JP4083150B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯機用動力伝達装置に関し、さらに詳細には、洗濯軸の回転数検出のためのマグネットが定位置から外れるのを防止できる洗濯機に関する。

一般に、洗濯機は、水槽の内部に設置される回転槽とパルセーターが選択的に回転しつつ洗い行程、すすぎ行程、脱水行程を経て洗濯を行う装置のことをいう。

かかる洗濯機は、本体内に、洗濯水を収容する水槽と、該水槽内に回転可能に設置される回転槽が備えられており、回転槽の内部には洗濯水と洗濯物を攪拌するパルセーターが設置されている。

また、水槽の下部には、回転槽とパルセーターを駆動させるための駆動モータと、ベルトを介して伝達された駆動モータの回転力を回転槽とパルセーターに選択的に伝達する動力伝達装置が備えられている。

動力伝達装置は、駆動モータの回転力をパルセーターに伝達する洗濯軸と、駆動モータの回転力を回転槽に伝達する脱水軸が備えられており、洗濯軸と脱水軸との間の動力を制御し脱水軸を選択的に回転させるクラッチ装置が備えられている。

また、動力伝達装置には、駆動モータから回転力が伝えられるように洗濯軸の下端に軸プーリが設置されており、軸プーリに隣接した箇所にはプーリと共に回転するマグネットと、マグネットから発生した磁場の変化を感知して第１洗濯軸の回転数をチェックする磁気センサーと備えられている。

しかしながら、かかる従来の洗濯機において動力伝達装置に備えられたマグネットは、接着剤などで固着されて洗濯軸と共に回転する仕組みとなっているが、このように接着によりマグネットを固定する場合、洗濯機の使用によるマグネットの振動が長期に亘って伝えられると接着剤の接着力が弱まり、マグネットが定位置から外れることにつながる問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、長期使用にもかかわらずマグネットが定位置から外れるのを防止できる洗濯機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明に係る洗濯機は、回転力を生じさせる駆動モータと、前記駆動モータにより回転する洗濯軸と、前記駆動モータからの回転力を前記洗濯軸に伝えるベルト及び軸プーリと、前記軸プーリと共に回転するように前記軸プーリに設置されるマグネットと、一端は前記軸プーリに設置され、他端は前記マグネットに設置されて前記マグネットを前記軸プーリに固定させる固定部材とを備え、
前記軸プーリは、この軸プーリを軸方向に貫通する貫通穴が開けられ、前記固定部材は、前記マグネットと係合するようにその一端に設けられた第１係止部と、前記貫通穴を貫通して前記軸プーリの貫通穴の隣接部と係合するようにその他端に設けられた第２係止部とを含み、前記マグネットの内周側には前記第１係止部が係合される安着溝が形成され、
前記第１係止部は、前記固定部材の外周面から突設され、前記第２係止部は、前記固定部材の中心側に向かって延設される、
ことを特徴とする。

また、前記マグネットの回転によって前記マグネットから発生する磁場の変化を感知することによって前記軸プーリの回転数を検出する磁気センサーをさらに備えることを特徴とする。

また、前記マグネットと前記固定部材は、前記洗濯軸がそれらを貫通できるように各々環状に形成されることを特徴とする。

また、前記第２係止部は、弾性変形可能な材質から形成され、弾性変形しつつ前記貫通穴を貫通した後復元されて前記軸プーリの前記貫通穴の隣接部に支持されることを特徴とする。

前記マグネットは、回転するさい磁場が変わるように円周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に配されることを特徴とする。

上述した如く、本発明に係る洗濯機は、洗濯軸の回転数検出のためのマグネットが固定部材を介して軸プーリに嵌合されるので、洗濯機の使用に伴う振動が長期間伝えられてもマグネットが定位置から外れるのを防ぐことができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照符号及び番号を共通使用するものとする。

