JP4162476B2 - 槽蓋用ロック装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、誘導電流による磁気作用を利用した誘導リング式動力伝達装置を用いて構成される、洗濯機等における槽蓋用ロック装置に関するものである 。
【０００２】
【背景技術】
従来から、例えば全自動洗濯機の洗濯兼脱水槽は、脱水時等に高速回転するようになっていることから、脱水終了直後に洗濯兼脱水槽の槽蓋を開操作すると洗濯兼脱水槽が未だ回転している場合があり、かかる状態下で、誤って腕等を洗濯兼脱水槽の中に入れてしまうと、腕が洗濯物に絡まる等して事故が起こるおそれがあった。
【０００３】
そこで、このような問題に対処するために、例えば、ソレノイドへの通電によって駆動変位せしめられる作動体を利用して、洗濯兼脱水槽の回転作動時に槽蓋を開操作不能なロック状態とするロック装置を採用することが考えられる。ところが、かかるロック装置では、ソレノイドへの通電を遮断すると直ちに槽蓋のロック状態が解除されることから、停電やコンセント抜け等が原因で洗濯機が脱水作動中に停止した場合には、洗濯兼脱水槽の回転が停止していないにも拘わらずロック状態が解除されて槽蓋の開操作が可能となってしまい、前述の如き腕の洗濯兼脱水機への挿入による事故発生のおそれがあるという不具合があった。
【０００４】
また、特許文献１には、ソレノイドへの通電によって動作する作動体を利用して槽蓋を開操作不能なロック状態とすると共に、その後ソレノイドへの通電が遮断されても、かかるロック状態が維持されるようにした構造のソレノイド式のロック装置が提案されている。しかしながら、かかるロック装置においては、ソレノイドへの通電が遮断されてロック状態に維持された場合に、再度、ソレノイドへ通電しなければロック状態を解除することが出来ないようになっていることから、例えば、脱水時に停電等が発生すると、ロック装置によって槽蓋が開操作不能な状態に維持されているために、停電が復旧しない限りロック状態が解除されず、洗濯物を取り出すことが出来ないという問題があった。
【０００５】
なお、このような問題に鑑み、例えば、作動体を槽蓋をロック解除せしめるアンロック位置に向かって付勢して該アンロック位置に弾性的に保持せしめる付勢手段を設けると共に、電気モータの駆動力を作動体に伝達せしめて該付勢手段による付勢力に抗してロック位置に向かう方向に駆動力を伝達する駆動力伝達手段を設け、更に、離隔して対向配置した誘導用永久磁石と誘導リングを駆動力伝達手段による伝達経路上に配設し、それら誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用（磁気誘導）によって電気モータの駆動力を作動体に伝達せしめて、該作動体を付勢手段による付勢力に抗してロック位置に保持せしめるようにしたロック装置が考えられる。このようなロック装置によれば、作動体がロック位置に保持された状態下で電気モータの駆動が停止されると、付勢手段の付勢力によって作動体がアンロック位置に向かって返戻作動せしめられることとなるが、その際、誘導用永久磁石と誘導リングの間の誘導電流による磁気ダンパ作用に基づく作動抵抗力が駆動力伝達手段を介して作動体に及ぼされて、作動体が時間的に緩やかに返戻作動せしめられることとなり、電気モータの駆動停止から時間的に遅れて作動体による槽蓋のロック状態が解除されることとなる。従って、例えば電気モータが駆動停止して洗濯兼脱水槽の回転が略停止する程度の所定時間だけ、槽蓋を開操作不能にして、その後開蓋することが出来るのであり、それによって、回転中の洗濯兼脱水槽の中に誤って腕を入れること等に起因する事故を防止することが出来ると共に、停電時等にも洗濯兼脱水槽の回転が略停止した後には速やかに開蓋して洗濯物を取り出すことが出来るようになる。
【０００６】
ところが、このようなロック装置においては、適用される各種の洗濯機の構造や使用条件等に応じて槽蓋のロック状態からアンロック状態に至る時間を設定変更する場合に、駆動力伝達手段を構成する歯車等を交換してギヤ比を変更設定することによって対応しなければならず、その対応が面倒であるという問題があったのである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２１７５３２号公報
【０００８】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気誘導に伴う誘導リングの発生力が簡単な構造をもって容易に調整され得て駆動力の効率化および製造コストの低減化が両立して高度に達成され得る、新規な構造の誘導リング式動力伝達装置を用いることにより、洗濯機等に設けられた槽蓋のロック状態とアンロック状態の設定条件が有利に変更設定され得る新規な構造の洗濯機等における槽蓋用ロック装置を提供することにある。
【０００９】
【００１０】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
すなわち、本発明の第一の態様は、洗濯機等の回転槽を備えた装置本体に装着されて、該回転槽の開口部に配設された槽蓋を開操作不能に係止せしめ得る槽蓋用ロック装置であって、前記装置本体に対して変位可能に支持されて、前記槽蓋に対して係止されることにより該槽蓋の開操作を阻止せしめるロック位置と、該槽蓋に対する係止が解除されて該槽蓋の開操作を許容するアンロック位置とをとり得る係止ピンと、該係止ピンを前記アンロック位置に向かって付勢して、該アンロック位置に弾性的に保持せしめる付勢手段と、ロータにモータ用永久磁石を設けると共に、ステータに設けたコイルへの通電によって該モータ用永久磁石に対して回転駆動力が及ぼされることにより、一方向に連続して回転作動せしめられる電気モータと、該電気モータによる回転力を前記係止ピンに伝達せしめて、該係止ピンに対して前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック位置に向かう方向に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記電気モータの回転駆動力を被駆動部材としての前記係止ピンに伝達する伝達経路上において、前記モータ用永久磁石を誘導用永久磁石として利用すると共に、該誘導用永久磁石の径方向外方に誘導リングを配設して、該誘導用永久磁石と該誘導リングを相互に離隔して対向するように同一の回転中心軸上でそれぞれ回転可能に配置せしめ、該誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着して、該電気モータの通電時には該誘導用永久磁石と該誘導リングの間での磁気誘導により該電気モータにおける該誘導用永久磁石の回転駆動力を該誘導リングを介して該係止ピンに伝達せしめて、該係止ピンを前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック位置に保持せしめる一方、該電気モータの通電停止時には該付勢手段による付勢力により逆方向の回転駆動力が該誘導リングに伝達せしめられると共に、該誘導リングと該誘導用永久磁石との間で磁気誘導による回転抵抗力が生じることにより、該係止ピンが逆方向の回転駆動力に従って緩やかに前記アンロック位置へ返戻作動せしめられるようにした誘導リング式動力伝達装置とを、有することを、特徴とする。
【００１２】
このような本態様に従う構造とされた槽蓋用ロック装置における誘導リング式動力伝達装置においては、電気モータに通電することにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用によって誘導用永久磁石と誘導リングが非接触につれ回りして、回転駆動力が被駆動部材に伝達される。
【００１３】
そこにおいて、本態様では、導電体からなる誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材が固着されていることにより、誘導リングに作用する有効磁束が大きく確保されて、誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用が一層効果的に発揮される。それ故、誘導用永久磁石と誘導リングの間での回転力の伝達効率が向上され得るのであり、それによって、回転駆動力の高効率化、ひいてはエネルギコストの削減が簡単な構造をもって有利に図られ得る。
【００１４】
しかも、本態様においては、補強部材の形状や大きさ、材質等を適宜に設定変更することにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用による回転力の伝達効率を容易に調整することが可能となる。また、補強部材の形状や大きさ、材質等を調整することにより、電気モータが停止せしめられた際に被駆動部材に対して及ぼされる磁気ダンパ作用の大きさも、同様にして、容易に調整することが出来るのである。
【００１５】
なお、本態様においては、誘導用永久磁石や誘導リングの構造や大きさ、形状等は特に限定されるものではない。また、例えば電気モータと被駆動部材の伝達経路上に歯車機構等の減速手段を設けることも可能である。また、電気モータとしては、各種のものが採用可能であるが、電気モータが停止した際の被駆動部材に対する磁気ダンパ作用を有利に得るためには、大きなディテントトルクが生ぜしめられるものが望ましく、例えば、同期モータや誘導モータが好適に採用される。また、誘導リングは、充分な機械的強度を備えた非磁性の導電体であれば良く、例えば、チタン(Ti)やバナジウム(V) 、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)等の常磁性体や、銅(Cu)等の反磁性体等を用いることが可能である。また、補強部材には、例えば鉄(Fe)やニッケル(Ni)、コバルト(Co)等の強磁性体が好適に用いられ得る。更に、補強部材の形状や大きさ等は、特に限定されるものでないが、望ましくは、厚さ寸法や幅寸法等が大きいものが採用され得る。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
