JP2007029360A - 脱水兼用洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】 脱水槽と撹拌体との連結及び切離しを行うクラッチを排水弁に連動して動作させるものにおいて、脱水時に電力の供給停止があった場合のクラッチ等の破損を確実に防止しながらも、クラッチの位置の維持のための電力消費を少なく済ませる。
【解決手段】 クラッチの脱水位置では、脱水槽と撹拌体とが一体的に回転し、洗い位置では、撹拌体のみが回転される。ワイヤの巻取りにより排水弁を開放させると共に、クラッチを脱水位置に切替える排水弁モータユニット１２を設ける。排水弁モータユニット１２を、ケース７１内に、モータ本体１２、その駆動力を巻取プーリに伝達するギヤ機構７３、ギヤ機構７３の連結・切離しを行うクラッチギヤ７４、クラッチギヤ７４を移動させる解除用電磁ソレノイ７５を設けて構成する。解除用電磁ソレノイド７５の可動鉄心７５ｂを下方に付勢するコイルばね８０を設け、非通電状態でクラッチギヤ７４が連結状態とされ、通電により切離し状態とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、クラッチにより洗濯機モータから脱水槽及び撹拌体への回転伝達を切替えると共に、そのクラッチを排水弁の開閉に連動して動作させるようにした脱水兼用洗濯機に関する、

従来より、脱水兼用洗濯機においては、脱水槽の内底部に撹拌体を備え、洗い運転時には、洗濯機モータの回転を撹拌体にのみ伝達して撹拌体を回転駆動し、脱水運転時には、前記モータの回転を撹拌体及び脱水槽の双方に伝達してそれらを一体的に高速回転させるようになっている。特許文献１には、撹拌体を回転させる撹拌軸を洗濯機モータに直結させたいわゆるダイレクトドライブ方式の洗濯機において、円筒状のクラッチを上下動させることにより、脱水槽と撹拌体との連結及び切離しを行なう構成の脱水兼用洗濯機が記載されている。

この洗濯機においては、脱水槽に連結された中空状の槽軸が、撹拌軸の外周に回転自在に設けられ、その槽軸の外周に、円筒状のクラッチが上下にスライド移動可能且つ上方への付勢状態に設けられる。そして、クラッチの下降位置では、該クラッチの下部が洗濯機モータのロータに連結されて撹拌軸と槽軸ひいては脱水槽とが連結され、モータの回転により脱水槽と撹拌体とが一体的に回転するようになる。これに対し、クラッチの上昇位置では、クラッチがロータから外れると共に、クラッチの上端に設けられた被嵌合部が水槽の外底面に設けられた嵌合部に嵌合されることにより、モータの回転が撹拌軸（撹拌体）にのみ伝達されるようになると共に、槽軸（脱水槽）が下フレームに固定されるようになるのである。また、前記クラッチの上下動は、排水弁を開閉駆動する排水弁モータの動作に連動して、クラッチレバーを介して行われるようになっている。

具体的には、排水弁は、通常時には閉塞状態に付勢され、排水弁モータによってワイヤが引張られる（巻取られる）ことによって開放状態とされる。前記クラッチレバーは、前記ワイヤに連結コネクタを介して連結されるようになっている。前記排水弁モータは、ケース内に、モータ本体及びこのモータ本体の駆動力を出力軸に伝達するギヤ機構を設けると共に、このギヤ機構の一部を構成するギヤをクラッチギヤとし、そのクラッチギヤの連結、切離しを行う電磁ソレノイドを設けて構成されている。前記出力軸に取付けられた巻取プーリに、ワイヤが接続される。前記電磁ソレノイドの通電時にモータ本体と出力軸とが連結され、断電時に切離されるようになっている。

これにて、洗い時においては、電磁ソレノイド（及びモータ本体）が断電されていることによって、巻取プーリからワイヤが引出された状態にあって、排水弁が閉塞していると共に、クラッチが上昇位置にある。これに対し、脱水時においては、モータ本体及び電磁ソレノイドが通電されることにより、ワイヤが巻取プーリにより巻取られて、排水弁が開放すると共に、クラッチが下降位置に移動されるのである。尚、巻取プーリによるワイヤの所定量の巻取りが完了するとメカ的なスイッチによりモータ本体への通電が停止されるのであるが、その後も電磁ソレノイドへの通電が継続されることにより、クラッチギヤの連結状態が保持され、ワイヤの巻取り状態が維持されるようになっている。

ところで、上記構成においては、脱水時に、もし、停電（瞬時停電）あるいは電源プラグのコンセントからの外れが発生すると、電磁ソレノイドへの電力の供給が停止されてクラッチギヤが切離され、ワイヤの巻取り状態が維持されなくなってワイヤが急激に引出し方向に戻り、排水弁が閉塞されると共に、クラッチが上昇位置に移動されてしまうことになる。ところが、このとき、クラッチが槽軸と一体的に高速回転した状態であるため、クラッチの上端の被嵌合部が水槽側の嵌合部に衝突し、被嵌合部あるいは嵌合部が破損（歯部の折損）してしまうといった不具合が生ずる。

そこで、特許文献２には、バックアップ用のコンデンサを電磁ソレノイドに並列に設けることにより、瞬時停電が発生しても、コンデンサを電磁ソレノイドに対するバックアップ電源として作用させてクラッチギヤの連結状態を維持することによって、上記不具合を解消することが考えられている。
特許第３５６４３１６号公報 特開平３−３８８７９号公報

しかしながら、上記のように、バックアップ用のコンデンサを設けるものでは、バックアップできる時間が、瞬時停電に対応した短時間に限られるので、他の理由により比較的長い時間の電力の供給停止があった時には、クラッチの被嵌合部等の破損防止を図ることができない欠点がある。また、上記のものでは、脱水行程中、常に電磁ソレノイドに通電している必要があるため、消費電力が大きくなる欠点もあった。

