JP2004222969A

JP2004222969A - 洗濯機の排水制御装置

Info

Publication number: JP2004222969A
Application number: JP2003014429A
Authority: JP
Inventors: Mikio Hashimoto; 橋本　　幹夫
Original assignee: Mitsubishi Materials CMI Corp
Current assignee: Nidec Material Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】水溜槽の底部に取り付けられた排水弁をモータ駆動で開閉する洗濯機において、排水弁の開閉異常に確実に対処して信頼性を向上させる。
【解決手段】制御回路１０からのモータ回転信号Ｓ１を受けてモータ２の回転軸２ａを回転させるモータ駆動回路８を設け、排水弁の全開状態および閉状態を検知して回転完了信号Ｓ４を出力する検知回路９を設ける。回転完了信号Ｓ４を受けてモータ停止信号Ｓ２を出力する機能を制御回路１０に付加し、モータ停止信号Ｓ２を受けてモータ２の回転軸２ａを停止させる機能をモータ駆動回路８に付加する。モータ回転信号Ｓ１が出力されてから所定の時間が経過しても回転完了信号Ｓ４が入力されない場合にモータ初期化信号Ｓ３を出力する機能を制御回路１０に付加する。モータ初期化信号Ｓ３を受けてモータ２を初期化してその回転軸２ａを初期位置に戻す機能をモータ駆動回路８に付加する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溜槽の底部に取り付けられた排水弁をモータ駆動で開閉する家庭用・業務用の全自動洗濯機などに適用するに好適な洗濯機の排水制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の洗濯機の使用中においては、使用者が不注意で運転（洗浄運転、すすぎ運転、脱水運転）を切り換えたり、誤って電源を落としたりする場合があるほか、停電によって電源が落ちる場合も考えられる。こうした場合、排水弁を駆動するモータが予期せぬところで停止して排水弁に開閉異常が発生し、その後の動作が正常に行われなくなる危険性があるため、何らかの異常時対策を講じることが望ましい。
【０００３】
従来この異常時対策としては、中立リーフと２つのリーフとを備えたスイッチを設けておき、これら中立リーフ、リーフの接離に基づき、モータを回転させて排水弁の開閉動作を行う際に、モータの回転数をできるだけ上げて半回転の制御時間を短くすることにより、排水弁の開閉状態が異常となる確率を減らそうとする手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特公平４−３６０４０号公報（特許請求の範囲、第２頁右欄第３２〜３５行）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この手法では次のような不都合があった。
【０００６】
第１に、半回転の制御時間を短くしても、排水弁が開閉異常となる確率が減少するに過ぎず、運が悪ければ排水弁の開閉異常に対処できない点で不確実な対策であると言える。
【０００７】
第２に、開放指示用回路と閉成指示用回路とを切り換えるたびに中立リーフと２つのリーフとが一時的に接触するよう慎重に組み立てなければならないので、いきおい生産性が劣り、歩留まりも低下する。また、２つのリーフの他に中立リーフをも必要とするため部品点数が多く、コストが高騰するばかりか、故障が生じやすい。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、排水弁の開閉異常に確実に対処して信頼性を向上させるとともに、生産性と歩留まりを高め、コストを抑え、さらに故障の発生頻度を減らすことが可能な洗濯機の排水制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
