滚筒式洗衣干衣机的制作方法

专利名称：滚筒式洗衣干衣机的制作方法
滚筒式洗衣干衣机 技术领域 ' 本发明涉及一种滚筒式洗衣干衣机。
背景技术：
现有的滚筒式洗衣干衣机的一例如日本专利第4044602号中所示。 图15示出了该现有滚筒式洗衣干衣机的整体概略图，图16为机构部分 的局部截面图，其中示出了旋转轴通过轴连结支承部件连接到上述滚筒 式洗衣干衣机的旋转滚筒上，且通过轴支承部件支撑在外筒上，并与电 机相联结。
上述滚筒式洗衣干衣机由外筒102、旋转滚筒103、电机104、轴承 支承部件111、循环送风通道109组成。外筒102通过未示出的悬挂装置 弹性地支撑在洗衣机机体101中。旋转滚筒103呈有底的圆筒状，设置 于外筒102内，其设置方式是从开口的正面至底部背面的旋转轴105的 方向是水平的、或从水平方向朝下倾斜。电机104对旋转滚筒103进行 驱动。轴承支承部件111用于将旋转轴105的轴承106及电机104固定 在外筒102的背面。轴承支承部件111是用金属制作的，具体说是用铝 制成。循环送风通道109是将送风机107连接到旋转滚筒103的通道。 干衣时，外筒102内的空气先利用送风机107通过循环送风通道109排 出，然后进行除湿、加热，接着再从送风口 108送到外筒102内，如此 进行反复动作。这样，旋转滚筒103内的衣物等即被进行干衣处理。
如图16所示，轴承支承部件111由轴套llla和座盘lllb组成。轴 套llla支撑住轴承106。座盘lllb在轴套llla的基底周围，并突出至 包括送风口 108开口部分在内的周边部分。座盘lllb被从背面连接固定 在外筒102背部开口 102a上。座盘lllb将电机104的定子104a固定在 背面。底盘lllb上具有在圆周一部分上避开送风口 108的使背部露出的 切除部分lllc。切除部分lllc不妨碍来自循环送风通道109的送风侧 109a背部的通道连接。
图17为现有滚筒式洗衣干衣机中旋转滚筒底部的网罩及轴连结支承部件安装状态的一半部分的截面图。图18A表示该滚筒式洗衣干衣机中 的轴承支承部件的截面图，图18B表示该滚筒式洗衣干衣机中的轴承支 承部件的主视图，图18C为该滚筒式洗衣干衣机中的轴承支承部件的后 视图。
如图18B、 18C所示，切除部分lllc是沿圆周弯曲的大致呈矩形的 通孔。在包括切除部分lllc的外圈在内的座盘lllb的整个圆圈上，设 有多个安装孔llld，用于安装到外筒102的背部上。座盘lllb、外筒 102的背部开口 102a、旋转轴105的基底周围相互间由密封部件115所 密封。
轴连结支承部件112被从背面贴靠在旋转滚筒103的底部开口 103a 上。这里，轴连结支承部件112与由轴承106加以支承的旋转轴105的 一端相连接。并且，旋转滚筒103的筒身及底部嵌合筒壁103b的圆周上 的多个部位被从外周面固定住，将旋转滚筒103与轴连结支承部件112 连为一体。旋转轴105通过在其一端上设有法兰部105a等，通过螺钉固 定到轴连结支承部件112中央的轴连结部位112'a上。
并且，轴连结支承部件112具有径向臂(放射状臂)112b和环状密 封板(环状密封臂)112c。径向臂112b从轴连结支承部件112a呈放射 状延伸。环状密封板112c连结径向臂112b的中途，并被连接嵌合到旋 转滚筒103的底部开口 103a上。
径向臂112b的各端被固定在旋转滚筒103的筒身及底部嵌合筒壁 103b上。环状密封板112c与旋转滚筒103的底部开口 103a之间借助密 封部件113进行密封。环状密封板112c与外筒102的后壁送风口 108外 侧的环状部分之间利用机械密封部件114限制从径向内侧向外侧通风。 机械密封部件114是轴连结支承部件112与外筒102构成的环状凹凸面 相互配合形成的径向迷宫式间隙。
如图16、 17所示，在旋转滚筒103内底部，底部开口 103a被从内 侧堵塞的树脂制作的网罩116靠贴着固定住。网罩116与旋转滚筒103 一起旋转，让来自送风口 108的风分散通过。因此，在旋转滚筒103能 够实现大范围内均匀送风，提高了干衣效率，均匀地干衣。网罩116呈 圆盘状。网罩116留有中央部分、周边部分及连接中央部分与周边部分放射状的加强部分。每个在圆周上排列的扇形区域116a上形成许多网孔 116b。旋转滚筒103的底部开口 103a的位置及形状设置成与扇形区域 116a相对应。所以，底部开口 103a与对应轴连结支承部件112开口的形 状的轮廓部分进行连接。
如上所述的滚筒式洗衣机为横置或倾斜设置旋转滚筒103的构造。 因此，当横置旋转滚筒103时，衣服滞留在旋转滚筒103圆周的最下 部。当倾斜设置旋转滚筒103时，衣服滞留在旋转滚筒103的轴向最下 部。使用者也有可能会将衣服投入到偏于旋转轴105的轴线方向。因 此，旋转滚筒103的旋转负荷很容易产生偏差，形成晃动旋转。旋转滚 筒103的旋转支撑是在外筒102的背面承受连结旋转滚筒103底部的旋 转轴105的单臂支撑。因此，旋转滚筒103的晃动旋转几乎是将此轴承 部分作为中心，产生所谓的擂槌运动。
