全自动洗衣机的制作方法

专利名称：全自动洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及全自动洗衣机。
背景技术：
全自动洗衣机的结构通常是通过在外箱上的吊棒等防振支承装置将洗涤兼脱水槽回转自如地设置在悬垂支承的外槽内，并将搅拌翼回转自如地设置在该洗涤兼脱水槽内的底部，并由安装在外槽底的外侧的驱动装置对上述洗涤兼脱水槽和搅拌翼进行回转驱动。
驱动装置将电动机的转动一面经减速齿轮机构传递到搅拌翼并使该搅拌翼以低速正反回转进行洗涤，一面经离合器机构传递到洗涤兼脱水槽并使该洗涤兼脱水槽沿一个方向高速回转进行脱水驱动。
全自动洗衣机要求具有与衣物相应的多种洗涤方法，通常是要求能根据衣物的数量、材质及脏污程度改变洗涤水量及搅拌翼的搅拌力。最近还提出了一种是洗涤兼脱水槽沿一个方向回转进行洗涤的离心力式的洗涤方法。
全自动洗衣机为满足用户的不同要求，必须提供具有不同功能的多个机种。然而，生产多个机种的成本与单机种相比通常较高。

发明内容
因此，本发明的第一个目的在于能以较低的成本生产多个机种的全自动洗衣机。
另外，虽然通过将减速齿轮机构、离合器机构和电动机同轴配置的排列结构实现驱动装置的单元化，但如作为电动机使用感应电动机，则由于对定子铁心与转子铁心之间的气隙要求很高的尺寸精度，如作成从两侧对转子轴进行坚固支承的结构，则因支承件等使轴向尺寸增加而难以设置在外槽的下侧空间。
本发明的第二个目的在于能使驱动洗涤兼脱水槽和搅拌翼的驱动装置小型化单元化。具体地说，例如通过用由减速齿轮机构突出的输入轴对电动机的转子铁心进行高精度的支承而能使包括有感应电动机的驱动装置小型化单元化。另外并通过改变离合器机构的结构减少驱动装置的轴向方向的尺寸增加。
本发明的第一个特点是具有以洗涤兼脱水槽和搅拌翼的驱动回转轴为中心将减速齿轮机构、离合器机构和电动机串联配置在垂直方向、并将电动机安装在减速齿轮机构的外壳上的电动机壳体，并在向电动机壳体内突出的回转轴上选择性地安装感应电动机或无刷直流电动机。
本发明的第二个特点是具有用将外环压入外侧输入轴部的滚动轴承对安装电动机转子的内侧输入轴部进行安装，并对转子进行单臂支承。


图1为表示本发明全自动洗衣机基本结构的一实施形态的纵剖侧面图。
图2为表示本发明全自动洗衣机具体结构的纵剖侧面图，其一部分为展开图示。
图3为表示本发明全自动洗衣机的驱动装置全体的纵剖侧面图。
图4为表示本发明全自动洗衣机的驱动回转轴系的纵剖侧面图。
图5为表示本发明全自动洗衣机的驱动装置的外侧输出轴部和内侧输出轴部的组合状态的纵剖侧面图。
图6为表示组合有外侧输出轴部和内侧输出轴部的本发明全自动洗衣机的驱动装置中的输出轴部中组合有齿轮箱的输出轴部的纵剖侧面图。
图7为表示在本发明全自动洗衣机的驱动装置的输出轴部中组合有齿轮箱的组件的结合加工状态的纵剖侧面图。
图8为表示在本发明全自动洗衣机的驱动装置中组合有外侧输入轴部和内侧输入轴部的输入轴部的纵剖侧面图。
图9为表示本发明全自动洗衣机的驱动回转轴系的精加工状态的纵剖侧面图。
图10为表示本发明全自动洗衣机的电动机转子铁心结构的图，其中(a)为俯视图，(b)为局部纵剖侧面图，(c)为仰视图。
图11为表示在本发明全自动洗衣机的电动机转子铁心中对笼形2次导体和冷却叶片进行压铸形成的结构，其中(a)为俯视图，(b)为局部纵剖侧面图，(c)为仰视图。
图12为本发明全自动洗衣机的驱动装置中电动机转子的外观图，其中(a)为俯视图，(b)为局部纵剖侧面图，(c)为仰视图。
图13为表示本发明全自动洗衣机的驱动装置中啮合的离合器机构的解除啮合结合状态的局部纵剖侧面图。