まず、請求項１に記載の本発明は、モータ（２）の回転軸（２ａ）の回転角度に応じて排水弁（１３）を開閉する洗濯機の排水制御装置（１）において、モータ回転信号（Ｓ１）を出力する制御回路（１０）を有し、この制御回路からのモータ回転信号を受けて前記モータの回転軸を回転させるモータ駆動回路（８）を設け、前記モータの回転軸の回転角度に基づき、前記排水弁の全開状態および閉状態を検知して前記制御回路に回転完了信号（Ｓ４）を出力する検知回路（９）を設け、この検知回路からの回転完了信号を受けて前記モータ駆動回路にモータ停止信号（Ｓ２）を出力する機能を前記制御回路に付加し、この制御回路からのモータ停止信号を受けて前記モータの回転軸を停止させる機能を前記モータ駆動回路に付加し、モータ回転信号が出力されてから所定の時間（Ｔ）が経過しても回転完了信号が入力されない場合に前記モータ駆動回路にモータ初期化信号（Ｓ３）を出力する機能を前記制御回路に付加し、この制御回路からのモータ初期化信号を受けて前記モータを初期化してその回転軸を初期位置に戻す機能を前記モータ駆動回路に付加して構成される。ここで、モータの代表例としてはギヤードモータを挙げることができる。
【００１０】
こうした構成を採用することにより、洗濯機の使用中に使用者が不注意で運転を切り換えたりして排水弁に開閉異常が発生しても、その後の動作を正常に行うことができ、また、洗濯機の使用中に使用者が誤って電源を落としたり、停電によって電源が落ちたりしても、排水弁は常に閉状態からの開閉動作が保証されるように作用する。
【００１１】
また、請求項２に記載の本発明は、周縁部に凸部（３ａ）が形成された円形カム（３）を前記モータ（２）の回転軸（２ａ）に装着し、一対の接片（６、７）を互いに接離自在に支持して、その一方の接片（７）を前記円形カムの周縁部に当接させ、前記円形カムの回転に伴う前記一対の接片の接離に基づいて前記排水弁（１３）の全開状態および閉状態を検知するようにして構成される。かかる構成により、排水弁の全開状態および閉状態を検知するのに一対の接片のみで足りるため、２つのリーフの他に中立リーフをも必要とする従来の排水制御装置と比べて部品点数が少なくて済むように作用する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る洗濯機の排水制御装置の一実施形態を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその右側面図、（ｃ）はその底面図、
図２はＯＦＦ信号とＯＮ信号の入力状態を示すチャート図、
図３は円形カムの動きを示す図であって、（ａ）は初期位置の状態図、（ｂ）は半回転時（１８０°）の状態図、（ｃ）は１回転時（３６０°）の状態図である。
【００１３】
この洗濯機の排水制御装置１は、図１に示すように、ギヤードモータ２を有しており、ギヤードモータ２の回転軸２ａには円形カム３が装着されている。円形カム３の周縁部には、その半周（１８０°）にわたって凸部３ａが形成されており、円形カム３の上側には一対の接片６、７が互いに接離自在に配設されている。ここで、上側の接片６は中空で支持されており、下側の接片７は円形カム３の周縁部に当接している。そして、これらの接片６、７には検知回路９が接続されており、検知回路９には制御回路１０が接続されている。さらに、制御回路１０にはモータ駆動回路８が接続されている。なお、制御回路１０にはタイマー１０ａが内蔵されている。
【００１４】
また、ギヤードモータ２の回転軸２ａにはプーリー５が装着されており、プーリー５にはピン１２がギヤードモータ２の回転軸２ａから偏心して突設されている。ピン１２の上方には、図１（ｂ）に示すように、水溜槽１１の底部に取り付けられた排水弁１３が位置しており、排水弁１３は弁座１４および弁体１５を備えている。すなわち、水溜槽１１の底部には弁座１４が固着されており、弁座１４の下方には弁体１５がその昇降動作によって弁座１４に接離するように設けられている。さらに、弁体１５はワイヤ１６を介してピン１２に連結されている。
【００１５】
洗濯機の排水制御装置１は以上のような構成を有するので、水溜槽１１内の水をその底部から排出するときの動作は次のとおりである。
【００１６】
まず、図３（ａ）に示すように、ギヤードモータ２の回転軸２ａが初期位置（回転角度が０°の位置）にある状態で、制御回路１０はモータ駆動回路８にモータ回転信号Ｓ１を出力し、モータ駆動回路８はギヤードモータ２に通電を開始する。すると、ギヤードモータ２の回転軸２ａは初期位置から反時計方向（矢印Ｍ方向）に所定の回転数（例えば、５ｒｐｍ、６ｒｐｍなど）で回転し始める。その結果、プーリー５がピン１２とともに同方向に回転し、このピン１２に引っ張られる形で弁体１５が弁座１４から離れるため、排水弁１３が開き始めて水溜槽１１内の水が排出される。なお、このとき円形カム３も同方向に回転し始めるが、一対の接片６、７は開いた状態を維持する。
【００１７】
