JP2014068853A - 洗濯槽回転検出装置および洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯槽と一体に回転する部材の径を増大させることなく洗濯槽の回転を検出するための分解能を向上させることができる洗濯槽回転検出装置を提供すること。
【解決手段】洗濯槽回転検出装置８は、洗濯槽３と一体に回転する出力歯車８１と、出力歯車８１の回転を増速して伝達する増速輪列８２と、増速輪列８２の最終歯車８３に搭載されたマグネット８４と、マグネット８４の移動を検出するホールＩＣ８５を有する。マグネット８４は最終歯車８３に設けられた腕部８８に搭載されており、最終歯車８３の回転中心軸Ｌ２を中心とする円形軌道に沿って移動する。ホールＩＣ８５はマグネット８４と対向可能な位置に配置されている。洗濯槽回転検出装置８は、増速輪列８２の増速比によって分解能を向上させることができるので、分解能を向上させるために、洗濯槽３と一体に回転する出力歯車８１の径を増大させる必要がない。
【選択図】図１０

Description

本発明は、洗濯槽の回転を検出する洗濯槽回転検出装置および洗濯槽回転検出装置を搭載する洗濯機に関する。

モータの回転駆動力を洗濯槽へ伝達する駆動力伝達経路の途中にクラッチ機構を備える洗濯機は特許文献１に記載されている。特許文献１の洗濯機では、クラッチ機構によって駆動力伝達経路を継断することにより洗濯槽を回転させた状態と停止させた状態との間で切り換える。洗濯槽の回転を検出する洗濯槽回転検出装置を搭載する洗濯機は特許文献２に記載されている。特許文献２の洗濯槽回転検出装置は、反射率の低い黒色部と高い白色部が等角度間隔で交互に描かれた検出パターンを備える回転板と、発光素子および受光素子を備える反射型のフォトセンサを有している。回転板は、洗濯槽と同軸で一体に回転するプーリー或いは洗濯槽の軸に固定されて洗濯槽と一体に回転する。フォトセンサは、パターンに対向可能な位置に配置され、回転板の回転に伴って検出パターンの白黒に対応した信号を出力する。

特開２０１０−２２０９１７号公報 特開平５−１３０７６０号公報

特許文献２の洗濯槽回転検出装置の分解能を向上させるためには、周方向により多くの黒色部および白色部を配置した検出パターンを回転板に設けなければならない。ここで、黒色部および白色部の周方向の幅を小さくして、検出パターンを増やす場合には、黒色部や白色部が汚れるなどした場合に、フォトセンサによる検出精度が低下するおそれがある。一方、黒色部および白色部の周方向の幅を維持し、回転板の径を大きくすることにより検出パターンを増やす場合には、回転板が周囲の配線などを巻き込まないようにするために、洗濯槽回転検出装置を洗濯機に搭載する際に回転板の周囲により大きな空間を確保しなければならず、洗濯機の大型化を招くという問題がある。

このような問題点に鑑みて、本発明の課題は、洗濯槽と一体に回転する部材の径を増大させることなく洗濯槽の回転を検出するための分解能を向上させることができる洗濯槽回転検出装置、および、このような洗濯槽回転検出装置を搭載する洗濯機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の洗濯槽回転検出装置は、洗濯槽と一体に回転する出力歯車と、前記出力歯車の回転を増速して伝達する増速輪列と、前記増速輪列の最終歯車に搭載された被検出部材と、前記被検出部材の移動を検出するセンサと、を有していることを特徴とする。

本発明によれば、洗濯槽と一体回転する出力歯車の回転を検出することにより洗濯槽の回転を検出するのではなく、この出力歯車の回転を増速して伝達する増速輪列の最終歯車の回転を検出することにより洗濯槽の回転を検出している。ここで、洗濯槽と一体回転する部材に検出パターンなどの被検出部材を搭載してセンサで検出する構成では、分解能を向上させるためにこの部材の径を大きくする必要があるが、本発明のように洗濯槽と一体回転する部材（出力歯車）の回転を増速輪列で増速して検出する構成であれば、増速比を大きくすることにより分解能を向上させることができる。従って、洗濯槽と一体回転する部材（出力歯車）の径を増大させる必要がない。また、輪列を介して洗濯槽の回転を検出すれば、振動などによって洗濯槽が揺動した場合に、この揺動が輪列のバックラッシュにより吸収されるので、揺動が最終歯車まで伝達されることが抑制或は防止される。従って、被検出部材の移動を検出するセンサでチャタリングが発生することを抑制或は防止できる。さらに、輪列を介して洗濯槽の回転を検出するので、洗濯槽と一体に回転する部材とセンサとの位置を離間させることができ、センサを配置する位置の自由度が増す。従って、センサを水滴や湿気などから隔離した位置に配置することが容易となる。

本発明において、前記増速輪列、前記被検出部材および前記センサを内部に収納するケースを有し、前記増速輪列は、前記出力歯車と噛合する第１歯車を備えており、前記ケースは、前記第１歯車を前記出力歯車に噛合させるために当該第１歯車の一部分を露出させる開口部を備えていることが望ましい。このようなケースを備えれば、洗濯槽から漏れる水滴などからセンサを守ることができる。また、洗濯槽から外に出た糸くずなどが増速輪列やセンサに付着することを防止あるいは抑制できる。

