DE60015045T3

DE60015045T3 - Aufbau der Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE60015045T3
Application number: DE60015045T
Authority: DE
Inventors: Jae Kyum Kimhae-shi Kim; Ho Cheol Changwon-shi Kwon; Jong A. Changwon-shi Park; Kang Mo Hoewon-gu Choi
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2020-08-15
Also published as: US7131178B2; ATE543937T1; CN1293276A; US20030006665A1; US7114355B2; US20050144990A1; ES2378436T3; DE60015045C5; EP1493859A2; US8087148B2; DK1094145T3; DK1094145T4; PT1094145E; JP2001113089A; EP1493859A3; JP2004000608A; US7596973B2; US20050057108A1; ATE543934T1; EP1094145A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trommelwaschmaschine, und insbesondere eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine.
Hintergrund der Erfindung
Im allgemeinen stellt eine Trommelwaschmaschine, welche wäscht, indem sie die Reibung zwischen einer von einem Motor gedrehten Trommel und Wäsche in einem stationären Waschmittel ausnutzt, wobei das Waschwasser und die Wäsche in die Trommel eingeführt werden, eine schlagende und reibende Waschwirkung bereit, aber verursacht fast keine Schäden an der Wäsche und die Wäsche verknotet sich nicht. Eine Struktur einer Trommelwaschmaschine des Standes der Technik wird mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 illustriert einen Längsschnitt einer Trommelwaschmaschine des Standes der Technik, welche mit einer Tonne 2, die in einem Gehäuse 1 montiert ist, und einer Trommel 3 versehen ist, welche drehbar an einem mittleren Abschnitt der Innenseite der Tonne 2 montiert ist. Unter der Tonne 2 befindet sich ein Motor 5a, welcher mit einer Riemenscheibe 18 verbunden ist. Mit einer Rückseite der Trommel 3 ist eine Trommelwelle verbunden, mit welcher eine Trommelriemenscheibe 19 gekoppelt ist. Weiterhin sind die Trommelriemenscheibe 19 auf der Trommelwelle und die mit dem Motor 5a verbundene Motorriemenscheibe 18 durch einen Riemen 20 zur Kraftübertragung verbunden. In einem vorderen Teil des Gehäuses 1 befindet sich eine Tür 21 mit einer Dichtung 22 zwischen der Tür 21 und der Tonne 2. Zwischen einer Innenseite eines oberen Abschnitts des Gehäuses 1 und einer Außenseite eines oberen Abschnitts der Tonne 2 befindet sich eine hängende Feder, und zwischen einer Innenseite eines unteren Abschnitts des Gehäuses 1 und einer unteren Seite einer Außenseite der Tonne 2 befindet sich ein Reibungsdämpfer 24 zum Dämpfen der Schwingungen der Tonne 2, welche während des schnellen Drehens erzeugt werden.
Die Waschmaschine des Standes der Technik weist allerdings die folgenden Nachteile auf, da die Antriebskraft des Motors 5a mittels der Motorriemenscheibe 18, der Trommelriemenscheibe 19 und des Riemens 20, welcher die Motorriemenscheibe 18 und die Trommelriemenscheibe 19 verbindet, zur Trommel 3 übertragen wird.
Erstens gibt es einen Energieverlust während der Übertragung der Antriebskraft, weil die Antriebskraft vom Motor 5a nicht direkt zur Trommel 3 übertragen wird, sondern mittels des Riemens 20, welcher um die Motorriemenscheibe 18 und die Trommelriemenscheibe 19 gewunden ist.
Weiterhin verursacht die Übertragung der Antriebskraft vom Motor 5a zur Trommel 3 nicht auf direktem Wege, sondern mittels vieler Komponenten, wie dem Riemen 20, der Motorriemenscheibe 18 und der Trommelriemenscheibe 19, laute Geräusche während der Kraftübertragung.
Die Mengen von Komponenten, welche für die Übertragung einer Antriebskraft vom Motor 5a zur Trommel 3 erforderlich sind, wie beispielsweise die Motorriemenscheibe 18, die Trommelriemenscheibe 19 und der Riemen 20, erfordern viele Arbeitsstunden beim Zusammenbau. Je größer die Anzahl der zur Übertragung einer Antriebskraft vom Motor 5a zur Trommel 3 erforderlichen Komponenten, desto größer ist die Anzahl der Stellen, welche eine Reparatur benötigen, und desto öfter wird eine Reparatur benötigt.
Zusammenfassend erfordert die indirekte Übertragung von Antriebskraft vom Motor 5a zur Trommel 3 mittels der Motorriemenscheibe, der Trommelriemenscheibe und des Riemens viele Reparaturen, ist laut, verschwendet Energie und führt zu einer Verschlechterung der Waschleistung.
Ferner ist die im Allgemeinen bei Trommelwaschmaschinen des Standes der Technik verwendete Tonne 2 aus rostfreiem Stahl teuer, schlecht formbar und schwer.
Druckschriften zum Stand der Technik offenbaren Trommelwaschmaschinen mit Direktantrieb, bei welchen Lager eine Antriebswelle lagern, die einen Motor an eine in einer Tonne drehbar angebrachte Trommel koppeln. In der DE 43 35 966 A1 sind die Lager direkt in der Tonne angeordnet. In der US 5,862,686 sind die Lager in einer Stator-Haltekomponente angeordnet, welche an eine in der Tonne angebrachte Verbindungsscheibe geschraubt ist. In der DE 197 24 475 A1 sind die Lager in einem Lagergehäuseabschnitt einer an der Tonne angebrachten Statorkomponente angeordnet. In der WO 98/36123 sind die Lager in der Nabe einer an der Tonne befestigten Spinne angeordnet.
ABRIß DER ERFINDUNG
Demgemäß ist die Erfindung auf die Struktur einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gerichtet, welche eines oder mehrere der Probleme löst, die auf Begrenzungen und Nachteile des Standes der Technik zurückzuführen sind.
Es wäre erstrebenswert, eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereitzustellen, welche Geräusche, Reparaturen und die Verschwendung von Energie verringern kann, und welche weiterhin die Waschleistung verbessern kann.
Es wäre weiterhin erstrebenswert, eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereitzustellen, welche eine verbesserte Haltekraft aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert, und werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch das Ausführen der Erfindung erfahren werden. Die Aufgaben und anderen Vorteile der Erfindung werden durch die in der schriftlichen Beschreibung und Ansprüchen hiervon, sowie in den beigefügten Zeichnungen, besonders hervorgehobene Struktur realisiert und erreicht.
Demgemäß stellt die Erfindung eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine gemäß Anspruch 1 bereit, und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Antriebseinheit gemäß Anspruch 17.
Die Ausführungsformen stellen eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereit, welche aufweist: eine in einem Gehäuse montierte Tonne, eine in der Tonne montierte Trommel, eine an der Trommel fixierte Welle zur Übertragung einer Antriebskraft vom Motor zur Trommel, und an einem Außenumfang der Welle an gegenüberliegenden Endabschnitten derselben montierte Lager, und ein Metall-Lagergehäuse an einem mittleren Abschnitt einer Rückwand der Tonne zum Halten der an den Außenumfängen von gegenüberliegenden Endabschnitten der Welle montierten Lager umfasst.
