專利名稱：全自動洗衣機的制作方法
技術領域：
本發明涉及全自動洗衣機。
全自動洗衣機的結構通常是通過在外箱上的吊棒等防振支承裝置將洗滌兼脫水槽回轉自如地設置在懸垂支承的外槽內，并將攪拌翼回轉自如地設置在該洗滌兼脫水槽內的底部，并由安裝在外槽底的外側的驅動裝置對上述洗滌兼脫水槽和攪拌翼進行回轉驅動。
驅動裝置將電動機的轉動一面經減速齒輪機構傳遞到攪拌翼并使該攪拌翼以低速正反回轉進行洗滌，一面經離合器機構傳遞到洗滌兼脫水槽并使該洗滌兼脫水槽沿一個方向高速回轉進行脫水驅動。
全自動洗衣機要求具有與衣物相應的多種洗滌方法，通常是要求能根據衣物的數量、材質及臟污程度改變洗滌水量及攪拌翼的攪拌力。最近還提出了一種使洗滌兼脫水槽沿一個方向回轉進行洗滌的離心力式的洗滌方法。
全自動洗衣機為滿足用戶的不同要求，必須提供具有不同功能的多個機種。然而，生產多個機種的成本與單機種相比通常較高。
因此，本發明的第一個目的在于能以較低的成本生產多個機種的全自動洗衣機。
另外，雖然通過將減速齒輪機構、離合器機構和電動機同軸配置的排列結構實現驅動裝置的單元化，但如作為電動機使用感應電動機，則由于對定子鐵心與轉子鐵心之間的氣隙要求很高的尺寸精度，如作成從兩側對轉子軸進行堅固支承的結構，則因支承件等使軸向尺寸增加而難以設置在外槽的下側空間。
本發明的第二個目的在于能使驅動洗滌兼脫水槽和攪拌翼的驅動裝置小型化單元化。具體地說，例如通過用由減速齒輪機構突出的輸入軸對電動機的轉子鐵心進行高精度的支承而能使包括有感應電動機的驅動裝置小型化單元化。另外并通過改變離合器機構的結構減少驅動裝置的軸向方向的尺寸增加。
本發明的第一個特點是具有以洗滌兼脫水槽和攪拌翼的驅動回轉軸為中心將減速齒輪機構、離合器機構和電動機串聯配置在垂直方向、并將電動機安裝在減速齒輪機構的外殼上的電動機殼體，并在向電動機殼體內突出的回轉軸上選擇性地安裝感應電動機或無刷直流電動機。
本發明的第二個特點是具有用將外環壓入外側輸入軸部的滾動軸承對安裝電動機轉子的內側輸入軸部進行安裝，并對轉子進行單臂支承。
附圖簡單說明
圖1為表示本發明全自動洗衣機基本結構的一實施形態的縱剖側面圖。
圖2為表示本發明全自動洗衣機具體結構的縱剖側面圖，其一部分為展開圖示。
圖3為表示本發明全自動洗衣機的驅動裝置全體的縱剖側面圖。
圖4為表示本發明全自動洗衣機的驅動回轉軸系的縱剖側面圖。
圖5為表示本發明全自動洗衣機的驅動裝置的外側輸出軸部和內側輸出軸部的組合狀態的縱剖側面圖。
圖6為表示組合有外側輸出軸部和內側輸出軸部的本發明全自動洗衣機的驅動裝置中的輸出軸部中組合有齒輪箱的輸出軸部的縱剖側面圖。
圖7為表示在本發明全自動洗衣機的驅動裝置的輸出軸部中組合有齒輪箱的組件的結合加工狀態的縱剖側面圖。
圖8為表示在本發明全自動洗衣機的驅動裝置中組合有外側輸入軸部和內側輸入軸部的輸入軸部的縱剖側面圖。
圖9為表示本發明全自動洗衣機的驅動回轉軸系的精加工狀態的縱剖側面圖。
圖10為表示本發明全自動洗衣機的電動機轉子鐵心結構的圖，其中(a)為俯視圖，(b)為局部縱剖側面圖，(c)為仰視圖。
圖11為表示在本發明全自動洗衣機的電動機轉子鐵心中對籠形2次導體和冷卻葉片進行壓鑄形成的結構，其中(a)為俯視圖，(b)為局部縱剖側面圖，(c)為仰視圖。
圖12為本發明全自動洗衣機的驅動裝置中電動機轉子的外觀圖，其中(a)為俯視圖，(b)為局部縱剖側面圖，(c)為仰視圖。
圖13為表示本發明全自動洗衣機的驅動裝置中嚙合的離合器機構的解除嚙合結合狀態的局部縱剖側面圖。
圖14為表示本發明全自動洗衣機的驅動裝置中嚙合的離合器機構的嚙合結合狀態的縱剖側面圖。
圖15為表示本發明全自動洗衣機的驅動裝置中嚙合的離合器機構的用于外側回轉軸系卡合的滑動件與電磁鐵心嚙合的卡合部的剖面圖。
圖16為表示本發明全自動洗衣機的電氣構成的方框圖。
圖17為本發明的全自動洗衣機的基本洗滌脫水模式中微機實行控制處理的流程圖。
圖18為本發明全自動洗衣機中使用無刷直流電動機的驅動裝置的縱剖側面圖。
圖1為表示本發明全自動洗衣機基本結構概況的的縱剖側面圖。其中，1為包含有內部結構的箱體。2為洗滌兼脫水槽，其上緣部裝有流體平衡器3，而在底部的內側回轉自如地裝有攪拌翼4。5為回轉自如地包含有上述洗滌兼脫水槽2的外槽，在其底部外側通過鋼板制的安裝底座7安裝有驅動裝置6，并從外箱體1的上端四角通過防振支承裝置8加以懸垂支承。驅動裝置6的內部結構后面將會描述。