旋转滚筒103的擂槌运动传到旋转轴105上后，外筒102背面上的 轴承支承部件111通过轴承106来加以承受。此时受到的负荷使轴套 111a伴随旋转轴105追随旋转滚筒103的摆动，产生将座盘111b的旋转 轴105的摆动一侧压向外筒102背面的力。这个力伴随摆动旋转反复作 用到座盘111b的整个园周上。这种负荷即使在连结旋转滚筒103上的圆 周方向排列的端部的轴连结支承部件112上也几乎相同。
对此，在上面提到的日本专利第4044602号公报公开的现有旋转滚 筒103的支撑结构完全可以承受此种晃动旋转时的负荷，并能够将其抑 制其在不妨碍实际使用的晃动旋转范围、振动范围及噪音范围内。
但近年来，人们对洗衣干衣处理能力的要求日益提高。在以前脱水 程序中的旋转数是1200rpm左右，如今要求达到1600rpm左右的速度， 提高了 30%以上。本发明人根据如此的需求情况，利用当前使用的滚筒式 洗衣干衣机进行了各种实验，结果得知，当前的旋转滚筒103的支撑结 构无法满足为抑制高速旋转的旋转滚筒103晃动旋转所需要的支撑强 度。另外，晃动旋转度、振动及噪音远远超过允许范围，而且存在使用 寿命縮短的问题。
因此，本发明人着眼于上述当前支撑结构所使用的轴承支承部件 111、轴连结支承部件112的形状与负荷作用的关系。将旋转滚筒103晃动旋转时的轴承支承部件111、轴连结支承部件112对于回转轴105的最 大歪斜角度作为最大变形量进行了验证(第1验证)。并且，对最大变 形量时的轴承支承部件111、轴连结支承部件112的应力值的分布进行了 验证(第2验证)。
图19A是现有滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件1600rpm高速旋转条 件下的应力分布图，图19B是解析模型图，图20A是现有滚筒式洗衣干 衣机轴连结支承部件1600rpm高速旋转条件下的正面应力分布图，图20B 是该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件1600rpm高速旋转条件下的背面 应力分布图，图20C表示该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件1600rpm 高速旋转条件下旋转轴相对轴连结支承部件的变形量、歪斜角度的测定 结果图，图20D是解析模型图。第1验证使用图19B所示的解析模型作 为轴承支承部件lll，并使用图20D所示的解析模型作为轴连结支承部件 112进行了数值计算。另外，第2验证实际测定了第1验证时的轴承支承 部件111及轴连结支承部件112的应力分布。图19A示出了轴承支承部 件111的应力分布，可以认为最大应力部分相对于切除部分lllc的座盘 lllb圆周两侧大面积及轴承支承部件111的中心点呈点对称扩散。
图20A及图20B分别为轴连结支承部件112正面和背面的应力分布 图。最大应力在背面位于各径向臂112b的端部，在正面一侧位于环状密 封板112c的3个径向加强筋112e切除部分lllc两侧的对应位置，并相 对于轴承支承部件111的中心点呈点对称集中。因此可以认为，比最大 应力略低的高应力在正面集中于轴连结部U2a的周边加强筋112f上和 径向臂112b的中央立式加强筋112d上。图20C表示旋转轴105相对轴 连结支承部件112的变形量及歪斜角度的测定结果。
从以上的验证结果可以得知，尽管设有放射状、环状加强筋、沿轮 廓或不沿轮廓的箱型加强筋，但旋转轴105会产生对轴承支承部件111、 轴连结支承部件112局部过强的最大应力。

发明内容
为了解决上述问题，本发明的滚筒式洗衣干衣机包括弹性支撑于 洗衣机机体内的外筒；从开口的正面向底部背面的旋转轴方向为水平或从水平方向朝下倾斜设置于外筒内的有底圆筒形旋转滚筒；将旋转轴连 结在旋转滚筒底部的轴连结支承部件；安装在外筒背部通过轴承支撑旋 转轴的轴承支承部件；在轴承支承部件上连接旋转轴驱动旋转滚筒的电 机；和利用送风机排出外筒内的空气、将空气除湿后加热、通过送风口 将空气送到外筒内的循环送风通道。上述轴连结支承部件包括在中央 连接旋转轴的轴连结部、从轴连结部放射状延伸被安装在旋转滚筒底部 板的多个径向臂、和连结多个径向臂的中途被连接嵌合在旋转滚筒底部 开口上的环状密封板。另外，上述轴连结支承部件为保持由在径向臂的 基底间从轴连结部的侧面到外筒的开放端呈伞状扩展、将径向臂的基底 间蹼状连接的立体增强连接部分一体成形的结构。
