JP2001162087A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
造を簡単化しつつ、洗いや濯ぎ時には洗濯脱水槽を撹拌
翼と反対方向に回転可能として洗いや濯ぎ性能を向上さ
せる。 【解決手段】 モータの回転駆動力により駆動される駆
動軸33に太陽歯車38を設け、洗濯脱水槽と一体回転
する外軸の一部を成すケース32の内周側に内歯歯車3
9を設け、両者に歯合して遊星歯車40を設け、その軸
41に撹拌翼と一体回転する内軸6を連結させる。ま
た、ケース32と一体回転し縦方向に摺動する可動連結
体43の爪状突起部434を大プーリ18の係合孔18
4に挿入又は離脱させることにより、駆動軸33と外軸
とを連継又は遮断するクラッチ機構を構成する。洗いや
濯ぎ時には駆動軸33とケース32とを遮断し、ケース
32は遊星歯車40が回転する際の反力を受けて内軸6
と反対方向に回転する。
Description
詳しくは、外槽の内部に洗濯脱水槽を回転自在に配設す
ると共に洗濯脱水槽の内底部に撹拌翼を回転自在に配設
した全自動洗濯機に関する。
及び濯ぎ運転時には、洗濯脱水槽の内底部に配設された
撹拌翼だけが低速で両方向に回転駆動され、脱水運転時
には、洗濯脱水槽と撹拌翼とが一体に高速で一方向に回
転駆動されるようになっている。このような駆動切換を
行うために、従来の多くの洗濯機では、例えばスプリン
グクラッチによるクラッチ機構が駆動機構に設けられて
いる。このようなクラッチ機構では、一回転方向のみに
おいてスプリングクラッチが締まって駆動軸が洗濯脱水
槽の支持槽に連継される構造となっているため、洗濯脱
水槽の高速回転中に駆動軸が停止した場合には駆動軸と
支持軸との連継が解除され、洗濯脱水槽は惰性で回転し
続ける。そこで、この駆動装置にはバンドブレーキ機構
が備えられ、脱水運転終了時等にはこのバンドブレーキ
機構を作動させることにより洗濯脱水槽を迅速に停止さ
せるようにしている。また、このブレーキ機構は洗いや
濯ぎ運転時に撹拌翼を回転させた際に、洗濯脱水槽が共
回りしないように制止する機能も有している。
ようなクラッチ機構やバンドブレーキ機構は構造が複雑
であるため、洗濯機においてかなりのコスト上昇要因に
なっている。そこで、特に比較的低価格で機能が単純化
された洗濯機においては、バンドブレーキ機構をなくす
と共にクラッチ機構の構造を簡単化した駆動装置に対す
る要望が強かった。
ぎ時には洗濯脱水槽は停止しているが、洗濯脱水槽を積
極的に撹拌翼の回転方向とは反対方向に低速回転させる
ことにより洗いや濯ぎ性能を向上させるようにした洗濯
機が従来より知られている。このような洗濯機では、駆
動軸の回転駆動力がそれぞれ減速機構を介して洗濯脱水
槽の支持軸と、撹拌翼の軸とに伝達されるようになって
いる。そのため、このような駆動装置は従来の一般的な
洗濯機の駆動装置よりも一層複雑になり、コスト的にあ
まり実用的なものでなかった。即ち、上述のような方法
によって洗いや濯ぎ性能を向上させようという試みは、
前述の洗濯機の駆動装置を簡単なものにしたいという要
求とは全く相反するものであった。
であり、その主たる目的は、洗濯機の駆動装置の構造を
簡単化すると共に、同時に洗いや濯ぎ性能を向上させる
ことができる洗濯機を提供することにある。
効果】上記課題を解決するために成された本発明に係る
洗濯機は、外槽の内部に回転自在に洗濯脱水槽を設け、
該洗濯脱水槽の内底部に回転自在に撹拌翼を設けた洗濯
機において、 a)前記洗濯脱水槽と一体に回転する中空の外軸と、 b)該外軸の内側に挿通され、前記撹拌翼と一体に回転す
る内軸と、 c)前記外軸及び内軸と同軸上に位置し、モータにより回
転駆動される駆動軸と、 d)前記外軸に一体に形成した又は連結する内歯歯車、前
記駆動軸に一体に形成した又は連結する太陽歯車、該内
歯歯車及び太陽歯車と歯合して回転し且つ前記内軸に結
合する遊星歯車、を含む減速手段と、 e)前記駆動軸と外軸とを連継又は遮断させる駆動切換手
段と、を備え、洗い運転及び濯ぎ運転時には、前記駆動
切換手段により駆動軸と外軸とを遮断させ、駆動軸と外
軸とを前記太陽歯車、遊星歯車及び内歯歯車を介在させ
て結合し、撹拌翼を所定方向に回転させると共に、この
回転に伴って内歯歯車に掛かる遊星歯車の反力により洗
濯脱水槽を撹拌翼と反対方向に回転させるようにしたこ