設有衣物投入開口9a的上面罩殼9呈罩覆箱體1的上部開口狀嵌入該開口端緣中，并通過安裝螺絲(圖中省略)與前面板10和后面板11一起安裝在箱體1上。
上面罩殼9與前面板10之間形成的前面板箱12中裝有電源開關13、輸入開關組14、顯示單元組15、與產生外槽5內的水位相應的水位信號的水位傳感器16以及控制裝置17。
上面罩殼9與后面板11之間形成的后面板箱18中裝有使入水側與水接頭19連接、而使出水側與注水口20連接的給水電磁閥21。注水口20形成為朝向洗滌兼脫水槽2的開口放水。
形成于上面罩殼9上的衣物投入開口9a通過蓋22開閉自如地加以罩覆。
形成于外槽5的底部的排水口5a經排水電磁閥23與排水管24連接，集氣盒5b經氣管25與上述水位傳感器16連接。
在箱體1的下端緣裝有在四角處裝有腳26的合成樹脂制的底座27。
圖2為表示本發明全自動洗衣機具體結構的縱剖側面圖，其一部分為展開圖示。這種全自動洗衣機的結構與圖1所示的全自動洗衣機基本相同，故凡與圖1所示的全自動洗衣機相應的結構零件均采用相同標號，其說明從略。
圖3-圖15具體表示上述驅動裝置6的內部結構。其中，圖3為表示驅動裝置全體的縱剖側面圖，圖4為其驅動回轉軸系的縱剖側面圖。
圖5-圖9表示驅動回轉軸系的裝配工序，其中，圖5為表示外側輸出軸部和內側輸出軸部的組合狀態的縱剖側面圖，圖6為表示組合有外側輸出軸部和內側輸出軸部的輸出軸部中組合有齒輪箱的輸出軸部的縱剖側面圖，圖7為表示在輸出軸部中組合有齒輪箱的組件的結合加工狀態的縱剖側面圖，圖8為表示組合有外側輸入軸部和內側輸入軸部的輸入軸部的縱剖側面圖，圖9為表示驅動回轉軸系的精加工狀態的縱剖側面圖。
圖10-圖12表示轉子45的具體結構。其中，圖10為表示轉子鐵心結構的圖，其中(a)為俯視圖，(b)為局部縱剖側面圖，(c)為仰視圖。圖11為表示轉子鐵心中對籠形2次導體和冷卻葉片進行壓鑄形成的結構，其中(a)為仰視圖，(b)為局部縱剖側面圖，(a)為俯視圖。圖12為轉子的外觀圖，其中(a)為俯視圖，(b)為局部縱剖側面圖，(c)為仰視圖。
圖13-圖15表示嚙合的離合器機構47的具體結構。其中，圖13為表示解除嚙合結合狀態的局部縱剖側面圖，圖14為表示嚙合結合狀態的縱剖側面圖，圖15為表示嚙合的離合器機構的用于外側回轉軸系35卡合的滑動件與電磁鐵心嚙合的卡合部的剖面圖。
該驅動裝置6構成為以洗滌兼脫水槽2和攪拌翼4的驅動回轉軸為軸心并沿垂直方向與減速齒輪機構嚙合的離合器機構和可逆回轉電動機同心地串聯配置。
減速齒輪機構系在與結合凸緣配合并通過安裝螺絲31安裝在安裝底座7上的兩部分減速機構外殼32a、32b的內側通過滾珠軸承33a、33b支承內外2重結構的驅動回轉軸系34。
如圖4所示，該驅動回轉軸系34包括中空的外側回轉軸系35和配置在其中空內的內側回轉軸系36。
外側回轉軸系35是直接將電動機的回轉傳遞到洗滌兼脫水槽2并驅動該洗滌兼脫水槽2的回轉軸系，它包括向外殼32a的外側伸出并在貫通外槽5的前端部結合洗滌兼脫水槽2的外側輸出軸部35a，形成與向外殼32b的外側伸出的筒部嚙合的離合器機構卡合的鋸齒形花鍵35b、內側端形成凸緣35c的外側輸入軸部35d，位于其中間容置行星齒輪減速機構的齒輪箱部35e。齒輪箱部35e的內周固著有構成行星齒輪減速機構一部分的環狀齒輪35f。
設于該外側回轉軸系35內側的內側回轉軸系36是將電動機的回轉減速并傳遞到攪拌翼4并驅動該攪拌翼4的回轉軸系，它包括在上述外側輸出軸部35a內通過密封件37、金屬軸承38a、38b及夾緊環(推力螺母)39設置成水密封及防抽出狀態、從外側輸出軸部35a的前端向洗滌兼脫水槽2內突出并在安裝有攪拌翼4的外端部分形成安裝螺絲36a、從內側向齒輪箱部35e內突出并在與行星齒輪減速機構結合的內端部分形成鋸齒形花鍵36b的內側輸出軸部36c，通過滾珠軸承40a、40b對外側輸入軸部35d的內側加以支承、并以單臂狀態從該外側輸入軸部35d的外端伸出的外端部分形成電動機轉子嵌著部36d和止動螺絲36e、并在伸入齒輪箱部35e內的內端側部分形成太陽齒輪36f的內側輸入軸部36g，在齒輪箱部35e內與上述內側輸出軸部36c的鋸齒形花鍵36b嵌合的支座36h加以軸支承并與上述齒輪35f、36f嚙合回轉而將減速回轉力傳遞到上述支座36h的行星齒輪36i。
