JP2015123221A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】揚水翼と回転翼との間でトルクを伝達する伝達機構の損傷を防止することで耐久性の向上を図ることができる洗濯機を提供すること。
【解決手段】洗濯機1は、洗濯槽3と、洗濯槽3内の洗濯液を洗濯槽3の底部14から汲み上げて洗濯槽3内に戻すための揚水路21と、洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する回転翼6と、洗濯槽3内の洗濯液を揚水路21へ送り込む揚水翼5と、回転翼6および揚水翼5のどちらか一方を回転駆動するモータ4と、伝達機構60と、切換構造70とを含む。伝達機構60は、回転翼6および揚水翼5のうちモータ4によって回転駆動される前記一方のトルクを他方に伝達して当該他方を回転させる。切換構造70は、伝達機構60を、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が行われる伝達状態と、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態とに切り換える。
【選択図】図1
【解決手段】洗濯機1は、洗濯槽3と、洗濯槽3内の洗濯液を洗濯槽3の底部14から汲み上げて洗濯槽3内に戻すための揚水路21と、洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する回転翼6と、洗濯槽3内の洗濯液を揚水路21へ送り込む揚水翼5と、回転翼6および揚水翼5のどちらか一方を回転駆動するモータ4と、伝達機構60と、切換構造70とを含む。伝達機構60は、回転翼6および揚水翼5のうちモータ4によって回転駆動される前記一方のトルクを他方に伝達して当該他方を回転させる。切換構造70は、伝達機構60を、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が行われる伝達状態と、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態とに切り換える。
【選択図】図1
Description
この発明は、洗濯機に関する。
下記の特許文献1の洗濯機では、洗濯兼脱水槽の底部に、洗濯物を撹拌するための回転翼が回転自在に設けられ、洗濯槽兼脱水の底部と回転翼との間には、揚水翼が回転自在に設けられる。
回転翼には、駆動モータの駆動軸が直結され、揚水翼は、遊星歯車機構といった伝達機構を介して回転翼に連結される。遊星歯車機構は、駆動軸の軸受け部に固定された太陽歯車と、回転翼に支持され太陽歯車のまわりを回転する複数の遊星歯車と、揚水翼に固定され各遊星歯車と噛み合う外輪歯車とを含む。駆動モータのトルクは、回転翼に伝達されてから、遊星歯車機構を経て揚水翼に伝達される。
また、洗濯兼脱水槽の内壁には、揚水路が設けられる。揚水翼が回転すると、洗濯兼脱水槽の底部の洗濯液が、揚水翼の羽根によって、揚水路に送り込まれて揚水路内を上昇し、揚水路の吐出口から洗濯兼脱水槽内に戻される。
下記特許文献2の洗濯機では、揚水翼にモータの出力軸が直結され、回転翼は、遊星歯車機構を介して揚水翼に連結される。モータのトルクは、揚水翼に伝達されてから、遊星歯車機構を経て回転翼に伝達される。
特許文献1の洗濯機では、その構造上、洗濯兼脱水槽内に収容された重い洗濯物が、大きな負荷となって、回転翼の外周縁部より上方へ突出した揚水翼の外周部上端に作用することで、揚水翼の回転に抵抗が生じることが想定される。特許文献2の洗濯機では、その構造上、重い洗濯物が、大きな負荷となって回転翼に作用することで、回転翼の回転に抵抗が生じることが想定される。
特許文献1および2の洗濯機のように、洗濯物による負荷が回転翼および揚水翼の一方に偏って作用することによって当該一方の回転がロックした状態で、回転翼および揚水翼の他方が回転を続けようとすると、トルクの伝達機構である遊星歯車機構における太陽歯車、遊星歯車および外輪歯車に摩耗や歯欠けなどの損傷が生じる虞がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、揚水翼と回転翼との間でトルクを伝達する伝達機構の損傷を防止することで耐久性の向上を図ることができる洗濯機を提供することを目的とする。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、揚水翼と回転翼との間でトルクを伝達する伝達機構の損傷を防止することで耐久性の向上を図ることができる洗濯機を提供することを目的とする。
本発明は、洗濯物を収容し、回転可能な洗濯槽と、前記洗濯槽に設けられ、前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽の底部から汲み上げて前記洗濯槽内に戻すための揚水路と、前記洗濯槽の底部に設けられ、回転することによって前記洗濯槽内の洗濯物を撹拌する回転翼と、前記洗濯槽の底壁と前記回転翼との間に設けられ、回転することによって前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽の底部から前記揚水路へ送り込む揚水翼と、前記回転翼および揚水翼のどちらか一方と前記洗濯槽とを回転駆動するモータと、前記回転翼と前記揚水翼との間に設けられ、前記回転翼および揚水翼のうち前記モータによって回転駆動される前記一方のトルクを他方に伝達して当該他方を回転させる伝達機構と、前記伝達機構を、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が行われる伝達状態と、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態とに切り換える切換手段と、を含むことを特徴とする、洗濯機である。
また、本発明は、前記伝達機構は、前記揚水翼に設けられ、前記揚水翼と一体回転可能な太陽歯車と、前記回転翼によって自転可能に支持され、前記太陽歯車と噛み合った状態で前記太陽歯車のまわりを公転可能な複数の遊星歯車と、前記洗濯槽の底部に設けられ、前記太陽歯車および複数の遊星歯車を取り囲み、前記複数の遊星歯車と噛み合った外輪歯車と、を含み、前記外輪歯車は、前記複数の遊星歯車と噛み合った噛合部と、前記洗濯槽の底部に固定された固定部とを含み、前記一方は、前記揚水翼であり、前記他方は、前記回転翼であり、前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部との間に設けられ、前記回転翼に対する洗濯物の負荷が所定未満の状態では前記噛合部と前記固定部とを一体化し、前記回転翼に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、前記噛合部を前記固定部に対して滑らせることを特徴とする。
また、本発明は、前記伝達機構は、前記洗濯槽の底部に設けられた太陽歯車と、前記回転翼によって自転可能に支持され、前記太陽歯車と噛み合った状態で前記太陽歯車のまわりを公転可能な複数の遊星歯車と、前記揚水翼に設けられ、前記太陽歯車および複数の遊星歯車を取り囲み、前記複数の遊星歯車と噛み合った状態で前記揚水翼と一体回転可能な外輪歯車と、を含み、前記太陽歯車は、前記複数の遊星歯車と噛み合った噛合部と、前記洗濯槽の底部に固定された固定部とを含み、前記一方は、前記回転翼であり、前記他方は、前記揚水翼であり、前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部との間に設けられ、前記揚水翼に対する洗濯物の負荷が所定未満の状態では前記噛合部と前記固定部とを一体化し、前記揚水翼に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、前記噛合部を前記固定部に対して滑らせることを特徴とする。
