DE60007259T3

DE60007259T3 - Aufbau der Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE60007259T3
Application number: DE60007259T
Authority: DE
Inventors: Kwang Soo Changwon-shi Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: CN1238588C; CN1515732A; EP1094144A2; US6510716B1; EP1094144A3; DE60007259D1; EP1094144B1; CN1130482C; USRE43196E1; USRE42967E1; DE60007259T2; USRE41621E1; JP2001178989A; ES2211439T3; CN1293277A; EP1094144B2; ES2211439T5; JP3432206B2; AU753411B2; AU6656900A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trommelwaschmaschine mit einem Bottich zum Speichern von Waschwasser, einer Trommel aus Metall, die im Inneren des Bottichs drehbar montiert und horizontal zum Boden oder mit einem Winkel zum Boden zur Aufnahme von Wäsche in ihr angeordnet ist, einer Welle, die mit der im Inneren des Bottichs montierten Trommel durch den Bottich hindurch zur Übertragung einer Antriebskraft des Motors an die Trommel verbunden ist, Lagern, die zur Lagerung der Welle auf Außenumfängen beider Endabschnitte der Welle sitzen, einem Lagergehäuse mit Stator-Befestigungsvorsprüngen in festen Abständen entlang einem Umfang seines Mittelabschnitts zum Tragen der Lager, einem Stator mit einer Vielzahl von Magnetkernen, deren jeder durch eine Schichtanordnung magnetischer Schichten gebildet ist, welche jeweils einen in radialer Richtung nach außen überstehenden, ausgeprägten Pol und eine in radialer Richtung nach innen ragende Rippe aufweisen, die beide als eine Einheit geformt sind, ferner mit Rahmen aus Isoliermaterial zum Bedecken der Ober- und Unterseite einer Magnetkernanordnung der Magnetkerne, und mit Spulen, deren jede jeweils um einen der ausgeprägten Pole der Magnetkerne gewickelt ist, einem becherförmigen Rotor, der einen Rotorkörper aus magnetischem Material mit einer als Rückseitenjoch dienenden Seitenwand, die einen magnetischen Kraftlinienweg bildet, und einer Rückwand, die als eine Einheit mit der Seitenwand ausgebildet ist, sowie Permanentmagnete aufweist, die an der Seitenwand sitzen, wobei die Seitenwand einen „L”-förmigen, gebogenen Abschnitt mit einer Sitzfläche umfaßt, an der die Permanentmagneten sitzen, und wobei der Rotor Kühllamellen, die in Statorrichtung zum Kühlen des Stators ausgerichtet sind, und ferner eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die als Entlüftungslöcher für einen Luftstrom dienen, und mit einem Verbindungsteil, das den Rotor und die Welle verbindet, wobei jede Kühllamelle von einem Rückwand-Abschnitt gebildet wird, der aus der Rückwand in einer „⊂”-Form ausgeschnitten und von der Rückwand in Richtung zum Stator weggebogen ist, wobei hierdurch eine Öffnung in der Rückwand ausgebildet wird, und wobei jede Öffnung, die als Entlüftungsloch dient, aus einer solchen Öffnung gebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Im allgemeinen bewirkt eine Trommelwaschmaschine, die das Waschen mittels Reibung zwischen einer von einem Motor gedrehten Trommel und Wäsche in einem Zustand durchführt, bei dem Waschmittel, Waschwasser und die Wäsche in die Trommel eingeführt sind, einen Waschvorgang unter Rühren und Reiben, bei dem die Wäsche jedoch nahezu keinen Schaden nimmt und sich nicht verheddert. Die Bauweise einer Trommelwaschmaschine nach dem Stand der Technik wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 erläutert. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Trommelwaschmaschine nach dem Stand der Technik, die mit einem Bottich 2, der im Inneren eines Gehäuses 1 montiert ist, und mit einer Trommel 3 versehen ist, die verdrehbar auf einem Mittelabschnitt im Inneren des Bottichs 2 montiert ist. Unter dem Bottich 2 ist ein Motor 5a vorgesehen, der mit einer Riemenscheibe 18 verbunden ist, und eine Trommelwelle ist mit einer Rückseite der Trommel 3 verbunden, mit der eine Trommel-Riemenscheibe 19 gekoppelt ist. Zudem sind die Trommel-Riemenscheibe 19 auf der Trommelwelle und die Motor-Riemenscheibe 18, die mit dem Motor 5a verbunden ist, über einen Riemen 20 zur Kraftübertragung miteinander verbunden. Ferner gibt es eine Tür 21 in einem vorderen Teil des Gehäuses 1, wobei eine Dichtung 22 zwischen der Tür 21 und dem Bottich 2 vorgesehen ist. Zudem ist eine Aufhängungsfeder zwischen einer Innenseite eines oberen Abschnitts des Gehäuses 1 und einer Außenseite eines oberen Abschnitts des Bottichs 2 und ein Reibungsdämpfer 24 zwischen einer Innenseite eines unteren Abschnitts des Gehäuses 1 und einer unteren Seite einer Außenseite des Bottichs 2 vorgesehen, um Schwingungen des Bottichs 2 zu dämpfen, die während des Schleuderns erzeugt werden.