在具有上述结构的滚筒式洗衣干衣机的轴连结支承部件中，其轴连 结部成为承受在旋转滚筒晃动旋转时产生回转轴歪斜负荷的中心部位。 歪斜负荷从径向臂的基底中途经过环状密封板连结部分，传到旋转滚筒 的安装部分。各径向臂在负荷产生的应力容易集中的基底间，从轴连结 部的侧面圆周面前端到外筒开放端不需特别增加重量而形成立体增强连 接部分。因此，在与轴连结部位的侧面圆周面之间，无需形成向外筒侧 开口的箱形增强状态，通过弯曲强度及对于旋转轴的歪斜朝向往圆周移 动，提高了抗扭转的强度。并且，通过箱形增强形状朝向外筒的开放形 态，弹性变形特性也会发挥出来，在径向臂的基底减轻了旋转轴的歪 斜，到旋转轴的安装部位能够不会产生大的应力。


图1表示本发明的实施例中的利用轴承支承部件支撑通过轴连结支 承部件连结在旋转滚筒上的旋转轴的组成部分的截面图。
图2A表示该滚筒式洗衣干衣机旋转滚筒和旋转轴构成依靠轴连结支 承部件连结的连结组成部分的截面图。
图2B是与图2A的下方相连接的图。
图3表示本发明的实施例中的在滚筒式洗衣干衣机外筒内、支撑旋 转滚筒、将电机安装在外筒背部、连结旋转轴的主要部分的后视图。
图4是拆掉该滚筒式洗衣干衣机主要部分外筒正面半部分的分解立体图。
图5是安装在该滚筒式洗衣机外筒的背部支撑旋转轴的轴承，从正 面看安装电机定子的轴承支承部件的立体图。
图6是从后面看图5轴承支承部件的立体图。
图7A是从正面看本发明滚筒式洗衣干衣机的旋转滚筒的一部分的横 截面图。
图7B是图7A的B-B线横截面图。
图8是从正面看本发明滚筒式洗衣干衣机背部正面安装在旋转滚筒 的轴连结支承部件及配有网罩的外筒背部几乎呈半部分的立体图。 图9是从正面看该滚筒式洗衣干衣机网罩的半部分立体图。
图io是从背面看该滚筒式洗衣干衣机网罩的半部分立体图。
图11是从正面看该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件的半部分立体图。
图12是从背面看该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件的半部分立体图。
图13A是该滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件在1600rpm高速旋转条 件下的应力分布图。
图13B表示该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋 转条件下的变形量及最大应力的图。
图14A是该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋转 条件下的正面应力分布图。
图14B是该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋转 条件下的背面应力分布图。
图14C表示该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋 转条件下的变形量及最大应力的图。
图15表示现有滚筒式洗衣干衣机整体构造的概略图。
图16表示将通过轴连结支承部件连接到同上滚筒式洗衣干衣机的旋 转滚筒上的旋转轴通过支承部件支撑在外筒上、且连结到电机的结构部 分的一部分的截面图。
图17表示至该滚筒式洗衣干衣机旋转滚筒底部的网罩及轴连结支承部件安装状态的半部分截面图。
图18A表示该滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件的截面图。 图18B表示该滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件的主视图。 图18C表示该滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件的后视图。 图19A是该滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件在1600rpm高速旋转条
件下的应力分布图。
图19B是解析模型图。
图20A是现有滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋 转条件下的正面应力分布图。
图20B是该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋转 条件下的背面应力分布图。
图20C表示对于该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高 速旋转条件下的轴连结支承部件旋转轴的变形量及歪斜角度的测定结果 的图。
图20D是解析模型图。
具体实施例方式
下面参照附图来对本发明的一个实施例进行详细说明。需要指出的 是，这样的实施例并不具有限定本发明范围的作用。 (实施例)