Die Ausführungsformen stellen ebenfalls eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereit, umfassend: eine innerhalb eines Gehäuses montierte Tonne, ein in einem mittleren Abschnitt einer Rückwand der Tonne eingebautes Lagergehäuse zum Halten eines Lagers darin, eine mit einer Trommel verbundene Welle, welche innerhalb der Tonne zur Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor zur Trommel montiert ist, an einem Außenumfang der Welle jeweils an gegenüberliegenden Endabschnitten derselben montierte Lager, einen mit einem hinteren Ende der Welle gekoppelten Rotor, einen innerhalb des Rotors vorgesehenen Stator, welcher an der Rückwand der Tonne fixiert ist, einen zwischen der Welle und dem Rotor vorgesehenen Verbinder zur Übertragung einer Drehkraft vom Rotor zur Welle zum gemeinsamen Drehen der Welle und des Rotors, und ein zwi schen der Rückwand der Tonne und dem Stator eingefügtes Stützelement zum Halten des Stators und Beibehalten der Konzentrizität, wenn der Stator an der Rückwand der Tonne montiert ist.
Die Ausführungsformen stellen weiterhin eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereit, umfassend: eine in einem Gehäuse montierte Kunststofftonne, ein Metall-Lagergehäuse, welches in einen mittleren Abschnitt einer Rückwand der Tonne eingefügt und eingebaut ist und Stufen mit „⌉"-Form und „⌊"-Form an einem Innenumfang zum Halten von Lagern darin aufweist, eine mit einer Trommel verbundene Welle, welche innerhalb der Tonne montiert ist, zur Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor zur Trommel, wobei die Welle aufweist: einen vorderen Endabschnitt, der an eine Spinne in der Rückwand der Trommel fixiert ist, eine Messing-Laufbuchse, welche auf einen Bereich der Welle von einem hinter der Spinne freiliegenden Abschnitt bis zum vorderen Lager pressgepasst ist, um ein Rosten der Welle zu verhindern, und Stufen an einem Außenumfang der Welle zum Fixieren von Montagepositionen des vorderen Lagers und des hinteren Lagers auf der Welle, wobei die Antriebseinheit weiter umfasst: am Außenumfang der Welle jeweils an gegenüberliegenden Endabschnitten derselben montierte Lager, einen Rotor aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte, welcher mit dem hinteren Endabschnitt der Welle gekoppelt ist, umfassend einen gebogenen Abschnitt, der entlang eines Umfangs desselben gebildet ist, und der eine Aufsetzfläche zum Halten von Magneten aufweist, welche an einer Innenseite eines vorderen Abschnitts einer Seitenwand, die sich von einem Rand einer Rückwand nach vorne erstreckt, angebracht sind, und eine Nabe in der Mitte der Rückwand, welche ein Durchgangsloch für ein Befestigungsbauteil, wie beispielsweise einen Bolzen, zum Koppeln des Rotors an die Welle aufweist, eine Mehrzahl von Kühlrippen, die in einer radialen Richtung um die Nabe gebildet sind, jede mit einer Länge zum Blasen von Luft zum Stator, wenn der Rotor gedreht wird, um eine am Stator erzeugte Wärme zu kühlen, eine Prägung zwischen benachbarten Kühlrippen an der Rückwand des Rotors zum Verstärken des Rotors, und ein Ablassloch in jeder der Prägungen zum Ablassen von Wasser, einen Stator, der zusammen mit dem Rotor den Motor bildet und innerhalb des Rotors an der Rückwand der Tonne fixiert ist, einen Kunststoffverbinder, welcher zwischen der Weile und dem Rotor zur Übertragung einer Drehkraft vom Rotor zur Welle vorgesehen ist, um die Welle und den Rotor gemeinsam zu drehen, und ein Stützelement, welches zwischen der Rückwand der Tonne und dem Stator eingefügt ist, um den Stator zu halten und eine Konzentrizität beizubehalten, wenn der Stator an der Rückwand der Tonne montiert ist.
Die Ausführungsformen stellen weiterhin eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereit, umfassend: eine in einem Gehäuse montierte Tonne, eine in der Tonne montierte Trommel, eine mit der in der Tonne montierten Trommel verbundene Welle zur Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor zur Trommel, ein vorderes Lager und ein hinteres Lager, welche an einem Außenumfang der Welle jeweils an gegenüberliegenden Endabschnitten derselben montiert sind, ein in einem mittleren Abschnitt einer Rückwand der Tonne eingebautes Lagergehäuse zum Halten des vorderen Lagers, einen Rotor, der zusammen mit dem Stator den Motor aufbaut und mit dem hinteren Endabschnitt der Welle gekoppelt ist, einen an die Rückwand der Tonne innerhalb des Rotors fixierten Stator, der zusammen mit dem Rotor den Motor aufbaut, eine Verbindungsverzahnung, welche an den Außenumfang der Welle vor dem hinteren Lager gekoppelt und am Rotor fixiert ist zur Übertragung einer Drehkraft vom Rotor zur Welle, und eine Lagerhalterung, welche an der Rückwand der Tonne fixiert ist, um eine Außenseite des Rotors abzudecken und das hintere Lager zu halten.
Die Ausführungsformen stellen weiterhin eine Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine bereit, umfassend: eine in einem Gehäuse montierte Kunststofftonne, ein Metall-Lagergehäuse, welches eingefügt ist, um in einem mittleren Abschnitt einer Rückwand der Tonne eingebaut zu sein, und welches Stufen an einem Innenumfang zum Halten von Lagern darin aufweist, eine mit einer Trommel verbundene Welle, welche in der Tonne zur Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor zur Trommel montiert ist, und welche einen vorderen Endabschnitt aufweist, der an eine Spinne in der Trommel-Rückwand fixiert ist, und eine Messing-Laufbuchse, welche auf einen Bereich der Welle von einem freiliegenden Abschnitt hinter der Spinne bis zum vorderen Lager pressgepasst ist, um ein Rosten der Welle zu verhindern, Lager, welche an den Außenumfang der Welle jeweils an gegenüberliegenden Endabschnitten davon montiert sind, einen Rotor aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte, welcher mit dem hinteren Endabschnitt der Welle gekoppelt ist, umfassend einen gebogenen Abschnitt, welcher entlang eines Umfangs desselben gebildet ist, und welcher eine Aufsetzfläche zum Halten von Magneten aufweist, die an eine Innenseite eines vorderen Abschnitts einer Seitenwand gefügt sind, welche sich von einem Rand der Rückwand nach vorne erstreckt, und eine Nabe in der Mitte der Rückwand, welche ein Durchgangsloch für ein Befestigungsbauteil, wie beispielsweise einen Bolzen, aufweist, zum Koppeln des Rotors an die Welle, eine Mehrzahl von Kühlrippen, welche um die Nabe herum in einer radialen Richtung gebildet sind, und von denen jede eine Länge aufweist, um Luft in Richtung auf den Stator zu zu blasen, wenn der Rotor gedreht wird, um eine am Stator erzeugte Wärme zu kühlen, eine Prägung zwischen benachbarten Kühlrippen an der Rückwand des Rotors zum Verstärken des Rotors, und ein Ablassloch in jeder der Prägungen zum Ablassen von Wasser, einen Stator, welcher zusammen mit dem Rotor den Motor aufbaut, und welcher an der Tonnenrückwand innerhalb des Rotors fixiert ist, einen Kunststoff-Verbinder, welcher zwischen der Welle und dem Rotor zur Übertragung einer Drehkraft vom Rotor zur Welle vorgesehen ist, um die Welle und den Rotor gemeinsam zu drehen, ein zwischen der Rückwand der Tonne und dem Stator eingefügtes Stützelement zum Halten des Stators und zum Beibehalten einer Konzentrizität, wenn der Stator an der Tonnenrückwand montiert ist, und eine Lagerhalterung, welche an der Tonnenrückwand fixiert ist, um eine Außenseite des Rotors abzudecken und das hintere Lager zu halten.