Die Waschmaschine nach dem Stand der Technik weist jedoch die folgenden Nachteile auf, da die Antriebskraft des Motors 5a über die Motor-Riemenscheibe 18 und die Trommel-Riemenscheibe 19 sowie über den Riemen 20, der die Motor-Riemenscheibe 18 und die Trommel-Riemenscheibe 19 miteinander verbindet, zur Trommel 3 übertragen wird.
Zunächst tritt bei der Antriebskraftübertragung ein Energieverlust auf, da die Antriebskraft vom Motor 5a nicht direkt, sondern über den Riemen 20, der um die Motor-Riemenscheibe 18 und die Trommel-Riemenscheibe 19 herumgewickelt ist, zur Trommel 3 übertragen wird.
Zudem verursacht die Antriebskraftübertragung vom Motor 5a zur Trommel 3, die nicht direkt, sondern über viele Bauteile, wie z. B. den Riemen 20, die Motor-Riemenscheibe 18 und die Trommel-Riemenscheibe 19, erfolgt, bei der Kraftübertragung einen starken Lärm.
Die Bauteilegruppen, die für die Antriebskraftübertragung vom Motor 5a zur Trommel 3 erforderlich sind, wie z. B. die Motor-Riemenscheibe 18, die Trommel-Riemenscheibe 19 und der Riemen 20, machen viele Arbeitsstunden für die Montage erforderlich. Und je größer die Anzahl der für die Antriebskraftübertragung vom Motor 5a zur Trommel 3 erforderlichen Bauteile, desto größer ist die Anzahl der Stellen, die repariert werden müssen, und desto häufiger ist eine Reparatur erforderlich. Das Ungleichgewicht, das dadurch verursacht wird, daß der Motor an einem unteren Teil auf der Rückseite des Bottichs 2 montiert ist, bewirkt starke Schwingungen, wenn sich der Motor dreht. Daher ist ein Gegengewicht aus Metall oder Zement an einer dem Motor gegenüberliegenden Position vorgesehen, um das System auszubalancieren.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die indirekte Antriebskraftübertragung vom Motor 5a zur Trommel 3 über die Motor-Riemenscheibe, die Trommel-Riemenscheibe und den Riemen zahlreiche Reparaturen erfordert, starken Lärm und Energieverschwendung verursacht und zu einer Verschlechterung der Waschleistung führt.
Die DE-A-43 35 966 beschreibt einen Aufbau einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine, die einen Stator mit einer Vielzahl von Magnetkernen in einem becherförmigen Rotor umfaßt, der einen Rotorkörper aus magnetischem Material mit einer als Rückseitenjoch dienenden Seitenwand, die einen magnetischen Kraftlinienweg bildet, und einer Rückwand aufweist, die als eine Einheit mit der Seitenwand ausgebildet ist, und mit Permanentmagneten, die an der Seitenwand sitzen.
Die GB-A-2 332 212 beschreibt eine Trommelwaschmaschine mit einem Stator, der eine Vielzahl magnetischer Kerne aufweist, und mit einem becherförmigen Rotor, wobei die Seitenwand des Rotors einen „L”-förmigen, gebogenen Abschnitt mit einer Sitzfläche aufweist, an der die Permanentmagneten sitzen. Zudem weist der Rotor Kühllamellen auf, die in Statorrichtung zum Kühlen des Stators ausgerichtet sind, und er umfaßt ferner eine Vielzahl von Öffnungen, die als Entlüftungslöcher für einen Luftstrom dienen, wie dies am Anfang der Beschreibung angegeben ist.
Ein ähnlicher Stand der Technik ergibt sich aus der Vorbenutzung einer Trommelwaschmaschine Toshiba DD Model „AW-B 80 VP” in Japan. Bei beiden bekannten Trommelwaschmaschinen sind die Kühllamellen als angegossene Teile ausgebildet, die entlang einem Umfang eines Mittelabschnitts des becherförmigen Rotors angeordnet sind. Zwischen zwei aufeinanderfolgende Lamellen sind dabei mehrere Entlüftungslöcher angebracht, die auch in Umfangsrichtung verteilt und mit Abstand zu den Lamellen angebracht sind. Bei beiden bekannten Geräten umfaßt der becherförmige Rotor einen Rotorkörper aus magnetischem Material, der in eine Rotoraufnahme eingebettet ist, die am Ende der Welle befestigt ist und gleichzeitig das Verbindungsteil ausbildet. Durch diese Anordnung werden der becherförmige Rotor und das Verbindungsteil als eine Einheit ausgebildet, die aus einer Metall-/Kunststoff-Verbundkonstruktion besteht.
Eine Trommelwaschmaschine der eingangs dieser Beschreibung angegebenen Art (LG Type WT-2K100) wurde öffentlich in Korea vorbenutzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Trommelwaschmaschine, die im wesentlichen eines oder mehrere der Probleme im Zusammenhang mit Einschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik beseitigt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Trommelwaschmaschine bereitzustellen, bei welcher der Motor direkt mit der Trommel gekoppelt ist, um Schwingungen zu verringern und entweder das Gewicht des Gegengewichtes zu reduzieren oder vollständig auf das Gegengewicht zu verzichten.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Trommelwaschmaschine, welche die Energieverschwendung verringern kann, indem sie einen BLDC-Motor einsetzt, der einen guten Wirkungsgrad aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bauweise für eine Trommelwaschmaschine bereitzustellen, bei der keine Verformung des Rotors erfolgt, selbst wenn sich der Rotor mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, und die eine Überhitzung des Motors verhindert.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Trommelwaschmaschine bereitzustellen, die sich leicht montieren läßt.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt und sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können sich bei der Ausführung der Erfindung ergeben. Die Ziele und anderen Vorteile der Erfindung werden durch die Bauweise verwirklicht und erzielt, die insbesondere in der vorliegenden Beschreibung und deren Ansprüchen sowie in den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.
