JP3388872B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗濯機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】かかる一槽式の全自動洗濯機は、周知の
ごとく例えば図２に示すように外箱１内に水受槽２を配
設し、この水受槽２内に脱水槽を兼ねる洗濯槽３を回転
自在に吊支し、この洗濯槽３内にパルセータなどの回転
翼４を設けている。

【０００３】そして、回転翼４に接続する洗濯軸をモー
タ５に接続し、洗濯槽３に接続する脱水軸を例えばバネ
クラッチを使用するワンウェイ構造のクラッチ装置６を
介して洗濯軸に接続して、洗いとすすぎ運転時には回転
翼４のみを低速で回転し、洗濯槽３内に渦流を発生させ
て洗い、すすぎを行い、脱水時には回転翼４と洗濯槽３
とを同時に高速回転して、洗濯槽３内の洗濯物の水分を
遠心力で飛ばす。

【０００４】図中、７は洗濯内容などの設定、制御を行
う、マイクロコンピュータなどを内蔵するコントロール
ユニット、８は給水弁、９は排水管に設けた排水弁を示
す。

【０００５】また、洗濯時に回転翼４の回転力が洗濯物
を介して洗濯槽３に伝わり、洗濯槽３が回転翼４と同方
向に回転して洗浄力が低下することを防ぐために、洗濯
槽３の回転規制装置（図示せず）を別途配設し、脱水停
止時に高速回転している洗濯槽３を短時間で停止させる
ために、制動装置（図示せず）を設置している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】洗濯物の種類や汚れ程
度などの条件に合わせて、洗いや脱水の強さなどをより
きめ細かく制御できるよう、ＤＣブラシレスモータなど
の可変速モータを使用し、さらに脱水停止時に高速回転
している脱水槽を短時間で停止させるために、この可変
速モータを電気制動機として使用することが考えられて
いる。

【０００７】しかし、従来のバネクラッチを使用するワ
ンウェイ構造の制御機構では、モータ５からの回転力を
洗濯槽３に伝達することはできるが、高速回転している
洗濯槽３の回転力を逆にモータ５の側に伝えることは、
バネクラッチが滑り方向であるため不可能であり、モー
タ５を電気制動機として使用することができなかった。

【０００８】そこで、モータ５と洗濯槽３との双方向に
回転力を伝達できるものとして、電磁石と永久磁石とに
よりクラッチ切替えを行うピンクラッチが考えられ、こ
の場合は、クラッチ装置６内に配設した電磁コイル１０
を正逆励磁し、永久磁石との磁力でクラッチ作動盤を上
下に移動して洗いと脱水を切り替える。

【０００９】このようなピンクラッチを使用する場合に
電磁コイル１０に正逆励磁するための回路として、従来
一般に考えられるのは、例えば図１４に示すように、パ
ワートランジスタ３１，３３の直列接続回路と、パワー
トランジスタ３２，３４の直列接続回路とが直流電源３
５に対して並列接続され、パワートランジスタ３１，３
３との中点と、パワートランジスタ３２，３４との中点
との間に電磁コイル１０が接続されるものであり、パワ
ートランジスタ３１，３４またはパワートランジスタ３
２，３３をオンにして電磁コイル１０に流れる電流の方
向を変える。

【００１０】しかし、このような回路では、回路構成が
複雑となるばかりか、電磁コイル１０に通電するための
直流電源３５を必要とし、コスト高となる。

【００１１】本発明は前記従来例の不都合を解消するた
めになされたもので、第１の目的は、洗い運転中に停電
などが生じて電磁コイルへの通電が絶たれてもクラッチ
が切り替わることを防止でき、第２の目的は、クラッチ
装置を利用する簡単な構成で洗い運転時に洗濯槽が回転
翼と共回りすることも防止できて安全で使い勝手がよ
く、さらに第３の目的は、可変速モータによる電気制動
が可能となり、そのための通電制御回路の構成も簡単
で、簡単かつ確実に電磁コイルへの通電方向を切り替え
ることができる洗濯機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、洗濯槽に接続する脱水軸をクラッチ
装置を介して洗濯軸に連結する洗濯機において、前記ク
ラッチ装置は、前記洗濯軸に固着されたクラッチ盤と、
このクラッチ盤の上方に配置され前記脱水軸に上下動自
在に設けられたクラッチ作動盤と、このクラッチ作動盤
に取り付けられた永久磁石と、この永久磁石の上面に対
向させて固定され正逆励磁することにより前記永久磁石
を吸引または反発させる電磁石とを備え、前記永久磁石
を非励磁状態で前記電磁石に吸着するように配設し、洗
い運転時には前記永久磁石が前記電磁石に吸引されるこ
とにより前記クラッチ作動盤が上方に移動して前記クラ
ッチ盤から離脱し、脱水運転時には前記永久磁石が前記
電磁石に反発することにより前記クラッチ作動盤が下方
に移動して前記クラッチ盤と係合するように構成した。