また、本発明は、前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部とを互いに引き合わせる磁力を発生することを特徴とする。
また、本発明は、前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部と間に摩擦力を発生することを特徴とする。
本発明によれば、この洗濯機では、回転翼および揚水翼において、どちらか一方は、モータによって回転駆動され、他方は、伝達機構によって前記一方のトルクが伝達されることによって回転する。
そして、洗濯機では、切換手段が、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が行われる伝達状態と、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態とに伝達機構を切り換えることができる。
そのため、前記他方に対する洗濯物の負荷が所定以上になって前記他方の回転に大きな抵抗が生じると、この状態において伝達機構経由で前記一方から前記他方へと無理にトルクが伝達されないようにするために、伝達機構を伝達状態から非伝達状態に切り換えることができる。これにより、前記一方から前記他方への無理なトルク伝達が回避されるので、トルク伝達を行う伝達機構の損傷を防止できる。よって、揚水翼と回転翼との間でトルクを伝達する伝達機構の損傷を防止することで洗濯機の耐久性の向上を図ることができる。
そして、洗濯機では、切換手段が、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が行われる伝達状態と、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態とに伝達機構を切り換えることができる。
そのため、前記他方に対する洗濯物の負荷が所定以上になって前記他方の回転に大きな抵抗が生じると、この状態において伝達機構経由で前記一方から前記他方へと無理にトルクが伝達されないようにするために、伝達機構を伝達状態から非伝達状態に切り換えることができる。これにより、前記一方から前記他方への無理なトルク伝達が回避されるので、トルク伝達を行う伝達機構の損傷を防止できる。よって、揚水翼と回転翼との間でトルクを伝達する伝達機構の損傷を防止することで洗濯機の耐久性の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、揚水翼から回転翼へとトルクの伝達が行われる構成の洗濯機において、伝達機構の損傷を防止することで耐久性の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、回転翼から揚水翼へとトルクの伝達が行われる構成の洗濯機において、伝達機構の損傷を防止することで耐久性の向上を図ることができる。
また、本発明のように磁力を発生する切換手段であれば、磁性体によってシンプルに構成することができる。この場合、回転翼および揚水翼における前記他方に対する洗濯物の負荷が所定以上になって当該磁力を上回ると、切換手段は、伝達機構を伝達状態から非伝達状態に切り換えることによって、伝達機構の損傷を防止できる。
また、本発明にように摩擦力を発生する切換手段であれば、摩擦体によってシンプルに構成することができる。この場合、回転翼および揚水翼における前記他方に対する洗濯物の負荷が所定以上になって当該摩擦力を上回ると、切換手段は、伝達機構を伝達状態から非伝達状態に切り換えることによって、伝達機構の損傷を防止できる。
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る洗濯機1の内部構造の模式的な断面図である。図2は、図1における要部をより模式的に示した拡大図である。
なお、洗濯機1の方向について言及する場合には、図1における洗濯機1の姿勢を基準とする。つまり、図1の上下方向が、洗濯機1の上下(縦)方向であり、図1の左右方向が、洗濯機1の左右(横)方向である。また、上方から見た場合を「平面視」といい、下方から見た場合を「底面視」という。
図1は、この発明の一実施形態に係る洗濯機1の内部構造の模式的な断面図である。図2は、図1における要部をより模式的に示した拡大図である。
なお、洗濯機1の方向について言及する場合には、図1における洗濯機1の姿勢を基準とする。つまり、図1の上下方向が、洗濯機1の上下(縦)方向であり、図1の左右方向が、洗濯機1の左右(横)方向である。また、上方から見た場合を「平面視」といい、下方から見た場合を「底面視」という。
洗濯機1は、その筐体(図示せず)内に、水槽2と、洗濯槽3と、モータ4と、揚水翼5と、回転翼6とを含む。
水槽2は、いわゆる外槽であって、筐体(図示せず)によって、ばねと減衰機構とを有する複数の吊棒(図示せず)を介して支持される。水槽2は、上下方向に延びる円筒状である。水槽2は、上下方向に延びる円筒状の側壁7と、左右に平坦に延びて側壁7の下端を塞ぐ底壁8を有する。水槽2の上端は、側壁7の上端縁によって区画された開口9となり、水槽2の内部を上方へ露出させる。底壁8の円中心位置には、円形状の貫通孔10が形成される。
水槽2は、いわゆる外槽であって、筐体(図示せず)によって、ばねと減衰機構とを有する複数の吊棒(図示せず)を介して支持される。水槽2は、上下方向に延びる円筒状である。水槽2は、上下方向に延びる円筒状の側壁7と、左右に平坦に延びて側壁7の下端を塞ぐ底壁8を有する。水槽2の上端は、側壁7の上端縁によって区画された開口9となり、水槽2の内部を上方へ露出させる。底壁8の円中心位置には、円形状の貫通孔10が形成される。
洗濯槽3は、いわゆる内槽である。洗濯槽3は、上下方向に延びる円筒状であって、水槽2よりも一回り小さい。洗濯槽3には、洗濯物が収容される。洗濯槽3は、上下に延びる円筒状の側壁11と、左右に平坦に延び側壁11の下端を塞ぐ円板状の底壁12と、底壁12より少し上方において側壁11の下端部に接続されて底壁12と平行に延びる円板状の上底壁13とを有する。洗濯槽3では、底壁12および上底壁13と、側壁11において底壁12および上底壁13が接続された下端部とが、洗濯槽3の底部14を構成する。洗濯槽3の上端は、側壁11の上端縁によって区画された開口15であり、洗濯槽3の内部を上方へ露出させる。
洗濯槽3は、水槽2内に収容され、水槽2とほぼ同軸状をなして配置される。以下では、水槽2および洗濯槽3のそれぞれの中心軸を、共通の中心軸16とする。
また、洗濯槽3の開口15は、水槽2の開口9に対して下から連通する。連通状態の開口9および15は、洗濯物の出入口17を構成する。洗濯機1の使用者は、洗濯物を、出入口17を介して洗濯槽3に対して上から出し入れする。
底部14において、上底壁13は、前述したように底壁12よりも上側である開口15側に位置し、底壁12と上底壁13との間には、上下に扁平な円筒状の空間19が確保される。
また、洗濯槽3の開口15は、水槽2の開口9に対して下から連通する。連通状態の開口9および15は、洗濯物の出入口17を構成する。洗濯機1の使用者は、洗濯物を、出入口17を介して洗濯槽3に対して上から出し入れする。
底部14において、上底壁13は、前述したように底壁12よりも上側である開口15側に位置し、底壁12と上底壁13との間には、上下に扁平な円筒状の空間19が確保される。
上底壁13には、図1における左右の端部のように、洗濯槽3の側壁11に接続されない部分が存在し、この部分には、上下に延びるカバー20が連結される。カバー20は、たとえば略U字の平断面を有する溝状である。カバー20は、側壁11における最寄りの部分に対して、洗濯槽3の内側から対向した状態で接続され、側壁11に沿って上方に延びる。