Um diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wird eine Trommelmaschine der eingangs genannten Art bereitgestellt, die ferner eine Rippe von selbst ausrichtender Art, die mit einer Schräge an einer ihrer Seiten versehen ist, die im Lagergehäuse entlang einem Umfang auf einer Außenseite eines Befestigungsvorsprungs ausgebildet ist, und eine Rippe von selbst ausrichtender Art aufweist, die eine Schräge entsprechend der Schräge der selbst ausrichtenden Rippe auf einer Innenseite des Rahmens des Stators umfaßt.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Es versteht sich, daß sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung nur beispielhalber und erläuternd gegeben werden und die beanspruchte Erfindung näher erklären sollen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung enthalten sowie in die Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung:
In den Zeichnungen zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Trommelwaschmaschine nach dem Stand der Technik;
2A einen Längsschnitt durch eine Trommelwaschmaschine, die keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, für deren Verständnis jedoch hilfreich ist;
2B eine detaillierte vergrößerte Ansicht des Teils „A” in 2A;
2C eine detaillierte vergrößerte Ansicht des Teils „B” in 2B,
3 eine rechtsseitige Ansicht von 2B, aus der ein Motor entfernt ist;
4 eine Perspektivdarstellung, die den Rotor aus den 2A bis 2C in einer Teilschnittdarstellung zeigt;
5 eine vergrößerte Perspektivdarstellung des Teils „C” in 4;
6 eine Perspektivdarstellung einer Unterseite aus 4;
7 eine Perspektivdarstellung des Stators aus 2;
8 eine Perspektivdarstellung des Verbindungsteils aus 2;
9 eine Perspektivdarstellung einer Unterseite aus 8, und
10 einen Längsschnitt durch wichtige Teile eines Aufbaus einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nun sei näher auf eine Trommelwaschmaschine eingegangen, die keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, jedoch hilfreich zum Verständnis der Erfindung ist und die unter Bezugnahme auf die 2A bis 9 erläutert wird.
Bezugnehmend auf 2A umfaßt die Trommelwaschmaschine einen Bottich 2 aus Metall im Inneren eines (nicht dargestellten) Gehäuses zum Speichern von Wasser, eine Trommel 3 im Inneren des Bottichs 2, eine Welle 4, die zur Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor 5 zur Trommel 3 an die Trommel 3 angeschlossen ist, ein vorderes Lager 6a und ein hinteres Lager 6b, die jeweils am Außenumfang der beiden Enden der Welle 4 sitzen, ein Lagergehäuse 7, das an einer Rückwand 200 des Bottichs 2 montiert ist, um das vordere und das hintere Lager abzustützen, einen Rotor 13, der an einem hinteren Ende der Welle 4 montiert ist, um zusammen mit einem Stator einen Motor 5 zu bilden, wobei der Stator 14 auf einer Innenseite des Rotors 13 an einer Rückwand 200 des Bottichs montiert ist, um den Motor zusammen mit dem Rotor zu bilden, und ein Verbindungselement 16, das an einer Rückseite des hinteren Lagers 6b mit der Welle 4 kerbverzahnt gekoppelt und am Rotor 13 zur Übertragung einer Drehkraft vom Rotor zur Welle 4 befestigt ist. Das Lagergehäuse 7 ist aus einem Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, gebildet. Eine Nabe 700, die einstückig mit dem Lagergehäuse 7, und zwar in dessen Mitte ausgebildet ist, um in ihr das vordere und das hintere Lager einzusetzen, ist ebenso vorgesehen wie Befestigungsvorsprünge 701, die an einer Außenseite der Nabe 700 in festgelegten Abständen längs eines Umfangs ausgebildet sind, um den Stator 14 mit Befestigungselementen 15d so am Lagergehäuse 7 zu befestigen, daß das Lagergehäuse 7 insgesamt wie ein Stativ aussieht, wie dies in 3 gezeigt ist. Dabei ist an einem Innenumfang der Nabe 700 auf einem Mittelabschnitt des Lagergehäuses 7 an jedem Ende der Nabe 700 eine Stufe 8a und 8b ausgebildet, um das vordere Lager 6a und das hintere Lager 6b so zu stützen, daß die jeweiligen Lager nicht herabfallen, sondern darin gehalten werden. Die Stufe 8a in der Vorderseite weist eine „⌉”-Form zum Halten eines hinteren Endes des vorderen Lagers 6a und die Stufe 8b in der Rückseite die Form eines „L” zum Halten eines vorderen Endes des hinteren Lagers 6b auf. Zudem liegen Positionierstufen 9a und 9b am vorderen beziehungsweise am hinteren Umfang der Welle 4 zum Ausrichten des vorderen Lagers 6a bzw. des hinteren Lagers 6b auf der Welle 4 vor. Die Welle 4 hat ein vorderes Ende, das in einem Drehkörper 10 in der Rückwand der Trommel 3 gehalten wird, wobei ein freiliegender Abschnitt von einem hinteren Ende des Drehkörpers 10 zum vorderen Lager 6a mit einer Buchse 11 aus Messing versehen ist, die mit einem Preßsitz auf diesem sitzt, um ein Rosten zu verhindern, wobei ein Dichtelement 12 auf einem Außenumfang desselben sitzt, um ein Einströmen von Wasser zu verhindern, und ein hinteres Ende, auf dem der Rotor 13 eines Direktkopplungsmotors 5 mittig montiert ist. Dabei ist ein kronenförmiger Stator 14 auf einer Innenseite des Rotors 13 angeordnet und an den Befestigungsvorsprüngen 701 am Lagergehäuse 7 befestigt, um den Direktkopplungsmotor zusammen mit dem Rotor 13 zu bilden.