Es ist zu beachten, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung, als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind, und dazu vorgesehen sind, eine weitere Erläuterung der in den Ansprüchen definierten Erfindung zu liefern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, welche beigelegt sind, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, und einen Teil dieser Beschreibung bilden, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
In den Zeichnungen ist:
1 eine Illustration eines Längsschnitts einer Trommelwaschmaschine des Standes der Technik;
2A eine Illustration eines Längsschnitts einer Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2B eine Illustration einer detaillierten vergrößerten Ansicht des Bereichs "A" in 2A;
3 eine Illustration einer perspektivischen Ansicht mit einer teilweise angeschnittenen Ansicht des Rotors aus 2;
4 eine Illustration einer vergrößerten perspektivischen Ansicht des Bereichs "B" in 3;
5 eine Illustration einer perspektivischen Ansicht einer Unterseite von 3;
6 eine Illustration einer perspektivischen Ansicht des Stators aus 2;
7 eine Illustration einer perspektivischen Ansicht des Verbinders aus 2;
8 eine Illustration einer perspektivischen Ansicht einer Unterseite der 7; und
9 eine Illustration eine Längsschnitts einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nun wird detailliert Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen illustriert sind. Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird detailliert mit Bezug auf 2A–8 beschrieben. 2A illustriert einen Längsschnitt einer Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2B illustriert eine detaillierte vergrößerte Ansicht des Bereichs "A" in 2A, 3 illustriert eine perspektivische Ansicht mit einer teilweise angeschnittenen Ansicht des Rotors aus 2, 4 illustriert eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Bereichs "B" in 3, 5 illustriert eine perspektivische Ansicht einer Unterseite von 3, 6 illustriert eine perspektivische Ansicht des Stators aus 2, 7 illustriert eine perspektivische Ansicht des Verbinders aus 2, und 8 illustriert eine perspektivische Ansicht einer Unterseite der 7.
Die Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kunststofftonne 2, welche innerhalb eines Gehäuses 1 montiert ist, eine in der Tonne 2 montierte Trommel 3, eine an der Trommel 3 fixierte Welle 4 zur Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor 5 zur Trommel 3, Lager 6a und 6b, welche an den Außenumfang der Welle 4 an beiden Enden derselben gefügt sind, und ein Lagergehäuse 7 aus Metall, welches eingepasst ist, um die Lager 6a und 6b an einem mittleren Abschnitt einer Rückwand 200 der Tonne 2 zu halten. Das Lagergehäuse 7 aus Metall ist als eine Einheit mit der Tonnenrückwand 200 gebildet, durch einen in den Spritzguss der Kunststofftonne 2 eingesetzten Spritzguss. Das Lagergehäuse 7 ist vorzugsweise aus Aluminium gebildet. Das Lagergehäuse 7 weist Stufen 8a und 8b auf, um das vordere Lager 6a und das hintere Lager 6b zu halten, welche in den Innenumfang des Lagergehäuses 7 gepasst sind, um zu verhindern, dass die Lager 6a und 6b abfallen. Von den am Innenumfang des Lagergehäuses 7 gebildeten Stufen 8a und 8b weist die vordere Stufe eine "⌉"-Form auf, um einen hinteren Endabschnitt des an einem vorderen Ende eines Außenumfangs der Welle 4 gepassten vorderen Lagers 6a zu halten, und die hintere Stufe 8b weist eine "⌊"-Form auf, um einen vorderen Endabschnitt des an einen hinteren Endabschnitt der Welle 4 gepassten hinteren Lagers 6b zu halten. Weiterhin sind Positionierungsstufen 400a und 400b an innerhalb des Lagergehäuses 7 angeordneten Außenumfängen der Welle 4 vorgesehen, welche eine Antriebskraft vom Motor 5 zur Trommel 3 überträgt, zum Fixieren von Montagepositionen des vorderen Lagers 6a und des hinteren Lagers 6b auf der Welle 4. Ein vorderes Ende der Welle 4 ist mit einer Spinne 10 in einer Rückwand der Trommel 3 gekoppelt, ein Bereich der Welle 4 von einem hinter der Spinne 10 freiliegenden Abschnitt bis zum vorderen Lager 6a weist eine Laufbuchse 11 aus Messing auf, welche darauf zur Verhinderung von Rost pressgepasst ist, und es ist ein Dichtbauteil 12 an einer Außenfläche der Laufbuchse 11 vorgesehen, um einen Eintritt von Wasser in Richtung zum Lager zu verhindern. Es ist ein Rotor 13 eines Direktkopplungsmotors 5 vorgesehen, der an der Mitte eines hinteren Endes der Welle 4 fixiert ist, und ein Stator 14 in Kronenform, welcher zusammen mit dem Rotor 13 den Direktkopplungsmotor 5 aufbaut, ist an der Rückwand 200 innerhalb des Rotors 13 fixiert.
Mit Bezug auf 3–5 umfasst der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte einen entlang eines Umfangs desselben gebildeten gebogenen Abschnitt, welcher eine Aufsetzfläche 130 zum Halten von Magneten 13c aufweist, welche an einer Innenseite im vorderen Bereich einer Seitenwand 13b gepasst sind, die sich von einem Rand einer Rückwand 13a nach vorne erstreckt, und eine Nabe 132 in der Mitte der Rückwand 13a, welche ein Durchgangsloch 131 für Befestigungsbauteile 15a, wie beispielsweise Bolzen, aufweist, um den Rotor 13 an die Welle 4 zu koppeln. Eine Gesamtform des Rotors 13 wird vorzugsweise durch Pressformen gebildet. Es sind eine Mehrzahl von Kühlrippen 133 vorgesehen, von denen jede mit einer vorgegebenen Länge in einer radialen Richtung um die Nabe 132 des Rotors 13 herum gebildet ist, um während einer Drehung des Rotors 13 Luft zum Stator 14 zu blasen, um am Stator 14 erzeugte Wärme zu kühlen. Die Kühlrippen 133 werden durch Einschneiden gebildet, wobei die Kühlrippen 133 in einem rechten Winkel zur Rückwand in Richtung auf die Öffnung zu gebogen werden, so dass Durchgangslöcher 134 zur Belüftung verbleiben. Es ist eine Prägung 135 zwischen benachbarten Kühlrippen 133 vorgesehen, mit einem Ablassloch 136 zum Ablassen von Wasser darin. Es sind Befestigungslöcher 137 zum Befestigen eines Verbinders 16 am Rotor 13 vorgesehen, und Positionierungslöcher 138 zum Positionieren einer Einbauposition des Verbinders 16 um das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Rotors in fixierten Abständen, wobei der Verbinder 16 durch eine Verzahnung mit einem Außenumfang eines hinteren Endabschnitts der Welle 4 gekoppelt ist, welche hinter dem hinteren Lager 6b freiliegt. Der Verbinder 16 ist aus einem Harz gebildet, welches einen unterschiedlichen Schwingungsmodus als der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte aufweist, und dient ebenfalls als eine Laufbuchse für den Rotor 13. Wie in 2B, 7 und 8 gezeigt, weist der Verbinder 16 um eine Umfangsrichtung herum in einem Randbereich Befestigungslöcher 162 auf, welche den Befestigungslöchern 137 in der Nabe 132 des Rotors 13 entsprechen, und einen Führungszapfen 160 zwischen benachbarten Befestigungslöchern 162 als eine Einheit mit dem Verbinder 16 zum Einführen in das Positionierungsloch 138 im Rotor 13 für eine jeweils selbstständige Ausrichtung der Befestigungslöcher 137 und 162 im Rotor 13 und im Verbinder 16. Der Verbinder 16 weist eine Verzahnung in einem Innenumfang der Nabe 163 auf, welche auf die Verzahnung im hinteren Ende der Welle 4 abgestimmt ist, und Verstärkungsrippen 161 am Außenumfang der Nabe 163 zum Verstärken der Nabe 163. An der Rückwand 200 der Tonne 2 ist eine Nabe 201 vorgesehen, in welche das Lagergehäuse 7 eingesetzt wird, wenn die Tonne spritzgegossen wird, und Befestigungsvorsprünge 202 an einer Außenseite der Nabe 201 entlang einer Umfangsrichtung in fixierten Abständen zum Befestigen des Stators 14 an der Rückwand 200 der Tonne 2. Es ist ein Stützelement 17 zwischen der Rückwand 200 der Tonne 2 und dem Stator 14 vorgesehen, welches eine mit der Kontur der Tonnenrückwand 200 fast identische Form aufweist, und welches an der Tonnenrückwand 200 fixiert ist, wenn der Stator 14 zusammengebaut wird, um den Stator 14 zu halten, und um eine Konzentrizität des Stators 14 beizubehalten. Das Stützelement 17 weist ein vorderes Ende auf, welches in einen engen Kontakt mit einer Innenseite von Rippen 203 an einer Seite der Tonnenrückwand 200 gebracht wird, und ein hinteres Ende, welches in engen Kontakt mit einem Außenumfang eines hinteren Endes des Lagergehäuses 7 gebracht wird, welches nicht durch die Nabe 132 eingeschlossen wird, sondern freiliegt. Dabei umfasst der Stator 14, wie in 2B und 6 gezeigt, einen magnetischen Kern aus getrennten Schichten magnetischen Materials, einen auf den magnetischen Kern 145 beschichteten Rahmen 140 aus Harz, eine Spule 142, welche um jedes von Windungsteilen 141 an einem Außenumfang des Rahmens 140 gewunden ist, und Befestigungsrippen 143 an einer Innenseite des Rahmens 140 zum Befestigen des Stators 14 an der Tonnenrückwand 200.