そして、ギヤードモータ２の回転軸２ａが１８０°回転して半回転位置（回転角度が１８０°の位置）に位置決めされると、図３（ｂ）に示すように、弁体１５を引っ張り下げているピン１２が下死点に達するので、排水弁１３は全開状態となる。それと同時に、下側の接片７が円形カム３の凸部３ａに押し上げられ、上側の接片６に接触して短絡するため、図２に示すように、検知回路９にＯＦＦ信号が入力され、検知回路９から制御回路１０に回転完了信号Ｓ４が入力される。これを受けて制御回路１０はモータ駆動回路８にモータ停止信号Ｓ２を出力し、モータ駆動回路８はギヤードモータ２への通電を遮断する。すると、ギヤードモータ２の回転軸２ａがその回転を停止するので、排水弁１３は全開状態を維持することとなり、排水動作はそのまま継続される。
【００１８】
このとき、ギヤードモータ２の回転軸２ａが初期位置から半回転位置まで１８０°回転する途中で、使用者が不注意で運転を切り換えたりして排水弁１３に開閉異常が発生する場合がありうるので、これに対処すべく、制御回路１０はモータ回転信号Ｓ１を出力してからの経過時間をタイマー１０ａでカウントし、ギヤードモータ２の正常時の半回転時間ｔに少し調整時間αを加えた所定の時間Ｔ（＝ｔ＋α）が経過するまでに回転完了信号Ｓ４が入力されるか否かを監視している。例えば、ギヤードモータ２の回転数が５ｒｐｍである場合、半回転時間ｔは６秒となるので、調整時間αを１秒とすれば、所定の時間Ｔは７秒となる。また、ギヤードモータ２の回転数が６ｒｐｍである場合、半回転時間ｔは５秒となるので、調整時間αを１秒とすれば、所定の時間Ｔは６秒となる。
【００１９】
そして、モータ回転信号Ｓ１を出力してから所定の時間Ｔが経過するまでに回転完了信号Ｓ４が入力されれば、制御回路１０は、円形カム３が正常に回転し、排水弁１３が通常どおり動作していると判断する。逆に、モータ回転信号Ｓ１を出力してから所定の時間Ｔが経過しても回転完了信号Ｓ４が入力されない場合、制御回路１０は、何らかの異常によって円形カム３の回転が途中で止まり、排水弁１３が中途半端な開閉状態となっている恐れがあると判断し、モータ駆動回路８にモータ初期化信号Ｓ３を出力する。これを受けてモータ駆動回路８はギヤードモータ２を初期化（イニシャライズ）してその回転軸２ａを初期位置に戻す。これにより、たとえ排水弁１３に開閉異常が発生しても、その後の動作を正常に行うことが可能となるので、排水弁１３としての信頼性が向上する。
【００２０】
こうして水溜槽１１内の水の排出動作が終了した時点で、制御回路１０は再びモータ駆動回路８にモータ回転信号Ｓ１を出力し、モータ駆動回路８はギヤードモータ２に通電を開始する。すると、ギヤードモータ２の回転軸２ａは半回転位置から反時計方向（矢印Ｍ方向）に所定の回転数（例えば、５ｒｐｍ、６ｒｐｍなど）で再回転し始める。その結果、プーリー５がピン１２とともに同方向に回転して弁体１５が弁座１４に近付くため、排水弁１３が閉まり始めると同時に、円形カム３が同方向に回転し始めるが、一対の接片６、７は閉じた状態を維持する。
【００２１】
そして、ギヤードモータ２の回転軸２ａが３６０°回転して初期位置に戻ると、図３（ｃ）に示すように、ピン１２が上死点に達するので、排水弁１３は閉状態となる。それと同時に、それまで上側の接片６に接触していた下側の接片７がその弾性力によって上側の接片６から離反するため、図２に示すように、検知回路９にＯＮ信号が入力され、検知回路９から制御回路１０に回転完了信号Ｓ４が入力される。これを受けて制御回路１０はモータ駆動回路８にモータ停止信号Ｓ２を出力し、モータ駆動回路８はギヤードモータ２への通電を遮断する。すると、ギヤードモータ２の回転軸２ａがその回転を停止するので、排水弁１３は閉状態を維持することとなり、水溜槽１１内に新たに給水して洗浄運転、すすぎ運転を行うことが可能となる。
【００２２】
このときも、ギヤードモータ２の回転軸２ａが半回転位置から初期位置まで１８０°回転する途中で、使用者が不注意で運転を切り換えたりして排水弁１３に開閉異常が発生する場合がありうるので、これに対処すべく、制御回路１０はモータ回転信号Ｓ１を出力してからの経過時間をタイマー１０ａでカウントし、ギヤードモータ２の正常時の半回転時間ｔに少し調整時間αを加えた所定の時間Ｔ（＝ｔ＋α）が経過するまでに回転完了信号Ｓ４が入力されるか否かを監視している。
【００２３】