Es sei nun auf die 4 bis 6 Bezug genommen, in denen der Rotor 13, der aus einem magnetischen Material, wie zum Beispiel Eisen oder einer Eisenlegierung, gebildet ist, eine Rückwand, eine Seitenwand und Permanentmagnete umfaßt, die an der Seitenwand vorgesehen sind. Es gibt eine Magnetsitzfläche 130, ein gebogenes Teil, das sich von einem Rand der Rückwand 13a aus erstreckt und entlang eines Umfangs derselben ausgebildet ist, um die Magnete 13c zu tragen, die an einer Innenfläche der Seitenwand 13b sitzen, um den Rotor 13 zu verstärken, der als Rückenjoch dient, das einen magnetischen Kraftlinienweg bildet. Zudem gibt es eine Nabe 132 in der Mitte der Rückwand 13a, die mit einem Durchgangsloch 131 versehen ist, um ein Befestigungselement 15a durch dieses hindurch zu führen, mit dem verhindert wird, daß die Welle 4 von dem am Rotor befestigten Verbindungselement 16 herabfällt. Der Rotor 13 wird vorzugsweise durch Pressen, d. h. durch Pressen als eine Einheit sowohl mit der Seitenwand 13b, welche die Magnetsitzfläche aufweist, als auch mit der Rückwand 13a, die als Rahmen zum Tragen der Seitenwand dient, ohne einen getrennten, zusätzlichen Herstellungsschritt gebildet.
Im allgemeinen kann eine Trommelwaschmaschine ein Problem hinsichtlich eines Temperaturanstiegs aufgrund einer Last verursachen, da die Trommel und die Wäsche zusammen schnell laufen sollten. Daher ist eine Vielzahl von Kühlrippen um die Nabe 132 des Rotors 13 als Einheit mit dem Rotor 13 in radialer Richtung herum angeordnet, um beim Drehen des Rotors 13 Luft zum Stator 14 zu blasen und die am Stator 14 erzeugte Wärme zu verringern. Jede der Kühlrippen 133 weist eine Länge in radialer Richtung auf. Die Kühlrippe 133 wird durch Aufschneiden gebildet, um von der Rückwand 13a um etwa 90° umgebogen zur Öffnung hin ausgerichtet zu werden, um eine Öffnung 134 zu bilden, die als Entlüftungsloch dient. Daher erfolgen die Bildung der Kühlrippe 133 und die Bildung des Entlüftungslochs durch ein einziges Verfahren, anders als in dem Fall, bei dem die Bildung des Entlüftungslochs durch Stanzen erfolgt, wodurch Material und Arbeitsstunden gespart werden können, da kein separates Bauteil und Verfahren zur Ausbildung der Kühlrippe erforderlich ist.
Zudem ist es im Unterschied zu BLDC-Motoren, die bei VCR (Video Cassette Recorder)-Geräten und dergleichen verwendet werden, wahrscheinlich, daß sich die Form des Rotors während der Drehung des Rotors verformt, da der BLDC-Motor, der in einer Waschmaschine eingesetzt wird, unter einer großen Last schnell läuft, was einen ungleichen Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator bewirkt. Um dieses Problem zu beseitigen, ist zwischen allen benachbarten Kühlrippen 133 ein Vorsprung 135 vorgesehen, um den Rotor 13 zusammen mit der vorgenannten Sitzfläche 130 zu verstärken. Darüber hinaus ist an einem Ende des Rotors ein U-Profilrand 13d vorgesehen, um das Ende zu versteifen und selbst dann einen echten Kreis beizubehalten, wenn der Rotor 13 sich mit einer hohen Geschwindigkeit dreht. Zudem ist in der Erhebung 135 ein Ablaufloch 136 zum Ablauf von Wasser vorgesehen. Ferner gibt es Befestigungslöcher 137 zum Befestigen des Verbindungselementes 16, das mittels Kerbverzahnung mit einem Außenumfang der Welle 4 an einem hinteren Ende derselben, das an einer Rückseite des hinteren Lagers 6b freiliegt, und mit den Positionierlöchern 138 zum Fixieren einer Montagestellung für das Verbindungselement 16 gekoppelt ist, die beide um das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Rotors 13 herum in festen Abständen zueinander ausgebildet sind. Das Verbindungselement 16 besteht aus einem Harz, das einen Vibrationsmodus aufweist, der sich von dem des Körpers des Rotors 13 aus Eisen oder einer Eisenlegierung unterscheidet, um eine Vibration zu dämpfen, die beim Drehen der Trommel entsteht. Das Befestigungsloch 137 und das Positionierloch 138 im Verbindungselement 16 weisen zueinander unterschiedliche Durchmesser auf.