とを特徴としている。
転時には、外軸は駆動軸とは遮断されるが、従来の洗濯
機と異なり、外軸はブレーキ機構等による強制的な制動
を受けない。つまり、外軸を制動するブレーキ機構は設
けられないか、若しくは設けられていても使用されな
い。このとき、外軸は内歯歯車、遊星歯車及び太陽歯車
を介して駆動軸に結合され、駆動軸の回転に伴って遊星
歯車から該回転方向と反対方向の負荷、つまり反力を受
ける。外軸は制止されていないので、その反力によって
内軸と反対方向に回転する。これにより、洗濯脱水槽は
撹拌翼と反対方向に回転する。
に乗って移動する洗濯物に対し、その移動方向と反対方
向に洗濯脱水槽が回転するので、洗濯物と洗濯脱水槽と
の摩擦が増加し、洗い性能や濯ぎ性能が向上する。ま
た、回転する洗濯脱水槽によって撹拌翼による水流とは
逆方向の水流が発生するため、両水流の衝突に伴い乱流
が生じ、縦方向の水流が得られ易くなる。その結果、こ
の縦方向の水流に乗って洗濯物が上下に入れ替わるの
で、洗いや濯ぎの均一性も向上する。
動切換手段により駆動軸と外軸とが連継され、駆動軸と
外軸とは正逆転方向共に一体に回転されるようになる。
従って、駆動軸、外軸及び洗濯脱水槽を高速で回転させ
ているときに、電磁ブレーキを作動させてモータを停止
させれば、駆動軸、外軸を介して洗濯脱水槽もほぼ同時
に停止する。このため、脱水時に洗濯脱水槽を急速に停
止させるためのバンドブレーキ機構は不要であって、駆
動装置のコストを大幅に削減することができる。
の回転を阻止するブレーキ機構を備えていない構成とす
ることもできるが、そのようなブレーキ機構を備える構
成としてもよい。その場合には、洗い運転及び濯ぎ運転
時にはブレーキを解除して外軸を回転自在とする一方、
脱水運転の終了時には該ブレーキにより外軸を制動する
ようにすればよい。
駆動切換手段は、前記駆動軸と一体に回転する駆動側係
合手段と、前記外軸と一体に回転し且つ該駆動側係合手
段と係合又は離脱自在である被動側係合手段と、第2の
モータと、該第2のモータの回転に伴い回転する略円盤
状のカムと、該カムの回転に応じて前記被動側係合手段
と駆動側係合手段とを係合させる又はその係合を解除さ
せる軸連継作動手段と、を含んで構成されると共に、前
記被動側係合手段と駆動側係合手段との係合及びその解
除に連動し、前記カムの回転に応じて排水バルブを閉鎖
及び開放させるバルブ作動手段を備えた構成とすること
ができる。
すると、軸連継作動手段は回転するカムから力を受け、
駆動側係合手段と被動側係合手段との係合を解除させ
る。すると、駆動軸と外軸との直接的な結合が解除さ
れ、上述のように撹拌翼と洗濯脱水槽とは互いに反対方
向に回転するようになる。また同時に、バルブ作動手段
はカムから力を受け排水バルブを閉鎖する。これによ
り、洗濯脱水槽内に水が貯留できるようになる。一方、
脱水時に第2のモータを駆動してカムを更に回転させる
と、軸連継作動手段は駆動側係合手段と被動側係合手段
とを係合させることにより駆動軸と外軸とを連継すると
共に、バルブ作動手段は排水バルブを開放する。これに
より、洗濯脱水槽と撹拌翼とは高速で一体に回転するよ
うになり、洗濯脱水槽内に貯留されていた水は外部へと
排出される。この構成によれば、第2のモータとカムと
によって軸の連継又は遮断と共に排水バルブの開閉動作
も制御されるので、駆動装置と排水バルブとが一体化さ
れて構造が簡単になり、コストを削減することができ
る。また、第2のモータの駆動により両方の動作を一度
に制御できるので、制御も簡単になる。
タと、そのモータ軸に取り付けた小プーリと、前記駆動
軸に取り付けた大プーリと、小プーリと大プーリとの間
に巻き掛けたベルトとから成る巻掛け伝達機構を有し、
前記駆動側係合手段は該大プーリに設けた係合孔である
一方、前記被動側係合手段は前記外軸を内側に挿通し軸
方向に摺動自在であって、且つ前記大プーリに対向する
面に爪状突起を形成した可動連結体とし、前記爪状突起
及び前記係合孔は駆動軸を中心とする同軸円に沿った湾
曲形状とした構成とすることができる。
連結体が駆動軸に沿って大プーリに近付く方向に摺動さ
れ、爪状突起が大プーリの係合孔に挿入されることによ
って両手段が係合する。回転円周上で爪状突起と係合孔
との位置がずれている場合、爪状突起は大プーリに接触
するが、爪状突起及び係合孔が上記湾曲形状を有してい
