JP2006029538A - Motor driven drain valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗濯機や食洗機等の貯水槽用の排水弁として好適に採用され得るモータ駆動式排水弁に関するものである。 The present invention relates to a motor-driven drain valve that can be suitably employed as a drain valve for a water storage tank such as a washing machine or a dishwasher.
従来から、洗濯機や食洗機等に用いられる排水弁は、一般に、排水路の一部を有するバルブハウジングに組み込まれており、ギヤードモータで開閉作動されるようになっている。 Conventionally, a drain valve used in a washing machine, a dishwasher, or the like is generally incorporated in a valve housing having a part of a drainage channel, and is opened and closed by a geared motor.
このようなモータ駆動式の排水弁においては、ギヤードモータの出力軸における回転運動を直線運動に変換して、バルブハウジングの排水弁を往復駆動させる必要がある。そこで、一般に、排水弁が組み込まれたバルブハウジングとギヤードモータが、別体構造とされており、回転運動を直線往復運動に変換する運動変換機構を介して、ギヤードモータで排水弁を駆動するようになっている。 In such a motor-driven drain valve, it is necessary to convert the rotary motion of the output shaft of the geared motor into a linear motion and to reciprocate the drain valve of the valve housing. Therefore, in general, the valve housing incorporating the drain valve and the geared motor have a separate structure, and the drain valve is driven by the geared motor via a motion conversion mechanism that converts the rotational motion into a linear reciprocating motion. It has become.
具体的には、例えば特開平3−198638号公報等に記載されているように、運動変換機構としてのクランク機構やラック・ピニオン機構を組み付けたギヤードモータが提案されている。そして、この運動変換機構で直線往復運動に変換したギヤードモータの駆動力を、ワイヤーやロッドを介して、ギヤードモータから離隔配置せしめたバルブハウジングの排水弁に伝達せしめる構造とされている。 Specifically, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-198638, a geared motor in which a crank mechanism or a rack and pinion mechanism as a motion conversion mechanism is assembled has been proposed. And the drive force of the geared motor converted into the linear reciprocating motion by this motion conversion mechanism is transmitted through a wire or a rod to the drain valve of the valve housing arranged separately from the geared motor.
ところが、このような従来構造のモータ駆動式排水弁においては、運動変換機構を組み付けたギヤードモータと、排水弁が組み込まれたバルブハウジングを、各別に製造,搬送,管理し、洗濯機等の装置本体に組み付ける必要がある。そのために、製造や部品管理が面倒で組付作業も複雑となるという問題があった。また、洗濯機等の装置本体への装着に必要とされるスペースも大きくなるという問題もあった。 However, in such a conventional motor-driven drain valve, a geared motor with a motion conversion mechanism and a valve housing with a drain valve are manufactured, transported, and managed separately, and a device such as a washing machine. It is necessary to assemble to the main body. For this reason, there is a problem that manufacturing and parts management are troublesome and assembly work is complicated. There is also a problem that a space required for mounting on a main body of a washing machine or the like becomes large.
なお、公開特許公報2002−31261号(特許文献1)には、ギヤードモータのハウジングをバルブハウジングに固定して単一部材として扱えるようにした構造が開示されている。しかしながら、これは単に両ハウジングを一体化しただけのものであることから、全体に大型であり、排水弁からギヤードモータが相互に大きく離隔して位置している。そのために、例えばバルブケースだけを洗濯機ボデーに固定すると、ギヤードモータによって大きな力がバルブケースに作用することとなって、振動や騒音も大きくなりがちで、十分な部材強度や取付強度およびそれらの耐久性を確保し難いという問題があった。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-3261 (Patent Document 1) discloses a structure in which a geared motor housing is fixed to a valve housing and can be handled as a single member. However, since this is merely an integration of both housings, it is large overall, and the geared motors are located far away from the drain valve. For this reason, for example, when only the valve case is fixed to the washing machine body, a large force acts on the valve case by the geared motor, which tends to increase vibration and noise. There was a problem that it was difficult to ensure durability.
そこで、本出願人は、先の出願である公開特許公報2003−336758号(特許文献2)において、排水弁とギヤードモータを近接配置し、ギヤードモータの回転出力軸と排水弁との間に、回転運動を直接往復運動に変換する運動変換機構を直接的に介在せしめた新規な構造のモータ駆動式排水弁を提案した。 Therefore, the present applicant, in the published patent publication 2003-336758 (Patent Document 2) that is the previous application, the drainage valve and the geared motor are arranged close to each other, and between the rotation output shaft of the geared motor and the drainage valve, A motor-driven drainage valve with a novel structure directly interposing a motion conversion mechanism that directly converts rotational motion into reciprocating motion was proposed.
この特許文献2に開示されたモータ駆動式排水弁における運動変換機構は、螺旋状の案内溝を筒状外周面に備えた出力部材をギヤードモータで回転駆動させて、この案内溝に係合させたスライダで排水弁を開閉駆動させるようになっている。このような運動変換機構を採用することにより、ギヤードモータの出力軸を可動弁体と略同一軸上で十分に近接位置して配置することが可能となる。その結果、バルブハウジングとギヤードモータを組み合わせた全体をコンパクトにすることが出来、洗濯機等の装置本体に対して少ない固定位置でも十分な強度や耐久性を確保することが出来るのである。 The motion conversion mechanism in the motor-driven drain valve disclosed in Patent Document 2 is such that an output member provided with a spiral guide groove on the cylindrical outer peripheral surface is rotationally driven by a geared motor and engaged with the guide groove. The drain valve is opened and closed with a slider. By adopting such a motion conversion mechanism, the output shaft of the geared motor can be disposed at a sufficiently close position on the same axis as the movable valve element. As a result, the entire combination of the valve housing and the geared motor can be made compact, and sufficient strength and durability can be ensured even with a small number of fixed positions with respect to the apparatus main body such as a washing machine.
ところが、かかる先願(特許文献2)に記載のモータ駆動式排水弁について、本発明者が更なる検討を加えたところ、要求される特性によっては、未だ、改良すべき余地のあることが明らかとなった。即ち、先願のモータ駆動式排水弁では、出力部材の案内溝として有端の螺旋溝が採用されており、出力部材の正転と反転によって排水弁の開作動と閉作動が実現されるようになっている。そのために、排水弁の開作動と閉作動に対して互いに異なる作動特性を与えることが難しかった。 However, as a result of further investigation by the inventor of the motor-driven drain valve described in the prior application (Patent Document 2), it is clear that there is still room for improvement depending on the required characteristics. It became. In other words, the motor-driven drain valve of the prior application employs a spiral groove with ends as the guide groove of the output member, so that the drain valve can be opened and closed by normal rotation and inversion of the output member. It has become. Therefore, it has been difficult to give different operating characteristics to the opening operation and the closing operation of the drain valve.
具体的には、ギヤードモータの出力軸は一般に一方向に回転駆動せしめられることから、この出力軸によって出力部材の正転と反転の両方の速度を各別に制御することは、構造が著しく複雑化して現実的には極めて困難である。 Specifically, since the output shaft of a geared motor is generally driven to rotate in one direction, controlling both the forward and reverse speeds of the output member by this output shaft makes the structure remarkably complicated. In reality, it is extremely difficult.
そこで、例えば出力部材の正転(排水弁の開作動)だけをギヤードモータの駆動で行い、出力部材の反転(排水弁の閉作動)は、排水弁に組み付けられた圧縮コイルスプリング等の付勢手段で行うことも考えられる。しかし、このような構造を採用しても、排水弁の開作動と閉作動が、何れも出力部材における同一の案内溝によるスライダの滑動によって実現されるものであることから、排水弁の開作動と閉作動に対して、互いに異なる作動特性を設定することが極めて難しい。 Therefore, for example, only forward rotation of the output member (opening operation of the drain valve) is performed by driving the geared motor, and inversion of the output member (closing operation of the drain valve) is performed by energizing a compression coil spring or the like assembled to the drain valve. It is also possible to do this by means. However, even if such a structure is adopted, the drain valve opening operation and the closing operation are both realized by the sliding of the slider by the same guide groove in the output member. It is extremely difficult to set different operating characteristics for the closing operation and the closing operation.
特に、排水弁の開閉作動を速やかに行いつつ、排水弁の開閉作動端での当接時の打音や振動を抑えるために、例えば排水弁の開閉作動に際して、開作動始端から開作動終端近くに至るまで高速で行い、閉作動始端近くから閉作動終端までは低速化させるような作動が要求される場合がある。しかしながら、出力部材の案内溝におけるスライダの滑動位置を考えると、上述のとおり、開作動時の始端が閉作動時には終端となり、開作動時の終端が閉作動時には始端となる。そのために、開作動と閉作動の両方を考慮して、作動開始時と作動終了時の排水弁の作動速度を、案内部材の傾斜角度(ピッチ角)で調節することが、実質的に不可能となってしまうのである。 In particular, in order to suppress the sound and vibration at the time of contact at the opening / closing operation end of the drain valve while quickly opening / closing the drain valve, for example, when opening / closing the drain valve, for example, near the opening operation end There is a case where the operation is required to be performed at a high speed until the end of the closed operation, and the operation is performed at a low speed from the vicinity of the closed operation start end to the close operation end. However, considering the sliding position of the slider in the guide groove of the output member, as described above, the starting end during the opening operation is the end when the closing operation is performed, and the terminating end during the opening operation is the starting end during the closing operation. Therefore, it is practically impossible to adjust the operation speed of the drain valve at the start and end of operation with the inclination angle (pitch angle) of the guide member in consideration of both the opening operation and the closing operation. It will become.
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであり、その解決課題とするところは、取扱いや取付けの作業が容易とされると共に、全体としてコンパクトで、洗濯機等の装置本体における取付スペースも小さくて済むモータ駆動式排水弁であって、しかも、排水弁の作動特性を大きな自由度で容易に調節することが出来る、新規な構造のモータ駆動式排水弁を提供することにある。 Here, the present invention has been made against the background as described above, and the problem to be solved is that it is easy to handle and attach and is compact as a whole, such as a washing machine. Provided is a motor-driven drain valve having a novel structure that is a motor-driven drain valve that requires only a small installation space in the apparatus body and that can easily adjust the operating characteristics of the drain valve with a large degree of freedom. There is.
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意な組合せで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体及び図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。 Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below can be employ | adopted as arbitrary combinations as possible. Further, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or inventions that can be understood by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized based on thought.