Bezugnehmend auf die 2A bis 2C, 8 und 9, weist das Verbindungselement 16 Befestigungslöcher 162, die den Befestigungslöchern in der Nabe 132 des Rotors 13 entlang einem Umfang eines Randes desselben entsprechen, und Positioniererhebungen zwischen benachbarten Befestigungslöchern 162 zum automatischen Anpassen zwischen den Befestigungslöchern 137 im Rotor 13 und den Befestigungslöchern 162 im Verbindungselement 16 auf, da die Positioniererhebungen 160 in die Positionieröffnungen 138 im Verbindungselement 13 eingeführt werden. Zudem gibt es eine Kerbverzahnung 164 an einem Innenumfang der Nabe 163 des Verbindungselementes 16, die zu der Kerbverzahnung 400 im hinteren Ende der Welle 4 paßt, und es sind Verstärkungsrippen 161 an einer Außenseite der Nabe 163 des Verbindungselementes 16 zum Verstärken der Nabe 163 vorhanden.
Es sei nun auf die 2B, 2C und 7 Bezug genommen, in denen der Stator 14, der zusammen mit dem Rotor 13 den Motor 5 bildet, eine Vielzahl von Magnetkernen 145, deren jeder durch eine Schichtanordnung magnetischer Schichten gebildet wird, die jeweils einen in einer radialen Richtung nach außen vorstehenden, ausgeprägten Pol und eine in einer radialen Richtung nach innen vorstehende Rippe 143 aufweisen, die beide als eine Einheit ausgebildet sind, und Rahmen 140 aus Isoliermaterial zum Bedecken der Ober- und Unterseite einer Magnetkernanordnung aus den magnetischen Kernen 145 und Spulen 142 umfaßt, welche um die ausgeprägten Pole der Magnetkerne gewickelt sind.
Zum Befestigen des Lagergehäuses 7 an einem hinteren Abschnitt des Bottichs sind an einem Außenumfang des Bottichs 2 angeschweißte Bottich-Klammern 17 und an hinteren Enden der Bottich-Klammern 17 Befestigungslöcher 170 zum Hindurchführen von Befestigungselementen 15d vorgesehen, die an den Befestigungslöchern 702 befestigt sind, welche in einem Endabschnitt des Lagergehäuses 7 in radialer Richtung ausgebildet sind.
Nun wird der Betrieb der zuvor erwähnten Bauweise einer Antriebseinheit in einer solchen Trommelwaschmaschine erläutert.
Beim Drehen des Rotors 13, wenn Strom unter Steuerung eines Motorantriebs-Steuergerätes in einem (nicht gezeigten) Plattenteil nacheinander zu den Spulen 142 des Stators 14 fließt, wird die Welle 4, die durch Kerbverzahnung mit dem Verbindungselement 16 gekoppelt ist, das wiederum an den Rotor angeschlossen ist, gedreht, um die Trommel 3 zu drehen, sobald eine Kraft über die Welle 4 zur Trommel übertragen wird.
Nachfolgend wird der Zusammenbau dieser Anordnung einer Antriebseinheit in einer solchen Trommelwaschmaschine erläutert.
Zuerst wird die Trommel 3 in den Bottich 2 eingesetzt. Dabei wird die Buchse 11 auf einen freiliegenden Abschnitt der Welle von der Rückseite des Drehkörpers 10 bis zum vorderen Lager 6a mit Preßsitz aufgebracht, um ein Rosten der Welle zu verhindern, und das Dichtelement 12 wird auf die Buchse 11 aufgesetzt, um ein Eindringen von Wasser zum Lager hin zu verhindern. Dann wird das vordere Lager 6a in einem Zustand auf die Welle 4 aufgesetzt, in dem die Trommel 3 im Inneren des Bottichs 2 angeordnet ist. Nach dem Aufsetzen des vorderen Lagers 6a wird das Lagergehäuse 7 an der Rückwand des Bottichs befestigt, wobei das Befestigungselement 15d durch das Befestigungsloch 170 in der Bottich-Klammer 17, die am Außenumfang des Bottichs 2 angeschweißt und am Befestigungsloch 702 im Lagergehäuse 7 befestigt ist, hindurchgeführt wird. Nach Abschluß der Montage des Lagergehäuses 7 am Bottich 2 wird das hintere Lager 6b auf das hintere Ende der Welle 4 aufgesetzt. Dabei wird das hintere Lager 6b an der Stufe 9b im hinteren Abschnitt der Welle 4 und an der Stufe 8b im Inneren des Lagergehäuses 7, an einem Ende desselben, gehalten. In diesem Zustand, nachdem die Befestigungslöcher 143a in den Befestigungsrippen 143 des Stators mit den Befestigungsvorsprüngen 701 auf dem Lagergehäuse 7 an der Außenseite der Nabe 700 in festen Abständen entlang einem Umfang ausgerichtet sind, wird der Stator an den Befestigungserhebungen 701 mit den Befestigungselementen 15c befestigt, um den Stator 14 fest am Lagergehäuse 7 anzubringen. Dann wird, nachdem eine Anordnung aus dem Rotor 13 und dem Verbindungselement 16 separat ausgebildet wurde, dies Anordnung auf das hintere Ende der Welle 4 aufgesetzt und das Befestigungselement 15a befestigt, um zu verhindern, daß das Verbindungselement 16 von der Welle durch eine Befestigungskraft des Befestigungselementes 15a herabfällt.