本発明において、前記被検出部材は、前記最終歯車の回転中心線から外れた位置に搭載されたマグネットであり、前記センサは、前記マグネットと対向可能な位置に配置された磁気センサであることが望ましい。すなわち、磁気を利用して洗濯槽の回転を検出すれば、洗濯槽から外に出た糸くずなどがセンサに付着した場合でも、洗濯槽の回転を検出することができる。また、被検出物の移動を光学的に検出する構成と比較して、湿気により受光部が曇るなどの問題がないので、湿気に強い。

次に、本発明の洗濯機は、モータと、洗濯槽と、前記モータの回転駆動力を前記洗濯槽に伝達する駆動力伝達機構と、上記の洗濯槽回転検出装置と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、洗濯槽回転検出装置の分解能を向上させる際に、洗濯槽と一体に回転する出力歯車の径を増大させる必要がない。従って、分解能の高い洗濯槽回転検出装置を洗濯機に搭載する場合でもあっても、出力歯車の周囲により大きな空間を確保する必要がなく、洗濯機の大型化を招くことがない。

本発明において、前記洗濯槽内に配置されたパルセータを有し、前記駆動力伝達機構は、前記モータの回転駆動力を前記パルセータに伝達し前記駆動力伝達機構において、前記モータから前記洗濯槽に至る駆動力伝達経路の途中には、前記洗濯槽への前記回転駆動力を継断するクラッチ機構が設けられていることが望ましい。すなわち、洗濯槽回転検出装置は、クラッチ機構によって洗濯槽の動作状態が回転状態と停止状態に制御される洗濯機において、洗濯槽の回転と停止を検出するものとすることができる。

この場合において、前記クラッチ機構は、前記モータの回転駆動力が伝達される第１回転体に係合可能な第２回転体と、前記第２回転体を回転可能な状態で支持している支持部材と、前記第２回転体が前記第１回転体に係合して当該第１回転体と一体に回転する接続位置および当該第２回転体が当該第１回転体から離間する切断位置の間で前記支持部材を移動させる支持部材移動機構と、前記接続位置および前記切断位置の一方に配置された前記支持部材を検出するためのスイッチと、前記スイッチが搭載された剛性の回路基板とを有し、前記第２回転体は、連結部材を介して前記洗濯槽と一体回転可能に連結されており、前記出力歯車は、前記連結部材に取り付けられており、前記センサは、前記回路基板に搭載されていることが望ましい。このようにすれば、クラッチ機構と洗濯槽回転検出装置をコンパクトに構成することができる。

本発明の洗濯槽回転検出装置によれば、分解能を向上させる際に、洗濯槽と一体に回転する出力歯車の径の増大を招くことがない。また、本発明の洗濯機では、分解能が高い洗濯槽回転検出装置を洗濯機に搭載する場合でもあっても、出力歯車の周囲により大きな空間を確保する必要がなく、洗濯機の大型化を招くことがない。

洗濯機の概略断面図である。 駆動力伝達機構の主要部の斜視図である。 駆動力伝達機構の主要部の分解斜視図である。 第２回転体の斜視図である。 支持部材の斜視図である。 検出機構が搭載されたフレームの平面図である。 変換機構の説明図である。 第２回転体移動機構の説明図である。 変換機構搭載部の部分拡大図である。 クラッチ機構および洗濯槽回転検出装置の平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

（全体構成）
図１は本発明の実施の形態である洗濯機の概略構成を示す縦断面図である。図１に示すように、洗濯機１は本体フレーム２を有している。本体フレーム２は上面に衣類などの洗濯物を出し入れするための開口部２ａを備えている。本体フレーム２は角筒型であり、その下面は開口している。本体フレーム２の内部には、有底筒状の洗濯槽３がその開口部３ａを上方に向けて収納されている。洗濯槽３は、不図示の緩衝部材を介して本体フレーム２に吊り下げられており、その軸線Ｌ回りに回転可能な状態とされている。洗濯槽３の内側の底部分にはパルセータ４が配置されている。

洗濯槽３の下方にはモータ５が配置されている。モータ５の回転駆動力は駆動力伝達機構６を介して洗濯槽３およびパルセータ４に伝達される。駆動力伝達機構６はモータ５から洗濯槽３に至る駆動力伝達経路の途中に、モータ５の回転駆動力の洗濯槽３への伝達を継断するクラッチ機構７を備えている。また、洗濯槽３の下方には洗濯槽３の回転を検出するための洗濯槽回転検出装置８が配置されている。クラッチ機構７は、支持プレート９を介して本体フレーム２に支持されている。

本体フレーム２の開口部２ａを介して衣類が洗濯槽３内に投入された状態で洗濯機１が動作すると、不図示の給水管を介して洗濯槽３内に洗濯水が供給される。その後に、モータ５が駆動され、これによりパルセータ４が回転して洗濯槽３内の衣類の洗濯が行われる。衣類を洗濯する洗濯動作中は、クラッチ機構７はモータ５の回転駆動力の洗濯槽３への伝達を切断する切断状態とされている。従って、洗濯槽３は停止している。

洗濯動作が終了して洗濯水が洗濯槽３から排出されると、衣類を脱水する脱水動作が行われる。脱水動作では、クラッチ機構７はモータ５の回転駆動力を洗濯槽３へ伝達する接続状態とされ、この状態でモータ５が駆動される。この結果、パルセータ４および洗濯槽３が一体に回転するので、洗濯槽３内の衣類も洗濯槽３およびパルセータ４と共に回転する。従って、遠心力により衣類が脱水される。