また、本態様に従う構造とされた槽蓋用ロック装置においては、洗濯機の脱水作動等に際して、電気モータに通電することにより、電気モータの回転力が駆動力伝達手段や誘導リング式動力伝達装置を介して係止ピンに及ぼされて該係止ピンがロック位置に移動および保持せしめられることとなり、以て、槽蓋が開操作不能に保持され得る。また一方、かかる係止ピンがロック位置に保持された状態下で、電気モータへの通電が中止されると、付勢手段の付勢力によって係止ピンがアンロック位置に向かって返戻作動せしめられることとなる。その際、係止ピンの返戻作動に伴う駆動力が該係止ピンの側から入力されて電気モータの側に向かって逆向きに伝達されることとなり、駆動力伝達手段に作動抵抗力が発生すると共に、駆動力伝達手段の伝達経路上に配された誘導リング式動力伝達装置が逆向きに作動せしめられて、誘導用永久磁石と誘導リングが相対回転されると共にそれら誘導用永久磁石と誘導リングの間に生ぜしめられる磁気誘導の作用によりかかる相対的な回転速度に応じた抵抗力が発生することとなり、その結果、係止ピンの返戻作動に伴い駆動力伝達手段の作動抵抗力と誘導用永久磁石と誘導リングの回転抵抗力が係止ピンに及ぼされて、係止ピンが時間的に緩やかに返戻作動せしめられることとなり、電気モータへの通電の中止から時間的に適当な遅れをもって係止ピンによるロック状態が解除されることとなる。
【００１９】
そこにおいて、特に本態様では、誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着した誘導リング式動力伝達装置を用いたことにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気作用による吸引力が向上されて、誘導用永久磁石と誘導リングの間での磁気誘導による回転力の高効率化が図られることから、電気モータに通電した際に、係止ピンがロック位置に変位する速度が大きくされ得るのであり、それによって、回転槽が回転駆動されると直ちに槽蓋のロック状態が保持され得るようにすることが可能となり、安全性が有利に向上され得るのである。
【００２０】
しかも、本態様では、誘導リングに固着される補強部材の大きさや形状、材質等を適宜に設定変更することにより、電気モータに通電した際の誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気誘導に伴う回転力や、電気モータに通電を中止した後の誘導用永久磁石と誘導リングの間の誘導電流に基づく磁力作用による回転抵抗力を容易に調整することが可能となり、以て、係止ピンのアンロック位置からロック位置への移動時間や該ロック位置からアンロック位置への返戻作動に要する時間等の設定変更が、補強部材の大きさや形状、材質等を設定変更するという簡単な作業で実現されることから、製作性やコスト削減化が効果的に向上され得ると共に、各種槽蓋を備えた装置本体への適用範囲が有利に拡張され得る。
また、本態様においては、電気モータを構成するモータ用永久磁石を利用して誘導リング式動力伝達装置が構成されることから、誘導用永久磁石を別途設ける必要がなく、ロック装置を構成する部品点数を少なくすることが可能となり、ロック装置の構造の簡略化や低コスト化が図られ得る。
そして、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る槽蓋用ロック装置において、前記誘導リングにおける前記永久磁石に対する対向部位を、回転中心軸回りで同一方向に連続して広がる環状体とすると共に、前記補強部材を該環状体の全周に亘って連続して設けたことを特徴とする。このような本態様においては、電磁誘導が及ぼされる誘導リングの全周に亘って補強部材が配設されることから、上述の如き回転駆動力の伝達効率や磁気ダンパ作用の向上効果が一層有利に実現され得る。なお、本態様の環状体は、誘導リングの形状に応じて例えば円環板形状や円筒形状等が適宜に採用され得る。より具体的には、例えば厚さ寸法が小さいテープ材を複数回巻き付けたり、厚さ寸法が大きいリング部材を外嵌固定する等して固着せしめた構造等が採用され得る。
【００２１】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る槽蓋用ロック装置であって、前記係止ピンを前記ロック位置と前記アンロック位置との変位方向の両側において、該ロック位置と該アンロック位置に対してそれぞれ位置決めするストッパ手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、係止ピンをロック位置とアンロック位置に位置決めすることが可能となって、係止ピンによる槽蓋のロック／アンロックの作動の安定性が向上され得る。なお、かかるストッパ手段は、係止ピンに対して当接等することによって係止ピンの移動位置を直接に規定する他、駆動力伝達手段を構成する歯車等の作動範囲を制限的に規定することによって係止ピンの移動位置を間接的に規定するもの等であっても良い。
【００２２】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る槽蓋用ロック装置であって、前記駆動力伝達手段において、前記電気モータの出力軸の回転を減速せしめて前記係止ピンに駆動力を及ぼす減速機構を採用すると共に、該駆動力伝達手段による該電気モータの出力軸から前記係止ピンに至る駆動力の伝達経路上において、前記付勢手段よりも前記誘導リング式動力伝達装置を、該電気モータの出力軸に近い位置に設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、係止ピンをアンロック位置に保持するための付勢手段による付勢力を、係止ピンに対してより効率的に及ぼすことが可能となると共に、係止ピンのロック位置からアンロック位置への返戻作動に際して、誘導リング式動力伝達装置による抵抗力を係止ピンに対して一層効率的に作用せしめることが可能となる。
【００２３】
【００２４】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２５】
先ず、図１〜５には、本発明の第一の実施形態として、誘導リング式動力伝達装置１０を組み付けた洗濯機等における槽蓋のロック装置１２が示されている。このロック装置１２は、電気モータ１４や永久磁石１６、誘導リング１８等を含んで構成されており、開口箱体構造を有するハウジング本体２０に対してその開口部に蓋体２２が重ね合わされて固着されることによって略閉塞状の中空箱体構造とされ、図示しない洗濯機本体に装着されるハウジング２４を備えている。そして、電気モータ１４に通電することにより、電気モータ１４の回転駆動力が永久磁石１６や誘導リング１８等を介して係止レバー２６に伝達されて、係止レバー２６が、図示しない槽蓋の開操作を許容するアンロック位置からロック位置に保持されるようになっており、また、電気モータ１４への通電を中止することにより、係止レバー２６がロック位置からアンロック位置に返戻作動されるようになっている。
【００２６】
より詳細には、電気モータ１４はハウジング本体２０の最底部に収容配置されている。この電気モータ１４は、交流同期モータとされており、出力軸としてのロータ２８が中心軸上で回転可能に配設されていると共に、ロータ２８の周囲には、円環形状のコイル３０がステータ３２に固定された状態で配設されている。ロータ２８は、略厚肉円筒形状の永久磁石１６にスリーブ３４が固定された構造とされており、スリーブ３４を軸方向に貫通して形成された中心孔３６において、ステータ３２の中心軸上に固設されたロータ支軸３８に対して、回転可能に外挿されている。また、永久磁石１６には、係止爪４０が形成されていると共に、かかる係止爪４０の近くには、係止爪４０に対してロータ２８の回転方向一方向で係止される係止部材４２が一軸回りで揺動可能に配設されている。そして、これら係止爪４０と係止部材４２によって、ロータ２８の回転方向を規定する逆回転防止機能が構成されている。また、永久磁石１６の外周面には、周方向に交互に複数対のＮ磁極とＳ磁極が設定されている。
【００２７】
さらに、コイル３０は、電気絶縁材からなる糸巻き形状のボビン４４に対してワイヤが巻回された構造とされている。また一方、ステータ３２は、それぞれ強磁性材によって形成された上側ステータ部材４６と下側ステータ部材４８によって構成されている。上側ステータ部材４６は、全体として薄肉円環形状を有しており、その内周縁部には、複数の突出部５０が形成されており、かかる突出部５０は、軸方向一方の側に屈曲されている。また、下側ステータ部材４８は、全体として有底円筒形状を有しており、その底壁部には、複数の突出片５２が設けられている。これら複数の突出片５２は、それぞれ、下側ステータ部材４８の底壁部から切り起こされて、下側ステータ部材４８の筒壁部と略平行とされている。
【００２８】
そして、これら上側ステータ部材４６と下側ステータ部材４８がコイル３０に対して固定的に組み付けられることによって、ステータ３２がコイル３０に固定されており、かかる状態下において、上側ステータ部材４６に設けられた複数の突出部５０と下側ステータ部材４８に設けられた複数の突出片５２が、コイル３０の内周面上において、周方向に所定距離を隔てて位置せしめられている。このように周方向に所定距離を隔てて位置せしめられた上側ステータ部材４６に設けられた突出部５０と下側ステータ部材４８に設けられた突出片５２によって、コイル３０の内周面上において、周方向に所定距離を隔てて位置せしめられた複数の磁極部が形成されており、それら複数の磁極部がロータ２８の外周面に設けられた磁極に対して径方向で離隔して対向配置せしめられている。そしてコイル３０への通電により、ステータ３２とロータ２８の両極部間に作用する磁力に基づいて、ロータ２８に回転駆動力が及ぼされるようになっている。
【００２９】
さらに、ロータ２８を構成する永久磁石１６の径方向外方には、誘導リング１８が配設されている。かかる誘導リング１８は、銅やアルミニウム等の金属系の導電体によって形成されており、全体として逆カップ形状を有していると共に、その内径寸法は、永久磁石１６の外径寸法よりも大きくされている。また、誘導リング１８の上底部の中心軸上には、軸方向外方に突出するようにして出力軸５４が固設されていると共に、かかる出力軸５４の軸方向外方に突出した部分には、出力ピニオン５６が形成されている。そして誘導リング１８は、永久磁石１６に外挿されて、ロータ支軸３８回りで回転可能に配設されており、永久磁石１６と誘導リング１８の間での磁気誘導によってロータ２８乃至は永久磁石１６の回転駆動力が誘導リング１８に伝達されて、誘導リング１８が永久磁石１６と同じ方向に回転せしめられるようになっている。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、ロータ２８に設けられた永久磁石１６を誘導用永久磁石として利用している。