滾珠軸承40a、40b為對成為電動機的轉子軸的內側輸入軸部36g進行高精度的支承而以外環壓入狀態安裝在外側輸入軸部35d內。如后面所述，由于內側輸入軸部36g以單臂支承狀態對感應電動機的轉子加以支承，故支承該內側輸入軸部36g的軸承雖然使用損失少且在支承大的徑向負荷方面較好的滾動軸承中有代表性的滾珠軸承40a、40b，但也可用滾柱軸承代替。
這種驅動回轉軸系34系對電鍍鋅鋼板進行冷壓加工而形成其外側回轉軸系35的結構件。而且，如圖5所示，首先將內側輸出軸部36c嵌入外側輸出軸部35a內并用金屬軸承38a、38b加以支承，用密封件37使其處于水密封狀態，并通過夾緊環39構成試壓緊的輸出軸部。接著，如圖6所示，將齒輪箱部35e嵌在外側輸出軸部35a的外端部上進行試裝配。
如圖7所示，用裝在壓力加工機上的模具101、102、103對上述齒輪箱部35e嵌在外側輸出軸部35a上的試裝配件進行包圍狀支承，并在用沖頭104將夾緊環39壓入的同時，通過對外側輸出軸部35a的端部加壓成擴展狀而對該外側輸出軸部35a與齒輪箱部35e的嵌合部進行漲鉚結合。
另一方面，如圖8所示，輸入軸部系構成為通過滾珠軸承40a、40b將內側輸入軸部36g安裝在外側輸入軸部35d內。
而且，如圖9所示，對外側輸出軸部35a與齒輪箱部35e的嵌合部進行漲鉚結合并將支座36h嵌著在用裝在壓力加工機上的模具101、102、103包圍狀支承的部分裝配件的齒輪箱35e內突出的鋸齒狀花鍵36b上，使行星齒輪36i支承在該支座36h上，將環狀齒輪35f嵌入，在其上將輸入軸部倒過來并嵌著成以凸緣35c罩覆齒輪箱部35e的開口緣，從其上使齒輪箱部35e的開口端切開而將上述凸緣35c的外周緣包圍狀并通過將具有向內側折彎的環狀切刃105a的沖頭105壓入而使輸入軸部與齒輪箱部35e結合。
電動機構成為使絕緣件41夾在外殼32b的下端面并通過安裝螺絲42在絕緣狀態下使已安裝的電動機殼體43向下開口，從開口端嵌入定子44并通過多個外翹的突起43a和折彎爪43b固定成夾持狀。具體地說，定子44為構成可逆回轉感應電動機狀將6極構成的定子線卷44b繞卷在定子鐵心44a上，并將定子鐵心44a的外周面嵌入電動機殼體43并固定，其后將該電動機殼體43安裝在外殼32b的下端面。裝在該定子44中的轉子45嵌著在形成于內側輸入軸部36g的轉子嵌著部36d上，并通過螺合在止動螺絲36e上的止動螺母46進行固定。
如圖10所示，轉子45首先作成轉子鐵心45a并對外側鐵心45a1和內側鐵心45a2進行疊層。外側鐵心45a1和內側鐵心45a2作成為產生用于在其間形成絕緣樹脂層的間隙45a3的尺寸。外側鐵心45a1具有將籠形2次導體壓鑄在其外周緣的溝槽45a4，且為抑制扭矩變動而以交錯狀態進行疊層。內側鐵心45a2有將形成于內側輸入軸部36g的端部的轉子嵌著部36d嵌入其中心的回轉軸嵌合孔45a5及其周圍具有4個直列圓孔45a6并以直列狀態進行疊層。
另外，內側鐵心45a2的回轉軸嵌合孔45a5為保證內側鐵心45a2的精度及止轉，將其疊層厚度的約80％形成正圓形狀，剩下的20％形成方孔形狀。另外，外側鐵心45a1的內周面和內側鐵心45a2的外周面通過凹凸面的組合而在將絕緣樹脂層注入間隙45a3的時候止轉。另外，外側鐵心45a1和內側鐵心45a2的疊層厚度因鐵心疊層枚數相同而減少尺寸差，可抑制其后壓鑄或模制成形時產生毛刺。
如圖11所示，這種結構的轉子鐵心45a系與外側鐵心45a1相對并通過鋁壓鑄件45b將籠形2次導體45b1與冷卻葉片45b2、45b3一體成形。
接著，如圖12所示，在外側鐵心45a1和內側鐵心45a2之間的間隙中注入絕緣樹脂并形成兩者結合的絕緣樹脂層45c1的同時向下側的端面延伸并形成回轉檢測傳感器用的回轉磁鐵容置部45c2，該回轉磁鐵容置部45c2上嵌著有永久磁鐵45d。另外，該絕緣樹脂層45c1向轉子鐵心45a的上側的端面延伸并形成使后述的嚙合的離合器機構的滑動件嚙合/解除自如地與該端面卡合的嚙合凹凸部45c3。