すなわち、本発明の第一の態様は、軸方向先端部に開口する第一の通水口を有すると共に、軸方向先端部近くの周壁部に開口する第二の通水口を有し、洗濯機等の貯水槽を備えた装置本体に取り付けられる筒形のバルブハウジングと、該バルブハウジング内で軸方向に往復移動可能に配されて、軸方向先端側への移動により前記第一の通水口を閉塞する一方、軸方向基端側への移動により該第一の通水口を前記第二の通水口に該バルブハウジング内で連通せしめる可動弁体と、該可動弁体を前記バルブハウジングの軸方向先端側に向けて付勢する付勢手段と、前記可動弁体から前記バルブハウジングの軸方向基端側に延び出して配設されて該可動弁体と一体的に該バルブハウジングの軸方向に移動せしめられる従動部材と、給電によって一方向に回転駆動せしめられる電気モータの回転駆動力が歯車列を介して伝達される出力軸を備えており、前記バルブハウジングの軸方向の基端部側に固定的に取り付けられたギヤードモータと、該ギヤードモータの回転駆動力を直線運動に変換して前記従動部材に伝達せしめることとにより、該従動部材を前記バルブハウジングの軸方向に駆動して前記可動弁体により前記第一の通水口と前記第二の通水口を連通状態と遮断状態に切り換える運動変換手段とを、備えたモータ駆動式排水弁において、前記ギヤードモータの前記出力軸を、円筒状外周面を有する原動軸部材で構成して、該原動軸部材をを前記バルブハウジングの基端側で略同軸上に配設して軸方向に移動不能に支持せしめると共に、該原動軸部材の外周面において軸方向の傾斜角が周上で変化するカム溝を全周に亘って連続した無端構造で形成する一方、前記従動部材において該原動軸部材の該カム溝に対して滑動可能に係合する滑動子を設けると共に、前記従動部材における該原動軸部材の周方向への移動を阻止して、該原動軸部材の回動作動に伴って該滑動子が該カム溝に沿って滑動することにより前記従動部材を該原動軸部材の軸方向に案内するガイド機構を設けることにより、それらカム溝を備えた原動軸部材と、滑動子、ガイド機構を含んで、前記運動変換手段を構成したことを特徴とする。 That is, the first aspect of the present invention has a first water inlet opening at the axial tip portion and a second water outlet opening at the peripheral wall near the axial tip portion, such as a washing machine. A cylindrical valve housing that is attached to the main body of the apparatus having a water storage tank, and is disposed so as to be capable of reciprocating in the axial direction within the valve housing. On the other hand, a movable valve body that allows the first water flow port to communicate with the second water flow port in the valve housing by movement toward the proximal end side in the axial direction, and the movable valve body in the axial front end of the valve housing Urging means for urging toward the side, and extending from the movable valve body to the proximal end side in the axial direction of the valve housing so as to move integrally with the movable valve body in the axial direction of the valve housing One driven member and the other driven member A geared motor fixedly attached to the base end side in the axial direction of the valve housing, and an output shaft through which a rotational driving force of an electric motor driven to rotate is transmitted via a gear train; By converting the rotational driving force of the geared motor into a linear motion and transmitting it to the driven member, the driven member is driven in the axial direction of the valve housing, and the first water flow port and the In the motor-driven drain valve provided with the motion conversion means for switching the second water flow port between the communication state and the shut-off state, the output shaft of the geared motor is constituted by a driving shaft member having a cylindrical outer peripheral surface. The driving shaft member is disposed substantially coaxially on the base end side of the valve housing so as to be immovably supported in the axial direction, and the axial inclination angle on the outer peripheral surface of the driving shaft member The cam groove that changes on the circumference is formed with an endless structure that is continuous over the entire circumference, while the follower member is provided with a slider that slidably engages with the cam groove of the driving shaft member, and The movement of the driven shaft member in the circumferential direction of the driven member is prevented, and the sliding member slides along the cam groove along with the rotation of the driven shaft member, whereby the driven member is moved to the driven shaft. By providing a guide mechanism for guiding in the axial direction of the member, the motion converting means is configured to include a driving shaft member provided with these cam grooves, a slider, and a guide mechanism.
このような本態様に従う構造とされたモータ駆動式排水弁では、原動軸部材の側面に形成された案内溝が、周方向全周に亘って延びる周溝とされている。これにより、排水弁の開作動時と閉作動時に案内溝の同じ部分を使用することがなく、それぞれ周方向で別の部分を開作動部分および閉作動部分とすることができる。それ故、開作動と閉作動で作動の速さや駆動力の大きさをそれぞれ異ならせることが出来て、要求される排水弁の作動特性に有利に対応することが出来る。 In the motor-driven drain valve having the structure according to this aspect, the guide groove formed on the side surface of the driving shaft member is a circumferential groove extending over the entire circumference in the circumferential direction. Accordingly, the same portion of the guide groove is not used during the opening operation and the closing operation of the drain valve, and different portions in the circumferential direction can be used as the opening operation portion and the closing operation portion, respectively. Therefore, the operation speed and the magnitude of the driving force can be made different between the opening operation and the closing operation, and the required operation characteristics of the drain valve can be advantageously coped with.
また、案内溝を周溝としたことにより、開作動と閉作動で原動軸部材を逆回転させる必要がないため、原動軸部材の逆回転を許容するために電気モータのディテントトルク(位置決め力)を原動軸部材に作用させないようにするためのクラッチ機構をモータ式駆動装置に必ずしも設ける必要がない。それ故、モータ式駆動装置を簡単な構造とすることが出来る。 In addition, since the guide groove is a circumferential groove, it is not necessary to reversely rotate the driving shaft member in the opening operation and the closing operation. It is not always necessary to provide a clutch mechanism for preventing the motor from acting on the driving shaft member. Therefore, the motor type driving device can be made a simple structure.
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記従動部材として、前記可動弁体から前記原動軸部材に向かって延び出して該原動軸部材に外挿される筒状スライダを採用し、該筒状スライダの内周面に前記滑動子を突設すると共に、前記ガイド機構により、該筒状スライダの中心軸回りの回転を阻止して軸方向に案内するようにしたことを特徴とする。このような本態様においては、原動軸部材と筒状スライダが内外挿されて配設されることから、それら原動軸部材と筒状スライダを相対的に位置決め支持することが容易となり、それら原動軸部材と筒状スライダの間での駆動力伝達に際しての安定した作動がコンパクトな構造で実現可能となる。 Further, a second aspect of the present invention is the motor-driven drain valve according to the first aspect, wherein the driven member extends from the movable valve body toward the driving shaft member as the driven member. Adopting an externally inserted cylindrical slider, and projecting the slider on the inner peripheral surface of the cylindrical slider, and the guide mechanism prevents the cylindrical slider from rotating about the central axis in the axial direction. It is characterized by being guided. In such an aspect, since the driving shaft member and the cylindrical slider are disposed inside and outside, it becomes easy to relatively position and support the driving shaft member and the cylindrical slider. A stable operation when transmitting the driving force between the member and the cylindrical slider can be realized with a compact structure.
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記原動軸部材におけるカム溝を、(a)該原動軸部材の回転駆動方向において軸方向先端側から基端側に向かって傾斜して延びて、該原動軸部材の回転駆動に際して前記従動部材を軸方向先端側から基端側に向かって移動させる開作動域と、(b)該原動軸部材の回転駆動方向において軸方向基端側から先端側に向かって傾斜して延びて、該原動軸部材の回転駆動に際して前記滑動子を軸方向基端側から先端側に向かって移動させる閉作動域と、(c)該原動軸部材の回転駆動方向において該開作動域の終端と該閉作動域の始端の間をつなぐようにして略一定の軸方向位置を傾斜しないで周方向に延びる開保持作動域とを、含んで形成したことを特徴とする。案内溝に設けられた開作動部及び閉作動部の傾斜によって、排水弁を設定された速さで作動せしめることが出来る。一方、案内溝に設けられた開保持作動域に滑動子が位置することによって、排水弁の開位置での保持が容易に実現出来る。 According to a third aspect of the present invention, in the motor-driven drain valve according to the first or second aspect, the cam groove in the driving shaft member is (a) a shaft in the rotational driving direction of the driving shaft member. An open operation area extending obliquely from the distal end side in the direction toward the proximal end side and moving the driven member from the distal end side in the axial direction toward the proximal end side when the driving shaft member is rotationally driven; In the rotational driving direction of the driving shaft member, the driving shaft member is inclined and extended from the axial base end side toward the distal end side, and the slider is moved from the axial base end side toward the distal end side when the driving shaft member is driven to rotate. A closed operation region, and (c) a circumferential direction without tilting a substantially constant axial position so as to connect between the end of the open operation region and the start end of the closed operation region in the rotational drive direction of the driving shaft member. An open holding working area extending. And butterflies. The drain valve can be operated at a set speed by the inclination of the opening operation portion and the closing operation portion provided in the guide groove. On the other hand, since the slider is positioned in the open holding operation region provided in the guide groove, the drain valve can be easily held in the open position.
また、本発明の第四の態様は、前記第三の態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記カム溝における前記閉作動域の傾斜角度と前記開作動域の傾斜角度を、正負の方向だけでなく絶対値としても異ならせたことを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたモータ駆動式排水弁では、排水弁の開作動と閉作動にそれぞれ異なった作動速度を与えることが出来て、開作動と閉作動に対する異なった要求を同時に満たすことが可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the motor-driven drain valve according to the third aspect, the inclination angle of the closed operation area and the inclination angle of the open operation area in the cam groove are only in positive and negative directions. Not only the absolute value but also the difference. In such a motor-driven drain valve structured according to this embodiment, different operating speeds can be given to the opening and closing operations of the drain valve, and simultaneously satisfy different requirements for the opening and closing operations. It becomes possible.
また、本発明の第五の態様は、前記第三又は第四の態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記カム溝における前記閉作動域と前記開作動域の少なくとも一方において、その傾斜角度を周上で変化させたことを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたモータ駆動式排水弁では、排水弁の開閉作動の速さや排水弁に対する引張力を容易に変化させることが出来る。 Further, a fifth aspect of the present invention is the motor-driven drain valve according to the third or fourth aspect, wherein the inclination angle is set in at least one of the closed operation region and the open operation region in the cam groove. It is characterized by being changed around the circumference. In the motor-driven drain valve having such a structure according to the present embodiment, the opening / closing operation speed of the drain valve and the tensile force with respect to the drain valve can be easily changed.
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記ギヤードモータにおいて、前記電気モータから前記出力軸への回転駆動力の伝達経路上に配されて、回転駆動力を伝達/遮断せしめるクラッチ手段を設けたことを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたモータ駆動式排水弁では、クラッチを繋いだ状態では付勢手段による付勢力に抗して排水弁を駆動せしめることが出来ると共に、クラッチが切れた状態では、負荷駆動用モータの回転駆動力やディテントトルクが原動軸部材に伝達されないため、付勢手段による付勢力によって、付勢力が作用する方向へ排水弁を速やかに変位せしめることが可能となる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the motor driven drain valve according to any one of the first to fifth aspects, in the geared motor, transmission of rotational driving force from the electric motor to the output shaft. Clutch means arranged on the path for transmitting / cutting off the rotational driving force is provided. In the motor-driven drainage valve structured according to this embodiment, the drainage valve can be driven against the biasing force by the biasing means in a state where the clutch is connected, and in a state where the clutch is disconnected, Since the rotational driving force and detent torque of the load driving motor are not transmitted to the driving shaft member, the drain valve can be quickly displaced in the direction in which the biasing force acts by the biasing force of the biasing means.