【００３０】
また、ロック装置１２におけるハウジング２４の周壁部には、切欠き５８が形成されており、この切欠き５８に対して、外方に突出する給電用電極６０，６０を有する電極ブロック６２が嵌合配置されている。
【００３１】
さらに、このようなロック装置１２には、駆動力伝達手段としての減速歯車列６４が設けられている。この減速歯車列６４は、１番車６６、２番車６８、３番車７０、４番車７２を含んで構成されている。１番車６６は、同軸上に一体形成された１番ピニオン７４と１番歯車７６を有しており、１番歯車７６が出力ピニオン５６に噛合されている。２番車６８は、同軸上に一体形成された２番ピニオン７８と２番歯車８０を有しており、２番歯車８０が１番ピニオン７４に噛合されている。３番車７０は、同軸上に一体形成された３番ピニオン８２と３番歯車８４を有しており、３番歯車８４が２番ピニオン７８に噛合されている。４番車７２は、４番歯車８６を有しており、かかる４番歯車８６が３番ピニオン８２に噛合されている。また、４番車７２には、同軸上に上側ボス部８８と下側ボス部９０が設けられており、上側ボス部８８は、蓋体２２に設けられた挿通孔９２からハウジング２４の外部に突出せしめられていると共に、その突出先端部分には、係止レバー２６が取り付けられている。これによって、電気モータ１４の回転駆動力が、誘導リング１８や、減速歯車列６４を構成する１番車６６、２番車６８、３番車７０および４番車７２を介して、係止レバー２６に伝達されるようになっている。
【００３２】
また、これら１乃至３番車６６，６８，７０の支軸９４，９６，９８は、何れも、上側ステータ部材４６と蓋体２２の間に跨って配設支持されており、ロータ支軸３８と平行に延びる状態で、互いに平行に配設されている。また、４番車７２は、下側ボス部９０の先端部分が、ボビン４４に設けられた筒状の支持部１００に対して、回転可能に内挿されていると共に、上側ボス部８８の突出先端部が、蓋体２２に設けられた挿通孔９２に対して、回転可能に内挿配置されており、かかる状態下において、上側ボス部８８と下側ボス部９０の中心軸、即ち、４番車７２の中心軸は、ロータ支軸３８と平行とされている。
【００３３】
また、係止レバー２６は、全体として長手平板形状を有していると共に、その長手方向一方の端部には、厚さ方向一方の側に突出する係止突部１０２が一体形成されており、かかる係止突部１０２が図示しない槽蓋に対して係止されるようになっている。そして、係止レバー２６は、長手方向他方の端部が４番車７２の上側ボス部８８にボルト固定されるようになっており、それによって、係止レバー２６が４番車７２と一体的に回動せしめられるようになっている。また、係止レバー２６の近くには、係止レバー２６の回動量を規定するストッパ手段としてのアンロック位置側ストッパ突起１０４とロック位置側ストッパ突起１０６が、蓋体２２に突設されている。
【００３４】
更にまた、４番車７２には、ケース１０８が取り付けられている。このケース１０８は、硬質の合成樹脂材等の硬質材で構成されており、全体として逆カップ形状を有している。また、ケース１０８の上底壁部の中央部分には、中心孔１１０が形成されていると共に、ケース１０８の周壁部には、切欠部１１２が設けられている。そして、ケース１０８は、中心孔１１０に４番車７２の下側ボス部９０が内挿されて接着等によって固定されることによって、４番車７２に取り付けられている。また、ケース１０８内には、付勢手段としてのゼンマイ１１４が配設されている。このゼンマイ１１４は、ばね鋼等によって形成された板ばねが、４番車７２の下側ボス部９０の回りで渦巻き状に巻かれた形状を有しており、周方向一方の端部が下側ボス部９０に係止されていると共に、周方向他方の端部がハウジング本体２０に設けられた係止片１１６に係止されている。それによって、４番車７２と一体的に回動せしめられる係止レバー２６が、ゼンマイ１１４の付勢力によって、アンロック位置に弾性的に保持せしめられるようになっている。
【００３５】
また、特に本実施形態では、誘導リング１８の外周面、換言すれば誘導リング１８における永久磁石１６に対向する面と反対側の面には、補強部材としてのショートリング１１８が固着されている。かかるショートリング１１８は、薄肉の円環形状とされており、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材により形成されていると共に、該ショートリング１１８の内径寸法が誘導リング１８の外径寸法と略同一とされている。そして、ショートリング１１８は、予め射出成形や押し出し成形等によりリング状に形成したものを圧入やかしめ固定等により誘導リング１８に固着したり、或いは長手矩形板形状を呈し、且つ弾性変形乃至は塑性変形可能な強磁性材を誘導リング１８に巻き付けて両端部を接合すると共に、必要に応じて接着剤や粘着テープ等を用いて固着することにより誘導リング１８に固定されている。なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、誘導リング１８の筒壁部が、該誘導リング１８の永久磁石１６に対する対向部位を回転中心軸回りで周方向に連続して広がる環状体とされていると共に、ショートリング１１８がかかる環状体の全周に亘って連続して設けられている。また、本実施形態においては、誘導リング式動力伝達装置１０が、誘導リング１８や永久磁石１６、ショートリング１１８を含んで構成されていると共に、電気モータ１４の回転駆動力を伝達する被駆動部材が係止レバー２６とされている。
【００３６】
次に、このような構造とされた誘導リング式動力伝達装置１０を備えたロック装置１２の作動形態を、図６〜８等を参照しつつ説明する。先ず、ロック装置１２に電源が接続されていない状態では、図６に示されているように、係止レバー２６には、ゼンマイ１１４による付勢力が及ぼされることにより、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接せしめられた一方の移動端に保持されている。そして、かかる状態下において、ロック装置１２に電源を接続して、電気モータ１４のコイル３０に通電することにより、ロータ２８が回転駆動せしめられることとなる。
【００３７】
その際、ロータ２８を構成する永久磁石１６と永久磁石１６の径方向外方に位置せしめられた誘導リング１８との間での磁気誘導によって、ロータ２８の回転駆動力が、誘導リング１８に固設された出力ピニオン５６から減速歯車列６４を構成する１番車６６、２番車６８、３番車７０および４番車７２へと伝達されるようになっている。そして、４番車７２は、ゼンマイ１１４の付勢力に抗する方向に回動せしめられることとなり、それによって、係止レバー２６が、アンロック位置からロック位置に向かって駆動せしめられる。なお、上述の説明からも、本実施形態では、電気モータ１４の出力軸から係止レバー２６に至る駆動力の伝達経路上においては、誘導リング式動力伝達装置１０が付勢手段としてのゼンマイ１１４よりも電気モータ１４の出力軸に近い位置に設けられていることが、明らかである。
【００３８】
このようにロック位置へ向かって駆動せしめられる係止レバー２６は、図７に示されているように、図示しない洗濯機の槽蓋を開操作不能にすることが出来る位置：Ｐを通過した後も、ロック位置側ストッパ突起１０６に当接するまで、回動作動を継続するようになっている。そして、係止レバー２６が、図８に示されているように、ロック位置側ストッパ突起１０６に当接した後、ロック位置に電源が接続されない状態となり、電気モータ１４のコイル３０への通電が中止されて、ロータ２８の回転が停止する。
【００３９】
その際、４番車７２は、ゼンマイ１１４の付勢力によって、逆方向に回動せしめられるようになっており、かかる４番車７２の回動力が、３番車７０，２番車６８、１番車６６、出力ピニオン５６と伝達されて、誘導リング１８が逆方向に回転せしめられる。また、４番車７２が逆方向に回動せしめられることによって、４番車７２と一体的に回動する係止レバー２６もアンロック位置へ向かって回動せしめられる。このことからも明らかなように、本実施形態では、係止レバー２６の返戻作動時において、誘導リング１８は、係止レバー２６に対して、出力ピニオン５６、１番車６６、２番車６８、３番車７０、４番車７２を介して連結されており、係止レバー２６の回動と連動して回転せしめられるようになっている。また、係止レバー２６の返戻作動時においては、電気モータ１４への通電が中止されていることから、永久磁石１６とステータ３２の間の磁力の作用によって、ロータ２８は回転不能とされている。このことから明らかなように、本実施形態では、永久磁石１６は、ロータ２８の回転と連動して回転せしめられるようになっていることから、係止レバー２６の返戻作動時にロータ２８とステータ３２の間の磁力の作用により、回転不能に保持されているのである。そして、係止レバー２６は、槽蓋を開操作不能にすることが出来る位置：Ｐを再び通過した後、更に回動作動を続けて、図６に示されているように、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接することによって回動作動を終了する。
【００４０】
このような誘導リング式動力伝達装置１０を用いた洗濯機等の槽蓋用ロック装置１２においては、誘導リング１８の外周面に強磁性材からなるショートリング１１８が固着されていることにより、誘導リング１８に作用する磁束密度が大きくされることとなり、それによって、永久磁石１６が発生する回転磁界と該回転磁界により誘導リング１８に誘導される渦電流との間に発生する電磁力が有効に発揮されることから、係止レバー２６をゼンマイ１１４による付勢力に抗してロック位置側ストッパ突起１０６に速やかに当接させることが出来、洗濯機等の回転槽の回転時における槽蓋のロック状態が速やかに実現されて安全性が有利に向上され得るのである。
【００４１】
