JP4148466B2 - 回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機の回転ドラム等の回転体を停止拘束する回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法に関するものであって、特に、ホールＩＣ等の半導体素子を用いることなく機械的な制御で回転体を停止拘束することが可能な回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エネルギー問題への関心の高まりや景気低迷による企業経営の合理化に起因して、省エネや製造コスト削減に大きく貢献し得る家電製品の開発が益々盛んになっている。例えば、現在全国的に広く普及している洗濯機の省エネや製造コスト削減には、大きな期待が懸かるところである。
【０００３】
ところで、従来より、洗濯機（乾燥機付き全自動洗濯機を含む）の本体には、洗濯機内部にある回転ドラムへ衣類を出し入れするための衣類取出口が設けられ、この回転ドラムには、回転ドラム内へ衣類を出し入れするためのドラム投入口が設けられている。ここで、洗濯終了後、回転ドラム内に収容されている衣類を取り出すためには、洗濯機本体の衣類取出口と、回転ドラムのドラム投入口と、が一定の相対的位置関係になければならず、一旦回転ドラムがこの相対的位置関係をもって定位置に停止した後は、安全上の観点から、衣類の片寄りによる偏荷重によって回転ドラムが回転するのを防がなければならない。
【０００４】
そこで、かかる要請に応えるために、洗濯終了後に回転ドラムを確実にロックするための様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１６は、特許文献１に開示された発明に係る洗濯機の側面断面図であり、この発明は、回転ドラム内に収容されている衣類を取り出す際に、回転ドラムの回転を機械的な制御機構によって停止拘束するものとなっている。より具体的には、以下に説明する。
【０００５】
図１６において、特許文献１に開示された発明に係る洗濯機は、本体１内に水平軸周りに回転自在に配設された回転ドラム４と、この回転ドラム４の周側面に設けられたドラム投入口（図示せず）と、本体１の上面に設けられた衣類取出口３２と、を備え、回転ドラム４に嵌合凹部２４を有したディスク２１が連結して設けられ、この嵌合凹部２４と嵌合して、ドラム投入口と衣類取出口３２との位置を合致させた後回転ドラム４を停止拘束する嵌合凸部２６を有する嵌合レバー２５が設けられている。このような構成によれば、洗濯（乾燥）終了時には、嵌合凹部２４と嵌合凸部２６とを嵌合させ、回転ドラム４のドラム投入口と本体１の衣類取出口３２とを合致させて回転ドラムを停止させ、この位置で回転ドラム４を停止拘束することによって、ドラム投入口及び衣類取出口３２を介して回転ドラム４内に収容されている衣類を安全に取り出すことが可能となる。
【０００６】
ここで、特許文献１に開示された発明は、嵌合凹部２４と嵌合凸部２６とを嵌合させるにあたって上述のとおり機械的な制御機構を採用するものとなっている。すなわち、洗濯終了後（回転ドラム４の停止後）、嵌合レバー２５の嵌合凸部２６がディスク２１の周面に押し付けられた状態で回転ドラム４（ディスク２１）を微速回転させ、ディスク２１の嵌合凹部２４が嵌合レバー２５の嵌合凸部２６まで回転してきたときに必然的に嵌合状態が形成され、ドラム投入口と衣類取出口３２とが合致した状態で回転ドラム４が停止拘束される、という機械的な制御機構を採用している。
【０００７】
一方、近年では、洗濯機側で位置検出を行い予め回転ドラム４を所定の位置に停止させた後に、ドラムロックを行うモータユニットを動かし回転ドラムを完全に停止拘束させる、といった洗濯機側主導の制御機構も提案されている。例えば、予め回転ドラム４を所定の位置に停止させる手段として、図１７に示すような手段が挙げられる。
【０００８】
図１７において、ディスク２１の周囲或いは一部に３個のホールＩＣよりなるホールＩＣユニット５１を設け、端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃから電気角６０度ごとの位置信号を検出することによって、回転ドラム４の位置を検出し、回転ドラム４を所定の位置に停止させることを可能としている。従って、かかる洗濯機側主導の制御機構を採用した場合には、回転ドラム４とドラムロックを行うモータユニットとの相対的位置関係を検出するために、ホールＩＣユニットなどの位置センサーを設けて回転ドラム４の位置を常時監視することとなる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１２２３７４号公報（段落番号００２４、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドラムロックを行うべく嵌合凹部２４と嵌合凸部２６とを嵌合させるにあたって上述した制御機構を採用したのでは以下の問題がある。
【００１１】
まず、特許文献１に開示された機械的な制御機構においては、洗濯機の使用中は回転ドラム４の回転を回転数検知回路で検知し、回転ドラム４が停止して回転数０と検知すると、嵌合レバー２５の嵌合凸部２６がディスク２１の周面に押し付けられた状態で回転ドラム４（ディスク２１）を微速回転させる。そして、微速回転の途中で嵌合凸部２６と嵌合凹部２４とによる嵌合状態が形成されることとなるが、嵌合状態が形成された直後であっても回転数検知回路で回転数０と検知されるまでは、この嵌合状態に反して回転ドラム４を回転させようとするために、回転ドラム４のドラム駆動モータ２２、ディスク２１、嵌合レバー２５その他の周辺機構（例えば、プランジャ２７、バネ２９等）に過大負荷がかかり、これらの機構を破壊してしまうといった問題がある。
【００１２】
また、このような機構を破壊することなく定位置で嵌合状態を形成するためには、上述したようなホールＩＣユニットなどの位置センサーを設けて回転ドラム４の位置を常時監視して制御を行う必要があるが、これでは、ホールＩＣ等の半導体素子を機能させるために不可欠な電子回路素子を多数組み込み、回転ドラム４とドラムロックを行うモータユニットとの相対的位置関係を検出することで回転ドラム４の位置を常時監視するものであることから、部品点数の増大はもとより消費電力の増加を誘起するといった問題がある。
【００１３】
さらに、回転ドラム４の位置を検出するセンサーと、かかる回転ドラム４のドラムロックを行う嵌合レバー２５等のストッパ部材と、は別体となって構成されているため、センサーからストッパ部材に送られた信号やストッパ部材からセンサーに送られた信号の伝送途中でノイズ等が発生し、ストッパ部材が誤動作するという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明者は、高価なホールＩＣ等の半導体素子を用いることなく、実施容易かつ安価な機械的な制御機構によって回転の位置検出を可能とした回転体制御機構を着想するに至った。
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転体の回転を停止拘束するために、位置検出に関するホールＩＣ等の半導体素子を用いた洗濯機主導の制御機構において生ずるコストアップ及び消費電力増加を伴わない機械的制御機構を採用した場合であっても、回転体の位置検出を可能として、確実にドラムロックを行うことができる回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明は、回転体から突設された突起部分に、ストッパと当接する当接部とストッパと係合する係合部が設けられており、ストッパと係合部とが係合して回転体を停止拘束する前の所定位置においてストッパが当接部に達したときに、回転体とストッパとの位置を示す位置検出信号が出力されることを特徴とする。
【００１７】
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１８】
（１） 円周方向に係合部が形成された回転体と、前記回転体を停止拘束するストッパが設けられた回転体制御ユニットと、を有し、前記回転体が前記ストッパと対向して回転する最中に、当該ストッパが前記係合部に係合して当該回転体を停止拘束する回転体制御機構において、前記回転体には、その回転体の回転半径より大きく設定され、前記ストッパと当接する当接部が、その係合部の両端に形成されているとともに、前記回転体制御ユニットには、前記ストッパがその抑制状態に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段が設けられており、前記回転体が前記ストッパと対向して回転し、当該ストッパが前記当接部に達したときに、前記第１出力手段から信号が出力されることを特徴とする回転体制御機構。
【００１９】
本発明によれば、円周方向に形成された係合部と、この係合部の両端に形成された当接部と、がその円周面に沿って形成されている回転体、
この回転体の回転を停止拘束するためのストッパと、このストッパがそのストッパ機能を果たす障害となる外力によって、その抑制状態に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段と、が設けられている回転体制御ユニット、
を有する回転体制御機構によって、回転体の回転半径と略同一の半径の円周上を回転体がストッパと対向して回転しているときに、この回転体の回転半径より大きく設定された当接部（回転体の突起部分に設けられた当接部）において、ストッパと回転体とが当接し、その作用によってストッパに外力が働いてストッパが抑制状態に反抗した状態となるので、この状態を検知した第１出力手段が信号を出力することから、かかる信号に基づいて回転体とストッパとの相対的位置関係を検出することができる。
【００２０】
すなわち、従来は、回転体とストッパとの相対的位置関係を検出するために、ホールＩＣ等の位置センサーを設けて回転体の位置を常時監視していたものであるが、本発明によれば、回転体とストッパとの相互作用によって、ある特定の位置に回転体がきたときにストッパの変化を捉えてその変化を電気信号に変換するという、一時的な電気信号の検出のみで回転体とストッパとの相対的位置関係を検出することができる。従って、回転体とストッパとの相互の機械的作用によって監視に要する部品費や部品点数を少なくしてコストダウンを図ることができるとともに、一時的な電気信号の検出のみによって電力消費の無駄を避け、省エネに貢献することができる。
【００２１】
ここで、回転体はストッパと「対向して」回転するものであるが、これは、回転体がストッパと摺接して回転する場合のみならず、回転体とストッパとの間に間隙を設けた状態で回転する場合を含む。回転体がストッパと摺接して回転する場合には、回転体は、ストッパからも回転抑制作用を受け、回転体とストッパとの磨耗によって、回転体やストッパが劣化しまうことが懸念されるが、回転体とストッパとの間に間隙を設けた状態で回転する場合には、ストッパが回転体の当接部に当接するのは一瞬に過ぎないため、回転体やストッパの磨耗劣化を防ぐことができ、ひいては、ストッパ先端部の磨耗によって、ストッパが回転体の当接部に達したことを検知するスイッチとしての機能の感度が鈍くなって、スイッチの寿命が短くなるという欠点も防ぐことができる。また、回転体がストッパと摺接して回転する場合には、回転体の動作時に、振動によるストッパのスイッチ機能が誤動作してしまうことが懸念されるが、回転体とストッパとの間に間隙を設けた状態で対向して回転することで、かかる誤動作を防止できスイッチ機能の安定性を図ることができる。
【００２２】
また、ストッパと当接する当接部は、「回転体の回転半径より大きく設定」されて回転体から突設されていればよく、その位置やその形状の如何は問わない。例えば、ストッパの磨耗をより少なくすべく丸みを帯びた形状であっても構わないし、ドラムロックの確実性を向上すべく十分な高さのある台形形状であっても構わない。このように、回転体から突設する部分（当接部）を設けておくことによって、かかる当接部をストッパに状態変化を与えてストッパがその抑制状態に反抗した状態となるためのトリガーとして機能させることができる。
【００２３】
また、かかる当接部は、ストッパの磨耗防止と回転体の停止拘束の確実性という相反する技術的課題を解決している。すなわち、より確実に回転体を停止拘束させようとすると、ストッパを回転体の周面により強く押し付ける必要があるため磨耗劣化を更に進行させることになり、その一方で、ストッパの磨耗劣化を避けようとすると、ストッパを回転体の周面に軽く接触させた状態で回転体を微速回転させる必要があるため回転体の停止拘束の確実性が欠如することになる。そこで、回転体に当接部を設けることによって、係合状態にないときは、ストッパと回転体とを強く押し付けないでストッパの磨耗劣化を防止するとともに、係合状態にあるときは、回転体から突設している分だけ回転体とストッパとの位置関係（回転体の回転半径方向の位置関係）が小さくなり、回転体の停止拘束の確実性を図ることができることとなるので、嵌合部品の磨耗劣化と回転体の停止拘束の確実性欠如の課題を解決することができる。
【００２４】
さらに、「その抑制状態に反抗した状態」とは、ストッパの動きを抑制する状態に逆らって動作した状態をいう。より具体的には、回転体制御ユニットからストッパが突出し、ストッパの動きが完全に抑制された状態において、外力が働いた結果、ストッパが係合部から離脱する方向に動作し、すなわちその抑制状態に逆らって動作した状態をいう。例えば、コイルバネにおいて、コイルの全長が伸びる方向に作用する復帰力を利用して予めストッパの抑制状態を保持しておき、ストッパの動作に起因してコイルの全長が縮んだ場合に上述の反抗状態に遷移するような構成であってもよいし、また、コイルの径が大きくなるように作用する復帰力を利用して予めストッパの抑制状態を保持しておき、ストッパの動作に起因してコイルの径が小さくなった場合に上述の反抗状態に遷移するような構成であってもよく、その構成態様の如何は問わない。
【００２５】
（２） 前記ストッパが前記当接部に達したときに、前記回転体を所定量回転させて、当該ストッパを前記係合部に係合して当該回転体を停止拘束することを特徴とする回転体制御機構。
【００２６】
本発明によれば、当接部と係合部とがその円周面に沿って形成されている回転体において、当接部と係合部との位置関係（直線距離、円周、円周角等）に応じた所定量を予め設定しておくことで、ストッパが当接部に達したときに、回転体を所定量だけ回転させることによって、ストッパが回転体の係合部と係合することができる位置に相対移動するので、ストッパを係合部に係合して回転体を停止拘束するという回転体の位置決め制御が可能になる。
【００２７】
