JP2009233441A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯液の循環性能を高めて洗濯性能を向上させる。
【解決手段】洗濯槽３内の底部に回転自在に設けた回転翼２と、前記回転翼２と洗濯槽３内の底部との間に設けた揚水翼１５と、前記揚水翼１５の回転速度を速める増速手段１１とを備え、前記揚水翼１５は、前記増速手段１１により前記回転翼１５より高速で回転するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯液を洗濯槽の下部から上部に揚水し、循環させて衣類を洗濯する洗濯機に関するものである。

近年、洗濯機では、節水、節洗剤が強く望まれている。洗濯液や洗剤量を少なくすると、洗濯物への洗濯液の浸透が少なくなり洗浄性能が低下するため、洗濯槽の内壁の一部に揚水通路を設け、洗濯槽の内底部に設けられた回転翼（パルセータ）の下側に設けられた羽根のポンプ作用で、洗濯槽下部の洗濯液を揚水通路を通して洗濯槽の上部に導き、吐出口より洗濯物に注ぐことにより、洗濯物に大量の洗濯液が大きな力（液の落下力等）で注がれ、洗濯液や洗剤が少なくても洗浄性能を向上させることができるようになっている。また、洗濯液の循環により洗濯液と洗剤がよく混ざり、洗剤の溶け込みも早くなり、洗浄性能が向上するようにもなっている（例えば、特許文献１参照）。

また、回転翼とポンプ作用をする揚水翼を同軸で別々に設け、揚水翼の回転を遅延して回転翼の回転に伝える伝動手段を有し、回転翼の回転による衣類の傷みを低減し、且つ揚水翼の回転を抑えることなく洗濯液を洗濯物にかけることができるようにしたものも考えられている（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−８６８０号公報 特開２００６−２２３６３８号公報

このような従来の洗濯機では、回転翼と揚水翼が一体の場合はもちろん、回転翼と揚水翼が別々に構成されている場合でも、回転翼と揚水翼の回転数は回転当初（１回転以内）での遅れはあるが結果的に同じ回転で回る。洗濯中に衣類を洗浄するための機械力は回転翼の回転数にほぼ比例し、機械力が高まれば当然洗浄性能も向上する。しかし、機械力が大きくなると同時に衣類の損傷も大きくなり、良く洗えて衣類が傷まない最適な回転翼の回転数は、洗濯槽や回転翼の形状によってほぼ決まっている。このため、揚水翼による洗濯液の循環能力もほぼ決まっていた。

また、洗濯液が少ない場合、洗濯液を循環させるためには、大きな水頭のポンプ能力が必要となるが、揚水翼の回転数に限界があり、大きくするためには、翼を大きくしたり、径を大きくしたりする必要があった。しかし、これらを大きくすることは洗濯槽全体が大きくなり、さらに大きなトルクも必要で、洗濯時の消費電力も大幅にアップしてしまうという課題があった。

そのため、揚水通路を設け、洗濯液を循環させ洗浄性能や節水、節洗剤性を高めるためには、ポンプとしての揚水翼の性能を向上させる必要があるが、従来の構成では回転翼の性能を衣類が傷まない程度に保持し、揚水翼の能力のみを向上させることができなかった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、衣類の傷みがなく少ない水量での洗濯が可能な洗濯機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯槽内の底部に回転自在に設けた回転翼と、前記回転翼を駆動するモータと、前記洗濯槽内の側壁に設けた揚水通路と、前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽内の底部から前記揚水通路を通して前記洗濯槽内へ循環させるとともに前記洗濯槽内の底部と前記回転翼との間に設けた揚水翼と、前記揚水翼の回転速度を速める増速手段とを備え、前記増速手段は、洗濯槽の底部に固定した太陽歯車と、前記太陽歯車の回りを回転し、回転翼に回転自在に軸支された複数個の遊星歯車と、前記遊星歯車の外周と噛み合って回転し、揚水翼に固定された外輪歯車とを有し、前記揚水翼は、前記増速手段により前記回転翼より高速で回転するようにしたものである。

これによって、衣類を撹拌する回転翼より高速で揚水翼を回転させることができるため、回転翼の回転数は洗浄に必要な機械力を得、洗濯物を傷めない状態の回転数に設定しても洗濯液の循環能力を高めることができる。また、洗濯液量を少なくしても、洗濯槽内の洗濯物に十分な洗濯液を注ぐことができ、しかも、洗剤も早く溶解させることができるため、洗浄性能の向上や節洗剤が実現できる。

