JP2008206905A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】水槽を傾けたり直立状態にする際にセンサに不具合が生じていても吊り棒の暴走的な移動を阻止できる洗濯機を提供する。
【解決手段】筐体１内に配設された水槽２と、筐体１内の四隅から水槽２を吊り下げる吊り棒８２、９２をそれぞれ有し、その内、２本の吊り棒９２には吊り棒９２を軸方向に移動させる吊り棒駆動部９１が設けられており、水槽２を傾けたり直立状態にするための吊り下げ手段８、９と、吊り棒駆動部９１を駆動して吊り棒９２を軸方向に移動させたときに、予め設定された上限位置あるいは下限位置の何れかを検知すると吊り棒駆動部９１の駆動を停止させる制御部とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、水槽傾斜方式の洗濯機に関するものである。

従来の洗濯機は、水槽の中に回転自在に配設された洗濯兼脱水槽の底部に攪拌翼が設けられ、その攪拌翼の回転によって渦流を発生させ、摩擦または振動などの機械的作用と洗剤による化学作用とによって汚れを除去するものである。洗濯された衣類の脱水には、洗濯兼脱水槽を回転させ、遠心力を利用している。さらに、脱水後の衣類の乾燥は、洗濯兼脱水槽に温風を吹きこみながら攪拌翼を回転させている。この種の洗濯機として、洗濯兼脱水槽が収納された水槽を筐体の四隅に配置された４本の吊り棒によって吊り下げている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２３７４９１号公報（図１および図２）

しかしながら、従来の洗濯槽は、攪拌翼により発生した渦流は中央部に集中することから布同士が絡んだり、鉛直方向の流れや動きが形成され難いことから効果的な洗濯がなされないことがあった。

そこで、洗い工程および乾燥行程において、前述した４本の吊り棒のうち、奧に配設された２本の吊り棒を駆動部（モーターとギア）と連動させて上方に移動させ、水槽を前方に傾かせる洗濯機が提案されている。水槽の傾斜角度は、センサなどを用いて判別しており、所定角度になったときに駆動部を停止させるようにしている。しかしながら、センサの感度が低下したり、ゴミやホコリなどの異物や故障により検出が不可能になった場合には、吊り棒が所定の位置になっても動作を継続してしまい、そのため、吊り棒の先端部が筐体を破損したり、モータロックによる過負荷でギアを損傷させてしまう恐れがあった。

本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、センサに不具合が生じていても吊り棒の暴走的な移動（吊り棒の軸方向）を阻止できる洗濯機を提供することを目的とする。

本発明に係る洗濯機は、筐体内に配設された水槽と、水槽を吊り下げる吊り棒と、吊り棒を軸方向に移動させて水槽を傾斜させる吊り棒駆動部と、吊り棒駆動部を駆動して吊り棒を軸方向に移動させたときに、予め設定された上限位置あるいは下限位置の何れかを検知すると吊り棒駆動部の駆動を停止させる制御部とを備えたものである。

本発明においては、筐体内に水槽を吊り下げる吊り棒のうち、吊り棒駆動部が設けられた吊り下げ手段により吊り棒が軸方向に移動させられたときに、予め設定された上限位置あるいは下限位置の何れかを検知すると吊り棒駆動部の駆動を停止させるようにしたので、センサに不具合が生じても吊り棒の暴走的な移動を阻止でき、このため、吊り棒による筐体の破損を防止できる。

図１は本発明の実施の形態に係る洗濯機を示す側面側の説明図、図２は洗濯機の上面側の説明図である。
洗濯機の筐体１は、図１、２に示すように外観が矩形状に形成され、上面にはトップカバー４が設置されている。トップカバー４には、外蓋５が開閉自在に設けられている。筺体１内に収納された水槽２は、上部に開口部が設けられた有底円筒状に形成され、その中に洗濯兼脱水槽（図示せず）が回転自在に配設されている。また、水槽２の開口部側には内蓋（図示せず）が設けられており、その内蓋は、機械的または電気的に外蓋５の開閉に連動して開いたり閉じたりするようになっている。

水槽２内に配設された洗濯兼脱水槽の側面には脱水のための複数の通水孔（図示せず）が形成されている。また、洗濯兼脱水槽の内側底面には、投入された衣類および注水された水を攪拌する攪拌翼（図示せず）が回動自在に配置されている。水槽２の下方に配設されたモータ３は、ギア、クラッチなどの機構を介して攪拌翼や洗濯兼脱水槽と連結される。吊り下げ手段８、９は、上部側が筐体１の四隅に固定された吊り板６に、下部側が水槽２に固定されたフランジ７にそれぞれ揺動可能に取り付けられ、水槽２を懸架している。手前側の吊り下げ手段８は、支持部８１と、吊り棒８２と、防振部８３とを備え、奧に設けられた吊り下げ手段９は、吊り棒駆動部９１と、吊り棒９２と、防振部９３とを備えている。