カバー20と、側壁11においてカバー20の最寄りでカバー20に対向する部分とは、一体となって、管状の揚水路21を構成する。つまり、揚水路21は、洗濯機1の一部として洗濯槽3に設けられる。揚水路21は、開口15の手前側まで、側壁11に沿って上方に延びる。揚水路21の下端には、底壁12と上底壁13との間の空間19に対して横から連通する取込口22が設けられる。揚水路21の上端には、洗濯槽3内に上側から連通する噴出口23が設けられる。
上底壁13では、平面視において揚水路21より中心軸16側の部分が、下側へ一段凹み、これにより、上底壁13の上面には、浅い凹部30が形成される。凹部30は、平面視で、円筒状の側壁11と同軸状をなす円形をなす。凹部30において中心軸16と一致する位置には、円形状の挿通孔24が形成され、挿通孔24を避けた位置には、複数の貫通孔25が、挿通孔24を中心とする周方向において等間隔で形成される。
挿通孔24および貫通孔25のそれぞれは、凹部30における上底壁13を、上底壁13の厚さ方向をなす上下方向に貫通する。上底壁13において挿通孔24を縁取る円周部分の全域には、上下に延びるギア歯26が多数形成される。上底壁13においてギア歯26が形成された部分は、外輪歯車27を構成する。外輪歯車27は、上底壁13に一体形成されるので、洗濯槽3の底部14に一体的に設けられて底部14に固定される。なお、底壁12では、外輪歯車27が、他の部分よりも上下方向に肉厚であってもよい。
底壁12は、洗濯槽3の側壁11と同軸状をなす円板形状に形成される。底壁12において、円中心位置には、円形状の挿通孔28が形成されていて、挿通孔28を避けた位置には、複数の貫通孔29が形成される。挿通孔28および貫通孔29のそれぞれは、底壁12を、底壁12の厚さ方向をなす上下方向に貫通する。底壁12の挿通孔28と、上底壁13の挿通孔24と、水槽2の底壁8の貫通孔10とは、水槽2および洗濯槽3の共通の中心軸16上において、同軸状で並ぶ。
モータ4は、電気駆動されることによってトルクを発生する。モータ4は、水槽2の底壁8の下方に配置される。モータ4は、トルクを出力するための出力軸31を有する。出力軸31は、中心軸16上において、モータ4から上方へ延び出る。出力軸31は、モータ4側の根元部分32と、根元部分32よりもモータ4から上方に離れた第1軸33および第2軸34とを含み、根元部分32から第1軸33と第2軸34とに分岐する。
第1軸33は、管状に形成され、その外周面および内周面は、軸方向における複数の位置で拡径されたり縮径されたりする。第1軸33の上端より少し下方には、第1軸33の外周面から径方向外側へ張り出したフランジ35が一体的に形成される。
第1軸33は、水槽2の底壁8の貫通孔10に対して下から挿通される。底壁8において貫通孔10を縁取る部分と第1軸33との間には、環状の軸受36が介挿され、第1軸33は、水槽2の底壁8によって回転可能に支持される。また、第1軸33では、上端が、洗濯槽3の底壁12の挿通孔28に対して下から嵌め込まれ、フランジ35が、挿通孔28を取り囲みつつ底壁12に対して下から固定される。これにより、第1軸33は、洗濯槽3に連結され、洗濯槽3は、水槽2の底壁8によって回転可能に支持される。
第2軸34は、中空または中実の円柱状であって、上下方向に延び、環状の第1軸33における中空部分に同軸状で挿通される。第2軸34の上端部は、第1軸33の中空部分から上方へはみ出し、上底壁13の挿通孔24に挿入される。第2軸34の上端部の外周面の全域には、上下に延びるギア歯37が多数形成される。これらのギア歯37は、雄セレーション38を構成する。第2軸34と、第1軸33の上端部における内周面との間には、環状の軸受39が介挿され、第1軸33と第2軸34とは、互いに相対回転可能である。
出力軸31では、根元部分32と、第1軸33および第2軸34のそれぞれの下端部との間に、共通のクラッチ機構40が介挿される。クラッチ機構40として、公知の構成を用いることができる。クラッチ機構40は、第1軸33および第2軸34のそれぞれに対して、モータ4のトルクを伝達したり、遮断したりすることができる。
ここで、水槽2の底壁8よりも下側における第1軸33において、内周面が拡径した部分の内側空間には、減速装置41が内蔵される。減速装置41として、公知の構成を用いることができる。減速装置41は、出力軸31において、クラッチ機構40によって根元部分32側から伝達されてきたモータ4のトルクを、第1軸33および第2軸34の一方または両方から出力させることができる。
次に、揚水翼5について説明する。
揚水翼5は、上下に薄く、平面視で円形をなす円板形状である。揚水翼5において、下面5Aおよび上面5Bのそれぞれは、左右に沿う略平坦面である。揚水翼5には、下側ボス46と、揚水羽根47と、上側第1ボス48と、上側第2ボス49とが一体的に設けられる。
揚水翼5は、上下に薄く、平面視で円形をなす円板形状である。揚水翼5において、下面5Aおよび上面5Bのそれぞれは、左右に沿う略平坦面である。揚水翼5には、下側ボス46と、揚水羽根47と、上側第1ボス48と、上側第2ボス49とが一体的に設けられる。
下側ボス46は、揚水翼5の下面5Aから下方へ突出した円管状であって、揚水翼5と同軸状をなして配置される。揚水羽根47は、凸状のリブであって、揚水翼5の下面5Aに複数枚設けられる。各揚水羽根47は、下側ボス46の外周面から、下側ボス46を基準とする径方向に沿って放射状に延びる。上側第1ボス48は、揚水翼5の上面5Bから上方へ突出した中空円筒状であって、揚水翼5と同軸状をなして配置される。上側第1ボス48の外周面の全域には、上下に延びるギア歯50が多数形成される。上側第1ボス48においてギア歯50が形成された部分は、太陽歯車51を構成する。ギア歯50が形成された上側第1ボス48が揚水翼5の一部であることから、太陽歯車51は、揚水翼5に一体的に設けられる。
また、上側第1ボス48の内周面の全域には、上下に延びるギア歯52が多数形成される。これらのギア歯52は、雌セレーション53を構成する。上側第2ボス49は、上側第1ボス48の上面から上方へ突出した中空円筒状であって、揚水翼5と同軸状をなして配置される。上側第2ボス49は、上側第1ボス48よりも小径である。上側第2ボス49の内周面には、螺旋状のねじ部54が、ほぼ全域に亘って形成される。
下側ボス46、上側第1ボス48および上側第2ボス49のそれぞれの中空部分は、揚水翼5の中心軸上で並ぶ。下側ボス46の中空部分と上側第1ボス48の中空部分とは、互いに連通する。そのため、上側第1ボス48の内周面の雌セレーション53は、下側ボス46の内周面にも形成される。
揚水翼5において上側第1ボス48および上側第2ボス49以外の部分は、各揚水羽根47を下に向けた状態で、底壁12と上底壁13との間の空間19に配置される。つまり、揚水翼5は、洗濯槽3の底部14に設けられる。揚水翼5において、上側第1ボス48は、底壁12の挿通孔24に嵌まり込み、上側第2ボス49は、挿通孔24よりも上方へはみ出る。
この状態で、モータ4の出力軸31における第2軸34の上端部の雄セレーション38が、下側ボス46および上側第1ボス48のそれぞれの中空部分に対して下から挿通され、下側ボス46および上側第1ボス48の内周面の雌セレーション53に対してセレーション嵌合する。これにより、モータ4の出力軸31における第2軸34は、揚水翼5に直結され、揚水翼5と一体回転可能である。
また、底壁12と上底壁13との間の空間19において揚水羽根47側の領域には、揚水路21の取込口22が横から接続される。
次に、回転翼6について説明する。回転翼6は、いわゆるパルセータである。回転翼6は、上下に薄く、平面視で円形をなす円板形状である。回転翼6には、ボス56と、撹拌羽根57と、キャリア58とが一体的に設けられる。