图1表示本发明的一个实施例中的利用轴承支承部件支撑通过轴连 结支承部件连结在旋转滚筒上的旋转轴的组成部分的截面图。图2A表示 该滚筒式洗衣干衣机旋转滚筒和旋转轴构成依靠轴连结支承部件连结的 连结组成部分的截面图。图2B是连接图2A下方的图。图3表示本发明 的实施例中的在滚筒式洗衣干衣机外筒内、支撑旋转滚筒、将电机安装 在外筒背部、连结旋转轴的主要部分的后视图。图4是拆掉该滚筒式洗 衣干衣机主要部分外筒正面半部分的分解立体图。
如图1 4所示，本发明滚筒式洗衣千衣机100包括外筒1、旋转 滚筒3、电机4、轴承支承部件6、循环送风回路、轴连结支承部件8及 网罩9。外筒1由未图示的洗衣机机身内未图示的悬挂装置所弹性支撑。旋 转滚筒3呈有底圆筒形，设置于外筒1内，设置方式为从开口的正面侧 到作为底部的背面侧的旋转轴2的方向为水平或略微向下倾斜。在实施 例中，正面是旋转滚筒3的开口侧，背面是正面的相反侧。电机4用来 驱动旋转滚筒3。轴承支承部件6安装在外筒1的背部，用来支撑在外筒 1的背面上的旋转轴2的轴承5及电机4。电机4在轴承支承部件6上与 旋转轴2连结。
循环送风回路是由未图示的送风风机排出外筒1内的空气，经除湿 后加热后，通过送风口 7再向外筒1内送风。利用循环送风回路，旋转 滚筒3内的衣物通过外筒1内空气的反复排出及送风而进行干燥。金属 制成的轴连结支承部件8将旋转轴2连接并支撑在旋转滚筒3的底部。 树脂制的网罩9用来盖住旋转滚筒3底部的开口 3a。
如图1及图4所示，轴承支承部件6包括轴套6a和座盘6b，并通过轴 承5对旋转轴2进行支撑，轴承5本身由轴套6a加以支撑。座盘6b从 轴套6a基底周围延伸到包括送风口 7开口部位在内的周边区域，并在外 筒1的背面开口 la上从背面利用螺栓11连接固定。这样，座盘6b通过 螺栓12固定住电机4的定子4a。座盘6b在圆周的一个避开送风口 7、 并使背部露出的切除部6c。切除部6c是为了不妨碍循环送风回路从送风 侧的背部过来的连接。
座盘6b在其外周全部区域通过螺栓11安装在外筒1的背部。座盘 6b、外筒1的背面开口 la、旋转轴2的基底周围相互之间用密封部件13 进行密封。轴套6a的转子4b由内周转子4bl及外周转子4b2 —体构 成。转子4 b利用螺栓20固定在旋转轴2的外端2b上。这样，转子4 b 的2个转子4bl、 4b2与1个定子4a进行电磁耦合，在不增大体积的情 况下就可以以高扭矩旋转驱动旋转滚筒3。内周侧转子4bl设置在定子 4a的内周侧，外周侧转子4b2设置在定子4a的外周侧。
轴连结支承部件8从外面侧贴靠在旋转滚筒3的底部开口 3a处。这 里，轴连结支承部件8与由轴承5轴支承的旋转轴2的一端相联接，且在 圆周多个位置上从外面侧利用螺栓14固定在旋转滚筒3的机身及底部嵌 合筒壁3b上，使底部开口 3a和轴连结支承部件8成为一体。旋转轴2在一端上设有法兰2a，并利用螺栓15固定在轴连结支承部件8上，从而 将旋转轴2和轴连结支承部件8连为一体。
本发明的滚筒式洗衣干衣机100首先对轴承支承部件6进行了改 善。其主要改善点是在座盘6b的圆周一个部位上设有避开送风口 7而露 出的切除部6c，在切除部6c的圆周两侧设有基本朝向径向的放射状增强 部21。这是对于集中在切除部6 c两侧大面积上的最大应力所做的对 策。
图5是安装在该滚筒式洗衣机外筒的背部上、用于支撑旋转轴的轴 承的从正面看安装电机定子的轴承支承部件的立体图。图6是图5轴承 支承部件从后面看到的立体图。
如上所述，滚筒式洗衣干衣机100中的旋转滚筒3被弹性支撑，外 筒1基本上是以现行的支撑装置支撑，并以现行的驱动装置进行驱动。 轴承支承部件6中包括支撑轴承5的轴套6a和座盘6b。
座盘6b上有切除部6 c，沿袭了为不妨碍与循环送风回路连接的现 行的基本形态。但在，在切除部6 c的圆周两侧设有如图3至图6所示 的几乎朝径向的、并且几乎呈V字形的放射状增强部21。因此，旋转滚 筒3在晃动旋转时，在圆周的局部上可以分担并承受作用于切除部6c的 座盘6b圆周两侧的径向高弯曲负荷，从而可以分散减轻产生在切除部6c 大面积的最大应力，以及抑制旋转轴2的歪斜与座盘6b的变形。
这意味着通过设置放射状增强部21增强所需部的体积增大可以与只 有小应力在起作用部分的体积减小相互抵消。这也可以认为是利用不同 应力分布的分量移动从而增强轴承支承部件6的方法。
这里所谓的放射状增强部21是指，与通常放射状加强筋22重合 时，其延长、增厚、高度增大等至少有一个增强的结构，也有将其进行 组合的情况。在图5及图6中，通常的放射状加强筋22、环状加强筋 23、沿轮廓的轮廓部位加强筋24、围绕座盘6b外周的安装孔30、 31的 箱形加强筋28等复合设置，而且与其相比还加大了厚度，作为放射状增 强部21。