しかも、本実施形態では、電気モータ１４のコイル３０への通電を中止して係止レバー２６がロック位置からアンロック位置へ向かって移動する際に、誘導リング１８と永久磁石１６との間の磁気誘導によって誘導リング１８の回転速度に比例した大きさで生ぜしめられる磁気ダンパとしての抵抗力が、ショートリング１１８が誘導リング１８に固着されていることによってより一層大きくされ得るのであり、図７に示されているように、係止レバー１６がロック位置からアンロック位置へ移動する時間：ｔ2 を、係止レバー１６がアンロック位置からロック位置へ移動する時間：ｔ1 よりも効果的に長くすることが出来、それによって、例えば、停電等のトラブルによって電気モータ１４への通電が中止された場合においても、所定の時間は、槽蓋を開操作不能にすることが出来ることから、槽蓋を開操作して、誤って洗濯機等の回転槽の中に腕を入れてしまうことを、有利に防止することが出来るのである。
【００４２】
また、特に本実施形態では、係止レバー２６のアンロック位置からロック位置へ移動する時間：ｔ1 や係止レバー２６のロック位置からアンロック位置へ移動する時間：ｔ2 が、例えば減速歯車列６４における１乃至４番車６６，６８，７０，７２やその他のロック装置１２の構成部品を変更することなく、ショートリング１１８の大きさや形状、材質等を変更することで容易に設定変更され得ることから、製作コストの削減やかかるロック装置１２を設けた洗濯機の使用性等が有利に向上され得る。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、永久磁石１６と誘導リング１８の間で生ぜしめられる磁気誘導によって永久磁石１６と誘導リング１８の相対的な回転速度に応じた抵抗力が係止レバー２６に及ぼされることから、係止レバー２６のアンロック位置への移動速度を抑えつつ、係止レバー２６をアンロック位置まで確実に返戻作動させることが出来るのであり、また、係止レバー２６の返戻作動に対して抵抗力を与えるためにオイルダンパ等を採用する場合に比して、構造の簡略化と低コスト化が図られ得る。
【００４４】
更にまた、本実施形態では、誘導リング式動力伝達装置１０によって、電気モータ１４の回転力を係止レバー２６に対して非接触で伝達するようになっていることから、電気モータ１４の回転力を及ぼして係止レバー２６をロック位置に保持するために、例えば電気モータ１４の回転力を係止レバー２６に伝達する伝達経路上に摩擦クラッチを配設する場合に比して、摩耗による作動特性の低下が回避され得て、優れた耐久性が実現可能となる。
【００４５】
因みに、ショートリング１１８を誘導リング１８に固着した誘導リング式動力伝達装置１０を備えた本実施形態のロック装置：Ａとショートリング１１８を誘導リング１８に固着しない誘導リング式動力伝達装置を備えた比較装置：Ｂを準備して、それらロック装置Ａと比較装置Ｂにおける係止レバー２６をアンロック位置からロック位置に導く際の係止レバー２６の動作時間および電気モータ１４の負荷について、それぞれ測定し、その結果を図９に示すと共に、ロック装置：Ａと比較装置：Ｂにおける係止レバー２６をロック位置からアンロック位置に導く際の係止レバー２６の戻り時間および電気モータ１４の負荷について、それぞれ測定し、その結果を図１０に示す。
【００４６】
図９の結果からも、ショートリング１１８を誘導リング１８に固着したロック装置：Ａは、ショートリング１１８を誘導リング１８に固着していない比較装置：Ｂに比して、電気モータ１４における所定の負荷：ｌ1 で係止レバー２６をアンロック位置からロック位置に導くための動作時間がｔ1 −ｔ0 だけ短くなることが、明らかである。また、図１０からも、ロック装置：Ａは、比較装置：Ｂに比して、電気モータ１４における所定の負荷：ｌ2 で係止レバー２６をロック位置からアンロック位置に導くための戻り時間がｔ3 −ｔ2 だけ長くなることが、明らかである。
【００４７】
次に、図１１〜１４には、本発明の第二の実施形態として、誘導リング式動力伝達装置１２０を組み付けた洗濯機等における槽蓋のロック装置１２２が示されている。この誘導リング式動力伝達装置１２０は、第一の実施形態の誘導リング式動力伝達装置１０に比して、ショートリング１１８の代わりにカップ状強磁性体１２４を備えていると共に、ロック装置１２２は、第一の実施形態のロック装置１２に比して、係止レバー２６の代わりに位置決めカム１２６とカムレバー１２８を備えている。なお、以下の説明において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、第一の実施形態と同様な符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００４８】
詳細には、本実施形態における誘導リング１８の外周面、換言すれば誘導リング１８における永久磁石１６に対向する面と反対側の面には、補強部材としてのカップ状強磁性体１２４が固着されている。かかるカップ状強磁性体１２４は、略有底円筒形状を呈しており、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材により形成されていると共に、カップ状強磁性体１２４の内径寸法が誘導リング１８の外径寸法と略同一とされている。また、カップ状強磁性体１２４の上底部の略中央部分には、挿通孔１３０が貫設されている。そして、カップ状強磁性体１２４は、挿通孔１３０が誘導リング１８の中心軸上に配設された出力軸５４を貫通すると共に、圧入やかしめ固定等によって誘導リング１８に固着されることにより、誘導リング１８の外周面の略全体を覆っている。
【００４９】
また、本実施形態のロック装置１２２における４番車７２の上側ボス部８８の突出先端部分には、係止レバー２６の代わりに、回動部材１３２が配設されている。この回動部材１３２は、硬質の合成樹脂等の硬質材によって形成されており、円筒形状の軸部１３４を備えている。また、軸部１３４の下端部には、軸直角方向外方に突出する円環形状のフランジ部１３６が一体形成されている。更に、フランジ部１３６には、径方向外方に突出する突出部１３８が設けられていると共に、かかる突出部１３８の突出先端部分には、厚さ方向一方（図１１中、上）に突出する当接突起１４０が一体形成されている。そして、回動部材１３２は、軸部１３４の内孔に対して上側ボス部８８が圧入固定されることによって、４番車７２に固定されており、それによって、回動部材１３２は、４番車７２と一体的に回動するようになっている。
【００５０】
また、回動部材１３２の上方には、位置決めカム１２６が配設されている。位置決めカム１２６は、硬質の合成樹脂等の硬質材によって形成されており、略一定の外径寸法で略半周に亘って広がる小径部１４２と該小径部１４２の外径寸法よりも大きな略一定の外径寸法で略半周に亘って広がる大径部１４４を含んで構成されている。また、小径部１４２の周方向一方の端部には、周方向一方の側に行くに従って次第に大径部１４４の外径寸法まで大径化する接続部１４６が設けられている。更に、小径部１４２の周方向他方の端部は、径方向外方に延びる段差面１４８によって、大径部１４４の周方向一方の端部と連接されている。ここにおいて、本実施形態では、接続部１４６と大径部１４４の外周面によって、カム面が形成されている。また、大径部１４４には、周方向に延びる貫通孔１５０が形成されている。そして、位置決めカム１２６は、回動部材１３２に対して相対回動可能に配設されており、かかる配設状態下において、回動部材１３２に設けられた当接突起１４０は、位置決めカム１２６に設けられた貫通孔１５０内に位置せしめられるようになっている。なお、４番車７２の上側ボス部８８の突出先端面には、ストッパ板１５２がボルト固定されており、それによって、位置決めカム１２６の回動部材１３２における軸部１３４からの抜け落ちが防止されるようになっている。
【００５１】
また、位置決めカム１２６の近くには、係止ピンとしてのカムレバー１２８が配設されている。このカムレバー１２８は、全体として長手平板形状を有しており、長手方向一方の端部には、内孔を有する軸部１５４が厚さ方向一方（図１１中、下）に突出するようにして一体形成されていると共に、長手方向他方の端部には、係止突起１５６が厚さ方向他方（図１３，１４中、上）に突出するようにして一体形成されており、かかる係止突起１５６が図示しない槽蓋に対して係止されるようになっている。また、カムレバー１２８の幅方向一方には、幅方向外方に突出するように、当接部１５８が一体形成されている。そして、カムレバー１２８は、軸部１５４が蓋体２２に固設された支軸１６０に外挿されて、該支軸１６０回りで揺動可能に配設されている。また、カムレバー１２８の軸部１５４には、コイルスプリング１６２が巻き付けられており、かかるコイルスプリング１６２の付勢力によってカムレバー１２８がアンロック位置に弾性的に保持せしめられるようになっている。なお、支軸１６０の突出先端面には、支軸１６０の外径寸法よりも大きな外径寸法を有するストッパ板１６４がボルト固定されており、それによって、カムレバー１２８が支軸１６０から抜け落ちるのを防止するようになっている。
【００５２】
次に、上述の如き構造とされた誘導リング式動力伝達装置１２０を備えたロック装置１２２の作動形態を、図１５〜１９等を参照しつつ説明する。先ず、ロック装置１２２に電源が接続されていない状態において、図１５に示されているように、回動部材１３２の突出部１３８は、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接されていると共に、回動部材１３２の当接突起１４０は、位置決めカム１２６の貫通孔１５０の内周面に当接しない状態とされており、また、カムレバー１２８の当接部１５８は、小径部１４２と接続部１４６の接続部位に位置せしめられており、それによって、カムレバー１２８は、アンロック位置に位置せしめられているのである。そして、ロック装置１２２に電源が接続されると、電気モータ１４のコイル３０に通電されて、ロータ２８が回転せしめられる。
【００５３】
その際、ロータ２８を構成する永久磁石１６と誘導リング１８の間での磁気誘導によって、ロータ２８の回転駆動力を、誘導リング１８に固設された出力ピニオン５６から減速歯車列６４を構成する１番車６６、２番車６８、３番車７０および４番車７２へと伝達するようになっており、それによって、４番車７２がゼンマイ１１４の付勢力に抗する方向に回動せしめられる。そして、回動部材１３２の当接突起１４０が、図１６に示されているように、位置決めカム１２６の貫通孔１５０の周方向一方（接続部１４６に近設する側）の内周面に当接した後、位置決めカム１２６が回動部材１３２と一体的に回動せしめられることとなり、それによって、カムレバー１２８の当接部１５８が接続部１４６に当接されて、カムレバー１２８がロック位置へ向かって駆動せしめられるようになっており、接続部１４６に当接されていた当接部１５８が大径部１４４に当接せしめられて、カムレバー１２８がコイルスプリング１６２の付勢力に抗してロック位置に位置せしめられる。即ち、本実施形態では、回動部材１３２の当接突起１４０が位置決めカム１２６の貫通孔１５０の内周面に当接するまでは、カムレバー１２８は、ロック位置側に向かって移動しないようになっている。
