JPH081750Y2 - 電気洗濯機の回転駆動機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、一槽式電気洗濯機の洗濯槽およびパルセ
ータを回転駆動させる電気洗濯機の回転駆動機構に関す
るものである。

〔従来の技術〕

一槽式電気洗濯機は、洗濯と脱水を同一槽内で連続的
に行うもので、通常、洗濯時には洗濯槽の底部に設けら
れたパルセータのみが低速回転して衣料等をもみ洗い
し、脱水時にはパルセータと洗濯槽が一体的に高速回転
して衣料等を遠心脱水するようになつている。

このような洗濯時の回転と脱水時の回転は、例えば第
７図に示すような回転駆動機構によつて制御されてい
る。図において、１はメインシヤフトで、下端部1aにモ
ータ駆動を受けるプーリー20が固定されており、モータ
（図示せず）と１対１で回転し、この回転を、上端部1b
に固定した太陽歯車７に伝達する。２はパルセータシヤ
フトで、上記メインシヤフト１と同軸上に配設されてお
り、後述する遊星歯車群６の回転軸を固定する蓋体８に
スプライン結合によつて固定されている。そして、その
上端にはパルセータ15が取り付けられており、遊星歯車
群６と一体的に回転してパルセータ15を回転させるよう
になつている。３はメインシヤフト１にオイレスメタル
3aを介して外嵌された外筒で、その下端部外側にバネク
ラツチ16が取り付けられている。このバネクラツチ16が
ONの状態で外筒３はメインシヤフト１と一体的に回転す
るようになつている。なお、17は外筒３のフランジ縁部
に設けられた溝部で、油漏れ防止のためのゴムパツキン
18が装填されている。４はギヤケースで、上記外筒３の
フランジ部にねじ止めされており、外筒３と一体的に回
転するようになつている。なお、その上端部には軸受3b
を介して洗濯槽19が固定されている。５は外輪歯車で、
ギヤケース４の内周面に嵌合されており、その内周面に
切られた歯が下記の遊星歯車群６と噛み合つている。遊
星歯車群６は、メインシヤフト１の軸心と同心円上に等
分に配置されており、内側の歯が前記太陽歯車７と噛み
合い、外側の歯が上記外輪歯車５と噛み合つている。９
はブレーキホイールで、ギヤケース４と外筒３の外側
に、両者をねじ止めするねじを利用して固定されてい
る。このブレーキホイール９の外周面にはブレーキバン
ド10が巻回されている。このブレーキバンド10の両端は
ブレーキレバー（図示せず）に接続されており、ブレー
キレバー10の操作によりブレーキホイール９を巻き締め
てギヤケース４および外筒３の回転にブレーキをかける
ことができるようになつている。なお、20′は板金で成
形されたモータ台である。

このような回転駆動機構では、従来から、駆動を伝達
する各歯車（太陽歯車7,遊星歯車群6,外輪歯車５）の歯
列は軸に対し平行に形成されて上下にストレートに延び
ていつ。