按照以上的改良方法，在轴承支承部件6中，在旋转滚筒3晃动旋 转时产生负荷的切除部6c两侧有过度最大应力处设置有放射状增强部21。放射状增强部21在圆周局部可以分担承受因高弯曲度产生的高负 荷。因此，在旋转滚筒3晃动旋转时，可以分散并减轻在切除部6c两侧 大面积上产生的最大应力，并可以抑制旋转轴2的歪斜及座盘6b的变 形。由于改善了旋转滚筒3的晃动旋转度、振动及噪音，所以可以进一 步使得高速运转及高负荷运转的使用寿命得到了延长。而且，增强所需 部分的部分体积增大与只有小应力在起作用部分的部分体积减小可以互 相抵消。这样，轴承支承部件的增强造成重量加大的问题也可以通过体 积移动来防止，相比现有的设计也可以抑制因转速高速化而带来的体积 也相应增加的问题。
另外，放射状增强部21设在从轴套6a延伸至座盘6b外周附近。放 射状增强部21从轴套6a伸至外周侧，与旋转轴2摆动产生座盘6b变形 方向一致的径向上，从其变形基底到变形终端都可以增强。因此，在圆周 上分担承受了向切除部6c侧的旋转轴2的歪斜及向旋转轴2歪斜产生座 盘6b径向的弯曲负荷。并且从轴套6a到外周的座盘6b的大应力的分散 及减轻作用于座盘6b的外周部位。其结果可以更好地抑制向切除部6c 侧旋转轴2的歪斜及旋转轴2歪斜产生座盘6b的变形。
而且，座盘6b上还有为连接放射状增强部21延伸的连接增强部25。 连接增强部25朝轴套6a不形成凸的圆弧状，而是在呈V字形加强筋的 放射状增强部21之间连接的近似为呈A字型加强筋。因此，连接增强部 25从切除部6c的轴套6a侧到轴套6a构成了三角形箱式增强部26。伴 随箱式构造的增强，该范围的强度也随之增强。
另外，连接增强部25既提高了向切除部6c侧的旋转轴2的歪斜及 对于因旋转轴2歪斜产生座盘6b径向弯曲的强度，又可以向A形加强筋 部位及其包围的非加强筋状的平面部分分散应力。其结果可以进一步降 低最大应力值，更好地抑制旋转轴2向切除部6c侧的歪斜及座盘6b的 变形。
连接增强部25进而沿切除部6c的轴套6a侧轮廓在轴套6a侧形成 凸状的弯曲形状。因此，在切除部6c的轴套6a侧轮廓及连接增强部25 的轴套6a侧因凸状的弯曲形状切除部6c的切除面积增大，并在其.部分 将送风口 7的开口加大。其结果是可以不增大送风负荷而增大送风空气量，并提高干衣速度。并且，因是对于径向的立体形态，可以提高座盘 6b在轴套6a侧切除部6c周围上的放射状增强部21径向的耐弯曲韧性。
如图4所示，切除部6c两侧放射状增强部21在向旋转轴2切除部 6c侧歪斜变形时，对于座盘6b挤压在外筒1背面所带来的径向弯曲负荷 可防止座盘6b的变形。对于切除部6c，旋转轴2向相反侧歪斜变形时， 切除部6c两侧放射状增强部21利用座盘6b外周部分呈支点的杠杆作 用，向外筒l背部产生挤压力。由于图5所示的放射状均衡增强部27高 弯曲强度，在圆周局部分担并承受了导致旋转轴2切除部6c侧的歪斜及 座盘6b径向弯曲负荷的挤压力。因此，对于切除部6c即使在相反侧也 可以分散并减轻与切除部6c侧同等的最大应力。放射状均衡增强部27 由切除部6c两侧放射状增强部21和对称于旋转轴2轴线周围几乎呈反V 形的加强筋构成。放射状均衡增强部27与放射状增强部21形成以旋转 轴2轴线为中心的近似于X形的加强筋。
其结果是，由切除部6c两侧的放射状增强部21来增强座盘6b且给 形成点对称的座盘6b的位置带来高负荷，但在圆周局部通过放射状均衡 增强部27来分担。因此，点对称位置上的最大应力可以向圆周分散及减 轻。并且，对于以座盘6b的轴套6a为界限的切除部6c侧和切除部6c
的相反侧可以实现最大应力在圆周的分散、减轻和应力值的均衡、减 轻。其结果可以充分防止旋转轴2的歪斜变形及座盘6b的变形。
如图6所示，切除部6c在座盘6b的外周形成有开放的近似于C形 的轮廓。由于座盘6b的切除部6c通过切除了现行形态下呈透孔的座盘 6b外周侧的连接部分，从而抵消了为了增强而发生体积增大的部分。这 样的体积减小通过根据分布应力值的减小来减少座盘6b的厚度、减少或 删除通常的放射状加强筋22、环状加强筋23、沿轮廓的轮廓部分加强筋 24、箱形加强筋28等的厚度或高度来进行。
另外，放射状增强部21的端部位于切除部6c开放端部分6cl下的 开放端设置的安装孔31a和与圆周相邻的切除部6c处于相反一侧的安装 孔31b之间。这样，在安装孔31a、安装孔31b之间，可望分散或减少因 径向大耐弯曲强度产生的应力。安装孔31a、安装孔31b的强度不足可以 通过向外筒1背部的连接及从两侧连接座盘6b外周进行补充，而且切除部6c的开放端部分6cl也被得到加强。开放端部分6cl设置了比放射状 增强部21连结的其它部分增厚了的增厚增强部32,比其它部分轮廓部分 加强筋24至少有一处增厚的轮廓增强部34的增强部33。因此，与放射 状增强部21 —起进一步分散及减少开放端部分6cl下的应力，可以防止 开放端部分6cl的变形或损伤。
