JP3239091B2 - 洗濯機 - Google Patents
洗濯機Info
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- D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
- D06F37/02—Rotary receptacles, e.g. drums
- D06F37/12—Rotary receptacles, e.g. drums adapted for rotation or oscillation about a vertical axis
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- D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
- D06F37/24—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a vertical axis
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Retarders (AREA)
Description
特に、洗濯脱水槽および攪拌翼の減速機構に関するもの
である。
機では、一般に、洗いおよびすすぎ時には、洗濯脱水槽
内の攪拌翼だけが低速で駆動され、脱水時には、洗濯脱
水槽の内槽および攪拌翼がともに高速で駆動されてい
る。このための減速機構としては、モータからの駆動力
を攪拌翼に伝達する遊星歯車機構と、遊星歯車機構に外
装して設けられてモータからの駆動力を内槽に伝達する
中空軸とを有している。中空軸では、モータからの駆動
力の伝達がクラッチ機構によって断続され、ブレーキ機
構によって回転が停止される。ブレーキ機構は、中空軸
の一部を構成する環状のブレーキドラムを有し、ブレー
キドラムの内部に、遊星歯車機構の内歯車が一体回転可
能に接続されている。
は、以下のものが知られている。 ブレーキドラムと内歯車との両部材を互いにはまりこ
むようなカップ状に形成し、そのカップ状の底面部分同
士を、凹凸嵌合により接続する。この構造の内歯車で
は、内周面のギア歯と、底面部分の凹凸嵌合部分とが軸
方向に離れるので、攪拌翼に過負荷がかかる場合等に、
内歯車が捩じれ変形して、内歯車のギア歯に噛み合いに
よるギア騒音が生じる場合がある。
状に形成し、ブレーキドラムの内周面のキー溝と内歯車
の外周面のキー溝との両キー溝にキーを嵌合して、両部
材を接続した構造。この構造では、ブレーキドラムと内
歯車とは周面同士で接続されているので、上述のでの
不具合を防止することができる。一方では、キー溝がブ
レーキドラムを部分的に変形し易くし、ブレーキドラム
が不均一に変形し易い。その結果、ブレーキドラムの真
円度等の形状精度が低下して、ブレーキ動作時にブレー
キシューがブレーキドラムの外周面に片当たりする等に
よって、ブレーキ騒音を生じる場合がある。
の発生を回避するために、ブレーキドラムや内歯車を変
形しないように厚肉に形成することも考えられるが、部
品コストや加工コストの増加を招くことが懸念される。
そこで、本発明の目的は、上述のような技術的課題を解
決し、騒音を防止できる洗濯機用減速機構を備えた洗濯
機を提供することである。
め、請求項1に係る発明の洗濯機は、脱水槽に連結され
て一体回転する外軸と、攪拌翼に連結されて一体回転す
る内軸と、外軸に内装される環状の内歯車、および内歯
車と噛合しながら回転し、且つ内軸に連結される遊星歯
車を有する歯車機構とを備える洗濯機において、内歯車
は、外軸と別体で形成されてこの内歯車の内周面に遊星
歯車と噛合するギア歯を有しつつ外周面にセレーション
を有し、外軸の内周面には、内歯車の外周面に対して滑
りが生じないように、内歯車の外周面と係合するセレー
ションを有し、内歯車は、内歯車にかかる負荷を分散で
きるように外軸にセレーション係合していることを特徴
とする。
すなわち、内歯車の外周面のセレーションと外軸の外周
面のセレーションとは互いに係合するので、外軸と内歯
車とが一体回転することができる。例えば、洗濯、すす
ぎ時には、脱水槽および外軸の回転が停止され、歯車機
構を介して内軸および攪拌翼が回転される。また、脱水
時には、内歯車および遊星歯車が一体的に外軸とともに
回転し、それによって脱水槽および攪拌翼が一緒に高速
回転する。
て、内歯車にかかる負荷を分散できる結果、駆動伝達時