ボス56は、回転翼6から上下へ突出した中空円筒状であって、回転翼6と同軸状をなして配置される。ボス56の上端面において、円中心側には、外周側よりも一段浅く凹んだ凹部56Aが形成され。凹部56A内に、ボス56の中空部分が位置する。複数枚の撹拌羽根57が回転翼6の上面に設けられる。これらの撹拌羽根57は、ボス56を中心として放射状に延びる。各撹拌羽根57は、筋状に盛り上がって形成される。
キャリア58は、複数(たとえば、4つ)の支持ボス59を含む。各支持ボス59は、回転翼6から下方へ突出した軸状である。これらの支持ボス59は、ボス56よりも径方向外側の位置において、回転翼6の周方向に沿って等間隔で並ぶ。
ここで、この洗濯機1は、伝達機構60を含む。伝達機構60は、遊星歯車機構であり、前述した外輪歯車27および太陽歯車51と、複数の遊星歯車61とを含む。遊星歯車61は、支持ボス59と同数(ここでは、4つ)設けられる。個々の遊星歯車61は、上下に延びる中心軸を有する中空円筒状であり、その外周面の全域には、上下に延びるギア歯62が多数形成される。それぞれの遊星歯車61の中空部分に対して、いずれかの支持ボス59が上から挿通され、ねじ63が、各支持ボス59に対して下から組み付けられる。これによって、各遊星歯車61は、支持ボス59から外れ不能となった状態で、回転翼6の支持ボス59によって回転(自転)可能に支持される。
回転翼6は、洗濯槽3内において底部14に設けられる。詳しくは、回転翼6は、底壁12の上面の凹部30に対して、上側から嵌め込まれる。この状態の回転翼6と、平面視における凹部30の輪郭との間には、横方向において、若干の隙間64が確保される。そして、回転翼6では、上面の撹拌羽根57が、洗濯槽3内に下から露出される。
また、回転翼6のボス56の中空部分に対して、揚水翼5の上側第2ボス49が、下から遊びを持って嵌め込まれる。止めねじ65が、回転翼6のボス56の上端面の凹部56Aに嵌まり込み、上側第2ボス49の内周面におけるねじ部54に組み付けられる。これによって、揚水翼5と回転翼6とは、それぞれの円中心が同軸状となった状態で、互いに外れ不能である。ただし、前述したように揚水翼5の上側第2ボス49が回転翼6のボス56の中空部分に対して遊びを持って嵌まり込み、止めねじ65が回転翼6に接触しないので、揚水翼5と回転翼6とは、外れ不能だが、互いに相対回転可能である。揚水翼5と回転翼6とは、同軸状となったそれぞれの円中心(前述した中心軸16)を回転中心として回転可能である。
また、前述したように底壁12と上底壁13との間の空間19に揚水翼5が配置され、上底壁13の上面の凹部30に回転翼6が配置される。よって、揚水翼5は、洗濯槽3の底壁12と回転翼6との間に設けられる。また、揚水翼5と回転翼6との間において、外輪歯車27および太陽歯車51のそれぞれと各遊星歯車61とが噛み合うので、伝達機構60は、揚水翼5と回転翼6との間に設けられる。また、上底壁13は、揚水翼5と回転翼6との間に介在される。上底壁13は、揚水翼5および回転翼6のそれぞれに対して非接触かつ平行である。
伝達機構60では、複数の遊星歯車61が、(太陽歯車51の)周方向に等しい間隔を隔てて並びつつ太陽歯車51を取り囲み、太陽歯車51と噛み合う。また、外輪歯車27は、太陽歯車51と全ての遊星歯車61とを取り囲み、各遊星歯車61と噛み合う。そのため、遊星歯車61を支持する回転翼6は、太陽歯車51を有する揚水翼5に対して、伝達機構60の遊星歯車61および太陽歯車51を介して連結される。
ここで、洗濯運転やすすぎ運転の場合、洗濯液が洗濯槽3内に供給される。洗濯液は、洗濯運転の場合には、洗剤が混ざった水であり、すすぎ運転の場合には真水である。洗濯槽3内に供給された洗濯液は、洗濯槽3の底部14に溜まる。洗濯液は、前述した隙間64や洗濯槽3の底壁12の貫通孔25を介して、底壁12と上底壁13との間の空間19と、洗濯槽3内で上底壁13よりも上方の空間との間で行き来する。また、洗濯液は、洗濯槽3の底壁12の貫通孔29を介して、底壁12と水槽2の底壁8との間の空間66と、空間19との間で行き来する。
洗濯運転やすすぎ運転の最中において、モータ4が駆動されると、モータ4から出力されたトルクが、モータ4の出力軸31において揚水翼5が直結された第2軸34に伝達されるように、クラッチ機構40の駆動が制御される。なお、洗濯運転やすすぎ運転の際、トルクは、原則として、第1軸33には伝達されないので、洗濯槽3は回転しない。
第2軸34がモータ4のトルクを受けることによって、第2軸34に直結された揚水翼5は、太陽歯車51と一体回転する。つまり、トルクを出力するモータ4は、揚水翼5を回転駆動する。揚水翼5の回転によって、洗濯槽3の底部14の空間19に溜まった洗濯液が、揚水翼5の揚水羽根47によって揚水路21の取込口22へ送り込まれる(矢印X参照)。取込口22まで送り込まれた洗濯液は、取込口22から揚水路21内を上昇し、噴出口23から揚水路21外へ排出され、洗濯槽3内に戻される(矢印Y参照)。
このように、揚水路21は、洗濯槽3内の洗濯液を洗濯槽3の底部14から汲み上げて洗濯槽3内に戻すためのものである。この構成では、洗濯槽3内の洗濯液を循環させて、洗濯槽3内の洗濯物に繰り返し浴びせかけることができるので、少ない洗濯液でも洗濯物の効率的な洗濯やすすぎが可能となる。
ここで、外輪歯車27が洗濯槽3の底部14の上底壁13に固定されて静止状態である。そのため、揚水翼5の回転に伴って、全ての遊星歯車61は、太陽歯車51および外輪歯車27のそれぞれと噛み合った状態で、自転しつつ、太陽歯車51のまわりを公転する。全ての遊星歯車61が公転することによって、これらの遊星歯車61を支持する回転翼6は、遊星歯車61の回転方向(公転方向)に沿って、揚水翼5と同一方向へ向けて揚水翼5よりも低速で回転する。回転する回転翼6の撹拌羽根57は、洗濯槽3内の洗濯物を下から撹拌する。
このように、伝達機構60は、揚水翼5のトルクを回転翼6に伝達する。また、伝達機構60は、揚水翼5と回転翼6とを同一方向に回転させつつ、回転翼6を揚水翼5よりも低速に回転させる。つまり、ここでの伝達機構60は、減速機構として機能する。また、この伝達状態の伝達機構60では、太陽歯車51が入力側であり、外輪歯車27が固定側であり、遊星歯車61が出力側である。
以上のように、揚水翼5は、モータ4のトルクを受けて相対的に高速回転することによって洗濯槽3内の洗濯液を底部14から揚水路21へ送り込む。また、回転翼6は、伝達機構60を介して揚水翼5のトルクを受けて相対的に低速回転することによって洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する。ちなみに、モータ4の回転を制御することによって、前述した回転方向を、正転方向または逆転方向に切り替えることができる。
一方、脱水運転の場合には、モータ4のトルクが出力軸31における第1軸33に伝達されるようにクラッチ機構40の駆動が制御され、洗濯槽3が回転する。このとき、揚水翼5や回転翼6は回転してもよいし、回転しなくてもよい。つまり、トルクを出力するモータ4は、少なくとも洗濯槽3を回転駆動する。そして、洗濯槽3の回転(高速回転)によって洗濯槽3内の洗濯物が脱水される。
外輪歯車27は、ギア歯26が直接形成された環状の噛合部68と、噛合部68を同軸状で取り囲む環状の固定部69とを含む。外輪歯車27では、噛合部68が最も内周側(中心軸16側)に位置し、固定部69が噛合部68の外周部分の周方向全域に対して隙間Zを隔てて径方向外側から隣接する。そのため、外輪歯車27では、噛合部68が複数の遊星歯車61と実際に噛み合い、固定部69が、上底壁13において噛合部68以外の部分として、洗濯槽3の底部14に固定される。
噛合部68と固定部69との間の前述した隙間Zには、切換手段としての切換構造70が設けられる。切換構造70は、洗濯機1の一部である。
切換構造70は、一例として、噛合部68と固定部69とを互いに引き合わせる磁力を発生する。この場合、切換構造70は、図2(a)に示すように、噛合部68の外周部分に固定された第1磁性体71と、固定部69の内周部分に固定された第2磁性体72とを含む。