另外，切除部6c两侧的增强部33与放射状加强筋22相结合。放射 状增强部21、与其相邻的放射状加强筋22、增强部33构成了三角形的 箱式增强部。由于是箱式构造，在切除部6c的圆周两侧增加了强度，提 高了座盘6b的径向弯曲强度，分散、减少了应力。轴连结支承部件8在 旋转滚筒3晃动旋转时受到高负荷，所以轴连结支承部件8如图1、图 2A、图4所示，在中央连接有旋转轴2的轴连结部8 a。轴连结支承部件 8还包括从轴连结部8 a以放射状延伸安装在旋转滚筒3的底部板上多个 径向臂8b、与径向臂8b的中途连接，并连接嵌合在旋转滚筒3底部开口 3 a的环状密封板8c。径向臂8b的各端部利用螺栓14固定在旋转滚筒3 的机身及底部嵌合筒壁3b上。
再者，与强度无关，如图2A所示，网罩9随轴连结支承部件8 —起 从背面侧贴靠在旋转滚筒3底部开口上，并用螺栓固定。像这样，将网罩 9夹持在旋转滚筒3底部和轴连结支承部件8之间。所以，网罩9单独的 安装构造便不需要了。另外，网罩9可以只是通风部分设置于旋转滚筒3 的底部。其结果是树脂制的网罩9在金属制的旋转滚筒3的底部所占的 比例减少了，旋转滚筒3底部的金属面暴露比增加，在提高旋转滚筒3 底部的质感的同时，树脂制的网罩9也不容易受到损伤。
图7A是从正面看本发明滚筒式洗衣干衣机的旋转滚筒的一部分的横 截面图。图7B是图7A的B-B线横截面图。
网罩9随旋转滚筒3 —起边旋转边分散通过来自送风口 7的风，将风 完全送入旋转滚筒3内的大区域内，从而提高干燥效率，进行完全干 燥。网罩9中多个带有网眼的通风部分排列在旋转滚筒3的圆周上，各 个通风部分通过对应于网眼的大小及形状的旋转滚筒3底部开口 3a露出 在正面侧。像这样，通风部分排列于旋转滚筒3的圆周上，将来自通风 口 7的风无论是在哪个旋转位置上都可以均等地送入旋转滚筒3内进行完全干衣。并且，旋转滚筒3圆周上排列的各通风部分周围被金属制的 旋转滚筒3底部饰框所包围装饰。
具体说就是网罩9在旋转滚筒3底部的旋转轴2的轴线周围均等的 起着作用，形成为如图4所示的圆盘体。除了中央部9 a、周边部9b、 连接中央部9 a和周边部9b的放射状加强部分9c的区域外，每个旋转 滚筒3圆周上排列的通风部分扇形区域9d内形成有多个带有网眼的网孔， 也就是说网罩9是扇形的。与其相对应，旋转滚筒3底部开口 3a也形成 了对应于扇形区域9d的位置及形状。如图2B所示，扇形区域9d嵌合在 底部开口 3a上，在旋转滚筒3底部的正面侧扇形区域9d和旋转滚筒3底 部正面形成为同一面。因此，合成树脂制的网罩9只是在形成通风部分 的扇形区域9d与不锈钢等金属制的图7A、图7B的底部开口 3a的金属底 部形成同一面。如图2B、图7A所示，网罩9的旋转滚筒3圆周上排列有 多个的、具体说是在6个扇形区域9d周围用连续的金属面装饰形成高级 感的外观。
如图2A、图2B所示，设置于网罩9周边部分9b背面的环状凹部9e 底部与设置于轴连结支承部件8环状密封板8 c正面的环状凸条8d被压 接，从而形成外周环状密封部分41。外周环状密封部分41、旋转滚筒3 底部、旋转轴2的法兰2 a通过夹在轴连结支承部件8的轴连结部8a上 螺栓15进行螺栓固定。旋转滚筒3底部中央开口 3c周围被压接在设置 于网罩9周边部分9b正面的环状凸条9f上，并设置有内周环状密封部 分42。像这样，在网罩9夹持构造上所需的内外周密封不需要特制的密 封部件。再如图1所示，轴连结支承部件8的环状密封板8c与外侧部分 的环状部分之间利用迷宫式间隙45从而限制从旋转滚筒3径向内侧向外 侧的通风。迷宫式间隙45是由环状凹凸面配合形成的。
图8是从正面看本发明滚筒式洗衣干衣机背部正面安装在旋转滚筒 的轴连结支承部件及配有网罩的外筒背部几乎呈半部分的立体图。图9 是从正面看该滚筒式洗衣干衣机网罩的半部分立体图。图10是从背面看 该滚筒式洗衣干衣机网罩的半部分立体图。
如图10所示，网罩9在中央部的内周9a、周边部9b、加强部分9c 的轮廓部分及非轮廓部分的背面上形成有加强筋9h。加强部分9c的加强筋9h可以只在加强部分9c的轮廓部分或非轮廓部分的其中任何一处。 网罩9露出于旋转滚筒3内的通风部分受到来自洗涤物的负荷，但被旋 转滚筒3所覆盖保护，利用加强筋9h从旁边支撑通风部分，提高支撑面 韧性。
如图2B所示，旋转滚筒3底部的扇形底部开口 3a在网罩9侧有朝 向弯曲背面侧环状的弯曲板3al。弯曲板3al嵌合在网罩9扇形区域9d 周边凹部9g。像这样，旋转滚筒3底部由于弯曲板3al增加了弯曲韧 性，对于网罩9的保护性能也提高了。弯曲板3al嵌合在凹部9g里没有 露出来，底部开口 3a的切断边缘没有露在外部就不会损伤洗涤物。这样 的构造形成无边缘形态具有良好外观的切线。
如图2A所示，旋转滚筒3底部中央的轴连结支承部件8和旋转轴3 的螺栓固定部为了牢固连接上，所以使用了多个大螺栓15。使用螺丝4 将正面分配的金属网43固定在轴连结部8a上，从而覆盖隐藏螺栓15。 轴连结支承部件8将设置于径向臂8b的突起8g嵌合在旋转滚筒3底部 的止转孔3d上禁止转动。另外，网罩9由于网罩9和轴连结支承部件8 的轴连结部8 a之间的凹凸形状的止转钩挂部51而禁止转动。