るので、多少の位置ずれである場合には両者がオーバー
ラップする部分が大きく、駆動軸又は外軸を僅かに回転
させただけで爪状突起は係合孔に容易に挿入される。
ーリは2枚の金属板を重ねて加締めにより固定した構造
を有し、前記係合孔はその周方向の両端に加締め部を形
成した構成とすることが好ましい。即ち、上述のように
可動連結体の爪状突起が大プーリに接触する際、係合孔
の周方向の両端に最も大きな力が作用するが、該両端で
加締めを行うとその部分は金属板の枚数が増すので強度
が高まる。従って、破損や変形が生じにくく、信頼性が
高まる。
濯ぎ行程から脱水行程に移行する際に、前記被動側係合
手段が駆動側係合手段に係合するように第2のモータを
作動させたあと、前記駆動軸が小刻みに回転するように
前記モータを動作させる制御を行うことが好ましい。こ
のような制御を行えば、可動連結体の爪状突起が大プー
リの係合孔に完全に挿入されず大プーリに当接している
場合でも、小刻みに駆動軸を回転させる間に爪状突起が
係合孔に挿入し得る位置に達して挿入が完了する。従っ
て、外軸が確実に大プーリに連結される。
動し始めてから所定時間以内にカムが所定の回転位置に
到達しない場合には、故障又は異物の噛込み等の異常状
態であると想定し得る。そこで、本発明に係る洗濯機で
は、前記カムの所定回転位置を検知する検知手段と、前
記第2のモータの駆動開始時から所定時間内に該検知手
段による検知信号が得られるか否かを判定する判定手段
とを備えることが好ましい。この判定手段により所定時
間内に検知信号が得られない場合には、例えばその時点
で運転を中断すると共に、異常を報知してユーザに警告
を与えるとよい。
を参照して説明する。図1は本実施例の洗濯機の全体構
成を示す縦断面図である。外箱1の内部には有底円筒形
状の外槽2が図示しない複数の吊棒により吊支されてお
り、これにより外槽2の振動が外箱1に伝わることを防
止している。外槽2の内部には、周囲に多数の通水孔を
有する洗濯脱水槽3が、その底壁に固定された支持軸4
を中心に回転自在に軸支されている。洗濯脱水槽3の内
底部には、撹拌翼5が支持軸4に嵌挿された内軸6を中
心に回転自在に設けられている。外箱1の上部後方には
外部の水道栓に接続された給水管7が配設され、給水バ
ルブ8が開放されると、給水管7を通して導入された水
が洗剤容器を備えた注水口9に流入し、外槽2内に注が
れるようになっている。一方、外槽2の底部には排水口
10が設けられ、排水口10に接続された排水管11は
排水バルブ12により開閉されるようになっている。
翼5を回転駆動させると共に排水バルブ12の開閉動作
を行うための駆動装置13が設けられている。即ち、駆
動装置13は、外槽2の下面に取り付けられたモータ1
4と、そのモータ14のモータ軸15に固定された小プ
ーリ16と、大プーリ18と、小プーリ16と大プーリ
18とに巻き掛けられたベルト17と、小プーリ16、
ベルト17及び大プーリ18を介して伝達されたモータ
14の回転動力を上記支持軸4と内軸6とに伝達する減
速機構19とを含んでいる。また、排水バルブ12の開
閉動作と減速機構19における軸の連結又は離脱動作
(いわゆるクラッチ動作)を制御するためのトルクモー
タ20も含んでいる。
投入口21には開閉自在の蓋体22が設けられており、
この蓋体22が閉鎖された際に開放を禁止すべく施錠す
るためのロック機構23が前方に備えられている。本洗
濯機は、基本的に脱水運転中(つまり脱水のために洗濯
脱水槽3が回転している間は)蓋体22はロック機構2
3により閉鎖状態でロックされるようにしている。
明する。図2は駆動装置13の側面外観図、図3は下面
外観図、図4及び図5は一部断面側面図である。なお、
図4は洗い行程及び濯ぎ行程時の状態、図5は脱水行程
時の状態である。また、図13は、この駆動装置13の
各構成要素の相互関係を簡略化して示した概略構成図で
ある。
2aには上部ベアリング30及びオイルシール31が固
定されており、これらを介して、中空の支持軸4が水密
且つ回転自在に支持されている。上述のように支持軸4
には洗濯脱水槽3が固定されている。支持軸4の内側に
は、上端に撹拌翼5が固定された内軸6が回転自在に挿
通されている。支持軸4の下端外側には上部ケース32
aと下部ケース32bとから成る歯車ケース32が固定
されており、この歯車ケース32の内部には歯車機構3