图14为表示本发明全自动洗衣机的驱动装置中啮合的离合器机构的啮合结合状态的纵剖侧面图。
图15为表示本发明全自动洗衣机的驱动装置中啮合的离合器机构的用于外侧回转轴系卡合的滑动件与电磁铁心啮合的卡合部的剖面图。
图16为表示本发明全自动洗衣机的电气构成的方框图。
图17为本发明的全自动洗衣机的基本洗涤脱水模式中微机实行控制处理的流程图。
图18为本发明全自动洗衣机中使用无刷直流电动机的驱动装置的纵剖侧面图。
具体实施例方式
图1为表示本发明全自动洗衣机基本结构概况的的纵剖侧面图。其中，1为包含有内部结构的箱体。2为洗涤兼脱水槽，其上缘部装有流体平衡器3，而在底部的内侧回转自如地装有搅拌翼4。5为回转自如地包含有上述洗涤兼脱水槽2的外槽，在其底部外侧通过钢板制的安装底座7安装有驱动装置6，并从外箱体1的上端四角通过防振支承装置8加以悬垂支承。驱动装置6的内部结构后面将会描述。
设有衣物投入开口9a的上面罩壳9呈罩覆箱体1的上部开口状嵌入该开口端缘中，并通过安装螺丝(图中省略)与前面板10和后面板11一起安装在箱体1上。
上面罩壳9与前面板10之间形成的前面板箱12中装有电源开关13、输入开关组14、显示单元组15、与产生外槽5内的水位相应的水位信号的水位传感器16以及控制装置17。
上面罩壳9与后面板11之间形成的后面板箱18中装有使入水侧与水接头19连接、而使出水侧与注水口20连接的给水电磁阀21。注水口20形成为朝向洗涤兼脱水槽2的开口放水。
形成于上面罩壳9上的衣物投入开口9a通过盖22开闭自如地加以罩覆。
形成于外槽5的底部的排水口5a经排水电磁阀23与排水管24连接，集气盒5b经气管25与上述水位传感器16连接。
在箱体1的下端缘装有在四角处装有脚26的合成树脂制的底座27。
图2为表示本发明全自动洗衣机具体结构的纵剖侧面图，其一部分为展开图示。这种全自动洗衣机的结构与图1所示的全自动洗衣机基本相同，故凡与图1所示的全自动洗衣机相应的结构零件均采用相同标号，其说明从略。
图3-图15具体表示上述驱动装置6的内部结构。其中，图3为表示驱动装置全体的纵剖侧面图，图4为其驱动回转轴系的纵剖侧面图。
图5-图9表示驱动回转轴系的装配工序，其中，图5为表示外侧输出轴部和内侧输出轴部的组合状态的纵剖侧面图，图6为表示组合有外侧输出轴部和内侧输出轴部的输出轴部中组合有齿轮箱的输出轴部的纵剖侧面图，图7为表示在输出轴部中组合有齿轮箱的组件的结合加工状态的纵剖侧面图，图8为表示组合有外侧输入轴部和内侧输入轴部的输入轴部的纵剖侧面图，图9为表示驱动回转轴系的精加工状态的纵剖侧面图。
图10-图12表示转子45的具体结构。其中，图10为表示转子铁心结构的图，其中(a)为俯视图，(b)为局部纵剖侧面图，(c)为仰视图。图11为表示转子铁心中对笼形2次导体和冷却叶片进行压铸形成的结构，其中(c)为仰视图，(b)为局部纵剖侧面图，(a)为俯视图。图12为转子的外观图，其中(a)为俯视图，(b)为局部纵剖侧面图，(c)为仰视图。
图13-图15表示啮合的离合器机构47的具体结构。其中，图13为表示解除啮合结合状态的局部纵剖侧面图，图14为表示啮合结合状态的纵剖侧面图，图15为表示啮合的离合器机构的用于外侧回转轴系35卡合的滑动件与电磁铁心啮合的卡合部的剖面图。
该驱动装置6构成为以洗涤兼脱水槽2和搅拌翼4的驱动回转轴为轴心并沿垂直方向与减速齿轮机构啮合的离合器机构和可逆回转电动机同心地串联配置。
减速齿轮机构系在与结合凸缘配合并通过安装螺丝31安装在安装底座7上的两部分减速机构外壳32a、32b的内侧通过滚珠轴承33a、33b支承内外2重结构的驱动回转轴系34。