の内歯車の変形を防止でき、内歯車と遊星歯車の噛み合
い時のギア騒音を低減することができる。また、外軸の
内周面のセレーションは、全周にわたる波形に形成され
ているので、外軸が不均一に変形することを防止できる
結果、外軸を薄肉化して安価に製造することができる。
記載の洗濯機において、外軸および内歯車のセレーショ
ンは、インボリュートセレーションであることを特徴と
する。この構成によれば、請求項1にかかる発明の作用
に加えて、以下の作用を奏する。すなわち、セレーショ
ンを全周に容易且つ高精度に加工できる。従って、内歯
車および外軸の不均一な変形を確実に防止して、ギア騒
音を確実に防止できる。
ことで、外軸にかかる負荷を確実に全周に分散させて小
さくできるので、外軸を確実に薄肉化することができる
結果、外軸をより安価に製造することができる。請求項
3に係る発明の洗濯機は、請求項1または2記載の洗濯
機において、内歯車は、樹脂で形成されたことを特徴と
する。
載の発明の作用に加えて、内歯車は、樹脂で形成されて
いるので、遊星歯車との噛み合い時にギア騒音をより一
層少なくすることができる。請求項4に係る発明の洗濯
機は、請求項1乃至3の何れかに記載の洗濯機におい
て、洗濯、すすぎ時に脱水槽の回転を停止するために、
外軸の外周面に巻きつくブレーキ部材が設けられている
ことを特徴とする。
かに記載の発明の作用に加えて、外軸の内周面のセレー
ションは全周に波形に形成されることによって、外軸の
変形が不均一になることを防止できるので、外軸の外周
面の形状精度を維持できる結果、ブレーキ部材が外軸の
外周面に巻きつく際の片当たり等によるブレーキ騒音を
防止することができる。特に、セレーションがインボリ
ュートセレーションである場合には、外軸の不均一な変
形を確実に防止して、ブレーキ騒音を確実に防止でき
る。
添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明の実施の形態にかかる洗濯機用減速機構を備えた洗濯
機の概略構成の側面断面図である。この洗濯機は、箱状
のハウジング1と、ハウジング1の内部に洗濯脱水槽と
して、つり棒(図示せず)に支持された外槽2と、外槽
2内に回動可能に設けられ、表面に多数の小孔3aを有
した脱水槽としての内槽3とを備えている。ハウジング
1内上部には、給水弁7、管5等を含む給水機構が設け
られており、外部の水道等の給水設備(図示せず)に接
続される管6から洗浄水を内部に供給する。洗浄水は外
槽2内に溜められ、洗濯物は内槽3内に収容される。内
槽3および、内槽3内の底部に設けられた攪拌翼11
は、駆動装置12によって駆動される。洗いおよびすす
ぎ時には攪拌翼11のみが一方向または両方向に回転
し、脱水時には攪拌翼11および内槽3がともに高速で
一方向に回転する。洗い後の洗浄水は、排水弁10、管
9を通じて排水される。
3と、モータ13の出力軸14に接続された小プーリ1
5と、大プーリ18と、大プーリ18と小プーリ15と
に巻き掛けられたベルト19と、ベルト19によって伝
達されたモータ13の回転を内槽3と攪拌翼11に伝達
するための減速機構としての軸受部16とを有してい
る。
られており、大プーリ18に接続されて、モータ13の
駆動力を入力される。また、軸受部16の上部には、中
空軸状の支持軸20と、支持軸20の中心に同軸に配置
された内軸21とが回動自在に支持されている。支持軸
20は内槽3の底面に連結されている。また、内軸21
は攪拌翼11に連結されている。
図3は、軸受部の一部断面下面図である。軸受部16
は、外槽2の底面2aに圧入固定された上ベアリング2
2およびオイルシール23を有しており、これら上ベア
リング22およびオイルシール23によって、支持軸2
0が水密且つ回転自在に保持されている。また、支持軸
20の内部には、内軸21が回転自在に挿通されてい
る。
固定されたギアケース24と、ギアケース24内に設け
られて、駆動軸17から入力されるモータ13の駆動力
を減速して内軸21に伝達するための歯車機構25と、
駆動軸17から入力されるモータ13の駆動力を支持軸
20へ伝達/遮断するためのクラッチ機構26と、内槽
3の回転を制止するためのブレーキ機構27とを有して
いる。
合固定された小径部28および歯車機構25の側方を取
り囲む大径部29を有する上部ギアケース30と、駆動
軸17に遊嵌された円筒部31および円筒部31の上端
から外方へ張り出したフランジ部32を有する下部ギア
ケース33とを備えている。下部ギアケース33のフラ
ンジ部32は上部ギアケース30の大径部29の下端に