そして、モータ回転信号Ｓ１を出力してから所定の時間Ｔが経過するまでに回転完了信号Ｓ４が入力されれば、制御回路１０は、円形カム３が正常に回転し、排水弁１３が通常どおり動作していると判断する。逆に、モータ回転信号Ｓ１を出力してから所定の時間Ｔが経過しても回転完了信号Ｓ４が入力されない場合、制御回路１０は、何らかの異常によって円形カム３の回転が途中で止まり、排水弁１３が中途半端な開閉状態となっている恐れがあると判断し、モータ駆動回路８にモータ初期化信号Ｓ３を出力する。これを受けてモータ駆動回路８はギヤードモータ２を初期化（イニシャライズ）してその回転軸２ａを初期位置に戻す。これにより、たとえ排水弁１３に開閉異常が発生しても、その後の動作を正常に行うことが可能となるので、排水弁１３としての信頼性が向上する。
【００２４】
また、洗濯機の使用中に使用者が誤って電源を落としたり、停電によって電源が落ちたりした場合は、通電開始直後に制御回路１０はモータ駆動回路８にモータ初期化信号Ｓ３を出力する。これを受けてモータ駆動回路８はギヤードモータ２を初期化してその回転軸２ａを初期位置に戻す。すると、排水弁１３は常に閉状態からの開閉動作が保証されることになるので、排水弁１３の開閉異常に確実に対処して信頼性を向上させることができる。
【００２５】
なお、上述の実施形態においては、ギヤードモータ２を用いた場合について説明したが、ギヤードモータ２以外のモータ（例えば、ステッピングモータ）を代用することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、洗濯機の使用中に使用者が不注意で運転を切り換えたりして排水弁に開閉異常が発生しても、その後の動作を正常に行うことができ、また、洗濯機の使用中に使用者が誤って電源を落としたり、停電によって電源が落ちたりしても、排水弁は常に閉状態からの開閉動作が保証されることから、排水弁の開閉異常に確実に対処して信頼性を向上させることが可能な洗濯機の排水制御装置を提供することができる。
【００２７】
また、請求項２に記載の本発明によれば、排水弁の全開状態および閉状態を検知するのに一対の接片のみで足りるため、２つのリーフの他に中立リーフをも必要とする従来の排水制御装置と比べて部品点数が少なくて済むことから、生産性と歩留まりを高め、コストを抑え、さらに故障の発生頻度を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洗濯機の排水制御装置の一実施形態を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその右側面図、（ｃ）はその底面図である。
【図２】ＯＦＦ信号とＯＮ信号の入力状態を示すチャート図である。
【図３】円形カムの動きを示す図であって、（ａ）は初期位置の状態図、（ｂ）は半回転時（１８０°）の状態図、（ｃ）は１回転時（３６０°）の状態図である。
【符号の説明】
１……洗濯機の排水制御装置
２……ギヤードモータ（モータ）
２ａ……回転軸
３……円形カム
３ａ……凸部
６、７……接片
８……モータ駆動回路
９……検知回路
１０……制御回路
１３……排水弁
Ｓ１……モータ回転信号
Ｓ２……モータ停止信号
Ｓ３……モータ初期化信号
Ｓ４……回転完了信号
Ｔ……所定の時間

Claims

モータ（２）の回転軸（２ａ）の回転角度に応じて排水弁（１３）を開閉する洗濯機の排水制御装置（１）において、
モータ回転信号（Ｓ１）を出力する制御回路（１０）を有し、
この制御回路からのモータ回転信号を受けて前記モータの回転軸を回転させるモータ駆動回路（８）を設け、
前記モータの回転軸の回転角度に基づき、前記排水弁の全開状態および閉状態を検知して前記制御回路に回転完了信号（Ｓ４）を出力する検知回路（９）を設け、
この検知回路からの回転完了信号を受けて前記モータ駆動回路にモータ停止信号（Ｓ２）を出力する機能を前記制御回路に付加し、
この制御回路からのモータ停止信号を受けて前記モータの回転軸を停止させる機能を前記モータ駆動回路に付加し、
モータ回転信号が出力されてから所定の時間（Ｔ）が経過しても回転完了信号が入力されない場合に前記モータ駆動回路にモータ初期化信号（Ｓ３）を出力する機能を前記制御回路に付加し、
この制御回路からのモータ初期化信号を受けて前記モータを初期化してその回転軸を初期位置に戻す機能を前記モータ駆動回路に付加したことを特徴とする洗濯機の排水制御装置。
周縁部に凸部（３ａ）が形成された円形カム（３）を前記モータ（２）の回転軸（２ａ）に装着し、
一対の接片（６、７）を互いに接離自在に支持して、その一方の接片（７）を前記円形カムの周縁部に当接させ、
前記円形カムの回転に伴う前記一対の接片の接離に基づいて前記排水弁（１３）の全開状態および閉状態を検知するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機の排水制御装置。