JP3564318B2

JP3564318B2 - 脱水兼用洗濯機

Info

Publication number: JP3564318B2
Application number: JP08652099A
Authority: JP
Inventors: 哲之河野; 浩幸野口; 忠明纐纈
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Media Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-03-29
Also published as: JP2000279692A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータから回転槽及び撹拌体への回転伝達機構部分を改良した脱水兼用洗濯機に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、脱水兼用洗濯機においては、洗い槽兼脱水槽である回転槽の内底部に撹拌体を備え、洗い運転時には、モータの回転を撹拌体にのみ伝達して撹拌体を回転駆動し、脱水運転時には、前記モータの回転を撹拌体及び回転槽の双方に伝達してそれらを一体的に高速回転させるようになっている。このような回転伝達機構として、例えば特開平１０−５２５９５号公報や実公平６−４２６３０号公報に示される構造が考えられている。
【０００３】
このうち前者のものは、回転槽を回転させるための中空の脱水軸と、その脱水軸を貫通して設けられ回転羽根を回転させるための洗濯軸との連結及び切離しを、連結ギアの上下動により行なう構成とし、その連結ギヤを、回動ギヤ、昇降ギヤ、昇降リング、昇降案内板などによって上下動させようになっている。ところが、この構造では、連結ギヤを上下動させるための構造がかなり複雑となり、部品数が多くなる等の不具合があった。
【０００４】
一方、後者のものは、撹拌体を減速ギア機構を介して回転させる洗濯駆動軸を、回転槽を回転させるための中空状の脱水駆動軸内を貫通するように通し、洗濯駆動軸の下端部を、モータの回転力が伝達されるプーリのボスに連結すると共に、脱水駆動軸の下端外周及びボスの上端外周に夫々案内溝を設け、内周部がそれら案内溝に沿ってスライドする円筒状のキャップ（クラッチ）を、レバーにより上下動させるように設けて構成されている。
【０００５】
しかしながら、この構成では、ボスからの大きなトルクをキャップを介して脱水駆動軸に伝達するためには、脱水駆動軸及びボスの双方の案内溝に対するキャップの係合長さを大きくしなければならず、キャップ自体が上下に大形化すると共に、キャップの上下の移動量も大きくなり、機構部全体の高さ方向の大形化を招くことになる。この場合、例えばボスの案内溝とキャップの内周との係合長さが小さいと、キャップの内周面に過大な力が作用してキャップの変形や破損を招いてしまうことになる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、モータから回転槽及び撹拌体への回転伝達のための構造の簡単化を図ることができると共に、それらの切替を行なう機構部の高さ寸法を小さく済ませることができる脱水兼用洗濯機を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の脱水兼用洗濯機は、水槽内に回転自在に設けられた回転槽と、この回転槽内の底部に設けられた撹拌体と、前記水槽の外底部に設けられたモータと、上端が前記回転槽に連結され下端側が前記水槽の外底部まで延びる中空状の槽軸と、前記モータのロータの中心部に前記槽軸の下部に位置して設けられ、上部に前記槽軸の径寸法よりも大きい径寸法の結合部を有するボス部と、前記槽軸の中空部内を上下に貫通するように設けられ、上端が前記撹拌体に連結され、下端が前記ボス部に連結された撹拌軸と、前記槽軸の下端側外周部に上下方向に延びて設けられた摺動案内部と、内周部全周に前記摺動案内部に沿って摺動する係合部を有する円筒状をなし、前記槽軸の下端部外周に上下動自在に嵌挿され、下降位置にて下部が前記ボス部の結合部に結合されて該槽軸とボス部とを連結し、上昇位置にて前記ボス部から切離されるクラッチと、このクラッチを上下動させる昇降手段と、前記クラッチの上端部に設けられフランジ部の外周部上面に歯部を有した嵌合部と、前記水槽の外底部に設けられ前記クラッチの上昇位置にて前記嵌合部に噛合う歯部を有し該クラッチを回転不能とさせる共回り防止部とを具備すると共に、前記共回り防止部は、前記槽軸を支持する軸受部の外周に位置して設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
これによれば、槽軸の下端部外周に嵌挿された円筒状のクラッチは、その内周部の係合部が該槽軸の摺動案内部に案内されることにより上下動自在とされ、昇降手段により、クラッチが下降位置に下降されると、クラッチの下部がボス部の結合部に結合されて槽軸とロータのボス部とを連結するので、モータの回転により、撹拌軸と槽軸との双方が一体的に回転駆動され、撹拌体及び回転槽の双方が一体的に回転駆動される。一方、昇降手段により、クラッチが上昇位置に上昇されると、クラッチがボス部から切離され、モータの回転が撹拌軸にのみ伝達され撹拌体のみが回転駆動される。従って、円筒状のクラッチを上下動させるという簡単な構成で、モータから回転槽及び撹拌体への回転伝達を切替えることができる。