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れかの態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記バルブハウジングの軸方向基端部に対してモータハウジングを固設して、該モータハウジングに対して前記ギヤードモータを略収容状態で組み付けたことを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたモー駆動式排水弁では、モータハウジングにギヤードモータを収容状態で配設したことにより、ギヤードモータの出力軸を一層確実に排水弁と略同軸上に位置せしめることが出来る。更に、モータハウジングがギヤードモータを埃等から保護することにより、ギヤードモータの耐久性を向上させることが出来る。更にまた、モータハウジングをバルブハウジングから別体形成して固定することで、可動弁体,ギヤードモータをそれぞれハウジング内に容易に組み込むことが出来る。 According to a seventh aspect of the present invention, in the motor driven drain valve according to any one of the first to sixth aspects, a motor housing is fixed to the axial base end portion of the valve housing. The geared motor is assembled to the motor housing in a substantially accommodated state. In the motor driven drain valve constructed according to this embodiment, the geared motor is accommodated in the motor housing so that the output shaft of the geared motor is positioned more coaxially with the drain valve. I can do it. Furthermore, since the motor housing protects the geared motor from dust and the like, the durability of the geared motor can be improved. Furthermore, by forming the motor housing separately from the valve housing and fixing it, the movable valve body and the geared motor can be easily incorporated into the housing.
また、本発明の第八の態様は、前記第一乃至第七の何れかの態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記ギヤードモータが3つの給電端子を備えていると共に、それら3つの給電端子の該電気モータへの接続状態を前記出力軸の回動位置に応じて切り換える機械式スイッチ機構を備えており、それら3つの給電端子に対する外部からの給電状態の切換えと、該ギヤードモータにおける該機械式スイッチ機構の切換作動によって、前記原動軸部材が駆動制御されるようになっていることを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたモータ駆動式排水弁では、排水弁の駆動と停止を電気モータの駆動と停止によって切り換えることが出来るため、電気モータから運動変換手段に回転駆動力を及ぼす伝達経路上にクラッチ手段を設けなくても、排水弁の駆動/停止の作動を実現することが出来て、モータ駆動式排水弁の構造を簡単にすることが出来る。 In addition, according to an eighth aspect of the present invention, in the motor driven drain valve according to any one of the first to seventh aspects, the geared motor includes three power supply terminals, and the three power supply terminals. And a mechanical switch mechanism for switching the connection state of the motor to the electric motor in accordance with the rotational position of the output shaft, switching the power supply state from the outside to the three power supply terminals, and the machine in the geared motor. The drive shaft member is driven and controlled by the switching operation of the type switch mechanism. In such a motor-driven drain valve structured according to this aspect, driving and stopping of the drain valve can be switched by driving and stopping of the electric motor, so that transmission that exerts rotational driving force from the electric motor to the motion conversion means. Even if the clutch means is not provided on the path, the operation of driving / stopping the drain valve can be realized, and the structure of the motor driven drain valve can be simplified.
また、本発明の第九の態様は、前記第一乃至第七の何れかの態様に係るモータ駆動式排水弁において、前記ギヤードモータが二つの給電端子を備えており、それら2つの給電端子への給電状態の切換えによって前記電気モータを直接に駆動/停止させるようになっていることを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたモータ駆動式排水弁では、電気モータに対して電源をon/off制御するだけの簡単な入力によってモータ駆動式排水弁の開閉制御を可能とすることが出来る。それ故、モータ駆動式排水弁を取り付ける対象、即ち家庭用洗濯機や食洗機等に対して複雑な制御機能を要求することなく、モータ駆動式排水弁の駆動制御が可能となる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the motor-driven drain valve according to any one of the first to seventh aspects, the geared motor includes two power supply terminals. The electric motor is directly driven / stopped by switching the power supply state. In such a motor-driven drain valve structured according to this embodiment, the opening / closing control of the motor-driven drain valve can be made possible by a simple input that simply controls on / off of the power supply to the electric motor. . Therefore, the drive control of the motor-driven drain valve can be performed without requiring a complicated control function for an object to which the motor-driven drain valve is attached, that is, a household washing machine or a dishwasher.
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされたモータ駆動式排水弁においては、カム溝を周溝としており、周方向でその傾斜角や長さを自由に決めることが出来る。これにより、排水弁の作動速度や排水弁に作用する引張力を容易に変化させることが可能とされ得る。 As is clear from the above description, in the motor-driven drain valve structured according to the present invention, the cam groove is a circumferential groove, and the inclination angle and length can be freely determined in the circumferential direction. Thereby, it may be possible to easily change the operating speed of the drain valve and the tensile force acting on the drain valve.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1乃至図3には、本発明の一実施形態としての洗濯機用モータ駆動式排水弁10が示されている。このモータ駆動式排水弁10は、モータハウジング12が一体的に組み付けられたバルブハウジング14を備えており、モータハウジング12には、電気モータとしての負荷駆動用モータ16,歯車列としての減速歯車列18および原動軸部材としての出力部材20を備えたギヤードモータ22が組み込まれていると共に、バルブハウジング14には、出力部材20,従動部材としてのスライダ24および可動弁体としての排水弁26が組み込まれている。そして、負荷駆動用モータ16の回転駆動力を減速歯車列18を介して出力部材20に伝達し、出力部材20を回転駆動してスライダ24を変位せしめることにより排水弁26を開閉作動せしめるようになっている。なお、以下の説明において上下とは、図1における右左方向をいうものとする。
First, FIGS. 1 to 3 show a motor-driven
より詳細には、ギヤードモータ22は、図4に示すように、有底開口のボックス構造を有するハウジング本体28に対して、深さ方向の中間部分を仕切るように広がる第一の仕切板30と、第一の仕切板30の上方に配設されて、第一の仕切板30と略平行に広がる第二の仕切板32と、開口部を略覆蓋するように取付けられた蓋部材34がそれぞれ組み付けられた構造とされている。そして、このハウジング本体28内の底部に負荷駆動用モータ16が配設固定されており、第一の仕切板30より下方に収容されている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the geared
かかる負荷駆動用モータ16は、公知の交流同期モータであって、ロータ36と円環形状のコイル38が巻回されたステータ40を備えている。ロータ36は、略円環ブロック形状の永久磁石44にモータ出力軸54が固定された構造とされており、モータ出力軸54の中心孔において、ステータ40の中心軸上に立設されたロータ支軸42に回転可能に外挿されている。そして、永久磁石44の外周面において周方向に交互に着磁されたN,S磁極と、ステータを構成する上下ステータ部材46,48に一体形成された上下磁極部50,52においてコイル38への交番電流の通電で発現されるN,S磁極との相互作用に基づいて、モータモータ出力軸54において回転駆動力やディテント力が発揮されるようになっている。
The
なお、モータ出力軸54には、逆止爪55が設けられていると共に、かかる逆止爪55の近くには、逆止爪55に対してロータ36の回転方向一方向で係止される逆止部材56が一軸回りで揺動可能に配設されている。そして、これら逆止爪55と逆止部材56によって、ロータ36の回転方向を規定する逆転防止機構が構成されている。
The
また、負荷駆動用モータ16には、外部から負荷駆動用モータ16に対して給電するためのモータ端子57が接続されている。かかるモータ端子57は、負荷駆動用モータ16をギヤードモータ22へ組み付けた状態において、ギヤードモータ22の上方に突出しており、端子部58を形成している。
The
そして、負荷駆動用モータ16は、上述の如きハウジング本体28への組付状態下で、そのモータ出力軸54に固着された出力ピニオン60が、第一の仕切板30に形成された切欠窓62を通じて、第一の仕切板30より上の空間に露出されている。
The