【００１３】これにより、洗い運転中に停電などが生じ
て電磁石への通電が絶たれてもクラッチ作動盤の脱落を
防止でき、クラッチが切り替わることがない。また、洗
い運転と脱水運転との切替えを行うピンクラッチ構造と
したから、モータを電気制動機として使用でき、電磁石
を正逆励磁して洗い運転と脱水運転とを切り替えるため
の回路として、交流電源の使用が可能となり、回路構成
も簡単になる。

【００１４】第２に、洗い運転中に前記クラッチ作動盤
の回転を阻止する手段を設ける構成とした。これによ
り、簡単な構造で洗い運転中に洗濯槽が共回りすること
を防止でき、洗浄能力の低下を防げる。

【００１５】第３に、交流電流の正負の片波形を切り替
えるように構成した。これにより、洗い運転中の停電時
に慣性回転中のクラッチ盤にクラッチ作動盤が係合する
ことを防止でき、大きな異常音の発生や回転系統の破損
が防げる。また、該クラッチ装置においても簡単、かつ
安価な構造で制御ができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の洗濯機の要部であるクラッチ
装置の第１実施例を示す一部切欠いた正面図で、洗濯機
の全体構成は図２について既に説明した通りであるか
ら、ここでの詳細な説明は省略する。

【００１７】本発明の洗濯機におけるクラッチ装置６
は、ピンクラッチ構造を採用するもので、モータとして
例えばＤＣブラシレスモータなどの可変速モータを使用
し、該モータのモータ軸である洗濯軸１１の先端に回転
翼４を接続するとももに、基部にクラッチ盤１２を圧入
により固着する。このクラッチ盤１２は図３に示すよう
に周囲に適宜間隔で複数のＵ字状の切欠き１３を形成し
た。

【００１８】軸受け１４，１５により脱水軸１６を洗濯
軸１１の外側で同軸上に回転自在に設け、該脱水軸１６
の先端に洗濯槽３を固定し、基部にガイド盤１７を圧入
により固着する。このガイド盤１７はクラッチ盤１２の
上面に配設されるもので、図４に示すように前記切欠き
１３と対応する位置にガイド孔１８を穿設する。

【００１９】ガイド盤１７の上部ににクラッチ作動盤１
９を上下動自在に組み合わせる。このクラッチ作動盤１
９は図５、図６に示すように上面に永久磁石２０を取り
付け、下面には前記ガイド孔１８と対応する位置にクラ
ッチピン２１を突設するもので、永久磁石２０は電磁石
との対向面である上面を例えばＮ極に、その反対側の下
面をＳ極に着磁してある。

【００２０】クラッチ装置６のクラッチケース６ａの内
部の上方で永久磁石２０に対向する位置に、図７に示す
ように電磁石として鉄心２２と電磁コイル１０とを固定
する。

【００２１】この電磁コイル１０への励磁の回路は、図
８に示すように平滑用コンデンサ２４が並列接続される
電磁コイル１０に双方向性サイリスタ２３が直列に接続
され、この直列接続回路に交流電源２６が接続されるも
ので、この回路が給水弁８、排水弁９、モータ５ととも
にコントロールユニット７に並列接続される。図中２５
は双方向性サイリスタ２３のゲートである。

【００２２】図中２７はコントロールユニット７の入力
側に接続される操作部、２８は出力側に接続される表示
部である。

【００２３】次に動作について説明する。洗いやすすぎ
を行うには、操作部２７を操作して洗い工程や濯ぎ工程
の内容を設定してオンすれば、コントロールユニット７
から双方向性サイリスタ２３のゲート２５に図９（ｂ）
のようなトリガーパルスが印加され、双方向性サイリス
タ２３がオンし、電磁コイル１０には図９（ａ）の波形
の上側の部分が平滑コンデンサ２４により平滑された図
９（ｃ）に示す波形の電流が流れる。

【００２４】その結果、鉄心２２がＳ極に磁化し、該鉄
心２２に永久磁石２０が吸引されてクラッチ作動盤１９
が上方に移動し、クラッチピン２１がクラッチ盤１２の
切欠き１３から抜け出て、脱水軸１６と洗濯軸１１との
結合が解除する。なお、この状態で、クラッチピン２１
はガイド盤１７のガイド孔１８には挿入しており、クラ
ッチ作動盤１９はガイド盤１７からは離脱しない。

