JP2016029993A

JP2016029993A - 排水弁駆動装置

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Publication number: JP2016029993A
Application number: JP2014152505A
Authority: JP
Inventors: 大樹倉谷; Daiki Kuratani
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-03-07
Anticipated expiration: 2034-07-28
Also published as: JP6446196B2

Abstract

【課題】上下のケース半体を接合してなるケース体であっても、ケース体に付着した水滴が接合部からケース内へ侵入することが防止でき、さらに毛細管現象による水の侵入をも防止することができる排水弁駆動装置を提供する。【解決手段】駆動源であるモータと、前記モータの駆動力を排水弁に伝達する動力伝達手段と、前記モータと前記動力伝達手段とを収容するケース体と、を備え、前記ケース体は上下に分割された上ケースである第一のケース半体と下ケースである第二のケース半体とが接合されてなり、前記上ケースの外周面には下方に延出する庇状部が形成され、前記ケース体の外周面と前記庇状部との間には隙間が設けられていることを特徴とする排水弁駆動装置により解決する。【選択図】図４

Description

本発明は排水弁駆動装置に関し、さらに詳しくは、ケース体が防水構造を備える排水弁駆動装置に関する。

下記特許文献１には、上下のケース半体（１４、１８）を有するケース体（１２）を備え、該ケース体の外周面から端子（９７、９９）が露出した排水弁駆動装置（１０）が記載されている。

特開２０１２−１２０４１７号公報

従来より、洗濯機の排水弁の開閉機構として、ギヤードモータからなる排水弁駆動装置が一般に用いられている。多湿な筐体内の温度と水温との差により生じた結露、経年劣化による水路部材や貯水槽からの漏水、またはユーザーの予測不能な操作による漏水などにより、洗濯機内に設置された排水弁駆動装置には水滴が付着するおそれがある。

特許文献１の排水弁駆動装置のように、ケース体が上下のケース半体を接合してなる場合、例えばその接合部をインロー構造とし、下側のケース半体の開口部に形成された凸部を上側のケース半体で覆うことにより、設計上水滴の侵入を阻止する構造とした場合でも、晒される水量やインロー構造の嵌合精度によっては、毛細管現象により装置内へ水が侵入するおそれがある。さらに、装置内に侵入した水が外部と電気的に接続される端子に付着した場合、ショートや感電のおそれもある。

特許文献１の排水弁駆動装置は、端子が露出したコネクタがケース体の外周面に設けられている。かかる構成の場合、ケース体の底面にコネクタが設けられる構成に比べ端子に水が付着しやすいため、ケース体の防水性に関してより慎重を期す必要がある。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、上下のケース半体を接合してなるケース体であっても、ケース体に付着した水滴が接合部からケース内へ侵入することが防止でき、さらに毛細管現象による水の侵入をも防止することができる排水弁駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の排水弁駆動装置は、駆動源であるモータと、前記モータの駆動力を排水弁に伝達する動力伝達手段と、前記モータと前記動力伝達手段とを収容するケース体と、を備え、前記ケース体は上下に分割された上ケースである第一のケース半体と下ケースである第二のケース半体とが接合されてなり、前記上ケースの外周面には下方に延出する庇状部が形成され、前記ケース体の外周面と前記庇状部との間には隙間が設けられていることを要旨とする。

上ケースの外周面から下方に延出する庇状部が形成されていることにより、上ケースに付着した水滴は庇状部を伝ってその先端部へと流れる。ケース体の外周面と庇状部との間には隙間が設けられているため、庇状部先端の水滴はケース体に付着することなく装置下へ落下する。かかる構成によりケース体の接合部に水滴が付着することを防止することができる。

また、前記ケース体にはさらに前記ケース体の内部空間を上下に仕切る略板状の部材である仕切板が収容され、前記仕切板は一部が前記第一のケース半体から外部へ露出しており、前記上ケースは前記第一のケース半体と外部へ露出した前記仕切板の一部とからなる構成としても良い。