かかる出力ピニオン60は、減速歯車列の一部を構成する一番ギヤ64と噛み合わせられている。一番ギヤ64は、その径方向中央が円筒形状で上方に突出せしめられたボス部66とされていると共に、その上面には、一番ギヤ64と略同一軸上において略円環形状のラチェットホイル68が一体形成されている。かかるラチェットホイル68は、図5,6に示すように、その内周面に略直角三角柱形状の歯を有する内歯歯車70が形成されており、一番ギヤ64の上面において、一番ギヤ64のボス部66に外挿状態で配設された一番ピニオン72の下方に一体的に形成されたラチェット爪74がその内周に取り付けられている。
The
ラチェット爪74は、一番ギヤ64及び一番ピニオン72と同一の第一支軸76に外挿されて回動可能に取付けられている。また、放射状に延び出した係合爪78は、その先端が略直角三角柱形状とされており、ラチェットホイル68に形成された内歯歯車70に対して、一方向への回転によって噛合して、一番ピニオン72を一番ギヤ64と同じ方向へ一体的に回転させる一方、他方への回転に対しては、係合爪78の先端側面の傾斜と、内歯歯車70の歯の傾斜面によって、係合爪78が内歯歯車と噛み合わず、滑りが生じて、一番ギヤ64と一番ピニオン72の間での回転駆動力の伝達が行われないようになっている。つまり、一番ギヤ64と一体的に形成されたラチェットホイル68と一番ピニオン72と一体的に形成されたラチェット爪74によって、一方向の回転力のみを伝達するクラッチ手段としての一方向クラッチ80が構成されている。
The
また、減速歯車列18は、二番ギヤ82及び二番ギヤ82の下面に一体的に形成された二番ピニオン84,三番ギヤ86及び三番ギヤ86の下面に一体的に形成された三番ピニオン88,四番ギヤ90及び四番ギヤ90の上面に一体的に形成された四番ピニオン92を含んで構成されており、一番ピニオン72が二番ギヤ82,二番ピニオン84が三番ギヤ86,三番ピニオン88が四番ギヤ90とそれぞれ噛み合わせられて、負荷駆動用モータ16が発生させた回転駆動力を減速等によって、調整し、必要な回転速度やトルクを実現している。なお、二番ギヤ82,三番ギヤ86,四番ギヤ90は、それぞれ第二支軸94,第三支軸96,第四支軸98に外挿状態で取り付けられて、各支軸周りでそれぞれ回動可能に支持されている。
The reduction gear train 18 includes a
このような構造とされた減速歯車列18は、第一,第二,第三,第四支軸92,94,96,98が、それぞれ、第一の仕切板30と第二の仕切板32の間に挟装されることによって、第一の仕切板30と第二の仕切板32の対向面間に配設されている。換言すれば、第一,第二,第三,第四支軸92,94,96,98が、第一の仕切板30と第二の仕切板32の対向面間に配設されていることによって、第二の仕切板32が第一の仕切板30の上方に配設されている。
In the reduction gear train 18 having such a structure, the first, second, third, and
また、四番ピニオン92には、出力歯車100が噛合されている。かかる出力歯車100は、出力部材20の軸方向一方の端部に設けられており、第一の仕切板30と第二の仕切板32の中間に位置せしめられている。この出力部材20は、全体として厚肉の円筒形状を有するカム溝形成部102を備えており、かかるカム溝形成部102の外周面には、略一定の断面形状をもって全周に亘って延びるカム溝としての案内溝104が形成されている。本実施形態において、かかる案内溝104は、図7に示すように、軸方向上部に形成されて軸方向の傾斜角が0度とされた閉保持作動域としての閉保持平坦部106と、軸方向下部に形成されて軸方向の傾斜角が0度とされた開保持作動域としての開保持平坦部110を備えると共に、閉保持平坦部106と開保持平坦部110の周方向端部が、開作動域としての開作動傾斜部108及び閉作動域としての閉作動傾斜部112によって相互に連結されている。特に本実施形態では、開作動傾斜部108の傾斜角と閉作動傾斜部112の傾斜角が異なっていると共に、開作動傾斜部108の周方向長さが閉作動傾斜部112の周方向長さより長くされている。更に、開作動傾斜部108の傾斜角が周方向で漸変せしめられており、負荷駆動用モータ16の回転駆動力が作用した場合の回転方向で、次第に傾斜角が小さくなるようにされている。
Further, the
また、第二の仕切板32の上方には、蓋部材34がハウジング本体28の開口部を覆蓋するように配設されている。かかる蓋部材34は、浅底の略逆皿形状で、その縁部がハウジング本体28の縁部と係合可能とされている。また、その底部には、第二の仕切板32の上面に突出形成された複数の凸部と対応する位置に形成されて、かかる突部と係合可能とされた、複数の凹部が形成されている。それによって、蓋部材34が第二の仕切板32とハウジング本体28に対して固定的に組み付けられている。
A
このように蓋部材34が配設された状態下において、出力部材20は、軸方向中間部が第二の仕切板32に形成された挿通孔114に挿通されると共に、カム溝形成部102が蓋部材34に形成された貫通孔116に挿通されて上方に突出せしめられた状態とされている一方、軸方向下端部に挿通された出力部材支持部118が第一の仕切板30に固設されており、それによって、出力部材20が一軸回りに回転可能に配設されている。
In the state in which the
また、カム溝形成部102において、蓋部材34から上方に突出せしめられた部分の下端部外周には、カム機構としてのカム部材120が外挿状態で取り付けられている。カム部材120は、その外径寸法が回転中心軸周りで変化する板カムとされている。また、外径が最大となっている部分から、周方向で小径側に向かって略1/4周に亘って、カム部材120の一部が軸方向中間まで切り欠かれており、段差部122が形成されている。なお、本実施形態では、カム溝形成部102の案内溝104が、蓋部材34から上方に突出せしめられた部分のカム部材120より上方部分において軸方向の両端近くまで達する領域に亘って形成されている。
In the cam
そして、このようにして形成されたギヤードモータ22は、その端子部58上面に重ね合わせられるようにして機械式スイッチ機構としてのスイッチ機構124が取り付けられる。スイッチ機構124は、それぞれ板形状の金属材によって形成された第一スイッチ金具126,第二スイッチ金具127,第三スイッチ金具128と、同じく板形状の金属材によって形成された給電端子としての第一給電端子130,第二給電端子131,第三給電端子132を含んで構成される。
The geared
第一,第二,第三スイッチ金具126,127,128はその一端が、略箱形状で負荷駆動用モータ16に電力を供給するためのモータ端子57が挿通可能な端子挿通孔134が底面及び上面に貫設された端子固定部136によって固定されており、板厚方向で互いに離隔位置せしめられている。また、第三スイッチ金具128の中間の一部には、第一,第二スイッチ金具126,127側に突出するストッパ138が取り付けられており、第一スイッチ金具126と第三スイッチ金具128がストッパ138の突出方向長さより接近しないようにされている。更に、第二,第三スイッチ金具127,128は、その先端部が板厚方向で略直角に屈曲せしめられており、その先端が前記カム部材120の外周面付近に配設されている。
One end of each of the first, second, and
また、第一,第二,第三スイッチ金具126,127,128の先端部付近には、延出方向で略同じ位置において板厚方向に突出する突起状の第一乃至第四接点140,142,144,146が形成されている。かかる接点は、第一スイッチ金具126と第二スイッチ金具127の対向面間において、各端子に第一,第二接点140,142が、第二スイッチ金具127と第三スイッチ金具128の対向面間において、各端子に第三,第四接点144,146がそれぞれ形成されており、第一スイッチ金具126と第二スイッチ金具127間において第一スイッチ148が構成されていると共に、第二スイッチ金具127と第三スイッチ金具128間において第二スイッチ150が構成されている。なお、上述の説明からも明らかなように、第一スイッチ金具126と第三スイッチ金具128には、各1面に、第二スイッチ金具127には、両面にそれぞれ各接点が形成されている。
Further, in the vicinity of the distal ends of the first, second, and
一方、第一,第二,第三給電端子130,131,132は、各スイッチ金具126,127,128の延出方向側の端部が端子固定部136内に位置せしめられて固定されていると共に、他方の端部が端子固定部136から外部に延出せしめられている。特に本実施形態では、これら各端子の内、第一給電端子130は第一スイッチ金具126と、第二給電端子131は、第三スイッチ金具128とそれぞれ一体とされており、第一,第二給電端子130,131が電源に接続されると、第一,第三スイッチ金具126,128が通電されるようになっている。
On the other hand, the first, second, and third
ここにおいて、かかるスイッチ機構124をギヤードモータ22の端子部58上面に重ね合わせると共に、端子部58の上面から延び出したモータ端子57を端子固定部136に貫設せしめられた端子挿通孔134に挿通させることにより、端子固定部136内において、モータ端子57がスイッチ機構124に固設された第三給電端子132及び第二スイッチ金具127にそれぞれ当接せしめられる。また、スイッチ機構124に設けられた3つのスイッチ金具は、それぞれカム部材120の外周付近にその先端が位置するようになっており、カム部材120の回動によって、各スイッチ金具間に設けられた接点同士の接触/離隔が切り換えられて、各スイッチ金具間の接続/切断が切り換えられるようになっている。
Here, the
そして、ギヤードモータ22に対してスイッチ機構124を組付けた後、それらがモータハウジング12内に組み込まれる。モータハウジング12は、略有底円筒形状で、下方が開閉自在な開閉部152とされている。また、モータハウジング12の側面の一部は、端子部収納部153とされており、第一,第三,第四端子126,130,132がそれぞれ挿通される3つのスリット154,154,154が形成されている。また、モータハウジング12の上端部には、連結部156が一体的に形成されている。更に、その上底部には、カム溝形成部102が挿通される出力軸挿通孔158が形成されていると共に、かかる出力軸挿通孔158の外周から僅かに離隔した位置には、出力部材20と略同心軸上に位置せしめられるようにして上方へ突出する板形状のスライダガイド160が形成されている。なお、本実施形態では、スライダガイド160は、略1/4周の周方向長さで、径方向で互いに反対側に対向位置して2つ形成されている。
Then, after the
また、カム溝形成部102とスライダガイド160の径方向対向面間には、スライダ24が配設されている。このスライダ24は、全体として薄肉の円筒形状を呈しており、軸方向一方の端部の内周面側には、径方向内方に突出する滑動子としての摺接突起162が一体形成されている。また、軸方向他方の端部には、スライダ24の外形寸法より大径の略円板形状とされた弁体係止部164が一体形成されている。このような構造とされたスライダ24は、軸方向一方(弁体係止部164が形成されていない方)の側からカム溝形成部102に外挿されて、且つ、スライダ24の側面の一部において軸方向の略全長に亘って形成されたガイド溝166がスライダガイド160に係合せしめられることによって、カム溝形成部102とスライダガイド160の径方向対向面間に配設されており、かかる配設状態下において、摺接突起162は、カム溝形成部102の外周面上に設けられて全周に亘って延びる案内溝104内に位置せしめられている。そして、カム溝形成部102の回転に伴って、全周に亘って延びる案内溝104によりスライダ24に設けられた摺接突起162が案内されることにより、スライダ24が軸方向に移動可能とされており、特に本実施形態では、スライダ24は、カム溝形成部102の回転により軸方向に変位せしめられるようになっている。なお、スライダ24に設けられたガイド溝166にスライダガイド160が位置せしめられていることから、カム溝形成部102の回転に伴うスライダ24の回転が阻止されて、スライダ24が軸方向の変位のみを許容されるようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、摺接突起162を備えたスライダ24と全周に亘って延びる案内溝104を備えた出力部材20によって運動変換手段が構成されていると共に、ガイド溝166とスライダガイド160によってガイド機構が構成されている。
Further, a
また、スライダ24の弁体係止部164とモータハウジング12の上底面の対向面間において、付勢手段としてのコイルスプリング168がスライダガイド160に外挿配置されている。
In addition, a
また、スライダ24の弁体係止部164には、排水弁26が取り付けられている。この排水弁26は、略逆カップ形状の本体部170を備えており、かかる本体部170の筒状部172の内側に設けられた係止溝174に対してスライダ24の弁体係止部164の外周縁部が嵌め込まれている。それによって、スライダ24の軸方向の変位に伴って排水弁26が軸方向で変位せしめられるようになっている。また、本体部170の上底部176は、その中央部分が軸方向上方に向かって半球状に突出せしめられていると共に、その外周縁部には、筒状の当接部178が一体形成されている。更に、本体部170の開口側端部には、スライダ24およびスライダガイド160を覆うようにして蛇腹状のシール筒体180が一体形成されており、かかる蛇腹状のシール筒体180の軸方向下端部、即ち、本体部170の筒状部172に接続されていない側の端部には、径方向外方に突出する円環形状のフランジ部182が一体形成されている。
A