第1磁性体71は、噛合部68の外周部分において、当該外周部分の全周に亘る1つの環状体として設けられてもよいし、たとえば当該外周部分の周方向に沿って所定間隔を隔てるように複数設けられてもよい。同様に、第2磁性体72は、固定部69の内周部分において、当該内周部分の全周に亘る1つの環状体として設けられてもよいし、たとえば当該内周部分の周方向に沿って所定間隔を隔てるように複数設けられてもよい。このことは、後述する第1摩擦体73および第2摩擦体74(図2(b)参照)や、後述する変形例(図3および図4参照)においても当てはまる。
また、第1磁性体71は、噛合部68の外周面から露出されないように噛合部68の外周部分に埋め込まれていてもよいし、第2磁性体72は、固定部69の内周面から露出されないように固定部69の内周部分に埋め込まれていてもよい。このことは、後述する変形例においても同様である。
第1磁性体71および第2磁性体72として、マグネットを用いることができる。第1磁性体71と第2磁性体72とにおいて互いに対向する部分では、極性が互いに逆である。たとえば、第1磁性体71において第2磁性体72に対向する部分がN極であれば、第2磁性体72において第1磁性体71に対向する部分がS極である。そのため、第1磁性体71と、第2磁性体72とは、常に互いに引き合って密着しようとする。
なお、第1磁性体71および第2磁性体72において、両方をマグネットとせずに、どちらか一方だけをマグネットとし、残りの他方を鉄などといった単なる金属としてもよい。この場合の切換構造70も、噛合部68と固定部69とを互いに引き合わせる磁力を発生する。
たとえば、洗濯槽3内の洗濯物の量が少なくて洗濯物が軽いことから、回転翼6に対して上から載る洗濯物の負荷が所定未満の状態では、第1磁性体71と第2磁性体72とが、磁力によって揚水翼5および回転翼6の回転方向において互いに位置決めされ、密着する。この状態における切換構造70は、外輪歯車27において噛合部68と固定部69とを一体化するので、伝達機構60では外輪歯車27が固定側で維持される。
そのため、揚水翼5がモータ4のトルクを受けて回転する際に、各遊星歯車61は、自転しつつ公転することができるので、伝達機構60は、揚水翼5から回転翼6へのトルクの伝達が行われる伝達状態にあり、揚水翼5および回転翼6の両方が円滑に回転する。
しかし、洗濯槽3内の洗濯物の量が多くて洗濯物が重いことにより、回転翼6に対して上から載る洗濯物の負荷が所定以上になると、回転翼6には、その回転を止めてロックさせるほどの抵抗が生じる。その一方で、モータ4の出力軸31(図2には図示せず)に直結された揚水翼5は、モータ4からトルクを受けることで、引き続き回転を続けようとする。
すると、揚水翼5側の太陽歯車51から各遊星歯車61に伝達されるトルクが、外輪歯車27において第1磁性体71と第2磁性体72とを引き付ける磁力(厳密にはトルクに換算された値)を上回る。太陽歯車51から各遊星歯車61に伝達されるトルクは、各遊星歯車61から外輪歯車27に伝達されるトルクでもあり、前述した所定以上の負荷に相当する。
すると、揚水翼5側の太陽歯車51から各遊星歯車61に伝達されるトルクが、外輪歯車27において第1磁性体71と第2磁性体72とを引き付ける磁力(厳密にはトルクに換算された値)を上回る。太陽歯車51から各遊星歯車61に伝達されるトルクは、各遊星歯車61から外輪歯車27に伝達されるトルクでもあり、前述した所定以上の負荷に相当する。
各遊星歯車61に伝達されるトルクが磁力を上回ることにより、切換構造70では、第1磁性体71と第2磁性体72とをこれ以上位置決めできなくなり、噛合部68が固定部69に対して中心軸16を中心とする周方向に滑る。つまり、回転翼6に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、切換構造70は、噛合部68を固定部69に対して滑らせる。
すると、伝達機構60では、遊星歯車61が固定側に切り換わり、外輪歯車27が出力側に切り換わる。これにより、外輪歯車27の噛合部68が中心軸16まわりに空回りする一方で、各遊星歯車61が公転せずに自転するだけになることから、回転翼6の回転が停止する。このときの伝達機構60は、揚水翼5から回転翼6への無理なトルクの伝達が遮断される非伝達状態に切り換えられているので、伝達機構60の損傷を防止できる。伝達機構60の損傷として、太陽歯車51、外輪歯車27および各遊星歯車61の歯欠けや摩耗などが挙げられる。
ちなみに、このように噛合部68が固定部69に対して一旦滑ったとしても、その後、揚水翼5および回転翼6の回転が停止すると、第1磁性体71と第2磁性体72とは、磁力によって再び互いに位置決めされるので、伝達機構60では、遊星歯車61が出力側に戻り、外輪歯車27が固定側に戻る。そのため、揚水翼5が再び回転する際に、各遊星歯車61は自転しつつ公転することができるので、洗濯物の負荷が所定未満の状態では、伝達機構60は、揚水翼5から回転翼6へのトルクの伝達が行われる伝達状態になる。
以上のように、切換構造70は、伝達機構60を伝達状態と非伝達状態とに切り換える。
以上のように、切換構造70は、伝達機構60を伝達状態と非伝達状態とに切り換える。
別の構成の切換構造70は、噛合部68と固定部69との間に摩擦力を発生する。この場合、切換構造70は、図2(b)に示すように、噛合部68の外周部分に固定された第1摩擦体73と、固定部69の内周部分に固定された第2摩擦体74とを含む。第1摩擦体73および第2摩擦体74として、摩擦係数が高いブロック状またはシート状の部材(たとえば、ゴムパッド)を用いることができる。なお、第1摩擦体73および第2摩擦体74の両方が高摩擦材で構成されなくてもよく、少なくとも一方が高摩擦材で構成されればよい。
洗濯槽3内の洗濯物が軽いことにより回転翼6に対する洗濯物の負荷が所定未満の状態では、第1摩擦体73と第2摩擦体74とが互いに摩擦接触し、互いの間の静止摩擦力によって位置決めされる。この状態における切換構造70は、外輪歯車27において噛合部68と固定部69とを一体化するので、伝達機構60では外輪歯車27が固定側で維持される。そのため、揚水翼5がモータ4のトルクを受けて回転する際に、各遊星歯車61は自転しつつ公転することができるので、伝達機構60は、前述した伝達状態にあり、揚水翼5および回転翼6の両方が円滑に回転する。
しかし、洗濯物が重いことで回転翼6に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、回転翼6には、その回転をロックさせるほどの抵抗が生じる一方、揚水翼5は引き続き回転を続けようとする。すると、太陽歯車51から遊星歯車61に伝達されるトルクが、外輪歯車27における第1摩擦体73と第2摩擦体74との間の静止摩擦力(厳密にはトルクに換算された値)を上回る。太陽歯車51から遊星歯車61に伝達されるトルクは、各遊星歯車61から外輪歯車27に伝達されるトルクであり、前述した所定以上の負荷に相当する。
太陽歯車51から遊星歯車61に伝達されるトルクが静止摩擦力を上回ることにより、切換構造70では、第1摩擦体73と第2摩擦体74とをこれ以上位置決めできなくなり、噛合部68が固定部69に対して滑る。つまり、噛合部68と固定部69との間に摩擦力を発生する構成の切換構造70も、回転翼6に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、噛合部68を固定部69に対して滑らせる。すると、前述したように、伝達機構60が非伝達状態に切り換えられることで、遊星歯車61が固定側に切り換わり、外輪歯車27が出力側に切り換わって、回転翼6の回転が停止するので、伝達機構60の損傷を防止できる。