（駆動力伝達機構）
図２は駆動力伝達機構６の主要部の斜視図である。図３は駆動力伝達機構６の主要部の分解斜視図である。なお、図２では駆動力伝達機構６を見やすくするために、クラッチ機構７を支持する支持プレート９を省略している。図３では支持プレート９を示している。

駆動力伝達機構６は、モータ５の出力軸１１の回転駆動力が無端ベルト１２（図１参照）を介して伝達される第１回転体１３と、第１回転体１３に同軸に取り付けられた軸部材１４と、洗濯槽３の下端部分に同軸に連結されている連結部材１５と、連結部材１５に連結された第２回転体２０を備えている。

図２、図３に示すように、第１回転体１３は円盤形状をしており、洗濯槽３の下方において洗濯槽３と同軸に配置されている。第１回転体１３の円形外周面は無端ベルト１２が取り付けられる取り付け面１３ａとなっている。また、第１回転体１３は上端面の中央部分に歯部１３ｂを備えている。歯部１３ｂは等角度間隔で径方向に延びる複数の突条から形成されている。

軸部材１４は、図３に示すように、中空の外側軸部材１６と、この外側軸部材１６の中空内に配置された回転軸１７を備えている。回転軸１７は、図１に示すように、下端部分が第１回転体１３に連結され、上端部分が洗濯槽３の底部を貫通してパルセータ４に連結されている。従って、モータ５の回転駆動力は、無端ベルト１２、第１回転体１３、回転軸１７を介してパルセータ４に伝達される。すなわち、モータ５とパルセータ４の間には、無端ベルト１２、第１回転体１３および回転軸１７を備える駆動力伝達経路が形成されている。

ここで、外側軸部材１６は回転軸１７に対して相対回転可能な状態とされており、外側軸部材１６と第１回転体１３は連結されていない。一方、外側軸部材１６の外周側には連結部材１５が取り付けられており、外側軸部材１６と連結部材１５は一体に回転する。

連結部材１５は、図３に示すように、軸線Ｌ方向の上から下に向かって洗濯槽３に連結される大径フランジ部１８と当該大径フランジ部１８よりも小径の小径筒部１９を備えている。小径筒部１９の内側には軸部材１４が挿入されており、軸部材１４の外側軸部材１６は連結部材１５と共回りするように小径筒部１９に連結されている。小径筒部１９の下側部分の外周側には第２回転体２０が同軸に取り付けられている。小径筒部１９の上端部分の外周側には洗濯槽回転検出装置８の出力歯車８１が同軸に取り付けられている。

図４（ａ）は第２回転体２０を斜め上方から見た斜視図であり、図４（ｂ）は第２回転体２０を下方から見た斜視図である。図４に示すように第２回転体２０は、下側から上側に向かって環状の歯形成部２１と、歯形成部２１よりも小径の連結筒部２２と、連結筒部よりも大径の大径筒部２３を備える回転体本体２４と、回転体本体２４の上端から外周側に突出する環状のフランジ２５を備えている。小径筒部１９は連結筒部２２の内側に挿入されている。回転体本体２４の連結筒部２２の内周面と、小径筒部１９の外周面には、連結筒部２２の内周面に形成された複数の縦溝２６ａと、小径筒部１９の外周面に形成された複数の突条２６ｂからなるセレーション２６が構成されており、第２回転体２０は、セレーション２６によって、連結部材１５に対して軸線Ｌ方向に相対移動可能な状態、かつ、連結部材１５と一体に回転可能な状態で連結される。

また、図４（ｂ）に示すように、第２回転体２０は、歯形成部２１の下端面に第１回転体１３の歯部１３ｂと噛合可能な歯部２１ａを備えている。歯部２１ａは、等角度間隔で径方向に延びる複数の突条から形成されている。第２回転体２０は、軸線Ｌ方向の下方に移動したときにその歯部２１ａと第１回転体１３の歯部１３ｂが係合する。第２回転体２０と第１回転体１３が係合すると第２回転体２０は第１回転体１３と同軸状態で一体に回転する。この結果、モータ５の回転駆動力は、無端ベルト１２、第１回転体１３、第２回転体２０、連結部材１５を介して洗濯槽３に伝達される。すなわち、モータ５と洗濯槽３の間には、無端ベルト１２、第１回転体１３、第２回転体２０、連結部材１５を備える駆動力伝達経路が設けられている。

なお、図３に示す支持プレート９は、クラッチ機構７を洗濯槽３の下方の所定の位置に支持するための部材であり、洗濯槽３とともに不図示の緩衝部材を介して本体フレーム２から吊り下げられている。支持プレート９にはクラッチ機構７の上側部分を被うカバーケース３０が下面側から取り付けられ、クラッチ機構７はカバーケース３０が支持プレート９に固定されることにより支持プレート９に支持される。