すなわち、ストッパが当接部に達したときには、前記（１）の発明によって、第１出力手段から信号が出力されることとなるが、この信号を検出することによって、ある特定の位置に回転体がきたことが検知でき、その特定の位置から予め設定された所定量だけ回転体を回転させればよいという位置決め制御が可能となる。
【００２８】
従って、回転体の回転を停止拘束する回転体抑制ユニットの第１出力手段からの位置検出信号を利用して、回転体と回転体抑制ユニットのストッパとの相対的位置関係を検出し、定位置で回転体を停止することができるようになる。
【００２９】
（３） 前記回転体制御ユニットには、前記回転体から前記ストッパを離脱する方向に移動させる解除手段が設けられており、前記ストッパが前記当接部に達したときに、前記解除手段を作動させる一方、前記回転体を所定量回転させて前記ストッパが前記係合部に達したときに、前記解除手段を作動状態から段階的に非作動状態にして、前記ストッパを前記係合部に係合して前記回転体を停止拘束することを特徴とする回転体制御機構。
【００３０】
本発明によれば、回転体からストッパを離脱する方向に移動させることが可能な解除手段を回転体制御ユニットに設け、ストッパが当接部に達したときに解除手段を作動させる一方で、ストッパが係合部に達したときに作動状態にある解除手段を段階的に非作動状態に遷移させることによって回転体を停止拘束することから、回転体の係合部とストッパとを係合させる回転体の停止拘束体制に入る前に、解除手段によって一旦ストッパを回転体から離脱させておき、ストッパが係合部に達したときにストッパを徐々に回転体の方向に推進させることで、ストッパの突出による破壊防止及びノイズ防止を図ることができる。
【００３１】
（４） 前記回転体制御ユニットには、前記ストッパが前記回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力する第２出力手段が設けられており、前記第１出力手段と前記第２出力手段とから出力された信号状態に基づいて、前記回転体制御ユニットと前記ストッパとの相対的位置関係を求め得ることを特徴とする回転体制御機構。
【００３２】
本発明によれば、回転体制御ユニットに設けられた第１出力手段と第２出力手段から出力された信号状態（オン・オフ状態）に基づいて、回転体制御ユニットとストッパとの相対的位置関係を求めることができるので、特別な位置検出装置を用いる必要がなく、部品点数の削減やコストダウンに貢献することができる。
【００３３】
ここで、第２出力手段は、ストッパが回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力するものであるが、「回転体の回転を抑制し得る状態」とは、ストッパが回転体から離脱されている状態（リリース状態）以外の状態、すなわち、ストッパと回転体とが係合している状態（ロック状態）は勿論のこと、ストッパが回転体の当接部に到達している状態（ロック準備状態）や、ストッパが回転体に非接触或いは接触（摺接）しており、回転体がストッパと対向して微速回転している状態（ロック前状態）を含むものである。
【００３４】
（５） 回転体を停止拘束するストッパと、前記ストッパを回転体の円周面に突出させる方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢を解除して、回転体から前記ストッパを離脱する方向に移動させる解除手段と、前記ストッパが前記付勢手段の付勢に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段と、前記ストッパが前記回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力する第２出力手段と、が設けられた回転体制御ユニットであって、前記第１出力手段と前記第２出力手段とからの信号状態に基づいて、前記ストッパと回転体との相対的位置関係を求め得ることを特徴とする回転体制御ユニット。
【００３５】
本発明によれば、回転体制御ユニットに設けられた第１出力手段と第２出力手段とからの信号状態（オン・オフ状態）に基づいて、ストッパと回転体との相対的位置関係を求めることができるようにしたから、特別な位置検出装置を用いることなく位置検出を行うことができるとともに、ストッパを係合部に係合して回転体を停止拘束するという回転体の位置決め制御が可能になる。
【００３６】
（６） 回転体とストッパとが係合する係合領域と、この係合領域の両端に配設され、回転体とストッパとが当接する当接領域と、回転体の円周に沿って回転体とストッパとが対向する対向領域と、が回転体の円周方向に形成されており、前記対向領域を移動するストッパが当該対向領域から前記当接領域に達したときに所定の位置で回転体を一旦停止させ、当該当接領域から前記係合領域まで回転体を再び回転させた後に、ストッパを前記係合領域に係合して回転体を停止拘束することを特徴とする回転体の制御方法。
【００３７】
本発明によれば、係合領域と、当接領域と、対向領域と、が円周方向に形成された回転体を用いた回転体の制御方法を提供することによって、回転体の位置決め制御が可能になる。
【００３８】
ここで、係合領域におけるストッパの状態は前述のロック状態に、当接領域におけるストッパの状態は前述のロック準備状態に、対向領域におけるストッパの状態は前述のロック前状態に相当する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００４０】
［回転体制御機構の外観構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の外観図である。
【００４１】
図１において、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構は、円盤形状であって不動の固定板１０１と、固定板１０１の中心軸を回転軸とし、固定板１０１と向かい合って回転する回転ドラム１０２と、固定板１０１に固定設置された回転体制御ユニット１０５と、から構成されている。そして、回転ドラム１０２には、その円周方向に係合部１０３が、その係合部１０３の両端に当接部１０４が、形成されている。また、回転体制御ユニット１０５には、回転ドラム１０２を停止拘束するためのストッパ１０６が設けられている。
【００４２】
回転ドラム１０２は、上位装置（例えば洗濯機）に備えられた回転ドラム駆動用モータによって回転するものであり、その回転スピード、回転時間等の各パラメータは、プログラムによって任意に設定可能である。また、これらのパラメータは、回転体制御ユニット１０５から出力される電気信号に基づいて変更される。また、かかる上位装置に備えられた制御回路には、上述したプログラムを記憶するＲＯＭ，ＲＡＭや、各種情報処理を行うＣＰＵなどが設けられており、スイッチの出力信号の検知や位置決め制御などもＣＰＵで行われることになる。
【００４３】
回転ドラム１０２に形成された係合部１０３は、回転体制御ユニット１０５に設けられたストッパ１０６と係合することによって、回転ドラム１０２を停止拘束する役割を担うものである。そして、この係合部１０３の両端に形成された当接部１０４は、回転ドラム１０２の回転半径より大きくなるように凸状に設定されており、ストッパ１０６と回転ドラム１０２との間隙がある状態又は摺接状態で回転ドラム１０２が回転した場合には、ストッパ１０６の先端と当接するように形成されている。なお、係合部１０３は、その両端に形成された凸状の当接部１０４によって凹状を形成しており、図２においては、回転ドラム１０２の円周面の一部をその凹面としているが、これに限らず、回転ドラムの円周面に凹状部分を設け、かかる凹状部分と凸状の当接部１０４とによって凹面を更に深い位置にすることもできる。
【００４４】
図２に示すように、回転ドラム１０２には、回転ドラム１０２とストッパ１０６とが係合する係合領域２０１と、この係合領域２０１の両端に配設され、回転ドラム１０２とストッパ１０６とが当接する当接領域２０２と、回転ドラム１０２の円周に沿って回転ドラム１０２とストッパ１０６とが対向する対向領域２０３と、がその円周方向に形成されている。
【００４５】
回転体制御ユニット１０５に設けられたストッパ１０６は、回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態で抑制状態となり、当接部１０４と当接した場合に、その作用によって回転体制御ユニット１０５に押し込まれるような構造となっている。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラム１０２の回転時の外観図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラム１０２が停止拘束された状態の外観図である。なお、図中の符号は、図１に示す符号と同じ構成要素であるため、その説明を省略する。
【００４７】
図３及び図４において、回転ドラム１０２が回転している最中は、ストッパ１０６と当接部１０４が当接して回転の妨げとならないように、ストッパ１０６は回転体制御ユニット１０５の中に収納されて、リリース状態にある（図３参照）。一方で、回転ドラム１０２を停止拘束する際には、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出してドラムロックを行い、ロック状態にある（図４参照）。なお、図４において、ストッパ１０６がドラムロックをしている様子を側面から見た図を図５に示す。図４及び図５によれば、係合部１０３とストッパ１０６とが係合することによってドラムロックを実現しているのがわかる。
【００４８】
なお、図４及び図５によれば、係合部１０３とストッパ１０６とは嵌合状態にあるが、本発明の効果の妨げにならない範囲において、係合部１０３にあそびをもたせて係合状態にすることができる。これより、本発明の実施の形態に係る回転制御機構は、回転ドラム１０２がドラムロック時の定位置よりも多少ずれた場合であっても、そのずれを補正する効果を奏するものとなる。
【００４９】
［回転体制御ユニットの内部構造］
図６は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の内部構造を示す図である。
【００５０】
図６において、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５は、回転ドラム１０２を停止拘束するストッパ１０６と、ストッパ１０６を回転ドラム１０２の円周面に突出させる方向に付勢する付勢手段として機能し、ストッパ１０６の抑制状態を作り出すためのコイルバネ１０７と、ストッパ１０６がその抑制状態に反抗した状態にあるときに導通状態を示すオン信号を出力するスイッチ１０８と、から構成されている。
【００５１】
コイルバネ１０７は、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出するような方向に常時復帰力が働いている。なお、コイルバネ１０７は、種類・大きさ・材質の如何を問わないのは勿論のこと、本発明の効果の妨げとならず、ストッパ１０６の抑制状態を作り出すことができるものであれば、如何なるものであっても代替可能である。例えば、図７に示すように、フェライト磁石、ネオジム磁石、ＳｍＣｏ磁石等の産業用マグネット１０７ａ，１０７ｂを、ストッパ１０６と回転体制御ユニット１０５の所定の位置に取り付け、両者の斥力によってストッパ１０６の抑制状態を作り出すようにしてもよい。
【００５２】
スイッチ１０８は、第１出力手段の一態様となるものであり、可動接片１０８ａと固定接片１０８ｂとからなる。この可動接片１０８ａは、ストッパ１０６が最大限に突出した状態では固定接片１０８ｂと非接触状態になっており、ストッパ１０６に外力が加わり、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５の内部に押し込まれた場合、またはカム駆動用モータ１１４によりストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５に引き込んだ場合に、接触状態に遷移するような構成になっている。
【００５３】
［回転体制御ユニットの内部構造］
次に、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の内部構造について、図８を用いて説明する。
【００５４】
図８において、回転体制御ユニット１０５の内部には、上述したスイッチ１０８と、第２出力手段の一態様となるスイッチ１０９と、そのスイッチ１０９がオンする契機となる下段カム１１０と、ストッパ１０６の直線的な往復運動を実現せしめる上段カム１１１と、下段カム１１０及び上段カム１１１を連結して回転させるための動力伝達部１１２と、スイッチ１０８からの出力を取り出すための端子１１３ａ及び端子１１３ｂと、スイッチ１０９からの出力を取り出すための端子１１３ｄ及び端子１１３ｅと、動力伝達部１１２に電力を供給するための端子１１３ｃ及び端子１１３ｅと、から構成されている。
【００５５】
スイッチ１０９は、可動接片１０９ａと固定接片１０９ｂとからなり、双方が接触状態のときに導通状態を示すオン信号を出力するものとなっている。また、円盤形状をした下段カム１１０には凹部１１０ａが設けられている。
【００５６】
ここで、下段カム１１０は、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が常時接触した状態で回転動作を行う。すなわち、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａの部分と接触しているときには、可動接片１０９ａと固定接片１０９ｂとは非接触状態となっており、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触しているときには、可動接片１０９ａと固定接片１０９ｂとは接触状態となっている。従って、下段カム１１０が回転することによって、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａの部分と接触している状態から、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に遷移したときに、スイッチ１０９はオン信号（例えば１ボルト）を出力することが可能となる。そして、この電気信号の有無を検知することによって、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５内に引き込む動作を停止する、といったストッパ１０６の引き込み動作量を決定することができる。
【００５７】
上段カム１１１には、ストッパ１０６とリンクするための突起部１１１ａが形成されている。この突起部１１１ａは、上段カム１１１の中心軸を中心として回転動作を行うものである。
【００５８】