图11是从正面看该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件的半部分立体 图。图12是从背面看该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件的半部分立体 图。
本发明如图11所示，轴连结支承部件8在径向臂8b基底间，为从 轴连结部8a的侧面圆周面前端向外筒1侧的开放端边缘伞状扩展而延 伸，相邻的径向臂8b的基底间连接成蹼状的立体增强连接部8e —体成 形而增强。因此，旋转轴2的歪斜变形时的高负荷在旋转轴2的连结部 分周围可以很好的分散及吸收。并且，集中于旋转轴2的最大应力多数 被减小，只在轴连结支承部件8上产生小的应力。
具体说就是轴连结支承部件8成为轴连结部8a承受旋转滚筒3在晃 动旋转时产生的旋转轴2歪斜负荷的中心部位。旋转轴2的歪斜负荷从 径向臂8b的基底经过环状密封板8c构成的连结部传递到旋转轴3的安 装部。立体增强连接部8e并没有特别地增加轴连结支承部件8的重量， 而是在与轴连结部8a的侧面圆周面之间的向外筒1侧有开口的箱形。所以，轴连结支承部件8对弯曲强度及旋转轴2的歪斜朝向圆周移动引起 的扭曲强度得以提高。另外，轴连结支承部件8在径向臂8b的基底减轻 了旋转轴2的歪斜，可以保持向旋转轴3的安装部分不会产生大的应 力。其结果是降低了旋转轴3的晃动旋转、振动及噪音，提高了轴连结 支承部件8的耐久性。
径向臂8b是开放于背面侧截面呈U字状的。立体增强连接部8e是 在轴连结部8a及径向臂8b间将径向臂8b相互面对的面作为侧边，将连 接侧边的开放端边缘作为底边的形状。立体增强连接部8e由于形成了以 轴连结部8a的侧面圆周部正面侧为顶点的近似于三角锥形的箱式凹部， 弯曲及扭曲强度的增大和弹性变形特性的平衡都很合适。
如图2B所示，为使立体增强连接部8e如箭头所示，从外筒1的送 风口 7的送风边扩散边分散地通过网罩9的扇形区域9d，做成沿流向旋 转轴3中心侧的弯曲、扭曲或倾斜的形状。亦即，向立体增强连接部8e 的开放端边缘的扩展形状可以是弯曲形状、扭曲形状或倾斜形状。
这样，送风更容易朝向旋转滚筒3的中心侧。因此，比起现有技术中 旋转滚筒3周边部送风过多、而中央部不够的情况来更能提高干衣效 率。面向立体增强连接部8e外筒1侧的开放端边缘形状可以是对应送风 口 7旋转中心侧的口边缘形状。如图5及图6所示，立体增强连接部8e 是向几乎对应于切除部6c的连接增强部25的扭曲形状的旋转中心侧扩 展的形状。S卩立体增强连接部8e的开放端边缘及送风口 7的旋转轴2 侧的内周边缘可以在旋转轴2侧弯曲成凸状。
立体增强连接部8e的弯曲、扭曲或倾斜的朝向最好对应于送风口 7 的旋转中心侧的口边缘位置。立体增强连接部8e的倾斜角度最好对于旋 转轴2的轴线呈45°左右。但不受此倾斜角度限制，将通过送风口 7的 送风方向定为最适宜的送风口 7的导风朝向及包含来自与其连接的循环 送风回路的送风路径向旋转滚筒3内的导风朝向。总之，环状密封板8c 的内周及送风口 7的轴连结部8a的相反侧内周的形状在旋转轴2的方向 上几乎一致，送风口 7的旋转轴3侧的内周边缘和立体增强连接部8e的 开放端边缘在旋转轴2的方向上最好一致。由此，在轴连结部8a和环状 密封板8c之间由径向臂8b区分形成的扇形通排风区域的形态及大小对应送风口 7的排风区域，具有从送风口 7向外筒1内完全送风的优点。
如图12所示，立体增强连接部8e在轴连结部8a外面之间形成有开 放背面的立体形状。如图7所示，与立体增强连接部8e相连接的各径向 臂8b截面呈U字形的形状，与网罩9的放射状的加强部分9背面相对可 以备用。如图2所示，在径向臂8b的长度方向中途从U字形底部立起形 成连接两侧板间的连接板8f。径向臂8b在其长度方向上有两点连接的箱 式构造，提高了扭曲强度及弯曲强度。
以下说明本发明中轴承支承部件6、轴连结支承部件8在旋转数 1600rpm时高负荷条件下利用与背景技术说明的方法相同的方法进行的第 1、第2的验证。
图13A是该滚筒式洗衣干衣机轴承支承部件在1600rpra高速旋转条 件下的应力分布图。图13B表示该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在 1600rpm高速旋转条件下的变形量及最大应力的图。图14A是该滚筒式 洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋转条件下的正面应力分布 图。图14B是该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承部件在1600rpm高速旋转 条件下的背面应力分布图。图14C表示该滚筒式洗衣干衣机轴连结支承 部件在1600rpm高速旋转条件下的变形量及最大应力的图。