ここで、前述した吊り下げ手段８、９の構成について図３乃至図６を用いて詳述する。図３は吊り下げ手段の構成を説明するための図、図４は吊り下げ手段の吊り棒駆動部の構成図、図５は位置検出部および下限ストッパの構成を示す斜視図、図６は上限ストッパの構成を示す斜視図である。
吊り下げ手段８の支持部８１は、図３に示すように、吊り板６の上面に形成された半球状の凹部（図示せず）に摺動可能に嵌合された上端受け部８１ａからなり、吊り棒８２の一方の先端部が直角に折り曲げられて取り付けられている。防振部８３は、フランジ７の下面に摺動可能に当接された下端受け部８３ａと、ゴムリング８３ｂと、バネ８３ｃと、そのゴムリング８３ｂおよびバネ８３ｃを覆うように取り付けられた筒状の弾性部材８３ｄと、バネ受け部８３ｅとからなり、吊り棒８２のもう一方の先端部が直角に折り曲げられてバネ受け部８３ｅの下面に当接している。

吊り下げ手段９の吊り棒駆動部９１は、図４に示すように、軸方向にネジにより吊り棒９２が取り付けられ、外周面に雄ネジが切られた駆動ネジ部９１ａと、内周面に駆動ネジ部９１ａの雄ネジと螺合する雌ネジを有し、外周面に歯が切られた嵌合歯車部９１ｂと、図示していないがＤＣモータおよびＤＣモータの回転を伝達する動力伝達部である各種の歯車よりなり、ＤＣモータの回転を種々の歯車を介して嵌合歯車部９１ｂに伝達する駆動機構部９１ｃと、吊り板６の上面に形成された半球状の凹部（図示せず）に摺動可能に嵌合された上端受け部９１ｄとを備えている。

駆動ネジ部９１ａの上端外周部に下限ストッパピン１１ａが設けられ、後述する位置検出部１３の下方の下限位置にストッパプレート１１ｂ（図５参照）が設置されており、また、駆動ネジ部９１ａの下端部には、図４および図６に示すようにリング状の上限ストッパ１２が取り付けられている。前述したストッパプレート１１ｂは、嵌合歯車部９１ｂのケース（図示せず）などに取り付けられている。また、駆動部ケース９１ｅおよびそのケース９１ｅの上部に設置された防塵ケース９１ｆには、下限ストッパピン１１ａを軸方向に案内する案内部（図示せず）が設けられている。これにより、嵌合歯車部９１ｂの回転運動に対して駆動ネジ部９１ａが垂直運動（軸方向）をする。

駆動ネジ部９１ａの下方への移動により下限ストッパピン１１ａがストッパプレート１１ｂに接触した場合、駆動機構部９１ｃのＤＣモータの駆動が停止し、また、駆動ネジ部９１ａの上方への移動により上限ストッパ１２が上端受け部９１ｄの溝に達した場合もＤＣモータの駆動が停止するようになっている。これについては、動作説明時に詳述する。なお、上限ストッパ１２が上端受け部９１ｄの溝に達したところを上限位置としている。

前記の位置検出部１３は、上限位置（上端受け部９１ｄ）と下限位置（ストッパプレート１１ｂ）の間の所定位置、例えばそのストッパプレート１１ｂの上方に設置され、吊り棒９２の軸方向の変位を軸方向とは異なる方向の変位に変換する移動方向変換部と、軸方向とは異なる方向の変位に基づいて位置検出を行う変位検出部とを備えている。変位検出部は、図５に示すように、発光ダイオードおよびフォトトランジスタからなるフォトインタラプタ１３ａと、発光ダイオードの照射光を遮断する遮光板１３ｂとから構成されている。移動方向変換部は、遮光板１３ｂを離脱方向に付勢するバネ１３ｃと、遮光板１３ｂに設けられた傾斜部と、吊り棒９２に設けられ、吊り棒９２の軸方向の移動により傾斜部を摺動して、バネ１３ｃの付勢力に抗して遮光板１３ｂをフォトインタラプタ１３ａ側（挿入方向）に押し出す下限ストッパピン１１ａとを備えている。遮光板１３ｂは、バネ１３ｃの付勢によりストッパプレート１１ｂの側面に当接しており、駆動ネジ部９１ａの下方への移動により下限ストッパピン１１ａが傾斜部に当たると、バネ１３ｃの引っ張りに抗して前方に移動して、発光ダイオードの照射光を遮断する。この遮光板１３ｂによって発光ダイオードの照射光を遮断されたときは、水槽２が直立状態となるように設定されている。

