JP2935684B2 - 動力装置を有する洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は洗濯機に係わり、よ
り詳しくは洗濯時には回転槽の回転を抑制し、脱水時に
は回転槽を高速で回転させる動力装置を有する洗濯機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、洗濯機は、外形をなす本体と、
この本体の内部に設置される水槽とを備える。水槽の内
部には回転槽と回転羽とが設置され、水槽の下部には前
記回転槽と回転羽を選択的に駆動させるための動力装置
が設置される。

【０００３】図７に示されているように、このような洗
濯機において従来の動力装置は動力伝達装置１００と駆
動モータ（示されていない）とから備えられ、前記動力
伝達装置１００は中空部を有する脱水軸１０１とこの脱
水軸１０１の中空部を貫通して設置された洗濯軸１０２
とを備える。洗濯軸１０２は回転速度を減速するための
遊星ギヤ部１０３によって上下に両分されている。

【０００４】また、脱水軸１０１の一側面にはこの脱水
軸１０１の制動のためのブレーキバンド１０４とブレー
キレバー１０５とが設置され、その下部には洗濯時に脱
水軸１０１が一方向のみに回転するようにブレーキバン
ド１０４と共に作用して回転槽１１０の空回転を抑制す
る一方向ベアリング１０６が設置される。また、脱水軸
１０１と洗濯軸１０２に動力を伝達したり又は遮断する
ためのクラッチスプリング１０７とクラッチレバー１０
８が一方向ベアリング１０６の下部に設置され、駆動モ
ータの駆動力を伝達するためのベルト（示されていな
い）が掛けられるプーリー１０９が洗濯軸１０２の下端
に装着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の洗濯
機の動力伝達装置１００はクラッチスプリング１０７を
利用してモータの回転力が回転羽１１１と回転槽１１０
に選択的に伝達されるようにすることにより洗濯と脱水
行程が遂行されるようにした。しかし、前述のクラッチ
スプリング１０７は高速で回転する洗濯軸１０２と脱水
軸１０１を制御する機能を遂行するため引張り強度が極
めて強くなければならない。従って、一般の他のスプリ
ングに比して製造が難しく、製造単価が高いとの問題が
ある。

【０００６】また、洗濯時に回転槽１１０の空回転を防
止するため設置されたブレーキバンド１０４は一方向に
対する制動時に水槽内の水流によって回転槽１１０が制
動方向の反対方向に回転しようとする力のため制動に対
して大きい抵抗を受けるようになる。このため、この抵
抗による空回転を抑制するため一方向ベアリング１０６
をさらに使用することにより構造が複雑になり、動力伝
達装置１００の製造費用を上昇させ、さらにブレーキバ
ンド１０４の制動により、高音の摩擦音が発生して、使
用者に不快感を誘発させるようになる。

【０００７】以上のように従来の洗濯機の動力装置は洗
濯、脱水、制動などの機能を遂行するため設置されたそ
れぞれの構成部品の配置と設置が複雑なので動力装置の
製造と設置のため多くの時間と費用が消耗され、このよ
うなそれぞれの部品の設置によって洗濯機内部における
動力装置の設置空間が多く占められるようになる問題点
があった。

【０００８】本発明の目的は、構造が簡単であるととも
に動力の切換えが円満であり、洗濯時に回転槽の空回転
を効果的に抑制することができる洗濯機用動力装置を提
供することにある。また、本発明の他の目的は、多数の
ギヤから構成され、その噛合いが容易に行われることが
できるようにした動力装置を有する洗濯機を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による洗濯機は、内部に水が貯蔵される水槽
と、この水槽の内部に回転可能に設置された回転槽とを
備える。回転槽の底部には正逆回転する回転羽が設置さ
れ、水槽の下部には回転槽と回転羽を選択的に回転させ
るための動力装置が設けられる。

【００１０】前記動力装置は、水槽の外側部に設置され
た正逆回転駆動を行う駆動モータと、回転槽に上端が結
合され下端は水槽の外部まで延長された中空部を有する
脱水軸とを備える。また、この脱水軸の中空部には、脱
水軸の上下部に延長されており、その上端は回転羽に結
合され、その下端は駆動モータに結合された洗濯軸が設
けられる。

