JP5274703B1 - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】洗濯機1は、洗濯物を収容するための洗濯槽3と、洗濯槽3内の洗濯液を洗濯槽3の底部12から汲み上げて洗濯槽3内に戻すための揚水路18と、モータ4と、洗濯槽3の底部12に設けられた揚水翼5と、洗濯槽3内に設けられた回転翼6とを含む。揚水翼5は、モータ4の出力軸29に直結されていて、モータ4の駆動力を受けて相対的に高速回転することによって洗濯槽3内の洗濯液を底部12から揚水路18へ送り込む。回転翼6は、減速機構60を介して揚水翼5に連結されており、揚水翼5の回転力を受けて相対的に低速回転することによって洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する。
【選択図】図1
Description
洗濯物を撹拌する回転翼には、洗濯機の最大定格に対応した量の水および洗濯物が負荷としてかかる一方で、回転翼の回転に起因する洗濯物の痛みを防止する必要がある。そのため、回転翼は、洗濯物を傷めないように比較的低速で回転させつつ、前述した負荷に応じた高トルクで駆動させる必要がある。逆に、揚水翼の場合、揚水通路内で上昇させる洗濯液の量を多くすることで揚水効果を高めるためには、揚水翼を比較的高速で回転させる必要があるが、揚水翼の駆動トルクは、洗濯液を揚水通路内で上昇させるだけの最低限のトルクであればよい。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、モータの小型軽量化および揚水効果の向上を図ることができる洗濯機を提供することを目的とする。
請求項4記載の発明は、前記洗濯槽の底部は、前記回転翼側の第1底壁と、前記第1底壁よりも前記回転翼から離れた第2底壁とを含む2重構造であり、前記揚水翼は、前記第1底壁と前記第2底壁との間に配置されていて、前記外輪歯車は、前記第1底壁に固定されていることを特徴とする、請求項3記載の洗濯機である。
請求項6記載の発明は、前記洗濯槽内において前記揚水羽根側の領域と、前記揚水路とが連通していることを特徴とする、請求項5記載の洗濯機である。
このように、高速・低トルクで駆動させたい(高速・低トルク側の)揚水翼をモータの出力軸に直結する一方で、低速・高トルクで駆動させたい(低速・高トルク側の)回転翼を、減速機構経由でモータの出力軸に連結し、減速機構を介して駆動している。そのため、モータの小型軽量化を図りつつ、より小型軽量のモータを用いて揚水効果の向上を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、揚水翼は、洗濯槽の底部側に位置することによって、洗濯槽の底部の洗濯液を効率的に揚水路へ送り込むことができ、その分、揚水効果の一層の向上を図ることができる。
請求項5記載の発明によれば、揚水翼では、複数の揚水羽根が、揚水翼の回転に伴って、洗濯槽の底部の洗濯液を効率的に揚水路へ送り込むことができる。
請求項7記載の発明によれば、直線状に延びた揚水羽根は、揚水翼が正転方向および逆転方向のいずれの方向に回転しても、洗濯槽の底部の洗濯液を効率的に揚水路へ送り込むことができる。
図1は、この発明の一実施形態に係る洗濯機1の内部構造の模式的な断面図である。図2は、図1の要部拡大図である。図3は、図2に示された要部についての模式的な分解斜視図である。
なお、洗濯機1の方向について言及する場合には、図1における洗濯機1の姿勢を基準とする。つまり、図1の上下方向が、洗濯機1の上下(縦)方向であり、図1の左右方向が、洗濯機1の左右(横)方向である。また、上方から見た場合を「平面視」といい、下方から見た場合を「底面視」ということにする。
水槽2は、いわゆる外槽であって筐体に固定されている。水槽2は、上下方向に延びる円筒状である。水槽2は、上下方向に延びる円筒状の側壁7と、左右に平坦に延びて側壁7の下端を塞ぐ底壁8を一体的に有している。水槽2の上端は、側壁7の上端縁によって区画された開口9となっていて、水槽2の内部を上方へ露出させている。底壁8の円中心位置には、丸い貫通孔30が形成されている。