また、前記庇状部は前記上ケースと前記下ケースとの接合部よりも下方に延出していることが望ましい。

上記構成とすることにより、上ケースの真上から落下してきた水滴のみならず、他所に落下した水滴から跳ねた飛沫など、横方向から付着する水滴からも接合部を保護することができる。また、庇状部の先端に滞留した水滴がケース体に付着したとしても、接合部は庇状部の先端よりも上方にあるため、接合部が水滴に晒されることはない。また、ケース体の外周面と庇状部との間には隙間が設けられているため、これらケース体の外周面と庇状部との間の毛細管力を低減することができ、ケース体に付着した水滴が毛細管現象により接合部まで吸い上げられることを防止することができる。

また、前記ケース体にはさらに外部と電気的に接続される端子片が収容され、前記ケース体には前記端子片の一部が前記ケース体の外部に露出したコネクタ部が形成され、前記コネクタ部は前記端子片を前記上ケースと前記下ケースとで挟持している構成としても良い。

上記構成とすることにより、別途コネクタハウジングを備えることなくケース体で端子を保持することができる。また、本発明の庇状部を備えたケース体により、端子に水滴が付着することが防止される。

また、前記コネクタ部には複数の前記端子が挟持されている構成としても良い。

また、前記排水弁駆動装置は洗濯機の筐体内に設置される構成としても良い。

水滴に晒される洗濯機の筐体内であっても、本発明の庇状部を備えたケース体により、ケース体に水が侵入することが防止される。

また、前記コネクタ部はケース外に露出した前記端子片を覆う筒状部を有し、前記筒状部の開口部近傍の外面には前記筒状部の周方向に沿って突条が形成されていることが望ましい。

上記構成とすることにより、端子が露出したコネクタ部がケース体の外周面に設けられている場合であっても、水滴がコネクタ部の筒状部を伝って筒状部の開口部から中へ侵入することが阻止され、端子に水が付着することによるショートを防ぐことができる。

本発明にかかる排水弁駆動装置によれば、上下のケース半体を接合してなるケース体であっても、ケース体に付着した水滴が接合部からケース内へ侵入することが防止でき、さらに毛細管現象による水の侵入をも防止することができる排水弁駆動装置を提供することができる。

本実施形態における排水弁駆動装置を上方から見た分解斜視図である。本実施形態における排水弁駆動装置の下方から見た分解斜視図である。ケース体を閉じた状態における排水弁駆動装置を示す斜視図である。筒状部を軸方向に直交する方向に切断した断面図である。排水弁駆動装置の歯車列の噛合状態を示す透過図である。排水弁駆動装置の端子、スイッチ接片、およびカム部材の取り付け状態を示す図である。

（全体構成）
以下、本発明にかかる排水弁駆動装置の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態における排水弁駆動装置は、ドラム式洗濯機の筐体内においてドラムの下方に設置される排水弁駆動装置１である。なお、以下の説明における上下とは、ドラム式洗濯機に設置された排水弁駆動装置１の重力方向における上下をいい、本実施形態においては図１に示される上下（第一のケース半体９１側が上、第二のケース半体９２側が下）が該当する。また、外周面とは図３におけるケース体９０の上面および下面を除く側面の連続した集合をいい、筒状部９４の両側面を含む。

図１および図２は本実施形態における排水弁駆動装置１の分解斜視図である。本実施形態における排水弁駆動装置１は、駆動源であるモータ１０と、モータ１０の駆動力を被駆動体である排水弁９５に伝達する動力伝達手段である歯車列３０およびクランク部材３７と、外部と電気的に接続される端子片４０と、上下に分割された第一のケース半体９１と第二のケース半体９２とを有するケース体９０と、ケース体９０の内部空間を上下に仕切る略板状の部材である仕切板９３と、から構成される。

図３は第一のケース半体９１と第二のケース半体９２とを接合した状態の排水弁駆動装置１を示す斜視図である。第一のケース半体９１と第二のケース半体９２は、第一のケース半体９１の外周面に三箇所設けられた係止爪９１１と、第二のケース半体９２の外周面において係止爪９１１に対応する位置に設けられた係止孔９２１とが係合されることにより固定される。