【０００９】
このとき、ボス部の結合部の径寸法が、槽軸の径寸法よりも大きいので、クラッチとボス部との間の上下方向の結合寸法が小さくても、クラッチに過大な力が作用することなく、ボス部からの大きなトルクを槽軸に伝達することが可能となる。従って、クラッチ自体の上下方向の寸法を小さく抑えることができ、クラッチの切替に必要な上下の移動量も小さく済ませることができる。
そして、クラッチの上端部に、フランジ部の外周部上面に歯部を有した嵌合部を設けると共に、水槽の外底部に、クラッチの上昇位置にて嵌合部に噛合う歯部を有し該クラッチを回転不能とさせる共回り防止部を設けたことにより、クラッチは上昇位置にてその嵌合部が共回り防止部に嵌合して水槽に固定されるので、撹拌軸を回転させる際に槽軸ひいては回転槽が共回りすることが確実に防止される。このとき、共回り防止部を、槽軸を支持する軸受部の外周に位置して設けたので、機構部全体を上下方向にさほど大形化することなく共回り防止部を配設することができるようになるのである。
【００１０】
また、この場合、上記結合部を、ボス部の外周部上端から上方に延びる円筒部の内周面に形成された内歯部から構成し、この内歯部にクラッチの外周部下部に設けられた外歯部が噛み合うような構成とすることもできる（請求項２の発明）。これによれば、円筒状のクラッチの内周部に形成される係合部と、外周部下部の外歯部とを上下方向にラップするように設けることができるので、クラッチを上下方向に小さくしながらも、係合部の上下方向の十分な長さ寸法を確保すると共に、クラッチとボス部との間の上下方向の十分な結合寸法を確保することが可能となる。
【００１２】
また、クラッチが、上昇位置と下降位置との途中の位置において、ボス部の結合部に一部結合され且つ嵌合部が共回り防止部に一部嵌合する状態を設ける構成とすることもできる（請求項３の発明）。これによれば、クラッチの上昇位置への移動時に、嵌合部の歯部と共回り防止部の歯部とがうまく噛合わない状態が生じたときに、ロータひいてはボス部を回転させることによりクラッチを回転させてその嵌合部の歯部の位置を変更させることが可能となる。
【００１３】
さらには、嵌合部の歯部及び共回り防止部の歯部の先端部には、水平方向に対して４５度未満の角度で傾斜する傾斜面を設けるようにしても良い（請求項４の発明）。これによれば、もし嵌合部の歯部と共回り防止部の歯部との噛合いが不十分で傾斜面同士が接触した状態でクラッチが回転された場合でも、クラッチの回転方向の力が傾斜面同士が外れる方向に作用することになるので、嵌合部の歯部及び共回り防止部の歯部の保護を図ることができる。
【００１４】
上記昇降手段を、クラッチに係止して上下動させる作動部を有するクラッチレバーを備えて構成したものにあっては、クラッチの下降位置にてクラッチレバーの作動部が該クラッチから離間するように構成することができる（請求項５の発明）。これによれば、モータによりクラッチが回転されているときには、作動部がクラッチには接触しないので、それらの摺動に伴う摩耗や騒音を抑えることができるようになる。
【００１５】
上記ボス部に、クラッチの下降位置にて該クラッチと突当たる部分に位置して緩衝部材を設けることもでき（請求項６の発明）、これにより、クラッチが切り替わる際のボス部への衝接音を低減することができると共に、摩耗等も少なく済ませることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について、図１ないし図１１を参照しながら説明する。
まず、図１１は、本実施例に係る脱水兼用洗濯機（全自動洗濯機）の本体１の概略構成を示している。ここで、ほぼ矩形箱状をなす外箱２内には、脱水時等に水を受ける水槽３が弾性吊持機構４を介して設けられている。そして、前記水槽３内には、内部に洗濯物が収容される洗い槽兼脱水槽としての回転槽５が回転可能に設けられており、またその回転槽５内の底部には、水流生成用の撹拌体（パルセータ）６が設けられている。
【００１７】
詳しくは後述するように、前記水槽３の外底部には、インバータ駆動方式のアウタロータ形のモータ７及び、そのモータ７の回転駆動力を前記回転槽５及び撹拌体６へ伝達する回転伝達機構８が設けられている。これらモータ７及び回転伝達機構８により、洗いやためすすぎの行程においては、前記撹拌体６が正逆回転されて回転槽５内に撹拌水流が生成され、脱水や脱水すすぎの行程においては、前記回転槽５が撹拌体６と一体的に高速回転されるようになっている。
【００１８】