まる、洗濯時に反転水流をつくるため、メインシヤフ
ト１の回転を単位時間ごとに反転させる必要があり、こ
れに従いギヤケース４内の遊星歯車群６が反転を繰り返
すが、この反転ごとに大きなトルクがギヤケース４にか
かる。したがつて、これを受けるためにギヤケース４を
鋳鉄製として一定の強度を確保している。そして、鋳鉄
製では、ギヤケース４の内面に直接ギヤ部を形成するの
に加工面で多くの工程を要し、割高になるので、わざわ
ざギヤケース４の内側に外輪歯車５を嵌合させ、これに
遊星歯車群６と太陽歯車７を組み合わせて減速機構を形
成している。しかし、このように部品点数が多く組み合
わせの複雑な機構では、各歯車のモジユールを大きくす
ると全体が非常に大きく重たいものになるため、各歯車
のモジユールをできるだけ小さいものにして機構のコン
パクト化を図つている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このように、従来の回転駆動機構では、モジユールの
小さい歯車の、ストレートな歯列のうちの一つの歯のみ
を相手の一つの歯に噛み合わせて駆動を伝達していかな
ければならないため、強度的な観点から各歯車を樹脂製
歯車に置き換えることができず、いずれの歯車も金属製
で回転時の音が大きい。また、組み合わせが複雑なこと
から、各歯車の噛み合わせに余裕をもたせているため、
各歯車の噛み合いががたついてやはり騒音が大きい。し
かも、ストレートな歯列が断続的に噛み合うため、歯先
に受ける衝撃が大きく部品の損傷が激しいという問題も
ある。さらに、ギヤケース４と外筒3,ブレーキホイール
９の接合をねじ止めによつて行つているため、どうして
も隙間からの油漏れが発生し、充分に接合部をシールす
る必要があり、ゴムパツキン18を介在させる等の手間が
かかり、ねじ止め作業と併せて非常に組み立てが煩雑
で、また高速回転によつてねじ止め部分が緩み、がたつ
いて騒音を生じる等の問題がある。

そこで、この出願人は、これらの問題を解決するため
に、上記ギヤケース４をアルミニウム冷間鍛造製品にし
てギヤケース４内面に遊星歯車群６と噛み合うギヤ部を
直接、かつ安価に加工し、従来必要であつた太陽歯車７
と外輪歯車５を省略するとともに、ギヤケース４を外筒
３に一体的にかしめた回転駆動機構を開発し、すでに出
願している（実願昭62−159753号、昭和62年10月19日出
願）。

上記出願の回転駆動機構によれば、太陽歯車７と外輪
歯車５を省略でき、構造が大幅にコンパクトになり、軽
量で組み立て作業が容易になるとともに、遊星歯車群６
のモジユールも大きく設定でき、各歯車のセンター出し
も容易になるという多くの利点を有する。しかしなが
ら、当初、この出願人は、上記遊星歯車群６のモジユー
ルを大きく設定できることから、遊星歯車群６を樹脂製
に置き換えて一層の軽量化・がたつき防止を達成しよう
と企図したが、いくら歯車のモジユールが大きく従来よ
りも強度が高くても、樹脂製の遊星歯車群６を長期にわ
たつて使用すると噛み合い時の衝撃で歯先が損傷する場
合があり、上記出願の構成だけでは、必ずしも遊星歯車
６を樹脂製にすることはできないことが判明した。