本実施形態においては、仕切板９３の一部が第一のコネクタ半体９３１として第一のケース半体９１から外部へと露出しており、かかる第一のコネクタ半体９３１と第一のケース半体９１とで上ケース９０ａが構成されている。一方、下ケース９０ｂは第二のケース半体９２（同部材の一部である第二のコネクタ半体９２２含む）のみにより構成されている。つまり、ケース体９０は上ケース９０ａと下ケース９０ｂとからなり、上ケース９０ａは第一のケース半体９１と第一のコネクタ半体９３１とからなり、下ケース９０ｂは第二のケース半体９２（第二のコネクタ半体９２２含む）のみからなる。尚、本発明において「上ケース」とは、ケース体の収容物を上方から覆って保護する部材を意味し、「下ケース」とは同収容物を下方から覆って保護する部材を意味する。上ケースおよび下ケースは単一の部材でも良く、複数の部材の組み合わせからなっても良い。

ケース体９０の外周面からは端子片４０の一部が露出している。第一のコネクタ半体９３１と第二のコネクタ半体９２２とが接合されてなる筒状部９４の基端部で端子片４０が挟持され、筒状部９４に端子片４０の露出部が覆われることによりケース体９０にコネクタ部が形成されている。かかる構成により排水弁駆動装置１は、別途コネクタハウジング等を備えることなくケース体９０により直接端子片４０を支持している。尚、本発明において「コネクタ部」とは、ケース体の外部に露出した端子と、該端子を支持および保護する該端子近傍のケース体の部位を意味している。

（防水構造）
次に排水弁駆動装置１の防水構造について説明する。図４は筒状部９４を軸方向に直交する方向に切断した断面図である。以下、図４に基づいて説明する。

第一のコネクタ半体９３１の側面（該側面は上ケース９０ａの外周面の一部を構成している）には、該側面から水平方向に延出し、その後直角に屈曲して下方へと延出する断面略Ｌ字状の庇状部６０が形成されている。庇状部６０を除く筒状部９４の本体の側面（該側面はケース体９０の外周面の一部を構成している）と庇状部６０との間には隙間が設けられている。また、第一のコネクタ半体９３１の上面から側面にかけての角、該側面に設けられた段部の角、および庇状部６０の屈曲部の角はいずれも曲面からなり、水滴が下方へと滑りやすい形状になっている。

第一のコネクタ半体９３１と第二のコネクタ半体９２２は、接合部にインロー構造を備えることにより基本的な防水性を確保している。具体的には、第二のコネクタ半体９２２の側壁部の上面には、内側の半面のみが上方へ延出して凸部が形成され、第一のコネクタ半体９３１の対応する側壁部が該凸部の外面を覆うように嵌合されていることにより、接合部からの水の侵入を該凸部で阻止する構造となっている。尚、このようなインロー構造は筒状部９４のみならず、第一のケース半体９１と第二のケース半体９２の接合部においても実装されている。

庇状部６０が形成されていることにより、第一のコネクタ半体９３１に付着した水滴は庇状部６０を伝って庇状部６０の先端へと流れる。筒状部９４本体の側面と庇状部６０との間には隙間が設けられているため、水滴は筒状部９４本体に付着することなく装置下へ落下する。かかる構成により筒状部９４の接合部に水滴が付着することが防止されている。