如图4所示，该驱动回转轴系34包括中空的外侧回转轴系35和配置在其中空内的内侧回转轴系36。
外侧回转轴系35是直接将电动机的回转传递到洗涤兼脱水槽2并驱动该洗涤兼脱水槽2的回转轴系，它包括向外壳32a的外侧伸出并在贯通外槽5的前端部结合洗涤兼脱水槽2的外侧输出轴部35a，形成与向外壳32b的外侧伸出的筒部啮合的离合器机构卡合的锯齿形花键35b、内侧端形成凸缘35c的外侧输入轴部35d，位于其中间容量行星齿轮减速机构的齿轮箱部35e。齿轮箱部35e的内周固着有构成行星齿轮减速机构一部分的环状齿轮35f。
设于该外侧回转轴系35内侧的内侧回转轴系36是将电动机的回转减速并传递到搅拌翼4并驱动该搅拌翼4的回转轴系，它包括在上述外侧输出轴部35a内通过密封件37、金属轴承38a、38b及夹紧环(推力螺母)39设置成水密封及防抽出状态、从外侧输出轴部35a的前端向洗涤兼脱水槽2内突出并在安装有搅拌翼4的外端部分形成安装螺丝36a、从内侧向齿轮箱部35e内突出并在与行星齿轮减速机构结合的内端部分形成锯齿形花键36b的内侧输出轴部36c，通过滚珠轴承40a、40b对外侧输入轴部35d的内侧加以支承、并以单臂状态从该外侧输入轴部35d的外端伸出的外端部分形成电动机转子嵌着部36d和止动螺丝36e、并在伸入齿轮箱部35e内的内端侧部分形成太阳齿轮36f的内侧输入轴部36g，在齿轮箱部35e内与上述内侧输出轴部36c的锯齿形花键36b嵌合的支座36h加以轴支承并与上述齿轮35f、36f啮合回转而将减速回转为传递到上述支座36h的行星齿轮36i。
滚珠轴承40a、40b为对成为电动机的转子轴的内侧输入轴部369进行高精度的支承而以外环压入状态安装在外侧输入轴部35d内。如后面所述，由于内侧输入轴部36g以单臂支承状态对感应电动机的转子加以支承，故支承该内侧输入轴部36g的轴承虽然使用损失少且在支承大的径向负荷方面较好的滚动轴承中有代表性的滚珠轴承40a、40b，但也可用滚柱轴承代替。
这种驱动回转轴系34系对电镀锌钢板进行冷压加工而形成其外侧回转轴系35的结构件。而且，如图5所示，首先将内侧输出轴部36c嵌入外侧输出轴部35a内并用金属轴承38a、38b加以支承，用密封件37使其处于水密封状态，并通过夹紧环39构成试压紧的输出轴部。接着，如图6所示，将齿轮箱部35e嵌在外侧输出轴部35a的外端部上进行试装配。
如图7所示，用装在压力加工机上的模具101、102、103对上述齿轮箱部35e嵌在外侧输出轴部35a上的试装配件进行包围状支承，并在用冲头104将夹紧环39压入的同时，通过对外侧输出轴部35a的端部加压成扩展状而对该外侧输出轴部35a与齿轮箱部35e的嵌合部进行涨铆结合。
另一方面，如图8所示，输入轴部系构成为通过滚珠轴承40a、40b将内侧输入轴部36g安装在外侧输入轴部35d内。
而且，如图9所示，对外侧输出轴部35a与齿轮箱部35e的嵌合部进行涨铆结合并将支座36h嵌着在用装在压力加工机上的模具101、102、103包围状支承的部分装配件的齿轮箱35e内突出的锯齿状花键36b上，使行星齿轮36i支承在该支座36h上，将环状齿轮35f嵌入，在其上将输入轴部倒过来并嵌着成以凸缘35c罩覆齿轮箱部35e的开口缘，从其上使齿轮箱部35e的开口端切开而将上述凸缘35c的外周缘包围状并通过将具有向内侧折弯的环状切刃105a的冲头105压入而使输入轴部与齿轮箱部35e结合。