這種結構的轉子45與在形成于內側輸入軸部36g的電動機轉子嵌著部36d嵌合，將止動螺母46緊固并與電動機轉子嵌著部36d固定。轉子45的圓孔45a6用于該緊固作業中的止轉。
圖13-圖15示出嚙合的離合器機構47的一部分，該離合器機構系通過將外側回轉軸系35與電動機的轉子45的嚙合并卡合相結合，并將轉子45的回轉力傳遞到該外側回轉軸系35而使它回轉，或將嚙合卡合解開并使該外側回轉軸系35卡合成止轉。
為減少驅動裝置6的整個軸向尺寸，該嚙合的離合器機構47為通過上述安裝螺絲42將內包有環狀電磁線圈47a的環狀電磁鐵心47b緊固并安裝在電動機殼體43的內側，并設置成將外側輸入軸部35d包圍在由定子繞組44b的端線圈包圍的內側空間中。在形成于外側輸入軸部35d的鋸齒形花鍵35b上可滑動地沿軸向卡合的絕緣樹脂制的滑動件47c通過螺旋彈簧47d與上述轉子45的嚙合凹凸部45c3卡合狀按下，由于電磁線圈47a的電磁力與螺旋彈簧47d的按下力相反并通過將滑動件47c往上吸引而解除嚙合并與電磁鐵心47b吸著而止轉。
滑動件47c為將由上述電磁鐵心47b吸引的鐵制的吸著件47e一體樹脂成形設置并嵌入上述嚙合凹凸部45c3并將嚙合的嚙合突起47f由樹脂成形一體成形。
如圖15所示，為將滑動件47c的吸著件47e吸著在電磁鐵心47b上時對該滑動件47c進行卡合并止轉，在電磁鐵心47b的吸著面上形成多個放射狀卡合槽47b1，在吸著件47e上形成嵌入上述卡合槽47b1的多個放射狀卡合突條47e1。通過卡合槽47b1形成為對卡合突條47e1進行卡合的側壁面沿深度方向傾斜1-2度伸展，而卡合突條47e1形成為與卡合槽47b1的側壁面抵靠的側面沿前端方向傾斜1-2度伸展，故嚙合卡合時會產生止拔方向的分力。
電動機殼體43的下端嵌著并罩覆罩殼48。并在該罩殼48上安裝回轉檢測傳感器的回轉檢測元件(感磁元件)49，并使該回轉檢測元件49與上述轉子45的永久磁鐵45d的回轉軌道相對設置。
這種驅動裝置6為通過安裝螺絲50將安裝底座7安裝在外槽5的底的外側。另外，該驅動裝置6的外側通過上述安裝螺絲50與該驅動裝置6一起安裝的罩殼51罩覆。
圖16為表示該全自動洗衣機的電氣結構的方框圖。
控制裝置17以微機17a為中心構成，它包括電源電路17b、零電平信號發生電路17c、調整電路17d、電源繼電器17e、由對與給水電磁閥21和排水電磁閥23嚙合的離合器機構的電磁線圈47a與電動機的定子線圈44b的供電進行控制的半導體交流開關元件(FLS)組或二極管組構成的驅動電路17f、產生時鐘信號的振蕩電路17g、蜂鳴器17h。
電源電路17b系生成控制電路用的低壓直流電壓，零電平信號發生電路17c系生成用于控制半導體開關單元的基準信號，調整電路17d系在電源投入時生成將微機17a調整到預定的初期狀態的調整信號，振蕩電路17g系生成使微機17a動作的時鐘信號。
驅動電路17f系關于向電動機定子線圈44b的供電控制，它包括可逆回轉控制用的2個半導體交流開關元件(FLS)17f1、17f2，用于直流控制的FLS17f3、以及二極管電橋17f4。FLS 17f1為正轉供電控制用的半導體交流開關元件，FLS 17f2為反轉給電控制用的半導體交流開關元件。另外，關于向電磁線圈47a的供電控制系包括用于適宜于產生大的電磁力的直流驅動電流流動的二極管電橋17f5及用于控制驅動電流大小的相位控制用FLS 17f6。電磁線圈驅動電流控制成吸引吸著件47e的初期階段因需要大的電磁力而為大電流，而吸著后電流減小且發熱減輕。
另外，微機17a系根據預先裝入的控制處理程序輸入來自電源開關13、輸入開關組14、水位傳感器16和回轉檢測單元49的輸入信號，并對顯示單元組15、電源繼電器17e、驅動電路17f和蜂鳴器17h進行控制。
控制單元17的微機17a為一旦將電源開關13投入，電源繼電器17e即接通并處于待機狀態。
而且，一旦由輸入開關組14指示洗滌開始，即對由輸入開關組14設定的洗滌脫水模式加以確認，并進入設定的洗滌脫水模式的洗滌脫水工序。
圖17表示微機17a在基本的洗滌脫水模式中實行的控制處理。
步驟1701電磁給水閥21打開并在外槽5內給水至預定水位。該預定水位是適于下一步驟的衣物數量檢測的水位，其水位檢測系對由水位傳感器16輸出的水位檢測信號加以監視進行的。