Nun wird der Montagevorgang des Rotors 13 und des Verbindungselementes 16 erläutert.
Zuerst werden die Positionierlöcher 138 im Rotor 13 und die Positioniervorsprünge 160 auf dem Verbindungselement 16 zueinander ausgerichtet und die Positioniervorsprünge 160 am Verbindungselement 16 in die Positionierlöcher 138 im Rotor 13 eingeführt. Bei dieser vorläufigen Montage werden, wenn die Positioniervorsprünge 160 am Verbindungselement 16 lediglich in die Positionierlöcher 138 im Rotor 13 eingesetzt werden, die Befestigungslöcher 137 im Rotor 13 und die Befestigungslöcher 162 im Verbindungselement 16 zueinander ausgerichtet, wobei in diesem Zustand die Befestigungselemente 15b durch die Befestigungslöcher 137 und 162 befestigt sind, um den Rotor 13 und das Verbindungselement 16 zu montieren.
Nun wird der Betrieb der Struktur einer Antriebseinheit in einer solchen Trommelwaschmaschine, die in dieser Weise zusammengebaut ist, erläutert.
Das Lagergehäuse 7 aus einem Metall, wie z. B. einer Aluminiumlegierung, ist bei einer Trommelwaschmaschine einsetzbar, die einen Trockengang aufweist, da das Lagergehäuse 7 selbst bei einer hohen Temperatur keine thermische Verformung zeigt. Die ”⌉”-förmige Stufe 8a im vorderen Ende und die „L”-förmige Stufe 8b im hinteren Ende des Innenumfangs des Lagergehäuses 7 halten ein hinteres Ende des vorderen Lagers 6a beziehungsweise ein vorderes Ende des hinteren Lagers 6b, die auf Außenumfängen der Welle 4, jeweils an deren beiden Enden, sitzen. Die Positionierstufen 9a und 9b an den Außenumfängen eines vorderen Abschnittes und eines hinteren Abschnittes der Welle 4 gestatten es, Positionen des vorderen Lagers 6a und des hinteren Lagers 6b relativ zur Welle 4 festzulegen. In der Zwischenzeit wird das vordere Ende der Welle 4 im Drehkörper 10 befestigt, der an einer Rückwand der Trommel 3 montiert ist, wobei der freigelegte Abschnitt der Welle von der Rückseite des Drehkörpers 10 bis zum vorderen Lager 6a mit der Buchse 11 versehen ist, die mit Preßsitz darauf aufgebracht ist, um ein Rosten der Welle zu verhindern, und das Dichtelement 12 auf die Buchse 11 aufgesetzt ist, um ein Eindringen von Wasser zum Lager hin zu verhindern. Die Befestigungsvorsprünge 701 am Lagergehäuse 7 auf der Außenseite der Nabe 700 in festen Abständen entlang eines Umfangs gestatten, den Stator 14 mit den Befestigungselementen 15c an den Befestigungserhebungen 701 zu befestigen, um den Stator 14 fest am Lagergehäuse 7 anzubringen. Zudem ist der Rotor 13 des Motors 5 mit Direktkopplung am hinteren Ende der Welle 4 befestigt und das gebogene Teil mit der Magnetsitzfläche 30, die entlang eines Umfangs der Seitenwand 13b ausgebildet ist, welche sich von einem Rand der Rückwand 13a des Rotors 13 nach vorne erstreckt, trägt die Magnet 13c, die am Rotor 13 angebracht sind, wodurch eine einfache Herstellung des Rotors ermöglicht wird. Das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 in einer Mitte der Rückwand 13a des Rotors 13 gestattet die Befestigung der Befestigungselemente 15a, wie z. B. Bolzen, am hinteren Ende der Welle, um zu verhindern, daß die Welle 4 vom Rotor 13 und vom Verbindungselement 16, das an den Rotor 13 gekoppelt ist, herabfällt, und die Vielzahl von Kühlrippen 133, die um die Nabe 132 des Rotors 13 herum jeweils mit einer Länge in einer radialen Richtung angeordnet sind, blasen Luft zum Stator 14 hin, wenn sich der Rotor 13 dreht, wodurch die am Stator 14 erzeugte Wärme abgekühlt wird. Die Kühlrippe 133, die dazu ausgebildet ist, die offene Seite des Rotors 13 mittels Aufschneiden auszurichten, bildet das Durchgangsloch 134, die als Entlüftungsloch dient. Der Körper des Rotors 13, der durch Pressen aus Eisen oder einer Eisenlegierung gebildet ist, verringert die Herstellungszeit beträchtlich, was die Produktivität des Rotors verbessert. Die Erhebung 135 zwischen benachbarten Kühlrippen 133 an der Rückwand 13a des Rotors verbessert die Gesamtfestigkeit des Rotors 13, und das Ablaufloch 136 in der Erhebung 135 gestattet das Ablaufen von Wasser. Die Befestigungslöcher 137 zum Befestigen des Verbindungselementes und die Positionierlöcher 138 zum Fixieren einer Montagestellung des Verbindungselementes 16, die beide um das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Rotors 13 herum ausgebildet sind, gestatten eine einfache Montage des Verbindungselementes 16, das durch Kerbverzahnung mit dem hinteren Ende der Welle 4 gekoppelt ist, welches am hinteren Ende des hinteren Lagers 6b freigelegt ist, und des Rotors 13. Sobald die Positioniervorsprünge