結合されており、支持軸20とギアケース24とが一体
に回転されるようになっている。つまり、この実施形態
では、支持軸20およびギアケース24によって、内槽
3を駆動するための中空状の外軸が構成されている。ギ
アケース24の周囲は、外槽2の下面にボルト34で固
定された軸受カバー35で囲まれており、この軸受カバ
ー35に固定された下ベアリング36によって、下部ギ
アケース33が回動自在に保持されている。
定された太陽ギア37と、上部ギアケース30の大径部
29の内周面に接続された内歯車38と、太陽ギア37
および内歯車38に噛合して太陽ギア37の周りを回転
する遊星歯車39とが備えられている。遊星歯車39
は、一端が内軸21の下端に固定されたギア保持体40
によって回転自在に保持されている。また、内歯車38
は、大径部29に内装されており、大径部29と別体で
形成されている。
0の大径部29からなるブレーキドラムと、このブレー
キドラムの外周面に沿って略U字状に屈曲されたブレー
キバンド48と、ブレーキバンド48のブレーキドラム
との接触面側に貼着されたブレーキシュー49と、揺動
軸47によって回動自在に支持されて、上述のクラッチ
機構26と連動するブレーキレバー50とが備えられて
いる。ブレーキバンド48は、一端がボルト51によっ
て軸受カバー35に固定されており、他端がブレーキレ
バー50に係止されている。
には、付勢手段としてのブレーキスプリング52が外装
されており、このブレーキスプリング52の弾性力によ
って、ブレーキレバー50がブレーキバンド48を引っ
張る方向に付勢されている。すなわち、通常の状態で
は、ブレーキレバー50によってブレーキバンド48が
引っ張られて、ブレーキシュー49が接触面でブレーキ
ドラムを周囲から締め付けて、ブレーキシュー49がブ
レーキドラムの外周面の接触面に密着しており、ブレー
キドラムの回動が制止されている。また、図3に示すよ
うに、ブレーキレバー50が実線で示す状態から二点鎖
線で示す状態に変位されてブレーキバンド48が緩めら
れると、上部ギアケース30の制動が解除されて、上部
ギアケース30が自由回転状態となる。
キドラムの外周面にブレーキシュー49が密着して、ブ
レーキドラムが制動されている。また、クラッチ機構2
6による駆動連結は解除されており、駆動軸17の回転
は下部ギアケース33に伝達されず、内槽3は回転しな
い。一方、駆動軸17の回転は、駆動軸17に固定され
た太陽ギア37を介して遊星歯車39に伝達される。こ
のとき、内歯車38が接続された上部ギアケース30は
制動されているので、遊星歯車39は、内歯車38に噛
み合いながら太陽ギア37の回りを公転する。この遊星
歯車39の公転は、ギア保持体40を介して内軸21に
伝達されて、内軸21を低速回転させる。これにより、
内軸21に固定された攪拌翼11が低速回転される。
められるとともに、クラッチ機構26により駆動連結さ
れ、駆動軸17と下部ギアケース33とが連結される。
従って、モータ13の駆動力が、駆動軸17に入力され
て、ギアケース24を介して支持軸20に伝達されて、
内槽3を高速回転させる。このとき、駆動軸17および
上部ギアケース30が共に同速度で回転されるから、遊
星歯車39は、太陽ギア38の周囲を駆動軸17と同速
度で公転回転される。その結果、内軸21が上部ギアケ
ース30と同速度で高速回転されて、内軸21に固定さ
れた攪拌翼11が高速回転される。すなわち、脱水行程
時には、内槽3および攪拌翼11が一体的に高速回転さ
れる。
は、以下の接続構造によって互いに接続されている。図
4は、洗濯機の軸受部の主要部の分解斜視図である。図
5は、図3の接続構造の主要部の拡大断面図である。接
続構造は、例えば、互いに係合する一対のセレーション
からなり、より具体的にはインボリュートセレーション
であり、一対の凸部と凹部とが互いに嵌合して構成され
ている。すなわち、ブレーキドラムの内周面に、内歯車
38の外周面が嵌め込まれており、内歯車38の外周面
に凸部として波形の歯38aが形成され、ブレーキドラ
ムの内周面に形成された波形の歯29a同士の間に凹部
が区画され、これらの凹部と凸部とが互いに嵌合状態で
係合しあっている。凹部と凸部とは、全周で係合してい
る。この接続構造によって、内歯車38とブレーキドラ
ムとは、略同軸に位置決めされ、且つ相対回転変位を規
制されて一体回転することができる。
ションを構成する一対の凸部と凹部とが、インボリュー
ト曲線を含む歯形を有した歯で形成されている。例え
ば、上述の歯38aおよび歯29aがインボリュート歯