筒状部９４本体の側面と庇状部６０の隙間の間隔は、庇状部６０の先端から垂下した水滴が筒状部９４本体の側面に接触しない間隔とされ、また、筒状部９４本体の側面に付着した水滴に毛細管力が作用した場合でも水滴が接合部の高さまで到達しない間隔とされている。具体的にはｍｇ＝３πａλｃｏｓα（ｍｇは水滴の最大重量、ａは水滴の半径、λは水滴の表面張力、αは庇状部６０先端における水滴の接触角度）の式を用いて水滴の最大重量から垂下可能な水滴の半径を算出し、また、ｈ＝ＬＴｃｏｓθ／ρｇＳ（ｈは水滴が上昇する高さ、Ｌは筒状部９４の軸方向における庇状部６０の長さ、Ｔは表面張力、θは水滴の接触角、ρは水滴の密度、ｇは重力加速度、Ｓは庇状部６０と筒状部９４本体の側面との間の空間の断面積）の式を用いて毛細管力により水滴が上昇する高さが接合部に達しない間隔を算出した。

また、庇状部６０は筒状部９４の接合部よりも下方に延出している。これにより、第一のコネクタ半体９３１の真上から落下してきた水滴のみならず、他所に落下した水滴から跳ねた飛沫など、横方向から付着する水滴からも筒状部９４の接合部が保護されている。また、庇状部６０の先端に滞留した水滴が筒状部９４本体の側面に付着したとしても、接合部は庇状部６０の先端よりも上方にあるため接合部が水滴に晒されることはない。さらに、筒状部９４本体の側面と庇状部６０との間には上記隙間が設けられているため、筒状部９４本体の側面に付着した水滴が毛細管現象により接合部まで吸い上げられることもない。

本実施形態においては、庇状部６０による防水効果を高めるため、庇状部６０が筒状部９４の接合部よりも下方に延出しているが、庇状部６０は筒状部９４の接合部より上方に位置していても防水効果は発揮される。庇状部６０による防水効果を得るための筒状部９４本体の側面と庇状部６０との隙間の間隔としては、庇状部６０の先端が筒状部９４の接合部よりも上方に位置する場合は、庇状部６０の先端に滞留した水滴が互いに結合して落下する重量まで膨張しても筒状部９４本体の側面に接触しない程度の間隔が少なくとも必要となり、庇状部６０の先端が筒状部９４の接合部よりも下方に位置する場合は、筒状部９４本体の側面に付着した水滴が毛細管現象により接合部まで吸い上げられない程度の間隔が少なくとも必要となる。

尚、本実施形態における排水弁駆動装置１には、第一のケース半体９１および第二のケース半体９２の内周面とケース体９０の収容物との間に水滴が届かない程度の空間が設けられており、さらに第二のケース半体９２の底面には排水口９２３が形成されているため（図１および図２参照）、第一のケース半体９１と第二のケース半体９２の接合部に水が侵入したとしても、水はケース体９０の収容物に付着することなくケース外へ排水される。以上の理由から、排水弁駆動装置１においては、庇状部６０は浸水の影響が大きい筒状部９４にのみ設けられているが、当然庇状部６０は上ケース９０ａの外周面全周に渡って設けられていても良い。

図１、図２、図３に示すように、筒状部９４の開口部近傍の外面には、筒状部９４の周方向に沿って突条９４１が形成されている。これにより、水滴が筒状部９４を伝って筒状部９４の開口部から中へ侵入することが阻止され、端子４０に水が付着することによるショートが防止されている。

（動作）
次に本実施形態における排水弁駆動装置１の動作について説明する。図５は排水弁駆動装置１の歯車列３０の噛合状態を示す透過図である。本実施形態におけるモータ１０は逆転防止機構により一方向にのみ回転するＡＣモータである。歯車列３０は、モータ１０のピニオン３１を第一の歯車として、第二の歯車３２と、第三の歯車３３と、第四の歯車３４と、第五の歯車３５と、第六の歯車３６と、からなる減速歯車機構であり、各歯車は平歯車である大径歯車と小径歯車とが二段に形成された複合歯車である。図１、図２に示すように第六の歯車３６の小径歯車には排水弁９５を開閉するクランク部材３７が装着される。

モータ１０に電力が供給されピニオン３１が回転すると、その駆動力が第二の歯車３２、第三の歯車３３、第四の歯車３４、第五の歯車３５、第六の歯車３６の順に伝達される。各歯車の小径歯部は次の歯車の大径歯車と噛合されていることにより、モータ１０の駆動力は減速されてクランク部材３７および排水弁９５に伝達される。