【００５４】
このように当接部１５８が大径部１４４に当接された状態、即ち、槽蓋を開操作不能にした状態で、回動部材１３２は、図１７に示されているように、突出部１３８がロック位置側ストッパ突起１０６に当接するまで、回動せしめられるようになっており、突出部１３８がロック位置側ストッパ突起１０６に当接した後、ロック装置１２２に電源が接続されていない状態となり、電気モータ１４のコイル３０への通電が中止されて、ロータ２８の回転が停止する。
【００５５】
その際、４番車７２は、ゼンマイ１１４の付勢力で逆方向に回動せしめられるようになっており、かかる４番車７２の回動力が、３番車７０、２番車６８、１番車６６、出力ピニオン５６と伝達されて、誘導リング１８が逆方向に回転せしめられる。また、４番車７２が回動せしめられることによって、４番車７２と一体的に回動する回動部材１３２もアンロック位置へ向かって、即ち、逆方向に回動し始めることとなるが、当接突起１４０が貫通孔１５０の周方向他方（段差面１４８に近設する側）の内周面に当接していないことから、回動部材１３２の回動開始時には、回動部材１３２のみが回動せしめられる。そして、図１８に示されているように、当接突起１４０が貫通孔１５０の内周面に当接した後は、突出部１３８がアンロック位置側ストッパ突起１０４に当接するまで、回動部材１３２は、位置決めカム１２６と一体的に逆方向に回動せしめられる。また、突出部１３８が、図１９に示されているように、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接せしめられると、カムレバー１２８の当接部１５８は、コイルスプリング１６２の付勢力によって、接続部１４６を大径部１４４側から小径部１４２側に摺動せしめられるようになっており、それによって、カムレバー１２８の当接部１５８が、図１５に示されているように、接続部１４６と小径部１４２の接続部分に位置せしめられると共に、当接突起１４０が貫通孔１５０の内周面に当接していない状態となる。即ち、本実施形態では、カムレバー１２８はロック位置からアンロック位置に向かって速やかに移動せしめられるようになっている。なお、このことから明らかように、本実施形態では、ゼンマイ１１４とコイルスプリング１６２が協働することによって、付勢手段が構成されている。
【００５６】
上述の如き構造とされた誘導リング式動力伝達装置１２０を備えたロック装置１２２においては、誘導リング１８の外周面の略全体が強磁性材からなるカップ状強磁性体１２４で覆われていることから、磁束密度がより一層大きくされることとなり、永久磁石１６が発生する回転磁界と該回転磁界により誘導リング１８に誘導される渦電流との間に発生する電磁力がより有効に発揮されることから、電気モータ１４の通電時における誘導リング１８の回転駆動力の向上に伴う槽蓋のロック状態への作動速度と、電気モータ１４の通電中止時における誘導リング１８と永久磁石１６の磁気ダンパ作用による抵抗力の向上に伴う槽蓋のロック状態からアンロック状態への遅延動作が、より効果的に達成され得る。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、これら実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００５８】
例えば、前記実施形態では、電気モータとして交流同期モータが採用されていたが、本発明において採用される交流同期モータのコイルの数等の具体的構造は、かかる実施形態の記載等によって、何等限定されるものでなく、また、本発明においては、交流同期モータの他、誘導モータや直流モータを採用することも可能である。
【００５９】
また、前記実施形態では、駆動力伝達手段として減速歯車列が採用されていたが、ベルトやプーリ等を採用することも可能である。
【００６０】
さらに、誘導リング式動力伝達装置を構成する誘導用永久磁石と誘導リングの具体的な形状等は、例示の如き形状のものに限定されるものでない。
【００６１】
【００６２】
また、本発明の槽蓋とは、全自動洗濯機における洗濯兼脱水槽の槽蓋の他、二槽式洗濯機の洗濯槽の槽蓋や脱水槽の槽蓋、乾燥機のドラムの蓋等に適用可能である。
【００６３】
さらに、前記第一の実施形態では、係止レバーがロック位置側ストッパ突起に当接した直後に電気モータへの通電が中止されていたが、係止レバーがロック位置側ストッパ突起に当接した後、所定時間が経過してから、電気モータへの通電を中止しても良い。
【００６４】
更にまた、前記第二の実施形態では、突出部がロック位置側ストッパ突起に当接した直後に電気モータへの通電が中止されていたが、突出部がロック位置側ストッパ突起に当接した後、所定時間が経過してから、電気モータへの通電を中止しても良い。
【００６５】
また、前記実施形態の誘導リングに固着される補強部材としては、例示の如き形状や大きさ、構造等のものに限定されるものでなく、例えば厚さ寸法の大きな多角形筒状の強磁性体や複数の環状リングからなる強磁性体を採用することも可能である。
【００６６】
さらに、本発明に従う構造とされた誘導リング式動力伝達装置においては、例示の如き洗濯機の槽蓋用ロック装置への適用に限定されるものでなく、電動機を用いた駆動方式による各種の機械装置への適用が図られ得る。
【００６７】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００６８】
【実施例】
本発明に従う構造とされた誘導リング式動力伝達装置を備えた洗濯機等の槽蓋用ロック装置における補強部材の形状や大きさ等を設定変更した際の係止ピンの作動特性について、図２０等を参照しつつ、説明する。
【００６９】
前記第二の実施形態における槽蓋用ロック装置を準備し、該ロック装置に設けられた誘導リング式動力伝達装置における誘導リングの外周面に対して、形状や大きさの異なる３つの補強部材を固着して、それぞれ、実施例１〜３とした。即ち、実施例１の補強部材は、円環形状を呈するリングとしており、その幅寸法を誘導リングの筒壁部の幅寸法と略同一に設定すると共に、その厚さ寸法を誘導リングの厚さ寸法と略同一に設定した。また、実施例２の補強部材は、円環形状を呈するリングとしており、その幅寸法を誘導リングの筒壁部の幅寸法よりも大きく、換言すれば実施例１の補強部材の幅寸法よりも大きく設定すると共に、その厚さ寸法を誘導リングの厚さ寸法よりも大きく、換言すれば実施例１の補強部材の厚さ寸法よりも大きく設定した。更に、実施例３の補強部材は、円環形状を呈するリングとしており、その幅寸法を誘導リングの筒壁部の幅寸法よりも小さく、換言すれば実施例１の補強部材の幅寸法よりも小さく設定すると共に、その厚さ寸法を誘導リングの厚さ寸法よりも小さく、換言すれば実施例１の補強部材の厚さ寸法よりも小さく設定した。また、比較例として、誘導リングの外周面に補強部材を固着しないこと以外が全て前記第二の実施形態の槽蓋用ロック装置と同様な構造とされた比較装置を準備した。而して、これら実施例１〜３および比較例における係止レバーのアンロック位置からロック位置に至る移動時間と該係止レバーのロック位置からアンロック位置に至る移動時間について、同一条件下で、それぞれ、測定した。その結果を図２０に示す。
【００７０】
図２０に示される測定結果からも、誘導リングの外周面に補強部材を固着した誘導リング式動力伝達装置を用いた槽蓋用ロック装置においては、誘導リングに補強部材を配設しない比較装置に比して、係止レバーのアンロック位置からロック位置に至る移動時間が短くなると共に、係止レバーのロック位置からアンロック位置に至る移動時間が長くなることが、明らかである。
【００７１】
また、図２０における実施例１〜３の結果からも、補強部材の厚さ寸法や幅寸法を大きくする程に係止レバーのアンロック位置からロック位置に至る移動時間がより短くなると共に、係止レバーのロック位置からアンロック位置に至る移動時間が一層長くなることが、明らかである。
【００７２】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた槽蓋用ロック装置の誘導リング式動力伝達装置においては、誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着したことにより、誘導リングに作用する有効磁束が大きく確保されて、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気作用による吸引力が効果的に発揮され得るのであり、以て、誘導用永久磁石と誘導リングの間での磁気誘導による回転力の伝達効率の向上に伴い回転駆動力の効率化が簡単な構造をもって有利に実現され得るのである。
【００７３】
また、本発明の誘導リング式動力伝達装置を用いた槽蓋のロック装置においては、誘導リングの外周面に補強部材を固着してなる誘導リング式動力伝達装置を用いたことにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気誘導が効果的に作用せしめられ得るのであり、それによって、電気モータの通電時における誘導リングの回転駆動力の向上に伴い槽蓋のロック状態への作動速度が向上され得ると共に、電気モータの通電中止時における誘導リングと永久磁石の相対的な回転抵抗力の向上に伴い槽蓋のロック状態からアンロック状態への遅延動作が効果的に実現され得ることから、優れた使用性が発揮され得る。
【００７４】
しかも、本発明の誘導リング式動力伝達装置を用いた槽蓋のロック装置によれば、槽蓋のロック状態とアンロック状態の切換作動時間を補強部材の形状や大きさ、材質等を設定変更することにより容易に対応させることが可能であることから、製作性やコスト削減性等が有利に実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施形態としての槽蓋のロック装置の内部構造を示す平面説明図である。
【図２】 図１におけるロック装置の組み立て説明図である。