7が収納されている。この歯車機構37は、下端に大プ
ーリ18が固定された駆動軸33を介して与えられる回
転駆動力を、所定の減速比で減速して内軸6に伝達する
ためのものである。歯車ケース32の周囲は、外槽2の
下面にボルト34で固定されたカバー35で囲まれてお
り、このカバー35に固定された下部ベアリング36に
より歯車ケース32は回転自在に支持されている。即
ち、支持軸4及び歯車ケース32が洗濯脱水槽3を回転
駆動するための外軸として機能する。
された太陽歯車38と、上部ケース32aの大径部の内
周面に設けられた内歯歯車39と、太陽歯車38と内歯
歯車39との両方に歯合して太陽歯車38の周囲を回転
する遊星歯車40と、内軸6の下端に固定され、遊星歯
車40の軸41を回転自在に軸支する歯車保持部42
と、から構成されている。この例では、内歯歯車39は
上部ケース32aとは別体の円環形状の部材であって、
上部ケース32aの大径部の内周に形成された縦溝と噛
み合う縦溝を外周面に形成し、大径部の内周側に嵌挿す
ることにより両者を固定するようにしているが、上部ケ
ース32aの大径部の内周面に直接的に内歯歯車の歯を
形成してもよい。
プーリ18から入力されるモータ14の回転動力を上記
外軸(厳密には下部ケース32b)へ伝達又は遮断する
ためのクラッチ機構が設けられている。このクラッチ機
構は、下部ケース32bの小径部を内側に挿通し、下方
に指向する複数の爪状突起部434を有する可動連結体
43と、大プーリ18の内周側に形成され、上記爪状突
起部434が挿入されるべく設けられた複数の係合孔1
84とを含む。
盤状部431の中央に設けられ、下部ケース32bが挿
通される内部円筒部432と、円盤状部431の下面に
形成された外部円筒部433とを有し、その外部円筒部
433の下端縁に爪状突起部434が形成されている。
下部ケース32bの下端外周面には軸に平行な方向(つ
まり縦方向)に延伸する凹部321が形成されており、
一方、可動連結体43の内部円筒部432の内周面には
その凹部321に遊嵌する凸部が形成されている。その
凹部及び凸部の遊嵌によって可動連結体43は歯車ケー
ス32と一体に回転すると共に、縦方向に摺動自在とな
っている。また、図示しないものの、この可動連結体4
3は付設されたバネにより上方向、つまり大プーリ18
から離間する方向に付勢されている。従って、可動連結
体43に外部から力が作用しない状態では、該バネの付
勢力によって、可動連結体43は図4に示すように摺動
自在な範囲内で最も上に位置している。
あり、(a)は平面図、(b)は(a)中のA−A’線
断面図、(c)は(a)中のC部の拡大図、(d)は
(c)中のB−B’線断面図である。図7(b)に示す
ように、この大プーリ18は2枚の金属板181、18
2を重ね合わせて、主として外周側の6個の円形状の加
締孔183の部分で固定した構造となっている。4個の
係合孔184は、大プーリ18の内周側に、同心円上に
その円周方向に沿って湾曲した細長い形状を有して設け
られている。図7(c)、(d)に示すように、この係
合孔184はその周方向の両端部185で加締めた構造
としている。後述の如く、このクラッチ機構では連結動
作時に係合孔184と爪状突起部434との位置決めを
していない。従って、爪状突起部434は係合孔184
と同軸円周上の平板部に強く接触する可能性が高く、特
に係合孔184の両端部185には大きな力が掛かる。
そこで、上述のように両端部185で加締めることでこ
の部分の板厚を実質的に増し、強度を高めるようにして
いる。また、図7(d)に示されているように、加締め
たことによって両端部185の角部185aは丸め形状
となる。そのため、爪状突起部434が当接したときに
滑り易く、爪状突起部434が係合孔184に挿入され
易くなる。勿論、このような加締めによらずに角部18
5aを丸め形状とするような加工を行ってもよい。
持体45の水平な軸46を中心にクラッチレバー44が
回動自在に設けられ、そのクラッチレバー44の一端
(連結体側端部44a)に上記可動連結体43は係合さ
れている。このクラッチレバー44は、軸46の周囲に
設けられた捻りコイルバネ47により図2中の矢印M1
の方向に付勢されている。また、クラッチレバー44の
他端(モータ側端部44b)には連結棒48の一端が回
