JP4631373B2 - Washing machine geared motor - Google Patents
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Description
本発明は、全自動洗濯機の排水弁やクラッチ装置等、機器に組み込まれた部品や機構を駆動する洗濯機のギヤードモータに関するものである。 The present invention relates washing machine drain valve or a clutch apparatus or the like, the Giyadomo motor of the washing machine for driving the parts and mechanisms incorporated in the device.
従来より、全自動洗濯機では洗いやすすぎの時と、排水や脱水の時に洗濯兼脱水槽の回転を自在にしたり拘束したりするクラッチ切替や排水弁の開閉にギヤードモータを使用している。 Conventionally, in a fully automatic washing machine, a geared motor is used for clutch switching and opening / closing of a drain valve to freely or restrain the rotation of a washing / dehydrating tub when draining or dewatering is too easy to wash.
このギヤードモータには、内部に動作ストロークまたは出力軸の回転角度に連動したクラッチ機構を内蔵したものもあるが、より安価に形成するためにクラッチ機構の代わりに出力軸に連動したカムの回転で、接点をオンオフさせて出力軸の回転角度を決定するものもある(例えば、特許文献1参照)。 Some geared motors have a built-in clutch mechanism that is linked to the operation stroke or the rotation angle of the output shaft. In some cases, the rotation angle of the output shaft is determined by turning on and off the contact (see, for example, Patent Document 1).
また最近の全自動洗濯機では、この接点の状態信号をマイクロコンピュータに入力し、プログラムによってモータの通電を入り切りするように構成されたものが多用されている。
この種のギヤードモータは、一般に洗濯兼脱水槽の底部に配置されているが、従来のギヤードモータの構成では、洗濯兼脱水槽に入った水の温度と周囲の雰囲気温度との温度差で結露した水滴や、給水ホースの設置時や洗い時の水の飛び散りなどでの水滴がギヤードモータに内部に侵入したり、ギヤードモータの内部で結露が発生したりするなどの課題があった。そして、水滴がギヤードモータ内の接点間に付着すると商用電源の高電圧と水の導電性により、接点が機械的にオフ状態になっているにもかかわらず電気的にオン状態になり、出力軸の回転位置を誤って検知し、正常なクラッチ操作や排水弁操作が行えなくなるという課題があった。 This type of geared motor is generally located at the bottom of the washing and dewatering tank, but in the conventional geared motor configuration, condensation occurs due to the temperature difference between the temperature of the water entering the washing and dewatering tank and the ambient ambient temperature. However, there are problems such as water droplets caused by water splashing or splashing of water when installing a water supply hose or washing, and entering the geared motor or causing condensation inside the geared motor. When water droplets adhere between the contacts in the geared motor, the high voltage of the commercial power supply and the conductivity of the water cause the contacts to turn on electrically even though they are mechanically turned off. There is a problem that the rotation position of the motor is erroneously detected, and normal clutch operation and drain valve operation cannot be performed.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、結露等で侵入した水滴に対して信頼性の高いギヤードモータを提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the conventional problems, and its object is to provide a highly reliable Giyadomo data against water droplets penetrated by condensation or the like.
前記従来の課題を解決するため、本発明のギヤードモータは、減速機構を介してモータで回転駆動される出力軸と、前記出力軸を一方向に回転規制する逆転防止機構と、前記出力軸に連結して回転すると共に永久磁石を装着したカムと、前記永久磁石に対向する位置に設置され磁力で開閉するリードスイッチとを備え、前記リードスイッチは所定の端子間隔を有するとともにその接点は防水構造とし、前記出力軸を回転させたときに前記永久磁石が回転移動するように構成し、前記永久磁石が所定の位置から所定の回転角度範囲内にあるときに前記リードスイッチの接点がON状態となるようにしたもので、出力軸の回転角度を検知するリードスイッチの接点に水滴が入ることなく、又リードスイッチの長い端子間隔によって水滴の影響を受けにくくなり高湿環境でも確実に回転角度を検知することができる。 In order to solve the conventional problem, a geared motor of the present invention includes an output shaft that is rotationally driven by a motor via a speed reduction mechanism, a reverse rotation prevention mechanism that restricts rotation of the output shaft in one direction, and an output shaft. The cam includes a cam that is connected and rotated and has a permanent magnet mounted thereon, and a reed switch that is installed at a position facing the permanent magnet and opens and closes by magnetic force, and the reed switch has a predetermined terminal interval and its contact point is waterproof. The permanent magnet is configured to rotate when the output shaft is rotated. When the permanent magnet is within a predetermined rotation angle range from a predetermined position, the contact of the reed switch is in an ON state. obtained by way made without water drops from entering the contact of the reed switch for detecting the rotation angle of the output shaft, also affected by the water drop by the long terminal spacings reed switch Even Nikuku becomes high-humidity environment can be detected reliably rotated angle.