形を有しており、互いに同じ個数、モジュール、および
圧力角(例えば、45度)を有している。この歯形で
は、通常の歯車のギア歯と同様にして容易且つ高精度に
加工して得られる。
30の大径部29からなる環状の部分である。ブレーキ
ドラムは、金属材で形成されており、耐摩耗性を有して
いる。この大径部29の内周面には、インボリュートセ
レーションを構成する上述の多数の歯29aが形成され
ている。これらの歯29aは、軸方向に延びて、内周面
の全周に規則的に連続する波形に形成されている。
がブレーキドラムを締め付ける際や、内歯車38からの
負荷によって、ブレーキドラムの変形が全体でほぼ均一
になり、ブレーキシュー49との接触を適正に維持でき
るように、歯29aの大きさ等が設定されている。例え
ば、ブレーキドラム外径90ミリ、内径80.55ミ
リ、歯29aの高さ1.5ミリ、歯数108とされてい
る。
ー49の接触する接触面が、大径部29の外周面の一部
に設定されており、接触面と歯29aとは、軸方向にほ
ぼ同じ位置に配置されている。内歯車38は、樹脂材で
円筒状に形成されており、その内周面に歯車を構成する
ための複数のギア歯38bが形成され、外周面にインボ
リュートセレーションを構成する複数の歯38aが形成
されている。この歯38aは、軸方向に延びて、外周面
の全周に規則的に連続する波形に形成されている。この
歯38aは、モータ13のトルク伝達に要する強度を満
たすように、例えば、歯数や大きさ等を設定されてい
る。また、歯38aは、内歯車38の軸方向の一部にあ
り、ギア歯38bとほぼ同じ軸方向位置に配置されてい
る。
ーキドラムとを一体回転可能に接続している。攪拌翼1
1だけが駆動される際には、内歯車38はブレーキ機構
27によって制止され、内歯車38は、遊星歯車39か
ら回転させる方向の負荷(反力)を受ける。この負荷
は、接続構造およびブレーキドラムを介して、ブレーキ
シュー49によって受け止められる。
シュー49からの締め付け力と、内歯車38からの負荷
とを受けているが、後述するようにして負荷を分散し
て、ブレーキドラムの不均一な変形を防止している。そ
の結果、ブレーキドラムの外周面の真円度等の形状精度
を維持でき、ブレーキドラムの円形断面が歪むようなこ
とを防止できる。従って、ブレーキドラム外周面に巻き
つくブレーキシュー49が、ブレーキドラムの接触面に
片当たりすることを防止できるので、接触面に確実に接
触でき、ブレーキ騒音を防止できる。
荷による内歯車38の変形も、後述するようにして抑制
されているので、内歯車38と遊星歯車39との噛み合
いを適正に保つことができ、ギア騒音を防止することが
できる。また、セレーション係合によって、全周にある
複数の凹凸が嵌合しているので、がたつきなく確実に接
続することができる。また、過負荷がかかるような場合
であっても、負荷を全周に分散できるので、がたつきが
生じ難い。その結果、がたつきに起因する騒音を防止す
ることができる。
38とブレーキドラムとを高い同心度で接続することが
できるので、歯車機構25の組み立て精度を高めること
ができ、内歯車38のギア騒音を低減することができ
る。このように本実施の形態によれば、ブレーキドラム
内周面は、セレーションによって全周に規則的な波形に
形成されているので、ブレーキドラムにかかる負荷や加
工時の力等によって、ブレーキドラムの変形が不均一に
なることを防止できる結果、ブレーキドラムの形状精度
を維持できる。従って、上述のブレーキ騒音を防止する
ことができる。なお、ブレーキドラムの内周にキー溝が
4箇所に分散して配置された従来の場合には、ブレーキ
ドラムの円形断面が四角形になるような不均一な変形を
生じ易く、上述のブレーキ騒音を生じる虞がある。
内歯車38の全周と係合して接続されているので、内歯
車38からブレーキドラムにかかる負荷を全周に分散さ
せて受け止めることができる結果、ブレーキドラムの形
状精度をより確実に維持できる。従って、ブレーキ騒音
を確実に防止することができる。また、ブレーキドラム
では、歯29aと接触面とが軸方向に略同じ位置に配置
されていることで、ブレーキ動作時のブレーキシュー4
9による力を内歯車38で支えることができるので、ブ
レーキドラムの変形を抑制し易く、その結果、ブレーキ
騒音をより一層確実に防止することができる。
ションで接続されているので、内歯車38にかかる負荷
を全周で均一化して受けることができる結果、内歯車3
8の変形を防止できる。従って、内歯車38と遊星歯車
39との噛み合いを適正に保つことができ、ギア騒音を