また、洗濯槽3の開口13は、水槽2の開口9に対して下から連通している。連通状態の開口9および13は、洗濯物の出入口14を構成している。洗濯物は、出入口14を介して洗濯槽3に対して出し入れされる。
第1底壁15は、左右に平坦に延びる板状であって、洗濯槽3の側壁10の下端部に接続されている。第1底壁15には、洗濯槽3の底壁11に接続されない部分(図1における左端部)が存在し、この部分には、上下に延びるカバー17が連結されている。カバー17は、たとえば略U字の平断面を有する溝状である。カバー17は、側壁10における最寄りの部分に対して、洗濯槽3の内側から対向した状態で接続され、側壁10に沿って上方に延びている。カバー17と、側壁10における最寄りの部分(カバー17に対向している部分)とは、一体となって、管状の揚水路18を構成している。つまり、揚水路18は、洗濯機1の一部として洗濯槽3に設けられている。揚水路18は、開口13の手前側まで、側壁10に沿って上方に延びている。揚水路18の下端には、第1底壁15と第2底壁16との間の空間100に対して横から連通する取込口19が設けられている。揚水路18の上端には、洗濯槽3内に連通する噴出口20が設けられている。
第2軸32は、水槽2の底壁8の貫通孔30に対して下から挿通されている。底壁8において貫通孔30を縁取る部分と第2軸32との間には、環状の軸受34が介挿されており、第2軸32は、底壁8(水槽2)によって回転可能に支持されている。また、第2軸32では、上端が、洗濯槽3の第2底壁16の挿通孔26に対して下から嵌め込まれていて、フランジ33が、挿通孔26を取り囲みつつ第2底壁16に対して下から固定されている。これにより、第2軸32は、洗濯槽3に連結されていて、洗濯槽3は、水槽2の底壁8によって回転可能に支持されている。
揚水翼5は、図3および図4に示すように、上下に薄く、平面視で円形をなす円板形状である。揚水翼5には、下側ボス45と、揚水羽根46と、上側第1ボス47と、上側第2ボス48とが一体的に設けられている。
図3を参照して、下側ボス45は、揚水翼5の下面5Aから下方へ突出した円管状であって、揚水翼5と同軸状をなしている。図4を参照して、揚水羽根46は、凸状のリブであって、揚水翼5の下面5Aに複数枚(ここでは10枚)設けられている。各揚水羽根46は、下側ボス45の外周面から、下側ボス45(つまり揚水翼5の円中心)を基準とする径方向に沿って直線状に延びている。そのため、複数枚の揚水羽根46は、全体で、揚水翼5の円中心から放射状に延びている。図3を参照して、揚水翼5の上面5Bは、平坦面である。そして、上側第1ボス47は、揚水翼5の上面5Bから上方へ突出した中空円筒状であって、揚水翼5と同軸状をなしている。上側第1ボス47の外周面の全域には、上下に延びるギア歯49が多数形成されている。上側第1ボス47においてギア歯49が形成された部分は、太陽歯車50を構成している。ギア歯49が形成された上側第1ボス47が揚水翼5の一部であることから、太陽歯車50は、揚水翼5に固定されている。
図2を参照して、揚水翼5(厳密には、上側第1ボス47および上側第2ボス48以外の部分)は、各揚水羽根46を下に向けた状態で、第1底壁15と第2底壁16との間の空間100に配置されている。つまり、揚水翼5は、洗濯槽3の底部12に設けられている。揚水翼5において、上側第1ボス47は、第1底壁15の挿通孔22に嵌まり込んでいて、上側第2ボス48は、挿通孔22よりも上方へはみ出ている。この状態で、モータ4の出力軸29における第1軸31の上端部の雄セレーション36が、下側ボス45および上側第1ボス47のそれぞれの中空部分に対して下から挿通されていて、上側第1ボス47の内周面の雌セレーション52に対して嵌合(セレーション嵌合)している。これにより、第1軸31は、揚水翼5に連結されていて、揚水翼5と一体回転可能である。このように、揚水翼5は、第1軸31(モータ4の出力軸29)に直結されている。