そして、このような構造とされた排水弁26を覆うようにしてバルブハウジング14が配設されている。このバルブハウジング14は、全体として逆向きの略カップ形状とされており、上底部には、第一の通水口184が形成されていると共に、上底部近くの周壁部には、第二の通水口186が形成されている。そして、第一の通水口184が洗濯機の洗濯槽に接続されるようになっている一方、第二の通水口186が外部に接続されるようになっている。なお、本実施形態では、第二の通水口186において、洗濯機の脱水槽に接続される脱水槽用接続口が設けられている。また、バルブハウジング14の開口部には、径方向外方に突出する連結爪187が周方向複数箇所において一体形成されている。このような構造とされたバルブハウジング14には、その開口に突設された連結爪187がモータハウジング12の開口部に形成された連結部156に係合することにより、モータハウジング12が一体的に組み付けられており、それによって、バルブハウジング14内に排水弁26が位置せしめられるようになっている。また、このようにバルブハウジング14がモータハウジング12に組み付けられた状態下において、シール筒体180のフランジ部182が、バルブハウジング14の軸方向下端面とモータハウジング12の上底部の外周縁部の間で挟圧保持されている。これによって、シール筒体180に覆われているスライダ24およびスライダガイド160に対するバルブハウジング14内に流入した水の接触が防止されて、モータ駆動式排水弁10の耐久性が向上され得る。
The
さらに、排水弁26の半球状に突出せしめられた上底部176の中央部分が第一の通水口184内に位置せしめられていると共に、当接部178が上底部、即ち、第一の通水口184の開口周縁部に当接せしめられており、それによって、第一の通水口184が閉塞されている。このように排水弁26によって第一の通水口184が閉塞されている状態下では、コイルスプリング168は、スライダ24の弁体係止部164と第二の仕切板32の対向面間で圧縮された状態とされており、それによって、スライダ24、延いては排水弁26に対して、常時上方への付勢力が及ぼされるようになっている。そして、負荷駆動用モータ16の回転駆動力によって出力部材20が回転せしめられて、スライダ24がコイルスプリング168の付勢力に抗してカム溝形成部102の基端部側に変位せしめられ、スライダ24の下端面がモータハウジング12の上底部に当接せしめられた状態下では、バルブハウジング14内で第一の通水口184が第二の通水口186に連通せしめられるようになっている。
Further, the central portion of the
このような構造とされたモータ駆動式排水弁10は、バルブハウジング14に一体形成された取付片188をボルト固定されることで、洗濯機本体に固定的に取り付けられるようになっている。
The motor-driven
続いて、このような構造とされたモータ駆動式排水弁10の作動について、図7〜図11に基づいて、説明する。
Next, the operation of the motor-driven
なお、負荷駆動用モータ16は、モータ端子57に対して電源が接続されることにより駆動を開始するようになっている。また、ギヤードモータ22の外部に組みつけられたスイッチ機構124における、第二スイッチ金具127と第三給電端子132に対してモータ端子57がそれぞれ接続されている。従って、第二スイッチ金具127及び第三給電端子132に外部から電源が接続されることにより、負荷駆動用モータ16が駆動を開始する。
Note that the
先ず、モータ駆動式排水弁10が取り付けられた家庭用洗濯機が作動していない状態では、カム部材120とスイッチ機構124の各スイッチ金具は、図8に示す如き状態となっている。即ち、第一給電端子130と第三給電端子132が電源に接続されている一方、第一接点140と第二接点142が相互に離隔せしめられて、第一,第二スイッチ金具126,127間に構成された第一スイッチ148が機械的に切断されていると共に、第三接点144と第四接点146が互いに当接せしめられて、第二,第三スイッチ金具127,128間に構成された第二スイッチ150が接続されている。また、摺接突起162は、図7の(a)の位置、即ちカム溝形成部102の軸方向で最も上方に形成された案内溝104の閉保持平坦部106内に位置している。
First, in a state where the household washing machine to which the motor-driven
したがって、給電されている端子と接続状態とされているスイッチの関係から、第二スイッチ金具127に対する入力が為されておらず、負荷駆動用モータ16は停止状態を保つ。また、コイルスプリング168による付勢力と摺接突起162が閉保持平坦部106に位置せしめられていることによって、排水弁26は閉位置に保持されることとなる。
Therefore, the input to the second switch fitting 127 is not made due to the relationship between the terminal being fed and the connected switch, and the
次に、家庭用洗濯機が排水工程に移ると、カム部材120とスイッチ機構124の各スイッチ金具及び各給電端子は、図9の如き状態となる。即ち、家庭用洗濯機本体からの給電が切り替わって、電源が第二,第三給電端子131,132に接続される。また、第二スイッチ金具127,第三スイッチ金具128は引き続きカム部材120の小径部分にその先端が位置しており、第一スイッチ148が切断状態で保持されていると共に、第二スイッチ150が接続状態で保持されている。
Next, when the household washing machine moves to the drainage process, the switch fittings and the power supply terminals of the
これによって、モータ駆動電源の接続されている端子と接続状態とされているスイッチの関係から、第二スイッチ金具127及び第三給電端子132に対してそれぞれ電源が接続されることとなって、負荷駆動用モータ16が駆動せしめられる。そして、負荷駆動用モータ16の駆動力が減速歯車列18を介して、出力部材20に伝達されることにより、出力部材20が回転し、図7の(b)に示す如く、案内溝104内に位置せしめられた摺接突起162が案内溝104に沿って閉保持平坦部106から開作動傾斜部108へ移動する。ここにおいて、スライダ24は、スライダガイド160に係合することによって回転不能に取り付けられているため、開作動傾斜部108の軸方向への傾斜によって、出力部材20の回転運動がスライダ24の軸方向下向きの直線運動に変換されて、スライダ24が開方向へ変位せしめられる。従って、スライダ24に対して固定的に取り付けられている排水弁26は、スライダ24の変位に伴って開方向へ変位せしめられて、排水弁26の開作動が実現される。
As a result, the power supply is connected to the second switch fitting 127 and the third
なお、本実施形態においては、開作動傾斜部108の傾斜角度は一定ではなく、閉位置付近での傾斜角度が大きくされていると共に、開位置に向かって傾斜角度が次第に小さくなるようにされている。これによって、排水弁26の引張力を変化させることが出来る。即ち、コイルスプリング168の押付力が小さい閉位置付近では、引張力もそれに応じて小さくてよいため、傾斜角度を大きくして引張量を増している。一方、排水弁26が開位置方向へ移動するのに伴ってコイルスプリング168の押付力が次第に大きくなると、それに伴って次第に大きな引張力が必要となるため、傾斜角度を次第に小さくして、引張量が減少する代わりに大きな引張力を得ることができるようになっている。
In this embodiment, the inclination angle of the opening
次に、上述の開作動が続行されて、排水弁26が開位置まで変位せしめられると、出力部材20と共に回転するカム部材120によって、スイッチ機構124の切換が機械的に行われる。即ち、図10に示すように、第三スイッチ金具128の先端部がカム部材120に形成された段差部122に位置せしめられることにより、第三スイッチ金具128が第二スイッチ金具127から離隔する方向へ変位せしめられて、第二スイッチ150が切断状態となる。一方、第三スイッチ金具128は、第一スイッチ金具126からも離隔する方向へ移動することとなるため、第三スイッチ金具128の中間に取り付けられて、第一スイッチ金具126の方向に突出せしめられたストッパ138が第一スイッチ金具126から離隔せしめられて、第一スイッチ金具126が第二スイッチ金具127側へ変位し、もって第一スイッチ148が接続状態となる。なお、家庭用洗濯機本体からの電源の入力は切り換わっておらず、上述の通り、第二,第三端子131,132間に入力されている。
Next, when the above-described opening operation is continued and the
これによって、給電されている端子と接続状態とされているスイッチの関係から、第二スイッチ金具127は、電源に接続されておらず、負荷駆動用モータ16は、駆動を停止する。また、この時、摺接突起162は、図7の(c)の位置、即ち、案内溝104上の開保持平坦部110に位置しているため、負荷駆動用モータ16のディテントトルク等が作用しない状態であっても、コイルスプリング168による付勢力によって排水弁26が閉作動してしまうことがない。
As a result, the second switch fitting 127 is not connected to the power supply because of the relationship between the power-supplied terminal and the connected switch, and the
次に、家庭用洗濯機が洗い・すすぎ工程に移ると、図11に示すように、家庭用洗濯機本体からの給電が第一,第三端子130,132に切り換わる。一方、引き続き第二スイッチ金具127の先端部がカム部材120の大径部分に位置せしめられていると共に、第三スイッチ金具128の先端部がカム部材120の小径部分に位置せしめられているため、第一スイッチ148が接続されると共に、第二スイッチ150が切断された状態を保っている。
Next, when the home washing machine moves to the washing / rinsing process, the power supply from the home washing machine main body is switched to the first and
これによって、モータ駆動電源の入力されている端子と接続状態とされているスイッチの関係から、第二スイッチ金具127と第三給電端子132にそれぞれ電源が入力されて、負荷駆動用モータ16が駆動を再開し、出力部材20が回転せしめられる。ここにおいて、図7の(d)に示すように、摺接突起162が案内溝104上の開保持平坦部110から閉作動傾斜部112に移動すると、コイルスプリング168による付勢力によって、負荷駆動用モータ16の駆動力による排水弁26の閉作動よりも素早く排水弁26を閉作動させることができる。
Accordingly, the power is input to the second switch fitting 127 and the third
詳細には、排水弁26は、コイルスプリング168による付勢力によって常に閉位置方向(軸方向下向き)に引かれており、かかる付勢力は運動変換手段によって回転力に変換されて、出力歯車112から減速歯車列18を介して一番ピニオン72に伝達する。しかし、このようにして一番ピニオン72に伝達された回転力による一番ピニオン72の回転方向では、一番ピニオン72と一番ギヤ64の間に形成された一方向クラッチ80が上述の如く切断状態とされるため、回転力が負荷駆動用モータ16までは伝達されない。それ故、排水弁26の閉作動時においては、負荷駆動用モータ16のディテントトルクや回転駆動力によってコイルスプリング168の付勢力による排水弁26の閉作動が阻害されることがなく、負荷駆動用モータ16の回転駆動力による排水弁26の駆動速度以上の速度で駆動せしめることが可能となるため、コイルスプリング168の付勢力によって、排水弁26の閉作動を素早く行うことが出来るのである。なお、本実施形態においては、開作動傾斜部108の軸方向の平均傾斜角度に比して閉作動傾斜部112の軸方向の傾斜角度の方が大きくされており、コイルスプリング168によって駆動せしめられる排水弁26が、開作動に比して一層素早く閉作動を完了できるようにされている。
Specifically, the
なお、排水弁26が閉位置まで移動すると、図8に示すように、第一,第三給電端子130,132が電源に接続されていると共に、カム部材120の回転によって第二スイッチ金具127の先端部がカム部材120の小径部分に移動するため、第一スイッチ148が切断される一方、第二スイッチ150が接続状態とされる。また、図7の(a)に示すように、摺接突起162は案内溝104上において閉保持平坦部106に位置せしめられる。従って、コイルスプリング168の付勢力が作用していることと、閉保持平坦部106に摺接突起162が位置していることにより、排水弁26が閉位置に保持されることとなる。
When the
このような構造とされたモータ駆動式排水弁10は、案内溝104を出力部材20の周壁外面において全周に亘って延びる無端の周溝としたことにより、出力部材20の周壁外面に形成された案内溝104において、開作動を実現するための開作動傾斜部108と閉作動を実現するための閉作動傾斜部112を、同一の案内溝104上で周方向の別部位に各別に形成することが可能となる。それ故、例えば、ゆっくりと開作動を行う一方、閉作動を素早く行うといった、互いに異なる開作動と閉作動の作動特性を個別に設定することが可能となって、排水弁26に対して要求される種々なる開閉作動を、出力部材20を逆回転させる等の複雑な構造を要することなく有利に実現することができる。