図１に示すように、本発明に係る洗濯機は、本体１０の内部に設置されて洗濯水を収容する水槽１１と、水槽１１の内部に回転可能に設置される回転槽１２と、を備える。水槽１１は、本体１０の内側上部に垂設される懸架装置１３により下側の外面が支持され、水槽１１の上部には、水槽１１内への洗濯水の供給のために給水管１４ａ及び給水弁１４ｂなどから構成された給水装置１４が設けられ、水槽１１の下部には、水槽１１内の洗濯水の外部への排出のために排水管１５ａ、排水弁１５ｂ、排水モータ(図示せず)などから構成された排水装置１５が設けられる。

回転槽１２の内部には交互に正回転と逆回転をしつつ洗濯水流を形成するパルセーター１６が設けられ、水槽１１の下面外側には、回転槽１２とパルセーター１６を回転させるための駆動装置が設けられる。駆動装置は、電源の印加により回転力を生じさせる駆動モータ１７と、駆動モータ１７の回転力をパルセーター１６と回転槽１２に同時または選択的に伝達できるようにする動力伝達装置２０と、駆動モータ１７と動力伝達装置２０との間に連結されて駆動モータ１７からの動力を動力伝達装置２０に伝えるベルト１８とを含む。

動力伝達装置２０は、図２及び図３に示すように、駆動モータ１７の回転力をパルセーター１６に伝達するように下部及び上部に垂直して配置された第１洗濯軸２１及び第２洗濯軸２２を備え、これら洗濯軸２１、２２の外面に回転可能に設置されて回転槽１２を回転させる中空の脱水軸２３ａ、２３ｂを備える。また、脱水軸２３ａ、２３ｂの途中には回転槽１２の制動のために円筒形状のブレーキドラム２４が脱水軸２３ａ、２３ｂと共に回転するように構成され、ブレーキドラム２４の外面には、ブレーキドラム２４と共に制動装置をなすブレーキバンド２５が設けられる。ここで、駆動モータ１７と第１洗濯軸２１には、ベルト１８を介して駆動モータ１７の回転力が第１洗濯軸２１に伝えられるように各々プーリ１７ａ、２１ａが設けられ、駆動モータ１７側に設けられたプーリをモータプーリ１７ａといい、第１洗濯軸２１に設けられたプーリを軸プーリ２１ａという。

また、動力伝達装置２０は、第１洗濯軸２１に伝えられた回転力を減速して第２洗濯軸２２に伝達するようにブレーキドラム２４内に組み込まれた遊星歯車減速装置４０、脱水軸２３ｂの下端に設置されて第１洗濯軸２１と脱水軸２３ｂとの間の動力伝達を制御するクラッチ装置５０、そしてこれらを支持する構成であり、脱水軸２３ａ、２３ｂを回動可能に支持し、水槽１１の下部に結合されるハウジング２７ａ、２７ｂを含む。そして、両ハウジング２７ａ、２７ｂの側方にはクラッチ装置５０を動作させるべく支持ピン２８に回動可能に結合されたブレーキレバー２９とクラッチレバー３０が備えられるが、これらは排水弁１５ｂを開く排水モータ(図示せず)の動作と連動するように構成される。

ハウジング２７ａ、２７ｂは、水槽１１の下部に結合される上部ハウジング２７ａと、ブレーキドラム２４の周りを囲むように構成され、上端が上部ハウジング２７ａに結合された下部ハウジング２７ｂとに区別される。脱水軸はブレーキドラム２４の上部に位置し、上端が水槽１１の内部に延在して回転槽１２と結合される上部脱水軸２３ａと、ブレーキドラム２４の下部に位置する下部脱水軸２３ｂとに区別され、これらは各々軸受３１を介在して上部ハウジング２７ａと下部ハウジング２７ｂに回動可能に支持される。第１洗濯軸２１と第２洗濯軸２２は複数のオイレス軸受３２を介在して各々下部脱水軸２３ｂと上部脱水軸２３ａ内に回動可能に支持される。

ここで、第１洗濯軸２１は、下端が駆動モータ１７から動力が伝えられるように軸プーリ２１ａに固定され、上端がブレーキドラム２４内に延在する。また、第２洗濯軸２２は、下端がブレーキドラム２４内に延在し、上端が回転槽１２の内部に延在して上記のパルセーター１６と結合される。