【図３】 図１におけるロック装置の平面説明図である。
【図４】 図１におけるロック装置の正面説明図である。
【図５】 図１におけるロック装置の側面説明図である。
【図６】 図１における係止レバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図７】 図１における係止レバーの作動の経時変化を示すグラフである。
【図８】 図１における係止レバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図９】 図１に示されたロック装置における係止レバーをアンロック位置からロック位置に導く際の動作時間と電気モータの負荷の関係を、比較装置と共に併せ示すグラフである。
【図１０】 図１に示されたロック装置における係止レバーをロック位置からアンロック位置に導く際の戻り時間と電気モータの負荷の関係を、比較装置と共に併せ示すグラフである。
【図１１】 本発明の第二の実施形態としての槽蓋のロック装置の組み立て説明図である。
【図１２】 図１１におけるロック装置の平面説明図である。
【図１３】 図１１におけるロック装置の正面説明図である。
【図１４】 図１１におけるロック装置の側面説明図である。
【図１５】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１６】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１７】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１８】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１９】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図２０】 本発明に従う構造とされた槽蓋用ロック装置における誘導リングの外周面に各種の補強部材を固着した際の係止ピンの作動特性について、それぞれ、測定した結果を、比較例と共に併せ示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 誘導リング式動力伝達装置
１４ 電気モータ
１６ 永久磁石
１８ 誘導リング
２６ 係止レバー
１１８ ショートリング
【技術分野】
本発明は、誘導電流による磁気作用を利用した誘導リング式動力伝達装置を用いて構成される、洗濯機等における槽蓋用ロック装置に関するものである 。
【０００２】
【背景技術】
従来から、例えば全自動洗濯機の洗濯兼脱水槽は、脱水時等に高速回転するようになっていることから、脱水終了直後に洗濯兼脱水槽の槽蓋を開操作すると洗濯兼脱水槽が未だ回転している場合があり、かかる状態下で、誤って腕等を洗濯兼脱水槽の中に入れてしまうと、腕が洗濯物に絡まる等して事故が起こるおそれがあった。
【０００３】
そこで、このような問題に対処するために、例えば、ソレノイドへの通電によって駆動変位せしめられる作動体を利用して、洗濯兼脱水槽の回転作動時に槽蓋を開操作不能なロック状態とするロック装置を採用することが考えられる。ところが、かかるロック装置では、ソレノイドへの通電を遮断すると直ちに槽蓋のロック状態が解除されることから、停電やコンセント抜け等が原因で洗濯機が脱水作動中に停止した場合には、洗濯兼脱水槽の回転が停止していないにも拘わらずロック状態が解除されて槽蓋の開操作が可能となってしまい、前述の如き腕の洗濯兼脱水機への挿入による事故発生のおそれがあるという不具合があった。
【０００４】
また、特許文献１には、ソレノイドへの通電によって動作する作動体を利用して槽蓋を開操作不能なロック状態とすると共に、その後ソレノイドへの通電が遮断されても、かかるロック状態が維持されるようにした構造のソレノイド式のロック装置が提案されている。しかしながら、かかるロック装置においては、ソレノイドへの通電が遮断されてロック状態に維持された場合に、再度、ソレノイドへ通電しなければロック状態を解除することが出来ないようになっていることから、例えば、脱水時に停電等が発生すると、ロック装置によって槽蓋が開操作不能な状態に維持されているために、停電が復旧しない限りロック状態が解除されず、洗濯物を取り出すことが出来ないという問題があった。
【０００５】
なお、このような問題に鑑み、例えば、作動体を槽蓋をロック解除せしめるアンロック位置に向かって付勢して該アンロック位置に弾性的に保持せしめる付勢手段を設けると共に、電気モータの駆動力を作動体に伝達せしめて該付勢手段による付勢力に抗してロック位置に向かう方向に駆動力を伝達する駆動力伝達手段を設け、更に、離隔して対向配置した誘導用永久磁石と誘導リングを駆動力伝達手段による伝達経路上に配設し、それら誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用（磁気誘導）によって電気モータの駆動力を作動体に伝達せしめて、該作動体を付勢手段による付勢力に抗してロック位置に保持せしめるようにしたロック装置が考えられる。このようなロック装置によれば、作動体がロック位置に保持された状態下で電気モータの駆動が停止されると、付勢手段の付勢力によって作動体がアンロック位置に向かって返戻作動せしめられることとなるが、その際、誘導用永久磁石と誘導リングの間の誘導電流による磁気ダンパ作用に基づく作動抵抗力が駆動力伝達手段を介して作動体に及ぼされて、作動体が時間的に緩やかに返戻作動せしめられることとなり、電気モータの駆動停止から時間的に遅れて作動体による槽蓋のロック状態が解除されることとなる。従って、例えば電気モータが駆動停止して洗濯兼脱水槽の回転が略停止する程度の所定時間だけ、槽蓋を開操作不能にして、その後開蓋することが出来るのであり、それによって、回転中の洗濯兼脱水槽の中に誤って腕を入れること等に起因する事故を防止することが出来ると共に、停電時等にも洗濯兼脱水槽の回転が略停止した後には速やかに開蓋して洗濯物を取り出すことが出来るようになる。
【０００６】
ところが、このようなロック装置においては、適用される各種の洗濯機の構造や使用条件等に応じて槽蓋のロック状態からアンロック状態に至る時間を設定変更する場合に、駆動力伝達手段を構成する歯車等を交換してギヤ比を変更設定することによって対応しなければならず、その対応が面倒であるという問題があったのである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２１７５３２号公報
【０００８】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気誘導に伴う誘導リングの発生力が簡単な構造をもって容易に調整され得て駆動力の効率化および製造コストの低減化が両立して高度に達成され得る、新規な構造の誘導リング式動力伝達装置を用いることにより、洗濯機等に設けられた槽蓋のロック状態とアンロック状態の設定条件が有利に変更設定され得る新規な構造の洗濯機等における槽蓋用ロック装置を提供することにある。
【０００９】
【００１０】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
すなわち、本発明の第一の態様は、洗濯機等の回転槽を備えた装置本体に装着されて、該回転槽の開口部に配設された槽蓋を開操作不能に係止せしめ得る槽蓋用ロック装置であって、前記装置本体に対して変位可能に支持されて、前記槽蓋に対して係止されることにより該槽蓋の開操作を阻止せしめるロック位置と、該槽蓋に対する係止が解除されて該槽蓋の開操作を許容するアンロック位置とをとり得る係止ピンと、該係止ピンを前記アンロック位置に向かって付勢して、該アンロック位置に弾性的に保持せしめる付勢手段と、ロータにモータ用永久磁石を設けると共に、ステータに設けたコイルへの通電によって該モータ用永久磁石に対して回転駆動力が及ぼされることにより、一方向に連続して回転作動せしめられる電気モータと、該電気モータによる回転力を前記係止ピンに伝達せしめて、該係止ピンに対して前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック位置に向かう方向に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記電気モータの回転駆動力を被駆動部材としての前記係止ピンに伝達する伝達経路上において、前記モータ用永久磁石を誘導用永久磁石として利用すると共に、該誘導用永久磁石の径方向外方に誘導リングを配設して、該誘導用永久磁石と該誘導リングを相互に離隔して対向するように同一の回転中心軸上でそれぞれ回転可能に配置せしめ、該誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着して、該電気モータの通電時には該誘導用永久磁石と該誘導リングの間での磁気誘導により該電気モータにおける該誘導用永久磁石の回転駆動力を該誘導リングを介して該係止ピンに伝達せしめて、該係止ピンを前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック位置に保持せしめる一方、該電気モータの通電停止時には該付勢手段による付勢力により逆方向の回転駆動力が該誘導リングに伝達せしめられると共に、該誘導リングと該誘導用永久磁石との間で磁気誘導による回転抵抗力が生じることにより、該係止ピンが逆方向の回転駆動力に従って緩やかに前記アンロック位置へ返戻作動せしめられるようにした誘導リング式動力伝達装置とを、有することを、特徴とする。
【００１２】
このような本態様に従う構造とされた槽蓋用ロック装置における誘導リング式動力伝達装置においては、電気モータに通電することにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用によって誘導用永久磁石と誘導リングが非接触につれ回りして、回転駆動力が被駆動部材に伝達される。
【００１３】
そこにおいて、本態様では、導電体からなる誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材が固着されていることにより、誘導リングに作用する有効磁束が大きく確保されて、誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用が一層効果的に発揮される。それ故、誘導用永久磁石と誘導リングの間での回転力の伝達効率が向上され得るのであり、それによって、回転駆動力の高効率化、ひいてはエネルギコストの削減が簡単な構造をもって有利に図られ得る。