特に、近年では、温風供給機能を設けて、脱水行程後に乾燥行程を実行するようにした洗濯機も供されているが、この乾燥行程においても、脱水槽を回転させるため、脱水行程と同様に、排水弁を開放させてクラッチを下降位置に維持する必要があり、長時間（例えば２時間）にわたって電磁ソレノイドへの通電が行われるため、消費電力がより一層大きなものとなってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、脱水槽と撹拌体との連結及び切離しを行うクラッチを排水弁に連動して動作させるものにおいて、脱水時に電力の供給停止があった場合のクラッチ等の破損を確実に防止しながらも、クラッチの位置の維持のための電力消費を少なく済ませることができる脱水兼用洗濯機を提供するにある。

本発明の脱水兼用洗濯機は、水槽内に回転自在に設けられた脱水槽と、この脱水槽内の底部に設けられた撹拌体と、前記水槽の外底部に設けられた洗濯機モータと、この洗濯機モータの動力を前記撹拌体に伝達すると共に前記脱水槽を前記水槽に固定する洗い位置と前記洗濯機モータの動力を前記撹拌体及び脱水槽の双方に伝達する脱水位置との間で移動可能なクラッチと、前記脱水槽からの排水路中に設けられ常時閉塞方向に付勢される排水弁と、前記排水弁を閉塞状態から開放状態に切替えると共にそれに連動させて前記クラッチを脱水位置側に移動させる排水弁モータユニットとを具備し、前記排水弁モータユニットは、モータ本体と、このモータ本体の駆動力を出力軸に伝達するためのギヤ機構と、このギヤ機構の一部を構成するクラッチギヤと、このクラッチギヤの連結，切離しを行う解除用電磁ソレノイドとを備えると共に、前記解除用電磁ソレノイドは、非通電状態で前記クラッチギヤを連結状態とし、通電されることにより該クラッチギヤを切離すように構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。

これによれば、排水弁モータユニットにおけるクラッチギヤの連結状態では、モータ本体が駆動されることにより、ギヤ機構を介して出力軸が回転され、排水弁が開放状態とされると共にクラッチが脱水位置に位置される。この状態では、洗濯機モータの回転により、脱水槽と撹拌体との双方が一体的に回転駆動され、脱水運転（あるいは乾燥運転）を行うことができる。一方、排水弁モータユニットにおけるクラッチギヤの切離し状態では、排水弁が閉塞状態に戻されると共にクラッチが洗い位置に位置され、もって洗いやためすすぎの運転を行うことができる。

このとき、解除用電磁ソレノイドの非通電状態でクラッチギヤが連結状態とされており、通電されることによりクラッチギヤが切離し状態とされるので、脱水運転から洗い運転に切替えるときにのみ、電磁ソレノイドに通電すれば良い。そして、脱水運転時に停電等により電力の供給停止があった場合でも、クラッチギヤの連結状態は維持されるので、クラッチが洗い位置に移動されてしまうことがなくなり、クラッチの回転状態での衝突が未然に防止される。

本発明においては、運転開始時においては、前記解除用電磁ソレノイドに通電し、その後、洗濯運転を開始させるように構成することができる（請求項２の発明）。あるいは、電源スイッチがオンされた時に、解除用電磁ソレノイドに通電し、その後、洗濯運転を開始させるように構成することができる（請求項３の発明）。これらによれば、運転開始時あるいは電源スイッチのオン時に、仮に、クラッチの位置や排水弁の状態が脱水運転に対応したものとなっていても、クラッチの位置及び排水弁の状態を洗い運転に対応したものとした上で、洗濯運転を開始させることができる。

更にこのとき、前回の洗濯運転が正常に終了したかどうかの信号が書込まれる不揮発性メモリを設け、運転開始時又は電源スイッチのオン時に、不揮発性メモリに前回の洗濯運転が正常に終了した旨の信号が書込まれているときには、解除用電磁ソレノイドに対する通電を省略して洗濯運転を開始させるように構成することができる（請求項４の発明）。これによれば、洗濯運転開始時の解除用電磁ソレノイドへの通電を、必要時にのみ行うことができ、より一層の省電力を図ることができる。

本発明の脱水兼用洗濯機によれば、脱水槽と撹拌体との連結及び切離しを行うクラッチを排水弁に連動して動作させるものにあって、排水弁モータユニットに設けられる解除用電磁ソレノイドを、非通電状態でクラッチギヤを連結状態とし、通電されることにより該クラッチギヤを切離すように構成したので、脱水時に電力の供給停止があった場合のクラッチ等の破損を確実に防止しながらも、クラッチの位置の維持のための電力消費を少なく済ませることができるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、図１４は、本実施例に係る脱水兼用洗濯機（全自動洗濯機）の本体１の概略構成を示している。ここで、ほぼ矩形箱状をなす外箱２内には、脱水時等に水を受ける水槽３が弾性吊持機構４を介して設けられている。そして、前記水槽３内には、内部に洗濯物が収容される脱水槽５が回転可能に設けられており、またその脱水槽５内の底部には、水流生成用の撹拌体（パルセータ）６が設けられている。

詳しくは後述するように、前記水槽３の外底部には、インバータ駆動方式のアウタロータ形の洗濯機モータ７及び、その洗濯機モータ７の回転駆動力を前記脱水槽５及び撹拌体６へ伝達する回転伝達機構８が設けられている。これら洗濯機モータ７及び回転伝達機構８により、洗いやためすすぎの行程においては、前記撹拌体６が正逆回転されて脱水槽５内に撹拌水流が生成され、脱水や脱水すすぎの行程においては、前記脱水槽５が撹拌体６と一体的に高速回転されるようになっている。また、乾燥の行程においても、脱水槽５が撹拌体６と一体的に回転されるようになっている。