この考案は、このような事情に鑑みなされたもので、
各歯車の噛み合わせ部分にかかる負担が小さく、遊星歯
車の全てを金属製歯車から樹脂製歯車に置き換えること
ができ、その噛み合わせがしつくりした、全体としてコ
ンパクトでがたつきがなく静かに回転駆動が行われるよ
うな電気洗濯機の回転駆動機構を、安価に提供すること
をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この考案の電気洗濯機の
回転駆動機構は、プーリーを介してモータ駆動を受ける
メインシヤフトと、上記メインシヤフトに外嵌されバネ
クラツチの切り換えによつてメインシヤフトの回転が断
続的に伝達される外筒と、上記メインシヤフトの回転を
減速する遊星歯車群と、上記遊星歯車群を被覆し上記外
筒と一体的に回転しその回転力によつて洗濯槽を回転さ
せるギヤケースと、上記遊星歯車全体の回転が伝達され
その回転力によつてパルセータを回転させるパルセータ
シヤフトを備える電気洗濯機の回転駆動機構であつて、
上記遊星歯車群の各歯車が樹脂製でそのギヤ部が全てら
せん角度３〜30°でらせん状に並ぶ歯列によつて形成さ
れ、上記メインシヤフトの上端部が上記遊星歯車群と噛
み合うらせん状歯列からなるギヤ部に形成されていると
ともに、上記ギヤケースがアルミニウム冷間鍛造製品で
構成され、かつその内周面が上記遊星歯車群と噛み合う
らせん状歯列からなるギヤ部に形成され、その下端面が
外筒上端部にかしめられているという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この考案は、前記出願（実願昭62−159753
号）と同様、ギヤケースをアルミニウム冷間鍛造製品と
することにより、この内側に直接ギヤ加工を施して遊星
歯車の外側と噛み合うようにするとともに、メインシヤ
フトの上端部を遊星歯車の内側と噛み合うギヤ部に形成
して、太陽歯車と外輪歯車とを省略し、ギヤケースを大
幅にコンパクトにしたものである。しかも、上記各ギヤ
部を、従来のような軸に対し平行に並ぶストレートな歯
列ではなく、所定範囲のらせん角度を有するらせん状歯
列によつて形成しているため、ギヤ部同士の噛み合いの
際、従来のように１〜２本の歯先が直線的に噛み合うの
ではなく、斜めに傾いた複数本の歯列が同時に噛み合
い、トルクが各歯に分散して歯の一本一本にかかる負担
が非常に軽減されるようになる。したがつて、遊星歯車
群の各歯車として樹脂製歯車を用いても強度的に問題が
ない。そして、上記らせん状歯列では、噛み合い部の移
動が、歯列のらせん状曲線に沿う連続的な移動となるた
め、各遊星歯車が樹脂製であることと相挨って、非常に
しつくりした噛み合いが実現できる。これに対し、従来
のストレートな歯列では、噛み合い部の移動が、歯先か
らつぎの歯先へと断続的な移動となり、しかも金属製の
歯車同士の噛み合いとなるため、回転時のがたつきが大
きい。

つぎに、この考案を、実施例にもとづいて説明する。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示している。

この電気洗濯機の回転駆動機構では、メインシヤフト
21の上端部21aが、後述する遊星歯車群26の内側と噛み
合うギヤ部に形成されている。また、ギヤケース24が、
外筒３（第６図参照）のフランジ部にかしめられて固定
されており、外筒３と一体的に回転するようになつてい
る。そして、このギヤケース24の内周面24aは、遊星歯
車群26の外側と噛み合うギヤ部に形成されている。遊星
歯車群26は、樹脂材料で形成されており、メインシヤフ
ト21の軸心と同心円上に等分に配置されている。そし
て、内側の歯が前記メインシヤフト21の上端部21aのギ
ヤ部と噛み合い、外側の歯が上記ギヤケース24の内周面
24aのギヤ部と噛み合つている。なお、上記噛み合つて
いる各ギヤ部は、第２図に示すように、互いに噛み合う
らせん状の歯列によつて形成されている。また、上記ギ
ヤケース24の外周面には、直接ブレーキバンド10が巻回
されている。