ブレーキドラム２４内の遊星歯車減速装置４０は、第１洗濯軸２１の上端に設けられた太陽歯車４１、太陽歯車４１の周りに配された複数の遊星歯車４２、ブレーキドラム２４の内面に設けられた内接歯車４３、そして第２洗濯軸２２の下端に結合されるキャリア４４を含む。ここで、複数の遊星歯車４２は、一側が太陽歯車４１と噛合い、他側が内接歯車４３と噛合った状態となり、各遊星歯車４２を支持する遊星歯車軸４５が
キャリア４４に固定されて太陽歯車４１の周りを回転するように構成される。このような構成は、ブレーキドラム２４が停止した状態で第１洗濯軸２１が回転するとき、複数の遊星歯車４２が自分の中心軸上で太陽歯車４１と共に回転しつつ内接歯車４３に沿って回転するようにしたものであり、また、遊星歯車４２が太陽歯車４１の周りを回転するとき、遊星歯車軸４５を介して結合されたキャリア４４が遊星歯車４２の回転速度で回転しつつ第２洗濯軸２２を減速回転させるようにしたものである。

下部脱水軸２３ｂと第１洗濯軸２１との間の動力伝達を制御するクラッチ装置５０は、下部脱水軸２３ｂの外径と同径をもって下部脱水軸２３ｂの下部に隣接して設けられ、第１洗濯軸２１の外面に固定される伝達部材５１と、下部脱水軸２３ｂの外面と伝達部材５１の外面を巻き取るように設けられたコイル形態のクラッチばね５３と、を備える。また、クラッチばね５３の外面には、これを締め付けたり緩めたりして動力伝達を制御する円筒形のスリーブ５４が設けられる。ここで、クラッチばね５３は、上部が脱水軸２３ｂに固定され、下部の一端がスリーブ５４の内面と結合され、よって、スリーブ５４の回動によって伝達部材５１を締め付けたり緩めたりするような構成となっている。そして、スリーブ５４はクラッチレバー３０の動作によって回動するように構成される。

また、本発明に係る洗濯機には洗濯軸の回転数を検出する回転数検出装置６０が備えられる。

回転数検出装置６０は、第１洗濯軸２１と共に回転しつつ磁場を生じさせるマグネット６１と、マグネット６１から生じた磁場の変化に応じて第１洗濯軸２１の回転数を検出する磁気センサー６２と、マグネット６１を軸プーリ２１ａに固設するための固定部材６３とを含む。

マグネット６１は、軸プーリ２１ａに固設され、第１洗濯軸２１が貫通して軸プーリ２１ａに設置され得るように環状で形成されるもので、Ｎ極とＳ極が円周方向に沿って交互に配されることによって回転によって磁気センサー６２が感知する磁場が変わるように構成されている。

また、固定部材６３を介してマグネット６１を軸プーリ２１ａに設置させるべく軸プーリ２１ａには軸プーリ２１ａを軸方向に貫く貫通穴２１ｂが多数開けられるし、固定部材６３は、一端にその外周面から突出してマグネット６１と係合される第１係止部６３ａが設けられ、他端には、中心側に向かって延設され、弾性変形して貫通穴２１ｂを通過した後には復元されつつ貫通穴２１ｂの隣接部に支持される第２係止部６３ｂが設けられる。ここで、マグネット６１にはその内周面に第１係止部６３ａが安着する安着溝６１ａが凹設され、安着溝６１ａに第１係止部６３ａが係合される。

磁気センサー６２は、下部ハウジング２７ｂの一側に取り付けられるもので、下方に延設されてその先端がマグネット６１の外周面に触れつつマグネット６１の回転による磁場の変化を測定できるようになっている。特に、本実施例では磁気センサー６２にホール効果(hall effect)を利用したホールセンサーを使用する。