また、前記水槽３の底部には、前記脱水槽５からの排水を行うための排水路９が設けられ、この排水路９に、排水弁１０を介して排水ホース１１が接続されている。前記排水弁１０は、後述する排水弁モータユニット１２（図１、図２、図１３参照）により開閉されるようになっている。さらに、水槽３の底部には、該水槽３からの排水を行うための排水口１３が設けられ、詳しく図示はしないが、この排水口１３が前記排水ホース１１に接続されている。尚、前記排水路９には、エアトラップ１４が設けられ、このエアトラップ１４内の圧力が図示しないエアチューブを介して水位センサ６４（図３にのみ図示）に導かれるようになっている。

一方、前記脱水槽５の上端部にはバランスリング１５が装着されていると共に、脱水時の該脱水槽５からの排水を、そのバランスリング１５との間を通して行うための脱水孔１６が設けられている。また、前記水槽３の上端部には、一部のみ示すように、ほぼリング状をなす桶カバー１７が設けられており、その開口部が前記脱水槽５の上面開口部に連通している。

そして、前記外箱２の上端部には、プラスチック製のトップカバー１８が設けられている。詳しく図示はしないが、このトップカバー１８は、中央にほぼ円形の洗濯物出入口を有する矩形枠状をなすと共に、薄形の中空箱状をなしている。このトップカバー１８の上面部には、前記洗濯物出入口を開閉するための二つ折りタイプの蓋１８ａが設けられている。

詳しい説明及び図示は省略するが、前記トップカバー１８の後辺部には、脱水槽５内に給水を行うための給水弁６６（図３参照）等からなる給水機構や、洗剤・助剤供給装置が設けられている。また、前記トップカバー１８の前辺部には、上面に位置して操作パネル６７（図３参照）が設けられていると共に、その内側に位置してマイコンを主体としてなり全体の制御を行なう制御装置６８が設けられている。さらに、図３にのみ示すように、トップカバー１８の後部側には、乾燥運転時に脱水槽５内に温風を供給するためのＰＴＣからなるヒータ６９及び送風ファンモータ７０が配設されている。

ここで、前記洗濯機モータ７及び回転伝達機構８について、図５ないし図１３を参照して述べる。図７は、これら洗濯機モータ７及び回転伝達機構８部分の構成を示しており、ここで、前記水槽３の外底部には、中空ハウジング１９が取付けられている。この中空ハウジング１９は、上フレーム２０と下フレーム２１とを外周側部分にて結合して構成されており、上フレーム２０の中央部には、上向きに凸となる円筒部２０ａが形成されていると共に、下フレーム２１の中央部には下向きに凸となる円筒部２１ａが形成されている。

前記円筒部２０ａ及び円筒部２１ａ内には、夫々ボールベアリングからなる軸受２２及び２３が嵌合固着され、これら軸受２２，２３に支持されて中空状（円管状）の槽軸２４が設けられている。この槽軸２４の軸受２２から突出する上端部外周には、支持筒２５が嵌合固着され、この支持筒２５の上端のフランジ部２５ａに前記脱水槽５が固定されている。これにて、槽軸２４の回転により脱水槽５が一体回転するようになっている。尚、円筒部２０ａの内周面と支持筒２５の外周面との間には、シール部材２６が設けられている。

そして、前記槽軸２４の中空部内には、撹拌軸２７が上下に貫通するように挿通されている。この撹拌軸２７は、槽軸２４の内周部上下部に設けられたメタル軸受２８，２８並びに前記支持筒２５の上端部内周部に設けられた軸受２９によって槽軸２４に対して回転自在に支持されており、その上端部が前記撹拌体６に連結されている。これにて、撹拌軸２７の回転により撹拌体６が一体回転するようになっている。また、この撹拌軸２７の下端部が前記洗濯機モータ７に連結されている。

前記洗濯機モータ７は、図８にも示すように、リング状をなすステータ３０と、薄形円筒容器状をなすロータ３１とから構成される。前記ステータ３０は、ステータコア３２の外周の各ティース部に三相の巻線３３を巻装して構成され、前記下フレーム２１の下面に対して下方からねじ止めされることにより取付けられている。一方、前記ロータ３１は、前記ステータ３０の外周に僅かな隙間を存して配置されるロータマグネット３４及びその外周に位置されるロータヨーク３５をインサート成形により一体的に有して構成されている。

このロータ３１の中心部には、円筒状のボス部３６が固着され、前記撹拌軸２７の下端部がこのボス部３６に対してセレーション結合状態に挿入され、例えばナット締めにより取付けられている。従って、前記ロータ３１の回転は常に撹拌軸２７にダイレクトに伝達されるようになっている。尚、図５及び図６にも示すように、このボス部３６は、その上端が、前記槽軸２４の下端よりも僅かに下方に位置され、また、その外径寸法が、該槽軸２４の外径寸法よりも大きく構成されている。

そして、前記槽軸２４の下端外周部には、該槽軸２４と前記ボス部３６との連結及び切離しを行なうためのクラッチ３７が設けられている。これと共に、前記下フレーム２１の下面部には、このクラッチ３７を上下動させてその状態を切替えるためのクラッチ切替手段の一部を構成する昇降機構３８が設けられると共に、嵌合部を有した共回り防止装置３９が設けられる。

前記クラッチ３７は、合成樹脂この場合ガラスフィラー入りのポリアセタール樹脂からなり、図５及び図６，図９にも示すように、全体としてほぼ円筒状をなすと共に、その内周部が、上半部で径小、下半部にて径大とされた段付き形状とされると共に、上半部の内周面全周には、上下方向に延びる係合部たる上部内セレーション部４０が形成され、下半部の内周面全周には、上下方向に延びる下部内セレーション部４１が形成されている。