本発明のギヤードモータとその制御装置は、複雑なクラッチ要素を含まず、出力軸の回転角度を検知する接点に水滴が付着することなく、またリードスイッチの端子も水滴の影響を受けにくい間隔を確保しているので、安価かつ高湿環境でも確実に動作することができる。 The geared motor and its control device according to the present invention do not include a complicated clutch element, so that water droplets do not adhere to the contact for detecting the rotation angle of the output shaft, and the reed switch terminals are also not easily affected by water droplets. Since it is secured, it can operate reliably even in an inexpensive and high humidity environment.
第1の発明は、減速機構を介してモータで回転駆動される出力軸と、前記出力軸を一方向に回転規制する逆転防止機構と、前記出力軸に連結して回転すると共に永久磁石を装着したカムと、前記永久磁石に対向する位置に設置され磁力で開閉するリードスイッチとを備え、前記リードスイッチは所定の端子間隔を有するとともにその接点は防水構造とし、前記出力軸を回転させたときに前記永久磁石が回転移動するように構成し、前記永久磁石が所定の位置から所定の回転角度範囲内にあるときに前記リードスイッチの接点がON状態となるようにしたので、出力軸の回転角度を検知するリードスイッチの接点に水滴が入ることなく、又リードスイッチの長い端子間隔によって水滴の影響を受けにくくなり高湿環境でも確実に回転角度を検知することができる。 The first invention includes an output shaft that is rotationally driven by a motor via a speed reduction mechanism, an anti-reverse mechanism that restricts the rotation of the output shaft in one direction, a rotation that is coupled to the output shaft, and a permanent magnet is mounted. And a reed switch that is installed at a position facing the permanent magnet and opens and closes by magnetic force. The reed switch has a predetermined terminal interval and its contact point is waterproof, and the output shaft is rotated. The permanent magnet is configured to rotate and the contact point of the reed switch is turned on when the permanent magnet is within a predetermined rotation angle range from a predetermined position. without water droplets from entering the contact of the reed switch for detecting the angle, also reliably detected rotation angle even in a high-humidity environment are less affected by water droplets by a long pin spacings reed switch Rukoto can.
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態におけるギヤードモータについて、図1〜3を用いて説明する。図1は、本実施の形態におけるギヤードモータの平面図、図2は、同ギヤードモータ1の分解斜視図である。
(Embodiment 1)
A geared motor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a geared motor according to the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the geared
図1、2において、1はギヤードモータであり、その出力軸9に連結された出力レバー2は、内蔵されたモータ7に通電することで一方向に回転する。6は図示しない制御装置と電気的に接続するための外部端子で、外部端子A〜C(6a、6b、6c)で構成されている。出力レバー2は、連結棒3を介して、例えば洗濯機のクラッチレバー4を支点5を中心にして回動操作するように構成されている。このとき回転角θへ出力レバー2を動かすことで、洗濯機のクラッチレバー4を操作して洗濯機の動作モードを切り替えることができる。また、元の状態に戻るには、出力レバー2を駆動時と同じ回転方向へさらに回転させて基準回転角θ0で停止させればよい。