电动机构成为使绝缘件41夹在外壳32b的下端面并通过安装螺丝42在绝缘状态下使己安装的电动机壳体43向下开口，从开口端嵌入定子44并通过多个外翘的突起43a和折弯爪43b固定成夹持状。具体地说，定子44为构成可逆回转感应电动机状将6极构成的定子线卷44b绕卷在定子铁心44a上，并将定子铁心44a的外周面嵌入电动机壳体43并固定，其后将该电动机壳体43安装在外壳32b的下端面。装在该定子44中的转子45嵌着在形成于内侧输入轴部36g的转子嵌着部36d上，并通过螺合在止动螺丝36e上的止动螺母46进行固定。
如图10所示，转子45首先作成转子铁心45a并对外侧铁心45a1和内侧铁心45a2进行叠层。外侧铁心45a1和内侧铁心45a2作成为产生用于在其间形成绝缘树脂层的间隙45a3的尺寸。外侧铁心45a1具有将笼形2次导体压铸在其外周缘的沟槽45a4，且为抑制扭矩变动而以交错状态进行叠层。内侧铁心45a2有将形成于内侧输入轴部36g的端部的转子嵌着部36d嵌入其中心的回转轴嵌合孔45a5及其周围具有4个直列圆孔45a6并以直列状态进行叠层。
另外，内侧铁心45a2的回转轴嵌合孔45a5为保证内侧铁心45a2的精度及止转，将其叠层厚度的约80％形成正圆形状，剩下的20％形成方孔形状。另外，外侧铁心45a1的内周面和内侧铁心45a2的外周面通过凹凸面的组合而在将绝缘树脂层注入间隙45a3的时候止转。另外，外侧铁心45a1和内侧铁心45a2的叠层厚度因铁心叠层枚数相同而减少尺寸差，可抑制其后压铸或模制成形时产生毛刺。
如图11所示，这种结构的转子铁心45a系与外侧铁心45a1相对并通过铝压铸件45b将笼形2次导体45b1与冷却叶片45b2、45b3一体成形。
接着，如图12所示，在外侧铁心45a1和内侧铁心45a2之间的间隙中注入绝缘树脂并形成两者结合的绝缘树脂层45c1的同时向下侧的端面延伸并形成回转检测传感器用的回转磁铁容置部45c2，该回转磁铁容置部45c2上嵌着有永久磁铁45d。另外，该绝缘树脂层45c1向转子铁心45a的上侧的端面延伸并形成使后述的啮合的离合器机构的滑动件啮合/解除自如地与该端面卡合的啮合凹凸部45c3。
这种结构的转子45与在形成于内侧输入轴部36g的电动机转子嵌着部36d嵌合，将止动螺母46紧固并与电动机转子嵌着部36d固定。转子45的圆孔45a6用于该紧固作业中的止转。
图13-图15示出啮合的离合器机构47的一部分，该离合器机构系通过将外侧回转轴系35与电动机的转子45的啮合并卡合相结合，并将转子45的回转为传递到该外侧回转轴系35而使它回转，或将啮合卡合解开并使该外侧回转轴系35卡合成止转。
为减少驱动装置6的整个轴向尺寸，该啮合的离合器机构47为通过上述安装螺丝42将内包有环状电磁线圈47a的环状电磁铁心47b紧固并安装在电动机壳体43的内侧，并设置成将外侧输入轴部35d包围在自定子绕组44b的端线圈包围的内侧空间中。在形成于外侧输入轴部35d的锯齿形花键35b上可滑动地沿轴向卡合的绝缘树脂制的滑动件47c通过螺旋弹簧47d与上述转子45的啮合凹凸部45c3卡合状按下，由于电磁线圈47a的电磁力与螺旋弹簧47d的按下力相反并通过将滑动件47c往上吸引而解除啮合并与电磁铁心47b吸着而止转。
滑动件47c为将由上述电磁铁心47b吸引的铁制的吸着件47e一体树脂成形设置并嵌入上述啮合凹凸部45c3并将啮合的啮合突起47f由树脂成形一体成形。
如图15所示，为将滑动件47c的吸着件47e吸着在电磁铁心47b上时对该滑动件47c进行卡合并止转，在电磁铁心47b的吸着面上形成多个放射状卡合槽47b1，在吸着件47e上形成嵌入上述卡合槽47b1的多个放射状卡合突条47e1。通过卡合槽47b1形成为对卡合突条47e1进行卡合的侧壁面沿深度方向倾斜1-2度伸展，而卡合突条47e1形成为与卡合槽47b1的侧壁面抵靠的侧面沿前端方向倾斜1-2度伸展，故啮合卡合时会产生止拔方向的分力。