ここで、支持プレート９は、中心部分が連結部材１５の小径筒部１９を軸線Ｌ方向に貫通させる貫通孔９ａとなっている環状突出部９ｂを備えている。環状突出部９ｂは、カバーケース３０に設けられた貫通孔３０ａを貫通して下方に突出しており、その下端部分は第２回転体２０の回転体本体２４の内側に挿入される。また、図１に示すように、環状突出部９ｂの下端面と回転体本体２４の歯形成部２１の間には圧縮コイルバネ３１が挿入され、この圧縮コイルバネ３１は第２回転体２０を下方（第１回転体１３に向かう方向）に付勢する。さらに、支持プレート９において環状突出部９ｂの上面側は環状の凹部９ｃとなっており、凹部９ｃ内には、連結部材１５を介して洗濯槽３を回転可能に下方から支持する環状のベアリング３２が配置される。また、支持プレート９は環状突出部９ｂの外周側に後述するカバーケース３０の収納部３０ｂが貫通する貫通孔が９ｄ設けられる。

（クラッチ機構）
次に、図３〜図８を参照してクラッチ機構７を説明する。図５は支持部材を斜め上方から見た斜視図である。図６は検出機構が搭載されたフレームの平面図である。図７は変換機構の説明図であり、図７（ａ）は支持部材が切断位置に配置された状態を示し、図７（ｂ）は支持部材が接続位置に配置された状態を示している。図８は第２回転体移動機構の説明図であり、図８（ａ）は支持部材が切断位置に配置された状態を示し、図８（ｂ）は支持部材が接続位置に配置された状態を示している。

図３に示すように、クラッチ機構７は、第２回転体２０と、第２回転体２０を軸線Ｌ方向に移動させる第２回転体移動機構３３を備えている。第２回転体移動機構３３は、第２回転体２０を回転可能な状態で支持している支持部材３４と、第２回転体２０が第１回転体１３から離間した切断位置３４Ａおよび第２回転体２０が第１回転体１３に同軸に係合して当該第１回転体１３と一体に回転する接続位置３４Ｂの間で支持部材３４を移動させる支持部材移動機構３５を備えている。

支持部材移動機構３５は、図６に示すように、支持部材３４を軸線Ｌ方向に移動可能かつ軸線Ｌ回りに移動可能な状態で支持しているフレーム３６と、駆動源としての同期モータ３７と、同期モータ３７の出力軸の一方向の回転を支持部材３４の軸線Ｌ回りの往復揺動に変換する変換機構３８（回転−揺動変換機構）と、支持部材３４の往復揺動に連動させて支持部材３４を軸線Ｌ方向に往復移動させるカム機構３９（図８参照）を備えている。また、支持部材移動機構３５は、支持部材３４が切断位置３４Ａに移動したことを検出する検出機構４０と、同期モータ３７を駆動制御するクラッチ制御部４１を備えている。クラッチ制御部４１は同期モータ３７への給電を行うための回路が構成された回路基板４２に構成されている。本例の同期モータ３７はＡＣ同期モータであり、回転方向が一方向に規制されているものである。

支持部材３４は、図５に示すように、環状部４５と、環状部４５から外周側に突出しているレバー部４６を備えている。第２回転体２０は、回転体本体２４が環状部４５の内側に挿入され、フランジ２５が環状部４５の上面に載せられた状態で支持部材３４に支持される。環状部４５の下面には、等角度間隔で離間する３箇所にカム機構３９のカムフォロワー４７が設けられている。各カムフォロワー４７は、下方に向かって突出しており、周方向の一方側から他方側に向かって下方に傾斜する傾斜面４７ａと、傾斜面の下端から軸線Ｌと直交する方向に延びる平坦な下端面４７ｂを備えている。レバー部４６には直線状の長孔４８が形成されている。長孔４８は変換機構３８を構成するものであり、レバー部４６の突出方向（軸線Ｌの中心から遠ざかる方向）に長く延びている。

図６に示すように、フレーム３６は、支持部材３４を支持するための支持部材支持部５１を備えている。支持部材支持部５１は軸線Ｌを中心に円形に形成されている。フレーム３６において、支持部材支持部５１の外周側には変換機構３８を搭載するための変換機構搭載部５２が設けられている。支持部材支持部５１の外周側であって軸線Ｌ回りで変換機構搭載部５２に隣接する位置には、詳細を後述する洗濯槽回転検出装置８の増速輪列８２を搭載するための輪列搭載部５３が設けられている。また、フレーム３６には、軸線Ｌ方向の上方に突出して、支持部材支持部５１、変換機構搭載部５２および輪列搭載部５３を囲むフレーム外周壁５４を備えている。さらに、フレーム３６は、後述する洗濯槽回転検出装置８の第１複合歯車８６、第２複合歯車８７および最終歯車８３を回転可能に支持する支軸がそれぞれ圧入固定される軸支持部３６ａ、３６ｂ、３６ｃが形成されている。なお、フレーム３６は軸線Ｌ方向に分かれる金型を用いた樹脂成型によって形成される。

支持部材支持部５１は、支持部材３４に支持された第２回転体２０の回転体本体２４の下側部分を軸線Ｌ方向に貫通させる貫通孔５５と、貫通孔５５の開口縁において支持部材３４の環状部４５を下方から支持する環状の支持部材載置部５６と、支持部材載置部５６の外周縁から上方に突出する円周壁５７を備えている。貫通孔５５、支持部材載置部５６および円周壁５７は軸線Ｌと同軸に形成されている。