また、前記水槽３の底部には、前記回転槽５からの排水を行うための排水路９が設けられ、この排水路９に、排水弁１０を介して排水ホース１１が接続されている。前記排水弁１０は、ギアドモータ１２（図１０参照）により開閉されるようになっている。さらに、水槽３の底部には、該水槽３からの排水を行うための排水口１３が設けられ、詳しく図示はしないが、この排水口１３が前記排水ホース１１に接続されている。尚、前記排水路９には、エアトラップ１４が設けられ、このエアトラップ１４内の圧力が図示しないエアチューブを介して水位センサに導かれるようになっている。
【００１９】
一方、前記回転槽５の上端部にはバランスリング１５が装着されていると共に、脱水時の該回転槽５からの排水を、そのバランスリング１５との間を通して行うための脱水孔１６が設けられている。また、前記水槽３の上端部には、一部のみ示すように、ほぼリング状をなす桶カバー１７が設けられており、その開口部が前記回転槽５の上面開口部に連通している。
【００２０】
そして、前記外箱２の上端部には、プラスチック製のトップカバー１８が設けられている。詳しく図示はしないが、このトップカバー１８は、中央にほぼ円形の洗濯物出入口を有する矩形枠状をなすと共に、薄形の中空箱状をなしている。このトップカバー１８の上面部には、前記洗濯物出入口を開閉するための二つ折りタイプの蓋１８ａが設けられている。
【００２１】
図示及び詳しい説明は省略するが、前記トップカバー１８の後辺部には、回転槽５内に給水を行うための給水機構や、洗剤・助剤供給装置が設けられている。また、前記トップカバー１８の前辺部には、上面に位置して操作パネルが設けられていると共に、その内側に位置してマイコンを主体としてなる制御装置が設けられている。この制御装置は、前記モータ７や給水機構等の各機構を制御して、洗い、すすぎ（脱水すすぎ及びためすすぎ）、脱水等の行程からなる洗濯運転を自動で実行させるようになっている。尚、このとき、前記モータ７は可変速で駆動され、且つ正逆転可能とされている。
【００２２】
さて、前記モータ７及び回転伝達機構８について、図１ないし図１０を参照して述べる。図３は、これらモータ７及び回転伝達機構８部分の構成を示しており、ここで、前記水槽３の外底部には、中空ハウジング１９が取付けられている。この中空ハウジング１９は、上フレーム２０と下フレーム２１とを外周側部分にて結合して構成されており、図１，図２にも示すように、上フレーム２０の中央部には、上向きに凸となる円筒部２０ａが形成されていると共に、下フレーム２１の中央部には下向きに凸となる円筒部２１ａが形成されている。
【００２３】
前記円筒部２０ａ及び円筒部２１ａ内には、夫々ボールベアリングからなる軸受２２及び２３が嵌合固着され、これら軸受２２，２３に支持されて中空状（円管状）の槽軸２４が設けられている。この槽軸２４の軸受２２から突出する上端部外周には、支持筒２５が嵌合固着され、この支持筒２５の上端のフランジ部２５ａに前記回転槽５が固定されている。これにて、槽軸２４の回転により回転槽５が一体回転するようになっている。尚、円筒部２０ａの内周面と支持筒２５の外周面との間には、シール部材２６が設けられている。
【００２４】
そして、前記槽軸２４の中空部内には、撹拌軸２７が上下に貫通するように挿通されている。この撹拌軸２７は、槽軸２４の内周部上下部に設けられたメタル軸受２８，２８並びに前記支持筒２５の上端部内周部に設けられた軸受２９によって槽軸２４に対して回転自在に支持されており、その上端部が前記撹拌体６に連結されている。これにて、撹拌軸２７の回転により撹拌体６が一体回転するようになっている。また、この撹拌軸２７の下端部が前記モータ７に連結されている。
【００２５】
前記モータ７は、図５にも示すように、リング状をなすステータ３０と、薄形円筒容器状をなすロータ３１とから構成される。前記ステータ３０は、ステータコア３２の外周の各ティース部に巻線３３を巻装して構成され、前記下フレーム２１の下面に対して下方からねじ止めされることにより取付けられている。一方、前記ロータ３１は、前記ステータ３０の外周に僅かな隙間を存して配置されるロータマグネット３４及びその外周に位置されるロータヨーク３５をインサート成形により一体的に有して構成されている。
【００２６】
このロータ３１の中心部には、円筒状のボス部３６が固着され、前記撹拌軸２７の下端部がこのボス部３６に対してセレーション結合状態に挿入され、例えばナット締めにより取付けられている。従って、前記ロータ３１の回転は常に撹拌軸２７にダイレクトに伝達されるようになっている。このとき、図１及び図２にも示すように、このボス部３６は、その上端が、前記槽軸２４の下端よりも僅かに下方に位置され、また、その外径寸法Ｌ１が、該槽軸２４の外径寸法Ｌ２よりも大きく構成されている。
【００２７】
さて、前記槽軸２４の下端外周部には、該槽軸２４と前記ボス部３６との連結及び切離しを行なうためのクラッチ３７が設けられ、これと共に、前記下フレーム２１の下面部には、このクラッチ３７を上下動させる昇降手段たる昇降機構３８及び共回り防止装置３９が設けられる。
【００２８】