步驟1702檢測衣物數量。與現有技術一樣，衣物數量檢測是根據使攪拌翼4回轉時的衣物的阻力大小進行的。為此，通過對嚙合的離合器機構47的電磁線圈47a施力并對吸著件47e進行電磁吸引，將滑動件47c提高到與螺旋彈簧47d相對，并將該滑動件47c的嚙合突起47f與電動機轉子45的嚙合凹凸部45c3分離，將吸著件47e吸著在電磁鐵心47b上，并通過與47e1和47b1的卡合卡止成對外側回轉軸系35(洗滌兼脫水槽2)的回轉進行抑制。以這種狀態對電動機的定子線圈44b施力并使轉子45回轉，并從內側輸入軸部36g經行星齒輪36i減速后傳遞到內側輸出軸部36c并使攪拌翼4回轉。并且根據從回轉檢測單元49來的信號檢測驅動停止時的惰性回轉速度，并根據其衰減特性檢測衣物數量。該檢測處理系一面改變水位一面進行，也可檢測衣物的質地。
步驟1703根據衣物的數量和質地決定洗滌水位，給水至該洗滌水位。
步驟1704根據衣物的數量和質地實行洗滌工序。該洗滌工序能選擇性地實行使攪拌翼4正反回轉進行洗滌、使洗滌兼脫水槽2正反回轉進行洗滌、以及使洗滌兼脫水槽2沿單方向連續回轉進行洗滌三種方法。
使攪拌翼4正反回轉進行洗滌的方法適于例如對棉制內衣及襪子等洗滌物進行強烈攪拌并洗滌。另外，使洗滌兼脫水槽2正反回轉進行洗滌的方法適于例如對床單及浴巾等大的洗滌物進行攪拌并使絡合及洗滌不勻減輕地進行洗滌。而使洗滌兼脫水槽2沿單方向連續回轉進行洗滌的方法適于例如對有干洗標志的衣物等洗滌物進行不走形的洗滌。
使攪拌翼4正反回轉進行洗滌的方法系對嚙合的離合器機構47的電磁線圈47a施力并將滑動件47c提高而將該滑動件47c與轉子45的嚙合解開，使吸著件47e吸著在電磁鐵心47b上而使卡合突條47e1與卡合槽47b1卡合，使外側輸入軸部35d止轉，并使洗滌兼脫水槽2處于靜止狀態，通過使轉子45正反回轉狀對定子線圈44施力。將該回轉經內側輸入軸部36g、行星齒輪36i、內側輸出軸部36c傳遞到攪拌翼4。
使洗滌兼脫水槽2正反回轉進行洗滌的方法為將嚙合的離合器機構47的電磁線圈47a的力消去并通過螺旋彈簧47d將滑動件47c壓下而將該滑動件47c的嚙合突起47f嵌入轉子45的嚙合凹凸部45c3并嚙合而與該轉子45為連接狀態，通過對定子線圈44b施力而使電動機的轉子45正反回轉，并經外側輸入軸部35d、齒輪箱部35e、外側輸出軸部35a將該回轉傳遞到洗滌兼脫水槽2。此時，由于行星齒輪機構失去減速功能，故攪拌翼4與洗滌兼脫水槽2同步并一體回轉。
而使洗滌兼脫水槽2沿單方向連續回轉進行洗滌的方法則是通過將水位設定為較低、并在使嚙合的離合器機構47嚙合的連接狀態中對定子線圈44b施力而使電動機沿單方向連續回轉實現的。
這三種洗滌方法的選擇是微機17a根據由衣物數量和衣物材質或輸入開關組14所設定的洗滌模式進行決定、并通過對嚙合的離合器機構47的電磁線圈47a進行控制并對該嚙合的離合器機構47的斷續狀態進行控制進行的。另外，也可根據需要采用將這些組合的洗滌方法。
步驟1705實行洗刷工序。該洗刷工序最好將淋水脫水洗刷和積水洗刷組合進行。組合方法最好是先進行淋水脫水洗刷，其后進行積水洗刷。
淋水脫水洗刷是將排水電磁閥23打開作為排水狀態，使攪拌翼4和洗滌兼脫水槽2高速回轉并在脫水運轉狀態下打開給水電磁閥21而向該洗滌兼脫水槽2內注水。
在此時的使洗滌兼脫水槽2高速回轉并脫水的過程中，嚙合的離合器機構47與前述使洗滌兼脫水槽2回轉的洗滌方法一樣，是通過將電磁線圈47a的力消去并將滑動件47d與電動機的轉子45為連接狀態而使該電動機沿預定方向高速回轉實現的。
積水洗刷使攪拌翼4和洗滌兼脫水槽2為靜止狀態并打開排水電磁閥23以對外槽5內的洗滌水進行排水，使洗滌兼脫水槽2高速回轉并脫水，接著通過關閉排水電磁閥23并打開給水電磁閥21向洗滌兼脫水槽2注水并在外槽5內聚積洗刷水，使攪拌翼4或洗滌兼脫水槽2回轉并重復對洗滌物進行攪拌的動作。
步驟1706實行脫水工序。該脫水工序與前述洗刷工序中的脫水同樣進行。
在這些步驟中，微機17a對顯示元件組15進行控制并表示設定狀態和工序進行狀態，在發生異常時或洗滌結束時使蜂鳴器17h鳴叫而報知。