Der Betrieb der Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert. Wenn eine Drehung des Rotors 13 dadurch bewirkt wird, dass ein Strom nacheinander zu den Spulen 142 des Stators 14 fließt, unter der Steuerung/Regelung einer Motor-Steuer-/Regeleinrichtung (nicht gezeigt), welche auf einer Konsole angeordnet ist, wird die mit dem am Rotor fixierten Verbinder 16 durch eine Verzahnung gekoppelte Welle 4 gedreht, zusammen mit der Trommel 3, da die Kraft zur Trommel 3 über die Welle 4 übertragen wird.
Dabei funktioniert die Trommelwaschmaschine, bei welcher die Antriebseinheit der vorliegenden Erfindung angewandt ist, wie folgt. Die Tonne 2 der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung, welche aus einem Kunststoff mit einer sehr guten Hitzebeständigkeit gebildet ist, ist leicht und weist eine gute Formbarkeit auf, da die Tonne 2 spritzgegossen ist. Da das Lagergehäuse 7 in der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung aus Metall gebildet ist, wie beispielsweise Aluminium oder dergleichen, kann das Lagergehäuse 7 bei einer Trommelwaschmaschine angewendet werden, welche einen Trocknungszyklus aufweist, da das Lagergehäuse keine thermische Verformung zeigt. Da weiterhin das Metall-Lagergehäuse 7 der vorliegenden Erfindung integral mit der Tonne 2 gebildet ist indem das Lagergehäuse 7 in die Nabe 201 an der Tonnenrückwand 200 eingesetzt wird, bevor die Kunststofftonne 2 spritzgegossen wird, kann ein separater Schritt zum Zusammenbauen des Lagergehäuses 7 und der Tonnenrückwand 200 entfallen, was den Prozess des Zusammenbauens vereinfacht und Arbeitsstunden verringert. Die "⌉"-Form der Stufe 8a in einem vorderen Abschnitt eines Innenumfangs des Lagergehäuses 7 und die "⌊"-Form der Stufe 8b in einem hinteren Abschnitt eines Innenumfangs des Lagergehäuses 7 erlauben eine Abstützung eines hinteren Endes des vorderen Lagers 6a und eines vorderen Endes des hinteren Lagers 6b, welche am Außenumfang des Welle an beiden Endabschnitten derselben montiert sind. Das heißt, die Stufen 8a und 8b an Innenumfängen des Metall-Lagergehäuses 7 an beiden Seiten davon verhindern, dass die beiden Lager 6a und 6b vom Lagergehäuse 7 abfallen. Die Positionierungsstufen 400a und 400b an Außenumfängen der Welle 4 an vorderen und hinteren Abschnitten derselben erlauben ein einfaches Positionieren des vorderen Lagers 6a und des hinteren Lagers 6b auf der Welle 4 beim Zusammenbau. Der vordere Endabschnitt der Welle 4 ist an die Spinne 10 in der Rückwand gekoppelt, und die Messing-Laufbuchse 11 ist auf den Bereich vom freiliegenden Abschnitt der Welle 4 außerhalb der Spinne 10 bis zum vorderen Lager 6a pressgepasst und verhindert das Rosten der Welle 4. Das Dichtbauteil 12 außerhalb der Laufbuchse 11 verhindert den Eintritt von Wasser zum Lager.
Dabei ist der Rotor 13 des Direktkopplungsmotors 5 an einer Mitte des hinteren Endabschnitts der Welle 4 montiert, wobei der Stator 14 an der Innenseite des Rotors angeordnet ist, wobei der gebogene Teil, welcher die Magnet-Aufsetzfläche 130 aufweist, entlang einer Umfangsrichtung der Seitenwand 13b gebildet ist, welche sich von einem Rand der Rückwand 13a des Rotors 13 nach vorne erstreckt, um die Magneten 13c zu halten, wenn die Magneten 13c an eine Innenfläche des Rotors 13 gepasst sind, wodurch der Rotor einfach herzustellen ist. Das Durchgangsloch 131 der Nabe 132 in der Mitte der Rückwand 13a des Rotors 13 ermöglicht es, dass das Befestigungsbauteil 15b, wie beispielsweise ein Bolzen oder dergleichen, dadurch geführt wird, um den Rotor 13 an der Welle 4 zu befestigen, und die Mehrzahl von um die Nabe 132 des Rotors 13 in einer radialen Richtung mit einer Länge gebildeten Kühlrippen 133 blasen während einer Drehung des Rotors 13 Luft zum Stator 14, um eine am Stator 14 erzeugte Wärme zu kühlen. Die Kühlrippen 133 sind durch Einschneiden gebildet, so dass sie in Richtung auf die Öffnung des Rotors 13 gerichtet sind und Durchgangslöcher 134 zur Belüftung verbleiben. Der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte wird durch Pressformen gebildet, was eine Herstellungszeitdauer verringert und damit die Produktivität erhöht. Die Prägung 135 zwischen den benachbarten Kühlrippen 133 der Rückwand 13a des Rotors 13 verbessert eine Gesamtfestigkeit des Rotors 13, und das Ablassloch 136 in der Prägung 135 lässt Wasser ab.