【００１１】また、洗濯軸に結合されて洗濯軸と共に回
転するように設けられた結合ギヤと、脱水軸に形成され
た案内溝に長さ方向に上下移動可能に設置されて脱水軸
と一体に回転し、上昇すると洗濯軸だけが回転するよう
にし、下降すると結合ギヤと噛合って洗濯軸と脱水軸が
一体に回転するようにする連結ギヤとが装着される。さ
らに、前述の案内溝に挿入されるように案内溝の幅より
小さく連結ギヤに設けられた案内突起と、この案内突起
に案内溝の一側と接するように設置されて連結ギヤの歯
の噛合いを調整するように案内溝と案内突起との間を弾
性支持し設置されたスプリングとを備える。

【００１２】前記スプリングの両端部は案内溝の内側の
両壁に支持されるように案内突起の両側から突出されて
おり、連結ギヤの一側にはスプリングを固定支持するよ
うに案内突起の一側から他の一側に延長された橋を備え
た支持板が設けられる。さらに、案内突起の橋と接する
部分には橋が挿入される挿入溝が形成されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明による洗濯機は、図１に示
されているように、外形をなす洗濯機本体１０と、この
洗濯機本体１０の内部に設置されて水が貯水される水槽
１１とを備える。さらに、水槽１１の内部には洗濯物の
洗濯が行われる回転槽１２が設置され、回転槽１２の底
部には正逆回転して水流を発生させる回転羽１３が装着
される。

【００１４】一方、水槽１１の下部外側面には回転羽１
３と回転槽１２とを駆動させるための動力装置１４が設
置される。この動力装置１４は、駆動モータ２０と、こ
の駆動モータ２０の回転力を回転羽１３又は回転槽１２
に選択的に伝達するための動力伝達装置３０とを備え
る。

【００１５】前記動力装置１４の一側には水槽１１の水
を洗濯機本体１０の外部に排出するための排水ホース１
５が装着され、排水ホース１５の中間部には排水ホース
１５の開閉のための排水バルブ１６が設置される。さら
に、排水バルブ１６と動力伝達装置３０の作動を制御す
るドレーンモータ（示されていない）が排水バルブ１６
と動力伝達装置３０との間に設置される。

【００１６】このような本発明の動力装置１４における
動力伝達装置３０は、図１から図３に示されているよう
に、上端は回転槽１２に結合され下端は水槽１１の下側
の外部に貫通される中空部４１を有する脱水軸４０と、
この脱水軸４０が結合支持されることができるように円
筒状に形成されて水槽１１の内側の底面に結合された結
合板４３とを備える。前記結合板４３と脱水軸４０との
間にはベアリング４４が設置されて結合板４３に結合支
持された脱水軸４０が自由に回転することができるよう
になっている。

【００１７】また、前記動力伝達装置３０は、脱水軸４
０の中空部４１に挿入設置され上端は回転羽１３に結合
され下端は駆動モータ２０の回転子２１に結合された洗
濯軸４５を備える。この洗濯軸４５の上下端部はセレー
ションが形成されてそれぞれの端部が回転羽１３と駆動
モータ２０に結合される。

【００１８】また、脱水軸４０の外周面には上下に昇降
可能に環状に設けられて、下降時には脱水軸４０と洗濯
軸４５がともに回転するようにし、上昇時には洗濯軸４
５のみが回転するように脱水軸４０に挿通された連結ギ
ヤ４６が設けられる。

【００１９】さらに、洗濯軸４５の下部には駆動モータ
２０と一体に回転するように設けられて連結ギヤ４６の
下降時にこの連結ギヤ４６と噛合う結合ギヤ５３が設置
される。

【００２０】以下、本発明による動力伝達装置３０にお
いて連結ギヤ４６を中心にそれぞれの構成要素を互いに
関連させてより詳しく説明する（図４、図５、図６参
照）。まず、連結ギヤ４６は、環状に内側下部に内側歯
４８が形成され、外側上部に外側歯４７が形成されてい
る。前記内側歯４８の上部には多数の案内突起４９が形
成されている。これら案内突起４９は脱水軸４０の下端
に形成された多数の案内溝４２に対応して配置される。
従って、脱水軸４０の案内溝４２が連結ギヤ４６の案内
突起４９に嵌められて連結ギヤ４６がこの案内溝４２に
沿って上下に滑り運動するようになる。

【００２１】このような前記の連結ギヤ４６の内側歯４
８と外側歯４７は端部が尖って形成されている。これ
は、それぞれの歯４７、４８が噛合おうとする瞬間に歯
の位置がよく当たらなくて互いに相対する歯と歯との間
の山が互いに接して噛み合わない場合が発生することを
防止するためである。