圖18為表示使用無刷直流電動機的驅動裝置6的實施形態的縱剖側面圖。該實施形態由于能在1個電動機殼體中選擇性地嵌著狀共用感應電動機的定子鐵心和無刷直流電動機的定子鐵心，并能在感應電動機的轉子和無刷直流電動機的轉子中共用內側輸入軸部，故該實施形態相對于前述實施形態的特征在于電動機的結構。相應地，凡與前述實施形態相同的結構零件不再重復說明。
該實施形態中的無刷直流電動機為1定子鐵心52a上對定子52繞卷定子繞組52b構成，并將定子鐵心52a嵌入電動機殼體43并通過外翹突起43a和折彎爪43b呈夾持狀固定。間隔件53系對該定子鐵心52a的軸向尺寸與前述實施形態中的感應電動機的定子鐵心44a的尺寸之差進行補償。
轉子54系在轉子鐵心(軛鐵)54a的外周安裝永久磁鐵磁極54b，并通過與這些一體成形的絕緣樹脂制的安裝輪轂54c安裝到內側輸入軸部36g中的電動機轉子嵌著部36d上。嵌入形成于嚙合的離合器機構47的滑動件47c上的嚙合突起47f的嚙合凹凸部54d在安裝輪轂54c的上面并與該安裝輪轂54c一體地樹脂成形。安裝輪轂54c為形成能在電動機轉子嵌著部36d上與感應電動機的轉子45同樣嵌著并安裝的尺寸，使轉子鐵心54a在內端側的緊固端部處露出，并將金屬環54e埋設在外端側的緊固端部處。
另外，轉子的安裝輪轂54c也能通過使用將電動機轉子嵌著部縮短尺寸的專用的內側輸入軸部形成短尺寸。
另外，永久磁鐵磁極54b構成為比定子繞組52b向外側突出狀，并通過與該突出部的回轉軌道相對并設置磁極檢測元件55而對轉子54的回轉位置進行檢測。該磁極檢測元件55被安裝在罩殼48上。
無刷直流電動機如通常所知的那樣，構成為對相對于定子繞組52b的各相的轉子54的磁極54b的相對位置進行檢測并對流到該定子繞組52b的各相的驅動電流進行控制，詳細說明從略。
在使用該無刷直流電動機的全自動洗衣機中，在上述驅動電路17f中設有用于電動機用直流電源的整流電路和對定子繞組52b的各相電流進行PAM控制的倒相電路。
即使采用這種驅動裝置6也能實現與前述的實施形態同樣的全自動洗衣機。而且，由于無刷直流電動機能進行多樣的回轉控制，故能進行更為細致的洗滌工序和脫水工序。
然而，在共用這種電動機殼體43和內側輸入軸部36g并將感應電動機或無刷電動機選擇性地裝入時，必須考慮構成它們的定子和轉子的外廓及嵌合部的尺寸。
為得到同一輸出的外廓尺寸通常以感應電動機較大。因此，對感應電動機的定子44和轉子45進行討論是必要的。
考慮全自動洗衣機的整個結構，必須將以驅動回轉軸系34為軸心并沿垂直方向與行星減速齒輪機構嚙合的離合器機構與電動機同心串聯配置構成的驅動裝置6構成為從向外槽5的底面的安裝面向下方的突出量為160mm以內。而且，由于該驅動裝置6為在驅動回轉軸系34的上端部對洗滌兼脫水槽2和攪拌翼4進行安裝和支承，支承該驅動回轉軸系34的滾珠軸承33a、33b必須沿軸向以盡可能大的間隔設置。相應地，設置該滾珠軸承33a、33b的減速機構外殼32a、32b為與滾珠軸承33a、33b的軸向間隔相當的軸向尺寸。
從這些尺寸的分配來說，電動機的軸向尺寸，包括嚙合的離合器機構47，為90mm。感應電動機為在維持必要的輸出特性(250W左右)的同時抑制軸向尺寸，最好是增加定子44和轉子45的直徑。然而，要做到將定子44和轉子45的鐵心44a、45a用鋼板沖壓并疊層構成，直徑大的鐵心44a、45a的價格將很高。
因此，在該實施形態中，對嚙合的離合器機構47采用靈活應用通過感應電動機的定子繞組44b的端線圈包圍的空間并設置成將外側輸入軸部35d包圍狀，并通過緩和該嚙合的離合器機構47的軸向尺寸的制約，將定子鐵心44a的外徑尺寸控制為160mm，內徑尺寸控制為98mm，軸向尺寸控制為25mm。
定子鐵心44a的內徑尺寸提供以將定子44嵌著在電動機殼體43中的狀態通過安裝螺絲42將該電動機殼體43安裝在外殼32b的下端面上時的定心夾具的抵靠基準面，另外，并能提供螺絲緊固工具插入空間而使安裝螺絲42位于內徑尺寸的內側。
與此相應，用于夾持該定子鐵心44a的電動機殼體43所設置的外翹突起43a的位置與該電動機殼體43的安裝面的軸向尺寸為34mm。
代替這種感應電動機安裝的無刷直流電動機構成為構成其定子52的定子鐵心52a的外形尺寸和內徑尺寸與感應電動機的定子鐵心44a相等，而軸向尺寸較小。另外，轉子54構成為使用這種定子鐵心52a構成的定子52相應的外徑尺寸。