Dabei ermöglichen die Befestigungslöcher 137 zur Befestigung des Verbinders und die Positionierungslöcher 138 zur Fixierung einer Einbauposition des Verbinders 16 um das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Rotors 13 einen einfachen Zusammenbau des Verbinders 16 mit dem Rotor, wobei der Verbinder 16 durch eine Verzahnung an den Außenumfang des hinteren Endabschnitts der Welle 4 gekoppelt ist, der hinter dem hinteren Lager 6b freiliegt. Das heißt, sobald die Führungszapfen 160 am Verbinder 16 in die Positionierungslöcher 138 im Rotor 13 eingeführt sind, sind die Befestigungslöcher 137 und 162 im Rotor 13 und im Verbinder 16 automatisch aufeinander abgestimmt, und durch Befestigen der Befestigungsbauteile 15c durch die Befestigungslöcher 137 und 162 im Rotor 13 und im Verbinder 16, können der Verbinder 16 und der Rotor 13 einfach zusammengebaut werden. Der Verbinder 16 dient dazu, Schwingungen vom Rotor 13 zur Welle 4 zu dämpfen, da der aus einem Harz spritzgegossene Verbinder 16 einen unterschiedlichen Schwingungsmodus als der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte aufweist. Die Verzahnung 164 im Innenumfang der Nabe 163 des Verbinders 16 wird an die Verzahnung 400 im hinteren Endabschnitt der Welle 4 gepasst, um die Drehkraft des Rotors 13 direkt auf die Welle 4 zu übertragen. Die Verstärkungsrippen 161 an einem Außenumfang der Nabe 163 des Verbinders 16 verstärken die Nabe 163.
Dabei ermöglichen die Befestigungsvorsprünge 202 entlang einem Umfang an einer äußeren Seite der Nabe 201 an der Rückwand 200 der Tonne 2 in fixierten Abständen, den Stator 14 an die Rückwand 200 der Tonne 2 zu fixieren, indem der Befestigungsvorsprung 202 verwendet wird. Das Stützelement 17 zwischen der Rückwand 200 der Tonne 2 und dem Stator 14, welches eine mit der Kontur der Rückwand 200 fast identische Form aufweist, um an der Rückwand 200 der Tonne 2 fixiert zu werden, wenn der Stator 14 befestigt wird, ermöglicht es, dass der Stator 14 gehalten wird und die Konzentrizität beibehalten wird. Das heißt, sobald das Stützelement 17 an den Befestigungsvorsprüngen 204 der Tonnenrückwand 200 befestigt ist, wird das vordere Ende des Stützelements 17 in engen Kontakt mit einer Innenfläche der Rippen 203 an einer Seite der Tonnenrückwand 200 gebracht, und das hintere Ende des Stützelements 17 wird in einem mittleren Abschnitt der Tonnenrückwand 200 in engen Kontakt mit dem Außenumfang des hinteren Endabschnitts des Lagergehäuses 7 gebracht, welcher durch die Nabe 132 nicht umschlossen ist, sondern freiliegt, so dass das Stützelement 17 sowohl den Stator 14 hält, als auch eine Konzentrizität des Stators 14 beibehält.
Die Struktur einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Vorteile auf.
Die Motor-Direktkopplungsstruktur der Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Reparaturen und einen Leistungsverlust zu verringern.
Das Lagergehäuse aus Metall in der Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt keine thermische Verformung, was es ermöglicht, es bei einem Produkt anzuwenden, welches eine Trocknungsfunktion aufweist.
Der Rotor aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte in der Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher durch Pressformen gebildet ist, erfordert eine sehr kurze Herstellungszeitdauer mit einer verbesserten Produktivität, weil die zu pressformende Stahl- oder Stahllegierungsplatte eine sehr gute Formbarkeit aufweist.
Weiterhin verbessert die Magnet-Aufsetzfläche am Rotor der vorliegenden Erfindung eine Verarbeitbarkeit beim Einpassen der Magneten, und die am Rotor vorgesehenen Ablasslöcher, die Kühlrippen und die Durchgangslöcher können ein Überhitzen des Motors verhindern, verbessern die Zuverlässigkeit des Motors und verlängern die Lebensdauer des Motors.
Weiterhin kann der Verbinder in der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung, welcher einen unterschiedlichen Schwingungsmodus als der Rotor aufweist, die vom Rotor zur Welle übertragenen Schwingungen dämpfen, und das Stützelement kann den Stator halten und eine Konzentrizität des Stators beibehalten.
Eine Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 3–9 detailliert beschrieben. 9 illustriert einen Längsschnitt einer Antriebseinheit einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Rotor, der Stator und der Verbinder sind in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung identisch mit denen der ersten Ausführungsform, und sie sind mit denselben Bezeichnungen und Bezugszeichen bezeichnet, und werden mit Bezug auf 3–8 erläutert.
Die Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine in einem Gehäuse 1 montierte Tonne 2, eine in der Tonne 2 montierte Trommel 3, eine mit der in der Tonne 2 montierten Trommel verbundene Welle 4 zur Übertragung einer Antriebskraft vom Motor 5 zur Trommel, ein vorderes Lager 6a und ein hinteres Lager 6b, welche an Außenumfängen der Welle jeweils an beiden Endabschnitten derselben montiert sind, ein Lagergehäuse 7, welches in einem mittleren Abschnitt der Rückwand 200 der Tonne 2 eingebaut ist, um das vordere Lager 6a zu halten, einen mit der Welle 4 gekoppelten Rotor 13, einen innerhalb des Rotors 13 vorgesehenen Stator 14, welcher mit der Tonnenrückwand 200 gekoppelt ist, einen Verbinder 16, welcher durch eine Verzahnung vor dem hinteren Lager 6b mit einem Außenumfang der Welle 4 gekoppelt und am Rotor 13 zur Übertragung einer Drehkraft des Rotors 13 zur Welle 4 fixiert ist, ein Stützelement 17, welches zwischen die Rückwand 200 der Tonne 2 und den Stator 14 gepasst ist, um den Stator zu halten und um eine Konzentrizität beizubehalten, wenn der Stator an der Tonnenrückwand 200 montiert wird, und eine Lagerhalterung 9, welche an der Tonnenrückwand 200 fixiert ist, um die Außenseite des Rotors 13 abzudecken, und um den vorderen Endabschnitt des hinteren Lagers 6b zu halten. Die Tonne 2 ist aus Kunststoff gebildet und weist eine offene Vorderseite und eine geschlossene Rückwand 200 auf, deren Dicke größer ist als die Dicke einer Seitenwand, und das Lagergehäuse 7 im mittleren Abschnitt der Rückwand 200 der Tonne 2 ist aus einem Metall gebildet, wobei das Lagergehäuse 7 als Einsatz spritzgegossen wird, wenn die Kunststofftonne 2 spritzgegossen wird, so dass das Lagergehäuse 7 mit der Tonnenrückwand 200 integriert ist. Das Lagergehäuse 7 ist vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung gebildet.
Dabei ist eine Stufe 7a an einem Innenumfang des Metall-Lagergehäuses 7 vorgesehen zum Halten des vorderen Lagers 6a, um zu verhindern, dass das vordere Lager 6a von dem Lagergehäuse 7 abfällt. Die Stufe 7a am Innenumfang des Lagergehäuses 7 weist eine "⌉"-Form auf, um eine Struktur aufzuweisen, welche einen hinteren Endabschnitt des vorderen Lagers 6a, welches an einen vorderen Endabschnitt der Welle 4 montiert ist, zu halten.