次に、上記のように構成された本発明に係る洗濯機の動作及び作用効果について説明する。

洗い行程のさい、水槽１１の下部に設置された排水弁１５ｂは閉じ状態をそのまま保持する。また、ブレーキレバー２９と連動するクラッチレバー３０は、支持ピン２８に結合されたコイルばね２８ａを通じて一側に回動した状態を保持し、これにより、ブレーキバンド２５が引っ張られてブレーキドラム２４の回転が制限された状態となるし、クラッチレバー３０により回転するスリーブ５４がクラッチばね５３を緩めることから脱水軸２３ｂと伝達部材５１間の動力伝達が解除された状態を保つ。

この状態で駆動モータ１７が動作し第１洗濯軸２１が回転すると、ブレーキドラム２４内の遊星歯車４２が第１洗濯軸２１の太陽歯車４１と噛み合って回転する。このとき遊星歯車４２は、ブレーキドラム２４の内面に設けられた内接歯車４３が停止した状態であるがために自分の回転軸上で回転するとともに陽歯車４１の周りを回転し、また、遊星歯車４２が太陽歯車４１の周りを回転することに伴ってキャリア４４が回転し、これにより、第２洗濯軸２２は減速された状態で回転する。そして、回転槽１２内のパルセーター１６は第２洗濯軸２２と繋がっているため低速で回転しつつ洗濯水と洗濯物を撹拌する。すなわち、このときには洗濯軸２１、２２のみ回転し、よって、回転槽１２が停止した状態でパルセーター１６のみ回転しつつ洗い行程を行う。

洗い行程が終了すると、数回の給水と排水過程を行うすすぎ行程を行い、すすぎ行程が終了すると脱水行程を行う。このときの水槽１１の排水は、排水モータ(図示せず)の動作で排水弁１５ｂが開きながら行われる。この排水動作時には、排水モータ(図示せず)の動作と連動するブレーキレバー２９及びクラッチレバー３０が引っ張られることからブレーキバンド２５が解除され、これにより、ブレーキドラム２４の制動が解除される。また、このときには、クラッチレバー３０の回動によりスリーブ５４の拘束が解除されるため、クラッチばね５３の弾性によりスリーブ５４が回転しつつ初期状態に復元され、クラッチばね５３が伝達部材５１の外面を締め付ける。すなわち、第１洗濯軸２１と共に回転する伝達部材５１がクラッチばね５３を介して下部脱水軸２３ｂと連結される。

この状態で、駆動モータ１７が回転すると、第１洗濯軸２１と共に脱水軸２３ｂが回転をすることから脱水軸２３ａ、２３ｂと洗濯軸２１、２２が同時に回転し、これらと連結されたパルセーター１６と回転槽１２が同時に回転しつつ脱水行程を行う。すなわち、このときは太陽歯車４１とブレーキドラム２４が同じ速度で回転し、遊星歯車４２が自分の回転軸上での回転は止め、単に歯車４１の周りを回転する結果、第２洗濯軸２２と脱水軸２３ａが同じ速度で回転するのである。

脱水行程の終了に当たっては排水モータ(図示せず)の動作でクラッチレバー３０が解除される。このとき、再びクラッチレバー３０の回動でブレーキバンド２５が締め付けられつつブレーキドラム２４の制動がなされ、クラッチばね５３が緩みつつ脱水軸２３ｂへの動力伝達が解除される。

このような洗濯機の動作によって駆動モータ１７の回転力が第１洗濯軸２１に伝達される過程において持続して振動がマグネット６１に伝達されても、第１係止部６３ａがマグネット６１の安着溝６１ａに安着され、第２係止部６３ｂが貫通穴２１ｂを貫通して軸プーリ２１ａの貫通穴２１ｂの隣接部に係合される固定部材６３により、マグネット６１は軸プーリ２１ａに固定された状態を保持し、定位置から外れなくなる。

本発明の一実施例による洗濯機の全体的な構成を示す断面図である。 図１に示した洗濯機の動力伝達装置及び回転数検出装置の構成を示す断面図である。 図２に示した洗濯機の回転数検出装置の分解斜視図である。