前記クラッチ３７は、合成樹脂この場合ガラスフィラー入りのポリアセタール樹脂からなり、図１及び図２，図６にも示すように、全体としてほぼ円筒状をなすと共に、その内周部が、上部で径小、その下部にて径大とされた段付き形状とされると共に、その上端部外周部には、円形鍔状のフランジ部３７ａが一体に形成されている。そして、このクラッチ３７の上部の径小な内周面全周には、上下方向に延びる係合部たる上部内セレーション部４０が形成され、下部の径大な内周面全周には、上下方向に延びる下部内セレーション部４１が形成されている。尚、この場合、前記上部内セレーション部４０の方が、下部内セレーション部４１よりもその上下方向寸法がやや大きく構成されている。
【００２９】
これに対し、図１，図２，図５に示すように、前記槽軸２４の下端部（前記軸受２３から下方に突出した部位）の外周部には、前記上部内セレーション部４０に対応して上下方向に延びる摺動案内部たるセレーション部４２が形成されている。一方、前記ボス部３６の上部外周部にも、前記下部内セレーション部４１に対応して結合部たるセレーション部４３が形成されている。前記クラッチ３７は、上部内セレーション部４０が前記セレーション部４２に常に係合されることにより、槽軸２４の下端部外周に上下動自在且つ周方向に一体的に回転するように嵌挿されているのである。
【００３０】
これにて、クラッチ３７が図３の左半部に示す下降位置にあるときには、クラッチ３７の上部内セレーション部４０が槽軸２４のセレーション部４２に係合すると共に、下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に係合し、もってボス部３６ひいては撹拌軸２７と槽軸２４とを一体的に回転するように連結するようになっている。これに対し、クラッチ３７が図１の右半部及び図３に示す上昇位置にあるときには、上部内セレーション部４０がセレーション部４２に係合するのみとなり、ボス部３６から切離され、もって撹拌軸２７のみが回転駆動されるようになっている。
【００３１】
このとき、前記ボス部３６には、クラッチ３７の下降位置にて該クラッチ３７の下端部と突当たる部分に位置して、例えばＯリングからなる緩衝部材５５が設けられている。また、槽軸２４の下端部外周部には、前記クラッチ３７と前記軸受２３の下端部との間に位置して、クラッチ付勢手段たるコイルばね４４が配設され、クラッチ３７は常に下降位置に向けて付勢されるようになっている。
【００３２】
そして、図６にも示すように、前記クラッチ３７の上端部のフランジ部３７ａの上面外周部に、円周方向に並んだ複数の歯部４５ａを有するいわばウォームギアの如き形態の嵌合部４５が形成されている。このとき、図７に示すように、歯部４５ａの先端部（上端部）は山形とされ、その両側の傾斜面の傾斜角度αは、水平方向に対して４５度未満とされている。
【００３３】
これに対し、前記共回り防止装置３９は、例えばガラスフィラー入りのポリアセタール樹脂からなり、図１，図２，図５等に示すように、前記下フレーム２１の円筒部２１ａの外周に嵌り込む大きさの薄形の円筒状をなすと共に、上端外周にフランジ部３９ａを一体に有し、そのフランジ部３９ａにて下フレーム２１の底面にねじ止め固定されている。この場合、共回り防止装置３９は、円筒部２１ａ（軸受部）の外周に位置して設けられているので、回転伝達機構８部分全体を上下方向にさほど大形化することなく配設されるようになっている。さらに、この共回り防止装置３９には、後述するクラッチレバー４７を支持するための一対の支持部４８，４８が一体に設けられている。
【００３４】
このとき、この共回り防止装置３９の内周面の下半部には、前記クラッチ３７の上昇位置にてその嵌合部４５（歯部４５ａ同士間の谷部）に噛合う歯部４６ａを有する共回り防止部４６が設けられている。この場合、図７に示すように、歯部４６ａの先端部（下端部）も、前記嵌合部４５の歯部４５ａと同様な山形とされ、その両側の傾斜面の傾斜角度αが、水平方向に対して４５度未満とされている。
【００３５】
これにて、クラッチ３７が上昇位置にあるときには、嵌合部４５が共回り防止部４６に嵌合し、クラッチ３７が下フレーム２１ひいては水槽３に固定され回転不能とされるのである。また、クラッチ３７が下降位置に下降すると、嵌合部４５の共回り防止部４６への嵌合が外れ、クラッチ３７が回転可能とされる。そして、本実施例では、図２に示すように、クラッチ３７の上昇位置と下降位置との途中の位置において、クラッチ３７の下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に一部結合され、且つ嵌合部４５の歯部４５ａが共回り防止部４６に一部嵌合する状態を有する寸法関係とされているのである。
【００３６】
一方、前記昇降機構３８は、前記コイルばね４４、前記クラッチ３７を上下動させるクラッチレバー４７、このクラッチレバー４７を揺動させる操作レバー４９、引張ばね５０等から構成されている。このうちクラッチレバー４７は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂からなり、図８に示すように、平行に延びる一対の腕部４７ａ，４７ａを基端側で繋いだ形態のほぼコ字状をなすと共に、その基端部中央部から後側に突出する突出部４７ｂを有して構成されている。この突出部４７ｂの上面には、図９にも示すような斜面部５１が形成されている。