Der vordere Endabschnitt der Welle 4 ist an eine Spinne 10 in der Rückwand 200 der Tonne 2 fixiert, wobei ein Bereich der Welle 4 von einem hinter der Spinne 10 freiliegenden Abschnitt bis zum vorderen Lager 6a eine Laufbuchse 11 aus Messing aufweist, welche darauf pressgepasst ist, um Rosten zu verhindern, und es ist ein Dichtbauteil 12 an einer Außenfläche der Laufbuchse 11 vorgesehen, um den Eintritt von Wasser zum vorderen Lager 6a zu verhindern. Der Verbinder 16 ist durch eine Verzahnung mit dem hinteren Endabschnitt der Welle 4 gekoppelt, um den Rotor 13 des Direktkopplungsmotors 5 und die Welle 4 zu verbinden, wobei der Rotor 13 am Verbinder 16 mit Befestigungsbauteilen 15c fixiert ist, und der Stator 14, welcher zusammen mit dem Rotor 13 den Direktkopplungsmotor bildet, an der Rückwand 200 der Tonne 2 innerhalb des Rotors 13 fixiert ist. Wie in 3–5 gezeigt, umfasst der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte einen gebogenen Abschnitt, welcher eine Magnet-Aufsetzfläche 130 aufweist, und entlang einer Umfangsrichtung einer Seitenwand 13b gebildet ist, die sich von einem Rand der Rückwand 13a des Rotors 13 nach vorne erstreckt, um Magneten 13c zu halten, die an einen vorderen Abschnitt einer Innenfläche des Rotors 13 gepasst werden, und eine Nabe 132, welche ein Durchgangsloch 131 in einer Mitte der Rückwand 13a des Rotors 13 aufweist, so dass ein Befestigungsbauteil 15a, wie beispielsweise ein Bolzen oder dergleichen, dadurch geführt werden kann, um den Rotor 13 mit der Welle 4 zu koppeln. Eine Gesamtform des Rotors wird vorzugsweise durch Pressformen gebildet. Es sind eine Mehrzahl von Kühlrippen 133 vorgesehen, von denen jede so gebildet ist, dass sie in einer radialen Richtung um die Nabe 132 des Rotors 13 eine vorgegebene Länge aufweist, um während einer Drehung des Rotors 13 Luft zum Stator 14 zu blasen, um am Stator 14 erzeugte Wärme zu kühlen. Die Kühlrippen 133 sind durch Einschneiden gebildet, um die Kühlrippen 133 in einem rechten Winkel zur Rückwand 13a in Richtung auf die Öffnung zu biegen, so dass Durchgangslöcher 134 zur Belüftung verbleiben. Es ist eine Prägung 135 zwischen benachbarten Kühlrippen 133 vorgesehen, mit einem Ablassloch 136 darin zum Ablassen von Wasser. Es sind Befestigungslöcher 137 vorgesehen zum Befestigen eines Verbinders 16 am Rotor 13, und Positionierungslöcher 138 in fixierten Abständen zum Positionieren einer Einbauposition des Verbinders 16 um das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Rotors 13, wobei der Verbinder 16 durch eine Verzahnung mit einem Außenumfang eines hinteren Endabschnitts der Welle 4 gekoppelt ist, der hinter dem hinteren Lager 6b freiliegt. Der Verbinder 16 ist aus einem Harz gebildet, welches einen unterschiedlichen Schwingungsmodus als der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte aufweist. Wie in 7–9 gezeigt, weist der Verbinder 16 um eine Umfangsrichtung eines Randbereichs Befestigungslöcher 162 auf, die den Befestigungslöchern 137 in der Nabe 132 des Rotors 13 entsprechen, und einen Führungszapfen 160 zwischen benachbarten Befestigungslöchern 162 als eine Einheit mit dem Verbinder 16 zum Einführen in das Positionierungsloch 138 im Rotor 13 zur selbstständigen Ausrichtung der jeweiligen Befestigungslöcher 137 und 162 im Rotor 13 und Verbinder 16. Der Verbinder 16 weist eine Verzahnung in einem Innenumfang der Nabe 163 auf, welche mit einer Verzahnung im hinteren Ende der Welle 4 abgestimmt ist, und Verstärkungsrippen 161 an einem Außenumfang der Nabe 163 zum Verstärken der Nabe 163. An der Rückwand 22 der Tonne 2 ist eine Nabe 201 vorgesehen, wobei das Lagergehäuse 7 darin eingesetzt ist, wenn die Tonne spritzgegossen wird, und Befestigungsvorsprünge 202 an einer Außenseite der Nabe 201 entlang einer Umfangsrichtung in fixierten Abständen vorgesehen sind, um den Stator 14 an der Rückwand 200 der Tonne 2 zu befestigen. Es ist ein Stützelement 17 zwischen der Rückwand 200 der Tonne 2 und dem Stator 14 vorgesehen, welches eine mit der Kontur der Tonnenrückwand 200 fast identische Form aufweist, und welches an der Tonnenrückwand 200 fixiert ist, wenn der Stator 14 zusammengebaut wird, um den Stator 14 zu halten und eine Konzentrizität des Stators 14 beizubehalten. Sobald das Stützelement 17 an den Stütz-Befestigungsvorsprüngen 204 befestigt ist, wird ein vorderes Ende des Stützelements 17 in engen Kontakt mit einer Innenseite von Rippen 203 an einer Seite der Tonnenrückwand 200 gebracht, und ein hinteres Ende desselben wird in engen Kontakt mit einem Außendurchmesser eines hinteren Endes des Lagergehäuses 7 gebracht, welches nicht von der Nabe 132 umschlossen wird, sondern freiliegt, wodurch das Stützelement 17 den Stator 14 hält und eine Konzentrizität des Stators beibehält. Dabei umfasst der Stator 14, wie in 3 und 6 gezeigt, einen ringförmigen Rahmen 140, eine Spule 142, welche um jedes von Windungsteilen 141 an einem Außenumfang des Rahmens 140 gewunden ist, und Befestigungsrippen 143 an einer Innenseite des Rahmens 140 zum Befestigen des Stators 14 an der Tonnenrückwand 200.
Dabei ist, unter Bezugnahme auf 9, eine "⌊"-förmige Stufe 900b an einem inneren Endabschnitt der an der Tonnenrückwand 200 fixierten Lagerhalterung 9 vorgesehen, um eine Außenseite des Rotors 13 abzudecken. Weiterhin ist ein hinteres Lager-Befestigungsbauteil 15b an einem hinteren Ende der Welle 4 vorgesehen, um eine hintere Oberfläche der Welle 4 zu halten, um zu verhindern, dass das hintere Lager von der Welle 4 abfällt.
Der Betrieb der Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert. Wenn eine Drehung des Rotors 13 dadurch bewirkt wird, dass ein Strom nacheinander zu den Spulen 142 des Stators 14 fließt, unter der Steuerung/Regelung einer Motor-Steuer-/Regeleinrichtung (nicht gezeigt), welche auf einer Konsole angeordnet ist, wird die mit dem am Rotor fixierten Verbinder 16 durch eine Verzahnung gekoppelte Welle 4 gedreht, zusammen mit der Trommel 3, da die Kraft zur Trommel 3 über die Welle 4 übertragen wird.
Dabei funktioniert die derart angetriebene Trommelwaschmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie folgt. Wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Tonne 2, da sie aus einem Kunststoff mit einer sehr guten Hitzebeständigkeit gebildet ist, leicht, und weist eine gute Formbarkeit auf, da die Tonne 2 spritzgegossen ist. Da das Lagergehäuse 7 in der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung aus Metall gebildet ist, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, kann das Lagergehäuse 7 bei einer Trommelwaschmaschine angewendet werden, welche einen Trocknungszyklus aufweist, da das Lagergehäuse keine thermische Verformung zeigt. Da weiterhin das Metall-Lagergehäuse 7 der vorliegenden Erfindung integral mit der Tonne 2 gebildet ist, indem das Lagergehäuse 7 in die Nabe 201 an der Tonnenrückwand 200 eingesetzt wird, bevor die Kunststofftonne 2 spritzgegossen wird, kann ein separater Schritt zum Zusammenbauen des Lagergehäuses 7 und der Tonnenrückwand 200 entfallen, was den Prozess des Zusammenbauens vereinfacht und Arbeitsstunden beim Zusammenbau verringert. Die Stufe 7a in einem Innenumfang eines vorderen Abschnitts des Lagergehäuses 7 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hält ein hinteres Ende des vorderen Lagers 6a, welches an einen Außenumfang des vorderen Endabschnitts der Welle 4 montiert ist. Das heißt, die "⌉"-förmige Stufe 7a in einem vorderen Abschnitt eines Innenumfangs des Metall-Lagergehäuses 7 der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, das vordere Lager 6a zu halten, ohne dass es vom Lagergehäuse 7 abfällt. Weiterhin ermöglicht die "⌊"förmige Stufe 900b in einem Endabschnitt eines Innenumfangs der Metall-Lagerhalterung 9, welche eine Außenseite des Rotors 13 abdeckt und an der Tonnenrückwand 200 fixiert ist, ein vorderes Ende des hinteren Lagers 6b, welches auf dem hinteren Endabschnitt der Welle 4 montiert ist, zu halten, und das hintere Lager-Befestigungsbauteil 15b an der hinteren Endfläche der Welle 4 verhindert, dass das hintere Lager 6b von der Welle 4 abfällt.