図９は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５における動力伝達部１１２の内部構造を示す図である。
【００５９】
図９において、動力伝達部１１２には、カム駆動用モータの回転と連結して回転する歯車１１２ａと、歯車１１２ａから回転動力が伝達される歯車１１２ｂと、歯車１１２ｂから回転動力が伝達される歯車１１２ｃと、歯車１１２ｃから回転動力が伝達される歯車１１２ｄと、歯車１１２ｄから回転動力が伝達される歯車１１２ｅと、歯車１１２ｅから回転動力が伝達され、下段カム１１０及び上段カム１１１と連結して回転する歯車１１２ｆと、が設けられている。カム駆動用モータの回転動力は、これらの歯車を介して速度変換を行いながら歯車１１２ｆの回転軸（出力軸）に伝達されることとなる。
【００６０】
ここで、図９では、回転動力を伝達する機械要素として、回転できる２軸に固定する剛体に凹凸面（歯）を設け、一方の凸面が他方の凹面に次々に入り込んで、すべり接触を行うことによって片方の軸から他方の軸に回転動力を伝達する歯車を採用しているが、本発明はこれに限られることなく、例えば、ローラーチェーン、ベルト、ロープ、摩擦車等、回転動力を伝達できる機械要素であれば如何なるものであっても構わない。また、図９では、回転動力を伝達する歯車として平歯車を採用しているが、本発明はこれに限られることなく、はすば歯車、まがりばかさ歯車、ウォームギア、ハイポイトギア等、如何なる種類の歯車であっても構わない。
【００６１】
なお、カム駆動用モータは、上述のとおり、回転体制御ユニット１０５に設けられた端子１１３ｃ及び端子１１３ｅ（図８参照）からの電力供給を受けることによって、歯車１１２ａに回転動力を伝達するものであるが、本発明においては、同期モータ等のアナログ的に回転するモータであってもよいし、ステッピングモータ等のデジタル的に回転するモータであってもよい。
【００６２】
［回転体制御ユニットの展開側面図］
図１０は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の展開側面図である。すなわち、図１０は、図９において、歯車１１２ａ、歯車１１２ｂ、歯車１１２ｃ、歯車１１２ｄ、歯車１１２ｅ、歯車１１２ｆの中心軸を結んだ折れ線を一直線に展開し、回転体制御ユニット１０５の側面断面から観察したものである。なお、図中の符号は、図８及び図９に示す符号と同じ構成要素であるため、その説明を省略する。
【００６３】
図１０によれば、カム駆動用モータから歯車１１２ａ、歯車１１２ｂ、歯車１１２ｃ、歯車１１２ｄ、歯車１１２ｅ、歯車１１２ｆへと順々に回転動力が伝達されていく様子を一見して把握することができる。
【００６４】
［回転体制御ユニットの電気的構成］
図１１は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の電気的構成を示す回路図である。
【００６５】
図１１において、回転体制御ユニット１０５には、コイルバネ１０７の付勢を解除して、回転ドラム１０２からストッパ１０６を離脱する方向に移動させることが可能な解除手段としてのカム駆動用モータ１１４が設けられ、このカム駆動用モータ１１４の一端は端子１１３ｃに接続されており、カム駆動用モータ１１４の他端は端子１１３ｅ及びスイッチ１０９の一端に接続されている。また、スイッチ１０９の一端は端子１１３ｅに接続されており、スイッチ１０９の他端は端子１１３ｄに接続されている。さらに、スイッチ１０８の一端は端子１１３ａに接続されており、スイッチ１０８の他端は端子１１３ｂに接続されている。
【００６６】
スイッチ１０８は、ストッパ１０６の動きによってオン・オフするように構成されている（図６参照）。例えば、端子１１３ａと端子１１３ｂとの間に所定の電圧を常時印加しておき、ストッパ１０６がその抑制状態に反抗した状態になってスイッチ１０８がオンしたときに、両端子を含む閉ループが形成されたことに起因して流れる電流を検知することによって、ストッパ１０６に外力が加わったこと（ストッパ１０６の先端が当接部１０４（図３参照）に当接したこと）を検知することができる。
【００６７】
また、スイッチ１０９は、下段カム１１０の動きによってオン・オフするように構成されている（図８参照）。例えば、端子１１３ｃと端子１１３ｄとの間に所定の電圧を常時印加しておき、下段カム１１０の動きによってスイッチ１０９がオンしたときに、両端子を含む閉ループが形成されたことに起因して流れる電流を検知することによって、ストッパ１０６と回転体制御ユニット１０５との相対的位置関係を検出することができ、ひいては、この電流を検知後、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５内に引き込む動作を停止する、といったストッパ１０６の引き込み動作量を決定することができる。
【００６８】
［タイミングチャート］
図１２は、ストッパ１０６の動作位置と、スイッチ１０８とスイッチ１０９より出力される電気信号と、の関係を示すタイミングチャートである。
【００６９】
図１２において、上段はスイッチ１０８より出力される電気信号、中段はスイッチ１０９より出力される電気信号、下段はストッパ１０６の動作位置を示す。なお、下段に示すストッパ１０６の動作位置については、回転体制御ユニット１０５に最大限に引き込まれた状態が最小値となり、回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態が最大値となるものとする。
【００７０】
まず、ストッパ１０６は、コイルバネ１０７の復帰力によって回転体制御ユニット１０５から突出し始める。このとき、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ内にあることから、スイッチ１０９はオフ状態を維持している。一方で、ストッパ１０６は回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態ではないので、スイッチ１０８はオン状態である（領域Ｄ１：リリース状態）。
【００７１】
次いで、コイルバネ１０７の復帰力によってストッパ１０６が更に突出し、所定量だけ動作した後、スイッチ１０９がオフ状態からオン状態に遷移する。より具体的には、図８を用いて上述したように、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａの部分と接触している状態から、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に遷移することによって、スイッチ１０９はオン状態に遷移する。一方で、ストッパ１０６は回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態ではないので、スイッチ１０８はオン状態である（領域Ｄ２：リリース状態→ロック前状態の段階）。
【００７２】
次いで、コイルバネ１０７の復帰力によってストッパ１０６が最大限に突出した状態になると、スイッチ１０８がオン状態からオフ状態に遷移する。より具体的には、今までストッパ１０６からの作用によって固定接片１０８ｂに押圧されていたスイッチ１０８の可動接片１０８ａが、固定接片１０８ｂから離れることによって、スイッチ１０８はオフ状態に遷移する。一方で、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に変わりはないことから、スイッチ１０９は依然としてオン状態である（領域Ｄ３：ロック前状態）。
【００７３】
次いで、回転ドラム１０２がストッパ１０６と対向しているときに、このストッパ１０６と回転ドラム１０２に形成された当接部１０４とが当接し、その作用によってストッパ１０６に外力が働いてストッパ１０６が抑制状態に反抗した状態になると、スイッチ１０８がオフ状態からオン状態に遷移する。より具体的には、領域Ｄ３において、固定接片１０８ｂから離れていたスイッチ１０８の可動接片１０８ａが、回転体制御ユニット１０５内に押し込まれたストッパ１０６からの作用によって再び固定接片１０８ｂに押圧されることによって、スイッチ１０８はオフ状態からオン状態に遷移する。一方で、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に変わりはないことから、スイッチ１０９は依然としてオン状態である（領域Ｄ４：ロック準備状態）。
【００７４】
最後に、領域Ｄ４においてスイッチ１０９がオン状態であることを示す電気信号を検知した後、回転ドラム１０２が所定量だけ回転して停止し、回転ドラム１０２の係合部１０３とストッパ１０６とを係合させる。このとき、スイッチ１０９は依然としてオン状態である。また、ストッパ１０６がコイルバネの付勢力により係合部１０３と係合するのでスイッチ１０８は再びオフ状態となる（領域Ｄ５）。
【００７５】
ここで、カム駆動用モータ１１４を用いて、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５内に引き込む場合には、スイッチ１０９がオフ状態となった時点での電気信号（オフ信号）を検知し、ストッパ１０６の引き込み停止位置を把握することができる。なお、以上の説明においては、ストッパ１０６が最大限突出した状態で、ストッパ１０６が回転ドラム１０２に非接触のまま、回転ドラム１０２がストッパ１０６と対向して微速回転している状態（ロック前状態）を示したが、本発明においては、ストッパ１０６が最大限突出できずに回転ドラム１０２の円周面と接触した状態で、回転ドラム１０２がストッパ１０６と摺接して対向したまま、回転ドラム１０２とストッパ１０６とが摺動して微速回転することもできる。この場合には、図６において、ストッパ１０６が最大限突出した状態でなくともスイッチ１０８がオンしないように、スイッチ１０８に遊びを持たせておく必要がある。
【００７６】
［動作の流れ］
図１３は、本発明の実施の形態に係る回転制御機構の具体的な動作の流れを示すフローチャートである。
【００７７】
図１３において、最初に、回転ドラム１０２はリリース状態にある（ステップＳ１３１）。より具体的には、ストッパ１０６は、回転体制御ユニット１０５に最大限に引き込まれた状態になっている。このとき、スイッチ１０９はオフ状態となっている一方で、スイッチ１０８はオン状態となっている。これより、回転体制御ユニット１０５の上位装置（例えば洗濯機）は、かかる信号状態を認識しながら動作することによって、回転ドラム１０２の高速回転中にストッパ１０６が当接部に当接し、ストッパ１０６が破損する、といった誤動作を防止することができ、ひいては回転動作の安定性を増すことができる。
【００７８】
次いで、回転ドラム１０２の高速回転（例えば洗濯）が終了し、回転ドラム１０２が一旦停止する（ステップＳ１３２）。これより、本発明の実施の形態に係る回転制御機構が機能することによって、回転ドラム１０２の停止拘束が行われる（ステップＳ１３３〜ステップＳ１３９）。
【００７９】
まず、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出する（ステップＳ１３３）。より具体的には、カム駆動用モータ１１４に電力が供給され、図９において説明したように上段カム１１１に回転動力が伝達される。そして、上段カム１１１の回転動作に伴い、突起部１１１ａが上段カム１１１の中心軸を中心として回転動作を行うことによって、突起部１１１ａにリンクされたストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出する。
【００８０】
なお、この際スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａから出るまでの間は、カム駆動用モータ１１４による回転動力を利用し、この可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａから出た後は、コイルバネ１０７の復帰力を利用してストッパ１０６を突出させるなど、コイルバネ１０７の復帰力を利用して効果的にストッパ１０６を突出させるようにしてもよい。
【００８１】
次いで、ストッパ１０６を突出できるところまで突出させた後、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知する（ステップＳ１３４）。スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されていない場合には、図１２の領域Ｄ３に示すように、ストッパ１０６は最大限に突出した状態にあり、回転ドラム１０２の当接部１０４に当接していないこととなる。従って、かかる場合には、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されるまで、回転ドラム１０２を円周方向に微速回転させる（ステップＳ１３５）。
【００８２】
そして、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１３６）、このオン信号が出力されていない場合には、ステップＳ１３５に戻って更に微速回転を継続する。一方で、このオン信号が出力された場合、すなわちストッパ１０６が回転ドラム１０２の当接部１０４と当接した場合には、その位置から所定量だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１３７）、ストッパ１０６と回転ドラム１０２の係合部１０３とがコイルバネ１０７の復帰力により係合し、回転ドラム１０２を停止拘束することができる。なお、ステップＳ１３７における回転ドラム１０２を所定量だけ回転させることについては、図１４を用いて後述する。
【００８３】
一方で、上述したステップＳ１３４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力された場合には、ストッパ１０６と回転ドラム１０２の当接部１０４とが当接したこととなる。従って、かかる場合には、その位置から所定量だけ回転ドラム１０２を回転させる（ステップＳ１３８）。なお、ステップＳ１３８における回転ドラム１０２を所定量だけ回転させることについても、上記同様、図１４を用いて後述する。
【００８４】
次いで、ステップＳ１３８の回転動作が完了した後、回転ドラム１０２がロックされているか否かを検知する（ステップＳ１３９）。より具体的には、例えば、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２が全く動かないようであれば、コイルバネ１０７の復帰力を利用してストッパ１０６と回転ドラム１０２の係合部１０３とが係合し、回転ドラム１０２の停止拘束が完了したことになる。
【００８５】
一方で、このステップＳ１３９において、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２がスムーズに回転するようであれば、当接部１０４に当接していたストッパ１０６は、回転ドラム１０２を停止拘束する係合部１０３がある方向とは逆の方向に回転したことが分かる。