【００２５】そして、給水弁８が作動して洗濯槽３内に
給水され、モータ５に通電されるとモータ軸である洗濯
軸１１のみが回転し、回転翼４が低速回転して洗い運転
が行われる。

【００２６】脱水時は、排水弁９が開き、洗濯槽３内の
水が排水管から排出されると、コントロールユニット１
から双方向性サイリスタ２３のゲート２５に図９（ｄ）
のようなトリガーパルスが印加され、双方向性サイリス
タ２３がオンし、電磁コイル１０には前記した洗い時の
図９（ｃ）に示す波形とは逆方向の図９（ｅ）のような
下側の部分が平滑コンデンサ２４により平滑された波形
の電流が流れる。

【００２７】その結果、鉄心２２がＮ極に磁化し、他
方、永久磁石２０はＮ極に着磁されているので、鉄心２
２に反発してクラッチ作動盤１９が下方に移動し、クラ
ッチピン２１がクラッチ盤１２の切欠き１３に挿入す
る。

【００２８】このようにしてクラッチ盤１２とガイド盤
１７とがクラッチピン２１により結合され、脱水軸１６
が洗濯軸１１に接続する。よって、モータ５の回転が洗
濯軸１１と脱水軸１６とに同時に伝達され、回転翼４と
洗濯槽３とが同時に高速回転して洗濯槽３内の洗濯物の
水分が遠心力により脱水される。

【００２９】脱水停止時には、クラッチピン２１を介し
てモータ５の制動力を脱水軸１６に伝達して洗濯槽３を
短時間で停止させる。

【００３０】図１０は第２実施例を示し、第１実施例の
構成に加えて図１１、図１２にも示すようにクラッチ作
動盤１９の構成として外周にＵ字形の切欠き２９を複
数、適宜間隔で形成し、他方、図１３に示すようにクラ
ッチケース６ａの内壁に、該切欠き２９に対応する位置
に縦長の突条３０を突設した。

【００３１】また、クラッチ作動盤１９に固着した永久
磁石２０は非励磁状態で電磁石の鉄心２２に吸着するよ
うに対向させて配設する。

【００３２】よって、クラッチ作動盤１９がクラッチ盤
１２から切り離された状態の洗い運転時やすすぎ運転時
に、停電が発生し電磁コイル１０への通電が絶たれて
も、永久磁石２０は鉄心２２に確実に吸着し、クラッチ
作動盤１９が下方に移動して、慣性で回転しているクラ
ッチ盤１２などの回転系統に接続されることはない。

【００３３】また、洗い運転時にクラッチ作動盤１９の
永久磁石２０が電磁コイル１０に吸着された状態では、
クラッチ作動盤１９に設けた切欠き２９にクラッチケー
ス６ａ内の突条３０が係合する。

【００３４】同時にクラッチピン２１がガイド盤１７の
ガイド孔１８に挿入していることで、回転翼４の回転力
が洗濯物を介して洗濯槽３に伝わっても、クラッチ作動
盤１９の回転が前記のようにして突条３０により阻止さ
れた状態にあるから、クラッチピン２１、ガイド孔１８
を介してガイド盤１７の回転も阻止され、ガイド盤１７
が固着されている脱水軸１６の回転も阻止される。よつ
て、洗いやすすぎ運転時に脱水軸１６に接続されている
洗濯槽３が共回りすることはない。

【００３５】脱水時には、第１実施例と同様にクラッチ
操作盤１９が下方に移動し、脱水軸１６が洗濯軸１１に
接続する。同時にクラッチ操作盤１９の外周に設けた切
欠き２９からクラッチケース６ａ内の突条３０が抜け出
て回転可能状態となる。よって、モータ５の回転は洗濯
槽３と回転翼４とに伝達される。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の洗濯機は、第
１に、洗濯槽に接続する脱水軸をクラッチ装置を介して
洗濯軸に連結する洗濯機において、前記クラッチ装置
は、前記洗濯軸に固着されたクラッチ盤と、このクラッ
チ盤の上方に配置され前記脱水軸に上下動自在に設けら
れたクラッチ作動盤と、このクラッチ作動盤に取り付け
られた永久磁石と、この永久磁石の上面に対向させて固
定され正逆励磁することにより前記永久磁石を吸引また
は反発させる電磁石とを備え、前記永久磁石を非励磁状
態で前記電磁石に吸着するように配設し、洗い運転時に
は前記永久磁石が前記電磁石に吸引されることにより前
記クラッチ作動盤が上方に移動して前記クラッチ盤から
離脱し、脱水運転時には前記永久磁石が前記電磁石に反
発することにより前記クラッチ作動盤が下方に移動して
前記クラッチ盤と係合するように構成した。