符号の説明

１０ 本体
１１ 水槽
１２ 回転槽
１３ 懸架装置
１４ 給水装置
１４ａ 給水管
１４ｂ 給水弁
１５
１５ａ 排水管
１５ｂ 排水弁
１６ パルセーター
１７ 駆動モータ
１７ａ、２１ａ プーリ
１８ ベルト
２０ 動力伝達装置
２１ 第１洗濯軸
２１ｂ 貫通穴
２２ 第２洗濯軸
２３ａ 上部脱水軸
２３ｂ 下部脱水軸
２４ ブレーキドラム
２５ ブレーキバンド
２７ａ 上部ハウジング
２７ｂ 下部ハウジング
２８ 支持ピン
２９ ブレーキレバー
３０ クラッチレバー
３１ 軸受
３２ オイレス軸受
４０ 遊星歯車減速装置
４１ 太陽歯車
４２ 遊星歯車
４３ 内接歯車
４４ キャリア
４５ 遊星歯車軸
５０ クラッチ装置
５１ 伝達部材
５３ クラッチばね
５４ スリーブ
６０ 回転数検出装置
６１ マグネット
６１ａ 安着溝
６２ 磁気センサー
６３ 固定部材
６３ａ 第１係止部
６３ｂ 第２係止部

Claims (10)

1. 回転力を生じさせる駆動モータと、
   前記駆動モータにより回転する洗濯軸と、
   前記駆動モータからの回転力を前記洗濯軸に伝えるベルト及び軸プーリと、
   前記軸プーリと共に回転するように前記軸プーリに設置されるマグネットと、
   一端は前記軸プーリに設置され、他端は前記マグネットに設置されて前記マグネットを前記軸プーリに固定させる固定部材とを備え、
   前記軸プーリは、この軸プーリを軸方向に貫通する貫通穴が開けられ、
   前記固定部材は、前記マグネットと係合するようにその一端に設けられた第１係止部と、前記貫通穴を貫通して前記軸プーリの貫通穴の隣接部と係合するようにその他端に設けられた第２係止部とを含み、
   前記マグネットの内周側には前記第１係止部が係合される安着溝が形成され、
   前記第１係止部は、前記固定部材の外周面から突設され、前記第２係止部は、前記固定部材の中心側に向かって延設される、
   ことを特徴とする洗濯機。
2. 前記マグネットの回転によって前記マグネットから発生する磁場の変化を感知することによって前記軸プーリの回転数を検出する磁気センサーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記マグネットと前記固定部材は、前記洗濯軸がそれらを貫通できるように各々環状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
4. 前記第２係止部は、弾性変形可能な材質から形成され、弾性変形しつつ前記貫通穴を貫通した後復元されて前記軸プーリの前記貫通穴の隣接部に支持されることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
5. 前記マグネットは、回転するさい磁場が変わるように円周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に配されることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
6. 洗濯軸と、回転力を前記洗濯軸に伝達して前記洗濯軸を回転させる軸プーリとを含み、
   洗濯機を動作させる駆動装置と、マグネットと、該マグネットを軸プーリに固定して前記軸プーリから前記マグネットが外れるのを防ぐ固定部材とを含み、
   前記軸プーリは、この軸プーリを軸方向に貫通する貫通穴が開けられ、
   前記固定部材は、前記マグネットと係合するようにその一端に設けられた第１係止部と、前記軸プーリの貫通穴を貫通して前記軸プーリに支持されるようにその他端に設けられた第２係止部とを含み、
   前記マグネットは、内周面に前記第１係止部が係合される安着溝が凹設された、
   前記洗濯軸の回転数を検出する回転数検出装置を備えることを特徴とする洗濯機。
7. 前記マグネット及び前記固定部材は、これらを前記洗濯軸が貫通するように円筒形状に形成されたことを特徴とする請求項６に記載の洗濯機。
8. 前記回転数検出装置は、前記マグネットの回転により生じた磁場の変化を感知して前記洗濯軸の回転数を検出する磁気センサーをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の洗濯機。
9. 前記第２係止部は、弾性変形可能な材質から形成され、弾性変形しつつ前記貫通穴を貫通した後復元されて前記貫通穴の隣接部に支持されることを特徴とする請求項６に記載の洗濯機。
10. 前記マグネットは、回転するさい磁場が変わるように円周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に配されることを特徴とする請求項８に記載の洗濯機。
    

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