【００８６】
そのため、かかる場合には、処理をステップＳ１３５に戻した上でドラムロックを行う。すなわち、回転ドラム１０２をそのまま微速回転させ（ステップＳ１３５）、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１３６）、このオン信号が出力された場合にはその位置から所定量だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１３７）、回転ドラム１０２を停止拘束する。
【００８７】
以上説明した動作によれば、コストアップに繋がる半導体素子を用いた洗濯機主導の制御機構を採用していないにも拘わらず、ドラムロックを行うストッパ１０６の寿命が短くなるのを防ぎつつ、確実にドラムロックを行うことが可能となる。
【００８８】
［回転ドラムの所定量回転］
図１４は、回転ドラム１０２を所定量だけ回転させるときの位置制御を説明するための図である。
【００８９】
図１４は、回転体制御ユニット１０５が複数の位置にある状態を便宜的に示したものであり、回転体制御ユニット１０５ａは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心（０極目）から反時計回りに３３０度回転した位置（３３極目）にあり、回転体制御ユニット１０５ｂは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心から反時計回りに３４０度回転した位置（３４極目）にあり、回転体制御ユニット１０５ｃは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心から反時計回りに３５０度回転した位置（３５極目）にあり、回転体制御ユニット１０５ｄは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心から反時計回りに３６０度回転した位置（３６極目＝０極目）にある。
【００９０】
図１３に示すステップＳ１３４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されていない場合には、ストッパ１０６が最大限に突出した状態にある。すなわち、回転体制御ユニット１０５は、例えば１０５ａの位置、或いは１０５ｂの位置にあることになる。そして、回転ドラム１０２が時計回りに回転し、ストッパ１０６が当接部１０４に当接した場合、あと回転ドラム１０２が１０度（１極分）だけ時計回りに回転すれば（上述のステップＳ１３７）、回転体制御ユニット１０５は１０５ａの位置まで相対的に移動し、ストッパ１０６と係合部１０３は係合することとなる。また、仮に回転ドラム１０２が反時計回りに回転し、ストッパ１０６が当接部１０４に当接した場合、あと回転ドラム１０２が１０度（１極分）だけ反時計回りに回転すれば（上述のステップＳ１３７）、回転体制御ユニット１０５は１０５ａの位置まで相対的に移動し、ストッパ１０６と係合部１０３は係合することとなる。従って、図１３に示すステップＳ１３７でいう「所定量」とは、本発明の実施の形態においては回転角度１０度を意味する。なお、回転角度については、回転ドラム１０２を駆動するステッピングモータによって異なり、例えば、回転角度５度毎に回転するようなものなど、その回転角度は如何なるものであってもよい。
【００９１】
また、図１３に示すステップＳ１３４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力された場合には、ストッパ１０６と当接部１０４とが当接している状態にある。すなわち、回転体制御ユニット１０５は、例えば１０５ｃの位置にある。このとき、回転ドラム１０２を所定量（回転角度１０度）だけ回転させると（上述のステップＳ１３８）、回転体制御ユニット１０５は、１０５ｄの位置、或いは１０５ｂの位置に相対的に移動することになる。そして、上述したように、回転ドラム１０２がロックされているか否かを検知するステップが行われ（ステップＳ１３９）、回転体制御ユニット１０５が、１０５ｄの位置にあるときには、回転ドラム１０２の停止拘束が完了したことになる。一方で、回転体制御ユニット１０５が、１０５ｂの位置にあるときには、回転ドラム１０２はまだスムーズに回転するので、そのまま継続して反時計回りに微速回転が行われ（ステップＳ１３５）、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１３６）、このオン信号が出力された場合にはその位置から所定量（回転角度１０度）だけ回転ドラム１０２を反時計回りに回転させることによって（ステップＳ１３７）、回転体制御ユニット１０５は１０５ｄの位置まで相対的に移動させることができ、回転ドラム１０２を停止拘束することができる。
【００９２】
［変形例］
図１５は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の具体的な動作の変形例の流れを示すフローチャートである。
【００９３】
図１５において、ステップＳ１５１からステップＳ１５５のそれぞれの処理は、図１３を用いて上述したステップＳ１３１からステップＳ１３５と同様の処理であるので、説明を省略する。
【００９４】
ステップＳ１５６において、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し、このオン信号が出力されていない場合には、ステップＳ１５５に戻って更に微速回転を継続する。一方で、このオン信号が出力された場合、すなわちストッパ１０６が回転ドラム１０２の当接部１０４と当接した場合には、一旦回転ドラム１０２の回転を停止させ、カム駆動用モータ１１４を用いてストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５に引き込み回転ドラム１０２をリリース状態にする（ステップＳ１５７）。
【００９５】
次いで、その停止位置から所定量（回転角度１０度）だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１５８）、ストッパ１０６を回転ドラム１０２の係合部１０３と対向する位置まで相対移動させる。
【００９６】
次いで、ストッパ１０６がその対向位置にまで相対移動したら、カム駆動用モータ１１４を利用して、上段カム１１１とのリンクで回転体制御ユニット１０５からゆっくりと段階的にストッパ１０６を突出させ（ステップＳ１５９）、ストッパ１０６と係合部１０３とを徐々に係合させる。
【００９７】
また、図１５に示すステップＳ１５４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力された場合には、ストッパ１０６と当接部１０４とが当接している状態にある。すなわち、回転体制御ユニット１０５は、例えば１０５ｂの位置（図１４参照）にある。かかる場合には、一旦回転ドラム１０２の回転を停止させ、カム駆動用モータ１１４を用いてストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５に引き込み回転ドラム１０２をリリース状態にする（ステップＳ１６０）。
【００９８】
次いで、その停止位置から所定量（回転角度１０度）だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１６１）、ストッパ１０６を回転ドラム１０２の係合部１０３と対向する位置まで相対移動させる。
【００９９】
次いで、ストッパ１０６がその対向位置にまで相対移動したら、カム駆動用モータ１１４を利用して、上段カム１１１とのリンクで回転体制御ユニット１０５からゆっくりと段階的にストッパ１０６を突出させ（ステップＳ１６２）、ストッパ１０６と係合部１０３とを徐々に係合させる。
【０１００】
次いで、ステップＳ１６２の突出動作が完了した後、回転ドラム１０２がロックされているか否かを検出する（ステップＳ１６３）。より具体的には、例えば、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２が全く動かないようであれば、コイルバネ１０７の復帰力を利用してストッパ１０６と回転ドラム１０２の係合部１０３とが係合し、回転ドラム１０２の停止拘束が完了したことになる。
【０１０１】
一方で、このステップＳ１６３において、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２がスムーズに回転するようであれば、当接部１０４に当接していたストッパ１０６は、回転ドラム１０２を停止拘束する係合部１０３がある方向とは逆の方向に回転したことが分かる。
【０１０２】
そのため、かかる場合には、処理をステップＳ１５５に戻した上でドラムロックを行う。すなわち、回転ドラム１０２をそのまま微速回転させ（ステップＳ１５５）、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１５６）、このオン信号が出力された場合には一旦回転ドラム１０２を停止させ、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５に引き込むことによって回転ドラム１０２をリリース状態にし（ステップＳ１５７）、回転ドラム１０２を所定量だけ回転させ（ステップＳ１５８）、その後、ストッパ１０６を段階的に突出させることによってストッパ１０６と係合部１０３とを係合させる（ステップＳ１５９）。
【０１０３】
以上説明した動作の変形例によれば、ストッパ１０６をコイルバネ１０７の復帰力のみで係合部１０３と係合する際に生じるノイズ（衝突音）を防いだ上で、回転ドラム１０２を停止拘束することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コストアップに繋がる高価な半導体素子を用いて回転体の停止拘束を行う洗濯機主導の制御機構ではなく、実施容易かつ安価な機械的制御機構を採用しているにも拘わらず、ドラムロックを行う部品の磨耗劣化を最大限に防ぎつつ、確実にドラムロックを行うことが可能な回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法を提供することができる。
【０１０５】
また、本発明によれば、ドラムロックを行う部品と回転体が衝突する際に生じるノイズを防いだ上で（場合によっては衝突によるストッパの破壊を防いだ上で）、回転体を停止拘束することが可能な回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の外観図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラムの円周方向に形成された各領域の説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラムの回転時の外観図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラムが停止拘束された状態の外観図である。
【図５】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構におけるストッパがドラムロックをしている状態を示す側面図である。
【図６】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの内部構造を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構におけるストッパの抑制状態を作り出すための一例を示した図である。
【図８】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの内部構造を示す図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットにおける動力伝達部の内部構造を示す図である。
【図１０】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの展開側面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの電気的構成を示す回路図である。
【図１２】 ストッパの動作位置と、スイッチより出力される電気信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】 本発明の実施の形態に係る回転制御機構の具体的な動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】 回転ドラムを所定量だけ回転させるときの位置制御を説明するための図である。
【図１５】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の具体的な動作の変形例の流れを示すフローチャートである。
【図１６】 従来例に開示された発明に係る洗濯機の側面断面図である。
【図１７】 洗濯機側主導の制御機構において予め回転ドラムを所定の位置に停止させる手段の概略図である。
【符号の説明】
１０１ 固定板
１０２ 回転ドラム
１０３ 係合部
１０４ 当接部
１０５ 回転体制御ユニット
１０６ ストッパ
Ｐ ドラム回転の回転軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機の回転ドラム等の回転体を停止拘束する回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法に関するものであって、特に、ホールＩＣ等の半導体素子を用いることなく機械的な制御で回転体を停止拘束することが可能な回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エネルギー問題への関心の高まりや景気低迷による企業経営の合理化に起因して、省エネや製造コスト削減に大きく貢献し得る家電製品の開発が益々盛んになっている。例えば、現在全国的に広く普及している洗濯機の省エネや製造コスト削減には、大きな期待が懸かるところである。
【０００３】
ところで、従来より、洗濯機（乾燥機付き全自動洗濯機を含む）の本体には、洗濯機内部にある回転ドラムへ衣類を出し入れするための衣類取出口が設けられ、この回転ドラムには、回転ドラム内へ衣類を出し入れするためのドラム投入口が設けられている。ここで、洗濯終了後、回転ドラム内に収容されている衣類を取り出すためには、洗濯機本体の衣類取出口と、回転ドラムのドラム投入口と、が一定の相対的位置関係になければならず、一旦回転ドラムがこの相対的位置関係をもって定位置に停止した後は、安全上の観点から、衣類の片寄りによる偏荷重によって回転ドラムが回転するのを防がなければならない。
【０００４】