これに対し、図５，図６，図８に示すように、前記槽軸２４の下端部（前記軸受２３から下方に突出した部位）の外周部には、前記上部内セレーション部４０に対応して上下方向に延びる摺動案内部たるセレーション部４２が形成されている。一方、前記ボス部３６の上部外周部にも、前記下部内セレーション部４１に対応して係合部たるセレーション部４３が形成されている。前記クラッチ３７は、上部内セレーション部４０が前記セレーション部４２に常に係合されることにより、槽軸２４の下端部外周に上下動自在且つ周方向に一体的に回転するように嵌挿されている。

これにて、クラッチ３７が図５及び図７に示す下降した位置（脱水位置）にあるときには、クラッチ３７の上部内セレーション部４０が槽軸２４のセレーション部４２に係合すると共に、下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に係合し、もってボス部３６ひいては撹拌軸２７と槽軸２４とを一体的に回転するように連結するようになっている。このとき、槽軸２４の下端部外周部には、前記クラッチ３７と前記軸受２３の下端部との間に位置して、クラッチ３７を下方に向けて付勢するコイルばね４４が配設されている。

そして、図９にも示すように、前記クラッチ３７の上端部外周部には、円形鍔状のフランジ部３７ａが一体に形成されており、そのフランジ部３７ａの上面外周部に、円周方向に並んだ複数の歯部４５ａを有するいわばウォームギヤの如き形態の被嵌合部４５が形成されている。このとき、歯部４５ａの先端部（上端部）は山形とされている。

これに対し、前記共回り防止装置３９は、例えばガラスフィラー入りのポリアセタール樹脂からなり、図５，図６，図１１等に示すように、前記下フレーム２１の円筒部２１ａの外周に嵌り込む大きさの薄形の円筒状をなすと共に、上端外周にフランジ部３９ａを一体に有し、そのフランジ部３９ａにて下フレーム２１の底面にねじ止め固定されている。この場合、共回り防止装置３９は、円筒部２１ａ（軸受部）の外周に位置して設けられているので、回転伝達機構８部分全体を上下方向にさほど大形化することなく配設されるようになっている。

このとき、この共回り防止装置３９の内周面の下半部には、図１０にも示すように、前記クラッチ３７の上昇位置（洗い位置）にてその被嵌合部４５（歯部４５ａ同士間の谷部）に噛合う歯部４６ａを有する嵌合部４６が設けられている。この場合、歯部４６ａの先端部（下端部）も、前記嵌合部４５の歯部４５ａと同様な山形とされている。さらに、この共回り防止装置３９には、後述するクラッチレバー４７を支持するための一対の支持部４８，４８が一体に設けられている。

これにて、クラッチ３７が図６に示す上昇した位置（洗い位置）にあるときには、ボス部３６から切離されて上部内セレーション部４０がセレーション部４２に係合するのみとなると共に、被嵌合部４５が嵌合部４６に嵌合し、クラッチ３７が下フレーム２１ひいては水槽３に固定されて回転不能とされ、もって撹拌軸２７のみが回転可能とされるようになっている。尚、詳しく図示はしないが、クラッチ３７の途中の位置において、クラッチ３７の下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に一部結合され、且つ被嵌合部４５の歯部４５ａが嵌合部４６にも一部嵌合する状態を有する寸法関係とされている。

一方、前記昇降機構３８は、前記コイルばね４４、前記クラッチ３７を上下動させるクラッチレバー４７、このクラッチレバー４７を揺動させる操作レバー４９、クラッチレバー付勢手段たる引張ばね５０（図７，図１０、図１１参照）等から構成されている。このうちクラッチレバー４７は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂からなり、図１０、図１１に示すように、平行に延びる一対の腕部４７ａ，４７ａを基端側で繋いだ形態のほぼコ字状をなすと共に、その基端部中央部から後側に突出する突出部４７ｂを有して構成されている。この突出部４７ｂの上面には、図１２にも示すような斜面部５１が形成されている。

前記各腕部４７ａの先端部には、前記クラッチ３７のフランジ部３７ａの下面側に係止してそれを押し上げるための作動部たる当接ピン５２が内側に突出して設けられている。このとき、一対の当接ピン５２は、フランジ部３７ａのうち直径方向両端の２か所に当接するようになっている。また、各腕部４７ａの基端側部分には、前記支持部４８に軸支される内側軸部５３及び及び外側軸部５４が同軸となるように一体に設けられている。

このとき、図１０、図１２にも示すように、前記共回り防止装置３９に一体に設けられる一対の支持部４８，４８は、共回り防止装置３９のやや後部寄り部分に円筒状部分を左右に挟むように対向して設けられ、フランジ部３９ａの下面から下方に延びる角筒状をなしている。そして、その下端部には、左右に対向する舌片状の内壁部４８ａ及び外壁部４８ｂを有している。図示略に示すように、内壁部４８ａの下端部には、下方に開放するＵ字状の溝部５５が形成され、外壁部４８ｂには、係止孔部５６が形成されている。

前記クラッチレバー４７は、前記各腕部４７ａの基端側が、各支持部４８の内壁部４８ａ及び外壁部４８ｂ間に挟まれた形態で支持されるのであるが、このとき、前記内側軸部５３がＵ字状の溝部５５に下方から差込まれてその溝部５５内に保持されると共に、前記外側軸部５４が、係止孔部５６内に挿入されるようになっている。これにて、図１０及び図１１に示すように、クラッチレバー４７は、中間部分が前記支持部４８に軸支されて、上下方向（矢印Ａ及びＢ方向）に揺動可能に設けられるのである。

前記操作レバー４９は、図７及び図１３に示すように、その中間部が前記下フレーム２１に軸支されて水平方向（矢印Ｃ及びＤ方向）に回動可能に設けられ、その先端部の下面には、図１２に示すように、前記クラッチレバー４７の基端部の斜面部５１に摺接する斜面部５８が形成されている。尚、この操作レバー４９は、枢支軸部分に設けられたねじりコイルばね５７（図１３に一部のみ図示）によって矢印Ｃ方向に付勢されている。

