２７は、最深部である中央部に横長形態の軸受ハウジング２８を埋設してインサート成型可能とし、従ってこの軸受ハウジング２８の周りも筒状壁にて覆われた構成となり、且つ複数の放射状リブ４１の基端部として連なっている。
【００２５】
そして、斯かる構成の背壁２４ｃに、前記モータ３９を配設すべくステータ３９ｂが取付固定されている。まず、背壁２４ｃを構成する背面側の壁部４２には、軸受ハウジング２８の近傍周りの例えば４個所に、ボス部４４が突設されている。
一方、ステータ３９ｂにおいては、その積層鋼板からなるコアの一部に内面側に突出した４個の突部４５を設けていて、これは上記ボス部４４と対応する位置に設けられており、従って該突部４５をボス部４４に合致した状態で夫々タッピンネジ４６を締め付け固定している。尚、モータ３９は、マイコン等の回路構成を有し洗濯機全般の運転を制御する制御装置４６（図１参照）によりコントロールされ、洗いや脱水運転等に応じた回転速度にてドラム３２を回転駆動する。
【００２６】
次に、上記構成の作用につき説明する。
まず、ドラム式洗濯機の機能としては、周知の如く洗いやすすぎ運転ではドラム３２が低速回転されて、図示しない洗濯物はドラム３２内で上部から落下する動作を繰り返し行ない所謂たたき洗いが行なわれ、また脱水運転では高速回転により透孔３４を介して洗濯物から遠心脱水が行なわれる。
従って、ドラム３２は常に回転駆動され且つ内部には湿潤した洗濯物が収容されており、これらの重量的な荷重は回転軸３３を介して軸受ハウジング２８で支持され、延いては水槽２４の背壁２４ｃにて支持されることになる。
【００２７】
更に、高速回転される脱水運転にあっては、内部の洗濯物を周方向に均一配置することが難しく、その偏りによりドラム３２はアンバランス状態となり、その偏荷重と遠心力が相俟って大きな機械的な力が軸受ハウジング２８や背壁２４ｃに加わる。
しかるに、背壁２４ｃはリブ構成体としての環状リブ４０ａ，４０ｂや放射状リブ４１にて補強され、また軸受ハウジング２８は、該背壁２４ｃの中央部にてインサート成型されるとともに、円錐形状をなす凹陥部２７内に軸受ケース２９の大半が埋設された形態にあって、軸受ハウジング２８は背壁２４ｃに強固に支持されている。
【００２８】
従って、回転軸３３を支持するに有効な横長形態となる軸受ハウジング２８を後方に大きく突出させることなく配設でき、これにより後方の省スペースが図れてモータ３９を直結することを可能ならしめ、しかも水封材３０や軸受３１ａ，３１ｂ等の芯だしもインサート成型により高精度に且つリブ構成体の補強効果を受けて長期維持するにも有効である。
加えて、背壁２４ｃには剛性に優れたステータ３９ｂが直接取付固定されているので、背壁２４ｃの変形防止に有効で一層強度アップを図ることができる。また、モータ３９を水槽２４の背部に配設したことにより、該モータ３９等のメンテナンスを行なうには、裏板２３を取り外すことのみで点検開口部２１ｂから容易にでき、更には従来のようにベルト伝達駆動による騒音等の問題も解消される。
【００２９】
上記説明した本実施例によれば、次の効果を有する。
樹脂製の水槽２４の背部である背壁２４ｃの中央部位に、内方に窪む凹陥部２７を形成し、この凹陥部２７にドラム３２の回転軸３３を支持する軸受ハウジング２８を配置するとともに、水槽２４にインサート成型したものである。
これにより、横長の軸受ハウジング２８を凹陥部２７内に収容配置でき、水槽２４の後方に大きく突出することなく埋設でき、また凹陥部２７内にリブ構成体を形成することが容易にでき、水槽２４の補強となる特には背壁２４ｃの機械的強度をアップすることができる。従って、軸受ハウジング２８をインサート成型により組立誤差なく高精度に配設できるとともに、水槽２４の背部にモータ３９を配設するに当り、強度的にも或は筐体２１を大型化するスペース的な問題もなく設けることができ、それに伴う諸々の効果、即ちメンテナンスでは裏板２３を外すだけで容易に点検修理が可能となり、また従来の如きベルト伝達駆動による騒音や振動も軽減できる。
【００３０】