次に、回転翼6について説明する。回転翼6は、いわゆるパルセータである。図3を参照して、回転翼6は、上下に薄く、平面視で円形をなす円板形状である。回転翼6には、ボス54と、撹拌羽根55と、キャリア56とが一体的に設けられている。
ここで、この洗濯機1は、減速機構60(たとえば請求項1における減速機構に相当する)を含んでいる。減速機構60は、前述した外輪歯車25および太陽歯車50と、複数の遊星歯車61とを含んでいる(後述する図5も参照)。遊星歯車61は、支持ボス58と同数(ここでは、4つ)設けられている。個々の遊星歯車61は、上下に延びる中心軸を有する中空円筒状であり、その外周面の全域には、上下に延びるギア歯62が多数形成されている。それぞれの遊星歯車61の中空部分に対して、いずれかの支持ボス58が上から挿通され、ねじ66が、各支持ボス58のねじ穴59に対して下から組み付けられている。これによって、各遊星歯車61は、支持ボス58から外れ不能となった状態で、回転翼6の支持ボス58によって回転可能に支持されている。ねじ66は、洗濯機1の一部である。
図5を参照して、減速機構60では、複数の遊星歯車61が、(太陽歯車50の)周方向に等しい間隔を隔てて並びつつ太陽歯車50を取り囲み、太陽歯車50と噛み合っている。また、外輪歯車25は、太陽歯車50と噛み合った状態にある全ての遊星歯車61を取り囲みつつ、各遊星歯車61と噛み合っている。そのため、遊星歯車61を支持する回転翼6は、減速機構60(遊星歯車61および太陽歯車50)を介して、太陽歯車50を有する揚水翼5に連結されている。
ここで、図5を参照して、外輪歯車25が洗濯槽3の底部12(第1底壁15)に固定されていることから、全ての遊星歯車61は、揚水翼5(太陽歯車50)の回転に伴って、太陽歯車50と噛み合った状態で太陽歯車50のまわりを公転する。遊星歯車61の公転方向には、符号Z(ゼット)を付している。そして、全ての遊星歯車61が公転することによって、これらの遊星歯車61を支持する回転翼6は、遊星歯車61の公転方向Zに沿って、揚水翼5よりも低速で回転する。図2を参照して、回転する回転翼6の撹拌羽根55は、洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する。このとき、揚水翼5と回転翼6とは同一方向(前述した公転方向Z)に回転している。つまり、減速機構60は、揚水翼5と回転翼6とを同一方向に回転させつつ、回転翼6を揚水翼5よりも低速に回転させる。
以上のように、この洗濯機1では、洗濯槽3内の洗濯液を揚水路18へ送り込む揚水翼5が、モータ4の出力軸29に直結されていて、洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する回転翼6が、減速機構60を介して揚水翼5に連結されている。この場合、モータ4の駆動力は、揚水翼5、減速機構60、回転翼6の順に伝達される。つまり、高速・低トルクで駆動させたい(高速・低トルク側の)揚水翼5をモータ4の出力軸29に直結する一方で、低速・高トルクで駆動させたい(低速・高トルク側の)回転翼6を、減速機構60経由でモータ4の出力軸29に連結し、減速機構60を介して駆動している。そのため、モータ4の小型軽量化を図りつつ、より小型軽量のモータ4を用いて、揚水効果の向上、つまり、揚水翼5によって洗濯液を揚水路18に送り込んで揚水路18内で上昇させる効果の向上を図ることができる。
さらに、揚水翼5では、複数の揚水羽根46が、揚水翼5の回転に伴って、洗濯槽3の底部12の洗濯液を効率的に揚水路18へ送り込むことができる。ここで、揚水翼5の揚水羽根46が、揚水路18の入口(取込口19)に隣接しているので、揚水翼5の回転に伴って、洗濯槽3の底部12の洗濯液を一層効率的に揚水路18へ送り込むことができる。また、直線状に延びた揚水羽根46(図4参照)は、揚水翼5が正転方向(たとえば、図4における時計回り)および逆転方向(たとえば、図4における反時計回り)のいずれの方向に回転しても、洗濯槽3の底部12の洗濯液を効率的に揚水路18へ送り込むことができる。ちなみに、モータ4の回転を制御することによって、前述した公転方向Z(図5参照)を、正転方向または逆転方向に切り替えることができる。