The motor-driven
また、本実施形態に従う構造とされたモータ駆動式排水弁10では、案内溝104を、閉保持平坦部106及び開保持平坦部110の平坦部と開作動傾斜部108及び閉作動傾斜部112の傾斜部によって形成している。それ故、各傾斜部108,112に摺接突起162が位置することによって開閉作動を実現すると共に、各平坦部106,110に摺接突起162が位置することによって開位置及び閉位置での排水弁26の保持を確実に行うことが出来る。
Further, in the motor-driven
また、本実施形態では、案内溝104の開作動傾斜部108の軸方向の傾斜角度を、周方向で変化するように形成した。これにより、排水弁26の変位に伴うコイルスプリング168による閉方向への付勢力の変化に合わせて、排水弁26の負荷駆動用モータ16による引張力が変化せしめられて、負荷駆動用モータ16の引張力とコイルスプリング168の付勢力による押付力の差が略一定となるようにされている。つまり、コイルスプリング168による付勢力が小さい、排水弁26が閉位置付近にある状態では、負荷駆動用モータ16が発揮する引張力もそれに応じて小さくてよく、案内溝104の傾斜角度を大きくすることで排水弁26の単位回転量あたりの引張量を増して、排水弁26の素早い作動を実現する。一方、排水弁26がコイルスプリング168による付勢力の大きな開位置付近に移動すると、負荷駆動用モータ16による引張力もそれに伴って大きくする必要があり、案内溝104の傾斜角度を小さくすることにより引張力の増大を実現する。それ故、特に、閉位置付近に排水弁26が変位せしめられた際に生じる負荷駆動用モータ16の余分な回転駆動力を有効に活用して、排水弁26の開作動を素早く行うことが出来る。
In the present embodiment, the inclination angle in the axial direction of the opening operation inclined
更に、開作動傾斜部108の傾斜を巧く設定することにより、開作動傾斜部108の傾斜を一定にした場合に比して、負荷駆動用モータ16に対する要求性能を下げることが出来るため、より安価にモータ駆動式排水弁10を実現することも出来る。
Furthermore, the required performance for the
また、排水弁26を駆動させるギヤードモータ22として三端子タイプのものを採用したことにより、ギヤードモータにおいて複雑な係止機構等が必要なく、一層安価且つ簡単な構造で本実施形態のモータ駆動式排水弁10に用いるギヤードモータ22を実現することができる。
Further, by adopting a three-terminal type geared
更にまた、本実施形態において、排水弁26に対して閉方向への付勢力を付与するコイルスプリング168を設けたことにより、排水弁26の閉作動時において、コイルスプリング168の付勢力によって、負荷駆動用モータ16による駆動よりも素早く排水弁26を閉作動せしめることができる。特に、本実施形態では、ギヤードモータ22が一方向クラッチ80を含んで構成されているため、コイルスプリング168の付勢力による排水弁26の閉作動が負荷駆動用モータ16のディテントトルクによって阻害されることなく実現されるようになっている。なお、本実施形態では、排水弁26を開位置に保持する際には、摺接突起162が案内溝104における開保持平坦部110に位置せしめられるため、一方向クラッチ80が切断状態であっても、コイルスプリング168の付勢力によって排水弁26が閉位置へ変位駆動されないようになっている。
Furthermore, in the present embodiment, by providing the
また、運動変換機構を組み込んだギヤードモータ22がモータハウジング12に収用状態で固設されてると共に、かかるモータハウジング12が排水弁26を組み込んだバルブハウジング14に対して一体的に取り付けられている。これにより、ギヤードモータ22を取り付けたモータハウジング12と排水弁26を備えたバルブハウジング14を一体的に取り扱うことが出来るため部品管理や搬送等を簡便にすることが出来ると共に、家庭用洗濯機等への組付けも容易に行うことが出来る。更に、ギヤードモータ22と排水弁26を略同一軸上で近接位置せしめることにより、モータ駆動式排水弁10のサイズを小型化することも出来る。
A geared
また、ギヤードモータ22をモータハウジング12に収容状態で組み込んだことにより、外部から埃等が進入することによるギヤードモータ22の作動不良や耐久性の低下を防止し、モータ駆動式排水弁10の信頼性及び耐久性の向上を実現している。
Further, by incorporating the geared
更に、モータハウジング12をバルブハウジング14から別体形成して固定することで、排水弁26,ギヤードモータ22をそれぞれハウジング内に容易に組み込むことが出来て、モータ駆動式排水弁10の取扱いを容易なものとすることが出来る。。
Furthermore, by forming the
次に、図12には、本発明の第二の実施形態としてのモータ駆動式排水弁190が示されている。かかるモータ駆動式排水弁190は、二端子式のギヤードモータ192を採用している。なお、以下の説明において、実質的に第一の実施形態と同様な部材若しくは部位については、図中に同一の符号を付すことにより説明を省略する。
Next, FIG. 12 shows a motor-driven
本実施形態のモータ駆動式排水弁190に採用される二端子式のギヤードモータ192は、図13に示すように、モータ側クラッチとしての回転力継断機構194,クラッチ手段としての遊星歯車機構196および出力歯車100,係止機構198を含んで構成される。
As shown in FIG. 13, a two-terminal geared
回転力継断機構194は、上側継断部材200,下側継断部材202およびコイルスプリング204を含んで構成されている。この上側継断部材200は、同軸上に一体形成された上側ピニオン206と係止爪208を有しており、その下面には、係止部210が形成されている。また、下側継断部材202は、下側歯車212を有しており、かかる下側歯車212が負荷駆動用モータ16のカム溝形成部102に固設された出力ピニオン60に噛合されている。更に、下側継断部材202の上下両面の中央部分には、軸方向外方に突出する上側及び下側ボス部214,216が一体形成されていると共に、下側継断部材202の上面において、上側ボス部214の周りには、上側継断部材200の係止部210と係合可能な弁体係止部164が軸方向の変位が可能な状態で形成されている。そして、下側継断部材202の上側ボス部214にコイルスプリング204が外挿された状態で、上側継断部材200と下側継断部材202が互いに軸方向に離隔して同一中心軸上に対向配置されており、上側継断部材200の係止部210と下側継断部材202の係止片218が係合された状態において、上側継断部材200と下側継断部材202が一体的に回転するようになっており、負荷駆動用モータ16のカム溝形成部102に固定された出力ピニオン60の回転駆動力が上側継断部材200の上側ピニオン206に伝達されるようになっている。なお、上側継断部材200の係止部210と下側継断部材202の係止片218の係合は、負荷駆動用モータ16の正回転方向では維持されるようになっていると共に、逆回転方向では解除されるようになっている。
The rotational force disconnecting mechanism 194 includes an upper connecting
また、遊星歯車機構196は、ケース220と遊星歯車部材222を含んで構成されている。ケース220は、全体として有底円筒形状とされており、その筒壁部の内周面と外周面には、それぞれ、内歯歯車224外歯歯車226が形成されていると共に、底壁部には、中心軸上に中心孔が貫設されている。また、遊星歯車部材222は、互いに軸方向に離隔して対向配置されたキャリアとしての上側及び下側円板220,222を有しており、それら上側および下側円板220,222が、下側円板230の中心軸回りに突設された複数本の歯車ピンによって相互に固定されていると共に、各歯車ピンには、それぞれ、遊星歯車232が回転可能に装着されている。更に、下側円板230の中央部分には、挿通孔が形成されている。そして、遊星歯車部材222がケース220に対して回転可能に嵌め込まれた状態で下側円板230に形成された挿通孔に上側継断部材200の上側ピニオン206が内挿されており、かかる状態下において、上側ピニオン206と遊星歯車232が噛合されていると共に、遊星歯車232と内歯歯車224が噛合されている。即ち、本実施形態では、上側ピニオン206によって遊星歯車機構196の太陽歯車が構成されているのである。また、遊星歯車部材222の上側円板228の中心軸上には、連結歯車234が上方に突出するようにして一体形成されており、かかる連結歯車234が、出力部材20に設けられた出力歯車112に噛合せしめられている。
The
また、出力歯車112の下方には、カム部236が一体的に形成されている。かかるカム部236には、径方向に突出するカム突起238が形成されている。
A
さらに、出力部材20の近くには、カムレバー240が、支軸回りで揺動可能に配設されている。このカムレバー240は、円筒形状の軸部の外周面上に軸直角方向外方に突出する摺接部242を有している。そして、かかる摺接部242の突出先端部分が、出力部材20に設けられたカム部236に対して摺接せしめられている。
Further, a
また、カムレバー240の近くには、板ばね244が長手方向一方の端部を固定的に支持されて配設されている。かかる配設状態下において、板ばね244がカムレバー240の摺接部242に当接されていることにより、カムレバー240の摺接部242が出力部材20のカム部236に常時摺接されるようになっている。
Further, near the
また、カムレバー240の軸部の外周面上には、摺接部242の突出方向と異なる径方向に突出せしめられた突出部246が設けられており、この突出部246の突出先端部分には、操作部248が一体形成されている。かかる操作部248は、全体として矩形ブロック形状とされており、その板面中央部分には、長手方向に延びる貫通孔が形成されている。そして、突出部246の突出方向と操作部248の長手方向が略垂直となるようにして、操作部248が突出部246の突出先端部分に一体形成されている。また、操作部248の先端部(長手方向他方の端部)は、長手方向中央部分に形成された傾斜部によって、基端部(長手方向一方の端部)よりも下方に位置せしめられている。そして、操作部248の貫通孔が、回転力継断機構194および遊星歯車機構196の支軸に対して移動可能に外挿されており、操作部248の上面が下側ボス部216の下面に当接されるようになっている。
Further, on the outer peripheral surface of the shaft portion of the
ここにおいて、本実施形態では、操作部248の基端部が下側ボス部216に当接されて下側継断部材202が操作部で上方に持ち上げられている状態では、下側継断部材202の弁体係止部164と上側継断部材200の係止部210が係止されて出力ピニオン60の回転駆動力が上側ピニオン206に伝達されるようになっている。また、操作部248の先端部が下側ボス部66に当接されて下側継断部材202がコイルスプリング168の付勢力で上側継断部材200から離隔せしめられる状態では、下側継断部材202の弁体係止部164と上側継断部材200の係止部210が係止されていないことから出力ピニオン60の回転駆動力が連結歯車234に伝達されないようになっている。
Here, in the present embodiment, in a state where the base end portion of the
さらに、カムレバー240軸部の外周面上には、径方向で摺接部242と突出部238の何れとも異なる方向に、係止レバー操作片250が設けられている。
Further, on the outer peripheral surface of the
また、カムレバー240の近くには、係止手段としての係止レバー252が、カムレバー240の揺動中心軸と平行な中心軸回りで揺動可能に配設されている。この係止レバー252は、軸直角方向外方に延びる係止アーム256を有しており、かかる係止アーム256が上側継断部材200の係止爪208に係止されるようになっている。また、係止レバー252の軸方向下端部には、径方向に突出する突出片254が一体形成されており、係止レバー252が配設された状態下において、かかる突出片254がカムレバー240の軸部の外周面上で径方向に突出形成された係止レバー操作片250の近くに位置せしめられている。そして、カムレバー240がカム突起238の摺接によって揺動せしめられると、かかる突出片254がカムレバー240に設けられた係止レバー操作片250に係合して、係止レバー252が、カムレバー240の揺動に対して連動するようになっている。
Further, a locking
ここにおいて、本実施形態では、カムレバー240の摺接部242が、カム部236の外周面に形成されたカム突起238に摺接されていない状態下において、係止レバー252の係止爪208は上側継断部材200の係止爪208に係止されておらず、それによって、上側継断部材200の回転が許容されるようになっている。また、カムレバー240の摺接部242がカム部236の外周面に形成されたカム突起238に摺接した状態では、カムレバー240に設けられた係止レバー操作片250が係止レバー252に設けられた突出片254に当接して係止レバーが回転駆動せしめられる。これにより、係止レバー252の係止爪208が上側継断部材200の係止爪208に係止されて、上側継断部材200の回転が阻止されるようになっている。