円周壁５７において変換機構搭載部５２の側の周方向の一部分は、上方から切り欠かれた切り欠き部５７ａとなっている。円周壁５７において周方向で変換機構搭載部５２および輪列搭載部５３とは異なる角度範囲の部分はフレーム外周壁５４と一体になっている。円周壁５７の内周面には軸線Ｌ方向に延びる突条５７ｂが周方向で離間した位置に複数設けられている。ここで、支持部材３４は、レバー部４６を切り欠き部５７ａから変換機構搭載部５２の側に突出させた状態で支持部材載置部５６に上方から載置される。支持部材３４が支持部材載置部５６に載置されると、各突条５７ｂの内周側の端部は、支持部材載置部５６に載置された支持部材３４の環状部４５の外周縁に外側から当接する。支持部材３４は、各突条５７ｂと環状部４５の当接によって、径方向への移動が規制された状態となる。

支持部材載置部５６の上面には、支持部材３４のカムフォロワー４７が摺接するカム機構３９のカム面５８が等角度間隔で３箇所に設けられている。各カム面５８は、支持部材載置部５６の上面から上方に突出する突起５９の上端面であって、軸線Ｌと直交する方向に延びる第１カム面部分５８ａと、突起５９の周方向の一方側の側面であって、周方向の一方側に向って下方に傾斜する第２カム面部分５８ｂと、支持部材載置部５６の上面であって第２カム面部分５８ｂの下端から軸線Ｌと直交する方向に延びる第３カム面部分５８ｃを備えている。

変換機構３８は、図７に示すように、支持部材３４のレバー部４６に設けられた長孔４８と、長孔４８内をスライド可能な状態で長孔４８に挿入されている円柱形状の駆動部材６０と、駆動部材６０を予め設定した回転中心軸Ｌ１から離れた位置で当該回転中心軸Ｌ１回りの一方向に回転させる回転機構６１を有している。回転中心軸Ｌ１は軸線Ｌと平行である。

回転機構６１は、その出力軸を回転中心軸Ｌ１と平行にして配置された同期モータ３７と、回転中心軸Ｌ１回りに回転可能に支持された円形の回転板６２と、同期モータ３７の回転駆動力を回転板６２に伝達する輪列６３を備えている。駆動部材６０は回転板６２の外周縁部分の周方向の一箇所から軸線Ｌ方向の上方に突出している。輪列６３は、第１複合歯車６４、第２複合歯車６５および第３複合歯車６６を備えている。より詳細には、輪列６３は、同期モータ３７の出力軸に取り付けられたピニオンと噛合する第１大径歯車と当該第１大径歯車よりも小径で当該第１大径歯車と同軸に形成された第１小径歯車と備える第１複合歯車６４、第１複合歯車６４の第１小径歯車と噛合する第２大径歯車と当該第２大径歯車よりも小径で当該第２大径歯車と同軸に形成された第２小径歯車を備える第２複合歯車６５、および、第２複合歯車６５の第２小径歯車と噛合する第３大径歯車と当該第３大径歯車よりも小径で当該第３大径歯車と同軸に形成された第３小径歯車を有する第３複合歯車６６を備えている。第３複合歯車６６の第３小径歯車が回転板６２に設けられた歯部（不図示）と噛合している。

同期モータ３７が駆動されると、回転板６２が回転し、駆動部材６０は回転中心軸Ｌ１回りの円形軌道に沿って一方向に移動する。また、駆動部材６０は、円形軌道に沿って移動する間に、長孔４８内をスライドして支持部材３４のレバー部４６を所定の角度範囲で揺動させる。

ここで、図７（ａ）および図８（ａ）に示すように、レバー部４６が揺動範囲の一方端の第１位置４６Ａに配置されると、支持部材３４のカムフォロワー４７が支持部材載置部５６の第１カム面部分５８ａに乗り上げた状態となる。これにより、支持部材３４は、軸線Ｌ方向を上昇して切断位置３４Ａに配置される。支持部材３４が切断位置３４Ａに配置されると、支持部材３４に支持されている第２回転体２０は圧縮コイルバネ３１の付勢力に抗して軸線Ｌ方向を上方に移動して、第１回転体１３から離れる。この結果、図２に示すように、第２回転体２０と第１回転体１３の係合は解除され、クラッチ機構７はモータ５の回転駆動力を洗濯槽３に伝達しない切断状態となる。

一方、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、支持部材３４のレバー部４６が揺動範囲の他方端の第２位置４６Ｂに配置された状態では、支持部材３４のカムフォロワー４７が支持部材支持部５１の第２カム面部分５８ｂを滑り降りて第３カム面部分５８ｃに当接している。これにより、支持部材３４は、切断位置３４Ａから軸線Ｌ方向を下降して接続位置３４Ｂに配置される。支持部材３４が接続位置３４Ｂに配置されると、支持部材３４に支持されている第２回転体２０の歯部２１ａが第１回転体１３の歯部１３ｂと係合して、第２回転体２０と第１回転体１３が一体回転可能な状態となる。従って、クラッチ機構７はモータ５の回転駆動力を洗濯槽３に伝達する接続状態となる。

検出機構４０はレバー部４６の位置を検出することにより支持部材３４の位置を検出する。図９は変換機構搭載部５２の部分拡大図であり、図９（ａ）は検出機構４０が支持部材３４を検出している状態を示し、図９（ｂ）は検出機構４０が支持部材３４を検出していない状態を示す。図９に示すように、検出機構４０は、回転カム７０と、回転カム７０によって操作されるタクトスイッチ７１と、回転カム７０の回転を規制するためのストッパ７２と、回転カム７０を、カム面７０ａがタクトスイッチ７１から離れる第１回転方向Ｄ１に付勢して、ストッパ７２に押し付けている付勢部材７３を備えている。付勢部材７３はつるまきバネである。