【００２２】しかし、それぞれの山の端部を尖らせると
しても歯の噛合いが完全によく行われるとは限らない。
これに加えて、案内突起４９の幅を前記案内溝４２の幅
より小さく設けて案内突起４９と案内溝４２との間に所
定の隙間が生ずるようにして連結ギヤ４６に左右間隔が
生ずるようにする。また、この案内溝４２の側壁と案内
突起４９の側壁との間、即ち前記の隙間にはスプリング
５４を設置する。このスプリング５４は、連結ギヤ４６
の上下動作による他のギヤ部材との噛合い時、それぞれ
の歯の山が互いに噛合って噛合いがよく行われない場合
に連結ギヤ４６が左右間隔によって動いて噛合いが調整
誘導されることができるようにする。

【００２３】このスプリング５４は連結ギヤ４６に形成
された受容溝５１に挿入設置されるようになっており、
挿入されたスプリング５４の一部は受容溝５１の外部に
突出されている。さらに、スプリング５４の突出した部
分を支持するための支持板５５が設置される。支持板５
５は連結ギヤ４６の上部面に結合されるように環状の板
から設けられ、支持板５５のスプリング５４が位置する
案内突起４９の部位には案内突起４９を上側から下側に
横切って延長された橋５６が設けられている。さらに、
この橋の挿入のため案内突起４９には挿入溝７５が上下
に延長されて形成されている。また、橋５６の下端部に
は連結ギヤ４６に形成された係止敷居５２に橋５６が係
止されて結合されることができるように環状に折り曲げ
られた係止部５７が形成されている。

【００２４】これによって支持板５５の橋５６はスプリ
ング５４の中間部分を覆いながら下側に延長されている
ためスプリング５４は受容溝５１に挿入されて支持板５
５の橋５６によって固定支持されるようになる。そして
連結ギヤ４６の上面とこれに対向する支持板５５の内側
面とにはそれぞれ固定溝７２と固定突起７３が形成され
て支持板５５が連結ギヤ４６に堅く結合維持されること
ができるようになっている。

【００２５】一方、水槽１１の外側下部面にはその中心
に中空部が形成された固定板５８が設置される。この固
定板５８には、連結ギヤ４６が上昇するようになると、
この連結ギヤ４６の外側歯４７と噛合うようにする内側
歯５９が形成されている。この内側歯５９は、連結ギヤ
４６の上昇時、連結ギヤ４６の外側歯４７と噛合って脱
水軸４０の回転駆動を抑制するようになる。

【００２６】連結ギヤ４６は脱水軸４０の案内溝４２に
沿って上下に昇降しなければならない。このための昇降
手段は、まず、固定板５８にねじ又はボルト結合され円
形に形成されて下部に延長された昇降案内板６０を備え
る。この昇降案内板６０には互いに相対する方向に上下
に延長形成された２個の昇降案内孔６１を備える。

【００２７】昇降手段は、さらに、昇降案内孔６１に嵌
合される昇降突起６３が形成された昇降環６２を備え
る。この昇降環６２はベアリング６５を挟んで連結ギヤ
４６の段差部５０に結合される。前記ベアリング６５は
昇降環６２の上端部に形成された多数個の係止敷居６４
に係止されて固定設置されるようになっている。このベ
アリング６５は連結ギヤ４６が回転しても昇降環６２に
は回転力が伝達されないようにし、これと反対に昇降環
６２が回転しても連結ギヤ４６は回転しないようにす
る。

【００２８】一方、前述の昇降突起６３は昇降案内板６
０の各昇降案内孔６１に対応するように昇降環６２の一
側と他の一側に２個形成されている。前記のように構成
された昇降環６２の昇降突起６３が昇降案内孔６１に沿
って昇降して連結ギヤ４６を昇降案内するようにするた
め昇降突起６３の端部には昇降ギヤ６６が結合される。
昇降ギヤ６６の外周面には歯６７が形成されており、そ
の内周面には前記昇降突起６３と対応して一対の溝６８
が形成されている。

【００２９】さらに、この昇降ギヤ６６を回動させるた
めの回動ギヤ６９が昇降ギヤ６６の歯６７と噛合うよう
に設置され回動ギヤ６９には連結ピン７０によって連結
バー７１がリンク結合されている。そして、この連結バ
ー７１には回動ギヤ６９を回転させるためドレーンモー
タ（示されていない）が結合される。

【００３０】一方、動力装置１４の駆動モータ２０は、
図３に示されているように、無ブラシ直流モータ（Brus
hless DC motor）であって、円板状の回転子２１と、こ
の回転子２１の内側に位置した固定子（符号なし）とか
ら構成される。