am Verbindungselement 16 mit den Positionierlöchern 138 im Rotor 13 ausgerichtet sind, werden die Befestigungslöcher 137 und 162 sowohl im Rotor 13 wie auch im Verbindungselement 16 automatisch ausgerichtet, wodurch die Befestigungselemente 15b befestigt werden, um das Verbindungselement 16 und den Rotor 13 mühelos zusammenzubauen. Dabei weist das Verbindungselement 16 aus einem Harz-Spritzgußteil einen Vibrationsmodus auf, der sich von dem des Rotors 13 aus Eisen oder einer Eisenlegierung unterscheidet, um die Vibrationen vom Rotor 13 zur Welle 4 abzudämpfen. Die Kerbverzahnung 164 auf einem Innenumfang der Nabe 163 des Verbindungselementes 16 greift in die Kerbverzahnung 400 am hinteren Ende der Welle 4 ein, um eine Drehkraft vom Rotor 13 direkt zur Welle 4 zu übertragen. Eine zylindrische äußere Rippe 165 ist in einem Abstand vom Außenumfang der Nabe 163 vorgesehen, wobei ein Ende derselben in engen Kontakt mit dem Rotor gebracht wird, um fest gehalten zu werden. Ein zwischen der Nabe 163 und der äußeren Rippe 165 gebildeter Raum unterbricht die Schwingungsübertragung von der Welle zum Rotor oder umgekehrt. Die Verstärkungsrippen 161 im Raum, der die Nabe 163 und die äußeren Rippen 167 verbindet, lassen eine angemessene Gesamtfestigkeit des Verbindungselementes 16 zu.
Die Bauweise einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 10 erläutert. Bauteile, die mit denen der Waschmaschine gemäß den 2A bis 9 identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und auf deren Erläuterungen wird verzichtet.
Es sei nun auf 10 Bezug genommen, in der die Struktur einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner eine selbstausrichtende Rippe 705 mit einer Schräge 705a an einer ihrer Seiten, die im Lagergehäuse 7 entlang einem Umfang auf einer Außenseite der Befestigungserhebung 701 ausgebildet ist, und eine selbstausrichtende Rippe 144 mit einer Schräge 144a, die der Schräge 705a in der selbstausrichtenden Rippe 705 entspricht, auf einer Innenseite eines Rahmens 140 des Stators 14 umfaßt.
Nun wird der Betrieb der vorgenannten Struktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die selbstausrichtende Rippe 705, die auf einer ihrer Seiten eine Schräge 705a aufweist, welche im Lagergehäuse 7 entlang einem Umfang auf einer Außenseite der Befestigungserhebung 701 ausgebildet ist, und die selbstausrichtende Rippe 144, die eine Schräge 144a aufweist, welche der Schräge 705a der selbstausrichtenden Rippe 705 auf einer Innenseite eines Rahmens 140 des Stators 14 entspricht, gestatten bei der Montage eine Selbstausrichtung des Stators 14 zur Nabe 700 am Lagergehäuse 7 in genau konzentrischen Kreisen, was eine leichte Montage des Stators am Lagergehäuse zuläßt.
Wie bereits erläutert, weist die vorstehende Erfindung die folgenden Vorteile auf.
Die Bauweise einer Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann Lärm, Probleme aufgrund einer Betriebsstörung und Leistungsverluste verringern, da sie von der Art mit einer Motor-Direktkopplung ist.
Die Bauweise nach der bevorzugten Ausführungsform kann bei einem Produkt mit einer Trocknungsfunktion Anwendung finden, da die Trommelwaschmaschine nach der vorliegenden Erfindung ein aus einem Metall geformtes Lagergehäuse aufweist.
Mit der Bauweise der bevorzugten Ausführungsform kann die Produktivität verbessert werden, da der Rotor aus Eisen oder einer Eisenlegierung in der Trommelwaschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung durch Pressen hergestellt wird, was eine gute Formbarkeit und eine kurze Herstellungszeit ergibt.
Zudem kann die Bauweise nach der bevorzugten Ausführungsform die Verarbeitbarkeit beim Einpassen von Magneten verbessern, da der Rotor eine Magnet-Sitzfläche aufweist, und eine Überhitzung des Motors verhindern, da der Rotor Abzugslöcher, Kühlrippen und Belüftungslöcher aufweist, um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Motors zu verbessern.
Eine Bauweise einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform gestattet die Montage des Stators in einfacher Weise, wenn der Stator an der Rückseite des Lagergehäuses montiert wird, was auf einen Selbstausrichtungseffekt der Rippen zurückzuführen ist.
Da die Trommelwaschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Bauweise einer Antriebseinheit verbessern kann, um eine Direktübertragung einer Antriebskraft vom Motor zur Trommel direkt zu gestatten, können somit Lärm und Probleme sowie ein Leistungsverlust verringert werden, um die Produktivität des Rotors und des Produktes zu verbessern.