転自在に固定されている。トルクモータ20のモータ軸
49には、円盤形状で且つ下面が一方向に傾斜する傾斜
面51を有し、その傾斜面51に偏心円状の溝52を形
成したカム50が取り付けられている。上記連結棒48
の上端はこの溝52に摺動自在に連結されており、カム
50の回転に伴って傾斜面51に沿って上下動する。
2よりも内周側に他の連結棒53の上端が固定されてお
り、この連結棒53の下端には作動棒54が垂直軸を中
心に回転自在に設けられている。この作動棒54の先端
には、円筒形状の弁室56内に摺動自在に嵌挿された弁
体55が固定されている。これにより、カム50が回転
するに伴い弁体55は水平方向に摺動して、排水口10
に至る管路11aを閉塞又は開放するようになってい
る。
転時に次のように動作する。このとき、図2及び図4に
示すように、連結棒48が最も低い位置になるようにカ
ム50の傾斜面51は位置している。これにより、連結
棒48を介してクラッチレバー44のモータ側端部44
bは押し下げられており、捻りコイルバネ47の付勢力
に抗してクラッチレバー44の連結体側端部44aは持
ち上げられている。これにより可動連結体43を押し下
げる力は作用せず、上述したように可動連結体43は図
示しないバネの付勢力により上方向に持ち上げられてい
る。従って、可動連結体43の爪状突起部434は大プ
ーリ18の係合孔184に嵌挿されておらず、駆動軸3
3の回転は直接的には歯車ケース32には伝達されな
い。
回転は太陽歯車38を介して遊星歯車40に伝達され、
遊星歯車40は自転しながら太陽歯車38の周囲を公転
する。この公転は歯車保持部42を介して内軸6に伝達
され、内軸6を低速で回転させる。これにより、内軸6
に固定された撹拌翼5が低速で回転する。このとき、歯
車ケース32は内歯歯車39を介して遊星歯車40の公
転及び自転方向と逆方向に反力を受ける。本洗濯機で
は、このとき歯車ケース32及び支持軸4の回転を阻止
する機構を有さず、それらは外槽2に対して回転自在で
あるため、上記反力によって歯車ケース32及び支持軸
4は遊星歯車40の公転方向、つまり撹拌翼5の回転方
向とは逆方向に回転する。また、洗い運転及び濯ぎ運転
時には、図6(a)に示すように、作動棒54により弁
体55は弁室56内に押し込まれ管路11aを閉塞す
る。つまり排水バルブ12は閉鎖した状態となり、外槽
2内に供給された水は外槽2内に保持される。
ると、トルクモータ20が駆動されカム50が所定回転
角度だけ回転する。すると、図6(b)に示すように、
連結棒53は排水バルブ12から離れる方向に移動し、
これにより作動棒54は矢印M4の方向に牽引される。
そして弁体55は管壁面から離間し、管路11aが開放
する。これにより、外槽2内に貯留されていた水は排水
口10を通り、排水管11を介して外部へと排出され
る。
に示すように連結棒48は上に引き上げられる。する
と、捻りコイルバネ47の付勢力によってクラッチレバ
ー44の連結体側端部44aは押し下げられ、この力に
よって、可動連結体43はバネの付勢力に抗して下降さ
れる。可動連結体43の爪状突起部434が大プーリ1
8の係合孔184にちょうど挿入される位置であると可
動連結体43は最も下降し、歯車ケース32と大プーリ
18とを連結させる。これにより、大プーリ18と歯車
ケース32及び支持軸4とは一体に回転する。
構成図である。制御の中心には、CPU、RAM、RO
M、タイマなどを含んで構成される制御部60が据えら
れている。制御部60には、複数の操作キーを備えて成
る操作部32から操作信号が入力されると共に、洗濯脱
水槽3内の水位を検知するための水位センサ64から水
位検知信号が、カム50に付設された洗い位置検知用ス
イッチ651、脱水位置検知用スイッチ652からそれ
ぞれON/OFF信号が入力されている。また制御部6
0は、表示部63を駆動するための表示制御信号を出力
する。また、制御部60は、負荷駆動部61を介して、
モータ14、トルクモータ20、給水バルブ8、蓋ロッ
ク解除用ソレノイド66の動作を制御する。トルクモー
タ20は前述したようにクラッチ機構と排水バルブ12
の双方の動作を制御する。
な洗濯行程の流れを示すフローチャートである。この洗
濯機の動作を図9を参照して概略的に説明する。洗濯が
開始されると、洗濯脱水槽3内に所定水位まで給水が行
われ、撹拌翼5を所定速度で両方向に回転することによ