ホールＩＣ１４ａおよびマグネット１４ｂは、嵌合歯車部９１ｂの回転数を検出するためのもので、嵌合歯車部９１ｂの上面に取り付けられたマグネット１４ｂがホールＩＣ１４ａの下を通過する毎に、ホールＩＣ１４ａから１パルスの信号が出力される。このパルス数から水槽２の傾き角度が判別できるようにしている。

次に、本実施の形態における吊り棒駆動部の動作について図７を用いて説明する。図７は実施の形態における吊り棒駆動部の駆動制御を説明するためのブロック図である。
本実施の形態の洗濯機は、例えば、洗い工程および乾燥工程において衣類の量が少ないとき水槽２を傾斜させ、また、洗濯終了時にも衣類が取り出し易いように水槽２を傾けるようになっている。水槽２を傾斜させる際、制御部２３は、出力インタフェース２４を介して駆動回路２５に駆動信号を出力し、ＤＣモータ２６を所定の方向に回転させる。この時、駆動機構部９１ｃを介して嵌合歯車部９１ｂが回転し、これに連動して駆動ネジ部９１ａが上方へ移動する。

一方、ホールＩＣ１４ａは、嵌合歯車部９１ｂが１回転する毎に１パルスの信号を出力し、制御部２３は、そのパルス信号を入力インタフェース２２を介して読み込んでパルス数を計測し、かつ、そのパルス数（回転数）から水槽２の傾斜角度を算出する。そして、傾斜角度が所定角度になったかどうかを判定し、所定角度まで達していないときは、入力インタフェース２２を介して入力される電流測定部２１からの電流値を読み込んで、所定の閾値を超えたかどうかを判定する。電流値が閾値を超えることなく、傾斜角度が所定角度と一致したときは、ＤＣモータ２６の駆動を駆動回路２５を通じて停止させる。なお、前述した電流測定部２１は、ＤＣモータ２６の電源線に挿入されたシャント抵抗２０の両端の電圧降下を測定し、その測定値とシャント抵抗２０の値とから電流値を判別する。

また、制御部２３は、パルス数から算出した水槽２の傾斜角度が所定角度になる前に、電流測定部２１からの電流値が閾値を超えると、ＤＣモータ２６の駆動を停止させる。この状態は、駆動ネジ部９１ａの下端部に設けられた上限ストッパ１２が上端受け部９１ｄの溝に到達したときのＤＣモータ２６への過負荷による電流値上昇を検知したときである。このような状態が起こる要因として、ホール素子１４ａの感度が低下して正確に検知できなかったときである。また、ＤＣモータ２６を駆動した際に、ホール素子１４ａが故障していた場合でも、上限ストッパ１２による駆動ネジ部９１ａの停止によりＤＣモータ２６に過負荷がかかるので、過負荷による電流値が閾値を超えたときにＤＣモータ２６の駆動を停止させる。

制御部２３は、所定角度で傾いている水槽２を所定位置（直立状態）まで戻すとき、ＤＣモータ２６を逆回転させ、駆動ネジ部９１ａを下方へ移動させる。そして、入力インタフェース２２を介して入力される位置検出部１３からの信号が遮断されたかどうかを判定する。信号の入力が遮断されていないときは、入力インタフェース２２を介して入力される電流測定部２１からの電流値を読み込んで、閾値を超えたかどうかを判定する。電流値が閾値を超えることなく、位置検出部１３からの信号の遮断を検知したときは、ＤＣモータ２６の駆動を駆動回路２５を通じて停止させる。この状態は、駆動ネジ部９１ａの上端外周部に設けられた下限ストッパピン１１ａが位置検出部１３の遮光板１３ｂを前方へ押し出したときで、水槽２が直立状態で停止する。

また、制御部２３は、位置検出部１３からの信号の遮断を検知することなく、電流測定部２１からの電流値が閾値を超えたとき、ＤＣモータ２６の駆動を停止させる。この状態は、下限ストッパピン１１ａが位置検出部１３を通過してストッパプレート１１ｂに接触したときであり、駆動ネジ部９１ａの停止によるＤＣモータ２６への過負荷で電流値上昇を検知したときである。このような状態が起こる要因として、位置検出部１３のフォトインタラプタ１３ａの感度が低下して正確に作動しなかったり、塵、埃などの異物や故障によって検出が不可能になったときである。