なお、上記ギヤケース24は、アルミニウム、あるいは
アルミニウム合金を冷間鍛造によつて一体成形したもの
である。

他の構成は第６図と同様であり、この考案の要旨では
ないので省略している。

このように、上記実施例では、従来減速機構として必要
とされていた太陽歯車７（第７図参照）と遊星歯車群６
と外輪歯車５を、遊星歯車群26のみに簡略化したため、
ギヤケース24が大幅にコンパクトなものとなり、ギヤケ
ース24の内周面24aに形成したギヤ部の歯をモジユール
の大きな大形のものに設計することができた。ちなみに
従来のモジユールが0.7であつたところ、上記実施例で
は1.0にすることができた。しかも、各ギヤ部がらせん
状歯列によつて形成されているため、斜めに傾いた複数
本の歯列同士が同時に噛み合い、トルクが噛み合つた各
歯に分散してかかるようになる。したがつて、歯の一本
一本にかかる負担が、従来のストレートな歯列のものに
比べ、大幅に軽減される。また、その噛み合いも非常に
しつくりしたものとなる。この状態を模式的な図で説明
する。すなわち、歯車と歯車の噛み合い部が鎖線で示す
領域Ｐである場合、従来のストレートな歯列の歯車は、
第８図に示すように、上下に延びる直接的な一列の歯
（図中、太線で示す）でこの噛み合いを形成することに
なる（モジユールによつては隣合う左右の歯が多少噛み
合いに関与しうる）。これに対し、上記実施例のらせん
状歯列の歯車は、第９図に示すように、斜めに傾いた複
数本の歯列の部分（図中、太線で示す）でこの噛み合い
を形成することになる。そして、歯車の上記噛み合い部
の移動が、従来のものでは歯先からつぎの歯先へと断続
的な移動となるためがたがたするのに対し、上記実施例
のらせん状歯列のものでは、歯列のらせん状曲線に沿う
連続的な移動となるため、がたがたせずしつくり回転す
る。したがつて、上記実施例の各ギヤ部の歯列は、噛み
合い時に受ける衝撃が小さく、強度が従来ほど必要では
なくなる。このため、上記モジユールを大きくとれるこ
とと相挨って、遊星歯車群26の各歯車を樹脂製のものに
置き換えることができた。そして、これらの特殊な遊星
歯車群26を長期にわたって使用しても歯先が損傷するこ
とがない。

また、上記各歯車の組み立ては、第２図に示すよう
に、ギヤケース内周面24aのギヤ部に遊星歯車群26の外
側を噛み合わせながら挿入したのち、さらに上記遊星歯
車群26の内側に、メインシヤフト上端部21aのギヤ部を
噛み合わせながら挿入すれば、容易に組み立てることが
できて簡単であり、しかも、それぞれのギヤ部の噛み合
わせによって充分なセンター出しが達成されることにな
り、回転時のがたつきが殆どない。

さらに、ギヤケース24を外筒３にかしめて取り付けて
いるため、従来のようなねじ止めが不要で、ねじ止めに
由来する手間の煩雑さや回転時のがたつき，油漏れ等の
問題を解消することができた。

なお、上記実施例において、各ギヤ部のらせん状歯列
のらせん角度θを、第３図に示すように、垂直方向から
のずれ角度として示すと、このθが３〜30°の範囲内に
なるように設定することが必要である。３°未満ではら
せん勾配が小さすぎて噛み合い時の歯先が受ける衝撃の
防止効果と騒音防止効果があまり得られないのであり、
30°を超えると、らせん勾配が大きすぎて加工が困難と
なるからである。すなわち、上記遊星歯車群26の各樹脂
製歯車を得るには、通常、上記らせん状歯列を賦形しう
る型に所定の樹脂材料を射出成形したのち、成形された
歯車を下方からスリーブで押し上げ、型のらせん状突条
に沿つて歯車を回転させながら型上方に突出させて取り
出すことが行われるが、らせん角度が30°よりも大きい
と、上記スリーブで歯車を押し上げる際の抵抗が大きく
なるため、上記方法では取り出すことができない。この
ため、成形型のキヤビテイ部分を、ベアリングを介して
型本体に対し回転自在に取り付け、脱型時には、上記キ
ヤビテイ部を回転させながら歯車を上方に押し上げて取
り出さなければならず、型の構成が複雑になり、製造コ
ストが高くなるという問題を生じる。また、ギヤケース
24をアルミニウム冷間鍛造によつて形成する場合も、ギ
ヤケース24に賦形するギヤ部のらせん角度が30°よりも
大きいと、冷間鍛造用の金型において、上記ギヤ部を賦
形するために設けられたらせん状の突条部分に、鍛造ご
とに大きな負荷がかかるため、耐久性に問題が生じる。
メインシヤフト21を冷間鍛造で形成する場合にも同様の
ことがいえる。

また、外筒３にギヤケース24をかしめて固定する際、
第４図に示すように、外筒３の上端面に、円周方向に数
本の突条30を設けておくと、矢印のようにギヤケース24
を外嵌してかしめるときに、この突条30がアルミニウム
冷間鍛造製であるギヤケース24の下端面に食い込むた
め、両者の接合部がより充分にシールされ、一層効果的
に油漏れを防ぐことができる。