【００３７】
前記各腕部４７ａの先端部には、前記クラッチ３７のフランジ部３７ａの下面側に係止してそれを押し上げるための作動部たる当接ピン５２が内側に突出して設けられている。このとき、一対の当接ピン５２は、フランジ部３７ａのうち直径方向両端の２か所に当接するようになっている。また、各腕部４７ａの基端側部分には、前記支持部４８に軸支される内側軸部５３及び外側軸部５４が同軸となるように一体に設けられている。
【００３８】
このとき、前記共回り防止装置３９に一体に設けられる一対の支持部４８，４８は、図４，図５，図９に示すように、フランジ部３９ａの下面から下方に延びる角筒状をなし、共回り防止装置３９のやや後部寄り部分に円筒状部分を左右に挟むように対向して設けられている。そして、この支持部４８の下端部には、前記内側軸部５３及び外側軸部５４を夫々枢支するための舌片状の内壁部４８ａ及び外壁部４８ｂが一体に設けられている。前記クラッチレバー４７は、中間部分（前記各腕部４７ａの基端側）が、各支持部４８に支持されて上下方向（図４等に示す矢印Ａ及びＢ方向）に揺動可能に設けられるのである。
【００３９】
前記操作レバー４９は、図３及び図１０に示すように、その中間部が前記下フレーム２１に軸支されて水平方向（矢印Ｃ及びＤ方向）に回動可能に設けられ、その先端部の下面は、図９も示すように、前記クラッチレバー４７の基端部の斜面部５１に摺接する斜面部５８が形成されている。このとき、図３，図４に示すように、前記引張りばね５０は、前記クラッチレバー４７の基端部側と前記共回り防止装置３９との間に掛け渡されて該クラッチレバー４７を矢印Ａ方向に付勢しており、もってクラッチレバー４７の斜面部５１が操作レバー４９に斜面部５８に常に摺接するようになっている。
【００４０】
一方、図１０に示すように、前記ギアドモータ１２はワイヤ５９及び連結金具６０を介して前記排水弁１０に連結され、（ａ）に示すように、通常時は前記ワイヤ５９を繰出した状態とされて排水弁１０が閉塞状態にあり、（ｂ）に示すように、前記ワイヤ５９を巻上げることにより、排水弁１０を開放させるようになっている。このとき、前記操作レバー４９の基端部は、前記連結金具６０に連結され、もって操作レバー４９は、ギアドモータ１２により、排水弁１０の開閉と連動して矢印Ｃ及びＤ方向に回動するようになっている。
【００４１】
これにて、洗いやためすすぎの行程においては、操作レバー４９は図１０（ａ）の状態（図９の状態から矢印Ｃ方向に回動した状態）にあって、クラッチレバー４７の基端部を押し下げており、もってクラッチレバー４７の先端の当接ピン５２がクラッチ３７をコイルばね４４のばね力に抗して上方に押上げて上昇位置に位置させるようになっている。
【００４２】
これに対し、脱水や脱水すすぎの行程においては、操作レバー４９は図１３（ａ）の状態から矢印Ｄ方向に回動されて図１０（ｂ）に示す状態となり、斜面部５８が斜面部５１を相対的に摺動することにより、図９及び図１，図３に示すように、クラッチレバー４７の基端部が矢印Ａ方向に揺動し、当接ピン５２が下降し、もってクラッチ３７がコイルばね４４のばね力によって下降位置に下降するようになっている。このとき、図４に示すように、このクラッチ３７の下降位置では、当接ピン５２がクラッチ３７のフランジ部３７ａから若干量だけ下方に離間し隙間Ｓが形成されるようになっている。
【００４３】
そして、前記クラッチ３７部分には、該クラッチ３７の動作位置を検出するためのクラッチ位置検出手段６１が設けられている。図１ないし図３に示すように、この実施例では、クラッチ位置検出手段６１は、例えばプラスチックマグネットからリング状に形成された永久磁石６２を、前記クラッチ３７のフランジ部３７ａの下面に取付けると共に、前記共回り防止装置３９のそれに対応する高さ位置に磁気センサ６３を取付けて構成されている。
【００４４】
これにて、クラッチ３７が上昇位置にあるときに、永久磁石６２の外周が磁気センサ６３に対向し、もって磁気センサ６３によりクラッチ３７が上昇位置にあるかどうかが直接的に検出できるようになっている。尚、この場合、永久磁石６２がリング状に設けられているので、クラッチ３７の回転方向の位置に関係なく、クラッチ３７が上昇位置にあれば、永久磁石６２が確実に磁気センサ６３に対向するようになっている。
【００４５】
このとき、詳しく図示はしないが、前記磁気センサ６３の配線は、前記中空ハウジング１９内を通して導出され、その信号が前記制御装置に入力されるようになっている。制御装置は、磁気センサ６３からの入力信号に基づいて、クラッチ３７が正規に切替わっているかどうかを判断し、もし、正規の状態にクラッチ３７が正規の状態に切替わっていないと判断したときには、運転を停止すると共に、操作パネルの表示やブザー音等により異常を報知するようになっている。
【００４６】