本発明の洗濯機は、回転翼を洗濯物を傷めない状態の回転数で洗濯液の循環能力を高めることができ、洗濯液量を少なくしても、洗濯槽内の洗濯物に十分な洗濯液を注ぐことができ、しかも循環水量を多くできるため洗剤も早く溶解させることができ、洗浄性能の向上や節洗剤等の効果が実現できる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図 同洗濯機の回転翼部を示す拡大縦断面図 同洗濯機の回転翼部の一部切欠分解斜視図 同洗濯機の揚水翼の裏面図 同洗濯機の図２のＡ−Ａ断面図 同洗濯機の他の構成を示す断面図 同洗濯機の他の構成を示す断面図 本発明の実施の形態２における回転翼部の一部切欠斜視図 本発明の実施の形態３における洗濯機の回転翼部を示す拡大縦断面図 同洗濯機の回転翼部の一部切欠分解斜視図 本発明の実施の形態４における洗濯機の回転翼部を示す拡大縦断面図 同洗濯機の回転翼部の一部切欠分解斜視図

第１の発明は、洗濯槽内の底部に回転自在に設けた回転翼と、前記回転翼を駆動するモータと、前記洗濯槽内の側壁に設けた揚水通路と、前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽内の底部から前記揚水通路を通して前記洗濯槽内へ循環させるとともに前記洗濯槽内の底部と前記回転翼との間に設けた揚水翼と、前記揚水翼の回転速度を速める増速手段とを備え、前記増速手段は、洗濯槽の底部に固定した太陽歯車と、前記太陽歯車の回りを回転し、回転翼に回転自在に軸支された複数個の遊星歯車と、前記遊星歯車の外周と噛み合って回転し、揚水翼に固定された外輪歯車とを有し、前記揚水翼は、前記増速手段により前記回転翼より高速で回転するようにしたことにより、衣類を撹拌する回転翼より高速で揚水翼を回転させることができるため、回転翼の回転数は洗浄に必要な機械力を得、洗濯物を傷めない状態の回転数に設定しても洗濯液の循環能力を高めることができる。これにより、洗濯液量を少なくしても、洗濯槽内の洗濯物に十分な洗濯液を注ぐことができ、しかも洗剤も早く溶解させることができるため、洗浄性能の向上や節洗剤が実現できる。

また、回転翼と揚水翼の回転軸心を同心とし、遊星歯車機構を使用しているので、遊星歯車自身が回転しながらかつ太陽歯車の回りを回転するので、歯車伝達効率も高く、比較的簡単な構成で揚水翼を回転翼より高速で回転させることができ、しかも高さ方向にコンパクトに構成することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の遊星歯車は、回転翼に設けたボス部に回転自在に軸支したことにより、遊星歯車自身の回転が簡単な構成で実現することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の遊星歯車は、リング状の固定具で係止したことにより、複数の遊星歯車を同時に固定できるので構成を簡略化できるとともに、遊星歯車の回転軌道の精度や強度を高め、歯車の噛み合いによるがたつきや音を低減することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の遊星歯車は、リング状の固定具外周部で揚水翼を回転可能となるように軸支したことにより、回転翼側に揚水翼が軸支され、一体化することができるため、組み立て等による歯車同志の回転寸法のばらつきを低減でき、騒音や振動を低減できる。

第５の発明は、特に、第１〜第４の発明の増速手段を構成する部分の下方空間は、揚水翼下面および揚水通路とつながる構成としたことにより、増速手段の可動部分に、洗濯時に発生する繊維くず（リントという）や泥汚れなどが入り込んで、可動部分がロックすることを防止するため、増速手段（歯車等）に入り込んだ汚れ等を揚水翼のポンプ作用で吸引させて揚水通路へ循環させ、汚れを回収（一般的に揚水通路の出口部分に設けたリントフィルターで回収するようになっている）するため、増速手段の耐久性や信頼性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における洗濯機の断面図、図２は、同要部断面図、図３は、同要部分解斜視図、図４は、揚水翼の裏面図、図５は、図２のＡ−Ａ断面図である。

洗濯機の水受け槽１は、底部に回転翼２を回転自在に配設した洗濯兼脱水槽（以下洗濯槽という）３を内包し、吊り棒４により洗濯機外郭５に吊り下げている。揚水通路カバー６は洗濯槽３の内壁に装着し洗濯槽３との間に独立した揚水通路７を１箇所以上形成している。回転翼２の上面には洗濯物８を撹拌する凸状の撹拌翼部２ａを設けている。

駆動モータ９は水受け槽１の底面に固定され、モータ駆動軸１０は減速手段１１を介して同軸の２軸に別れ、外側の槽回転駆動軸１２は洗濯槽３の底部３ａに固定され、洗濯槽３を回転させ、内側の駆動軸１３は洗濯槽３の底部３ａの軸受け部１４で軸支され、洗濯槽３内に突出させ、更に、回転翼２に直結され回転翼２を回転駆動させている。