电动机壳体43的下端嵌着并罩覆罩壳48。并在该罩壳48上安装回转检测传感器的回转检测元件(感磁元件)49，并使该回转检测元件49与上述转子45的永久磁铁45d的回转轨道相对设置。
这种驱动装置6为通过安装螺丝50将安装底座7安装在外槽5的底的外侧。另外，该驱动装置6的外侧通过上述安装螺丝50与该驱动装置6一起安装的罩壳51罩覆。
图16为表示该全自动洗衣机的电气结构的方框图。
控制装置17以微机17a为中心构成，它包括电源电路17b、零电平信号发生电路17c、调整电路17d、电源继电器17e、由对与给水电磁阀21和排水电磁阀23啮合的离合器机构的电磁线圈47a与电动机的定子线圈44b的供电进行控制的半导体交流开关元件(FLS)组或二极管组构成的驱动电路17f、产生时钟信号的振荡电路17g、蜂鸣器17h。
电源电路17b系生成控制电路用的低压直流电压，零电平信号发生电路17c系生成用于控制半导体开关单元的基准信号，调整电路17d系在电源投入时生成将微机17a调整到预定的初期状态的调整信号，振荡电路17g生成使微机17a动作的时钟信号。
驱动电路17f系关于向电动机定子线圈44b的供电控制，它包括可逆回转控制用的2个半导体交流开关元件(FLS)17f1、17f2，用于直流控制的FLS17f3、以及二极管电桥17f4。FLS 17f1为正转供电控制用的半导体交流开关元件，FLS 17f2为反转给电控制用的半导体交流开关元件。另外，关于向电磁线圈47a的供电控制系包括用于适宜于产生大的电磁力的直流驱动电流流动的二极管电桥17f5及用于控制驱动电流大小的相位控制用FLS 17f6。电磁线圈驱动电流控制成吸引吸着件47e的初期阶段因需要大的电磁力而为大电流，而吸着后电流减小且发热减轻。
另外，微机17a系根据预先装入的控制处理程序输入来自电源开关13、输入开关组14、水位传感器16和回转检测单元49的输入信号，并对显示单元组15、电源继电器17e、驱动电路17f和蜂鸣器17h进行控制。
控制单元17的微机17a为一旦将电源开关13投入，电源继电器17e即接通并处于待机状态。
而且，一旦由输入开关组14指示洗涤开始，即对由输入开关组14设定的洗涤脱水模式加以确认，并进入设定的洗涤脱水模式的洗涤脱水工序。
图17表示微机17a在基本的洗涤脱水模式中实行的控制处理。
步骤1701电磁给水阀21打开并在外槽5内给水至预定水位。该预定水位是适于下一步骤的衣物数量检测的水位，其水位检测系对由水位传感器16输出的水位检测信号加以监视进行的。
步骤1702检测衣物数量。与现有技术一样，衣物数量检测是根据使搅拌翼4回转时的衣物的阻力大小进行的。为此，通过对啮合的离合器机构47的电磁线圈47a施力并对吸着件47e进行电磁吸引，将滑动件47c提高到与螺旋弹簧47d相对，并将该滑动件47c的啮合突起47f与电动机转子45的啮合凹凸部45c3分离，将吸着件47e吸着在电磁铁心47b上，并通过与47e1和47b1的卡合卡止成对外侧回转轴系35(洗涤兼脱水槽2)的回转进行抑制。以这种状态对电动机的定子线圈44b施力并使转子45回转，并从内侧输入轴部36g经行星齿轮36i减速后传递到内侧输出轴部36c并使搅拌翼4回转。并且根据从回转检测单元49来的信号检测驱动停止时的惰性回转速度，并根据其衰减特性检测衣物数量。该检测处理系一面改变水位一面进行，也可检测衣物的质地。
步骤1703根据衣物的数量和质地决定洗涤水位，给水至该洗涤水位。
步骤1704根据衣物的数量和质地实行洗涤工序。该洗涤工序能选择性地实行使搅拌翼4正反回转进行洗涤、使洗涤兼脱水槽2正反回转进行洗涤、以及使洗涤兼脱水槽2沿单方向连续回转进行洗涤三种方法。