次に、上記構成の作用について述べる。上述のように、洗いやためすすぎの行程においては、図１の右半部及び図３に示すように、昇降機構３８によってクラッチ３７が上昇位置に位置され、ボス部３６と槽軸２４とが切離されるようになっている。このとき、クラッチ３７に設けられた永久磁石６２が、共回り防止装置３９に設けられた磁気センサ６３に近接し、磁気センサ６３からクラッチ３７が上昇位置に位置されている旨の検出信号が出力される。
【００４７】
ここで、制御装置は、磁気センサ６３からの検出信号が入力されていることを条件に、モータ７を正方向及び逆方向に交互に回転駆動するようになっており、これにて、ロータ３１の回転が撹拌軸２７ひいては撹拌体６にダイレクトに伝達され、前記撹拌体６が正逆回転されて回転槽５内に撹拌水流が生成される。また、このクラッチ３７の上昇位置では、クラッチ３７の嵌合部４５が共回り防止部４６に噛合って水槽３に回転不能に固定されるので、槽軸２４ひいては回転槽５が洗濯物や水流によっていわゆる共回りすることが防止されるのである。
【００４８】
これに対し、脱水や脱水すすぎの行程においては、図１の左半部に示すように、昇降機構３８によってクラッチ３７が下降位置に下降され、これにより、クラッチ３７の下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に係合し、もってボス部３６と槽軸２４とが連結されるのである。このとき、永久磁石６２は、磁気センサ６３から下方に離れるので、磁気センサ６３からの検出信号は制御装置に入力されなくなる。また、クラッチ３７が共回り防止部４６から離間し、嵌合が解かれるようになる。
【００４９】
そして、制御装置は、磁気センサ６３からの検出信号が入力されないことを条件に、モータ７を一方向に高速回転駆動するようになっており、これにて、ロータ３１の回転が撹拌軸２７及び槽軸２４の双方にダイレクトに伝達され、回転槽５が撹拌体６と一体的に高速回転されるのである。
【００５０】
このとき、ボス部３６の外径寸法Ｌ１が槽軸２４の外径寸法Ｌ２よりも大きく構成されているので、クラッチ３７（下部内セレーション部４１）とボス部３６（セレーション部４３）との間の上下方向の結合寸法が小さくても、クラッチ３７に過大な力が作用することなく、ボス部３６からの大きなトルクを槽軸２４に伝達することが可能となる。従って、クラッチ３７自体の上下方向の寸法を小さく抑えることができ、クラッチ３７の切替に必要な上下の移動量（ストローク）も小さく済ませることができる。
【００５１】
また、上記したクラッチ３７の下降位置では、図４に示すように、クラッチレバー４７の当接ピン５２がクラッチ３７のフランジ部３７ａの下面から離間するので、モータ７によりクラッチ３７が回転されているときには、当接ピン５２がクラッチ３７には接触しないので、それらの摺動に伴う摩耗や騒音を抑えることができるようになる。さらには、前記ボス部３６に、クラッチ３７の下降位置にて該クラッチ３７と突当たる緩衝部材５５を設けるようにしたので、クラッチ３７が切り替わる際のボス部３６への衝接音を低減することができると共に、摩耗等も少なく済ませることができるものである。
【００５２】
しかして、上記構成において、クラッチ３７が下降位置から上昇位置に切替わる際に、クラッチ３７が上昇する途中で、嵌合部４５の歯部４５ａと共回り防止部４６の歯部４６ａとが突当たり、うまく噛合わない状態が生ずる虞がある。ところが、本実施例では、図２に示すように、この途中位置にて、クラッチ３７の下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に一部結合され、且つ嵌合部４５の歯部４５ａが共回り防止部４６に一部嵌合する状態を有するので、ロータ３１ひいてはボス部３６を回転させることによりクラッチ３７を回転させて、その嵌合部４５の歯部４５ａの位置を変更させることが可能となり、ひいては正規の噛合い状態に修正することができる。
【００５３】
また、上記のように嵌合部４５の歯部４５ａと共回り防止部４６の歯部４６ａとが突当たり、うまく噛合わない状態において、歯部４５ａの傾斜面と歯部４６ａの傾斜面とが接触した状態でクラッチ３７が回転された場合でも、図７に示すように、それら傾斜面が、水平方向に対して４５度未満の角度で傾斜しており、例えば歯部４５ａの接触点Ｐにおいて、クラッチ３７に作用する回転力Ｆの、回転方向分力Ｆ´よりも下向きの分力Ｓの方が大きくなる（Ｓ＝Ｆ・ｔａｎα）ので、歯部４５ａが歯部４６ａから容易に下方に外れ、それら嵌合部４５の歯部４５ａ及び共回り防止部４６の歯部４６ａの破損等を未然に防止することができるのである。
【００５４】
このように本実施例によれば、円筒状のクラッチ３７を槽軸２４のセレーション部４２に沿って上下動可能に設け、昇降機構３８により上下動させて槽軸２４とボス部３６との連結，切離しを行なうようにしたので、簡単な構成でモータ７から回転槽５及び撹拌体６への回転伝達を切替えることができる。このとき、排水弁１０を駆動するためのギアドモータ１２を昇降機構３８の駆動源として兼用させるようにしたので、別途の駆動手段を不要として、より安価に済ませることができる。
【００５５】