そこで、かかる要請に応えるために、洗濯終了後に回転ドラムを確実にロックするための様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１６は、特許文献１に開示された発明に係る洗濯機の側面断面図であり、この発明は、回転ドラム内に収容されている衣類を取り出す際に、回転ドラムの回転を機械的な制御機構によって停止拘束するものとなっている。より具体的には、以下に説明する。
【０００５】
図１６において、特許文献１に開示された発明に係る洗濯機は、本体１内に水平軸周りに回転自在に配設された回転ドラム４と、この回転ドラム４の周側面に設けられたドラム投入口（図示せず）と、本体１の上面に設けられた衣類取出口３２と、を備え、回転ドラム４に嵌合凹部２４を有したディスク２１が連結して設けられ、この嵌合凹部２４と嵌合して、ドラム投入口と衣類取出口３２との位置を合致させた後回転ドラム４を停止拘束する嵌合凸部２６を有する嵌合レバー２５が設けられている。このような構成によれば、洗濯（乾燥）終了時には、嵌合凹部２４と嵌合凸部２６とを嵌合させ、回転ドラム４のドラム投入口と本体１の衣類取出口３２とを合致させて回転ドラムを停止させ、この位置で回転ドラム４を停止拘束することによって、ドラム投入口及び衣類取出口３２を介して回転ドラム４内に収容されている衣類を安全に取り出すことが可能となる。
【０００６】
ここで、特許文献１に開示された発明は、嵌合凹部２４と嵌合凸部２６とを嵌合させるにあたって上述のとおり機械的な制御機構を採用するものとなっている。すなわち、洗濯終了後（回転ドラム４の停止後）、嵌合レバー２５の嵌合凸部２６がディスク２１の周面に押し付けられた状態で回転ドラム４（ディスク２１）を微速回転させ、ディスク２１の嵌合凹部２４が嵌合レバー２５の嵌合凸部２６まで回転してきたときに必然的に嵌合状態が形成され、ドラム投入口と衣類取出口３２とが合致した状態で回転ドラム４が停止拘束される、という機械的な制御機構を採用している。
【０００７】
一方、近年では、洗濯機側で位置検出を行い予め回転ドラム４を所定の位置に停止させた後に、ドラムロックを行うモータユニットを動かし回転ドラムを完全に停止拘束させる、といった洗濯機側主導の制御機構も提案されている。例えば、予め回転ドラム４を所定の位置に停止させる手段として、図１７に示すような手段が挙げられる。
【０００８】
図１７において、ディスク２１の周囲或いは一部に３個のホールＩＣよりなるホールＩＣユニット５１を設け、端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃから電気角６０度ごとの位置信号を検出することによって、回転ドラム４の位置を検出し、回転ドラム４を所定の位置に停止させることを可能としている。従って、かかる洗濯機側主導の制御機構を採用した場合には、回転ドラム４とドラムロックを行うモータユニットとの相対的位置関係を検出するために、ホールＩＣユニットなどの位置センサーを設けて回転ドラム４の位置を常時監視することとなる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１２２３７４号公報（段落番号００２４、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドラムロックを行うべく嵌合凹部２４と嵌合凸部２６とを嵌合させるにあたって上述した制御機構を採用したのでは以下の問題がある。
【００１１】
まず、特許文献１に開示された機械的な制御機構においては、洗濯機の使用中は回転ドラム４の回転を回転数検知回路で検知し、回転ドラム４が停止して回転数０と検知すると、嵌合レバー２５の嵌合凸部２６がディスク２１の周面に押し付けられた状態で回転ドラム４（ディスク２１）を微速回転させる。そして、微速回転の途中で嵌合凸部２６と嵌合凹部２４とによる嵌合状態が形成されることとなるが、嵌合状態が形成された直後であっても回転数検知回路で回転数０と検知されるまでは、この嵌合状態に反して回転ドラム４を回転させようとするために、回転ドラム４のドラム駆動モータ２２、ディスク２１、嵌合レバー２５その他の周辺機構（例えば、プランジャ２７、バネ２９等）に過大負荷がかかり、これらの機構を破壊してしまうといった問題がある。
【００１２】
また、このような機構を破壊することなく定位置で嵌合状態を形成するためには、上述したようなホールＩＣユニットなどの位置センサーを設けて回転ドラム４の位置を常時監視して制御を行う必要があるが、これでは、ホールＩＣ等の半導体素子を機能させるために不可欠な電子回路素子を多数組み込み、回転ドラム４とドラムロックを行うモータユニットとの相対的位置関係を検出することで回転ドラム４の位置を常時監視するものであることから、部品点数の増大はもとより消費電力の増加を誘起するといった問題がある。
【００１３】
さらに、回転ドラム４の位置を検出するセンサーと、かかる回転ドラム４のドラムロックを行う嵌合レバー２５等のストッパ部材と、は別体となって構成されているため、センサーからストッパ部材に送られた信号やストッパ部材からセンサーに送られた信号の伝送途中でノイズ等が発生し、ストッパ部材が誤動作するという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明者は、高価なホールＩＣ等の半導体素子を用いることなく、実施容易かつ安価な機械的な制御機構によって回転の位置検出を可能とした回転体制御機構を着想するに至った。
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転体の回転を停止拘束するために、位置検出に関するホールＩＣ等の半導体素子を用いた洗濯機主導の制御機構において生ずるコストアップ及び消費電力増加を伴わない機械的制御機構を採用した場合であっても、回転体の位置検出を可能として、確実にドラムロックを行うことができる回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明は、回転体から突設された突起部分に、ストッパと当接する当接部とストッパと係合する係合部が設けられており、ストッパと係合部とが係合して回転体を停止拘束する前の所定位置においてストッパが当接部に達したときに、回転体とストッパとの位置を示す位置検出信号が出力されることを特徴とする。
【００１７】
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１８】
（１） 円周方向に係合部が形成された回転体と、前記回転体を停止拘束するストッパが設けられた回転体制御ユニットと、を有し、前記回転体が前記ストッパと対向して回転する最中に、当該ストッパが前記係合部に係合して当該回転体を停止拘束する回転体制御機構において、前記回転体には、その回転体の回転半径より大きく設定され、前記ストッパと当接する当接部が、その係合部の両端に形成されているとともに、前記回転体制御ユニットには、前記ストッパがその抑制状態に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段が設けられており、前記回転体が前記ストッパと対向して回転し、当該ストッパが前記当接部に達したときに、前記第１出力手段から信号が出力されることを特徴とする回転体制御機構。
【００１９】
本発明によれば、円周方向に形成された係合部と、この係合部の両端に形成された当接部と、がその円周面に沿って形成されている回転体、
この回転体の回転を停止拘束するためのストッパと、このストッパがそのストッパ機能を果たす障害となる外力によって、その抑制状態に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段と、が設けられている回転体制御ユニット、
を有する回転体制御機構によって、回転体の回転半径と略同一の半径の円周上を回転体がストッパと対向して回転しているときに、この回転体の回転半径より大きく設定された当接部（回転体の突起部分に設けられた当接部）において、ストッパと回転体とが当接し、その作用によってストッパに外力が働いてストッパが抑制状態に反抗した状態となるので、この状態を検知した第１出力手段が信号を出力することから、かかる信号に基づいて回転体とストッパとの相対的位置関係を検出することができる。
【００２０】
すなわち、従来は、回転体とストッパとの相対的位置関係を検出するために、ホールＩＣ等の位置センサーを設けて回転体の位置を常時監視していたものであるが、本発明によれば、回転体とストッパとの相互作用によって、ある特定の位置に回転体がきたときにストッパの変化を捉えてその変化を電気信号に変換するという、一時的な電気信号の検出のみで回転体とストッパとの相対的位置関係を検出することができる。従って、回転体とストッパとの相互の機械的作用によって監視に要する部品費や部品点数を少なくしてコストダウンを図ることができるとともに、一時的な電気信号の検出のみによって電力消費の無駄を避け、省エネに貢献することができる。
【００２１】
ここで、回転体はストッパと「対向して」回転するものであるが、これは、回転体がストッパと摺接して回転する場合のみならず、回転体とストッパとの間に間隙を設けた状態で回転する場合を含む。回転体がストッパと摺接して回転する場合には、回転体は、ストッパからも回転抑制作用を受け、回転体とストッパとの磨耗によって、回転体やストッパが劣化しまうことが懸念されるが、回転体とストッパとの間に間隙を設けた状態で回転する場合には、ストッパが回転体の当接部に当接するのは一瞬に過ぎないため、回転体やストッパの磨耗劣化を防ぐことができ、ひいては、ストッパ先端部の磨耗によって、ストッパが回転体の当接部に達したことを検知するスイッチとしての機能の感度が鈍くなって、スイッチの寿命が短くなるという欠点も防ぐことができる。また、回転体がストッパと摺接して回転する場合には、回転体の動作時に、振動によるストッパのスイッチ機能が誤動作してしまうことが懸念されるが、回転体とストッパとの間に間隙を設けた状態で対向して回転することで、かかる誤動作を防止できスイッチ機能の安定性を図ることができる。
【００２２】
また、ストッパと当接する当接部は、「回転体の回転半径より大きく設定」されて回転体から突設されていればよく、その位置やその形状の如何は問わない。例えば、ストッパの磨耗をより少なくすべく丸みを帯びた形状であっても構わないし、ドラムロックの確実性を向上すべく十分な高さのある台形形状であっても構わない。このように、回転体から突設する部分（当接部）を設けておくことによって、かかる当接部をストッパに状態変化を与えてストッパがその抑制状態に反抗した状態となるためのトリガーとして機能させることができる。
【００２３】
また、かかる当接部は、ストッパの磨耗防止と回転体の停止拘束の確実性という相反する技術的課題を解決している。すなわち、より確実に回転体を停止拘束させようとすると、ストッパを回転体の周面により強く押し付ける必要があるため磨耗劣化を更に進行させることになり、その一方で、ストッパの磨耗劣化を避けようとすると、ストッパを回転体の周面に軽く接触させた状態で回転体を微速回転させる必要があるため回転体の停止拘束の確実性が欠如することになる。そこで、回転体に当接部を設けることによって、係合状態にないときは、ストッパと回転体とを強く押し付けないでストッパの磨耗劣化を防止するとともに、係合状態にあるときは、回転体から突設している分だけ回転体とストッパとの位置関係（回転体の回転半径方向の位置関係）が小さくなり、回転体の停止拘束の確実性を図ることができることとなるので、嵌合部品の磨耗劣化と回転体の停止拘束の確実性欠如の課題を解決することができる。
【００２４】
さらに、「その抑制状態に反抗した状態」とは、ストッパの動きを抑制する状態に逆らって動作した状態をいう。より具体的には、回転体制御ユニットからストッパが突出し、ストッパの動きが完全に抑制された状態において、外力が働いた結果、ストッパが係合部から離脱する方向に動作し、すなわちその抑制状態に逆らって動作した状態をいう。例えば、コイルバネにおいて、コイルの全長が伸びる方向に作用する復帰力を利用して予めストッパの抑制状態を保持しておき、ストッパの動作に起因してコイルの全長が縮んだ場合に上述の反抗状態に遷移するような構成であってもよいし、また、コイルの径が大きくなるように作用する復帰力を利用して予めストッパの抑制状態を保持しておき、ストッパの動作に起因してコイルの径が小さくなった場合に上述の反抗状態に遷移するような構成であってもよく、その構成態様の如何は問わない。
【００２５】
（２） 前記ストッパが前記当接部に達したときに、前記回転体を所定量回転させて、当該ストッパを前記係合部に係合して当該回転体を停止拘束することを特徴とする回転体制御機構。
【００２６】
本発明によれば、当接部と係合部とがその円周面に沿って形成されている回転体において、当接部と係合部との位置関係（直線距離、円周、円周角等）に応じた所定量を予め設定しておくことで、ストッパが当接部に達したときに、回転体を所定量だけ回転させることによって、ストッパが回転体の係合部と係合することができる位置に相対移動するので、ストッパを係合部に係合して回転体を停止拘束するという回転体の位置決め制御が可能になる。
【００２７】
すなわち、ストッパが当接部に達したときには、前記（１）の発明によって、第１出力手段から信号が出力されることとなるが、この信号を検出することによって、ある特定の位置に回転体がきたことが検知でき、その特定の位置から予め設定された所定量だけ回転体を回転させればよいという位置決め制御が可能となる。
【００２８】
従って、回転体の回転を停止拘束する回転体抑制ユニットの第１出力手段からの位置検出信号を利用して、回転体と回転体抑制ユニットのストッパとの相対的位置関係を検出し、定位置で回転体を停止することができるようになる。
【００２９】
（３） 前記回転体制御ユニットには、前記回転体から前記ストッパを離脱する方向に移動させる解除手段が設けられており、前記ストッパが前記当接部に達したときに、前記解除手段を作動させる一方、前記回転体を所定量回転させて前記ストッパが前記係合部に達したときに、前記解除手段を作動状態から段階的に非作動状態にして、前記ストッパを前記係合部に係合して前記回転体を停止拘束することを特徴とする回転体制御機構。
【００３０】
本発明によれば、回転体からストッパを離脱する方向に移動させることが可能な解除手段を回転体制御ユニットに設け、ストッパが当接部に達したときに解除手段を作動させる一方で、ストッパが係合部に達したときに作動状態にある解除手段を段階的に非作動状態に遷移させることによって回転体を停止拘束することから、回転体の係合部とストッパとを係合させる回転体の停止拘束体制に入る前に、解除手段によって一旦ストッパを回転体から離脱させておき、ストッパが係合部に達したときにストッパを徐々に回転体の方向に推進させることで、ストッパの突出による破壊防止及びノイズ防止を図ることができる。