なお、揚水翼5の大型化を優先させないのであれば、図6に示すような構成もありあえる。ここで、図6において、図2で説明した部分と同一の部分には同一番号を付して、当該部分についての説明は省略する。
一方、脱水運転の場合には、モータ4の駆動力が出力軸29における第2軸32だけに伝達されるようにクラッチ機構39の駆動が制御され、洗濯槽3だけが回転する(揚水翼5や回転翼6は回転しない)。そして、洗濯槽3の回転(高速回転)によって洗濯槽3内の洗濯物が脱水される。ここで、洗濯槽3の内周面において開口13側の端部には、洗濯槽3の回転(特に脱水回転)に起因した振動を防止するための流体バランサー65(図1参照)が取り付けられている。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
また、前述した実施形態では、洗濯槽3の回転中心が上下に延びる縦型タイプを示したが、洗濯槽3は、その回転中心が上下方向に対して傾斜して延びるように、斜めに配置されていてもよい。
3 洗濯槽
4 モータ
5 揚水翼
5A 下面
6 回転翼
12 底部
15 第1底壁
16 第2底壁
18 揚水路
25 外輪歯車
29 出力軸
46 揚水羽根
50 太陽歯車
60 減速機構
61 遊星歯車
64 領域
Claims (7)
- 洗濯物を収容するための洗濯槽と、
前記洗濯槽に設けられ、前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽の底部から汲み上げて前記洗濯槽内に戻すための揚水路と、
駆動力を出力するための出力軸を有するモータと、
前記洗濯槽の底部に設けられ、前記モータの出力軸に直結されていて、前記モータの駆動力を受けて相対的に高速回転することによって前記洗濯槽内の洗濯液を前記底部から前記揚水路へ送り込む揚水翼と、
前記洗濯槽内に設けられ、前記揚水翼の回転力を受けて相対的に低速回転することによって前記洗濯槽内の洗濯物を撹拌する回転翼と、
前記モータの駆動力の伝達順において前記揚水翼と前記回転翼との間に介在され、前記回転翼を前記揚水翼よりも低速に回転させる減速機構と、
を含むことを特徴とする、洗濯機。 - 前記減速機構は、前記揚水翼に固定された太陽歯車と、前記回転翼によって回転可能に支持されていて前記太陽歯車と噛み合った状態で前記太陽歯車のまわりを公転可能な複数の遊星歯車と、前記洗濯槽に固定されて前記複数の遊星歯車と噛み合う外輪歯車とを含み、前記回転翼を前記揚水翼と同一方向に回転させることを特徴とする、請求項1記載の洗濯機。
- 前記揚水翼は、前記回転翼よりも前記洗濯槽の底部側の位置に設けられていることを特徴とする、請求項2記載の洗濯機。
- 前記洗濯槽の底部は、前記回転翼側の第1底壁と、前記第1底壁よりも前記回転翼から離れた第2底壁とを含む2重構造であり、
前記揚水翼は、前記第1底壁と前記第2底壁との間に配置されていて、前記外輪歯車は、前記第1底壁に固定されていることを特徴とする、請求項3記載の洗濯機。 - 前記揚水翼において前記回転翼側とは反対側の面には、前記揚水翼の回転中心から放射状に延びる複数の揚水羽根が設けられていることを特徴とする、請求項3または4記載の洗濯機。
- 前記洗濯槽内において前記揚水羽根側の領域と、前記揚水路とが連通していることを特徴とする、請求項5記載の洗濯機。
- 前記揚水羽根は、前記揚水翼の回転中心を基準とする径方向に沿って直線状に延びていることを特徴とする、請求項5または6記載の洗濯機。
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