第1验证使用与背景技术相同的解析模型。亦即，对于轴承支承部 件6使用图19B所示的解析模型，对于轴连结支承部件8使用图20C所 示的解析模型。第2验证实际测定了第1验证时的轴承支承部件6、轴连 结支承部件8的应力分布。
轴承支承部件6的第1、第2验证结果如图13B所示，对于现有变形 量为0. 24° 、最大应力为61MPa (重量3. 6kg)其变形量是0. 09° ，最大 应力是33 MPa (重量4.4kg)。在图13A中表示的是变形量0.09° 、最大 应力33MPa时的应力分布图。最大应力部分分散集中于从放射状增强部 21的轴套6a沿切除部6c轴套6a的连接增强部25、在切除部6c的相反 侧相邻于放射状增强部21的放射状加强筋22的基底侧、在切除部6c的 相反侧相邻的放射状加强筋22的基底侧一部分、夹有轴套6a对于轴承 支承部件6的中心点成为点对称的放射状加强筋22、放射状均衡增强部 27的基底侧或基底根部，其它区域部分可以认为应力已大幅度降低。相比现有的重量3.6kg，本发明中轴承支承部件6的重量是4.4kg，稍稍增 加了大约14%。但从最大应力上来看，相比现有的61MPa，本发明中的轴 承支承部件6是33 MPa，几乎减少了一半，可以证明没有增加太大的重 量却能够承受所产生的应力。
轴连结支承部件8的第1、第2验证结果如图14C所示，相比现有变 形量为0. 15° 、最大应力为50MPa (重量3. 5kg)其变形量是0. 09° 、最 大应力是25MPa (重量3.9kg)。图14A、图14B是变形量0.09° 、最大 应力25MPa时的正背面应力分布部分的个别示意。从其结果可以认为最 大应力集中于旋转轴2上，其它部分的应力很小。本发明中的轴连结支 承部件8的重量是3.9kg，现有的重量是3. 5kg，增加了 10%的重量。如 图14C所示，本发明的最大应力是25MPa，现有的是50 MPa，减少了一 半。在这样的情况下重量也并没有大幅度地增加。
权利要求
1.一种滚筒式洗衣干衣机，包括弹性支撑于洗衣机机体内的外筒；从开口的正面向底部背面的旋转轴方向为水平或从水平方向朝下倾斜地设置于外筒内的、呈有底圆筒形的旋转滚筒；将旋转轴连结在旋转滚筒底部的轴连结支承部件；安装在外筒背部通过轴承支撑旋转轴的轴承支承部件；在轴承支承部件上连接旋转轴、驱动旋转滚筒的电机；和利用送风机排出外筒内的空气、将空气除湿后加热并通过送风口将空气送到外筒内的循环送风通道，其特征在于所述轴连结支承部件包括在中央连接旋转轴的轴连结部、从轴连结部放射状延伸并被安装在旋转滚筒底部板上的多个径向臂、连结多个径向臂的中途并被连接嵌合在旋转滚筒底部开口上的环状密封板；所述轴连结支承部件为保持由在径向臂的基底间从轴连结部的侧面到外筒的开放端呈伞状扩展、将径向臂的基底间蹼状连接的立体增强连接部分一体成形的结构。
2. 如权利要求1所述的滚筒式洗衣干衣机，其特征在于所述径向 臂在旋转滚筒的开口侧和相反侧的背面侧所开口的截面呈U字状，立体 增强连接部分形成了以径向臂的相面对的面为侧边、以连接侧边的开放 端边缘为底边的形状，形成以上述轴连结部的侧面圆周部的正面为顶点 的三角锥形箱式凹部。
3. 如权利要求1或2任一项所述的滚筒式洗衣干衣机，其特征在 于上述环状密封板的内周与上述送风口的上述轴连结部的相反侧内周 在上述旋转轴方向保持一致，上述送风口的上述旋转轴侧的内周边缘与 上述立体增强连接部分的开放端边缘在上述旋转轴方向保持一致。
4. 如权利要求3所述的滚筒式洗衣干衣机，其特征在于上述立体 增强连接部分的开放端边缘及上述送风口的上述旋转轴侧的内周边缘在 上述旋转轴侧弯曲成凸状。
5. 如权利要求3所述的滚筒式洗衣干衣机，其特征在于向上述立体增强连接部分的上述开放端边缘扩展形状为弯曲形状、扭曲形状、倾斜形状中的其中任何一种形状。
6.如权利要求5所述的滚筒式洗衣干衣机，其特征在于上述扩展 形状的倾斜角度相对上述旋转滚筒的轴线呈45。。
全文摘要
本发明提供了一种滚筒式洗衣干衣机，包括外筒、旋转滚筒、轴连结支承部件、轴承支承部件、电机、循环送风通道，轴连结支承部件具有在中央与旋转轴相连接的轴连结部、从轴连结部以放射状延伸安装在旋转滚筒的底部周壁上的多个径向臂、和连接多个径向臂的中途并连接嵌合在旋转滚筒底部开口上的环状密封板。上述轴连结支承部件在径向臂的基底间，为了从轴连结部的侧面圆周面前端呈伞状扩展到外筒开放端边缘进行延伸，一体形成将径向臂的基底间以蹼状连接的立体增强连接部分。
文档编号D06F25/00GK101619533SQ200910158710
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月3日 优先权日2008年7月4日
发明者寺井谦治, 松冈真二, 福田毅 申请人:松下电器产业株式会社