【００３１】
（４） 前記回転体制御ユニットには、前記ストッパが前記回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力する第２出力手段が設けられており、前記第１出力手段と前記第２出力手段とから出力された信号状態に基づいて、前記回転体制御ユニットと前記ストッパとの相対的位置関係を求め得ることを特徴とする回転体制御機構。
【００３２】
本発明によれば、回転体制御ユニットに設けられた第１出力手段と第２出力手段から出力された信号状態（オン・オフ状態）に基づいて、回転体制御ユニットとストッパとの相対的位置関係を求めることができるので、特別な位置検出装置を用いる必要がなく、部品点数の削減やコストダウンに貢献することができる。
【００３３】
ここで、第２出力手段は、ストッパが回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力するものであるが、「回転体の回転を抑制し得る状態」とは、ストッパが回転体から離脱されている状態（リリース状態）以外の状態、すなわち、ストッパと回転体とが係合している状態（ロック状態）は勿論のこと、ストッパが回転体の当接部に到達している状態（ロック準備状態）や、ストッパが回転体に非接触或いは接触（摺接）しており、回転体がストッパと対向して微速回転している状態（ロック前状態）を含むものである。
【００３４】
（５） 回転体を停止拘束するストッパと、前記ストッパを回転体の円周面に突出させる方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢を解除して、回転体から前記ストッパを離脱する方向に移動させる解除手段と、前記ストッパが前記付勢手段の付勢に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段と、前記ストッパが前記回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力する第２出力手段と、が設けられた回転体制御ユニットであって、前記第１出力手段と前記第２出力手段とからの信号状態に基づいて、前記ストッパと回転体との相対的位置関係を求め得ることを特徴とする回転体制御ユニット。
【００３５】
本発明によれば、回転体制御ユニットに設けられた第１出力手段と第２出力手段とからの信号状態（オン・オフ状態）に基づいて、ストッパと回転体との相対的位置関係を求めることができるようにしたから、特別な位置検出装置を用いることなく位置検出を行うことができるとともに、ストッパを係合部に係合して回転体を停止拘束するという回転体の位置決め制御が可能になる。
【００３６】
（６） 回転体とストッパとが係合する係合領域と、この係合領域の両端に配設され、回転体とストッパとが当接する当接領域と、回転体の円周に沿って回転体とストッパとが対向する対向領域と、が回転体の円周方向に形成されており、前記対向領域を移動するストッパが当該対向領域から前記当接領域に達したときに所定の位置で回転体を一旦停止させ、当該当接領域から前記係合領域まで回転体を再び回転させた後に、ストッパを前記係合領域に係合して回転体を停止拘束することを特徴とする回転体の制御方法。
【００３７】
本発明によれば、係合領域と、当接領域と、対向領域と、が円周方向に形成された回転体を用いた回転体の制御方法を提供することによって、回転体の位置決め制御が可能になる。
【００３８】
ここで、係合領域におけるストッパの状態は前述のロック状態に、当接領域におけるストッパの状態は前述のロック準備状態に、対向領域におけるストッパの状態は前述のロック前状態に相当する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００４０】
［回転体制御機構の外観構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の外観図である。
【００４１】
図１において、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構は、円盤形状であって不動の固定板１０１と、固定板１０１の中心軸を回転軸とし、固定板１０１と向かい合って回転する回転ドラム１０２と、固定板１０１に固定設置された回転体制御ユニット１０５と、から構成されている。そして、回転ドラム１０２には、その円周方向に係合部１０３が、その係合部１０３の両端に当接部１０４が、形成されている。また、回転体制御ユニット１０５には、回転ドラム１０２を停止拘束するためのストッパ１０６が設けられている。
【００４２】
回転ドラム１０２は、上位装置（例えば洗濯機）に備えられた回転ドラム駆動用モータによって回転するものであり、その回転スピード、回転時間等の各パラメータは、プログラムによって任意に設定可能である。また、これらのパラメータは、回転体制御ユニット１０５から出力される電気信号に基づいて変更される。また、かかる上位装置に備えられた制御回路には、上述したプログラムを記憶するＲＯＭ，ＲＡＭや、各種情報処理を行うＣＰＵなどが設けられており、スイッチの出力信号の検知や位置決め制御などもＣＰＵで行われることになる。
【００４３】
回転ドラム１０２に形成された係合部１０３は、回転体制御ユニット１０５に設けられたストッパ１０６と係合することによって、回転ドラム１０２を停止拘束する役割を担うものである。そして、この係合部１０３の両端に形成された当接部１０４は、回転ドラム１０２の回転半径より大きくなるように凸状に設定されており、ストッパ１０６と回転ドラム１０２との間隙がある状態又は摺接状態で回転ドラム１０２が回転した場合には、ストッパ１０６の先端と当接するように形成されている。なお、係合部１０３は、その両端に形成された凸状の当接部１０４によって凹状を形成しており、図２においては、回転ドラム１０２の円周面の一部をその凹面としているが、これに限らず、回転ドラムの円周面に凹状部分を設け、かかる凹状部分と凸状の当接部１０４とによって凹面を更に深い位置にすることもできる。
【００４４】
図２に示すように、回転ドラム１０２には、回転ドラム１０２とストッパ１０６とが係合する係合領域２０１と、この係合領域２０１の両端に配設され、回転ドラム１０２とストッパ１０６とが当接する当接領域２０２と、回転ドラム１０２の円周に沿って回転ドラム１０２とストッパ１０６とが対向する対向領域２０３と、がその円周方向に形成されている。
【００４５】
回転体制御ユニット１０５に設けられたストッパ１０６は、回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態で抑制状態となり、当接部１０４と当接した場合に、その作用によって回転体制御ユニット１０５に押し込まれるような構造となっている。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラム１０２の回転時の外観図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラム１０２が停止拘束された状態の外観図である。なお、図中の符号は、図１に示す符号と同じ構成要素であるため、その説明を省略する。
【００４７】
図３及び図４において、回転ドラム１０２が回転している最中は、ストッパ１０６と当接部１０４が当接して回転の妨げとならないように、ストッパ１０６は回転体制御ユニット１０５の中に収納されて、リリース状態にある（図３参照）。一方で、回転ドラム１０２を停止拘束する際には、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出してドラムロックを行い、ロック状態にある（図４参照）。なお、図４において、ストッパ１０６がドラムロックをしている様子を側面から見た図を図５に示す。図４及び図５によれば、係合部１０３とストッパ１０６とが係合することによってドラムロックを実現しているのがわかる。
【００４８】
なお、図４及び図５によれば、係合部１０３とストッパ１０６とは嵌合状態にあるが、本発明の効果の妨げにならない範囲において、係合部１０３にあそびをもたせて係合状態にすることができる。これより、本発明の実施の形態に係る回転制御機構は、回転ドラム１０２がドラムロック時の定位置よりも多少ずれた場合であっても、そのずれを補正する効果を奏するものとなる。
【００４９】
［回転体制御ユニットの内部構造］
図６は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の内部構造を示す図である。
【００５０】
図６において、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５は、回転ドラム１０２を停止拘束するストッパ１０６と、ストッパ１０６を回転ドラム１０２の円周面に突出させる方向に付勢する付勢手段として機能し、ストッパ１０６の抑制状態を作り出すためのコイルバネ１０７と、ストッパ１０６がその抑制状態に反抗した状態にあるときに導通状態を示すオン信号を出力するスイッチ１０８と、から構成されている。
【００５１】
コイルバネ１０７は、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出するような方向に常時復帰力が働いている。なお、コイルバネ１０７は、種類・大きさ・材質の如何を問わないのは勿論のこと、本発明の効果の妨げとならず、ストッパ１０６の抑制状態を作り出すことができるものであれば、如何なるものであっても代替可能である。例えば、図７に示すように、フェライト磁石、ネオジム磁石、ＳｍＣｏ磁石等の産業用マグネット１０７ａ，１０７ｂを、ストッパ１０６と回転体制御ユニット１０５の所定の位置に取り付け、両者の斥力によってストッパ１０６の抑制状態を作り出すようにしてもよい。
【００５２】
スイッチ１０８は、第１出力手段の一態様となるものであり、可動接片１０８ａと固定接片１０８ｂとからなる。この可動接片１０８ａは、ストッパ１０６が最大限に突出した状態では固定接片１０８ｂと非接触状態になっており、ストッパ１０６に外力が加わり、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５の内部に押し込まれた場合、またはカム駆動用モータ１１４によりストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５に引き込んだ場合に、接触状態に遷移するような構成になっている。
【００５３】
［回転体制御ユニットの内部構造］
次に、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の内部構造について、図８を用いて説明する。
【００５４】
図８において、回転体制御ユニット１０５の内部には、上述したスイッチ１０８と、第２出力手段の一態様となるスイッチ１０９と、そのスイッチ１０９がオンする契機となる下段カム１１０と、ストッパ１０６の直線的な往復運動を実現せしめる上段カム１１１と、下段カム１１０及び上段カム１１１を連結して回転させるための動力伝達部１１２と、スイッチ１０８からの出力を取り出すための端子１１３ａ及び端子１１３ｂと、スイッチ１０９からの出力を取り出すための端子１１３ｄ及び端子１１３ｅと、動力伝達部１１２に電力を供給するための端子１１３ｃ及び端子１１３ｅと、から構成されている。
【００５５】
スイッチ１０９は、可動接片１０９ａと固定接片１０９ｂとからなり、双方が接触状態のときに導通状態を示すオン信号を出力するものとなっている。また、円盤形状をした下段カム１１０には凹部１１０ａが設けられている。
【００５６】
ここで、下段カム１１０は、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が常時接触した状態で回転動作を行う。すなわち、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａの部分と接触しているときには、可動接片１０９ａと固定接片１０９ｂとは非接触状態となっており、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触しているときには、可動接片１０９ａと固定接片１０９ｂとは接触状態となっている。従って、下段カム１１０が回転することによって、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａの部分と接触している状態から、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に遷移したときに、スイッチ１０９はオン信号（例えば１ボルト）を出力することが可能となる。そして、この電気信号の有無を検知することによって、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５内に引き込む動作を停止する、といったストッパ１０６の引き込み動作量を決定することができる。
【００５７】
上段カム１１１には、ストッパ１０６とリンクするための突起部１１１ａが形成されている。この突起部１１１ａは、上段カム１１１の中心軸を中心として回転動作を行うものである。
【００５８】
図９は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５における動力伝達部１１２の内部構造を示す図である。
【００５９】
図９において、動力伝達部１１２には、カム駆動用モータの回転と連結して回転する歯車１１２ａと、歯車１１２ａから回転動力が伝達される歯車１１２ｂと、歯車１１２ｂから回転動力が伝達される歯車１１２ｃと、歯車１１２ｃから回転動力が伝達される歯車１１２ｄと、歯車１１２ｄから回転動力が伝達される歯車１１２ｅと、歯車１１２ｅから回転動力が伝達され、下段カム１１０及び上段カム１１１と連結して回転する歯車１１２ｆと、が設けられている。カム駆動用モータの回転動力は、これらの歯車を介して速度変換を行いながら歯車１１２ｆの回転軸（出力軸）に伝達されることとなる。
【００６０】
ここで、図９では、回転動力を伝達する機械要素として、回転できる２軸に固定する剛体に凹凸面（歯）を設け、一方の凸面が他方の凹面に次々に入り込んで、すべり接触を行うことによって片方の軸から他方の軸に回転動力を伝達する歯車を採用しているが、本発明はこれに限られることなく、例えば、ローラーチェーン、ベルト、ロープ、摩擦車等、回転動力を伝達できる機械要素であれば如何なるものであっても構わない。また、図９では、回転動力を伝達する歯車として平歯車を採用しているが、本発明はこれに限られることなく、はすば歯車、まがりばかさ歯車、ウォームギア、ハイポイトギア等、如何なる種類の歯車であっても構わない。
【００６１】