【００３７】これにより、洗い運転中に停電などが生じ
て電磁石への通電が絶たれてもクラッチ作動盤の脱落を
防止でき、慣性回転中のクラッチ盤にクラッチ作動盤が
係合することを防止でき、大きな異常音の発生や回転系
統の破損が防げる。また、洗い運転と脱水運転との切替
えを行うピンクラッチ構造としたから、モータを電気制
動機として使用できる。

【００３８】第２に、洗い運転中に前記クラッチ作動盤
の回転を阻止する手段を設ける構成とした。これによ
り、簡単な構造で洗い運転中に洗濯槽が共回りすること
を防止でき、洗浄能力の低下を防げる。

【００３９】第３に、交流電流の正負の片波形を切り替
えるように構成した。これにより、電磁石を正逆励磁し
て洗い運転と脱水運転とを切り替えるための回路とし
て、交流電源の使用が可能となり、回路構成も簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗濯機の第１実施例を示す要部である
クラッチ装置の一部切欠いた正面図である。

【図２】本発明の一槽式洗濯機の説明図である。

【図３】本発明の洗濯機の第１実施例の要部であるクラ
ッチ装置のクラッチ盤の斜視図である。

【図４】本発明の洗濯機の第１実施例の要部であるクラ
ッチ装置のガイド盤の斜視図である。

【図５】本発明の洗濯機の第１実施例の要部であるクラ
ッチ装置のクラッチ作動盤の上面側の斜視図である。

【図６】本発明の洗濯機の第１実施例の要部であるクラ
ッチ装置のクラッチ作動盤の下面側の斜視図である。

【図７】本発明の洗濯機の第１実施例の要部であるクラ
ッチ装置の電磁石の斜視図である。

【図８】本発明の洗濯機の要部であるクラッチ装置によ
るクラッチ制御方法の制御回路図である。

【図９】本発明の洗濯機の要部であるクラッチ装置によ
るクラッチ制御方法の波形図である。

【図１０】本発明の洗濯機の第２実施例の要部であるク
ラッチ装置の一部切欠いた正面図である。

【図１１】本発明の洗濯機の第２実施例の要部であるク
ラッチ装置のクラッチ作動盤の上面側の斜視図である。

【図１２】本発明の洗濯機の第２実施例の要部であるク
ラッチ装置のクラッチ作動盤の下面側の斜視図である。

【図１３】本発明の洗濯機の第２実施例の要部であるク
ラッチ装置の電磁石の斜視図である。

【図１４】従来の洗濯機のおけるクラッチ制御回路図で
ある。

【符号の説明】

１…外箱 ２…水受け槽 ３…洗濯槽 ４…回転翼 ５…モータ ６…クラッチ装置 ６ａ…クラッチケース ７…コントロールユニット ８…給水弁 ９…排水弁 １０…電磁コイル １１…洗濯軸 １２…クラッチ盤 １３…切欠き １４…軸受け １５…軸受け １６…脱水軸 １７…ガイド盤 １８…ガイド孔 １９…クラッチ作動盤 ２０…永久磁石 ２１…クラッチピン ２２…鉄心 ２３…双方向性サイリスタ ２４…平滑用コンデンサ ２５…ゲート ２６…交流電源 ２７…操作部 ２８…表示部 ２９…切欠き ３０…突条 ３１，３２，３３，３４…パワートランジスタ ３５…直流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−293292（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−137880（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−218199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−101295（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178284（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178286（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−38089（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 1/00 - 51/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯槽に接続する脱水軸をクラッチ装置
   を介して洗濯軸に連結する洗濯機において、前記クラッ
   チ装置は、前記洗濯軸に固着されたクラッチ盤と、この
   クラッチ盤の上方に配置され前記脱水軸に上下動自在に
   設けられたクラッチ作動盤と、このクラッチ作動盤に取
   り付けられた永久磁石と、この永久磁石の上面に対向さ
   せて固定され正逆励磁することにより前記永久磁石を吸
   引または反発させる電磁石とを備え、前記永久磁石を非
   励磁状態で前記電磁石に吸着するように配設し、洗い運
   転時には前記永久磁石が前記電磁石に吸引されることに
   より前記クラッチ作動盤が上方に移動して前記クラッチ
   盤から離脱し、脱水運転時には前記永久磁石が前記電磁
   石に反発することにより前記クラッチ作動盤が下方に移
   動して前記クラッチ盤と係合することを特徴とする洗濯
   機。
2. 【請求項２】 洗い運転中に前記クラッチ作動盤の回転
   を阻止する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の洗濯機。
3. 【請求項３】 交流電流の正負の片波形を切り替えるこ
   とにより前記電磁石を正逆励磁することを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の洗濯機。