図９（ａ）に示すように、回転カム７０は、レバー部４６が切断位置４６Ａに配置されたときに当該レバー部４６と当接して操作される。これにより回転カム７０は付勢部材７３の付勢力に抗して第１回転方向Ｄ１とは反対の第２回転方向Ｄ２に回転する。

ここで、タクトスイッチ７１は回路基板４２に取り付けられており、回転カム７０が第２回転方向Ｄ２に回転したときに当該回転カム７０のカム面７０ａにより押圧される押圧部７１ａを備えている。押圧部７１ａは、タクトスイッチ７１に設けられた付勢部材によってカム面７０ａ側に付勢される。従って、レバー部４６が第１位置４６Ａに配置されると、回転カム７０によって押圧部７１ａが押圧され、タクトスイッチ７１からは支持部材３４が切断位置３４Ａに配置されたことを示す信号が出力される。支持部材３４が切断位置３４Ａに配置されたことを示す信号は、すなわち、クラッチ機構７が切断状態となったことを示す信号であり、クラッチ機構７が切断状態となった後に出力される。

レバー部４６が第１位置４６Ａから第２位置４６Ｂに向かって移動すると、図９（ｂ）に示すように、レバー部４６と回転カム７０の当接が解除される。従って、回転カム７０は付勢部材７３の付勢力によって第１回転方向Ｄ１に回転して、ストッパ７２に押し付けられた状態に戻る。この結果、回転カム７０による押圧部７１ａの押圧が解除されるので、タクトスイッチ７１からの信号は停止する。

クラッチ制御部４１は、モータ５の駆動を制御する中央制御部（不図示）からの制御信号に基づいて同期モータ３７を駆動する。クラッチ制御部４１がクラッチ機構７を切断状態とする際には、タクトスイッチ７１から信号が出力されていない状態から、タクトスイッチ７１から信号が出力されるまで同期モータ３７への通電を行って同期モータ３７を一方向に回転させ、支持部材３４を切断位置３４Ａに配置する。一方、クラッチ制御部４１がクラッチ機構７を接続状態とする際には、タクトスイッチ７１からの信号が出力されている状態から、予め定めた設定時間の給電を行って同期モータ３７を一方向に回転させ、切断位置３４Ａに配置されている支持部材３４を接続位置３４Ｂに配置する。

なお、中央制御部（制御部）は、洗濯動作時には、クラッチ制御部４１を制御してクラッチ機構７を切断状態としてモータ５を駆動することにより、パルセータ４を回転させる。また、中央制御部（制御部）は、脱水動作時には、クラッチ制御部４１を制御してクラッチ機構７を接続状態としてモータ５を駆動することにより、パルセータ４および洗濯槽３を一体に回転させる。

ここで、カバーケース３０は、フレーム３６に上方から被せられて固定されており、図２に示すように、フレーム３６とともにクラッチ機構７を被うケースとしてのクラッチケース７４を構成している。より詳細には、カバーケース３０は、図３に示すように、その貫通孔３０ａをフレーム３６の貫通孔５５と同軸に配置した状態で、フレーム３６のフレーム外周壁５４の上端部分に上方から被せられて固定されている。なお、カバーケース３０の貫通孔３０ａには連結部材１５の小径筒部１９が挿入されており、カバーケース３０の上面は連結部材１５の大径フランジ部１８よりも下方に位置している。カバーケース３０は、その上面が支持プレート９に固定され、これによりクラッチ機構７は支持プレート９に支持される。クラッチ機構７は、図２に示すように、第２回転体２０の回転体本体２４の下側部分を除いてカバーケース３０とフレーム３６の間に収納されている。

（洗濯槽回転検出装置）
図１０はクラッチ機構７および洗濯槽回転検出装置８の平面図である。図１０に示すように、洗濯槽回転検出装置８は、連結部材１５に連結されて洗濯槽３と一体に回転する出力歯車８１と、出力歯車８１の回転を増速して伝達する増速輪列８２と、増速輪列８２の最終歯車８３に搭載された被検出部材としてのマグネット８４と、マグネット８４の移動を検出するセンサ（磁気センサ）としてのホールＩＣ８５を備えている。増速輪列８２はフレーム３６の輪列搭載部５３に載置されており、ホールＩＣ８５はクラッチ機構７の回路基板４２に搭載されている。

出力歯車８１は中心に貫通孔８１ａを備え、外周縁に歯部８１ｂを備える環状の歯車である。出力歯車８１は貫通孔８１ａに連結部材１５の小径筒部１９を挿入させた状態で、連結部材１５に同軸に連結されている。より詳細には、小径筒部１９の上端部分には、小径筒部１９の外周面から径方向を外側に向って上方に延びて大径フランジ部１８に連続する複数のリブ１５ａが形成されており（図２、図３参照）、出力歯車８１の貫通孔８１ａの内周面にはリブ１５ａに対応する複数の縦溝８１ｃが形成されており、連結部材１５の小径筒部１９を貫通孔５５に挿入したときに、各リブ１５ａを各縦溝８１ｃに挿入して、出力歯車８１を連結部材１５に連結している。従って、出力歯車８１は連結部材１５と一体回転する。