使搅拌翼4正反回转进行洗涤的方法适于例如对棉制内衣及袜子等洗涤物进行强烈搅拌并洗涤。另外，使洗涤兼脱水槽2正反回转进行洗涤的方法适于例如对床单及浴巾等大的洗涤物进行搅拌并使络合及洗涤不匀减轻地进行洗涤。而使洗涤兼脱水槽2沿单方向连续回转进行洗涤的方法适于例如对有干洗标志的衣物等洗涤物进行不走形的洗涤。
使搅拌翼4正反回转进行洗涤的方法系对啮合的离合器机构47的电磁线圈47a施力并将滑动件47c提高而将该滑动件47c与转子45的啮合解开，使吸着件47e吸着在电磁铁心47b上而使卡合突条47e1与卡合槽47b1卡合，使外侧输入轴部35d止转，并使洗涤兼脱水槽2处于静止状态，通过使转子45正反回转状对定子线圈44施力。将该回转经内侧输入轴部36g行星齿轮36i、内侧输出轴部36c传递到搅拌翼4。
使洗涤兼脱水槽2正反回转进行洗涤的方法为将啮合的离合器机构47的电磁线圈47a的力消去并通过螺旋弹簧47d将滑动件47c压下而将该滑动件47c的啮合突起47f嵌入转子45的啮合凹凸部45c3并啮合而与该转子45为连接状态，通过对定子线圈44b施力而使电动机的转子45正反回转，并经外侧输入轴部35d、齿轮箱部35e、外侧输出轴部35a将该回转传递到洗涤兼脱水槽2。此时，由于行星齿轮机构失去减速功能，故搅拌翼4与洗涤兼脱水槽2同步并一体回转。
而使洗涤兼脱水槽2沿单方向连续回转进行洗涤的方法则是通过将水位设定为较低、并在使啮合的离合器机构47啮合的连接状态中对定子线圈44b施力而使电动机沿单方向连续回转实现的。
这三种洗涤方法的选择是微机17a根据由衣物数量和衣物材质或输入开关组14所设定的洗涤模式进行决定、并通过对啮合的离合器机构47的电磁线圈47a进行控制并对该啮合的离合器机构47的断续状态进行控制进行的。
另外，也可根据需要采用将这些组合的洗涤方法。
步骤1705实行洗刷工序。该洗刷工序最好将淋水脱水洗刷和积水洗刷组合进行。组合方法最好是先进行淋水脱水洗刷，其后进行积水洗刷。
淋水脱水洗刷是将排水电磁阀23打开作为排水状态，使搅拌翼4和洗涤兼脱水槽2高速回转并在脱水运转状态下打开给水电磁阀21而向该洗涤兼脱水槽2内注水。
在此时的使洗涤兼脱水槽2高速回转并脱水的过程中，啮合的离合器机构47与前述使洗涤兼脱水槽2回转的洗涤方法一样，是通过将电磁线圈47a的力消去并将滑动件47d与电动机的转子45为连接状态而使该电动机沿预定万向高速回转实现的。
积水洗刷使搅拌翼4和洗涤兼脱水槽2为静止状态并打开排水电磁阀23以对外槽5内的洗涤水进行排水，使洗涤兼脱水槽2高速回转并脱水，接着通过关闭排水电磁阀23并打开给水电磁阀21向洗涤兼脱水槽2注水并在外槽5内聚积洗刷水，使搅拌翼4或洗涤兼脱水槽2回转并重复对洗涤物进行搅拌的动作。
步骤1706实行脱水工序。该脱水工序与前述洗刷工序中的脱水同样进行。
在这些步骤中，微机17a对显示元件组15进行控制并表示设定状态和工序进行状态，在发生异常时或洗涤结束时使蜂鸣器17h鸣叫而报知。
图18为表示使用无刷直流电动机的驱动装置6的实施形态的纵剖侧面图。该实施形态由于能在1个电动机壳体中选择性地嵌着状共用感应电动机的定子铁心和无刷直流电动机的定子铁心，并能在感应电动机的转子和无刷直流电动机的转于中共用内侧输入轴部，故该实施形态相对于前述实施形态的特征在于电动机的结构。相应地，凡与前述实施形态相同的结构零件不再重复说明。
该实施形态中的无刷直流电动机为1定子铁心52a上对定子52绕卷定子绕组52b构成，并将定子铁心52a嵌入电动机壳体43并通过外翘突起43a和折弯爪43b呈夹持状固定。间隔件53系对该定子铁心52a的轴问尺寸与前述实施形态中的感应电动机的定子铁心44a的尺寸之差进行补偿。