In this embodiment, in the state where the sliding
一方、ギヤードモータ192には、係止機構198が含まれている。係止機構198は、磁気誘導式伝動機構258を含んで構成されている。かかる磁気誘導式伝動機構258に含まれるロータ260は、略厚肉円筒形状の永久磁石262と、かかる永久磁石44の軸方向上端において径方向中央に配設されたスリーブ264によって、全体として略逆カップ形状とされている。なお、この永久磁石262の外周面には、交互に複数の磁極が設定されている。
On the other hand, the geared
また、ロータ260には、入力側誘導ピニオン266が内挿状態で下方から挿通されている。かかる入力側誘導ピニオン266は、ロータ260に挿入される部分が略厚肉円筒形状とされると共に、かかる円筒形状部の下方に設けられた入力歯車270によって、出力ピニオン60に噛合された伝達歯車268と噛合されており、負荷駆動用モータ16の回転駆動力が伝達されるようになっている。更に、ロータ260に挿通される入力側誘導ピニオン266の円筒形状部には、連結コイルスプリング272が外挿状態で取り付けられる。この連結コイルスプリング272の一端は、略逆カップ形状とされたロータ260の凹所内に形成された図示しない当接片に対して当接せしめられており、連結コイルスプリング272の他端は、入力側誘導ピニオン266に突設された当接片274に対して当接せしめられている。これによって、入力側誘導ピニオン266とロータ260の間が連結コイルスプリング272を介して弾性的に接続されており、伝達歯車268を介して伝達される負荷駆動用モータ16の回転駆動力によって回転駆動せしめられる入力側誘導ピニオン266の回転が連結コイルスプリング272により緩衝せしめられて、ロータ260に伝達されるようになっている。
In addition, an input
また、ロータ260に被せられるようにして、略逆カップ形状を有する誘導リング276が配されている。かかる誘導リング276は、磁性材によって構成されており、その内径寸法が永久磁石262の外形寸法よりも大きくされている。そして、ロータ260と誘導リング276の間での磁気誘導によってロータ260の回転駆動力が誘導リング276に伝達されて、誘導リング276がロータ260と同じ方向に回転せしめられるようになっている。これにより、誘導リング276の上底部の中心軸上において軸方向上方に突出するように設けられた出力側誘導ピニオン278が、ロータ260と同じ方向に回転せしめられるようになっている。
In addition, a
さらにまた、磁気誘導式伝動機構258の近くには、揺動歯車280が配されている。この揺動歯車280は、揺動中心軸回りに広がる略扇形形状とされており、円弧状の外周面上に形成された係止歯282に対して出力側誘導ピニオン278が噛合せしめられている。また、揺動歯車280の回動中心軸の外周面には、係止片284が軸直角方向外方に突出して形成されており、かかる係止片284に係止されたコイルスプリング286によって、揺動歯車280に対して揺動方向一方向への復帰力が付与されている。
Furthermore, a
さらに、揺動歯車280の周方向一方の端縁部には、コイルスプリング286による復帰力が付与された方向と反対の回転方向に向かって突出する円弧形ブロック形状の係止部288が一体形成されており、揺動歯車280がコイルスプリング286の復帰力に抗して回動せしめられた際に、ストッパ歯車290に形成された係止突起292に対して係止部210が係止されるようになっている。
Further, an arc-shaped block-shaped
また、ストッパ歯車290は、係止部288によって係止される係止突起292と、遊星歯車機構196を形成するケース220に設けられた外歯歯車226と噛合する係止歯車294を備えている。そして、係止突起292が係止部288によって係止されると、ストッパ歯車290が回転不可能とされて、ストッパ歯車290の係止歯車294に噛合される外歯歯車226を有するケース220の回転が阻止されるようになっている。
The
このことから明らかなように、本実施形態では、揺動歯車280の係止部288がストッパ歯車290の係止突起292に係止されて、遊星歯車機構196を構成するケース220の回転が阻止された状態において、負荷駆動用モータ16の回転駆動力が出力部材20に伝達されるようになっている一方、揺動歯車280の係止部288がストッパ歯車290の係止突起292に係止されていない状態では、遊星歯車機構196を構成するケース220の回転が許容されて、負荷駆動用モータ16の回転駆動力が出力部材20に伝達されないようになっている。即ち、ケース220の回転が阻止された状態がクラッチの繋がった状態とされていると共に、ケース220の回転が許容された状態がクラッチの切れた状態とされている。
As is clear from this, in this embodiment, the locking
続いて、第二の実施形態に従う構造とされたモータ駆動式排水弁190の作動について、図14に基づいて説明する。
Next, the operation of the motor-driven
先ず、モータ駆動式排水弁190を取り付けた家庭用洗濯機等から負荷駆動用モータ16に対する電源入力が為されていない状態では、磁気誘導式伝動機構258は断状態であり、遊星歯車機構196によるクラッチが切れた状態に保持されている。また、摺接突起162は案内溝296上において、図14の(a)の位置、つまりカム溝形成部102の軸方向最上部に位置する閉保持平坦部106内に位置せしめられており、それ故、排水弁26は、コイルスプリング168の付勢力によって閉位置に保持されることとなる。
First, in a state where no power is input to the
次に、負荷駆動用モータ16に電源が入力されて、負荷駆動用モータ16が回転駆動力を生じると、磁気誘導式伝動機構258を構成するロータ260と誘導リング276との間に磁気誘導が発生して、ロータ260と同じ方向に誘導リング276が回転する。この回転により、誘導リング276に固設された出力側誘導ピニオン278が回転することとなり、かかる回転が係止歯282を介して、揺動歯車280に伝達されて、揺動歯車280がコイルスプリング286の復帰力に抗して回転する。そして、揺動歯車280に設けられた係止部210がストッパ歯車290に設けられた係止片284に係止せしめられることにより、ストッパ歯車の回転を阻止し、ストッパ歯車290と噛合されている外歯歯車226を有するケース220の回転を阻止する。それによって、クラッチが繋がった状態となって、負荷駆動用モータ16の回転力が、減速歯車列を介して出力部材20に伝達される。また、カム溝形成部102の回転によって、摺接突起162は、図14の(b)の位置、つまり、案内溝296上の開作動傾斜部108に位置せしめられて、開作動傾斜部108内を移動する。ここにおいて、摺接突起162が形成されているスライダ24は、スライダガイド160によってその回転が阻止されているため、出力部材20の回転駆動力がスライダ24の軸方向直線運動に変換されて、排水弁26が閉位置から開位置へ開駆動せしめられることとなる。
Next, when power is input to the
さらに、排水弁26が開作動せしめられて開位置に達すると、出力部材20に形成されたカム部236のカム突起238がカムレバー240に形成された摺接部242に摺接せしめられる。それによって、カムレバー240が回転して、操作部248の先端部が下側継断部材202の下側ボス部66に当接される。それ故、上側継断部材200と下側継断部材202が互いに離隔せしめられて、負荷駆動用モータ16の回転力が上側継断部材200に伝達されなくなる。つまり、モータ側クラッチとしての回転力継断機構194が切断状態とされる。また、負荷駆動用モータ16は、駆動状態を保つため、上述の通り、遊星歯車機構196のケース220は、回動不能とされている。ここにおいて、上述の如くモータ側クラッチとしての回転力継断機構194が切断状態とされていることにより、負荷駆動用モータ16の回転駆動力が出力部材20に伝達されず、スライダ24延いては排水弁26を駆動せしめることがない。一方、排水弁26には、コイルスプリング168による閉方向への付勢力が作用するが、出力歯車112と勘合した遊星歯車機構196は非常に大きな回転比を有しているため、ケース220が回動不能に係止された状態下では、コイルスプリング168の付勢力に抗して、排水弁26を開位置に保持することが出来る。なお、ここにおける開位置とは、案内溝104における閉作動傾斜部112の始点にスライダ24に設けられた摺接突起162が位置せしめられた状態での排水弁26の位置をいう。
Further, when the
次に、排水弁26が開位置に保持された状態で所定時間経過すると、負荷駆動用モータ16への電源入力がoffとされて、ロータ36の回転が停止して磁気誘導式伝動機構258が切断状態とされ、揺動歯車280がコイルスプリング286の付勢力によって返戻駆動せしめられる。これによって、ストッパ歯車290の回転を阻止していた係止部288がストッパ歯車290と一体的に形成された係止突起292から離隔して、ストッパ歯車290の回転が許容される。そして、外歯歯車226がストッパ歯車290に噛合された遊星歯車機構196のケース220も回転を許容されるため、遊星歯車機構196によるクラッチが切れて、負荷駆動用モータ16の回転駆動力が出力部材20に伝達されない。一方、遊星歯車機構196を構成するケース220の回転が許容されたことで、遊星歯車機構196がコイルスプリング168の付勢力に抗することなく空転せしめられる。それ故、排水弁26は、コイルスプリング168の付勢力に従って閉位置へ駆動変位せしめられる。なお、上述の通り、閉作動傾斜部112内に摺接突起162が位置せしめられた状態で、排水弁26の開位置での保持を行うことにより、負荷駆動用モータ16への給電がoffとされた場合に、コイルスプリング168の付勢力によって確実に閉作動が為されることとなる。
Next, when a predetermined time elapses with the
このような本実施形態のモータ駆動式排水弁190では、第一の実施形態として示したモータ駆動式排水弁10に比して、二端子タイプのギヤードモータ192を採用したことにより、モータ駆動式排水弁190を取り付けた家庭用洗濯機等からギヤードモータ192への出力信号をon/off切換のみの簡単なものと出来る。それ故、家庭用洗濯機等に複雑な制御を要求することなく、排水弁26の駆動制御を実現することが出来る。
In such a motor-driven
また、本実施形態では、カム部材120を設ける必要がないため、ギヤードモータ192とモータハウジング12の上底部との間にカム部材を配設するためのスペースを設ける必要がない。それ故、ギヤードモータ192と取付片188との距離をより近くすることが出来て、回転モーメントの低減による排水弁26の駆動時における騒音や振動といった問題の回避が一層有利に実現される。
In the present embodiment, since it is not necessary to provide the
更に、本実施形態では、前記第一の実施形態の如きスイッチ機構124も必要としない。それ故、ギヤードモータ192とモータ駆動式排水弁190の家庭用洗濯機への取付位置との距離を更に近くすることが出来る。
Furthermore, this embodiment does not require the
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 As mentioned above, although some embodiment of this invention has been described, this is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited at all by the specific description in this embodiment.
例えば、前記第一,第二の実施形態では、電気モータとして交流同期モータが採用されていたが、本発明において採用される交流同期モータのコイルの数等の具体的構造は、かかる実施形態の記載などによって、何等、限定されるものではない。また、減速歯車列の構造や各歯車対の減速比の他、減速歯車列を構成する歯車の数などは前記実施形態のものに限定されるものではない。 For example, in the first and second embodiments, an AC synchronous motor is employed as the electric motor, but the specific structure such as the number of coils of the AC synchronous motor employed in the present invention is the same as that of the present embodiment. The description is not intended to limit the present invention. In addition to the structure of the reduction gear train and the reduction ratio of each gear pair, the number of gears constituting the reduction gear train is not limited to that of the above embodiment.