また、このとき、図７，図１１に示すように、前記引張りばね５０は、前記クラッチレバー４７の基端部側と前記共回り防止装置３９との間に掛け渡されて該クラッチレバー４７を矢印Ａ方向に付勢しており、もってクラッチレバー４７の斜面部５１が操作レバー４９の斜面部５８に常に摺接するようになっている。

一方、図１３に示すように、前記排水弁モータユニット１２はワイヤ５９及び連結部材６０を介して前記排水弁１０に連結され、（ａ）に示すように、通常時は前記ワイヤ５９を繰出した状態とされて排水弁１０が閉塞状態にあり、（ｂ）に示すように、前記ワイヤ５９を巻取ることにより、排水弁１０を開放させるようになっている。このとき、前記操作レバー４９の基端部は、前記連結部材６０に連結され、もって操作レバー４９は、排水弁モータユニット１２により、排水弁１０の開閉と連動して矢印Ｃ及びＤ方向に回動するようになっている。この操作レバー４９は、排水弁モータユニット１２の構成については後述する。

これにて、洗いやためすすぎの行程においては、操作レバー４９は図１３（ａ）の状態（図１２の状態から矢印Ｃ方向に回動した状態）にあって、クラッチレバー４７の基端部を押し下げており、もって図６に示すように、クラッチレバー４７の先端の当接ピン５２がクラッチ３７をコイルばね４４のばね力に抗して上方に押上げて洗い位置に移動させるようになっている。

これに対し、最終脱水や脱水すすぎ（シャワー脱水）、乾燥の行程においては、操作レバー４９は図１３（ａ）の状態から矢印Ｄ方向に回動されて図１３（ｂ）に示す状態となり、斜面部５８が斜面部５１を相対的に摺動することにより、図１２及び図５，図７に示すように、クラッチレバー４７の基端部が矢印Ａ方向に揺動し、当接ピン５２が下降し、もってクラッチ３７がコイルばね４４のばね力によって脱水位置に下降するようになっている。尚、このクラッチ３７の洗い位置では、当接ピン５２がクラッチ３７のフランジ部３７ａから若干量だけ下方に離間するようになっている。

そして、前記クラッチ３７部分には、該クラッチ３７の動作位置を検出するためのクラッチ位置検出手段６１が設けられている。図５ないし図７に示すように、この実施例では、クラッチ位置検出手段６１は、例えばプラスチックマグネットからリング状に形成された永久磁石６２を、前記クラッチ３７のフランジ部３７ａの下面に取付けると共に、前記共回り防止装置３９のそれに対応する高さ位置にリードスイッチ６３を取付けて構成されている。

これにて、クラッチ３７が洗い位置にあるときに、永久磁石６２の外周がリードスイッチ６３に対向し、もってリードスイッチ６３がオンすることにより、クラッチ３７が洗い位置にあるかどうかを直接的に検出するようになっている。このとき、詳しく図示はしないが、前記リードスイッチ６３の配線は、前記中空ハウジング１９内を通して導出され、その信号が前記制御装置６８に入力されるようになっている。

前記制御装置６８は、リードスイッチ６３からの入力信号に基づいて、クラッチ３７が正規に切替わっているかどうかを判断するようになっている。尚、この場合、永久磁石６２がリング状に設けられているので、クラッチ３７の回転方向の位置に関係なく、クラッチ３７が上昇位置（洗い位置）にあれば、永久磁石６２が確実にリードスイッチ６３に対向してオンさせるようになっている。

さて、前記排水弁モータユニット１２は、次のように構成されている。即ち、図１及び図２に示すように、排水弁モータユニット１２は、ケース７１内に、モータ本体（図３では排水弁モータと記載）７２と、このモータ本体７２の駆動力を減速して出力軸（図示せず）に伝達するためのギヤ機構７３と、このギヤ機構７３の一部を構成するクラッチギヤ７４と、このクラッチギヤ７４の連結，切離しを行う解除用電磁ソレノイド７５とを備えて構成される。

前記モータ本体７２は、ケース７１内の底部に上向きに配設され、その回転軸に小径の駆動ギヤ７２ａが取付けられている。詳しく図示はしないが、前記ギヤ機構７３は、前記駆動ギヤ７２ａに噛合う第１のギヤ７６、前記クラッチギヤ７４、第２〜第５のギヤ（いずれも図示せず）などから構成されている。そのうち第１のギヤ７６は、径大な平歯車状をなし、上下方向に延びるシャフト部７７の下部に回転可能に設けられ、前記駆動ギヤ７２ａに常時噛合っている。これと共に、この第１のギヤ７６の上面の外周寄り部分には、円周方向に等間隔に複数の谷部７６ａが形成されている。

これに対し、前記クラッチギヤ７４は、上部側に、径小で且つ軸方向にやや長いギヤ部７４ａを有すると共に、その下端部に、径大なフランジ部７４ｂを一体に有して構成されている。さらに、前記フランジ部７４ｂの下面側には、前記第１のギヤ７６の谷部７６ａに噛合う複数の歯部７４ｃが円周方向に等間隔に形成されている。このクラッチギヤ７４は、前記シャフト部７７の上部側に、回転可能且つ上下動可能に設けられている。また、このとき、クラッチギヤ７４と第１のギヤ７６との間には、クラッチスプリング７８が設けられ、クラッチギヤ７４を上方に付勢している。

図示はしないが、前記クラッチギヤ７４のギヤ部７４ａには、前記第２のギヤが噛合っている。この場合、第２のギヤは、クラッチギヤ７４が上下動しても、ギヤ部７４ａを相対的に上下に摺動するようにして、常に噛合う状態とされるようになっている。この第２のギヤに、第３〜第５のギヤが順に噛合っている。これも図示はしないが、前記第５のギヤは、前記出力軸に取付けられており、この出力軸には、前記ワイヤ５９の端部が接続され該ワイヤ５９を巻取るための巻取プーリが取付けられている。