以上のように実施の形態によれば、駆動ネジ部９１ａの上端外周部に下限ストッパピン１１ａを設け、水槽２を所定位置に停止させる位置検出部１３の下方に下限ストッパピン１１ａを受けるストッパプレート１１ｂを設け、さらに、駆動ネジ部９１ａの下端部にリング状の上限ストッパ１２を設けたので、位置検出部１３やホールＩＣの感度が低下したり、塵、埃などの異物や故障を起こしていたとしても駆動ネジ部９１ａの暴走的な移動を阻止でき、このため、駆動ネジ部９１ａの上方に突出している吊り棒９２によって防塵ケース９１ｆが破損するということがなくなり、また、ＤＣモータ２６のロックによる過負荷で駆動ネジ部９１ａや嵌合歯車部９１ｂ、駆動機構部で使用されている歯車などの損傷を防止できる。

本発明の実施の形態に係る洗濯機を示す側面側の説明図である。 洗濯機の上面側の説明図である。 吊り下げ手段の構成を説明するための図である。 吊り下げ手段の吊り棒駆動部の構成図である。 位置検出部および下限ストッパの構成を示す斜視図である。 上限ストッパの構成を示す斜視図である。 実施の形態における吊り棒駆動部の駆動制御を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１ 筐体、２ 水槽、６ 吊り板、７ フランジ、８ 吊り下げ手段、８１ 支持部、８２ 吊り棒、８３ 防振部、９ 吊り下げ手段、９１ 吊り棒駆動部、９１ａ 駆動ネジ部、９１ｂ 嵌合歯車部、９２ 吊り棒、９３ 防振部、１１ａ 下限ストッパピン、１１ｂ ストッパプレート、１２ 上限ストッパ、１３ 位置検出部、１４ａ ホールＩＣ、１４ｂ マグネット。

Claims (7)

1. 筐体内に配設された水槽と、
   該水槽を吊り下げる吊り棒と、
   該吊り棒を軸方向に移動させて前記水槽を傾斜させる吊り棒駆動部と、
   該吊り棒駆動部を駆動して吊り棒を軸方向に移動させたときに、予め設定された上限位置あるいは下限位置の何れかを検知すると前記吊り棒駆動部の駆動を停止させる制御部と
   を備えたことを特徴とする洗濯機。
2. 前記吊り棒駆動部は、モータおよび該モータの回転を伝達する動力伝達部と、吊り棒の上部に取り付けられ、前記動力伝達部に連動して軸方向に移動する駆動ネジ部と、該駆動ネジ部の上端外周部に設けられた下限ストッパと、前記駆動ネジ部の下端部に設けられた上限ストッパとを備え、
   前記制御部は、前記吊り棒駆動部を駆動して吊り棒を軸方向に移動させたときに、前記上限ストッパあるいは前記下限ストッパの何れかにより前記駆動ネジ部の停止を検知すると前記モータの回転を停止させることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 前記制御部は、前記モータの電流が所定の閾値を超えたとき、前記駆動ネジ部が前記上限ストッパあるいは前記下限ストッパの何れかにより停止したと判断して前記モータを停止させることを特徴とする請求項２記載の洗濯機。
4. 前記吊り棒駆動部を収納する駆動部ケースおよび該駆動部ケースの上部に設けられた防塵ケースに前記下限ストッパを軸方向に案内する案内部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の洗濯機。
5. 前記上限位置と前記下限位置の間の所定位置に前記吊り棒が到達したことを検出する位置検出手段をさらに備え、
   前記位置検出手段は、前記吊り棒の軸方向の変位を軸方向とは異なる方向の変位に変換する移動方向変換部と、軸方向とは異なる方向の変位に基づいて位置検出を行う変位検出部とを備えていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の洗濯機。
6. 前記変位検出部は、測定領域における光の遮断を検出するフォトインタラプタと、前記測定領域に対して挿入離脱動作を行う遮光板とを備えていることを特徴とする請求項５記載の洗濯機。
7. 前記移動方向変換部は、前記遮光板を離脱方向に付勢するバネと、前記遮光板に設けられた傾斜部と、前記吊り棒に設けられ、該吊り棒の軸方向の移動により前記傾斜部を摺動して、前記バネの付勢力に抗して前記遮光板を挿入方向に押し出すストッパピンとを備えていることを特徴とする請求項５又は６記載の洗濯機。

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