【００１４】
しかも、本態様においては、補強部材の形状や大きさ、材質等を適宜に設定変更することにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間での誘導電流に基づく磁力の作用による回転力の伝達効率を容易に調整することが可能となる。また、補強部材の形状や大きさ、材質等を調整することにより、電気モータが停止せしめられた際に被駆動部材に対して及ぼされる磁気ダンパ作用の大きさも、同様にして、容易に調整することが出来るのである。
【００１５】
なお、本態様においては、誘導用永久磁石や誘導リングの構造や大きさ、形状等は特に限定されるものではない。また、例えば電気モータと被駆動部材の伝達経路上に歯車機構等の減速手段を設けることも可能である。また、電気モータとしては、各種のものが採用可能であるが、電気モータが停止した際の被駆動部材に対する磁気ダンパ作用を有利に得るためには、大きなディテントトルクが生ぜしめられるものが望ましく、例えば、同期モータや誘導モータが好適に採用される。また、誘導リングは、充分な機械的強度を備えた非磁性の導電体であれば良く、例えば、チタン(Ti)やバナジウム(V) 、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)等の常磁性体や、銅(Cu)等の反磁性体等を用いることが可能である。また、補強部材には、例えば鉄(Fe)やニッケル(Ni)、コバルト(Co)等の強磁性体が好適に用いられ得る。更に、補強部材の形状や大きさ等は、特に限定されるものでないが、望ましくは、厚さ寸法や幅寸法等が大きいものが採用され得る。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
また、本態様に従う構造とされた槽蓋用ロック装置においては、洗濯機の脱水作動等に際して、電気モータに通電することにより、電気モータの回転力が駆動力伝達手段や誘導リング式動力伝達装置を介して係止ピンに及ぼされて該係止ピンがロック位置に移動および保持せしめられることとなり、以て、槽蓋が開操作不能に保持され得る。また一方、かかる係止ピンがロック位置に保持された状態下で、電気モータへの通電が中止されると、付勢手段の付勢力によって係止ピンがアンロック位置に向かって返戻作動せしめられることとなる。その際、係止ピンの返戻作動に伴う駆動力が該係止ピンの側から入力されて電気モータの側に向かって逆向きに伝達されることとなり、駆動力伝達手段に作動抵抗力が発生すると共に、駆動力伝達手段の伝達経路上に配された誘導リング式動力伝達装置が逆向きに作動せしめられて、誘導用永久磁石と誘導リングが相対回転されると共にそれら誘導用永久磁石と誘導リングの間に生ぜしめられる磁気誘導の作用によりかかる相対的な回転速度に応じた抵抗力が発生することとなり、その結果、係止ピンの返戻作動に伴い駆動力伝達手段の作動抵抗力と誘導用永久磁石と誘導リングの回転抵抗力が係止ピンに及ぼされて、係止ピンが時間的に緩やかに返戻作動せしめられることとなり、電気モータへの通電の中止から時間的に適当な遅れをもって係止ピンによるロック状態が解除されることとなる。
【００１９】
そこにおいて、特に本態様では、誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着した誘導リング式動力伝達装置を用いたことにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気作用による吸引力が向上されて、誘導用永久磁石と誘導リングの間での磁気誘導による回転力の高効率化が図られることから、電気モータに通電した際に、係止ピンがロック位置に変位する速度が大きくされ得るのであり、それによって、回転槽が回転駆動されると直ちに槽蓋のロック状態が保持され得るようにすることが可能となり、安全性が有利に向上され得るのである。
【００２０】
しかも、本態様では、誘導リングに固着される補強部材の大きさや形状、材質等を適宜に設定変更することにより、電気モータに通電した際の誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気誘導に伴う回転力や、電気モータに通電を中止した後の誘導用永久磁石と誘導リングの間の誘導電流に基づく磁力作用による回転抵抗力を容易に調整することが可能となり、以て、係止ピンのアンロック位置からロック位置への移動時間や該ロック位置からアンロック位置への返戻作動に要する時間等の設定変更が、補強部材の大きさや形状、材質等を設定変更するという簡単な作業で実現されることから、製作性やコスト削減化が効果的に向上され得ると共に、各種槽蓋を備えた装置本体への適用範囲が有利に拡張され得る。
また、本態様においては、電気モータを構成するモータ用永久磁石を利用して誘導リング式動力伝達装置が構成されることから、誘導用永久磁石を別途設ける必要がなく、ロック装置を構成する部品点数を少なくすることが可能となり、ロック装置の構造の簡略化や低コスト化が図られ得る。
そして、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る槽蓋用ロック装置において、前記誘導リングにおける前記永久磁石に対する対向部位を、回転中心軸回りで同一方向に連続して広がる環状体とすると共に、前記補強部材を該環状体の全周に亘って連続して設けたことを特徴とする。このような本態様においては、電磁誘導が及ぼされる誘導リングの全周に亘って補強部材が配設されることから、上述の如き回転駆動力の伝達効率や磁気ダンパ作用の向上効果が一層有利に実現され得る。なお、本態様の環状体は、誘導リングの形状に応じて例えば円環板形状や円筒形状等が適宜に採用され得る。より具体的には、例えば厚さ寸法が小さいテープ材を複数回巻き付けたり、厚さ寸法が大きいリング部材を外嵌固定する等して固着せしめた構造等が採用され得る。
【００２１】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る槽蓋用ロック装置であって、前記係止ピンを前記ロック位置と前記アンロック位置との変位方向の両側において、該ロック位置と該アンロック位置に対してそれぞれ位置決めするストッパ手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、係止ピンをロック位置とアンロック位置に位置決めすることが可能となって、係止ピンによる槽蓋のロック／アンロックの作動の安定性が向上され得る。なお、かかるストッパ手段は、係止ピンに対して当接等することによって係止ピンの移動位置を直接に規定する他、駆動力伝達手段を構成する歯車等の作動範囲を制限的に規定することによって係止ピンの移動位置を間接的に規定するもの等であっても良い。
【００２２】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る槽蓋用ロック装置であって、前記駆動力伝達手段において、前記電気モータの出力軸の回転を減速せしめて前記係止ピンに駆動力を及ぼす減速機構を採用すると共に、該駆動力伝達手段による該電気モータの出力軸から前記係止ピンに至る駆動力の伝達経路上において、前記付勢手段よりも前記誘導リング式動力伝達装置を、該電気モータの出力軸に近い位置に設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、係止ピンをアンロック位置に保持するための付勢手段による付勢力を、係止ピンに対してより効率的に及ぼすことが可能となると共に、係止ピンのロック位置からアンロック位置への返戻作動に際して、誘導リング式動力伝達装置による抵抗力を係止ピンに対して一層効率的に作用せしめることが可能となる。
【００２３】
【００２４】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２５】
先ず、図１〜５には、本発明の第一の実施形態として、誘導リング式動力伝達装置１０を組み付けた洗濯機等における槽蓋のロック装置１２が示されている。このロック装置１２は、電気モータ１４や永久磁石１６、誘導リング１８等を含んで構成されており、開口箱体構造を有するハウジング本体２０に対してその開口部に蓋体２２が重ね合わされて固着されることによって略閉塞状の中空箱体構造とされ、図示しない洗濯機本体に装着されるハウジング２４を備えている。そして、電気モータ１４に通電することにより、電気モータ１４の回転駆動力が永久磁石１６や誘導リング１８等を介して係止レバー２６に伝達されて、係止レバー２６が、図示しない槽蓋の開操作を許容するアンロック位置からロック位置に保持されるようになっており、また、電気モータ１４への通電を中止することにより、係止レバー２６がロック位置からアンロック位置に返戻作動されるようになっている。
【００２６】
より詳細には、電気モータ１４はハウジング本体２０の最底部に収容配置されている。この電気モータ１４は、交流同期モータとされており、出力軸としてのロータ２８が中心軸上で回転可能に配設されていると共に、ロータ２８の周囲には、円環形状のコイル３０がステータ３２に固定された状態で配設されている。ロータ２８は、略厚肉円筒形状の永久磁石１６にスリーブ３４が固定された構造とされており、スリーブ３４を軸方向に貫通して形成された中心孔３６において、ステータ３２の中心軸上に固設されたロータ支軸３８に対して、回転可能に外挿されている。また、永久磁石１６には、係止爪４０が形成されていると共に、かかる係止爪４０の近くには、係止爪４０に対してロータ２８の回転方向一方向で係止される係止部材４２が一軸回りで揺動可能に配設されている。そして、これら係止爪４０と係止部材４２によって、ロータ２８の回転方向を規定する逆回転防止機能が構成されている。また、永久磁石１６の外周面には、周方向に交互に複数対のＮ磁極とＳ磁極が設定されている。
【００２７】