このとき、図１に示すように、クラッチギヤ７４が下降位置にある状態では、歯部７４ｃが前記第１のギヤ７６の谷部７６ａに噛合い、クラッチギヤ７４の連結状態とされ、第１のギヤ７６の回転を第２のギヤに伝達するようになっている。これに対し、図２に示すように、クラッチギヤ７４が上昇した状態では、歯部７４と谷部７６ａとの噛合いが外れるようになり、クラッチギヤ７４の切離し状態とされる。

そして、前記解除用電磁ソレノイド７５は、ケース７１内のパーテーション７１ａの上部に、前記前記シャフト部７７の上方に位置して下向きに設けられている。この解除用電磁ソレノイド７５は、コイルを有する固定ヨーク７５ａの中心部に可動鉄心（プランジャ）７５ｂを上下動可能に有して構成されている。また、可動鉄心７５ｂの下端部には、可動ヨーク７５ｃが設けられ、可動ヨーク７５ｃの下面側にはピニオン押え７９が設けられている。このピニオン押え７９は、前記パーテーション７１ａの穴を貫通し、その下端部が前記クラッチギヤ７４の上面に当接している。

このとき、前記ケース７１内の上部には、可動鉄心７５ｂを下方に付勢する付勢手段としてのコイルばね８０が設けられている。これにて、図１に示すように、通常時（解除用電磁ソレノイド７５の非通電時）には、コイルばね８０のばね力によって、前記クラッチスプリング７８のばね力に抗して、可動鉄心７５ｂが下方に移動され、ピニオン押え７９を介してクラッチギヤ７４を第１のギヤ７６との連結状態とする。

これに対し、解除用電磁ソレノイド７５への通電が行われると、図２に示すように、固定ヨーク７５ａに吸引力が発生し、コイルばね８０のばね力に抗して可動鉄心７５ｂが上昇する。この状態では、前記クラッチスプリング７８のばね力によってクラッチギヤ７４が上方に移動し、切離し状態とされる。尚、解除用電磁ソレノイド７５の固定ヨーク７５ａの下面部（可動鉄心７５ｂの外周部）には、可動ヨーク７５ｃの衝突を緩衝するためのワッシャ８１が設けられている。

これにより、クラッチギヤ７４の連結状態で、モータ本体７２が駆動（通電）されることにより、モータ本体７２の駆動力がギヤ機構７３を介して出力軸に伝達され、巻取プーリによるワイヤ５９の巻取りが行われる。このワイヤ５９の巻取りにより、上記のように、排水弁１０が開放されると共に、操作レバー４９及びクラッチレバー４７によりクラッチ３７が脱水位置に移動されるようになる。この場合、図示はしないが、巻取プーリによる所定量のワイヤ５９の巻取りが完了すると、カム及び機械的なスイッチによりモータ本体７２の通電が断たれるようになっている。

そして、モータ本体７２の断電状態でも、解除用電磁ソレノイド７５によってクラッチギヤ７４の連結状態が維持されることにより、排水弁１０が開放状態及びクラッチ３７の脱水位置が維持されるようになっている。これに対し、この状態から、クラッチギヤ７４が切離し状態とされると、排水弁１０の閉塞方向への戻り力、及び、ねじりコイルばね５７による操作レバー４９の付勢力により、ワイヤ５９が繰出し方向に引張られ、巻取プーリが逆回転してワイヤ５９が引出され、もって排水弁１０が閉塞されると共に、クラッチ３７が洗い位置に移動されるようになっている。

図３は、前記制御装置６８を中心とした電気的構成を概略的に示している。ここで、制御装置６８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、前記洗濯機モータ７、給水弁６６、ヒータ６９及び送風ファンモータ７０を制御するようになっている。このとき、洗濯機モータ７は、制御装置６８により、可変速且つ正逆転可能に駆動制御されるようになっている。

この制御装置６８には、前記操作パネル６７のキー操作信号が入力されるようになっていると共に、前記水位センサ６４、リードスイッチ６３からの検出信号が入力されるようになっている。そして、制御装置６８は、前記排水弁モータユニット１２のモータ本体７２及び解除用電磁ソレノイド７４を制御するようになっている。また、この制御装置６８には、例えばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ６５が設けられている。尚、この不揮発性メモリ６５には、洗濯運転の状況（どの行程を実行しているか）などが書込まれるようになっている。

これにて、制御装置６８は、使用者による操作パネル６７のキー操作及び前記各種の入力等に基づき、ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムに従って、前記洗濯機モータ７や給水弁６６、排水弁モータユニット１２等の各機構を制御して、洗い、すすぎ（第１脱水、注水すすぎ、第２脱水、ためすすぎ）、脱水（最終脱水）、更には乾燥に大別される複数の行程からなる洗濯運転を自動で実行させるようになっている。

図４は、自動運転の行程の詳細を、「洗濯・乾燥コース」を具体例として示している。ここで、洗濯運転が開始されると、給水の行程が実行され、引続き洗いの行程が実行される。洗い行程が終了すると、排水が行われ、次いで、第１脱水、ブレーキ停止、注水すすぎ、第２脱水、ブレーキ停止、ためすすぎの行程が順に実行される。すすぎの行程が終了すると、最終脱水の行程が実行される。その後、乾燥の行程が実行される。この乾燥の行程では、ヒータ６９及び送風ファンモータ７０により温風を脱水槽５内に供給することが行われ、これと併せて、撹拌体６を回転させて洗濯物をほぐす撹拌の行程と、脱水槽５を低速で回転させる行程が交互に繰返して実行される。

この場合、すすぎ行程における第１脱水、第２脱水、並びに最終脱水の行程においては、洗濯機モータ７を正方向に高速で回転させる脱水運転が実行されるのである。また、洗い及びためすすぎの行程では、洗濯機モータ７は、前記脱水運転よりも低速で正逆方向に交互に回転される。さらに、乾燥行程においては、ヒータ６９及び送風ファンモータ７０に通電されると共に、洗濯機モータ７が低速で回転される。