Dabei wird, da bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das vordere Lager 6a im Lagergehäuse 7 montiert ist, welches als Einsatz in die Tonne 2 spritzgegossen wurde, und das hintere Lager 6b in einer Innenseite eines mittleren Abschnitts der Lagerhalterung 9 montiert ist, ein Abstand zwischen dem vorderen und dem hinteren Lager 6a und 6b, zwischen denen der Rotor montiert ist, größer. Der größere Abstand zwischen dem vorderen und dem hinteren Lager 6a und 6b ermöglicht es, einer durch ein Ungleichgewicht von Wäsche in der Trommel 3 während des schnellen Drehens verursachten Last besser standzuhalten, und eine Haltekraft des Rotors 13 wird verbessert, da der Rotor 13 des Motors zwischen dem vorderen und dem hinteren Lager 6a und 6b montiert ist. Wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Metall-Laufbuchse 11 auf den Bereich der Welle 4 vom freiliegenden Abschnitt außerhalb der Spinne 10 bis zum vorderen Lager 6a pressgepasst, um ein Rosten der Welle 4 zu verhindern. Ebenfalls auf die gleiche Art verhindert das Dichtbauteil 12 außerhalb der Laufbuchse 11 einen Eintritt von Wasser zum Lager.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist der gebogene Abschnitt, der die Magnet-Aufsetzfläche 130 aufweist, wie in 3 bis 6 gezeigt, entlang einer Umfangsrichtung der Seitenwand 13b gebildet, die sich von einem Rand der Rückwand 13a des Rotors 13 nach vorne erstreckt, um die Magneten 13c zu halten, wenn die Magneten 13c an eine Innenfläche des Rotors 13 gefügt werden, um den Rotor einfach herstellen zu können. Wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Mehrzahl von Kühlrippen 133 um die Nabe 132 des Rotors 123 in einer radialen Richtung vorgesehen, mit einer Länge, um während einer Drehung des Rotors 13 Luft zum Stator 14 zu blasen, um eine am Stator 14 erzeugte Wärme zu kühlen. Die Kühlrippen 133 werden durch Einschneiden gebildet, so dass sie zur Öffnung des Rotors 13 ausgerichtet sind, und Durchgangslöcher 134 zur Belüftung verbleiben. Da der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte durch Pressformen gebildet ist, wird eine Herstellungszeitdauer verringert und damit die Produktivität erhöht. Die Prägung 135 zwischen den benachbarten Kühlrippen 133 der Rückwand 13a des Rotors 13 verbessert eine Gesamtfestigkeit des Rotors 13, und das Ablassloch 136 in der Prägung 135 lässt Wasser ab.
Dabei ermöglichen die Befestigungslöcher 137 zur Befestigung des Verbinders und die Positionierungslöcher 138 zur Fixierung einer Einbauposition des Verbinders 16 um das Durchgangsloch 131 in der Nabe 132 des Rotors 13 einen einfachen Zusammenbau des Verbinders 16 mit dem Rotor, wobei der Verbinder 16 durch eine Verzahnung an den Außenumfang des hinteren Endabschnitts der Welle 4 gekoppelt ist, der hinter dem hinteren Lager 6b freiliegt. Das heißt, sobald die Führungszapfen 160 am Verbinder 16 in die Positionierungslöcher 138 im Rotor 13 eingeführt sind, sind die Befestigungslöcher 137 und 162 im Rotor 13 und im Verbinder 16 automatisch aufeinander abgestimmt, und durch Befestigen der Befestigungsbauteile 15c durch die Befestigungslöcher 137 und 162 im Rotor 13 und im Verbinder 16 können der Verbinder 16 und der Rotor 13 einfach zusammengebaut werden. Der Verbinder 16 dient dazu, Schwingungen vom Rotor 13 zur Welle 4 zu dämpfen, da der aus einem Harz spritzgegossene Verbinder 16 einen unterschiedlichen Schwingungsmodus als der Rotor 13 aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte aufweist. Die Verzahnung 164 im Innenumfang der Nabe 163 des Verbinders 16 wird an die Verzahnung 400 im hinteren Endabschnitt der Welle 4 gepasst, um die Drehkraft des Rotors 13 direkt an die Welle 4 zu übertragen. Die Verstärkungsrippen 161 an einem Außenumfang der Nabe 163 des Verbinders 16 verstärken die Nabe 163.
Dabei ermöglichen die Befestigungsvorsprünge 202 entlang einem Umfang an einer äußeren Seite der Nabe 201 an der Rückwand 200 der Tonne 2 in fixierten Abständen, den Stator 14 an die Rückwand 200 der Tonne 2 zu fixieren, indem der Befestigungsvorsprung 202 verwendet wird. Das Stützelement 17 zwischen der Rückwand 200 der Tonne 2 und dem Stator 14, welches eine mit der Kontur der Rückwand 200 fast identische Form aufweist, um an der Rückwand 200 der Tonne 2 fixiert zu werden, wenn der Stator 14 befestigt wird, ermöglicht es, dass der Stator 14 gehalten wird und die Konzentrizität beibehalten wird. Das heißt, das vordere Ende des Stützelements 17 wird in engen Kontakt mit einer Innenfläche der Rippen 203 an einer Seite der Tonnenrückwand 200 gebracht, und das hintere Ende des Stützelements 17 wird in einem mittleren Abschnitt der Tonnenrückwand 200 in engen Kontakt mit dem Außenumfang des hinteren Endabschnitts des Lagergehäuses 7 gebracht, welcher durch die Nabe 132 nicht umschlossen werden kann, sondern freiliegt, so dass das Stützelement 17 sowohl den Stator 14 hält, als auch eine Konzentrizität des Stators 14 beibehält.
Die Struktur einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Vorteile auf.
Die Motor-Direktkopplungsstruktur der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Reparaturen, Geräusche und einen Leistungsverlust zu verringern.
Das Lagergehäuse aus Metall in der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung zeigt keine thermische Verformung, was es ermöglicht, es bei einem Produkt anzuwenden, welches eine Trocknungsfunktion aufweist.
Der Rotor aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte in der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung, welcher durch Pressformen gebildet ist, erfordert eine sehr kurze Herstellungszeitdauer mit einer verbesserten Produktivität, weil die zu pressformende Stahl- oder Stahllegierungsplatte eine sehr gute Formbarkeit aufweist.
Weiterhin verbessert die Magnet-Aufsetzfläche am Rotor der vorliegenden Erfindung eine Verarbeitbarkeit beim Einpassen der Magneten, und die am Rotor vorgesehenen Ablasslöcher, die Kühlrippen und die Durchgangslöcher können ein Überhitzen des Motors verhindern, verbessern die Zuverlässigkeit des Motors und verlängern die Lebensdauer des Motors.