【００３１】動力伝達装置３０の洗濯軸４５と結合ギヤ
５３は前記回転子２１の中央部分で結合される。回転子
２１の内壁には磁石２２が結合されている。固定子は、
この磁石２２の内側に設置されたコア２３と、このコア
２３に巻かれたコイル２４とから構成される。前記コイ
ル２４に電流が加わると、固定子のコア２３と回転子２
１の磁石２２との間に電磁気力が発生して回転子２１が
回転駆動するようになる。

【００３２】以上のような本発明による動力装置１４の
作動において洗濯時の作動は次のようである。洗濯機に
電源が供給されると、ドレーンモータ（示されていな
い）が作動して回動ギヤ６９が回動するようになる。こ
の回動ギヤ６９の回動によって昇降ギヤ６６が回動する
ようになり、これによってこの昇降ギヤ６６に結合され
た昇降環６２が回動するようになる。よって昇降突起６
３は昇降案内板６０の昇降案内溝６１に沿って上昇する
ようになる。昇降環６２が上昇するようになると、連結
ギヤ４６はベアリング６５によって回転されることなく
脱水軸４０の案内溝４２に沿って上昇するようになる。
これによって、連結ギヤ４６の外側歯４７が固定板５８
の内側歯５９に噛合うことにより連結ギヤ４６が固定板
５８に固定されるようになる。

【００３３】この際、上昇した連結ギヤ４６の外側歯４
７の山と固定板５８の内側歯５９の溝が正確に当たらず
に行き違うと、連結ギヤ４６と固定板５８に形成された
それぞれの歯に作用する力は円周方向と軸方向との力に
分解される。これらの力のうち、円周方向に作用する力
はスプリング５４の力を克服し連結ギヤ４６を回転させ
ることによりそれぞれの歯の山と谷が互いに噛合うよう
になる。そして、山と谷が正確に噛合った時、スプリン
グ５４が案内突起４９を案内溝４２の側壁側に弾性支持
することにより案内溝４２と案内突起４９との間に流動
が発生しないようにする。

【００３４】このような状態で洗濯物が回転槽１２に投
入され水槽１１に水が貯水された後、駆動モータ２０に
電流が印加されると、駆動モータ２０の回転子２１は正
逆回転するようになる。この際、駆動モータ２０の正逆
回転によって洗濯軸４５と結合ギヤ５３はともに正逆回
転するようになり、これによって洗濯軸４５に結合され
た回転羽１３も正逆回転して洗濯又は濯ぎ行程が遂行さ
れるようになる。

【００３５】洗濯が完了されると、まず、ドレーンモー
タ（示されていない）が作動して排水バルブ１６を開放
させて水槽１１に貯水された水が外部に排出されるよう
にする。排水が終ると、排水バルブ１６が開放されてい
る状態で脱水行程が始まるようになる。

【００３６】以下、脱水行程時の動力装置１４の作動に
ついて説明する。洗濯後、排水のため排水バルブ１６が
ドレーンモータ（示されていない）によって開放される
時、動力伝達装置３０は脱水駆動状態におかれるように
なる。まず、ドレーンモータ（示されていない）が作動
すると、排水バルブ１６が開放されるとともに回動ギヤ
６９は昇降ギヤ６６を回動させるようになる。回動ギヤ
６９が回動することにより昇降突起６３が昇降案内板６
０の昇降案内孔６１に沿って下降するようになり、これ
によって昇降環６２も下降するようになる。昇降環６２
が下降すると、連結ギヤ４６は脱水軸４０の案内溝４２
に沿って下降するようになり、下降した連結ギヤ４６は
結合ギヤ５３の外側歯７４に内側歯４８が噛合うように
なる。

【００３７】この際、下降した連結ギヤ４６の内側歯４
８の山又は谷と結合ギヤ５３の歯７４の谷又は山が正確
に当たらずに行き違うと、連結ギヤ４６と結合ギヤ５３
に形成されたそれぞれの歯４８、７４に作用する力は円
周方向と軸方向の力に分解される。これらの力のうち、
円周方向に作用する力はスプリング５４の力を克服し連
結ギヤ４６を回転させることによりそれぞれの歯の山と
谷が互いに噛合うようになる。そして、山と谷が正確に
噛合った時、スプリング５４が案内突起４９を案内溝４
２の側壁側に弾性支持することにより案内溝４２と案内
突起４９との間に流動が発生しないようにする。