増速輪列８２は、出力歯車８１に噛合する第１小径歯車８６ａと当該第１小径歯車８６ａよりも大径で当該第１小径歯車８６ａと同軸に形成された第１大径歯車８６ｂと備える第１複合歯車８６、第１複合歯車８６の第１大径歯車８６ｂと噛合する第２小径歯車８７ａと当該第２小径歯車８７ａよりも大径で当該第２小径歯車８７ａと同軸に形成された第２大径歯車８７ｂを備える第２複合歯車８７を備えており、第２複合歯車８７の第２大径歯車８７ｂは最終歯車８３と噛合している。第１複合歯車８６の第１小径歯車８６ａは支持プレート９の上方で出力歯車８１の歯部８１ｂと噛合している。

最終歯車８３は、第２複合歯車８７の第２大径歯車８７ｂと噛合している歯部２１ａの下側に、歯部２１ａよりも外周側に突出する腕部８８を備えている。マグネット８４はこの腕部８８の先端側部分に搭載されている。すなわち、マグネット８４は、最終歯車８３において、その回転中心軸Ｌ２から外れた位置に搭載されている。

ホールＩＣ８５は、腕部８８の下方であって、マグネット８４と対向可能な位置に配置されている。すなわち、ホールＩＣ８５は、回転中心軸Ｌ２回りの円形軌道に沿って移動するマグネット８４と対向可能な位置に配置されている。

本例では、洗濯槽３が１回転する間に最終歯車８３が４８回転するように、増速輪列８２の増速比が設定されている。従って、洗濯槽３が１回転する間に、マグネット８４はホールＩＣ８５上を４８回通過する。この結果、ホールＩＣ８５からは洗濯槽３が１回転する間に４８回のパルス信号が出力される。なお、増速輪列８２の増速比をより大きくすれば、パルス幅が短くなり、洗濯槽３が１回転する間により多くのパルス信号が出力される。すなわち、洗濯槽回転検出装置８が洗濯槽３の回転を検出するための分解能を高めることができる。

ホールＩＣ８５からの信号は回路基板４２を介して洗濯機１の中央制御部に入力される。中央制御部では、クラッチ機構７が接続状態とされているときにホールＩＣ８５からのパルス信号に基づいて洗濯槽３の回転速度を取得して、洗濯槽３の回転異常を検出する。また、中央制御部では、取得された回転速度に基づいてモータ５の回転を調整するフィードバック制御を行う。さらに、中央制御部では、クラッチ機構７が接断状態とされたときまたはモータ５の駆動を停止したときに、ホールＩＣ８５からのパルス信号の有無、つまりホールＩＣ８５からの信号が所定期間変化しないことに基づいて洗濯槽３の停止を検出する。なお、本例では洗濯槽３が１回転する間に最終歯車８３が４８回転するので、パルス信号の有無を検出する期間を短く設定した場合でも、洗濯槽の停止を検出できる。従って、洗濯槽３が実際に停止した時点から、中央制御部において洗濯槽の停止の検出までの時間を短くすることができる。

ここで、ホールＩＣ８５および増速輪列８２は、カバーケース３０とフレーム３６の間に収納されている。より詳細には、カバーケース３０は、図３に示すように、増速輪列８２の第１複合歯車８６および第２複合歯車８７を収納するために貫通孔３０ａの開口縁部分に上方に突出した収納部３０ｂを備えている。また、収納部３０ｂの貫通孔３０ａ側の側面には、第１複合歯車８６の第１小径歯車（第１歯車）８６ａを出力歯車８１に噛合させるために当該第１小径歯車８６ａの一部分を露出させる開口部３０ｃが設けられている。従って、ホールＩＣ８５および増速輪列８２は、第１複合歯車８６における出力歯車８１との噛合部分を除いて、カバーケース３０とフレーム３６によって構成されたクラッチケース７４に覆われた状態となっている。

（作用効果）
本例の洗濯槽回転検出装置８は、洗濯槽３と一体回転する出力歯車８１の回転を検出することにより洗濯槽３の回転を検出するのではなく、この出力歯車８１の回転を増速して伝達する増速輪列８２の最終歯車８３の回転を検出することにより洗濯槽３の回転を検出している。ここで、洗濯槽３と一体回転する部材に検出パターンなどの被検出部材を搭載してセンサで検出する構成では、洗濯槽３の回転を検出するための分解能を向上させるためにこの部材の径を大きくする必要があるが、本例のように洗濯槽３と一体回転する部材（出力歯車８１）の回転を増速輪列８２で増速して検出する構成であれば、増速比を大きくすることによって分解能を向上させることができる。従って、洗濯槽３と一体回転する部材（出力歯車８１）の径を増大させる必要がない。

また、本例によれば、増速輪列８２を介して洗濯槽３の回転を検出しているので、振動などによって洗濯槽３が揺動した場合に、この揺動が増速輪列８２のバックラッシュにより吸収され、揺動が最終歯車８３まで伝達されることが抑制或は防止される。従って、最終歯車８３に搭載したマグネット８４の移動を検出するホールＩＣ８５でチャタリングが発生することを抑制或は防止できる。