って、また洗濯脱水槽3を撹拌翼5とは反対方向に回転
することによって洗いが実行される(ステップS2
1)。洗いが終了するとトルクモータ20が駆動され
て、排水バルブ12が開放されると共に可動連結体43
を介して大プーリ18と歯車ケース32とが連結され
る。これにより、洗濯脱水槽3内の水は排水される。ま
た、洗濯脱水槽3と撹拌翼5とを一体に高速で回転する
ことにより中間脱水が実行される(ステップS22)。
この中間脱水により、洗濯物に染み込んでいる洗剤水が
飛散して除去される。
る(ステップS23)。脱水濯ぎは、洗濯脱水槽3を回
転させながら注水口9から水をシャワー状に洗濯物に降
り掛けることにより、洗濯物にきれいな水を吸水させ、
その代わりに洗濯物に染み込んでいる洗剤水を押し出そ
うとするものである。そして、洗濯物に十分に水を含ま
せた後に、ステップS22と同様のステップS24の処
理により中間脱水が行われ、洗濯物に染み込んでいる水
が飛散される。中間脱水行程後には再びトルクモータ2
0が駆動され、排水バルブ12が閉鎖されると共に大プ
ーリ18と歯車ケース32との連結が解除される。更
に、2回目の濯ぎとして、洗濯脱水槽3内に所定量の給
水がなされ、ステップS21の洗い行程時と同様に撹拌
翼5と洗濯脱水槽3とを互いに反対方向に回転させるこ
とにより溜め濯ぎが実行される(ステップS25)。溜
め濯ぎが終了すると、トルクモータ20が駆動され排水
バルブ12が開かれて洗濯脱水槽3内の水は排水され、
中間脱水と同様に洗濯脱水槽3と撹拌翼5とを一体に高
速で回転することにより最終脱水が実行される(ステッ
プS26)。
洗濯物の種類などに応じて、例えば脱水濯ぎの代わりに
溜め濯ぎを行ったり、脱水濯ぎを2回実行したあとに溜
め濯ぎを実行したり、或いは、溜め濯ぎの代わりに注水
濯ぎを実行したりするなど、手順は適宜に変更され得
る。
から脱水行程(上記ステップS22及びS26)を終了
する時点までの制御について詳細に説明する。図10は
このときの制御に関するフローチャートである。
排水を開始するときには、制御部60は負荷駆動部61
を介してトルクモータ20をONする(ステップS
1)。そのあと、制御部60は脱水位置検知用スイッチ
652がONしたか否かを判定し(ステップS2)、そ
のスイッチ652がONしたことを検知するとトルクモ
ータ20をOFFする(ステップS3)。ステップS2
で脱水位置検知用スイッチ652がONしていないと判
定されると、トルクモータ20をONしてから動作制限
時間が経過したか否かを判定し(ステップS13)、動
作制限時間が経過していない場合にはステップS2へ戻
る。ステップS13で動作制限時間が経過したと判定さ
れた場合には、トルクモータ20の動作異常、脱水位置
検知用スイッチ652の異常等、何らかの原因で正常な
動作ができないものと判断し、トルクモータ20をOF
Fしたあと(ステップS14)、運転を中断して異常を
報知する(ステップS15、S16)。この異常報知と
しては、ランプの点灯や点滅による表示、ブザー等によ
る警告音、又はこれらの併用などとすることができる。
したとき、上述したように可動連結体43は下方向に付
勢されているが、必ずしも爪状突起部434が大プーリ
18の係合孔184に挿入されているとは限らず、大プ
ーリ18の平板部に当接している可能性もある。そこ
で、制御部60は負荷駆動部61を介して、0.2秒O
N−0.8秒OFFを1周期とし、これを3周期繰り返
すようにモータ14を制御する(ステップS4)。これ
により、大プーリ18は小刻みに回転し、その回転前に
は爪状突起部434が係合孔184に挿入されていなか
った場合でも、爪状突起部434が係合孔184に挿入
される状態となり、可動連結体43により大プーリ18
と歯車ケース32とは確実に連結される。
らの水位検知信号により所定水位まで排水が行われたか
否かを判定し(ステップS5)、排水終了後にモータ1
4をONさせてまず間欠脱水を実行し(ステップS
6)、次いで連続脱水を行う(ステップS7)。所定の
連続脱水時間が経過すると、モータ14に付設されてい
る電磁ブレーキを作動させてモータ14を強制的に停止
させる(ステップS8)。モータ14の回転が停止する
のと同時に駆動軸33の回転も停止するから、可動連結
体43を介して直結されている歯車ケース32、支持軸