なお、カム駆動用モータは、上述のとおり、回転体制御ユニット１０５に設けられた端子１１３ｃ及び端子１１３ｅ（図８参照）からの電力供給を受けることによって、歯車１１２ａに回転動力を伝達するものであるが、本発明においては、同期モータ等のアナログ的に回転するモータであってもよいし、ステッピングモータ等のデジタル的に回転するモータであってもよい。
【００６２】
［回転体制御ユニットの展開側面図］
図１０は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の展開側面図である。すなわち、図１０は、図９において、歯車１１２ａ、歯車１１２ｂ、歯車１１２ｃ、歯車１１２ｄ、歯車１１２ｅ、歯車１１２ｆの中心軸を結んだ折れ線を一直線に展開し、回転体制御ユニット１０５の側面断面から観察したものである。なお、図中の符号は、図８及び図９に示す符号と同じ構成要素であるため、その説明を省略する。
【００６３】
図１０によれば、カム駆動用モータから歯車１１２ａ、歯車１１２ｂ、歯車１１２ｃ、歯車１１２ｄ、歯車１１２ｅ、歯車１１２ｆへと順々に回転動力が伝達されていく様子を一見して把握することができる。
【００６４】
［回転体制御ユニットの電気的構成］
図１１は、本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニット１０５の電気的構成を示す回路図である。
【００６５】
図１１において、回転体制御ユニット１０５には、コイルバネ１０７の付勢を解除して、回転ドラム１０２からストッパ１０６を離脱する方向に移動させることが可能な解除手段としてのカム駆動用モータ１１４が設けられ、このカム駆動用モータ１１４の一端は端子１１３ｃに接続されており、カム駆動用モータ１１４の他端は端子１１３ｅ及びスイッチ１０９の一端に接続されている。また、スイッチ１０９の一端は端子１１３ｅに接続されており、スイッチ１０９の他端は端子１１３ｄに接続されている。さらに、スイッチ１０８の一端は端子１１３ａに接続されており、スイッチ１０８の他端は端子１１３ｂに接続されている。
【００６６】
スイッチ１０８は、ストッパ１０６の動きによってオン・オフするように構成されている（図６参照）。例えば、端子１１３ａと端子１１３ｂとの間に所定の電圧を常時印加しておき、ストッパ１０６がその抑制状態に反抗した状態になってスイッチ１０８がオンしたときに、両端子を含む閉ループが形成されたことに起因して流れる電流を検知することによって、ストッパ１０６に外力が加わったこと（ストッパ１０６の先端が当接部１０４（図３参照）に当接したこと）を検知することができる。
【００６７】
また、スイッチ１０９は、下段カム１１０の動きによってオン・オフするように構成されている（図８参照）。例えば、端子１１３ｃと端子１１３ｄとの間に所定の電圧を常時印加しておき、下段カム１１０の動きによってスイッチ１０９がオンしたときに、両端子を含む閉ループが形成されたことに起因して流れる電流を検知することによって、ストッパ１０６と回転体制御ユニット１０５との相対的位置関係を検出することができ、ひいては、この電流を検知後、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５内に引き込む動作を停止する、といったストッパ１０６の引き込み動作量を決定することができる。
【００６８】
［タイミングチャート］
図１２は、ストッパ１０６の動作位置と、スイッチ１０８とスイッチ１０９より出力される電気信号と、の関係を示すタイミングチャートである。
【００６９】
図１２において、上段はスイッチ１０８より出力される電気信号、中段はスイッチ１０９より出力される電気信号、下段はストッパ１０６の動作位置を示す。なお、下段に示すストッパ１０６の動作位置については、回転体制御ユニット１０５に最大限に引き込まれた状態が最小値となり、回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態が最大値となるものとする。
【００７０】
まず、ストッパ１０６は、コイルバネ１０７の復帰力によって回転体制御ユニット１０５から突出し始める。このとき、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ内にあることから、スイッチ１０９はオフ状態を維持している。一方で、ストッパ１０６は回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態ではないので、スイッチ１０８はオン状態である（領域Ｄ１：リリース状態）。
【００７１】
次いで、コイルバネ１０７の復帰力によってストッパ１０６が更に突出し、所定量だけ動作した後、スイッチ１０９がオフ状態からオン状態に遷移する。より具体的には、図８を用いて上述したように、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａの部分と接触している状態から、可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に遷移することによって、スイッチ１０９はオン状態に遷移する。一方で、ストッパ１０６は回転体制御ユニット１０５から最大限に突出した状態ではないので、スイッチ１０８はオン状態である（領域Ｄ２：リリース状態→ロック前状態の段階）。
【００７２】
次いで、コイルバネ１０７の復帰力によってストッパ１０６が最大限に突出した状態になると、スイッチ１０８がオン状態からオフ状態に遷移する。より具体的には、今までストッパ１０６からの作用によって固定接片１０８ｂに押圧されていたスイッチ１０８の可動接片１０８ａが、固定接片１０８ｂから離れることによって、スイッチ１０８はオフ状態に遷移する。一方で、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に変わりはないことから、スイッチ１０９は依然としてオン状態である（領域Ｄ３：ロック前状態）。
【００７３】
次いで、回転ドラム１０２がストッパ１０６と対向しているときに、このストッパ１０６と回転ドラム１０２に形成された当接部１０４とが当接し、その作用によってストッパ１０６に外力が働いてストッパ１０６が抑制状態に反抗した状態になると、スイッチ１０８がオフ状態からオン状態に遷移する。より具体的には、領域Ｄ３において、固定接片１０８ｂから離れていたスイッチ１０８の可動接片１０８ａが、回転体制御ユニット１０５内に押し込まれたストッパ１０６からの作用によって再び固定接片１０８ｂに押圧されることによって、スイッチ１０８はオフ状態からオン状態に遷移する。一方で、スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａ以外の部分と接触している状態に変わりはないことから、スイッチ１０９は依然としてオン状態である（領域Ｄ４：ロック準備状態）。
【００７４】
最後に、領域Ｄ４においてスイッチ１０９がオン状態であることを示す電気信号を検知した後、回転ドラム１０２が所定量だけ回転して停止し、回転ドラム１０２の係合部１０３とストッパ１０６とを係合させる。このとき、スイッチ１０９は依然としてオン状態である。また、ストッパ１０６がコイルバネの付勢力により係合部１０３と係合するのでスイッチ１０８は再びオフ状態となる（領域Ｄ５）。
【００７５】
ここで、カム駆動用モータ１１４を用いて、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５内に引き込む場合には、スイッチ１０９がオフ状態となった時点での電気信号（オフ信号）を検知し、ストッパ１０６の引き込み停止位置を把握することができる。なお、以上の説明においては、ストッパ１０６が最大限突出した状態で、ストッパ１０６が回転ドラム１０２に非接触のまま、回転ドラム１０２がストッパ１０６と対向して微速回転している状態（ロック前状態）を示したが、本発明においては、ストッパ１０６が最大限突出できずに回転ドラム１０２の円周面と接触した状態で、回転ドラム１０２がストッパ１０６と摺接して対向したまま、回転ドラム１０２とストッパ１０６とが摺動して微速回転することもできる。この場合には、図６において、ストッパ１０６が最大限突出した状態でなくともスイッチ１０８がオンしないように、スイッチ１０８に遊びを持たせておく必要がある。
【００７６】
［動作の流れ］
図１３は、本発明の実施の形態に係る回転制御機構の具体的な動作の流れを示すフローチャートである。
【００７７】
図１３において、最初に、回転ドラム１０２はリリース状態にある（ステップＳ１３１）。より具体的には、ストッパ１０６は、回転体制御ユニット１０５に最大限に引き込まれた状態になっている。このとき、スイッチ１０９はオフ状態となっている一方で、スイッチ１０８はオン状態となっている。これより、回転体制御ユニット１０５の上位装置（例えば洗濯機）は、かかる信号状態を認識しながら動作することによって、回転ドラム１０２の高速回転中にストッパ１０６が当接部に当接し、ストッパ１０６が破損する、といった誤動作を防止することができ、ひいては回転動作の安定性を増すことができる。
【００７８】
次いで、回転ドラム１０２の高速回転（例えば洗濯）が終了し、回転ドラム１０２が一旦停止する（ステップＳ１３２）。これより、本発明の実施の形態に係る回転制御機構が機能することによって、回転ドラム１０２の停止拘束が行われる（ステップＳ１３３〜ステップＳ１３９）。
【００７９】
まず、ストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出する（ステップＳ１３３）。より具体的には、カム駆動用モータ１１４に電力が供給され、図９において説明したように上段カム１１１に回転動力が伝達される。そして、上段カム１１１の回転動作に伴い、突起部１１１ａが上段カム１１１の中心軸を中心として回転動作を行うことによって、突起部１１１ａにリンクされたストッパ１０６が回転体制御ユニット１０５から突出する。
【００８０】
なお、この際スイッチ１０９の可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａから出るまでの間は、カム駆動用モータ１１４による回転動力を利用し、この可動接片１０９ａの凸部が下段カム１１０の凹部１１０ａから出た後は、コイルバネ１０７の復帰力を利用してストッパ１０６を突出させるなど、コイルバネ１０７の復帰力を利用して効果的にストッパ１０６を突出させるようにしてもよい。
【００８１】
次いで、ストッパ１０６を突出できるところまで突出させた後、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知する（ステップＳ１３４）。スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されていない場合には、図１２の領域Ｄ３に示すように、ストッパ１０６は最大限に突出した状態にあり、回転ドラム１０２の当接部１０４に当接していないこととなる。従って、かかる場合には、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されるまで、回転ドラム１０２を円周方向に微速回転させる（ステップＳ１３５）。
【００８２】
そして、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１３６）、このオン信号が出力されていない場合には、ステップＳ１３５に戻って更に微速回転を継続する。一方で、このオン信号が出力された場合、すなわちストッパ１０６が回転ドラム１０２の当接部１０４と当接した場合には、その位置から所定量だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１３７）、ストッパ１０６と回転ドラム１０２の係合部１０３とがコイルバネ１０７の復帰力により係合し、回転ドラム１０２を停止拘束することができる。なお、ステップＳ１３７における回転ドラム１０２を所定量だけ回転させることについては、図１４を用いて後述する。
【００８３】
一方で、上述したステップＳ１３４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力された場合には、ストッパ１０６と回転ドラム１０２の当接部１０４とが当接したこととなる。従って、かかる場合には、その位置から所定量だけ回転ドラム１０２を回転させる（ステップＳ１３８）。なお、ステップＳ１３８における回転ドラム１０２を所定量だけ回転させることについても、上記同様、図１４を用いて後述する。
【００８４】
次いで、ステップＳ１３８の回転動作が完了した後、回転ドラム１０２がロックされているか否かを検知する（ステップＳ１３９）。より具体的には、例えば、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２が全く動かないようであれば、コイルバネ１０７の復帰力を利用してストッパ１０６と回転ドラム１０２の係合部１０３とが係合し、回転ドラム１０２の停止拘束が完了したことになる。
【００８５】
一方で、このステップＳ１３９において、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２がスムーズに回転するようであれば、当接部１０４に当接していたストッパ１０６は、回転ドラム１０２を停止拘束する係合部１０３がある方向とは逆の方向に回転したことが分かる。
【００８６】
そのため、かかる場合には、処理をステップＳ１３５に戻した上でドラムロックを行う。すなわち、回転ドラム１０２をそのまま微速回転させ（ステップＳ１３５）、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１３６）、このオン信号が出力された場合にはその位置から所定量だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１３７）、回転ドラム１０２を停止拘束する。
【００８７】
以上説明した動作によれば、コストアップに繋がる半導体素子を用いた洗濯機主導の制御機構を採用していないにも拘わらず、ドラムロックを行うストッパ１０６の寿命が短くなるのを防ぎつつ、確実にドラムロックを行うことが可能となる。
【００８８】
［回転ドラムの所定量回転］
図１４は、回転ドラム１０２を所定量だけ回転させるときの位置制御を説明するための図である。
【００８９】
図１４は、回転体制御ユニット１０５が複数の位置にある状態を便宜的に示したものであり、回転体制御ユニット１０５ａは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心（０極目）から反時計回りに３３０度回転した位置（３３極目）にあり、回転体制御ユニット１０５ｂは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心から反時計回りに３４０度回転した位置（３４極目）にあり、回転体制御ユニット１０５ｃは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心から反時計回りに３５０度回転した位置（３５極目）にあり、回転体制御ユニット１０５ｄは、回転ドラム１０２と対向して係合部１０３の中心から反時計回りに３６０度回転した位置（３６極目＝０極目）にある。