另外，由于共用生產設備并選擇性地裝入感應電動機或無刷電動機，尤其是通過安裝螺絲42將感應電動機的定子44或嵌著有無刷電動機52的電動機殼體43以定心狀態安裝在外殼32b的下端面上時，能使夾具與定子鐵心44a、52a的內徑面抵靠并定心。而且，由于安裝螺絲42位于內徑內，能以定心狀態通過插入工具加以緊固。
由于本發明構成為將安裝電動機定子的電動機殼體在感應電動機的定子和無刷直流電動機的定子上共用，故能以較低的價格生產具有使用感應電動機的驅動裝置的全自動洗衣機和具有使用無刷直流電動機的驅動裝置的全自動洗衣機2個機種。
另外，由于本發明的驅動裝置構成為將外環壓入外側輸入軸部的內側的滾動軸承對安裝電動機的轉子的內側輸入軸部進行安裝并對轉子加以單臂支承，故內側輸入軸部的安裝精度高，能小型、廉價地實現使用感應電動機的驅動裝置。
另外，通過利用電動機殼體內的空間并設置離合器機構，能減輕驅動裝置軸向尺寸的增加。
權利要求
1.一種全自動洗衣機，包括箱體，懸垂支承在所述箱體內的外槽，回轉自如地設置在所述外槽內的洗滌兼脫水槽，回轉自如地設置在所述洗滌兼脫水槽的底的內側的攪拌翼，對所述洗滌兼脫水槽和所述攪拌翼進行回轉驅動的電動機，間接地與構成所述電動機的轉子連接的外側輸入軸部，對與所述轉子連接的所述攪拌翼進行回轉驅動的內側輸入軸部，其特征在于，所述外側輸入軸部和所述內側輸入軸部通過滾動軸承加以支承。
2.如權利要求1所述的全自動洗衣機，其特征在于，將減速齒輪機構離合器機構和所述電動機沿所述洗滌兼脫水槽和所述攪拌翼的驅動回轉軸的垂直方向串聯配置。
3.一種全自動洗衣機，包括箱體，懸垂支承在所述箱體內的外槽，回轉自如地設置在所述外槽內的洗滌兼脫水槽，回轉自如地設置在所述洗滌兼脫水槽的底的內側的攪拌翼，對所述洗滌兼脫水槽和所述攪拌翼進行回轉驅動的電動機，間接地與構成所述電動機的轉子連接并對所述洗滌兼脫水槽進行回轉驅動的外側輸入軸部，對與所述轉子連接的所述攪拌翼進行回轉驅動的內側輸入軸部，其特征在于，通過將外環壓入所述外側輸入軸部內的滾動軸承對所述內側輸入軸部進行支承，并以單臂狀態安裝所述電動機的轉子。
4.如權利要求3所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述電動機包括安裝在所述減速齒輪機構的外殼中的電動機殼體和嵌著在所述電動機殼體內的定子。
5.如權利要求4所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述離合器機構包括位于所述電動機殼體內的定子的定子繞組的端線圈包圍的空間中并將在所述電動機殼體內突出的所述外側輸入軸部包圍狀配置的環狀電磁線圈，可沿軸向滑動地與所述外側輸入軸部卡合并與所述轉子卡合，通過電磁線圈的電磁力吸引作用有彈簧力的滑動件并解除卡合。
6.如權利要求3或5所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述減速齒輪機構的向所述外殼的向所述電動機殼體的安裝螺絲位于比所述電動機的定子鐵心的內徑更內側，并可通過所述轉子的設置空間進行緊固操作。
7.一種全自動洗衣機，包括箱體，懸垂支承在所述箱體內的外槽，回轉自如地設置在所述外槽內的洗滌兼脫水槽，回轉自如地設置在所述洗滌兼脫水槽內側的攪拌翼，對所述洗滌兼脫水槽和所述攪拌翼進行回轉驅動的驅動裝置，所述驅動裝置構成為沿洗滌兼脫水槽和攪拌翼的驅動回轉軸的高度方向串聯配置減速齒輪機構和離合器機構，其特征在于，所述電動機包括安裝在所述減速齒輪機構的外殼中的電動機殼體，并構成在所述電動機殼體內突出的回轉軸上選擇性地安裝感應電動機或無刷電動機。
8.如權利要求7所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述感應電動機和所述無刷電動機，其定子的定子鐵心的外徑尺寸相等并裝在所述電動機殼體內。
9.如權利要求8所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述感應電動機和所述無刷電動機的所述定子的定子鐵心的內徑尺寸相等。