转子54系在转子铁心(轭铁)54a的外周安装永久磁铁磁极54b，并通过与这些一体成形的绝缘树脂制的安装轮毂54c安装到内侧输入轴部36g中的电动机转子嵌着部36d上。嵌入形成于啮合的离合器机构47的滑动件47c上的啮合突起47f的啮合凹凸部54d在安装轮毂54c的上面并与该安装轮毂54c一体地树脂成形。安装轮毂54c为形成能在电动机转子嵌着部36d上与感应电动机的转子45同样嵌着并安装的尺寸，使转子铁心54a在内端侧的紧固端部处露出，并将金属环54e埋设在外端侧的紧固端部处。
另外，转子的安装轮毂54c也能通过使用将电动机转子嵌着部缩短尺寸的专用的内侧输入轴部形成短尺寸。
另外，永久磁铁磁极54b构成为比定子绕组52b向外侧突出状，并通过与该突出部的回转轨道相对并设置磁极检测元件55而对转子54的回转位置进行检测。该磁极检测元件55被安装在罩壳48上。
无刷直流电动机如通常所知的那样，构成为对相对于定子绕组52b的各相的转子54的磁极54b的相对位置进行检测并对流到该定子绕组52b的各相的驱动电流进行控制，详细说明从略。
在使用该无刷直流电动机的全自动洗衣机中，在上述驱动电路17f中设有用于电动机用直流电源的整流电路和对定子绕组52b的各相电流进行PAM控制的倒相电路。
即使采用这种驱动装置6也能实现与前述的实施形态同样的全自动洗衣机。而且，由于无刷直流电动机能进行多样的回转控制，故能进行更为细致的洗涤工序和脱水工序。
然而，在共用这种电动机壳体43和内侧输入轴部36g并将感应电动机或无刷电动机选择性地装入时，必须考虑构成它们的定子和转子的外廓及嵌合部的尺寸。
为得到同一输出的外廓尺寸通常以感应电动机较大。因此，对感应电动机的定子44和转子45进行讨论是必要的。
考虑全自动洗衣机的整个结构，必须将以驱动回转轴系34为轴心H沿垂直方向与行星减速齿轮机构啮合的离合器机构与电动机同心串联配置构成的驱动装置6构成为从向外槽5的底面的安装面向下方的突出量为160mm以内。而且，由于该驱动装置6为在驱动回转轴系34的上端部对洗涤兼脱水槽2和搅拌翼4进行安装和支承，支承该驱动回转轴系34的滚珠轴承33a、33b必须沿轴向以尽可能大的间隔设置。相应地，设置该滚珠轴承33a、33b的减速机构外壳32a、32b为与滚珠轴承33a、33b的轴向间隔相当的轴向尺寸。
从这些尺寸的分配来说，电动机的轴向尺寸，包括啮合的离合器机构47，为90mm。感应电动机为在维持必要的输出特性(250W左右)的同时抑制轴向尺寸，最好是增加定子44和转子45的直径。然而，要做到将定子44和转子45的铁心44a、45a用钢板冲压并叠层构成，直径大的铁心44a、45a的价格将很高。
因此，在该实施形态中，对啮合的离合器机构47采用灵活应用通过感应电动机的定子绕组44b的端线圈包围的空间并设置成将外侧输入轴部35d包围状，并通过缓和该啮合的离合器机构47的轴向尺寸的制约，将定子铁心44a的外径尺寸控制为160mm，内径尺寸控制为98mm，轴向尺寸控制为25mm。
定子铁心44a的内径尺寸提供以将定子44嵌着在电动机壳体43中的状态通过安装螺丝42将该电动机壳体43安装在外壳32b的下端面上时的定心夹具的抵靠基准面，另外，并能提供螺丝紧固工具插入空间而使安装螺丝42位于内径尺寸的内侧。
与此相应，用于夹持该定子铁心44a的电动机壳体43所设置的外翘突起43a的位置与该电动机壳体43的安装面的轴向尺寸为34mm。
代替这种感应电动机安装的无刷直流电动机构成为构成其定子52的定子铁心52a的外形尺寸和内径尺寸与感应电动机的定子铁心44a相等，而轴向尺寸较小。另外，转子54构成为使用这种定子铁心52a构成的定子52相应的外径尺寸。