ちなみに、このように噛合部68が固定部69に対して一旦滑ったとしても、その後、揚水翼5および回転翼6の回転が停止すると、第1摩擦体73と第2摩擦体74との間に静止摩擦力が復活するので、第1摩擦体73と第2摩擦体74とは再び互いに位置決めされる。これにより、伝達機構60では、遊星歯車61が出力側に戻り、外輪歯車27が固定側に戻る。そのため、揚水翼5が再び回転する際に、各遊星歯車61は自転しつつ公転することができるので、洗濯物の負荷が所定未満の状態では、伝達機構60は、揚水翼5から回転翼6へのトルクの伝達が行われる伝達状態になる。
このように第1摩擦体73および第2摩擦体74を用いる構成においても、切換構造70は、伝達機構60を伝達状態と非伝達状態とに切り換える。
以上のように揚水翼5から回転翼6へとトルクの伝達が行われる構成の洗濯機1では、回転翼6に対する洗濯物の負荷が所定以上になって回転翼6の回転に大きな抵抗が生じると、この状態において伝達機構60経由で揚水翼5から回転翼6へと無理にトルクが伝達されないようにするために、伝達機構60を伝達状態から非伝達状態に切り換えることができる。これにより、揚水翼5から回転翼6への無理なトルク伝達が回避されるので、トルク伝達を行う伝達機構60の損傷を防止できる。よって、揚水翼5と回転翼6との間でトルクを伝達する伝達機構60の損傷を防止することで洗濯機1の耐久性の向上を図ることができる。
また、図2(a)に示すように磁力を発生する切換構造70は、第1磁性体71および第2磁性体72によってシンプルに構成することができる。
また、図2(b)に示すように摩擦力を発生する切換構造70は、第1摩擦体73および第2摩擦体74によってシンプルに構成することができる。
図3は、この発明の変形例に係る洗濯機1の内部構造の模式的な断面図である。図4は、図3における要部をより模式的に示した拡大図である。
次に、図3および図4を参照して、この発明の変形例について説明する。ここで、図3および図4のそれぞれにおいて、図1および図2で説明した部分と同一の部分には同一番号を付して、当該部分についての共通の説明は省略する。なお、図3における洗濯機1の姿勢は、図1における洗濯機1の姿勢と同じである。
図1および図2を参照して前述した実施形態を、図3および図4を参照する変形例と区別するため、便宜上「本実施形態」ということにする。本実施形態では、モータ4からの第2軸34が揚水翼5に直結されていて、伝達機構60は、揚水翼5のトルクを回転翼6に伝達する。
これに代え、図3および図4における変形例で示すように、第2軸34が揚水翼5でなく、回転翼6に直結され、伝達機構60は、回転翼6のトルクを揚水翼5に伝達してもよい。
この場合、図3に示すように、第2軸34は、回転翼6の回転中心に対して下から連結され、止めねじ85が、回転翼6の回転中心部分を第2軸34に固定する。これに関連して、揚水翼5では、前述した下側ボス46、上側第1ボス48および上側第2ボス49(図1参照)が省略され、代わりに、揚水翼5の円中心部分を上下に貫通する丸い貫通孔86が形成される。第2軸34が、貫通孔86に対して同軸状で挿通される。このとき、第2軸34は、揚水翼5に対して非接触である。
また、揚水翼5における円形状の貫通孔86では、上側領域86Aが下側領域86Bよりも一段拡径され、上側領域86Aにおける揚水翼5の内周面に、前述した外輪歯車27が設けられる。外輪歯車27は、揚水翼5に固定される。
また、洗濯槽3の底壁12には、底壁12の挿通孔28および第2軸34を取り囲んだ状態で上方へ延びる円筒状のボス87が一体的に設けられる。ボス87は、揚水翼5の貫通孔86に対して同軸状で下から挿通される。このとき、ボス87は、揚水翼5および第2軸34に対して非接触である。ボス87において貫通孔86の上側領域86Aに位置する上端部は、一段拡径され、当該上端部の外周面には、前述した太陽歯車51が設けられる。つまり、変形例では、太陽歯車51が洗濯槽3の底部14の底壁12に設けられて固定される。
貫通孔86の上側領域86Aでは、外輪歯車27の内側に太陽歯車51が配置され、外輪歯車27と太陽歯車51との間に、回転翼6側の各遊星歯車61が配置される。つまり、外輪歯車27は、太陽歯車51および複数の遊星歯車61を取り囲む。各遊星歯車61は、外輪歯車27および太陽歯車51の両方に対して噛み合い、太陽歯車51のまわりを公転することができる。外輪歯車27が揚水翼5に設けられて遊星歯車61が回転翼6に設けられることから、伝達機構60は、揚水翼5と回転翼6との間に設けられる。
また、本実施形態において揚水翼5と回転翼6との間に介在された洗濯槽3の上底壁13(図1参照)は、変形例では、揚水翼5と回転翼6との間から横に外れるように構成される。詳しくは、上底壁13には、平面視で揚水翼5がちょうど収まる大きさの円形状の開口88が形成される。開口88は、上底壁13を上下に貫通し、上底壁13において開口88を区画する内周面は、径方向における揚水翼5の外側端面を、非接触状態で取り囲む。そのため、上底壁13の内周面と揚水翼5の外側端面との間には、僅かな隙間89が揚水翼5の回転方向における全域に亘って設けられる。
底壁12の開口88に収まった揚水翼5は、回転翼6と平行な姿勢で、回転翼6に対して下から対向する。また、変形例における揚水翼5の外側周縁部5Cは、全周に亘って上方へ折り曲げられ、回転翼6の外側周縁部6Aよりも上方へ突出する。平面視において、揚水翼5の外側周縁部5Cの内側に、回転翼6が収まる。回転翼6は、揚水翼5の外側周縁部5Cに対して非接触である。
この場合、洗濯運転やすすぎ運転の最中において、モータ4が駆動されると、モータ4が出力するトルクが、モータ4の出力軸31において回転翼6が直結された第2軸34に伝達されるように、クラッチ機構40の駆動が制御される。なお、前述したように、洗濯運転やすすぎ運転の際、洗濯槽3は回転しない。
第2軸34がモータ4のトルクを受けることによって、第2軸34に直結された回転翼6は、各遊星歯車61を伴って回転しつつ、撹拌羽根57で洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する。つまり、変形例では、モータ4は、回転翼6を回転駆動する。
ここで、太陽歯車51が洗濯槽3の底部14の底壁12のボス87に固定されて静止した状態にある。そのため、回転翼6の回転に伴って、全ての遊星歯車61は、太陽歯車51および外輪歯車27のそれぞれと噛み合った状態で、自転しつつ、太陽歯車51のまわりを公転する。各遊星歯車61の自転に応じて、外輪歯車27が、各遊星歯車61と噛み合った状態で中心軸16まわりに回転する。すると、外輪歯車27が設けられた揚水翼5は、回転翼6の回転方向である遊星歯車61の公転方向に沿って、回転翼6よりも高速で、外輪歯車27と一体回転する。
つまり、変形例において、伝達機構60は、回転翼6のトルクを揚水翼5に伝達することによって、揚水翼5と回転翼6とを同一方向に回転させつつ、揚水翼5を回転翼6よりも高速で回転させる。よって、ここでの伝達機構60は、増速機構として機能する。また、変形例の場合、この伝達状態の伝達機構60では、遊星歯車61が入力側であり、外輪歯車27が出力側であり、太陽歯車51が固定側である。
揚水翼5の回転により、洗濯槽3の底部14に溜まった洗濯液が、揚水翼5の揚水羽根47によって揚水路21の取込口22へ送り込まれ、前述したように循環する(矢印XおよびY参照)。
このように、回転翼6は、モータ4のトルクを受けて相対的に低速回転することによって洗濯槽3内の洗濯物を撹拌する。また、揚水翼5は、回転翼6のトルクを受けて相対的に高速回転することによって洗濯槽3内の洗濯液を底部14から揚水路21へ送り込む。
一方、脱水運転の場合には、前述した実施形態と同様に、モータ4が洗濯槽3を回転駆動する。
一方、脱水運転の場合には、前述した実施形態と同様に、モータ4が洗濯槽3を回転駆動する。