【００９０】
図１３に示すステップＳ１３４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されていない場合には、ストッパ１０６が最大限に突出した状態にある。すなわち、回転体制御ユニット１０５は、例えば１０５ａの位置、或いは１０５ｂの位置にあることになる。そして、回転ドラム１０２が時計回りに回転し、ストッパ１０６が当接部１０４に当接した場合、あと回転ドラム１０２が１０度（１極分）だけ時計回りに回転すれば（上述のステップＳ１３７）、回転体制御ユニット１０５は１０５ａの位置まで相対的に移動し、ストッパ１０６と係合部１０３は係合することとなる。また、仮に回転ドラム１０２が反時計回りに回転し、ストッパ１０６が当接部１０４に当接した場合、あと回転ドラム１０２が１０度（１極分）だけ反時計回りに回転すれば（上述のステップＳ１３７）、回転体制御ユニット１０５は１０５ａの位置まで相対的に移動し、ストッパ１０６と係合部１０３は係合することとなる。従って、図１３に示すステップＳ１３７でいう「所定量」とは、本発明の実施の形態においては回転角度１０度を意味する。なお、回転角度については、回転ドラム１０２を駆動するステッピングモータによって異なり、例えば、回転角度５度毎に回転するようなものなど、その回転角度は如何なるものであってもよい。
【００９１】
また、図１３に示すステップＳ１３４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力された場合には、ストッパ１０６と当接部１０４とが当接している状態にある。すなわち、回転体制御ユニット１０５は、例えば１０５ｃの位置にある。このとき、回転ドラム１０２を所定量（回転角度１０度）だけ回転させると（上述のステップＳ１３８）、回転体制御ユニット１０５は、１０５ｄの位置、或いは１０５ｂの位置に相対的に移動することになる。そして、上述したように、回転ドラム１０２がロックされているか否かを検知するステップが行われ（ステップＳ１３９）、回転体制御ユニット１０５が、１０５ｄの位置にあるときには、回転ドラム１０２の停止拘束が完了したことになる。一方で、回転体制御ユニット１０５が、１０５ｂの位置にあるときには、回転ドラム１０２はまだスムーズに回転するので、そのまま継続して反時計回りに微速回転が行われ（ステップＳ１３５）、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１３６）、このオン信号が出力された場合にはその位置から所定量（回転角度１０度）だけ回転ドラム１０２を反時計回りに回転させることによって（ステップＳ１３７）、回転体制御ユニット１０５は１０５ｄの位置まで相対的に移動させることができ、回転ドラム１０２を停止拘束することができる。
【００９２】
［変形例］
図１５は、本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の具体的な動作の変形例の流れを示すフローチャートである。
【００９３】
図１５において、ステップＳ１５１からステップＳ１５５のそれぞれの処理は、図１３を用いて上述したステップＳ１３１からステップＳ１３５と同様の処理であるので、説明を省略する。
【００９４】
ステップＳ１５６において、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し、このオン信号が出力されていない場合には、ステップＳ１５５に戻って更に微速回転を継続する。一方で、このオン信号が出力された場合、すなわちストッパ１０６が回転ドラム１０２の当接部１０４と当接した場合には、一旦回転ドラム１０２の回転を停止させ、カム駆動用モータ１１４を用いてストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５に引き込み回転ドラム１０２をリリース状態にする（ステップＳ１５７）。
【００９５】
次いで、その停止位置から所定量（回転角度１０度）だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１５８）、ストッパ１０６を回転ドラム１０２の係合部１０３と対向する位置まで相対移動させる。
【００９６】
次いで、ストッパ１０６がその対向位置にまで相対移動したら、カム駆動用モータ１１４を利用して、上段カム１１１とのリンクで回転体制御ユニット１０５からゆっくりと段階的にストッパ１０６を突出させ（ステップＳ１５９）、ストッパ１０６と係合部１０３とを徐々に係合させる。
【００９７】
また、図１５に示すステップＳ１５４において、スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力された場合には、ストッパ１０６と当接部１０４とが当接している状態にある。すなわち、回転体制御ユニット１０５は、例えば１０５ｂの位置（図１４参照）にある。かかる場合には、一旦回転ドラム１０２の回転を停止させ、カム駆動用モータ１１４を用いてストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５に引き込み回転ドラム１０２をリリース状態にする（ステップＳ１６０）。
【００９８】
次いで、その停止位置から所定量（回転角度１０度）だけ回転ドラム１０２を回転させることによって（ステップＳ１６１）、ストッパ１０６を回転ドラム１０２の係合部１０３と対向する位置まで相対移動させる。
【００９９】
次いで、ストッパ１０６がその対向位置にまで相対移動したら、カム駆動用モータ１１４を利用して、上段カム１１１とのリンクで回転体制御ユニット１０５からゆっくりと段階的にストッパ１０６を突出させ（ステップＳ１６２）、ストッパ１０６と係合部１０３とを徐々に係合させる。
【０１００】
次いで、ステップＳ１６２の突出動作が完了した後、回転ドラム１０２がロックされているか否かを検出する（ステップＳ１６３）。より具体的には、例えば、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２が全く動かないようであれば、コイルバネ１０７の復帰力を利用してストッパ１０６と回転ドラム１０２の係合部１０３とが係合し、回転ドラム１０２の停止拘束が完了したことになる。
【０１０１】
一方で、このステップＳ１６３において、回転ドラム１０２を微小回転させ、回転ドラム１０２がスムーズに回転するようであれば、当接部１０４に当接していたストッパ１０６は、回転ドラム１０２を停止拘束する係合部１０３がある方向とは逆の方向に回転したことが分かる。
【０１０２】
そのため、かかる場合には、処理をステップＳ１５５に戻した上でドラムロックを行う。すなわち、回転ドラム１０２をそのまま微速回転させ（ステップＳ１５５）、常時スイッチ１０８の導通状態を示すオン信号が出力されているか否かを検知し（ステップＳ１５６）、このオン信号が出力された場合には一旦回転ドラム１０２を停止させ、ストッパ１０６を回転体制御ユニット１０５に引き込むことによって回転ドラム１０２をリリース状態にし（ステップＳ１５７）、回転ドラム１０２を所定量だけ回転させ（ステップＳ１５８）、その後、ストッパ１０６を段階的に突出させることによってストッパ１０６と係合部１０３とを係合させる（ステップＳ１５９）。
【０１０３】
以上説明した動作の変形例によれば、ストッパ１０６をコイルバネ１０７の復帰力のみで係合部１０３と係合する際に生じるノイズ（衝突音）を防いだ上で、回転ドラム１０２を停止拘束することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コストアップに繋がる高価な半導体素子を用いて回転体の停止拘束を行う洗濯機主導の制御機構ではなく、実施容易かつ安価な機械的制御機構を採用しているにも拘わらず、ドラムロックを行う部品の磨耗劣化を最大限に防ぎつつ、確実にドラムロックを行うことが可能な回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法を提供することができる。
【０１０５】
また、本発明によれば、ドラムロックを行う部品と回転体が衝突する際に生じるノイズを防いだ上で（場合によっては衝突によるストッパの破壊を防いだ上で）、回転体を停止拘束することが可能な回転体制御機構、回転体制御ユニット及び回転体の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の外観図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラムの円周方向に形成された各領域の説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラムの回転時の外観図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構における回転ドラムが停止拘束された状態の外観図である。
【図５】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構におけるストッパがドラムロックをしている状態を示す側面図である。
【図６】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの内部構造を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構におけるストッパの抑制状態を作り出すための一例を示した図である。
【図８】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの内部構造を示す図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットにおける動力伝達部の内部構造を示す図である。
【図１０】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの展開側面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態に係る回転体制御ユニットの電気的構成を示す回路図である。
【図１２】 ストッパの動作位置と、スイッチより出力される電気信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】 本発明の実施の形態に係る回転制御機構の具体的な動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】 回転ドラムを所定量だけ回転させるときの位置制御を説明するための図である。
【図１５】 本発明の実施の形態に係る回転体制御機構の具体的な動作の変形例の流れを示すフローチャートである。
【図１６】 従来例に開示された発明に係る洗濯機の側面断面図である。
【図１７】 洗濯機側主導の制御機構において予め回転ドラムを所定の位置に停止させる手段の概略図である。
【符号の説明】
１０１ 固定板
１０２ 回転ドラム
１０３ 係合部
１０４ 当接部
１０５ 回転体制御ユニット
１０６ ストッパ
Ｐ ドラム回転の回転軸
Claims (6)
- 円周方向に係合部が形成された回転体と、前記回転体を停止拘束するストッパが設けられた回転体制御ユニットと、を有し、前記回転体が前記ストッパと対向して回転する最中に、当該ストッパが前記係合部に係合して当該回転体を停止拘束する抑制状態を有する回転体制御機構において、
前記回転体には、その回転体の回転半径より大きく設定され、前記ストッパと当接する当接部が、前記係合部の両端に形成されているとともに、
前記回転体制御ユニットには、前記ストッパが前記抑制状態に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段が設けられており、
前記回転体が前記ストッパと対向して回転し、当該ストッパが前記当接部に達したときに、前記第１出力手段から信号が出力されることを特徴とする回転体制御機構。 - 前記ストッパが前記当接部に達したときに、前記回転体を所定量回転させて、当該ストッパを前記係合部に係合して当該回転体を停止拘束することを特徴とする請求項１記載の回転体制御機構。
- 前記回転体制御ユニットには、前記回転体から前記ストッパを離脱する方向に移動させる解除手段が設けられており、
前記ストッパが前記当接部に達したときに、前記解除手段を作動させる一方、
前記回転体を所定量回転させて前記ストッパが前記係合部に達したときに、前記解除手段を作動状態から段階的に非作動状態にして、前記ストッパを前記係合部に係合して前記回転体を停止拘束することを特徴とする請求項１又は２記載の回転体制御機構。 - 前記回転体制御ユニットには、前記ストッパが前記回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力する第２出力手段が設けられており、
前記第１出力手段と前記第２出力手段とから出力された信号状態に基づいて、前記回転体制御ユニットと前記ストッパとの相対的位置関係を求め得ることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の回転体制御機構。 - 回転体を停止拘束するストッパと、前記ストッパを回転体の円周面に突出させる方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢を解除して、回転体から前記ストッパを離脱する方向に移動させる解除手段と、前記ストッパが前記付勢手段の付勢に反抗した状態にあるときに信号を出力する第１出力手段と、前記ストッパが前記回転体の回転を抑制し得る状態にあるときに信号を出力する第２出力手段と、が設けられた回転体制御ユニットであって、
前記第１出力手段と前記第２出力手段とからの信号状態に基づいて、前記ストッパと回転体との相対的位置関係を求め得ることを特徴とする回転体制御ユニット。 - 回転体とストッパとが係合する係合領域と、この係合領域の両端に配設され、回転体とストッパとが当接する当接領域と、回転体の円周に沿って回転体とストッパとが対向する対向領域と、が回転体の円周方向に形成されており、
前記対向領域を移動するストッパが当該対向領域から前記当接領域に達したときに所定の位置で回転体を一旦停止させ、当該当接領域から前記係合領域まで回転体を再び回転させた後に、ストッパを前記係合領域に係合して回転体を停止拘束することを特徴とする回転体の制御方法。
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