另外，由于共用生产设备并选择性地装入感应电动机或无刷电动机，尤其是通过安装螺丝42将感应电动机的定子44或嵌着有无刷电动机52的电动机壳体43以定心状态安装在外壳32b的下端面上时，能使夹具与定子铁心44a、52a的内径面抵靠并定心。而且，由于安装螺丝42位于内径内，能以定心状态通过插入工具加以紧固。
由于本发明构成为将安装电动机定子的电动机壳体在感应电动机的定子和无刷直流电动机的定子上共用，故能以较低的价格生产具有使用感应电动机的驱动装置的全自动洗衣机和具有使用无刷直流电动机的驱动装置的全自动洗衣机2个机种。
另外，由于本发明的驱动装置构成为将外环压入外侧输入轴部的内侧的滚动轴承对安装电动机的转子的内侧输入轴部进行安装并对转子加以单臂支承，故内侧输入轴部的安装精度高，能小型、廉价地实现使用感应电动机的驱动装置。
另外，通过利用电动机壳体内的空间并设置离合器机构，能减轻驱动装置轴向尺寸的增加。
权利要求
1.一种全自动洗衣机，包括搅拌洗涤物的搅拌翼；将所述洗涤物投入的洗涤槽，对所述搅拌翼盒所述洗涤槽进行回转驱动的电动机，用于通过所述电动机使所述搅拌翼和所述洗涤槽选择性地回转的离合器，使所述电动机的回转减速的减速机构，其特征在于，所述离合器具有有凹凸形状部、上下方向移动的滑动件，与所述凹凸形状部嵌合，使所述滑动件止动的凹凸形状零件，所述滑动件一侧的凹凸形状部的凸部侧壁以及所述使凸部滑动件止动的凹凸形状零件的凹部侧壁是倾斜的。
2.根据权利要求1所述的全自动洗衣机，其特征在于，所述凸部侧壁是所述凸部向前端方向扩展倾斜，所述凹部侧壁是所述凹部向内部方向扩展倾斜。
3.根据权利要求1所述的全自动洗衣机，其特征在于，所述凸部侧壁的倾斜角度为1～2度。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的全自动洗衣机，其特征在于，所述滑动件配置在所述电动机和所述减速机构之间。
5.一种全自动洗衣机，包括搅拌洗涤物的搅拌翼；将所述洗涤物投入的洗涤槽，对所述搅拌翼和所述洗涤槽进行回转驱动的电动机，用于通过所述电动机使所述搅拌翼和所述洗涤槽选择性地回转的离合器，使所述电动机的回转减速的减速机构，其特征在于，在所述电动机和所述减速机构之间，配置有所述离合器机构，该机构具有上下方向移动的滑动件和有电磁线圈的电磁铁心，当所述滑动件通过所述电磁线圈的电磁力被吸着时，所述电动机的回转力仅传递到所述搅拌翼和所述洗涤槽之中的所述搅拌翼上。
6.根据权利要求5所述的全自动洗衣机，其特征在于，将减速齿轮容纳在齿轮箱中，将所述电动机的回转力传递到所述齿轮箱上的外侧输入轴部与齿轮箱连接，构成所述减速机构，在外侧输入轴部具有所述滑动件，通过对在所述外侧输入轴部的圆周方向上具有的电磁线圈通电，使所述滑动件向上方向移动并吸着在所述电磁铁心上，当所述电磁线圈部通电时，所述滑动件与构成所述电动机的转子嵌合。
7.根据权利要求6所述的全自动洗衣机，其特征在于，所述滑动件具备有凹凸形状的吸着件，在所述电磁铁心的下部具备有凹凸形状的电磁铁心，所述吸着件的凸部侧壁及所述电磁铁心下部的凹部侧壁是倾斜的。
全文摘要
由于构成为共用驱动洗涤兼脱水槽和搅拌翼的驱动装置的可逆回转电动机及电动机壳体并选择性地安装感应电动机或无刷直流电动机，故能以较低的成本生产多个机种的全自动洗衣机。
文档编号D06F37/30GK1619046SQ200510000509
公开日2005年5月25日 申请日期2000年3月3日 优先权日1999年3月5日
发明者江口悟, 大川友弘, 鹿森保, 大杉宽 申请人:株式会社日立制作所