そして、ボス部３６の外径寸法Ｌ１を槽軸２４の外径寸法Ｌ２よりも大きく構成したので、クラッチ３７とボス部３６との間の上下方向の結合寸法が小さくても、クラッチ３７に過大な力が作用することなく、ボス部３６から槽軸２４に大きなトルクを伝達することが可能となる。従って、クラッチ３７自体の上下方向の寸法を小さく抑えることができ、クラッチ３７の切替に必要な上下の移動量（ストローク）も小さく済ませることができた。また、特に本実施例における、共回り防止装置３９を上下方向にさほど大形化することなく配設することができたこととも併せ、回転伝達機構８全体の高さ寸法を小さく済ませることができるという優れた効果を得ることができるものである。
【００５６】
また、特に本実施例では、クラッチ３７の上昇位置にて該クラッチ３７の嵌合部が４５が共回り防止部４６に噛合って水槽３に固定されるようにしたので、洗いやためすすぎ時における槽軸２４ひいては回転槽５の共回りを確実に防止することができる。このとき、クラッチ３７の途中位置にて、その下部内セレーション部４１がボス部３６のセレーション部４３に一部結合され、且つ嵌合部４５が共回り防止部４６に一部嵌合する状態を設けたので、モータ７の回転により正規の噛合い状態に修正することが可能となり、また、歯部４５ａ及び歯部４６ａの傾斜面を水平方向に対して４５度未満の角度で傾斜する構成としたので、歯部４５ａ及び歯部４６ａの保護を図ることができるものである。
【００５７】
しかも、特に本実施例では、クラッチ３７の下降位置で、クラッチレバー４７の当接ピン５２がクラッチ３７から離間する構成としたので、クラッチ３７と当接ピン５２との間の摺動音の発生や摩耗を防止することができ、また、ボス部３６に緩衝部材５５を設けたことにより、クラッチ３７が切り替わる際のボス部３６への衝接音や摩耗を低減することができるといった利点も得ることができるものである。
【００５８】
さらに、本実施例では、クラッチ位置検出手段６１を設けるようにしたので、クラッチ３７の上昇位置及び下降位置の切替えを確実に検出することができ、異常な状態で運転が行なわれることが未然に防止され、クラッチ３７の切替動作の信頼性を高めることができる。モータ７をダイレクトドライブ方式のアウタロータ形モータから構成したので、軽量化、薄形化、騒音の減少、回転力の伝達ロスの減少を図り得る等のメリットも得ることができるものである。
【００５９】
図１２は、本発明の他の実施例（請求項２に対応）を示している。この実施例が上記実施例と異なる点は、クラッチ７１及びボス部７２の構成にある。即ち、内周面が均一の内径の円筒状をなし、その内周部には、上下方向全体に渡って、槽軸２４のセレーション部４２に沿って摺動する係合部たる内セレーション部７３が形成されている。そして、クラッチ７１の外周部の下半部には、外歯部たる外セレーション部７４が形成されている。
【００６０】
一方、前記ボス部７２には、その外周部上端から上方に立上がる円筒部７２ａが一体に設けられており、その円筒部７２ａの内周面には、前記クラッチ７１の外セレーション部７４が噛合う内歯部（結合部）たるセレーション部７５が形成されている。この場合も、ボス部７２の結合部つまりセレーション部７５の径寸法Ｌ３は、槽軸２４（セレーション部４２）の外径寸法Ｌ２よりも大きく構成されている。
【００６１】
かかる構成においては、クラッチ７１の内周部の内セレーション部７３は、常に槽軸２４のセレーション部４２に係合し、クラッチ７１は槽軸２４に対し上下方向に摺動可能且つ一体回転するように設けられる。そして、クラッチ３７が図の左半部に示す下降位置にあるときには、外セレーション部７４がボス部７２のセレーション部７５に係合し、もってボス部７２ひいては撹拌軸２７と槽軸２４とを一体的に回転するように連結するようになっている。これに対し、クラッチ７１が図の右半部に示す上昇位置にあるときには、ボス部３６から切離され、もって撹拌軸２７のみが回転駆動されるようになっている。
【００６２】
これによれば、上記実施例と同様に、簡単な構成でモータ７から回転槽５及び撹拌体６への回転伝達を切替えることができ、クラッチ７１に過大な力が作用することなく、ボス部７２から槽軸２４に大きなトルクを伝達することが可能となる。このとき、クラッチ７１の内周部に形成される内セレーション部７３と、外周部に形成される外セレーション部７４とを上下方向にラップするように設けることができるので、クラッチ７１を上下方向に小さくしながらも、内セレーション部７３のセレーション部４２に対する上下方向の係合長さを十分に確保すると共に、外セレーション部７４のボス部７２のセレーション部７５に対する上下方向の係合長さを十分に確保することが可能となる。この結果、クラッチ７１の高さ寸法の一層の小形化を図ることができるものである。
【００６３】
尚、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、例えばクラッチ位置検出手段としては、光センサやマイクロスイッチ等を用いることも可能であり、また、昇降手段の構成としても種々の変形が可能であり、さらにはクラッチを昇降させる駆動源を別途に設けても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【００６４】