そして、このとき、制御装置６８は、図４に示すように、行程に応じて排水弁モータユニット１２のモータ本体７２及び解除用電磁ソレノイド７５の通断電を制御し、排水弁１０の開閉の切替えと連動させて、昇降機構３８によりクラッチ３７の位置の切替え（昇降動作）を行なうようになっている。

具体的には、制御装置６８は、洗濯運転の開始時（例えばスタートキーのオン操作時）に、解除用電磁ソレノイド７５に所定時間（例えば１秒間程度）の通電を行い、クラッチ３７を洗い位置に移動させると共に排水弁１０を閉塞させる。そして、排水行程の開始時に、モータ本体７２に通電して、クラッチ３７を脱水位置に移動させると共に排水弁１０を開放させる。また、ためすすぎの行程の前の停止時に、解除用電磁ソレノイド７５に所定時間の通電を行い、クラッチ３７を洗い位置に移動させると共に排水弁１０を閉塞させる。

さらに、最終脱水の行程の開始時にモータ本体７２に通電して、クラッチ３７を脱水位置に移動させると共に排水弁１０を開放させる。最終脱水の終了時に、解除用電磁ソレノイド７５に所定時間の通電を行い、クラッチ３７を洗い位置に移動させると共に排水弁１０を閉塞させる。また、乾燥の行程においても、脱水槽５の回転の行程の開始時にモータ本体７２に通電して、クラッチ３７を脱水位置に移動させると共に排水弁１０を開放させる。脱水槽５の回転の行程の終了時（全ての行程の終了時）に、解除用電磁ソレノイド７５に所定時間の通電を行い、クラッチ３７を洗い位置に移動させると共に排水弁１０を閉塞させるものである。

次に、上記構成の作用について述べる。制御装置６８は、例えば「洗濯・乾燥コース」の自動運転にあっては、図４に示す行程を順に実行する。この場合、上述のように、制御装置６８は、実行する行程に応じて、排水弁モータユニット１２（モータ本体７２及び解除用電磁ソレノイド７５）を制御することにより、排水弁１０の開閉を切替えると共に、その切替えに連動させてクラッチ３７の位置の切替動作を実行する。尚、このクラッチ３７の位置の切替えは、洗濯機モータ７の停止状態で行われることは勿論である。

このとき、洗濯運転の開始時や、ためすすぎの行程の開始前、乾燥行程における撹拌の開始前に、夫々排水弁モータユニット１２の解除用電磁ソレノイド７５に短時間通電されることにより、図２に示すように、クラッチギヤ７４が切離し位置に移動され、これに伴い、ワイヤ５９が巻取プーリから繰出されて排水弁１０が閉塞されると共に、クラッチ３７が洗い位置（図６参照）に移動される。

そして、解除用電磁ソレノイド７５の通電が終了することに伴い、図１に示すように、クラッチギヤ７４はすぐに連結状態に戻るようになるが、この状態では、排水弁１０は閉塞状態に保持されると共に、クラッチ３７の洗い位置が保持される。その後、モータ本体７２が駆動されて、ワイヤ５９の巻取りが行われるまでは、クラッチ３７及び排水弁１０の状態は維持されるようになる。

尚、前回の運転終了時に、排水弁１０が閉塞状態とされると共に、クラッチ３７が洗い位置に位置されていれば、洗濯運転開始時における、解除用電磁ソレノイド７５への通電は本来不要である。ところが、前回の運転終了時に、例えば脱水の行程の途中で強制的に運転が停止されたようなケースも考えられるので、この解除用電磁ソレノイド７５への通電によって確実に洗い行程を開始することができる。また、短時間の通電であるため、必要とする時間や電力消費はごく少なくて済む。

これに対し、排水行程の開始時、最終脱水の行程の開始時、乾燥行程における脱水槽回転の開始前に、夫々排水弁モータユニット１２のモータ本体７２が通電され、巻取プーリによるワイヤ５９の巻取りが行われる。これにより、排水弁１０が開放されると共に、クラッチ３７が脱水位置（図５参照）に移動される。この場合、上記のように、ワイヤ５９の巻取りが完了すると、モータ本体７２が断電されるが、この状態では、図１に示すように、クラッチギヤ７４が連結状態にあるので、ワイヤ５９の巻取り状態つまり排水弁１０が開放状態及びクラッチ３７の脱水位置が保持されるようになる。その後、解除用電磁ソレノイド７５によりクラッチギヤ７４が切離し状態とされるまでは、クラッチ３７及び排水弁１０の状態は維持されるようになる。

ところで、脱水の実行時に、停電（瞬時停電）あるいは電源プラグのコンセントからの外れが発生するケースが考えられる。この場合、従来では、停電時にワイヤの巻取り状態が維持されなくなってワイヤが急激に引出し方向に戻り、排水弁が閉塞されると共に、クラッチが上昇位置に移動されてしまい、ひいては、高速回転状態のクラッチの被嵌合部が水槽側の嵌合部に衝突し、破損してしまうといった虞があった。

ところが、本実施例においては、排水弁モータユニット１２（解除用電磁ソレノイド７５）の非通電状態で、クラッチギヤ７４が連結状態にあってクラッチ３７の位置が保持されるので、停電時にクラッチ３７が洗い位置に移動されてしまうといったことを未然に防止することができるのである。しかも、コンデンサ等のバックアップ用電源も不要となることは勿論である。

このように本実施例によれば、円筒状のクラッチ３７を上下動させて脱水槽５と撹拌体６との連結，切離しを行なう共に、その切替を排水弁モータユニット１２により排水弁１０の開閉と連動して行うようにしたものにあって、排水弁モータユニット１２の解除用電磁ソレノイド７５を、非通電状態でクラッチギヤ７４を連結状態とし、通電されることによりクラッチギヤ７４を切離し状態とするように構成した。これにより、脱水運転時に停電等により電力の供給停止があった場合でも、クラッチギヤ７４の連結状態は維持されるので、クラッチ３７が洗い位置に移動されてしまうことがなくなり、クラッチ３７等の破損を確実に防止することができる。