洗濯槽３の底部３ａと回転翼２の間には、駆動軸１３または軸受け部１４と同心で回転可能な略円板状の揚水翼１５が回転自在に設けられ、裏面には放射状に揚水用のポンプ羽根部１５ａを複数箇所設けている。また、揚水翼１５の上面には外輪歯車１６が設けられ、それと対向する回転翼２の下面には、揚水翼１５の外輪歯車１６と噛み合う複数個の遊星歯車１７が各々回転自在に設けられ、また、洗濯槽３の底部３ａの軸受け部１４には太陽歯車１８が固定され、その回りを遊星歯車１７が噛み合い、太陽歯車１８の周囲を回転
する構成となっている。

さらに、揚水翼１５の外周部には洗濯槽３内壁に設けた揚水通路７の入り口部７ａが少なくとも１箇所以上設けられている。また、揚水通路７の洗濯槽３内部へ向けて注水するための吐出口部７ｂが洗濯槽３の内壁上方に１箇所以上設けられている。さらに、その吐出口部７ｂには、洗濯中のごみくずを回収するネット（図示せず）が少なくとも１箇所以上設けられている。

上記構成において、洗濯やすすぎ時には駆動モータ９の回転は減速機構１１により減速され、駆動軸１３が回転する。また、脱水時には駆動モータ９の回転は槽回転駆動軸１２を高速回転し、洗濯槽３の高速回転で脱水を行うようになっている。更に洗濯やすすぎ時には、駆動モータ９により駆動軸１３は正転、逆転を繰り返し、回転翼２を反転させて回転翼２に設けられた撹拌翼部２ａによる撹拌水流で洗濯槽３内の衣類を洗濯液と十分撹拌して汚れを落とすしくみとなっている。

同時に回転翼２の回転は、回転翼２の裏面に一体に設けられた遊星歯車１７の回転となり、洗濯槽３の軸受け部１４に固定された太陽歯車１８の回りを回転すると同時に、揚水翼１５に設けられた外輪歯車１６に回転が伝達される。この構成により、揚水翼１５は回転翼２の回転より増速されて回転することとなり、外輪歯車１６、遊星歯車１７、太陽歯車１８で増速手段が構成される。

また、揚水翼１５の回転翼側をフラット面とし、洗濯槽内の底部側に放射状のポンプ羽根１５ａを複数も設けているので、回転翼２と揚水翼１５との間で発生する無駄な抵抗を最小限に抑えて回転翼２と揚水翼１５の回転をスムーズに行うとともに、揚水翼１５はその回転により、揚水翼１５の裏面に設けられたポンプ羽根１５ａによって、揚水通路７の入り口部７ａより揚水通路７を通り、吐出口部７ｂより洗濯槽３内に洗濯液が注がれる。これにより、洗濯液が十分洗濯物全体に注がれ、洗濯物へ洗剤がムラなく供給されるため洗浄性能が高まるとともに、少ない洗濯液量でも洗濯物に十分の洗濯液を供給でき、洗濯液の節水が可能となる。

この揚水翼１５のポンプ能力が高ければそれだけ循環する洗濯液の量が増加し、洗濯液を洗濯物全体に浸透しやすくなるとともに、ポンプとしての揚程も高くなるため少ない水位でも洗濯液を吐出口部７ｂまで揚水し、注水させることができる。このため、より節水が可能となる。

また、少ない洗濯液で洗浄可能であれば、必要以上の洗剤を投入する必要がなく、節洗剤も可能となる。また、循環する洗濯液量が多くなれば水流による撹拌力がアップするとともに、溶け残る洗剤等も少なくなる。これらのことからも節洗剤が可能となるものである。

さらに、洗濯物が傷むことがなく、性能よく洗濯できる回転翼２の回転速度で回転させても、揚水翼１５は高速回転で回転するため、洗濯液循環量や揚水圧力を高めることができるものでもある。

更に、本発明の構成においては、１つの駆動軸１３の回転により、回転翼２と揚水翼１５の２つの回転が、同時にしかも簡単な機構で実現でき、大きさもさほど大きくならずに構成できる。

また、駆動モータ９にかかる負荷は、通常、洗濯物８の入った洗濯槽３内の衣類を撹拌する回転翼２にかかる負荷が支配的であり、回転翼２の下面では、洗濯液をポンプアップ
するためだけの負荷であり、洗濯物８を撹拌する負荷に比べて小さく、そのため消費電力もあまり変わらない。

また、駆動モータ９からの伝達構成としては、図６に示すようにベルト２０で伝達し、減速機構２１を介して駆動軸１３を回転させたりても同じで、更に駆動モータとしては回転数の制御できるインバータ方式のモータでも同様である。

また、駆動軸１３を回転翼２に直結することにより、洗濯槽３内の洗濯物８の負荷が回転翼２にかかっても駆動軸１３に固定されているため、回転翼２ががたついたり、傾いたりすることがなく、安定して回転翼２を回転させることができる。そのため、揚水翼１５に安定して回転を伝達することができるものでもある。