防止することができる。特に、内歯車38は、その外周
面でブレーキドラムと接続されており、しかも、内歯車
38の歯38aとギア歯38bとは軸方向に略同じ位置
とされていることで、駆動伝達時に、内歯車38の捩じ
れ変形を抑制できるので、上述のギア騒音を確実に防止
できる。
よって、遊星歯車39との噛み合い時に、ギア騒音をよ
り一層少なくすることができる。また、セレーションは
インボリュートセレーションであることによって、高精
度な加工が容易であることから、高精度な接続を実現で
きるので、内歯車38およびブレーキドラムにかかる負
荷を全周に均一に確実に分散できるので、部分的にかか
る力を小さくできるとともに、内歯車38およびブレー
キドラムの全体の変形が不均一になることを確実に防止
できる結果、ギア騒音やブレーキ騒音を確実に防止でき
る。
たブレーキドラムでは、ブレーキドラムの不均一な変形
を防止できるので、ブレーキドラムを薄肉化することが
でき、その結果、安価に製造することができる。特に、
インボリュートセレーションでは、ブレーキドラムにか
かる負荷を確実に全周に分散させて低減できるので、ブ
レーキドラムを確実に薄肉化することができる結果、ブ
レーキドラムをより安価に製造することができる。例え
ば、板金材の成形によるブレーキドラムの製造が考えら
れる。しかも、インボリュートセレーションでは加工も
容易である。
は、インボリュートセレーションについて説明したが、
これに限定されない。例えば、三角セレーションを考え
ることができる。要は、一対の互いに係合できるセレー
ションがあればよい。また、上述の実施の形態では、ブ
レーキドラム内周にセレーションが形成されていたが、
ブレーキドラム以外の外軸の部分に設けられてもよい。
種々の設計変更を施すことが可能である。
ション係合によって、内歯車にかかる負荷を分散できる
ので、内歯車の変形を防止して、内歯車の噛み合い時の
ギア騒音を低減することができる。また、内歯車とセレ
ーションで係合する外軸が不均一に変形することを防止
できるので、外軸を薄肉化して安価に製造することがで
きる。
にかかる発明の効果に加えて、以下の効果を奏する。す
なわち、インボリュートセレーションとすることで、高
精度な加工で、内歯車および外軸の変形を確実に防止で
きる結果、ギア騒音を確実に防止できる。また、加工が
容易であるのに加えて、高精度加工と負荷の低減とによ
って外軸を確実に薄肉化することができる結果、板金材
の成形等を利用して、外軸をより安価に製造することが
できる。
または2にかかる発明の効果に加えて、樹脂製の内歯車
は、遊星歯車との噛み合い時にギア騒音をより一層少な
くすることができる。請求項4に記載の発明によれば、
請求項1乃至3の何れかにかかる発明の効果に加えて、
内歯車とセレーション係合する外軸では、外軸の変形が
不均一になることを防止できるので、ブレーキ部材が外
軸の外周面に巻きつく際のブレーキ騒音を防止すること
ができる。特に、インボリュートセレーションである場
合には、外軸の不均一な変形を確実に防止して、ブレー
キ騒音を確実に防止できる。
えた洗濯機の概略構成の側面断面図である。
る。
る。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】脱水槽に連結されて一体回転する外軸と、 攪拌翼に連結されて一体回転する内軸と、 外軸に内装される環状の内歯車、および内歯車と噛合し
ながら回転し、且つ内軸に連結される遊星歯車を有する
歯車機構とを備えた洗濯機において、 内歯車は、外軸と別体で形成され、その内周面に遊星歯
車と噛合するギア歯を有し、外周面にセレーションを有
し、 外軸の内周面には、内歯車の外周面に対して滑りが生じ
ないように、内歯車の外周面と係合するセレーションを
有し、 内歯車は、内歯車にかかる負荷を分散できるように外軸
にセレーション係合している ことを特徴とする洗濯機。 - 【請求項2】請求項1記載の洗濯機において、 外軸および内歯車のセレーションは、インボリュートセ
レーションであることを特徴とする洗濯機。 - 【請求項3】請求項1または2記載の洗濯機において、 内歯車は、樹脂で形成されたことを特徴とする洗濯機。
- 【請求項4】請求項1乃至3の何れかに記載の洗濯機に
おいて、 洗濯、すすぎ時に脱水槽の回転を停止するために、外軸
の外周面に巻きつくブレーキ部材が設けられていること
を特徴とする洗濯機。
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