しかも、解除用電磁ソレノイド７５に対する通電は、クラッチ３７を洗い位置に切替える際にごく短時間だけ行えば済み、脱水行程の実行中や乾燥行程の実行中に、クラッチ３７の状態を維持するために解除用電磁ソレノイド７５に通電している必要はないため、クラッチ３７の位置の維持のための電力消費を少なく済ませることができる。さらに、特に本実施例では、運転開始時（電源スイッチのオン時）に、解除用電磁ソレノイド７５に通電するように構成したので、クラッチ３７の位置及び排水弁１０の状態を確実に洗い運転に対応したものとした上で、洗濯運転を開始させることができるといった利点を得ることができる。

尚、上記実施例では、スタートキーのオン操作時に、解除用電磁ソレノイド７５への通電を行ってから洗濯運転を開始するようにしたが、同様の目的で、電源スイッチのオン時に、解除用電磁ソレノイド７５への通電を行ってから洗濯運転を開始するように構成しても良い。また、前回の洗濯運転が正常に終了したかどうかの信号を不揮発性メモリ６５に書込んでおき、洗濯運転開始時にその不揮発性メモリ６５を参照し、前回の洗濯運転が正常に終了した旨の信号が書込まれているときには、解除用電磁ソレノイド７５に対する通電を省略して洗濯運転を開始させるように構成しても良い。これにより、解除用電磁ソレノイド６５への通電回数を削減することが可能となる。

その他、本発明は上記した一実施例に限定されるものではなく、例えば、図４に示した行程は、一例を示したものに過ぎず、例えば乾燥の行程は実行しなくても良く、乾燥機能を備えていない洗濯機であっても良い。さらには、クラッチ部分や昇降機構の構成、排水弁モータユニットの具体的な構成等としても種々の変形が可能であるなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の一実施例を示すもので、クラッチギヤの連結状態における排水弁モータユニットの縦断側面図 クラッチギヤの切離し状態における図１相当図 電気的構成を概略的に示すブロック図 洗濯運転の行程の一例を示す図 クラッチの脱水位置におけるクラッチ部分の拡大縦断面図 クラッチの洗い位置におけるクラッチ部分の拡大縦断面図 モータ及び回転伝達機構部分の縦断面図 モータ及びクラッチ部分の分解斜視図 クラッチの縦断面図 共回り防止装置にクラッチレバーを組付けた状態の斜視図 共回り防止装置にクラッチレバーを組付けた状態の縦断面図 脱水運転時におけるクラッチレバーの斜面部と操作レバーの斜面部との関係を示す縦断背面図 排水弁モータユニットと操作レバーとの関係を示すもので、排水弁の閉塞状態（ａ）及び開放状態（ｂ）の底面図 洗濯機の全体構成を概略的に示す縦断側面図

符号の説明

図面中、１は本体、３は水槽、５は脱水槽、６は撹拌体、７は洗濯機モータ、８は回転伝達機構、１０は排水弁、１２は排水弁モータユニット、１２４は槽軸、２７は撹拌軸、３０はステータ、３１はロータ、３７はクラッチ、３８は昇降機構、３９は共回り防止装置、４４はコイルばね、４５は被嵌合部、４６は嵌合部、４７はクラッチレバー、４８は支持部、４９は操作レバー、５０は引張りばね、５７はねじりコイルばね、６０は連結部材、６５は不揮発性メモリ、６７は操作パネル、６８は制御装置、６９はヒータ、７０は送風ファンモータ、７１はケース、７２はモータ本体、７３はギヤ機構、７４はクラッチギヤ、７５は解除用電磁ソレノイド、７６は第１のギヤ、８０はコイルばねを示す。

Claims (4)

1. 水槽内に回転自在に設けられた脱水槽と、
   この脱水槽内の底部に設けられた撹拌体と、
   前記水槽の外底部に設けられた洗濯機モータと、
   この洗濯機モータの動力を前記撹拌体に伝達すると共に前記脱水槽を前記水槽に固定する洗い位置と、前記洗濯機モータの動力を前記撹拌体及び脱水槽の双方に伝達する脱水位置との間で移動可能なクラッチと、
   前記脱水槽からの排水路中に設けられ常時閉塞方向に付勢される排水弁と、
   前記排水弁を閉塞状態から開放状態に切替えると共にそれに連動させて前記クラッチを脱水位置側に移動させる排水弁モータユニットとを具備し、
   前記排水弁モータユニットは、モータ本体と、このモータ本体の駆動力を出力軸に伝達するためのギヤ機構と、このギヤ機構の一部を構成するクラッチギヤと、このクラッチギヤの連結，切離しを行う解除用電磁ソレノイドとを備えると共に、前記解除用電磁ソレノイドは、非通電状態で前記クラッチギヤを連結状態とし、通電されることにより該クラッチギヤを切離すように構成されていることを特徴とする脱水兼用洗濯機。
2. 運転開始時においては、前記解除用電磁ソレノイドに通電され、その後、洗濯運転が開始されることを特徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
3. 電源スイッチがオンされた時に、前記解除用電磁ソレノイドに通電され、その後、洗濯運転が開始されることを特徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
4. 前回の洗濯運転が正常に終了したかどうかの信号が書込まれる不揮発性メモリを備え、運転開始時又は電源スイッチのオン時に、前記不揮発性メモリに前回の洗濯運転が正常に終了した旨の信号が書込まれているときには、前記解除用電磁ソレノイドに対する通電を省略して洗濯運転が開始されることを特徴とする請求項２又は３記載の脱水兼用洗濯機。
   

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