1 and 2,
モータ7の回転軸7aは、端子7bから通電されることで回転する。モータ7の回転軸7aは、減速機構をなす減速歯車8a、8bを介して出力軸9の歯車部9aと噛み合い、モータ7の動力を出力軸9へ減速しながらトルクを増幅して伝達する。出力軸9には、出力レバー2が連結され、それに連結された連結棒3を操作する。
The rotating shaft 7a of the
また出力軸9の下部には、逆転を防止する逆転防止機構14のコイルバネ(図示せず)の端部が係合するスリット(図示せず)を持つ軸9bが設けられている。さらに出力軸9には、カム10が一体連結されており、出力レバー2の停止角度にあわせて永久磁石12を内蔵している。永久磁石12が所定角度に来た時にその磁力によって接点がオンするようにリードスイッチ11が対向設置されている。リードスイッチ11に内蔵された接点(図示せず)に接続された端子(図示せず)は、モータ端子7bとともに外部端子6に電気的に接続される。
A
出力軸9が回転すると、カム10と共に永久磁石12が回転移動することで、リードスイッチ11の接点が開閉する。その接点の動作図を図3に示す。すなわち、リードスイッチ11の接点は、基準回転角θ0に相当する角度0°を中心にON状態となり、それ以外の角度でOFF状態となる。これにより基準回転角θ0 を確実に検知できる。
When the output shaft 9 rotates, the
以上のように、本実施の形態によれば、複雑なクラッチ要素を含まず、出力軸9の回転角度を検知するリードスイッチ11の接点は、ガラス管の内部にあるので水滴が内部に入ることがない。また、リードスイッチ11の長い端子間隔によって小さな水滴が付着してもすぐに電気的に導通しないため、水滴の影響を受けにくくなり高湿環境でも確実に回転角度を検知することができるギヤードモータを実現できる。
As described above, according to the present embodiment, since the contact point of the
なお、本実施の形態では、減速歯車を8a、8bの2つとしているが所要の回転速度やトルクを得るために適宜組み合わせや歯車の数を替えることができる。また、リードスイッチ11の接点は角度0°を中心にON状態としているが、検知の必要な回転角度になるようにリードスイッチ11の位置か磁石12の位置を適宜設定することができる。
In this embodiment, two
(実施の形態2)
図4は、本発明の第2の実施の形態におけるギヤードモータの分解図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an exploded view of the geared motor according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態は、第1の実施の形態で述べたリードスイッチ11に代え、図4に示すようにカム10に設けられた凸部(図示せず)でマイクロスイッチ13のボタン13aを操作するようにしたもので、他の構成は上記実施の形態1と同じであり、詳細な説明は省略
する。
In this embodiment, instead of the
マイクロスイッチ13は、嵌合部をゴム等でシールしたケース13bの内部に配置された接点をもち、ボタン13aもゴム等でシールされている。マイクロスイッチ13の外部端子13cの相互間の間隔は約4mmで、内蔵されている接点の相互間の間隔(例えば1mm)の2倍以上である。また、出力軸9の回転角度とマイクロスイッチ13の接点の動作図は、第1の実施の形態で述べた図3と同じである。
The
以上のように、本実施の形態におけるギヤードモータ1によれば、出力軸9の回転角度を検知するマイクロスイッチ13の接点やその周辺には水滴が入ることがない。さらにマイクロスイッチ13の外部端子13cの相互間の間隔が大きいので、小さな水滴が付着してもすぐに電気的に導通することが無く、水滴の影響を受けにくいなり高湿環境でも確実に回転角度を検知することができる。
As described above, according to the geared
なお、本実施の形態では、出力軸9の回転角度の検知をマイクロスイッチ13で行っているが、嵌合部をゴム等でシールしたケースの内部に配置されたダイアフラム型接点をもち、その外部端子の間隔が約4mmの防水型タクトスイッチであってもよい。また、スイッチの接点は角度0°を中心にON状態としているが、検知の必要な回転角度に適宜設定することができる。あるいは、論理を正反対にして角度0°を中心にOFF状態に設定しても良い。
In the present embodiment, the rotation angle of the output shaft 9 is detected by the
(実施の形態3)
図5は、本発明の第3の実施の形態におけるギヤードモータの制御装置のブロック図、図6は、同制御回路内の電圧検知回路の回路図である。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a block diagram of a geared motor control device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of a voltage detection circuit in the control circuit.