4、ひいては洗濯脱水槽3の回転も停止する。洗濯脱水
槽3が停止したこと確認すると(ステップS9で
「Y」)、大プーリ18と歯車ケース32との連結を解
除させると共に排水バルブ12を閉鎖させるべくトルク
モータ20をONする(ステップS10)。そのあと、
制御部60は洗い位置検知用スイッチ651がONした
か否かを判定し(ステップS11)、スイッチ651が
ONしていないと判定されると、トルクモータ20をO
Nしてから動作制限時間が経過したか否かを判定し(ス
テップS17)、動作制限時間が経過している場合には
上記ステップS14へ進む。また、動作制限時間が経過
していない場合にはステップS11へ戻る。
ッチ651がONしたことが検知されると、制御部60
はトルクモータ20をOFFする(ステップS12)。
これにより、可動連結体43はクラッチレバー44によ
り上方に引き上げられ、大プーリ18と歯車ケース32
との連結が解除されると共に、排水バルブ12は閉鎖し
た状態となる。このように本洗濯機では、トルクモータ
20の作動時間に制限を設けることにより、トルクモー
タ20やスイッチ等の故障、更には排水バルブ12の異
物噛込み等による動作異常などが検知される。
い運転や溜め濯ぎ運転時には撹拌翼5と洗濯脱水槽3と
は互いに反対方向に回転するようになっており、これに
より従来よりも高い洗い性能及び濯ぎ性能が得られる
が、洗い性能及び濯ぎ性能を更に一層高めるために、次
のようなモータ14の回転制御を行っている。
水槽3内に生じる水流を簡略的に示す斜視図である。上
述のように、洗い運転や濯ぎ運転時には撹拌翼5の回転
方向M5と反対方向M6に洗濯脱水槽3が回転してい
る。撹拌翼5は洗濯脱水槽3の底部にあるため、洗濯脱
水槽3内に貯留されている水のうち、下方の水は撹拌翼
5と同方向に水流が生じる。従って、この水流に乗って
移動する洗濯物は逆方向に回転している洗濯脱水槽3の
内壁に接触して高い洗い(又は濯ぎ)性能が得られる。
一方、撹拌翼5から遠い上部の、且つ洗濯脱水槽3の内
壁に沿った部分では撹拌翼5の回転方向M5でなく、洗
濯脱水槽3の回転方向M6に水流が生じる。そのため、
洗濯物と洗濯脱水槽3の内壁との摩擦による汚れ落ちの
効果は十分ではない。
反転させるに際し、惰性により洗濯脱水槽3が回転して
いる間に、つまり洗濯脱水槽3の回転が完全に停止する
よりも前にモータ14を反対方向に回転駆動するように
している。モータ14の反転により洗濯脱水槽3自体は
すぐに回転方向が変わるから、上記惰性による水流に乗
って移動する洗濯物と洗濯脱水槽3の回転方向とが短時
間逆になる。図12は、モータ14の駆動パターンと撹
拌翼5及び洗濯脱水槽3の回転状態との関係を示す図で
ある。図12(a)に示すように、モータ14は、右方
向t1秒間ON−t2秒間OFF−左方向t1秒間ON
−t2秒間OFF、を1周期としてこれの繰返しパター
ンで駆動される。モータ14をOFFすると洗濯脱水槽
3は惰性で回転を続けるが、その惰性回転が終わらない
前にモータ14がONされるようにt2は設定される。
従って、モータ14がONされた瞬間に、洗濯脱水槽3
の回転方向は反転するが、惰性回転による水流はすぐに
は追従しないため、短時間の間、水流の方向と洗濯脱水
槽3の回転方向とが互いに逆向きになる。これにより、
上方に位置している洗濯物も一層汚れ落ちが促進され
る。
趣旨の範囲で適宜変形や修正できることは明らかであ
る。
示す縦断面図。
観図。
観図。
面側面図(洗い行程及び濯ぎ行程時の状態)。
面側面図(脱水行程時の状態)。
状態を示す図。
成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中
のA−A’線断面図、(c)は(a)中のC部の拡大
図、(d)は(c)中のB−B’線断面図。
の流れを示すフローチャート。
濯ぎ運転終了時点から脱水行程を終了するまでの制御を
示すフローチャート。
運転時に洗濯脱水槽内に生じる水流を簡略的に示す斜視
図。
ターンと撹拌翼及び洗濯脱水槽の回転状態との関係を示
す図。
成要素の相互関係を簡略化して示した概略構成図。
金属板 183…加締孔 184…係合孔 185…両端部 19…減速機構 20…トルクモータ 32…歯車ケース 321…凹部 32a…上部ケー