また、上記実施例では、ギヤケース24の外周面に、直
接ブレーキバンド10を巻回しているが、ギヤケース24の
表面の摩耗を長期的に防ぐには、ギヤケース表面にアル
マイト処理を施してその強度を高めるようにすることが
望ましい。

あるいは、第５図に示すように、ギヤケース24の外周
面に、ローレツト筋目のような突条を設けておいてから
リング状の鉄製ブレーキホイール31を圧入嵌合させ、こ
のブレーキホイール31の外周面にブレーキバンド10を巻
回するようにしてもよい。なお、上記リング状ブレーキ
ホイール31の両縁部31aを、第６図に示すように、ギヤ
ケース24に対し外側に折り曲げた形状にしてもよい。こ
のようにすると、上記折り曲げ部が、高速回転時に内部
から漏れる油を矢印のように外側にはじき飛ばし、ブレ
ーキホイール31の外周面の油汚れを防止するため、ブレ
ーキバンド10が油で滑つたりせず、経時的にブレーキが
きかなくなるという事態を回避することができる。上記
ブレーキホイール31の両縁部31aの折り曲げ角度は、ギ
ヤケース24の外周面に対して鋭角となるように設定する
ことが効果的である。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案の電気洗濯機の回転駆動機構
は、ギヤケースをアルミニウムの冷間鍛造製としてその
内周面にギヤ部を形成し、かつギヤケースと外筒とを一
体的にかしめて全体をコンパクトにしただけでなく、各
ギヤ部を所定範囲内のらせん角度を有するらせん状歯列
で形成している。したがつて、各ギヤ部の噛み合い部が
しつくりと噛み合つて、衝撃音が小さい。そして、各ギ
ヤ部の歯先が受ける衝撃が小さいため、遊星歯車群を全
て樹脂製に置き換えても、長期の使用に耐えうるものと
なる。このように、この考案の回転駆動機構を備えた電
気洗濯機は、全体として軽量で、しかも回転時の音が非
常に静かな良好な製品となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の要部を示す縦断面図、第
２図はその分解斜視図、第３図は各ギヤ部のらせん状歯
列のらせん角度θを説明するための説明図、第４図は他
の実施例を示す部分的な断面図、第５図はさらに他の実
施例を示す部分的な断面図、第６図はその応用例を示す
部分的な断面図、第７図は従来の電気洗濯機の回転駆動
機構を示す縦断面図、第８図および第９図はストレート
な歯列とらせん状歯列の効果の差異を説明する説明図で
ある。 ２…パルセータシヤフト、３…外筒、16…バネクラツ
チ、20…プーリー 21…メインシヤフト、24…ギヤケース、26…遊星歯車群

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プーリーを介してモータ駆動を受けるメイ
   ンシヤフトと、上記メインシヤフトに外嵌されバネクラ
   ツチの切り換えによつてメインシヤフトの回転が断続的
   に伝達される外筒と、上記メインシヤフトの回転を減速
   する遊星歯車群と、上記遊星歯車群を被覆し上記外筒と
   一体的に回転しその回転力によつて洗濯槽を回転させる
   ギヤケースと、上記遊星歯車全体の回転が伝達されその
   回転力によつてパルセータを回転させるパルセータシヤ
   フトを備える電気洗濯機の回転駆動機構であつて、上記
   遊星歯車群の各歯車が樹脂製でそのギヤ部が全てらせん
   角度３〜30°でらせん状に並ぶ歯列によつて形成され、
   上記メインシヤフトの上端部が上記遊星歯車群と噛み合
   うらせん状歯列からなるギヤ部に形成されているととも
   に、上記ギヤケースがアルミニウム冷間鍛造製品で構成
   され、かつその内周面が上記遊星歯車群と噛み合うらせ
   ん状歯列からなるギヤ部に形成され、その下端面が外筒
   上端部にかしめられていることを特徴とする電気洗濯機
   の回転駆動機構。