なお、図5中の接点11aは、リードスイッチ11の接点やマイクロスイッチ13の接点を示している。モータ7は、接点11aとともに外部端子A〜C(6a、6b、6c)を介して制御装置19に接続されている。20はマイクロコンピュータで電源回路24から電源供給を受けて動作する。ギヤードモータ1を駆動する場合は、駆動回路21へ信号を出力しトライアック22をONにしてモータ7へ通電する。
Note that a contact 11 a in FIG. 5 indicates a contact of the
また、ギヤードモータ1の接点11aの動作は、外部端子6b、6cを通して電圧検知回路23で適宜信号処理後マイクロコンピュータ20の入力端子へViとして入力される。
The operation of the contact point 11a of the geared
図6に電圧検知回路23の具体例を示す。すなわち接点11aは、抵抗23aと抵抗23bの分圧回路に対して商用電源を入り切りするように直列に接続されている。抵抗23aと抵抗23bの接続点からダイオード23cで整流したのちマイクロコンピュータ20の入力端子へViとして入力される。ツェナ−ダイオード23dと抵抗23eはマイクロコンピュータ20の保護用であり必ずしも必要なものではない。
FIG. 6 shows a specific example of the
24aは直流電源であり、電源回路24を略等価的に示したもので一般にDC5Vである。この電圧検知回路23では、接点11aがOFF状態の時にマイクロコンピュータ20へ入力されるViは、直流電源24aのDC5Vに近い電圧である。接点11aがON状態になると抵抗23aと抵抗23bの分圧回路の電圧をダイオード23cで整流して重畳されるので商用電源の周期に同期してDC0VとDC5Vの脈流電圧波形がViとしてマイクロコンピュータ20へ入力される。ここで、この脈流電圧波形の最低電圧部がDC0Vより低くならないように、すなわち負電圧にならないように抵抗23aと抵抗23bの分圧比を設定する必要がある。
いずれにしても、接点11aがON、OFF切り替わることでマイクロコンピュータ20の入力端子へ入るViの状態が変化するので、これによってマイクロコンピュータ20は接点11aの状態を検知することができる。この電圧検知回路23は、部品点数が少なく安価に構成することができるが、抵抗23aと抵抗23bの抵抗値設定は数十kΩから数百kΩと高く設定する必要があり、これが接点間に付着した水滴の等価電気抵抗の影響を受けるとマイクロコンピュータ20の入力端子へ入る電圧Viを撹乱する原因となる。しかし、本実施の形態では、接点11aは、リードスイッチ11やマイクロスイッチ13が防水構造となっているので水滴の影響を受けることなく、確実にギヤードモータ1の回転角度を検知することができるものである。
In any case, since the state of Vi entering the input terminal of the
図7に、制御装置19が、ギヤードモータ1の出力軸9を基準回転角θ0まで動かす場合の動作フローチャートを示す。まずステップ30でモータ7へ通電し、ステップ31でマイクロコンピュータ20の入力端子に入力される電圧Viを判定する。電圧Viが判定値Vsより高ければ接点11aはOFF状態であるので、図3の接点の動作図に示すように出力軸9は基準回転角θ0まで到達していない。そのため再度ステップ30に戻ってモータ7へ通電を続ける。ステップ31で電圧Viが判定値Vsより低ければ接点11aはON状態であるので、出力軸9は基準回転角θ0まで到達したことになりステップ32へ移行してモータをOFFする。これでギヤードモータ1の出力軸9は、基準回転角θ0すなわち360゜(0゜)の初期状態で停止することができる。
7, the
なお、図1に示す回転角θまで出力レバー2(出力軸9)を動かすには、ギヤードモータ1の回転速度から導出される通電時間tを設定して、上記基準回転角θ0を基点に通電時間tだけモータ7へ通電すれば良い。
In order to move the output lever 2 (output shaft 9) to the rotation angle θ shown in FIG. 1, the energization time t derived from the rotation speed of the geared
また、本実施の形態では、接点11aについて1回路の例を示しているが、出力軸9を停止する角度の数に応じてカム10または永久磁石12と接点を増やし、増えた回路の分だけ同様の入出力処理を行うことで複数の出力軸9の停止角度を実現することもできる。
Further, in the present embodiment, an example of one circuit for the contact 11a is shown, but the number of contacts with the
以上のように、本発明にかかるギヤードモータとその制御装置は、内部接点に水滴が付着することなく、接点が接続された外部端子も水滴の影響を受けにくい間隔を確保しているので、高湿環境下でも確実に動作することができ、洗濯機等の機器の駆動装置として有用である。 As described above, the geared motor and the control device thereof according to the present invention ensure that the water droplets do not adhere to the internal contact and the external terminal to which the contact is connected is secured at an interval that is not easily affected by the water droplet. It can operate reliably even in a wet environment, and is useful as a driving device for equipment such as a washing machine.
1 ギヤードモータ
2 出力レバー
6 外部端子
7 モータ
8a、8b 減速歯車(減速機構)
9 出力軸
10 カム
11 リードスイッチ
12 永久磁石
14 逆転防止機構
DESCRIPTION OF
9
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