【発明の効果】
以上の説明にて明らかなように、本発明の脱水兼用洗濯機によれば、モータから回転槽及び撹拌体への回転伝達のための構造の簡単化を図ることができると共に、それらの切替を行なう機構部の高さ寸法を小さく済ませることができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、中心線を挟んでクラッチの下降位置（左側）と上昇位置（右側）とを同時に示す回転伝達機構部分の縦断面図
【図２】クラッチの途中位置における回転伝達機構部分の縦断面図
【図３】モータ及び回転伝達機構部分の縦断面図
【図４】クラッチの下降位置におけるクラッチレバーとの関係を示す側面図
【図５】モータ及びクラッチ部分の分解斜視図
【図６】クラッチの縦断面図
【図７】嵌合部の１個の歯部を示す拡大図
【図８】クラッチレバーの上下反転した状態の斜視図
【図９】脱水運転時におけるクラッチレバーの斜面部と操作レバーの斜面部との関係を示す縦断背面図
【図１０】ギアドモータと操作レバーとの関係を示すもので、排水弁の閉塞状態（ａ）及び開放状態（ｂ）の底面図
【図１１】洗濯機の全体構成を概略的に示す縦断側面図
【図１２】本発明の他の実施例を示すもので、中心線を挟んでクラッチの下降位置（左側）と上昇位置（右側）とを同時に示すクラッチ部分の拡大縦断面図
【符号の説明】
図面中、１は本体、３は水槽、５は回転槽、６は撹拌体、７はモータ、８は回転伝達機構、１０は排水弁、１２はギアドモータ、１９は中空ハウジング、２１は下フレーム、２２，２３は軸受、２４は槽軸、２７は撹拌軸、３０はステータ、３１はロータ、３６，７２はボス部、３７，７１はクラッチ、３７ａはフランジ部、３８は昇降機構、３９は共回り防止装置、４０は上部内セレーション部（係合部）、４１は下部内セレーション部、４２はセレーション部（摺動案内部）、４３はセレーション部（結合部）、４４はコイルばね、４５は嵌合部、４５ａは歯部、４６は共回り防止部、４６ａは歯部、４７はクラッチレバー、４８は支持部、４９は操作レバー、５０は引張りばね、５１は斜面部、５２は当接ピン（作動部）、５５は緩衝部材、５８は斜面部、６１はクラッチ位置検出手段、６２は永久磁石、６３は磁気センサ、７２ａは円筒部、７３は内セレーション部（係合部）、７４は外セレーション部（外歯部）、７５はセレーション部（内歯部）を示す。

Claims

水槽内に回転自在に設けられた回転槽と、
この回転槽内の底部に設けられた撹拌体と、
前記水槽の外底部に設けられたモータと、
上端が前記回転槽に連結され下端側が前記水槽の外底部まで延びる中空状の槽軸と、
前記モータのロータの中心部に前記槽軸の下部に位置して設けられ、上部に前記槽軸の径寸法よりも大きい径寸法の結合部を有するボス部と、
前記槽軸の中空部内を上下に貫通するように設けられ、上端が前記撹拌体に連結され、下端が前記ボス部に連結された撹拌軸と、
前記槽軸の下端側外周部に上下方向に延びて設けられた摺動案内部と、
内周部全周に前記摺動案内部に沿って摺動する係合部を有する円筒状をなし、前記槽軸の下端部外周に上下動自在に嵌挿され、下降位置にて下部が前記ボス部の結合部に結合されて該槽軸とボス部とを連結し、上昇位置にて前記ボス部から切離されるクラッチと、
このクラッチを上下動させる昇降手段と、
前記クラッチの上端部に設けられフランジ部の外周部上面に歯部を有した嵌合部と、
前記水槽の外底部に設けられ前記クラッチの上昇位置にて前記嵌合部に噛合う歯部を有し該クラッチを回転不能とさせる共回り防止部とを具備すると共に、
前記共回り防止部は、前記槽軸を支持する軸受部の外周に位置して設けられていることを特徴とする脱水兼用洗濯機。
結合部は、ボス部の外周部上端から上方に延びる円筒部の内周面に形成された内歯部からなり、この内歯部にクラッチの外周部下部に設けられた外歯部が噛み合うように構成されていることを特徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
クラッチは、上昇位置と下降位置との途中の位置において、ボス部の結合部に一部結合され且つ嵌合部が共回り防止部に一部嵌合する状態を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の脱水兼用洗濯機。
嵌合部の歯部及び共回り防止部の歯部の先端部には、水平方向に対して４５度未満の角度で傾斜する傾斜面を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の脱水兼用洗濯機。
昇降手段は、クラッチに係止して上下動させる作動部を有するクラッチレバーを備え、前記クラッチの下降位置にて前記クラッチレバーの作動部が該クラッチから離間するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の脱水兼用洗濯機。
ボス部には、クラッチの下降位置にて該クラッチと突当たる部分に位置して緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の脱水兼用洗濯機。