Weiterhin kann der Verbinder in der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung, welcher einen unterschiedlichen Schwingungsmodus als der Rotor aufweist, die vom Rotor zur Welle übertragenen Schwingungen dämpfen, und das Stützelement kann den Stator halten und eine Konzentrizität des Stators beibehalten.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht es insbesondere der größere Abstand zwischen dem vorderen und dem hinteren Lager, einer durch ein Ungleichgewicht von Wäsche in der Trommel 3 während des schnellen Drehens verursachten Last besser standzuhalten, und eine Haltefähigkeit des Rotors ist verbessert, da der Rotor des Motors zwischen dem vorderen und dem hinteren Lager montiert ist.
Dadurch kann die vorliegende Erfindung, durch Verbessern der Struktur einer Antriebseinheit einer Trommelwaschmaschine, Geräusche, Reparaturen und Energieverlust verringern, indem eine Waschleistung verbessert wird, und kann eine Produkt-Zuverlässigkeit verbessern, und indem die Verarbeitbarkeit bei der Herstellung von Komponenten der Antriebseinheit verbessert wird, kann die Produktivität verbessert werden.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen an der Struktur einer Antriebseinheit in einer Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die an dieser Erfindung vorgenommenen Modifikationen und Änderungen abdeckt, soweit sie innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Antriebseinheit für eine Trommelwaschmaschine, welche eine Kunststofftonne (2) aufweist, die innerhalb eines Gehäuses (1) montiert ist, und eine Trommel (3) aufweist, welche drehbar in der Tonne (2) mittels einer an der Trommel fixierten Welle (4) montiert ist, um Antriebskraft von einem Motor (5) zur Trommel zu übertragen, wobei die Antriebseinheit umfasst: die Tonne (2); ein hohles Metall-Lagergehäuse (7); die Welle (4); den Motor (5), der einen mit der Welle (4) verbundenen Rotor (13) und einen Stator (14) aufweist; und wenigstens ein Lager (6a, 6b), welches zwischen der Welle (4) und dem Lagergehäuse (7) zum Lagern der Welle montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (7) als ein spritzgegossener Einsatz innerhalb eines Mittelabschnitts einer Rückwand der Tonne (2) gebildet ist, und die Antriebseinheit ferner eine Stütze (17) aufweist, die an der Tonne (2) befestigt und zwischen die Rückwand der Tonne und den Stator eingesetzt ist, um den Stator (14) zu stützen.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei das Lagergehäuse (7) aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine Lager ein vorderes und ein hinteres Lager umfasst und wobei das Lagergehäuse (7) Stufen (8a, 8b) an vorderen und hinteren Abschnitten eines inneren Umfangs desselben aufweist zum Halten des vorderen Lagers (6a) und des hinteren Lagers (6b), welche jeweils am inneren Umfang des Lagergehäuses angeordnet sind, um zu verhindern, dass die jeweiligen Lager vom Lagergehäuse abfallen.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, wobei von den Stufen die am vorderen Abschnitt des inneren Umfangs des Lagergehäuses gebildete Stufe (8a) eine "⌉"-Form aufweist zum Bilden einer Struktur, welche ein hinteres Ende des vorderen Lagers (6a) hält, das an einem vorderen Endabschnitt der Welle (4) montiert ist, und die am hinteren Abschnitt des inneren Umfangs des Lagergehäuses gebildete Stufe (8b) eine "⌊"-Form aufweist zum Bilden einer Struktur, welche ein vorderes Ende des hinteren Lagers (6b) hält, das an einem hinteren Endabschnitt der Welle montiert ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (4) einen vorderen Endabschnitt aufweist, welcher an einem mehrarmigen Element (10) fixiert ist, das zur Montage an der Rückwand der Trommel (3) eingerichtet ist, und einen außerhalb des mehrarmigen Elements freiliegenden Bereich, welcher sich zum vorderen Lager (6a) erstreckt, wobei der Bereich zur Verhinderung des Rostens der Welle eine pressgepasste Laufbuchse (11) aus Messing daran aufweist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotor (13) aus Stahl oder einer Stahllegierungsplatte gebildet ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotor (13) umfasst: einen gebogenen Abschnitt, welcher entlang eines Umfangs desselben gebildet ist und eine Aufsetzfläche (130) zum Halten von Magneten (13c) aufweist, welche an einer Innenseite des Vorderabschnitts einer Seitenwand (13b), die sich von einem Rand einer Rückwand (13a) nach vorne erstreckt, angebracht sind, und eine Nabe (132) an einem Mittelpunkt der Rückwand (13a), welche ein Durchgangsloch (131) für ein Befestigungsbauteil (15b) zum Koppeln des Rotors an die Welle aufweist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotor (13) umfasst: eine Mehrzahl von Kühlrippen (133), welche in seine Rückwand (13a) integriert sind und wobei jede durch Einschneiden in seiner radialen Richtung gebildet ist, sodass sie eine Länge aufweisen und in Richtung einer Öffnung des Rotors ausgerichtet sind, um zum Abkühlen von am Stator (14) erzeugter Wärme Luft zum Stator (14) hin zu blasen, wenn der Rotor (13) gedreht wird, und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (136) zur Ventilation, welche durch das Einschneiden gebildet sind.
Antriebseinheit nach Anspruch 8, wobei der Rotor (13) ferner umfasst: eine Prügung (135) zwischen benachbarten Kühlrippen (133) an der Rückwand (13a) des Rotors zum Verstärken des Rotors, und ein Ablassloch (136) in jeder der Prägungen zum Ablassen von Wasser.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotor (13) ferner umfasst: eine Nabe (132) an einem Mittelpunkt einer Rückwand des Rotors, wobei die Nabe ein Durchgangsloch (131) für ein Befestigungsbauteil (15b) zum Koppeln des Rotors (13) an die Welle (4) aufweist, und Befestigungslöcher (137) und Positionierungslöcher (138, welche beide um das Durchgangsloch (131) in der Nabe (132) des Rotors (13) herum in festen Abständen ausgebildet sind, wobei die Befestigungslöcher zur Befestigung mit einem Verbinder (16) dienen, welcher durch Verzahnung an einen äußeren Umfang eines hinteren Endabschnitts der Welle (4) gekoppelt ist, und die Positionierungslöcher (138) zur Positionierung einer Montageposition des Verbinders dienen.
Antriebseinheit nach Anspruch 10, wobei der Verbinder (16) eine Nabe (163) aufweist und ferner umfasst: eine Verzahnung (164), welche in einem inneren Umfang der Verbindernabe gebildet ist, wobei diese Verzahnung an eine im hinteren Endabschnitt der Welle (4) gebildeten Verzahnung angepasst ist; und Verstärkungsrippen (161) an einem äußeren Umfang der Verbindernabe (16) zum Verstärken der Nabe.
Antriebseinheit nach Anspruch 10, wobei der Verbinder (16) aus Kunststoff gebildet ist, welcher eine vom Rotor verschiedene Schwingungsform aufweist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tonne (2) umfasst: eine Nabe (201), welche in einer Rückwand (200) derselben damit integriert ist, wobei in die Nabe das Lagergehäuse (7) eingefügt ist; und Befestigungsvorsprünge (202) an einer äußeren Seite der Nabe entlang einer Umfangsrichtung in festen Abständen zum Befestigen des Stators (14) an der Rückwand (200) der Tonne mit Befestigungsbauteilen (15a).
Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei der Stator (14) einen magnetischen Kern (145) umfasst, welcher getrennte Kernteile aufweist.
Eine Trommelwaschmaschine, welche eine Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.