尚、図６に示すように、本実施形態における排水弁駆動装置１には、外部から電力が供給される電源端子４１の他、クランク部材３７の回転角度から排水弁９５の開閉状態を検出する二つの信号端子４２が設けられている。信号端子４２にはそれぞれスイッチ接片４２１が結合されており、電源端子４１、信号端子４２、およびスイッチ接片４２１は仕切板９３の底面に固定されている。

スイッチ接片４２１は先端部がカム部材５０の外周面に摺接するカムフォロアである。カム部材５０の外周面は、スイッチ接片４２１が摺接する順に、曲率が一定の曲面、曲率が小さくなる曲面、および段差部からなる。該段差部はカム部材５０の中心から円周までの距離が最も長くなった箇所に設けられており、該段差部によりカム部材５０の中心から円周までの距離が最長から最短へ瞬時に縮められる。

カム部材５０は第六の歯車３６の大径歯車と小径歯車との間に形成された円柱部に挿通されている。該円柱部は先端側の外周面が一部平面状に切り欠かれており、カム部材５０の挿通孔も同形状に形成されている。よって、第六の歯車３６の円柱部にカム部材５０が挿通され、小径歯車にクランク部材３７が装着されることにより、カム部材５０は第六の歯車３６に軸方向および周方向に固定され、第六の歯車３６の回転に連れ回って回転することとなる。

スイッチ接片４２１は、カム部材５０の外周面のうち曲率が小さくなる曲面を摺接する際に互いに接触し（ＯＮ状態）、段差部に至ることで離間させられる（ＯＦＦ状態）。スイッチ接片４２１のＯＮ状態およびＯＦＦ状態は信号端子４２を介して外部に接続された図示しない制御装置へと通知され、該制御装置により電源端子４１への電力の供給が制御されている。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１排水弁駆動装置
１０モータ
３０歯車列
７クランク部材
４０端子片
５０カム部材
６０庇状部
９０ケース体
９０ａ上ケース
９０ｂ下ケース
９１第一のケース半体
９２第二のケース半体
９２２第二のコネクタ半体
９３仕切板
９３１第一のコネクタ半体
９４筒状部
９４１突条
９５排水弁

Claims

駆動源であるモータと、
前記モータの駆動力を排水弁に伝達する動力伝達手段と、
前記モータと前記動力伝達手段とを収容するケース体と、を備え、
前記ケース体は上下に分割された上ケースである第一のケース半体と下ケースである第二のケース半体とが接合されてなり、
前記上ケースの外周面には下方に延出する庇状部が形成され、
前記ケース体の外周面と前記庇状部との間には隙間が設けられていることを特徴とする排水弁駆動装置。
前記ケース体にはさらに前記ケース体の内部空間を上下に仕切る略板状の部材である仕切板が収容され、
前記仕切板は一部が前記第一のケース半体から外部へ露出しており、
前記上ケースは前記第一のケース半体と外部へ露出した前記仕切板の一部とからなることを特徴とする請求項１に記載の排水弁駆動装置。
前記庇状部は前記上ケースと前記下ケースの接合部よりも下方に延出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排水弁駆動装置。
前記ケース体にはさらに外部と電気的に接続される端子片が収容され、
前記ケース体には前記端子片の一部が前記ケース体の外部に露出したコネクタ部が形成され、
前記コネクタ部は前記端子片を前記上ケースと前記下ケースとで挟持していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排水弁駆動装置。
前記コネクタ部には複数の前記端子が挟持されていることを特徴とする請求項４に記載の排水弁駆動装置。
洗濯機の筐体内に設置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の排水弁駆動装置。
前記コネクタ部はケース外に露出した前記端子片を覆う筒状部を有し、
前記筒状部の開口部近傍の外面には前記筒状部の周方向に沿って突条が形成されていることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の排水弁駆動装置。