以上のように、モータ4は、回転翼6および揚水翼5のどちらか一方(本実施形態では揚水翼5であり、変形例では回転翼6)と洗濯槽3とを回転駆動する。そして、伝達機構60は、回転翼6および揚水翼5のうちモータ4によって回転駆動される前記一方のトルクを他方(本実施形態では回転翼6であり、変形例では揚水翼5)に伝達して当該他方を回転させる。
そして、変形例の場合、太陽歯車51は、ギア歯50が直接形成された環状の噛合部76と、噛合部76によって同軸状で取り囲まれた固定部77とを含む。太陽歯車51では、噛合部76が最も外周側に位置し、固定部77が噛合部76の内周部分の周方向全域に対して隙間Zを隔てて径方向内側(中心軸16側)から隣接する。そのため、太陽歯車51では、噛合部76が複数の遊星歯車61と実際に噛み合い、固定部77が、ボス87の上端部において噛合部76以外の部分の一部として、洗濯槽3の底部14に固定される。
変形例の場合にも、噛合部76と固定部77との間(隙間Z)には、前述した切換構造70が設けられる。
切換構造70が、噛合部76と固定部77とを互いに引き合わせる磁力を発生する場合には、切換構造70は、図4(a)に示すように、前述した第1磁性体71および第2磁性体72を含む。第1磁性体71は、噛合部76の内周部分に固定され、第2磁性体72は、固定部77の外周部分に固定される。
切換構造70が、噛合部76と固定部77とを互いに引き合わせる磁力を発生する場合には、切換構造70は、図4(a)に示すように、前述した第1磁性体71および第2磁性体72を含む。第1磁性体71は、噛合部76の内周部分に固定され、第2磁性体72は、固定部77の外周部分に固定される。
洗濯槽3内の洗濯物の量が少なくて洗濯物が軽いことから、揚水翼5において回転翼6から上方にはみ出た外側周縁部5Cに対して上から載る洗濯物の負荷が所定未満の状態では、第1磁性体71と第2磁性体72とが磁力によって位置決めされる。この状態における切換構造70は、太陽歯車51において噛合部76と固定部77とを一体化するので、伝達機構60では太陽歯車51が固定側で維持される。そのため、回転翼6がモータ4のトルクを受けて回転する際に、各遊星歯車61は自転しつつ公転することができるので、伝達機構60は、回転翼6から揚水翼5へのトルクの伝達が行われる伝達状態にあり、揚水翼5および回転翼6の両方が円滑に回転する。
しかし、洗濯槽3内の洗濯物の量が多くて洗濯物が重いことにより、揚水翼5の外側周縁部5Cに対して上から載る洗濯物の負荷が所定以上になると、揚水翼5には、その回転をロックさせるほどの抵抗が生じる。その一方で、モータ4の出力軸31(図4では図示せず)に直結された回転翼6は、モータ4からトルクを受けることで、引き続き回転を続けようとする。すると、回転翼6側の各遊星歯車61から太陽歯車51の噛合部76に伝達されるトルクが、太陽歯車51において第1磁性体71と第2磁性体72とを引き付ける磁力(厳密にはトルクに換算された値)を上回る。各遊星歯車61から太陽歯車51の噛合部76に伝達されるトルクは、各遊星歯車61から外輪歯車27に伝達されるトルクでもあり、前述した所定以上の負荷に相当する。
噛合部76に伝達されるトルクが磁力を上回ることにより、切換構造70では、第1磁性体71と第2磁性体72とをこれ以上位置決めできなくなるので、噛合部76が固定部77に対して中心軸16を中心とする周方向に滑る。つまり、揚水翼5の外側周縁部5Cに対する洗濯物の負荷が所定以上になると、切換構造70は、噛合部76を固定部77に対して滑らせる。すると、伝達機構60では、外輪歯車27が固定側に切り換わり、太陽歯車51が出力側に切り換わる。これにより、太陽歯車51の噛合部76が中心軸16まわりに空回りし、各遊星歯車61が回転する一方で、外輪歯車27が静止することから、揚水翼5の回転が停止する。このときの伝達機構60は、回転翼6から揚水翼5へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態に切り換わっているので、伝達機構60の損傷を防止できる。
一方、噛合部76が固定部77に対して一旦滑ったとしても、その後、揚水翼5および回転翼6の回転が停止すると、第1磁性体71と第2磁性体72とは、磁力によって再び互いに位置決めされるので、伝達機構60では、外輪歯車27が出力側に戻り、太陽歯車51が固定側に戻る。そのため、洗濯物の負荷が所定未満の状態では、伝達機構60は、回転翼6から揚水翼5へのトルクの伝達が行われる伝達状態になる。
このように、切換構造70は、伝達機構60を伝達状態と非伝達状態とに切り換える。
切換構造70が別の構成として、噛合部76と固定部77との間に摩擦力を発生する場合、切換構造70は、図4(b)に示すように、前述した第1摩擦体73および第2摩擦体74を含む。第1摩擦体73は、噛合部76の内周部分に固定され、第2摩擦体74は、固定部77の外周部分に固定される。
切換構造70が別の構成として、噛合部76と固定部77との間に摩擦力を発生する場合、切換構造70は、図4(b)に示すように、前述した第1摩擦体73および第2摩擦体74を含む。第1摩擦体73は、噛合部76の内周部分に固定され、第2摩擦体74は、固定部77の外周部分に固定される。
洗濯槽3内の洗濯物が軽くて、揚水翼5の外側周縁部5Cに対する洗濯物の負荷が所定未満の状態では、第1摩擦体73と第2摩擦体74とが互いに摩擦接触し、互いの間の静止摩擦力によって位置決めされる。この状態における切換構造70は、噛合部76と固定部77とを一体化する。そのため、回転翼6が回転する際に、伝達機構60は、前述した伝達状態にあり、揚水翼5および回転翼6の両方が円滑に回転する。
しかし、洗濯物が重いことで揚水翼5に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、揚水翼5には、その回転をロックさせるほどの抵抗が生じる一方、回転翼6は引き続き回転を続けようとする。すると、遊星歯車61から太陽歯車51の噛合部76に伝達されるトルク(前述した所定以上の負荷に相当する)が、第1摩擦体73と第2摩擦体74との間の静止摩擦力(厳密にはトルクに換算された値)を上回る。
これにより、切換構造70では、第1摩擦体73と第2摩擦体74とをこれ以上位置決めできなくなるので、噛合部76が固定部77に対して滑る。つまり、噛合部76と固定部77との間に摩擦力を発生する構成の切換構造70も、揚水翼5に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、噛合部76を固定部77に対して滑らせる。すると、前述したように伝達機構60が非伝達状態に切り換わることで、外輪歯車27が固定側に切り換わり、太陽歯車51が出力側に切り換わって、揚水翼5の回転が停止するので、伝達機構60の損傷を防止できる。
一方、噛合部76が固定部77に対して一旦滑ったとしても、その後、揚水翼5および回転翼6の回転が停止すると、第1摩擦体73と第2摩擦体74との間の静止摩擦力が復活するので、第1摩擦体73と第2摩擦体74とは再び互いに位置決めされる。これにより、伝達機構60では、外輪歯車27が出力側に戻り、太陽歯車51が固定側に戻る。そのため、洗濯物の負荷が所定未満の状態では、伝達機構60は、回転翼6から揚水翼5へのトルクの伝達が行われる伝達状態になる。
このように第1摩擦体73および第2摩擦体74を用いる構成においても、切換構造70は、伝達機構60を伝達状態と非伝達状態とに切り換える。
このように第1摩擦体73および第2摩擦体74を用いる構成においても、切換構造70は、伝達機構60を伝達状態と非伝達状態とに切り換える。