10.如權利要求7或9所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述離合器機構包括在所述電動機殼體內的配置成在所述電動機殼體內突出并將作為所述洗滌兼脫水槽的回轉軸的外側輸入軸部包圍狀配置的環狀電磁線圈，可沿軸向滑動地與所述外側輸入軸部卡合，并通過電磁線圈的電磁力吸引與所述電動機的轉子卡合狀作用有彈簧力的滑動件并解除卡合。
11.如權利要求7或10所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述離合器機構包括在所述電動機殼體內的位于繞卷定子鐵心的定子繞組的端線圈包圍的空間中并對在所述電動機殼體內突出的外側輸入軸部包圍狀配置的電磁線圈，可沿軸向滑動地與所述外側輸入軸部卡合，并通過電磁線圈的電磁力吸引與轉子卡合狀作用有彈簧力的滑動件并解除卡合。
12.如權利要求7或11所述的全自動洗衣機，其特征在于，向所述減速齒輪機構的所述外殼的所述電動機殼體的安裝螺絲與所述電動機的定子鐵心的內徑相比位于內側并能通過轉子設置空間進行緊固操作。
13.如權利要求7所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述回轉軸由壓入外環的滾動軸承支承并將所述電動機的轉子安裝成單臂狀態。
14.一種全自動洗衣機，包括箱體，內置在所述箱體中的洗滌槽，回轉自如地內置在所述洗滌槽內的攪拌翼，對所述洗滌槽和所述攪拌翼進行回轉驅動的電動機，對所述電動機的回轉進行減速的減速機構，其特征在于，所述減速機構具有容納減速齒輪的齒輪箱和被嵌合在所述齒輪箱中的外側輸入軸部，所述齒輪箱與所述外側輸入軸部的嵌合系通過將所述齒輪箱的外周端面的一部分鉚接在所述外側輸入軸部上進行的。
15.一種全自動洗衣機，包括箱體，內置在所述箱體中的洗滌槽，回轉自如地內置在所述洗滌槽內的攪拌翼，對所述洗滌槽和所述攪拌翼進行回轉驅動的電動機，對所述電動機的回轉進行減速的減速機構，其特征在于，所述減速機構具有容納減速齒輪的齒輪箱和被嵌合在所述齒輪箱中的外側輸入軸部，所述齒輪箱與所述外側輸入軸部的嵌合系在所述外側輸入軸部的外周端部與位于所述齒輪箱內周面的臺階部嵌合狀態下，通過能以比所述外周端面的內周大而比外周小的直徑的銳角狀零件對所述齒輪箱的外周端面加壓而將所述齒輪箱的外周端面的一部分與所述齒輪箱嵌合。
16.一種全自動洗衣機，包括對洗滌物進行攪拌的攪拌翼，將所述洗滌物投入的洗滌槽，對所述攪拌翼和所述洗滌槽進行回轉驅動的電動機，用于通過所述電動機使所述攪拌翼或所述洗滌槽選擇性地回轉的離合器，對所述電動機的回轉進行減速的減速機構，其特征在于，所述離合器設置在所述電動機與所述減速機構之間，所述離合器具有包括沿上下方向滑動的滑動件和電磁線圈的電磁鐵心，所述電動機的回轉力在通過所述電磁線圈的電磁力將所述滑動件吸著時僅傳遞到所述攪拌翼上。
17.一種全自動洗衣機，包括對洗滌物進行攪拌的攪拌翼，將所述洗滌物投入的洗滌槽，對所述攪拌翼和所述洗滌槽進行回轉驅動的電動機，用于通過所述電動機使所述洗滌槽選擇性地回轉的離合器，對所述電動機的回轉進行減速的減速機構，其特征在于，所述減速機構構成為將減速齒輪容納在齒輪箱中，并將所述電動機的回轉力傳遞到所述齒輪箱上的外側輸入軸部與所述齒輪箱連接，所述外側輸入軸部的外周上具有可沿上下方向移動的滑動件，所述滑動件通過對沿所述外側輸入軸部的圓周方向具有的電磁鐵心通電而沿向上方向移動并吸著在所述電磁鐵心上，所述滑動件在所述電磁鐵心不通電時與構成所述電動機的轉子嵌合。
18.如權利要求17所述的全自動洗衣機，其特征在于，所述滑動件包括具有凹凸形狀的吸著件，所述電磁鐵心的下部包括具有凹凸形狀的電磁鐵心下部，所述吸著件的凸部側壁和所述電磁鐵心下部的凹部側壁均為傾斜。
全文摘要
由于構成為共用驅動洗滌兼脫水槽和攪拌翼的驅動裝置的可逆回轉電動機及電動機殼體并選擇性地安裝感應電動機或無刷直流電動機,故能以較低的成本生產多個機種的全自動洗衣機。
文檔編號D06F37/30GK1266118SQ0010373
公開日2000年9月13日 申請日期2000年3月3日 優先權日1999年3月5日
發明者江口悟, 大川友弘, 鹿森保, 大杉寬 申請人:株式會社日立制作所