前記第一,第二の実施形態において、案内溝104は、開作動傾斜部108と閉作動傾斜部112の傾斜角度が正負の方向だけでなく絶対値としても異なるようにされていると共に、開作動傾斜部108は、周方向で傾きが漸変するようにされているが、案内溝の形状は、全周に亘って延びる周溝とされていれば良いのであって、前記実施形態のものによって、何等、限定されず、要求される作動特性に応じて適宜設定される。
In the first and second embodiments, the
また、前記第一,第二の実施形態において、案内溝104は、閉保持平坦部106,開作動傾斜部108,開保持平坦部110,閉作動傾斜部112が周方向で連続せしめられて構成されていたが、案内溝において、閉保持平坦部106と開保持平坦部110は、必ずしも必要ではない。具体的には、例えば、図15に示すように、閉作動傾斜部298と開作動傾斜部300を連結して構成した案内溝302も採用され得る。かかる案内溝302を採用する場合には、排水弁26の開保持を行う場合には、案内溝302の開作動傾斜部300と閉作動傾斜部296の境界、即ち、案内溝302の最下端部が形成されている部分よりも、僅かに手前(図15における(c)の位置)でモータを停止することにより、案内溝302の傾斜によってコイルスプリング168の付勢力による閉作動を阻止することが出来る。詳細には、コイルスプリング168の付勢力によって排水弁26に対して閉作動方向に押付力が作用すると、案内溝302の最下端部より僅かに手前で止められている摺接突起162が、案内溝302の傾斜に沿って移動しようとするため、出力部材には、負荷駆動用モータ16によって与えられる回転とは逆方向の回転力が加わることとなる。かかる逆回転の回転力は、例えば、第一の実施形態においては、減速歯車列18によって、一方向クラッチ80に伝達されるが、逆方向の回転力が減速歯車列18側から一番ピニオン72に作用すると、一方向クラッチ80が繋がった状態となり、回転力を負荷駆動用モータ16に伝達する。ところが、停止状態の負荷駆動用モータ16は、大きなディテントトルクを発生するため、かかる逆回転を許容しない。従って、排水弁26の閉作動を阻止することができて、開位置に保持することが可能である。なお、第二の実施形態においては、遊星歯車機構196の回転比によって排水弁26が開位置に保持されており、回転の正/逆を問わず、回転が阻止されて、排水弁の開位置での保持が確実に為される。
Further, in the first and second embodiments, the
さらに、前記第一,第二の実施形態において、モータ駆動式排水弁として、開位置と閉位置の二位置に位置決めされるものを採用していたが、モータ駆動式排水弁として三位置以上の位置に位置決めされるものにも本発明は適用できる。 Furthermore, in the first and second embodiments, the motor-driven drain valve is one that is positioned at two positions, the open position and the closed position, but the motor-driven drain valve has three or more positions. The present invention can also be applied to a device positioned at a position.
さらにまた、前記第一,第二の実施形態において、スライダガイド160を2つ設けていたが、かかるスライダガイド160は幾つ形成しても良い。また、スライダガイドは、スライダの回動を阻止できればどのような形態であっても良い。具体的には、例えば、筒状のスライダガイドの内周面に、軸方向全長に亘って延びる複数条の係合溝を形成すると共に、スライダの外周面に係合溝と係合する係合突起を突出形成し、かかる係合突起を係合溝に係合せしめることで、スライダの回動を防ぐスライダガイドとすることも出来る。 Furthermore, although two slider guides 160 are provided in the first and second embodiments, any number of such slider guides 160 may be formed. Further, the slider guide may have any form as long as the rotation of the slider can be prevented. Specifically, for example, a plurality of engagement grooves extending over the entire length in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical slider guide, and the engagement is engaged with the engagement grooves on the outer peripheral surface of the slider. It is possible to provide a slider guide that prevents the rotation of the slider by protrudingly forming the protrusion and engaging the engaging protrusion with the engaging groove.
また、前記第一の実施形態においては、クラッチ機構として一方向クラッチ80を設けて、閉作動をコイルスプリング168の付勢力によって素早く行うようにしていたが、前記第一の実施形態に示したギヤードモータ22においてクラッチ機構は必ずしも必要でない。即ち、開作動と閉作動の両方を負荷駆動用モータ16の回転駆動力によって実現することも出来る。
In the first embodiment, the one-way clutch 80 is provided as a clutch mechanism so that the closing operation is quickly performed by the biasing force of the
さらに、前記第二の実施形態においては、係止機構の作動を制御するために永久磁石262と誘導リング276を含んで構成される磁気誘導式伝動機構258を採用していたが、このような磁気誘導式伝動機構258を必ずしも採用する必要はない。具体的には、例えば、コイルスプリングの摺動抵抗を利用した、摩擦クラッチ等を利用することも出来る。
Further, in the second embodiment, the magnetic induction type transmission mechanism 258 including the
さらにまた、前記実施形態では、負荷駆動用モータ16として交流同期モータが採用されていたが、本発明において採用され得る負荷駆動用モータは、交流同期モータに限定されることなく、従来から公知のDCモータの他、同期モータや誘導モータ等のACモータが何れも採用可能である。
Furthermore, in the above embodiment, an AC synchronous motor is employed as the
加えて、前記実施形態では、本発明を洗濯機の排水弁の開閉のための駆動源に適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、食洗機の排水弁の駆動源等に適用することも可能である。 In addition, in the said embodiment, although the specific example of what applied this invention to the drive source for opening and closing of the drain valve of a washing machine was shown, this invention is a drive source of the drain valve of a dishwasher, etc. It is also possible to apply to.
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。 In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
10 モータ駆動式排水弁
12 モータハウジング
14 バルブハウジング
16 負荷駆動用モータ
18 減速歯車列
20 出力部材
22 ギヤードモータ
24 スライダ
26 排水弁
80 一方向クラッチ
104 案内溝
120 カム部材
124 スイッチ機構
160 スライダガイド
162 摺接突起
166 ガイド溝
168 コイルスプリング
184 第一の通水口
186 第二の通水口
190 モータ駆動式排水弁
192 ギヤードモータ
194 回転力継断機構
196 遊星歯車機構
198 係止機構
296 案内溝
302 案内溝
10 motor driven
Claims (9)
該バルブハウジング内で軸方向に往復移動可能に配されて、軸方向先端側への移動により前記第一の通水口を閉塞する一方、軸方向基端側への移動により該第一の通水口を前記第二の通水口に該バルブハウジング内で連通せしめる可動弁体と、
該可動弁体を前記バルブハウジングの軸方向先端側に向けて付勢する付勢手段と、
前記可動弁体から前記バルブハウジングの軸方向基端側に延び出して配設されて該可動弁体と一体的に該バルブハウジングの軸方向に移動せしめられる従動部材と、
給電によって一方向に回転駆動せしめられる電気モータの回転駆動力が歯車列を介して伝達される出力軸を備えており、前記バルブハウジングの軸方向の基端部側に固定的に取り付けられたギヤードモータと、
該ギヤードモータの回転駆動力を直線運動に変換して前記従動部材に伝達せしめることとにより、該従動部材を前記バルブハウジングの軸方向に駆動して前記可動弁体により前記第一の通水口と前記第二の通水口を連通状態と遮断状態に切り換える運動変換手段と
を、備えたモータ駆動式排水弁において、
前記ギヤードモータの前記出力軸を、円筒状外周面を有する原動軸部材で構成して、該原動軸部材をを前記バルブハウジングの基端側で略同軸上に配設して軸方向に移動不能に支持せしめると共に、該原動軸部材の外周面において軸方向の傾斜角が周上で変化するカム溝を全周に亘って連続した無端構造で形成する一方、
前記従動部材において該原動軸部材の該カム溝に対して滑動可能に係合する滑動子を設けると共に、
前記従動部材における該原動軸部材の周方向への移動を阻止して、該原動軸部材の回動作動に伴って該滑動子が該カム溝に沿って滑動することにより前記従動部材を該原動軸部材の軸方向に案内するガイド機構を設けることにより、
それらカム溝を備えた原動軸部材と、滑動子、ガイド機構を含んで、前記運動変換手段を構成したことを特徴とするモータ駆動式排水弁。 It has a first water passage opening that opens at the tip end in the axial direction and a second water passage opening that opens at the peripheral wall near the tip end portion in the axial direction, and is attached to the apparatus main body equipped with a water storage tank such as a washing machine. A tubular valve housing;
The valve housing is arranged so as to be reciprocally movable in the axial direction, and closes the first water flow port by movement toward the distal end in the axial direction, while the first water flow port by movement toward the proximal direction in the axial direction. A movable valve body that allows the second water passage to communicate within the valve housing;
Biasing means for biasing the movable valve body toward the distal end side in the axial direction of the valve housing;
A follower member that extends from the movable valve body to the proximal side in the axial direction of the valve housing and is moved integrally with the movable valve body in the axial direction of the valve housing;
A geared device having an output shaft through which a rotational driving force of an electric motor that is rotationally driven in one direction by power feeding is transmitted via a gear train, and fixedly attached to a base end side in the axial direction of the valve housing A motor,
By converting the rotational driving force of the geared motor into a linear motion and transmitting it to the driven member, the driven member is driven in the axial direction of the valve housing, and the movable valve body and the first water flow port. In the motor-driven drain valve provided with the motion conversion means for switching the second water inlet to the communication state and the cutoff state,
The output shaft of the geared motor is constituted by a driving shaft member having a cylindrical outer peripheral surface, and the driving shaft member is disposed substantially coaxially on the base end side of the valve housing and cannot move in the axial direction. While forming a cam groove with an axial inclination angle varying on the circumference on the outer circumferential surface of the driving shaft member with an endless structure continuous over the entire circumference,
A slider that slidably engages with the cam groove of the driving shaft member in the driven member;
The driven member is prevented from moving in the circumferential direction by the driven member, and the sliding member slides along the cam groove as the driven shaft member rotates. By providing a guide mechanism that guides in the axial direction of the shaft member,
A motor-driven drainage valve characterized in that the motion conversion means is configured to include a driving shaft member provided with these cam grooves, a slider, and a guide mechanism.
該原動軸部材の回転駆動方向において軸方向先端側から基端側に向かって傾斜して延びて、該原動軸部材の回転駆動に際して前記従動部材を軸方向先端側から基端側に向かって移動させる開作動域と、
該原動軸部材の回転駆動方向において軸方向基端側から先端側に向かって傾斜して延びて、該原動軸部材の回転駆動に際して前記滑動子を軸方向基端側から先端側に向かって移動させる閉作動域と、
該原動軸部材の回転駆動方向において該開作動域の終端と該閉作動域の始端の間をつなぐようにして略一定の軸方向位置を傾斜しないで周方向に延びる開保持作動域と
を、含んで形成した請求項1又は2に記載のモータ駆動式排水弁。 The cam groove in the driving shaft member,
In the rotational driving direction of the driving shaft member, the driving shaft member extends obliquely from the distal end side in the axial direction toward the proximal end side, and moves the driven member from the distal end side in the axial direction toward the proximal end side when the driving shaft member is rotationally driven. An open operating range,
In the rotational drive direction of the driving shaft member, it extends while tilting from the axial base end side to the distal end side, and when the driving shaft member is driven to rotate, the slider is moved from the axial base end side toward the distal end side. A closed operating range,
An open holding operation region extending in the circumferential direction without inclining a substantially constant axial position so as to connect between the end of the open operation region and the start end of the closed operation region in the rotational drive direction of the driving shaft member; The motor-driven drain valve according to claim 1, wherein the motor-driven drain valve is formed.
それら3つの給電端子に対する外部からの給電状態の切換えと、該ギヤードモータにおける該機械式スイッチ機構の切換作動によって、前記原動軸部材が駆動制御されるようになっている請求項1乃至7の何れかに記載のモータ駆動式排水弁。 The geared motor includes three power supply terminals, and a mechanical switch mechanism that switches the connection state of the three power supply terminals to the electric motor according to the rotation position of the output shaft,
The drive shaft member is driven and controlled by switching the power supply state from the outside to the three power supply terminals and by the switching operation of the mechanical switch mechanism in the geared motor. A motor-driven drain valve according to claim 1.
The said geared motor is provided with two electric power feeding terminals, The said electric motor is directly driven / stopped by switching the electric power feeding state to these two electric power feeding terminals. Motor driven drain valve.
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