以上のように回転翼6から揚水翼5へとトルクの伝達が行われる変形例の構成の洗濯機1において、揚水翼5に対する洗濯物の負荷が所定以上になって揚水翼5の回転に大きな抵抗が生じると、この状態において伝達機構60経由で回転翼6から揚水翼5へと無理にトルクが伝達されないようにするために、伝達機構60を伝達状態から非伝達状態に切り換えることができる。これにより、回転翼6から揚水翼5への無理なトルク伝達が回避されるので、トルク伝達を行う伝達機構60の損傷を防止できる。よって、伝達機構60の損傷を防止することで洗濯機1の耐久性の向上を図ることができる。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述した実施形態では、洗濯槽3の回転中心(中心軸16)が上下に延びる縦型タイプを示したが、洗濯槽3は、その回転中心が上下方向に対して傾斜して延びるように、斜めに配置されてもよい。
たとえば、前述した実施形態では、洗濯槽3の回転中心(中心軸16)が上下に延びる縦型タイプを示したが、洗濯槽3は、その回転中心が上下方向に対して傾斜して延びるように、斜めに配置されてもよい。
1 洗濯機
3 洗濯槽
4 モータ
5 揚水翼
6 回転翼
12 底壁
14 底部
21 揚水路
27 外輪歯車
51 太陽歯車
60 伝達機構
61 遊星歯車
68 噛合部
69 固定部
70 切換構造
76 噛合部
77 固定部
3 洗濯槽
4 モータ
5 揚水翼
6 回転翼
12 底壁
14 底部
21 揚水路
27 外輪歯車
51 太陽歯車
60 伝達機構
61 遊星歯車
68 噛合部
69 固定部
70 切換構造
76 噛合部
77 固定部
Claims (5)
- 洗濯物を収容し、回転可能な洗濯槽と、
前記洗濯槽に設けられ、前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽の底部から汲み上げて前記洗濯槽内に戻すための揚水路と、
前記洗濯槽の底部に設けられ、回転することによって前記洗濯槽内の洗濯物を撹拌する回転翼と、
前記洗濯槽の底壁と前記回転翼との間に設けられ、回転することによって前記洗濯槽内の洗濯液を前記洗濯槽の底部から前記揚水路へ送り込む揚水翼と、
前記回転翼および揚水翼のどちらか一方と前記洗濯槽とを回転駆動するモータと、
前記回転翼と前記揚水翼との間に設けられ、前記回転翼および揚水翼のうち前記モータによって回転駆動される前記一方のトルクを他方に伝達して当該他方を回転させる伝達機構と、
前記伝達機構を、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が行われる伝達状態と、前記一方から前記他方へのトルクの伝達が遮断される非伝達状態とに切り換える切換手段と、
を含むことを特徴とする、洗濯機。 - 前記伝達機構は、
前記揚水翼に設けられ、前記揚水翼と一体回転可能な太陽歯車と、
前記回転翼によって自転可能に支持され、前記太陽歯車と噛み合った状態で前記太陽歯車のまわりを公転可能な複数の遊星歯車と、
前記洗濯槽の底部に設けられ、前記太陽歯車および複数の遊星歯車を取り囲み、前記複数の遊星歯車と噛み合った外輪歯車と、
を含み、
前記外輪歯車は、前記複数の遊星歯車と噛み合った噛合部と、前記洗濯槽の底部に固定された固定部とを含み、
前記一方は、前記揚水翼であり、前記他方は、前記回転翼であり、
前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部との間に設けられ、前記回転翼に対する洗濯物の負荷が所定未満の状態では前記噛合部と前記固定部とを一体化し、前記回転翼に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、前記噛合部を前記固定部に対して滑らせることを特徴とする、請求項1記載の洗濯機。 - 前記伝達機構は、
前記洗濯槽の底部に設けられた太陽歯車と、
前記回転翼によって自転可能に支持されていて、前記太陽歯車と噛み合った状態で前記太陽歯車のまわりを公転可能な複数の遊星歯車と、
前記揚水翼に設けられ、前記太陽歯車および複数の遊星歯車を取り囲み、前記複数の遊星歯車と噛み合った状態で前記揚水翼と一体回転可能な外輪歯車と、
を含み、
前記太陽歯車は、前記複数の遊星歯車と噛み合った噛合部と、前記洗濯槽の底部に固定された固定部とを含み、
前記一方は、前記回転翼であり、前記他方は、前記揚水翼であり、
前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部との間に設けられ、前記揚水翼に対する洗濯物の負荷が所定未満の状態では前記噛合部と前記固定部とを一体化し、前記揚水翼に対する洗濯物の負荷が所定以上になると、前記噛合部を前記固定部に対して滑らせることを特徴とする、請求項1記載の洗濯機。 - 前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部とを互いに引き合わせる磁力を発生することを特徴とする、請求項2または3記載の洗濯機。
- 前記切換手段は、前記噛合部と前記固定部と間に摩擦力を発生することを特徴とする、請求項2または3記載の洗濯機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269580A JP2015123221A (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 洗濯機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269580A JP2015123221A (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 洗濯機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015123221A true JP2015123221A (ja) | 2015-07-06 |
Family
ID=53534394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013269580A Pending JP2015123221A (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 洗濯機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015123221A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018113770A1 (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 洗衣机 |
WO2021184951A1 (zh) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 洗衣机 |
CN114026281A (zh) * | 2019-07-04 | 2022-02-08 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 立式洗衣机 |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2013269580A patent/JP2015123221A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018113770A1 (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 洗衣机 |
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CN115398056A (zh) * | 2020-03-19 | 2022-11-25 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 洗衣机 |
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