また、図７に示すように、洗濯槽３、回転翼２、揚水翼１５の各々を別々の駆動軸３本（駆動軸１３、揚水翼軸２２、洗濯槽軸２３）で構成し、別々に回転させても良い。

また、図２および図３に示す回転翼２の回転方向と、揚水翼１５の回転方向が同一方向で回転することにより、回転翼２及び揚水翼１５にかかるお互いの回転によって生じる抵抗力が小さくなり、その分負荷トルクも小さく、洗濯における消費電力を低減することができるものである。

（実施の形態２）
図８に示すように、回転翼２は一部または全部を透明または半透明の材料２４で構成し、揚水翼１５が回転していることを目で確認することができる様になっている。その他の構成は実施の形態１と同様である。これにより、増速機構部等の伝達部の不具合をすぐに見出すことができるものである。

（実施の形態３）
図９は、実施の形態３における洗濯機の回転翼部を示す拡大縦断面図、図１０は、同要部分解斜視図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、説明を省略する。

回転翼２のボス部２ｃとリング状の固定具２４と固定ネジ２５により、複数個の遊星歯車１７を回転自在に軸支している。このことにより、遊星歯車１７自身の回転が簡単な構成で実現可能になるとともに、遊星歯車１７の取り付け精度を高め、さらに強度も高めることができるため、増速手段部分の耐久性を高めるとともに、歯車のかみ合いによる騒音や振動を低減できる。

（実施の形態４）
図１１は、実施の形態４における洗濯機の回転翼部を示す拡大縦断面図、図１２は、同要部分解斜視図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、説明を省略する。

回転翼２のボス部２ｃとリング状の固定具２４と固定ネジ２５により、複数個の遊星歯車１７を回転自在に軸支するとともに、固定具２４の外周部で揚水翼１５が回転可能となるように軸支した構成としている。このことにより、回転翼２側に揚水翼１５が軸支され、回転翼２と揚水翼１５を一体化することができるため、組み立て等による歯車同志の回転寸法のばらつきを低減でき、騒音や振動を低減できるものである。

また、揚水翼１５を増速する手段を構成する外輪歯車１６、遊星歯車１７、太陽歯車１８部分の下方空間２６は、洗濯槽３内の底部側および揚水翼１５下面及び前記揚水通路７とつながる構成とすることにより、歯車等の増速する手段の可動部分に、洗濯時に発生する繊維くず（リント）や泥汚れなどが入り込んで可動部分がロックされることを防止する
ため、入り込んだ繊維くずや泥汚れ等を揚水翼１５のポンプ作用で吸引させ揚水通路７へ循環させ、汚れを回収（一般的に揚水通路の出口部分に設けた図示しないリントフィルターで回収するようになっている）するため、増速する手段の外輪歯車１６、遊星歯車１７、太陽歯車１８等の耐久性や信頼性を高めることができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、回転翼を洗濯物を傷めない状態の回転数で洗濯液の循環能力を高めることができ、洗濯液量を少なくしても、洗濯槽内の洗濯物に十分な洗濯液を注ぐことができるので、衣類を洗濯する洗濯機として有用である。

１ 水受け槽
２ 回転翼
２ｃ ボス部
３ 洗濯槽
７ 揚水通路
９ 駆動モータ
１３ 駆動軸
１４ 軸受け部
１５ 揚水翼
１５ａ ポンプ羽根（凸状リブ）
１６ 外輪歯車（増速手段）
１７ 遊星歯車（増速手段）
１８ 太陽歯車（増速手段）
２４ 固定具
２６ 下方空間

Claims (5)

1. 洗濯槽内の底部に回転自在に設けた回転翼と、前記回転翼を駆動するモータと、前記洗濯槽内の側壁に設けた揚水通路と、前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽内の底部から前記揚水通路を通して前記洗濯槽内へ循環させるとともに前記洗濯槽内の底部と前記回転翼との間に設けた揚水翼と、前記揚水翼の回転速度を速める増速手段とを備え、前記増速手段は、洗濯槽の底部に固定した太陽歯車と、前記太陽歯車の回りを回転し、回転翼に回転自在に軸支された複数個の遊星歯車と、前記遊星歯車の外周と噛み合って回転し、揚水翼に固定された外輪歯車とを有し、前記揚水翼は、前記増速手段により前記回転翼より高速で回転する洗濯機。
2. 遊星歯車は、回転翼に設けたボス部に回転自在に軸支した請求項１記載の洗濯機。
3. 遊星歯車は、リング状の固定具で係止した請求項１または２に記載の洗濯機。
4. リング状の固定具外周部で揚水翼を回転可能となるように軸支した請求項３記載の洗濯機。
5. 増速手段を構成する部分の下方空間は、揚水翼下面および揚水通路とつながる構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。

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