しかも、本実施例では上記凹陥部２７を中央部ほど深くなる円錐形状に形成したので、その中央部に配置した軸受ハウジング２８は、その長手方向に亘って環状リブ４０ａ，４０ｂや放射状リブ４１等のリブ構成体にて強度アップされた背壁２４ｃによって堅固に支持され、大きな遠心力とともに偏荷重が予測される脱水運転にあってもドラム３２を所望の高速回転させることができ、且つ軸受３１ａ，３１ｂ等の芯だし精度も長期使用に亘り良好に維持できるものである。
更には、本実施例ではモータ３９をアウターロータ形で軸方向（前後方向）に偏平な構成としたので、一層後方のスペースは小さくて済むとともに、駆動機構部の構成の簡素化も期待でき、加えてステータ３９ｂを背壁２４ｃに取付固定する構成としたので、該背壁２４ｃ全体の剛性を高め変形防止に一層有効である。
【００３１】
尚、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば凹陥部は円錐形状に限らずリブ構成体とともに各種の形態に変形可能であるなど、実施に際し本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できるものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたことから明らかなように、本発明のドラム式洗濯機は、水槽の背部である背壁を樹脂製とし、その中央部に内方に窪む凹陥部を形成するとともに、該凹陥部にドラムの回転軸を支持する軸受ハウジングを配置して上記背壁にインサート成型したものである。
この構成により、横長の軸受ハウジングを凹陥部内に収容配置でき、水槽の後方に大きく突出することなく埋設でき、また凹陥部内には交差したリブ構成体を形成したので、水槽を補強すべく特には背壁の機械的強度をアップすることができる。
【００３３】
従って、軸受ハウジングは強度アップが可能な背壁に対して、組立上の誤差なく高精度に且つ堅固に配設できるとともに、水槽の垂直な後端面を形成する壁部に軸方向に偏平なアウターロータ形のモータを強度的にも後方のスペース的な問題も生ずることなく設けることができ、それに伴いメンテナンスが容易で、また従来の如きベルト伝達駆動による騒音や振動も軽減できるなど、種々の実用的効果が期待できるドラム式洗濯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す縦断側面図
【図２】要部の分解斜視図
【図３】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
２１は筐体、２３は裏板、２４は水槽、２４ｃは背壁、２７は凹陥部、２８は軸受ハウジング、３２はドラム、３３は回転軸、３９はモータ、３９ａはロータ、３９ｂはステータ、４０ａ，４０ｂは環状リブ（リブ構成体）、および４１は放射状リブ（リブ構成体）を示す。

Claims (1)

1. 外郭を形成する筐体と、この筐体の内部に弾性支持された横軸円筒状の水槽と、この水槽の内部に横軸周りに回転可能に配設された円筒状のドラムと、前記水槽の背部に配設された前記ドラム駆動用のアウターロータ形のモータと、このモータのロータに後端部が連結され前端部が前記ドラムと着脱可能に連結固定された回転軸と、この回転軸を回転可能に支持すべく前記水槽の背壁に設けられ、横長筒状の軸受ケースの両端部に軸受を配設してなる横長形態の軸受ハウジングとを備え、
   前記水槽は樹脂製で無孔状に貯水可能な筒状周壁及び円盤状背壁から構成されるとともに、前記背壁は、該水槽の垂直な後端面を形成し周方向に間欠的に形成された壁部と、該壁部との間を中央部に大きく内方に窪ませて形成された凹陥部と、該凹陥部内に交差して設けられた環状リブ及び放射状リブを有する構成とし、
   前記水槽の後端面を形成する垂直な壁部に前記アウターロータ形モータのステータを取付固定するとともに、前記凹陥部の中央部に前記軸受ハウジングを横軸状に埋設して前記背壁にインサート成型したことを特徴とするドラム式洗濯機。

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