さらに、本例では、増速輪列８２を介して洗濯槽３の回転を検出するので、洗濯槽３と一体に回転する出力歯車８１とホールＩＣ８５の位置を離間させることができ、ホールＩＣ８５を配置する位置の自由度が増す。従って、ホールＩＣ８５を水滴や湿気などから隔離した位置に配置することが容易であり、この結果、洗濯槽回転検出装置８のホールＩＣ８５をクラッチ機構７の回路基板４２に搭載することが可能となっている。

また、本例では、増速輪列８２、マグネット８４およびホールＩＣ８５がクラッチケース７４の内部に収納されているので、洗濯槽３から漏れる水滴などからホールＩＣ８５を守ることができる。また、洗濯槽３から外に出た糸くずなどが増速輪列８２やホールＩＣ８５に付着することを防止あるいは抑制できる。

さらに、本例では、クラッチ機構７の第２回転体２０が連結される連結部材１５に洗濯槽回転検出装置８の出力歯車８１を取り付けているので、洗濯槽回転検出装置８をクラッチ機構７に近い位置に配置することが可能となっており、これらがコンパクトに構成されている。

また、本例では、洗濯槽３の回転を検出するためのセンサとして磁気を検出するホールＩＣ８５を利用しているので、洗濯槽３から外に出た糸くずなどがホールＩＣ８５に付着した場合でも、洗濯槽３の回転を検出することができる。また、センサがホールＩＣ８５などの磁気センサであれば、被検出物の移動を光学的に検出する構成と比較して、受光部が曇るなどの問題がないので、湿気に強い。

（その他の実施の形態）
洗濯槽回転検出装置８において、最終歯車８３の回転中心軸Ｌ１から外れた位置に反射部材（被検出部材）を搭載し、反射部材と対向可能な位置に反射型のフォトセンサを配置し、フォトセンサによって反射部材の移動を検出する構成を採用することもできる。また、洗濯槽回転検出装置８としては、最終歯車８３にスリットを備える円盤を同軸に搭載し、フォトインタラプタによってこの円盤のスリットを検出する構成を採用することもできる。

１・・・洗濯機
３・・・洗濯槽
４・・・パルセータ
５・・・モータ
６・・・駆動力伝達機構
７・・・クラッチ機構
８・・・洗濯槽回転検出装置
１３・・・第１回転体
１５・・・連結部材
２０・・・第２回転体
３０ｃ・・・ケースの開口部
３４・・・支持部材
３４Ａ・・・切断位置
３４Ｂ・・・接続位置
３５・・・支持部材移動機構
４２・・・回路基板
７１・・・タクトスイッチ（スイッチ）
７４・・・ケース
８１・・・出力歯車
８２・・・増速輪列
８３・・・最終歯車
８４・・・マグネット（被検出部材）
８５・・・ホールＩＣ（磁気センサ、センサ）
８６ａ・・・第１小径歯車（第１歯車）
Ｌ２・・・回転中心軸

Claims (6)

1. 洗濯槽と一体に回転する出力歯車と、
   前記出力歯車の回転を増速して伝達する増速輪列と、
   前記増速輪列の最終歯車に搭載された被検出部材と、
   前記被検出部材の移動を検出するセンサと、
   を有していることを特徴とする洗濯槽回転検出装置。
2. 請求項１において、
   前記増速輪列、前記被検出部材および前記センサを内部に収納するケースを有し、
   前記増速輪列は、前記出力歯車と噛合する第１歯車を備えており、
   前記ケースは、前記第１歯車を前記出力歯車に噛合させるために当該第１歯車の一部分を露出させる開口部を備えていることを特徴とする洗濯槽回転検出装置。
3. 請求項１または２において、
   前記被検出部材は、前記最終歯車の回転中心線から外れた位置に搭載されたマグネットであり、
   前記センサは、前記マグネットと対向可能な位置に配置された磁気センサであることを特徴とする洗濯槽回転検出装置。
4. モータと、
   洗濯槽と、
   前記モータの回転駆動力を前記洗濯槽に伝達する駆動力伝達機構と、
   請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載の洗濯槽回転検出装置と、
   を有することを特徴とする洗濯機。
5. 請求項４において、
   前記洗濯槽内に配置されたパルセータを有し、
   前記駆動力伝達機構は、前記モータの回転駆動力を前記パルセータに伝達し、
   前記駆動力伝達機構において、前記モータから前記洗濯槽に至る駆動力伝達経路の途中には、前記洗濯槽への前記回転駆動力を継断するクラッチ機構が設けられていることを特徴とする洗濯機。
6. 請求項５において、
   前記クラッチ機構は、前記モータの回転駆動力が伝達される第１回転体に係合可能な第２回転体と、前記第２回転体を回転可能な状態で支持している支持部材と、前記第２回転体が前記第１回転体に係合して当該第１回転体と一体に回転する接続位置および当該第２回転体が当該第１回転体から離間する切断位置の間で前記支持部材を移動させる支持部材移動機構と、前記接続位置および前記切断位置の一方に配置された前記支持部材を検出するためのスイッチと、前記スイッチが搭載された剛性の回路基板とを有し、
   前記第２回転体は、連結部材を介して前記洗濯槽と一体回転可能に連結されており、
   前記出力歯車は、前記連結部材に取り付けられており、
   前記センサは、前記回路基板に搭載されていることを特徴とする洗濯機。

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