Claims

Trommelwaschmaschine mit: einem Bottich (2) zum Speichern von Waschwasser, einer Trommel (3) aus Metall, die im Inneren des Bottichs (2) verdrehbar montiert und horizontal zum Boden oder mit einem Winkel zum Boden zur Aufnahme von Wäsche in ihr angeordnet ist, einer Welle (4), die mit der im Inneren des Bottichs (2) montierten Trommel (3) durch den Bottich (2) hindurch zur Übertragung einer Antriebskraft des Motors (5) zur Trommel (3) verbunden ist, Lagern (6a) und (6b), die an Außenumfängen beider Endabschnitte der Welle (4) zur Lagerung der Welle (4) sitzen, einem Lagergehäuse (7) mit Stator-Befestigungsvorsprüngen (701) in festen Abständen entlang einem Umfang seines Mittelabschnittes zum Tragen der Lager (6a) und (6b), einem Stator (14) mit einer Vielzahl von Magnetkernen (145), deren jeder durch eine Schichtanordnung magnetischer Schichten gebildet ist, welche jeweils einen in radialer Richtung nach außen überstehenden, ausgeprägten Pol (141) und eine in radialer Richtung nach innen ragende Rippe (143) aufweist, die beide als eine Einheit geformt sind, ferner mit Rahmen (140) aus Isoliermaterial zum Bedecken der Ober- und Unterseite einer Magnetkernanordnung der Magnetkerne (145), und mit Spulen (142), deren jede jeweils um einen der ausgeprägten Pole (141) der Magnetkerne (145) gewickelt ist, einen becherförmigen Rotor (13), der einen Rotorkörper aus magnetischem Material mit einer als Rückseitenjoch dienenden Seitenwand (13b), die einen magnetischen Kraftlinienweg bildet, und einer Rückwand (13a), die als eine Einheit mit der Seitenwand (13b) ausgebildet ist, sowie Permanentmagnete (13c) aufweist, die an der Seitenwand (13b) sitzen, wobei die Seitenwand (13b) einen „L”-förmigen, gebogenen Abschnitt mit einer Sitzfläche 130 umfaßt, an der die Permanentmagneten (13c) sitzen, und wobei der Rotor (13) Kühllamellen (133), die in Statorrichtung zum Kühlen des Stators (14) ausgerichtet sind, und ferner eine Vielzahl von Öffnungen (134) aufweist, die als Entlüftungslöcher für einen Luftstrom dienen, und mit einem Verbindungselement (16), das den Rotor (13) und die Welle (4) verbindet, wobei jede Kühllamelle (133) durch einen Rückwand-(13a)-Abschnitt gebildet wird, der aus der Rückwand (13a) in einer „⊂”-Form ausgeschnitten und von der Rückwand (13a) in Richtung zum Stator (14) weggebogen ist, wobei hierdurch eine Öffnung in der Rückwand (13a) ausgebildet wird, und wobei jede Öffnung (134), die als ein Entlüftungsloch dient, aus einer solchen Öffnung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelwaschmaschine ferner eine Rippe (705) der selbst ausrichtenden Art aufweist, die eine Schräge (705a) an einer ihrer Seiten aufweist, die im Lagergehäuse (7) entlang einem Umfang auf einer Außenseite eines Befestigungsvorsprungs (701) ausgebildet ist, und eine Rippe (144) der selbst ausrichtenden Art mit einer Schräge (144a) entsprechend der Schräge (705a) der selbst ausrichtenden Rippe (705) auf einer Innenseite eines Rahmens (140) des Stators (14) umfaßt.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (16), das den Rotor (13) und die Welle (4) zum Drehen der Trommel (3) verbindet, aus einem Harz gebildet ist, das sich von dem Material des Rotors (13) unterscheidet, um Vibrationen zu dämpfen.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (16) folgendes umfaßt: eine zylindrische Nabe (163), die von einem Mittelabschnitt vorspringt, zum Anschluß an die Welle (4), eine zylindrische äußere Rippe, die von einem Außenumfang der Nabe (163) so beabstandet ist, daß sie einen Raum (166) zum Dämpfen der Schwingungsübertragung zwischen dem Rotor (13) und der Welle (4) bildet, und Verstärkungsrippen (161) zwischen der Nabe (163) und der äußeren Rippe, um die Nabe (163) und die äußere Rippe durch den Raum (166) zu verbinden.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (16) ferner folgendes aufweist: eine Kerbverzahnung (164) an einer Innenseite der zylindrischen Nabe (163) zum Ankoppeln an die Welle (4) und Positioniervorsprünge (160) auf einer Seite zum Positionieren des Verbindungselementes (16) relativ zum Rotor (13), bevor das Verbindungselement (16) mit Bolzen am Rotor (13) befestigt wird.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (13) zudem noch eine Erhebung (135) zwischen benachbarten Kühlrippen (133) an der Rückwand (13a) des Rotors (13) zur Verstärkung des Rotors (13) umfaßt.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verstärkung des Rotors (13) vorgesehene Erhebung (135) ein Ablaufloch (136) zum Ablauf von Wasser umfaßt.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Rotor (13) eine verstärkte Außenzone (13d) zum Beibehalten eines echten Kreises umfaßt, wenn der Rotor (13) bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird.