JP4018061B2 - ドラム洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム洗濯機に関するもので、更に詳しくはアウタロータ型ＢＬＤＣ (Blushless DC)モータを採用する直結式ドラム洗濯機の駆動部構造の改善に関するものである。

従来技術

一般的に、ドラム洗濯方式は洗剤と洗濯水及び洗濯物がドラム内に投入された状態で、モータの駆動力を受けて回転するドラムと洗濯物の摩擦力を利用して洗濯を行う方式であり、洗濯物の損傷がほとんどなく、洗濯物同士の絡みがなく、たたき揉み洗いするような洗濯效果を出すことができる。
そして、既存のドラム洗濯機は、駆動方式によってはモータの駆動力がモータプーリー及びドラムプーリーに巻回されているベルトを通じて間接的にドラムに伝えられる間接連結方式と、ＢＬＤＣモータのロータがドラムに直結しただちにモータに駆動力が伝えられる直結式とに分けられる。

ここで、モータの駆動力がドラムに直接伝えられず、モータプーリー及びドラムプーリーに巻回されているベルトを通じて伝達される方式は駆動力伝達過程でエネルギー損失が発生し、動力伝達過程で多くの騷音が発生する。
したがって、このような既存のドラム洗濯機の問題点を解決するためにＢＬＤＣモータを利用した直結式ドラム洗濯機の使用が拡大されつつある。

図１を参照して既存の直結式ドラム洗濯機の構造に対して簡単に説明する。
図１は、従来のドラム洗濯機構成を表した縦断面図であって、キャビネット１内側にタブ２が設置されて、タブ２内側中央にはドラム３が回転可能に設置される。
そして、タブ２後方側にはモータが設置されるが、タブ後壁部にステータ６が固定され、ロータ５はステータ６をくるみながらタブを貫通してドラム３に軸連結されるように設置される。

これとともに、タブ後壁部とステータとの間には、タブ２の後壁部の外形とほとんど同型を成し、ステータの締結時にタブ後壁部に固定されてステータの荷重を支持すると共に、ステータの同心度が維持されるようにする金属材質のタブサポータが介在される。
一方、キャビネット１前方にはドア２１が設置され、ドア２１とタブ２(Tub)との間にはガスケット２２が設置される。

また、キャビネット１上部面の内側とタブ２外周面の上部側との間にはタブ２を支持するハンギングスプリング２３(Hanging spring)が設置され、キャビネット１下部面の内側とタブ２外周面の下部側との間には脱水時に発生するタブ２の振動を低減させるための摩擦ダンパ２４が設置される。

一方、図２は、図1のステータ外観斜視図で、図３は図２のステータに適用される分割型コア(ＳC)を表した斜視図であって、既存のステータコア製造方法は金属鉄板をプレス加工して歯部（Tooth Portion）１５１とベース部１５０を持つと同時に、歯部１５１の反対側には締結孔５００ａ形成のための突出部５００を持つ単位コアを製作した後、これらを積層させてアセンブリーを作製し、またこれらを円周方向に相互連結していわゆる分割型コアと呼ばれるステータコアを完成する。

この時、突出部はステータ６をタブ後壁部に締結時に必要な締結孔５００ａを提供すると共にボルトの締結力に耐える役目を果す。
しかし、このような分割型コア(ＳC)によるステータ６の製造方法は、工程が複雑なだけではなく、材料の損失が多く発生する。
したがって、材料の損失を低減し、製作工程を簡単にするためには歯部１５１とベース部１５０で構成された鉄板を螺旋状に回転させながら積層する、いわゆるヘリカルタイプコアが有用であるが、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）を製作する時は帯状に打ち抜かれた鉄板が螺旋状に折り曲げられなければならないので、コア内側にステータをタブに結合するための突出部を形成することができなくなるという短所がある。
これは、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）製作時に、もしもコア内側に突出部５００を形成する場合には、突出部が存在する部分でコア幅があまりにも大きくなってしまいコアを曲げることが不可能になるという問題が発生するからである。

したがって、分割型コア(ＤC)の突出部と等しい役目をコア自体で遂行するものではなく、他の部分で遂行するようにすることでヘリカルタイプコア（ＨＣ）の適用が可能なステータ構造が要求されるのが実情である。
参考までに、ステータをタブ側に締結する締結孔を持つ突出部の剛性が充分に確保されることが重要な理由は次の通りである。
ＢＬＤＣモータを利用してドラムを直接回転させる洗濯機は、タブ後方の固定側にステータを直接装着する。ところがステータだけの重さが１.５ｋｇ以上もあって、脱水回転速度が６００〜２０００RPM程度の大容量ドラム洗濯機用モータにおいては、ステータの重さと高速回転時の振動、及びロータ５の搖れと変形によってステータ６のボルト締結部位の破損するおそれが高くなる。

特に、ＢＬＤＣ モータを使いながらステータ６をタブ後壁部に締結するドラム洗濯機の場合、ステータ６の軸方向が地面にほとんど平行を成すようになるので、洗濯機運転時に発生する振動によってステータ６におけるタブ後壁部との締結部位の破損が更にひどくなる。
したがって、ステータ６をタブ側に締結する締結孔を持つようになる突出部の剛性が充分に確保されなければならないということは非常に重要である。
一方、既存のドラム洗濯機は大容量化しつつあり、タブの側面をよく見ればドラム洗濯機のようにステータの半径方向が地面に向かって装着される構造ではステータの重さが１.５ｋｇ以上である場合、ステータが締結されるタブ側にも破損が発生するなど多くの問題点がある。

したがって、破損を防止するために既存構造では通常金属材質のタブサポータを重ねて当てているが、この場合には組立てラインで別途にタブ後壁部側にタブサポータを締結する組立て工程が伴わなければならないので、生産性が低下するという問題が発生する。

本発明は諸般の問題点を解決するためのもので、製作時に必要とされる材料と重さを減らして、製作工程も単純化させ、タブ側に安定的に装着させることができるステータを持つアウタロータ型モータを備えたドラム洗濯機を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、ステータの重さだけで１.５ｋｇ以上あり、回転速度が０〜２０００ＲＰＭまたはそれ以上の速度まで可変させながらドラムの回転を制御する洗濯機用ＢＬＤＣモータをタブ壁面に直接附着する時、タブ側でモータの重さと振動に耐えることができるドラム洗濯機構造を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、組立てラインでタブサポータを組立てる必要をなくすことによって、組立て工程を単純化させながらモータブ後壁部側のステータに対する支持力が確保されるドラム洗濯機構造を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、製品の修理及び交替時にサービスマンがより簡単に製品を維持補修することができるようにしたドラム洗濯機の構造を提供することにある。

前述の目的を達成するため、本発明によれば、
洗濯水を保存する、プラスチック材質のタブと、
前記タブ内側に回転可能に設置されるドラムと、
前記タブを貫通して前記ドラムに軸連結してモータの駆動力を前記ドラムに伝達するシャフトと、
前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、
前記ベアリングを支持するスリーブ状のベアリング支持部と, 前記ベアリング支持部から半径方向に延長形成され、かつ締結孔を有するステータ締結部とからなり、前記ベアリング支持部及び前記ステータ締結部は、前記タブの後壁部内部にインサートされ、前記締結孔のみがタブ外部に露出するベアリングハウジングと、
前記シャフト後段部に結合するロータと、
前記ロータ内側に位置し、前記ロータとともにモータを構成するように前記ベアリングハウジングの前記ステータ締結部に締結されるステータとを備えることを特徴とするドラム洗濯機、が提供される。

本発明によるドラム洗濯機は次のような効果を提供する。
第一に、本発明のドラム洗濯機はモータ直結式構造であるので騷音及び故障発生、動力損失が減ることになって、ベアリングハウジングが金属材質の場合には熱的変形がないため乾燥機能を持つ製品への適用が可能である。
第二に、本発明のドラム洗濯機では、ロータ５が鉄板構造になってプレス成形によって製造可能であるため成形性に優れ、製造時間が非常に短くなって生産性向上が期待される。
第三に、本発明のドラム洗濯機では、ワインディングが容易な構造のヘリカルタイプコア（ＨＣ）を採択するによって母材の無駄使いが防止され、製造が容易になり、ステータ６の締結部の剛性を高めて騷音及び振動を減らして機械的な信頼性の向上及び寿命延長を図ることができる。
第四に、本発明のドラム洗濯機はロータと振動モードの違うコネクタが備えられてロータからシャフトに伝達される振動を低減させることができ、ベアリングハウジングのハウジング支持部から半径方向に開かれたステータ締結部７ｂによって、タブ２の後壁部の損傷なしにステータ６が堅くステータに支持されるだけでなくステータ６の同心度の維持に效果的である。
第五に、本発明のドラム洗濯機は、組立ラインでタブサポータを組立てる必要がないことによって組立工程が単純化する效果があり、製品の修理及び交換の時にもサービスマンがより簡単に製品を維持補修することができるようになる効果がある。
第六、本発明はステータの重さだけで１.５ｋｇ以上あり、回転速度が０〜２０００ＲＰＭまたはそれ以上の速度まで可変させながらドラムの回転を制御する洗濯機用ＢＬＤＣモータをタブ壁面に直接附着してモータブ後壁部側のステータに対する支持力が確保される。

以下、本発明の実施例について添付図面の図４ないし図１４を参照して詳しく説明すれば次の通りである。
図４は、本発明による直結式ドラム洗濯機構成を概略的に表した縦断面図、図５は図４のＡ部拡大図で、本発明の一実施例によるドラム洗濯機の構造を表した縦断面図である。
図６は、タブ後壁部構造を表した一部切り欠き斜視図で、図７は図５のブラケット一体型ベアリングハウジングの斜視図であり、図８は図７の背面斜視図、図９は図７のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
そして、図１０は、図５のステータを表した斜視図、図１１は図１０のヘリカルタイプコアを表した斜視図、図１２ａは、図１０のステータ要部平面図、図１２ｂは図１０のステータ要部斜視図である。

本発明は、キャビネット１内側に設置されて洗濯水を保持し駆動部を締結するための壁部を有したタブ２と、タブ２内側に設置されるドラム３と、ドラム３に軸連結してモータの駆動力をドラム３に伝えるシャフト４と、シャフト４を支持するように設置されるベアリングを備えたドラム洗濯機において、タブ２がプラスチック材質からなり、タブ２の後壁部中央にはシャフト４の両端部外注面相にそれぞれ設置されるベアリングに対する支持及びステータ６の締結を兼ねることができる金属材質のベアリングハウジング７が備えられる。

この時、ベアリングハウジング７は、アルミニウム合金等からなり、プラスチック材質であるタブ２の射出成形時にインサートされタブ後壁部と一体型を成すように構成される。
一方、図５を参照すれば、ベアリングハウジング７はベアリングを支持するスリーブ(sleeve) 形態のベアリング支持部７ａと、ベアリング支持部７ａと一体化してベアリング支持部７ａ後段部から半径方向に延長形成されたステータ締結部７ｂがタブ２の後壁部にインサートされ、ステータ締結部７ｂに形成されるステータ締結孔７００ｂだけが露出する構造を成す。
そして、図 7 及び図８を参照すれば、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂは、スリーブ(sleeve) 形態であるベアリング支持部７ａから半径方向の外側に延長形成されるが、半径方向に沿って外側に行きながら少なくとも一回以上段差になった領域７０ｂ−１を含む。

また、ベアリングハウジング７のステータの締結部７ｂは、段差になった領域７０ｂ−１との間に備えられる平面領域７０ｂ−２を含む。
そして、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂの段差になった領域７０ｂ−１と平面領域７０ｂ−２は互いに繋がれる構造を取ることを特徴とする。
すなわち、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂは半径方向の外側に行きながら段差になった構造を取る領域７０ｂ−１と、段差になった領域７０ｂ−１との間に備えられて平面を成す領域７０ｂ−２からなるが、ステータ締結部７ｂ領域中、ベアリング支持部７ａ上端側につながって半径方向の外側に延長形成される領域７０ｂ−１は、半径方向の外側に行きながら所定距離ごとに下向曲折する構造を取るようになって、ステータ締結部７ｂ 領域中、ベアリングハウジング７の下端側に繋がれる領域７０ｂ−１は平面構造を取るようになる。
そして、ベアリングハウジング７の上端部のまわりにはインサート射出成形時タブ２との結合力の向上のための樹脂充填溝７５０ａが備えられる。

一方、図 6 及び図７を参照すれば、ステータ締結部７ｂのステータ締結孔７００ｂ周りには、ステータ６に形成される位置決定用突起に対応する位置決定溝７１０ｂが形成される。
そして、図６を参照すれば、タブ２後壁部のステータ締結部７ｂに備えられた締結孔７００ｂ周辺に対応する部分には、ステータ６締結時に加えられる締結力によってステータ６のインシュレータが破損しないようにステータ締結部７ｂとステータ６との直接的な接触を防止する突出ボス２００が形成される。
また、ステータ締結部７ｂ上にはタブ２の射出成形時に樹脂との結合力を高めるようにベアリング支持部７ａ中心から一定の距離を置いた位置に円周方向に沿ってリブ７２０ｂが形成されることが望ましく、リブ７２０ｂ 上にステータ締結孔７００ｂを持つ締結ボス７０ｂが備えられることが望ましいが、必ずしもリブ７２０ｂ上に締結孔７００ｂが形成されなければならないものではない。

これとともに、タブ２後壁部のベアリングハウジング段差領域を除いた領域にはタブ後壁部の強度補強のための補強リブ２０１が円周方向及び半径方向に形成される。
一方、実施例に提示されたベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂ構造とは異なり、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂがスリーブ状であるベアリング支持部７ａの半径方向の外側に延長形成されるが、円周方向に沿って一定間隔を置いた状態に形成されることで、複数に分岐した放射状構造を成すように形成することもできる。
図５及び図６を参照すれば、金属材質のベアリングハウジング７にはその内周面上にそれぞれ設置されたベアリング６００ａを支持してベアリングがベアリングハウジング７から離脱せずに支持されるようにするための突出部８ａが形成される。

そして、シャフト４の前段部はドラム３ 後壁部に備えられたスバイダ１０(spider)に結合し、シャフト４のスバイダ１０後方に露出した部分から前方ベアリング６００ａまでの領域にはシャフト４の防錆のために黄銅材質のプッシング１１が圧し込まれて設置され、ブシング１１外側面にはベアリング側への水分浸透を防止するためのシーリング部材１２が設置される。
一方、シャフト４後段部の中心には、直結式モータを構成するロータ５が締結され、ロータ５内側にはタブ２の後壁部に締結されて固定され、ロータ５とともに直結式モータを構成するステータ１４が位置するようになる。

ロータ５は、鉄板材質からなるものであって、図５に示したように、その後壁面１３ａ先端から前方に延長形成された側壁面１３ｂ上にはその内面前方に装着されるマグネット(M)を支持するようにするための設置面１３０を持つ曲折部が円周方向に沿って形成され、その後壁面１３ａの中心にはロータ５をシャフト４に結合させるためのボルト等の締結部材１５ａが通過可能な貫通ホールが形成されたハブ部１３２が形成されるように構成される。

ここで、ロータ５の全体的な形状はプレス加工によって形成されることが望ましい。
そして、ロータ５のハブ部１３２の周辺にはロータ５の回転時に空気をステータ６方へ吹き入れてステータ６から発生する熱を冷却させる作用を行う複数の冷却フィン１３３が放射状を成すように形成され、この時個別冷却フィン１３３は半径方向に所定の長さを持つように形成される。
冷却フィン１３３は、ランシング(lancing) 加工によって後壁面に対して９０°度に曲折してロータ５の開口部の方を向く形態を成すように加工され、ランシング加工によって形成された通孔１３４は通風口の役目を果たす。

これとともに、ロータ５後壁面１３ａの各冷却フィン１３３とこれに隣合う冷却フィンの間の領域には、ロータ５の強度補強のためのエンボシング部１３５が形成され、エンボシング部１３５上には水分排出のための排水ホール１３６が形成される。
一方、ロータ５のハブ部１３２に形成された貫通ホール１３１先端には後方ベアリング６００ｂ後方へ露出したシャフト４後段部の外周面上にセレーション結合するコネクタ１６をロータ５に締結させるための締結孔１３７及びコネクタ１６の組立て位置を決める位置決定ホール１３８が一定の間隔離隔して形成される。

コネクタ１６は鉄板材質であるロータ５と振動モードとが異なる樹脂材質からなってロータに対してプッシングの役目を兼ねる。
また、コネクタ１６内周面上には、シャフト４の後端部に形成されたセレーション４００に形合するセレーション１６４が形成される。
一方、タブ２の後壁部上にはタブの射出成形の時、ベアリングハウジング７のベアリング支持部７ａがその内部にインサートされるハブ部分が備えられる。

これによって、本発明では従来は必須であったタブサポータの省略が可能なので組立てラインにおける組立て工程数が減って生産性向上が可能となる。
即ち、本発明ではタブ２後壁部の外郭形状とほとんど同形を成してステータ６の締結時に、タブ後壁部に固定されてステータ６を支持すると同時にステータ６の同心度が維持されるようにする別途の組立て部品であるタブサポータの省略が可能になる。

一方、ロータ５とともにモータを構成するステータ６は、図１０に表したように、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）と、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）を包むインシュレータ１４４と、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）の歯部１５１に巻線するコイル１４２と、インシュレータ１４４と一体化して成形され、コア内側に３箇所以上突出形成される締結部１４３を備え、ドラム洗濯機の大容量化によって重さ１.５ｋｇ以上を成すようになる。
そして、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）は、歯部とベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に至るまで螺旋状に回転させながらワインディング(winding)することによって多層構造を成すが、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）のベース部から半径方向の外側には、歯部１５１が半径方向に突出形成され、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）のベース部１５０にはコアのワインディング時の応力が減少するようにする凹溝１５２が形成される。

また、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）は、ベース部１５０に形成された通孔を貫くリベット１５３によってリベッティングされて結合する。
そして、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）のワインディング開始部位とワインディング終了部位はそれぞれ接するベース部１５０の所定部位に溶接により接合されることができる。

一方、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）のベース部１５０に形成される凹溝１５２は四角形あるいは台形を成すように形成されることができ、弧形を成すように形成されることもできる。
そして、図１２ａ及び図１２ｂを参照すれば、インシュレータと一体化してコア内周面から半径方向の内側に３箇所以上の締結部１４３が突出する構造のステータ６では、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）
外側面から突出した各歯部１５１の長さを "ａ"と称し、ヘリカルタイプコア（ＨＣ） 内側面から締結部１４３に形成された締結孔１４３の中心までの距離を "b" とする時、a ≧b に正義されることができるように締結部１４３が形成される。

この時、締結部１４３はその高さが全体コア積層高さの２０％以上になるように形成され、更に望ましくは締結部１４３の高さは全体コア積層高さになるように形成されるようにする。
そして、締結部１４３ 上にはモータ駆動時の振動を緩衝するためのキャビティ１４３ｃが少なくとも1個以上備えられ、締結部１４３上にはタブ２後壁部にインサートされた状態で露出するステータ締結部の位置決定溝７１０ｂに形合するようになる位置決定突起１４３ｂが備えられる。
このように構成された締結部１４３の締結孔１４３ａには金属チューブ１４３ｐまたはスプリングピンが押さえられる。

このように構成された本発明のドラム洗濯機の駆動部動作過程は次の通りである。
パネル部に附着したモータ駆動用コントローラ（図示せず）の制御によってステータ６のコイル１４２に順次に電流が流れてロータ５の回転が起きれば、ロータ５に結合したコンネックト１６とセレーション結合したシャフト４が回転することによってシャフト４を通じてドラム３で動力が伝達されてドラム３が回転するようになる。

一方、本発明の構造が適用されたドラム洗濯機作用は次の通りである。
先に、本発明のドラム洗濯機はタブ２が耐熱性にすぐれたプラスチック材質で製作されるので軽く、射出成形されるので製作性がよくなる。
また、本発明のドラム洗濯機はベアリング支持手段であるベアリングハウジング７がアルミニウム合金などの金属材質であるため、高温でも熱的変形が起こらず乾燥行程があるドラム洗濯機にも適用が可能になる。

そして、本発明では金属材質のベアリングハウジング７がプラスチック材質であるタブ２の射出成形の時、ベアリングハウジングがタブ２後壁部のハブ内にインサート射出されてタブ２と一体型を成すように構成されるので、ベアリングハウジング７をタブ２後壁部に別に組立てる工程が省略されるので、組立て時の工程を単純化させて組立て工程数を減らすことができるようになる。

そして、ロータ５と共にモータを構成するステータ６は、図１１に表したようにヘリカルタイプコア（ＨＣ）のベース部１５０にコアの凹溝１５２が形成されていてコアのワインディング時に応力を減少させることでワインディング作業が更に小さな力でも容易に行われる。
特に、図１２ａに図示したようにインシュレータと一体としてコア内周面から半径方向に３箇所以上突出する締結部１４３を持つ構造のステータ６では、ヘリカルタイプコア（ＨＣ） 外側面から突出した各歯部１５１の長さを "ａ" と称し、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）の内側面から締結部１４３に形成された締結孔１４３の中心までの距離を "b" とする時、a ≧b になるように形成される。

これは、締結孔１４３の位置が、荷重が作用する地点に近ければ近いほど作用するトルクが小さくて有利であるが、近すぎると当然ボルトの直径が小くなって全体ステータ６を支持するためには、あまりにも多くのボルト数が締結されなければならないため、これを考慮して決めたものである。
また、図１２ｂを参照すれば、締結部１４３はその高さが全体コア積層高さの２０％以上になるように形成される。これは締結部１４３その高さが全体コア積層高さの２０％以下になればモータ駆動時に発生する振動で締結部１４３に破損が起きるおそれがあるからである。

特に、締結部１４３の高さは全体コア積層高さになるように形成されることが望ましいが、それ以上の高さになることもできる。
しかし、締結部１４３はその高さがあまりも高くなり過ぎると洗濯機駆動部の全体幅が大きくなって洗濯機の洗濯容量を減少させる結果をもたらすので、これを勘案して締結部１４３高さは全体コア積層高さの 2倍を越えないようにする。

そして、締結部１４３上に形成されたキャビティ１４３ｃは、モータ駆動時に発生する振動に対して緩衝及び減衰作用を遂行してステータ６の機械的信頼性を向上させる。
そして、締結部１４３上に形成された位置決定突起１４３ｂは、タブ２の位置決定溝７１０ｂに形合されることでステータ６の締結を容易にすることを助ける。

特に、本発明によるベアリングハウジング７は、内側に設置されるベアリングを支持するスリーブ状のベアリング支持部７ａとステータ６が締結されるステータ締結部７ｂが一体化して形成され、タブ２後壁部を保護しながらステータ６を支持する役目をしていた既存のタブサポータを略することができる。

この時、ステータ締結部７ｂに形成されるステータ締結孔７００ｂだけがタブ２に埋まらず樹脂物の外側に露出し、ステータ締結部７ｂに備えられた締結孔７００ｂの周辺に対応するタブ２後壁部に突出ボス２００が形成され、ステータ６締結時にステータ締結部７ｂとステータ６との直接接触を防止して締結部材に加えられる締結力によってステータ６のインシュレータ部分が破損しないように保護する。

そして、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂは、円筒状であるベアリング支持部７ａの半径方向の外側に延長形成されるが、半径方向に沿って外側に行きながら所定距離ごとに段差になるように形成すると同時に円周方向に沿って上向き面及び下向き面を反復的に持つように折り曲げられた構造を持つように形成されていて、タブ２の射出成形時、タブとの結合力が向上する。

これと共に、ステータ締結部７ｂのベアリングハウジング７中心から一定の距離を置いた位置に円周方向に沿って形成されたリブ７２０ｂモータブ２の射出成形時、樹脂との結合力を高めるのに助けになる。
のみならず、ステータ締結部７ｂ上に形成された通孔７３０ｂもベアリングハウジング７のインサート射出成形時、樹脂との結合力を高める助けになる。

一方、本発明はベアリングハウジング７にステータ締結孔７００ｂを持つ締結ボス７０ｂが備えられることによって別途にタブ２に締結孔を形成する作業が不必要になる。
すなわち、本発明の構造によれば、ステータ６はタブ２後壁部に埋められたステータ締結部７ｂに形成された締結ボス７０ｂのステータ締結孔７００ｂにボルト締結により固定する。

そして、ステータ締結部７ｂのステータ締結孔７００ｂ周りには、ステータ６のインシュレータに形成される位置決定用突起に対応して位置決定溝７１０ｂが形成されているので、タブ２後壁部側にステータ６を締結時の作業性が向上する。

ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂに形成される位置決定溝７１０ｂは樹脂を覆わずに露出するように形成することは勿論、ステータ６のインシュレータに位置決定用溝が形成される場合であれば、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂには位置決定用突起が形成される。
一方、シャフト４の前段部はドラム３の後壁部に備えられたスバイダ１０に結合し、シャフト４のスバイダ１０外側に露出した部分から前方ベアリング６００ａまでの領域には黄銅材質のプッシング１１を強制的に圧入して設置されるのでシャフト４が錆つくことを防止することができる。
また、ブシング１１ 外側面にはシーリング部材１２が設置されているのでベアリング側への水分浸透が防止される。

一方、シャフト４ 後段部中心には直結式モータを構成するロータ５が結合され、ロータ５内側にはステータ６が位置するようになり、ロータ５の後壁面１３ａ端から前方に延長形成された側壁面１３ｂ上には、マグネット設置面１３０を持つ曲折部が円周方向に沿って形成されていて、マグネット(M)をロータ５内面に付着する時、設置面１３０によってマグネット(M)の支持が行われるので、ロータの製作が容易になる。

また、ロータ５の後壁面１３ａ中心には貫通ホール１３１が備えられたハブ部１３２が形成され、ロータ５をシャフト４に結合させるためのボルト等の締結部材１５ｂが通過可能であり、ロータ５のハブ部１３２周辺には複数の冷却フィン１３３が放射状を成し、半径方向に所定の長さを持つように形成され、ロータ５の回転時、冷却フィン１３３が空気をステータ６方へ吹き入れてステータ６から発生する熱を冷却する。

この時、冷却フィン１３３はランシング加工によってロータ５の開口部の方を向くように形成され、ランシング加工によって形成された通孔１３４は通風孔の役割を果たすようになる。
ここで、ロータ５は鉄板材質として、プレス加工によって成形されるので、ロータを製作するのに必要な時間が非常に短くなり、ロータ製作時の生産性が向上する。

これと共に、ロータ５後壁面１３ａの各冷却フィン１３３と冷却フィンのとの間の領域にはエンボシング部１３５が形成されてロータ５の全体的な強度が向上して、エンボシング部１３５上には排水ホール１３６が形成されて、排水ホールを通じて水分排出が行われる。
そして、コネクタ１６は、樹脂材質として射出成形され、鉄板からなるロータ５とは振動モードが異なり、ロータ５の振動を減衰させてシャフト４に伝達する役目を果す。
そして、コネクタ１６のハブ内周面上にはセレーション１６４が形成されていてシャフト４の後段部に形成されたセレーション４００に形合することによってコネクタ１６を通じてロータ５の回転力がシャフト４にそのまま伝達される。

一方、図１３は、本発明によるドラム洗濯機の駆動部を構成するステータの他の実施例を表した斜視図である。
図１３を参照すれば、本実施例によるステータ６は、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）と、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）を包むインシュレータ１４４と、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）の歯部１５１に巻線するコイル１４２と、インシュレータ１４４と一体化して成形されてコア内側に突出形成される締結部１４３を備えたものである。

即ち、本実施例によるステータ６は、締結部が半径方向内側に３箇所以上突出した構造ではなく、全体的に一体化して半径方向の内側に延長形成された構造を有する。
この時、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）は、実施例と同様に、最下層から最上層に至るまで螺旋状を成しながらワインディングされて多層構造を成すが、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）のベース部１５０から半径方向の外側には複数の歯部１５１が半径方向に突出形成され、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）のベース部１５０にはコアのワインディング時に応力が減少するようにする凹溝１５２が形成されることをその特徴とする。

そして、締結部１４３の締結孔１４３の周辺には、タブ後壁部側に位置決定突起が形成された場合、ステータ組立時に形合するようにする位置決定溝１４３ｇが形成される。
一方、締結部１４３の締結孔１４３ 周辺に位置決定突起が形成され、タブ後壁部側には位置決定溝が形成されることもできることは勿論である。
その他、実施例では言及されているが、ここでは言及しなかった他の構成要素は実施例と同様に適用され、その作用も実施例と等しいので説明の重複を避けるためにこれ以上の説明は略する。

以上本発明の好適な一実施態様について説明したが、実施態様に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
例えば、ベアリングハウジング７のステータ締結部７ｂは、円筒状であるベアリング支持部７ａの半径方向の外側に延長形成されるが、半径方向に沿って所定距離ごとに段差になった段差領域７０ｂ−１だけからなる構造でも構わない。

また、円筒状であるベアリング支持部７ａの半径方向の外側に延長形成されるが、半径方向には段差のない平面構造を取りながら、円周方向に沿っては上向き面及び下向き面を反復的に持つ構造を取ることもできる。

一方、図１４は、本発明のまた他の実施例によるドラム洗濯機の構造を表した縦断面図で、本実施例のドラム洗濯機は洗濯水を保持し、駆動部を締結するための壁部及びベアリングを支持するスリーブ状のベアリング支持部１７が一体化して形成されるタブ２と、タブ２内側に回転可能に設置されるドラム３と、タブ２を貫通してドラム３に軸連結してモータの駆動力をドラムに伝達するシャフト４と、ベアリング支持部１７内側に位置し、シャフト４を支持する少なくとも一つ以上のベアリング６００ａと、シャフト４ 後段部に結合されてステータ６とともにモータを構成するロータ５と、ロータ５ 内側に位置し、ロータと共にモータを構成するようにタブ２のベアリング支持部１７外側に締結部材によって締結して固定されるステータ６を備えるが、ステータ６は、歯部１５１とベース部で構成された鉄板を最下層から最上層に至るまで螺旋状に回転させながら多層構造を成す環状のヘリカルタイプコア（ＨＣ）と、ヘリカルタイプコア（ＨＣ）を包むインシュレータ１４４と、コアの歯部１５１に巻線するコイル１４２と、インシュレータ１４４と一体化して成形されてコア内側に突出形成されてステータ６をベアリング支持部１７に締結されるようにする締結孔が備えられた締結部からなる。

この時、タブ２のベアリング支持部１７の外側領域には、モータのステータ６が、締結部材によって固定可能になるための複数の締結孔が形成されることは勿論である。
このように構成された締結部１４３の締結孔１４３ａには金属チューブ１４３ｐまたはスプリングピンが押さえられる。
そして、実施例において、タブ２及びベアリング支持部１７の双方ともプラスチック射出物で形成することもでき、タブ２はプラスチックでベアリング支持部１７はアルミニウム合金等の金属材質で形成することもできる。

また、更に望ましいのは、タブ２をプラスチックで射出成形の時、タブ２のベアリング支持部１７ 外側領域上にベアリング支持部とは別部材である金属材質のタブサポーティングプレート１８が埋められた状態に射出成形されるようにすることである。
その他、図示されてはいるが言及していない他の構成要素は実施例と等しく作用するので説明の重複を避けるためにこれ以上の説明は略する。
以上本発明の好適な一実施態様について説明したが、実施態様に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。

このように構成された本実施例における作用は次の通りである。
ステータ６に電流が流れてロータ５が回転するようになれば、ロータ５と結合されたシャフト４が回転するようになって、シャフト４はベアリング支持部１７内側に設置された前方ベアリング６００ａ 及び後方ベアリング６００ｂによって支持されて回転するようになる。

即ち、シャフト４の荷重は、前後方のベアリング６００ａ、６００ｂにそれぞれ伝達され、ベアリング６００ａに伝達された荷重はまたベアリング支持部１７に伝達する。
この時、ベアリング支持部１７に伝達された荷重はベアリング支持部１７がタブ２背面と一体化して成形されているので、ベアリング支持部１７は更に安定的に似シャフト４を支持することができる。

また、ベアリング支持部１７ 外側領域上にベアリング支持部とは別途のピースとして埋められた状態で射出成形される金属材質のタブサポーティングプレート１８によって、組立てラインでタブ後壁面に別途の補強用を重ねて当てなくてもよいばかりでなく、ＢＬＤＣモータをタブ壁面に直接附着してモータブ後壁部側のステータ６に対する支持力が確保される。
ここで、本発明の本質的な技術範囲は請求範囲に現われており、これと同等な範囲にある変形された形態は本発明に含まれるものと解釈されるべきである。。

本発明によるドラム洗濯機は次のような効果を提供する。
第一に、本発明のドラム洗濯機はモータ直結式構造であるので騷音及び故障発生、動力損失が減ることになって、ベアリングハウジングが金属材質の場合には熱的変形がないため乾燥機能を持つ製品への適用が可能である。
第二に、本発明のドラム洗濯機では、ロータ５が鉄板構造になってプレス成形によって製造可能であるため成形性に優れ、製造時間が非常に短くなって生産性向上が期待される。

第三に、本発明のドラム洗濯機では、ワインディングが容易な構造のヘリカルタイプコア（ＨＣ）を採択するによって母材の無駄使いが防止され、製造が容易になり、ステータ６の締結部の剛性を高めて騷音及び振動を減らして機械的な信頼性の向上及び寿命延長をはかることができる。

第四に、本発明のドラム洗濯機はロータと振動モードの違うコネクタが備えられてロータからシャフトに伝達される振動を低減させることができ、ベアリングハウジングのハウジング支持部から半径方向に開かれたステータ締結部７ｂによって、タブ２の後壁部の損傷なしにステータ６が堅くステータに支持されるだけでなくステータ６の同心度の維持に效果的である。

第五に、本発明のドラム洗濯機は、組立ラインでタブサポータを組立てなくてもよいことによって組立工程が単純化する效果があり、製品の修理及び交換の時にもサービスマンがより簡単に製品を維持補修することができるようになる効果がある。

第六に、本発明はステータの重さだけで１.５ｋｇ以上あり、回転速度が０〜２０００ＲＰＭまたはそれ以上の速度まで可変させながらドラムの回転を制御する洗濯機用ＢＬＤＣモータをタブ壁面に直接附着してモータブ後壁部側のステータに対する支持力が確保される。

既存直結式ドラム洗濯機の構造を概略的に表した縦断面図。 既存ステータ構造を表した斜視図。 図２の分割型コアを表した斜視図。 本発明による直結式ドラム洗濯機構造を概略的に表した縦断面図。 図４のＡ部拡大図であって、本発明によるドラム洗濯機の構造を表した縦断面図。 タブ後壁部構造を表した一部切り欠き斜視図。 図５のブラケット一体型ベアリングハウジング斜視図。 図７の背面斜視図。 図７のＩ−Ｉ線に沿った断面図。 図５のステータを表した斜視図。 図１０のヘリカルタイプコアを表した斜視図。 図１０のステータ要部平面図。 図１０のステータ要部斜視図。 本発明によるドラム洗濯機の駆動部を構成するステータの他の実施例を表した斜視図。 本発明の他の実施例によるドラム洗濯機の構造を表した縦断面図。

符号の説明

１ キャビネット
２ タブ
３ ドラム
４ シャフト
５ ロータ
６ ステータ
７ ベアリングハウジング
７ａ ベアリング支持部
７ｂ ステータ締結部
７０ｂ−１ 段差領域
７０−ｂ−２非段差領域
７０ｂ 締結ボス
７００ｂ 締結孔
７１０ｂ 位置決定溝
７２０ｂ リブ
７３０ｂ 通孔
７５０ａ 樹脂充填溝
１５３ リベット
１７ ベアリング支持部
１８ タブサポーティングプレート

Claims (24)

1. 洗濯水を保存する、プラスチック材質のタブと、
   前記タブ内側に回転可能に設置されるドラムと、
   前記タブを貫通して前記ドラムに軸連結してモータの駆動力を前記ドラムに伝達するシャフトと、
   前記シャフトを支持する少なくとも一つ以上のベアリングと、
   前記ベアリングを支持するスリーブ状のベアリング支持部と, 前記ベアリング支持部から半径方向に延長形成され、かつ締結孔を有するステータ締結部とからなり、前記ベアリング支持部及び前記ステータ締結部は、前記タブの後壁部内部にインサートされ、前記締結孔のみがタブ外部に露出するベアリングハウジングと、
   前記シャフト後段部に結合するロータと、
   前記ロータ内側に位置し、前記ロータとともにモータを構成するように前記ベアリングハウジングの前記ステータ締結部に締結されるステータとを備えることを特徴とするドラム洗濯機。
2. 前記ステータは、
   コアと、
   前記コアを包むインシュレータと、
   前記コアの歯部に巻線するコイルと、
   前記インシュレータと一体化して成形されて前記コア内側に延長形成され、前記ステータを前記ベアリングハウジングに締結されるようにする締結孔が備えられた締結部とからなることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
3. 前記ステータは、
   ヘリカル構造で積層されるコアと、
   前記コアを包む絶縁材質のインシュレータと、
   前記コアの歯部に巻線するコイルと、
   前記インシュレータと一体化して成形されてコア内側に突出形成される３個以上突出して形成される締結部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
4. 前記ベアリングハウジングのステータ締結部は、
   円筒状であるベアリング支持部の半径方向の外側に延長形成され、
   半径方向に沿って所定距離ごとに段差になるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
5. 前記ベアリングハウジングのステータ締結部は、
   円筒状であるベアリング支持部の半径方向の外側に延長形成され、
   円周方向に沿って上向き面及び下方面を反復的に持つように折り曲げられた構造で形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
6. 前記ベアリングハウジングのステータ締結部は、
   円筒状であるベアリング支持部の半径方向の外側に延長形成され、
   半径方向に沿って所定距離ごとに段差になるように形成されると同時に、
   円周方向に沿って上向き面及び下方面を反復的に持つように折り曲げられた構造を持つように形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
7. 前記ステータの締結以前に前記ステータの同心状態を維持するために前記ステータの位置を決定する位置決定部が、前記ステータ締結部と前記ステータにそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
8. 前記ステータ締結部に備えられた締結孔周辺には、
   前記ステータの締結時に加えられる締結力によって後壁部のプラスチックが破損しないようにステータ締結部から突出する突出ボスが形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
9. 前記ステータ締結部上には、前記タブとともに射出成形の際、樹脂との結合力を高めるため、リブが形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
10. 前記リブは、円周方向に沿って形成されることを特徴とする請求項９に記載のドラム洗濯機。
11. 前記リブ上にステータ締結孔を持つ締結ボスが備えられることを特徴とする請求項９に記載のドラム洗濯機。
12. 前記ベアリングハウジングのステータ締結部は、
    円筒状であるベアリング支持部の半径方向の外側に延長形成され、
    複数に分岐されて放射状構造を成すことを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
13. 前記コアは、
    最下層から最上層に至るまでスパイラル形態でワインディングされた多層構造からなり、
    前記コアのベース部から半径方向の外側には複数の歯部が半径方向に突出形成され、
    前記コアのベース部にはコアのワインディングの際、応力が減少するようにする凹溝が備えられることを特徴とする請求項２に記載のドラム洗濯機。
14. 前記コアはベース部に形成された通孔を貫くリベットによってリベッティングされて結合されることを特徴とする請求項１３に記載のドラム洗濯機。
15. 前記コアのワインディング開始部位とワインディング終了部はそれぞれ接続するベースの所定部位に溶接して接合されることを特徴とする請求項１３に記載のドラム洗濯機。
16. 前記凹溝は四角形あるいは台形であることを特徴とする請求項１３に記載のドラム洗濯機。
17. 前記締結部の高さは、コア全体の積層高さの２０％以上であることを特徴とする請求項２に記載のドラム洗濯機。
18. 前記締結部の締結孔には、スプリングピンが設置されることを特徴とする請求項２に記載のドラム洗濯機。
19. 前記締結部の締結孔には、金属チューブが圧入されることを特徴とする請求項２に記載のドラム洗濯機。
20. 前記ステータ締結部は、前記ベアリング支持部と一体化して形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
21. 前記ベアリングハウジングは、前記タブの後壁部と一体化して形成されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
22. 前記ベアリングハウジングは、前記タブの後壁部にインサート射出成型されることを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
23. 前記位置決定部は、前記ステータ締結部またはステータのいずれかにおいて突起からなり、他方は溝からなることを特徴とする請求項７に記載のドラム洗濯機。
24. 前記ステータの位置決定部は突起からなり、前記ステータ締結部の位置決定部は溝からなることを特徴とする請求項２３に記載のドラム洗濯機。

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