【００３８】この状態で駆動モータ２０に電流が印加さ
れて駆動モータ２０の回転子２１が一方向高速回転する
と、洗濯軸４５はもちろん結合ギヤ５３に噛合った連結
ギヤ４６も高速回転するようになり、同時に脱水軸４０
も高速回転するようになる。これによって回転羽１３と
回転槽１２が高速回転して洗濯物に残っている水が遠心
力によって洗濯物から分離されて排水ホース１５を通じ
て外部に排水されるようになる。

【００３９】また、駆動モータ２０の停止時には逆方向
の磁束をコイル２４に発生させるように電流を印加して
回転子２１に逆方向の電磁気力が発生するようにするこ
とにより駆動モータ２０は反対方向に回転しようとする
力が発生するようになって回転子２１の回転速度を急激
に低下させるようになり、ついに停止状態におかれるよ
うになる。このような作動は洗濯機の制御部で作動を遂
行することができるようにする。

【００４０】

【発明の効果】以上のような本発明の洗濯機の動力装置
は洗濯時に回転槽の空回転をギヤの噛合いによって抑制
するので空回転を確実に防止することができ、空回転抑
制時に摩擦騒音を低減することができる利点がある。ま
た、回転槽の空回転防止と駆動モータ回転力の伝達経路
を切換えるための構造が３個のギヤによってなるのでそ
の製造費用を節減することができる。さらに、動力伝達
装置の連結ギヤが固定板又は結合ギヤに噛合う時、山と
谷が一致しない場合、案内突起と案内溝との間に形成さ
れた間隔によって容易に噛合う。また、間隔を有する案
内突起と案内溝をスプリングが弾性支持するので間隔に
よる誘導が防止される利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動力装置が設置された洗濯機を示
した側断面図である。

【図２】図１に示された本発明の動力伝達装置の分解斜
視図である。

【図３】本発明による動力装置を示した断面図である。

【図４】本発明による動力装置の連結ギヤを示した斜視
図である。

【図５】本発明による連結ギヤの平面図である。

【図６】図５のＡ-Ａ線視断面図である。

【図７】従来の動力伝達装置を示した断面図である。

【符号の説明】

１１ 水槽 １２ 回転槽 １３ 回転羽 １４ 動力装置 ４０ 脱水軸 ４１ 中空部 ４２ 案内溝 ４５ 洗濯軸 ４６ 連結ギヤ ４９ 案内突起 ５１ 受容溝 ５２ 係止敷居 ５３ 結合ギヤ ５４ スプリング ５５ 支持板 ５６ 橋 ７５ 挿入溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06F 37/30 D06F 37/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽、前記水槽内部に設置された回転
   槽、前記回転槽の底部に設置された回転羽、前記回転槽
   に上端が結合され下端は前記水槽の外部まで延長された
   中空部を有する脱水軸、前記脱水軸の中空部に挿入され
   て前記脱水軸の上下部に延長された洗濯軸、前記洗濯軸
   に結合されて前記洗濯軸と共に回転するように設けられ
   た結合ギヤ、前記脱水軸に形成された案内溝に長さ方向
   に上下移動可能に設置されて前記脱水軸と回転は一体に
   し、上昇すると前記洗濯軸のみが回転するようにし、下
   降すると前記結合ギヤと噛合って前記洗濯軸と前記脱水
   軸が一体に回転するようにする連結ギヤを備えた動力装
   置を有する洗濯機において、 前記連結ギヤは前記案内溝に挿入されるように前記案内
   溝の幅より小さく前記連結ギヤに設けられた案内突起
   と、 前記案内突起に前記案内溝の一側と接するように設置さ
   れて前記連結ギヤの歯の噛合いを調整するように前記案
   内溝と前記案内突起との間を弾性支持しながら設置され
   たスプリングを備えたことを特徴とする動力装置を有す
   る洗濯機。
2. 【請求項２】 前記スプリングの両端部は前記案内溝の
   内側の両壁に支持されるように前記案内突起の両側から
   突出されていることを特徴とする請求項１に記載の動力
   装置を有する洗濯機。
3. 【請求項３】 前記連結ギヤの一側には前記スプリング
   を固定支持するように案内突起の一側から他の一側に延
   長された橋を備えた支持板が設けられたことを特徴とす
   る請求項２に記載の動力装置を有する洗濯機。
4. 【請求項４】 前記案内突起の前記橋と接する部分には
   前記橋が挿入される挿入溝が形成されたことを特徴とす
   る請求項３に記載の動力装置を有する洗濯機。