ス 32b…下部ケース 33…駆動軸 35…カバー 37…歯車機構 38…太陽歯車 39…内歯歯車 40…遊星歯車 41…軸 42…歯車保持部 43…可動連結体 431…円盤状部 432…内部円筒
部 433…外部円筒部 434…爪状突起
部 44…クラッチレバー 45…クラッチ支
持体 46…軸 47…捻りコイル
バネ 48…連結棒 49…モータ軸 50…カム 51…傾斜面 52…溝 53…連結棒 54…作動棒 55…弁体 56…弁室 60…制御部 61…負荷駆動部 651…洗い位置
検知用スイッチ 652…脱水位置検知用スイッチ
Claims (8)
- 【請求項1】 外槽の内部に回転自在に洗濯脱水槽を設
け、該洗濯脱水槽の内底部に回転自在に撹拌翼を設けた
洗濯機において、 a)前記洗濯脱水槽と一体に回転する中空の外軸と、 b)該外軸の内側に挿通され、前記撹拌翼と一体に回転す
る内軸と、 c)前記外軸及び内軸と同軸上に位置し、モータにより回
転駆動される駆動軸と、 d)前記外軸に一体に形成した又は連結する内歯歯車、前
記駆動軸に一体に形成した又は連結する太陽歯車、該内
歯歯車及び太陽歯車と歯合して回転し且つ前記内軸に結
合する遊星歯車、を含む減速手段と、 e)前記駆動軸と外軸とを連継又は遮断させる駆動切換手
段と、 を備え、洗い運転及び濯ぎ運転時には、前記駆動切換手
段により駆動軸と外軸とを遮断させ、駆動軸と外軸とを
前記太陽歯車、遊星歯車及び内歯歯車を介在させて結合
し、撹拌翼を所定方向に回転させると共に、この回転に
伴って内歯歯車に掛かる遊星歯車の反力により洗濯脱水
槽を撹拌翼と反対方向に回転させるようにしたことを特
徴とする洗濯機。 - 【請求項2】 前記外軸の回転を阻止するブレーキ機構
を備えないことを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。 - 【請求項3】 前記外軸の回転を阻止するブレーキ機構
を備え、洗い運転及び濯ぎ運転時にはブレーキを解除し
て外軸を回転自在とする一方、脱水運転の終了時には該
ブレーキにより外軸を制動することを特徴とする請求項
1に記載の洗濯機。 - 【請求項4】 前記駆動切換手段は、前記駆動軸と一体
に回転する駆動側係合手段と、前記外軸と一体に回転し
且つ該駆動側係合手段と係合又は離脱自在である被動側
係合手段と、第2のモータと、該第2のモータの回転に
伴い回転する略円盤状のカムと、該カムの回転に応じて
前記被動側係合手段と駆動側係合手段とを係合させる又
はその係合を解除させる軸連継作動手段と、を含んで構
成されると共に、前記被動側係合手段と駆動側係合手段
との係合及びその解除に連動し、前記カムの回転に応じ
て排水バルブを閉鎖及び開放させるバルブ作動手段を備
えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の洗濯機。 - 【請求項5】 前記モータと、そのモータ軸に取り付け
た小プーリと、前記駆動軸に取り付けた大プーリと、小
プーリと大プーリとの間に巻き掛けたベルトとから成る
巻掛け伝達機構を有し、前記駆動側係合手段は該大プー
リに設けた係合孔である一方、前記被動側係合手段は前
記外軸を内側に挿通し軸方向に摺動自在であって、且つ
前記大プーリに対向する面に爪状突起を形成した可動連
結体とし、前記爪状突起及び前記係合孔は駆動軸を中心
とする同軸円に沿った湾曲形状としたことを特徴とする
請求項4に記載の洗濯機。 - 【請求項6】 前記大プーリは2枚の金属板を重ねて加
締めにより固定した構造を有し、前記係合孔はその周方
向の両端に加締め部を形成したことを特徴とする請求項
5に記載の洗濯機。 - 【請求項7】 洗い又は濯ぎ行程から脱水行程に移行す
る際に、前記被動側係合手段が駆動側係合手段に係合す
るように第2のモータを作動させたあと、前記駆動軸が
小刻みに回転するように前記モータを動作させる制御を
行うことを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載の
洗濯機。 - 【請求項8】 前記カムの所定回転位置を検知する検知
手段と、前記第2のモータの駆動開始時から所定時間内
に該検知手段による検知信号が得られるか否かを判定す
る判定手段とを備えることを特徴とする請求項4乃至7
の何れかに記載の洗濯機。
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