さらに、コイル３０は、電気絶縁材からなる糸巻き形状のボビン４４に対してワイヤが巻回された構造とされている。また一方、ステータ３２は、それぞれ強磁性材によって形成された上側ステータ部材４６と下側ステータ部材４８によって構成されている。上側ステータ部材４６は、全体として薄肉円環形状を有しており、その内周縁部には、複数の突出部５０が形成されており、かかる突出部５０は、軸方向一方の側に屈曲されている。また、下側ステータ部材４８は、全体として有底円筒形状を有しており、その底壁部には、複数の突出片５２が設けられている。これら複数の突出片５２は、それぞれ、下側ステータ部材４８の底壁部から切り起こされて、下側ステータ部材４８の筒壁部と略平行とされている。
【００２８】
そして、これら上側ステータ部材４６と下側ステータ部材４８がコイル３０に対して固定的に組み付けられることによって、ステータ３２がコイル３０に固定されており、かかる状態下において、上側ステータ部材４６に設けられた複数の突出部５０と下側ステータ部材４８に設けられた複数の突出片５２が、コイル３０の内周面上において、周方向に所定距離を隔てて位置せしめられている。このように周方向に所定距離を隔てて位置せしめられた上側ステータ部材４６に設けられた突出部５０と下側ステータ部材４８に設けられた突出片５２によって、コイル３０の内周面上において、周方向に所定距離を隔てて位置せしめられた複数の磁極部が形成されており、それら複数の磁極部がロータ２８の外周面に設けられた磁極に対して径方向で離隔して対向配置せしめられている。そしてコイル３０への通電により、ステータ３２とロータ２８の両極部間に作用する磁力に基づいて、ロータ２８に回転駆動力が及ぼされるようになっている。
【００２９】
さらに、ロータ２８を構成する永久磁石１６の径方向外方には、誘導リング１８が配設されている。かかる誘導リング１８は、銅やアルミニウム等の金属系の導電体によって形成されており、全体として逆カップ形状を有していると共に、その内径寸法は、永久磁石１６の外径寸法よりも大きくされている。また、誘導リング１８の上底部の中心軸上には、軸方向外方に突出するようにして出力軸５４が固設されていると共に、かかる出力軸５４の軸方向外方に突出した部分には、出力ピニオン５６が形成されている。そして誘導リング１８は、永久磁石１６に外挿されて、ロータ支軸３８回りで回転可能に配設されており、永久磁石１６と誘導リング１８の間での磁気誘導によってロータ２８乃至は永久磁石１６の回転駆動力が誘導リング１８に伝達されて、誘導リング１８が永久磁石１６と同じ方向に回転せしめられるようになっている。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、ロータ２８に設けられた永久磁石１６を誘導用永久磁石として利用している。
【００３０】
また、ロック装置１２におけるハウジング２４の周壁部には、切欠き５８が形成されており、この切欠き５８に対して、外方に突出する給電用電極６０，６０を有する電極ブロック６２が嵌合配置されている。
【００３１】
さらに、このようなロック装置１２には、駆動力伝達手段としての減速歯車列６４が設けられている。この減速歯車列６４は、１番車６６、２番車６８、３番車７０、４番車７２を含んで構成されている。１番車６６は、同軸上に一体形成された１番ピニオン７４と１番歯車７６を有しており、１番歯車７６が出力ピニオン５６に噛合されている。２番車６８は、同軸上に一体形成された２番ピニオン７８と２番歯車８０を有しており、２番歯車８０が１番ピニオン７４に噛合されている。３番車７０は、同軸上に一体形成された３番ピニオン８２と３番歯車８４を有しており、３番歯車８４が２番ピニオン７８に噛合されている。４番車７２は、４番歯車８６を有しており、かかる４番歯車８６が３番ピニオン８２に噛合されている。また、４番車７２には、同軸上に上側ボス部８８と下側ボス部９０が設けられており、上側ボス部８８は、蓋体２２に設けられた挿通孔９２からハウジング２４の外部に突出せしめられていると共に、その突出先端部分には、係止レバー２６が取り付けられている。これによって、電気モータ１４の回転駆動力が、誘導リング１８や、減速歯車列６４を構成する１番車６６、２番車６８、３番車７０および４番車７２を介して、係止レバー２６に伝達されるようになっている。
【００３２】
また、これら１乃至３番車６６，６８，７０の支軸９４，９６，９８は、何れも、上側ステータ部材４６と蓋体２２の間に跨って配設支持されており、ロータ支軸３８と平行に延びる状態で、互いに平行に配設されている。また、４番車７２は、下側ボス部９０の先端部分が、ボビン４４に設けられた筒状の支持部１００に対して、回転可能に内挿されていると共に、上側ボス部８８の突出先端部が、蓋体２２に設けられた挿通孔９２に対して、回転可能に内挿配置されており、かかる状態下において、上側ボス部８８と下側ボス部９０の中心軸、即ち、４番車７２の中心軸は、ロータ支軸３８と平行とされている。
【００３３】
また、係止レバー２６は、全体として長手平板形状を有していると共に、その長手方向一方の端部には、厚さ方向一方の側に突出する係止突部１０２が一体形成されており、かかる係止突部１０２が図示しない槽蓋に対して係止されるようになっている。そして、係止レバー２６は、長手方向他方の端部が４番車７２の上側ボス部８８にボルト固定されるようになっており、それによって、係止レバー２６が４番車７２と一体的に回動せしめられるようになっている。また、係止レバー２６の近くには、係止レバー２６の回動量を規定するストッパ手段としてのアンロック位置側ストッパ突起１０４とロック位置側ストッパ突起１０６が、蓋体２２に突設されている。
【００３４】
更にまた、４番車７２には、ケース１０８が取り付けられている。このケース１０８は、硬質の合成樹脂材等の硬質材で構成されており、全体として逆カップ形状を有している。また、ケース１０８の上底壁部の中央部分には、中心孔１１０が形成されていると共に、ケース１０８の周壁部には、切欠部１１２が設けられている。そして、ケース１０８は、中心孔１１０に４番車７２の下側ボス部９０が内挿されて接着等によって固定されることによって、４番車７２に取り付けられている。また、ケース１０８内には、付勢手段としてのゼンマイ１１４が配設されている。このゼンマイ１１４は、ばね鋼等によって形成された板ばねが、４番車７２の下側ボス部９０の回りで渦巻き状に巻かれた形状を有しており、周方向一方の端部が下側ボス部９０に係止されていると共に、周方向他方の端部がハウジング本体２０に設けられた係止片１１６に係止されている。それによって、４番車７２と一体的に回動せしめられる係止レバー２６が、ゼンマイ１１４の付勢力によって、アンロック位置に弾性的に保持せしめられるようになっている。
【００３５】
また、特に本実施形態では、誘導リング１８の外周面、換言すれば誘導リング１８における永久磁石１６に対向する面と反対側の面には、補強部材としてのショートリング１１８が固着されている。かかるショートリング１１８は、薄肉の円環形状とされており、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材により形成されていると共に、該ショートリング１１８の内径寸法が誘導リング１８の外径寸法と略同一とされている。そして、ショートリング１１８は、予め射出成形や押し出し成形等によりリング状に形成したものを圧入やかしめ固定等により誘導リング１８に固着したり、或いは長手矩形板形状を呈し、且つ弾性変形乃至は塑性変形可能な強磁性材を誘導リング１８に巻き付けて両端部を接合すると共に、必要に応じて接着剤や粘着テープ等を用いて固着することにより誘導リング１８に固定されている。なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、誘導リング１８の筒壁部が、該誘導リング１８の永久磁石１６に対する対向部位を回転中心軸回りで周方向に連続して広がる環状体とされていると共に、ショートリング１１８がかかる環状体の全周に亘って連続して設けられている。また、本実施形態においては、誘導リング式動力伝達装置１０が、誘導リング１８や永久磁石１６、ショートリング１１８を含んで構成されていると共に、電気モータ１４の回転駆動力を伝達する被駆動部材が係止レバー２６とされている。
【００３６】
次に、このような構造とされた誘導リング式動力伝達装置１０を備えたロック装置１２の作動形態を、図６〜８等を参照しつつ説明する。先ず、ロック装置１２に電源が接続されていない状態では、図６に示されているように、係止レバー２６には、ゼンマイ１１４による付勢力が及ぼされることにより、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接せしめられた一方の移動端に保持されている。そして、かかる状態下において、ロック装置１２に電源を接続して、電気モータ１４のコイル３０に通電することにより、ロータ２８が回転駆動せしめられることとなる。
【００３７】
その際、ロータ２８を構成する永久磁石１６と永久磁石１６の径方向外方に位置せしめられた誘導リング１８との間での磁気誘導によって、ロータ２８の回転駆動力が、誘導リング１８に固設された出力ピニオン５６から減速歯車列６４を構成する１番車６６、２番車６８、３番車７０および４番車７２へと伝達されるようになっている。そして、４番車７２は、ゼンマイ１１４の付勢力に抗する方向に回動せしめられることとなり、それによって、係止レバー２６が、アンロック位置からロック位置に向かって駆動せしめられる。なお、上述の説明からも、本実施形態では、電気モータ１４の出力軸から係止レバー２６に至る駆動力の伝達経路上においては、誘導リング式動力伝達装置１０が付勢手段としてのゼンマイ１１４よりも電気モータ１４の出力軸に近い位置に設けられていることが、明らかである。
【００３８】
このようにロック位置へ向かって駆動せしめられる係止レバー２６は、図７に示されているように、図示しない洗濯機の槽蓋を開操作不能にすることが出来る位置：Ｐを通過した後も、ロック位置側ストッパ突起１０６に当接するまで、回動作動を継続するようになっている。そして、係止レバー２６が、図８に示されているように、ロック位置側ストッパ突起１０６に当接した後、ロック位置に電源が接続されない状態となり、電気モータ１４のコイル３０への通電が中止されて、ロータ２８の回転が停止する。
【００３９】
その際、４番車７２は、ゼンマイ１１４の付勢力によって、逆方向に回動せしめられるようになっており、かかる４番車７２の回動力が、３番車７０，２番車６８、１番車６６、出力ピニオン５６と伝達されて、誘導リング１８が逆方向に回転せしめられる。また、４番車７２が逆方向に回動せしめられることによって、４番車７２と一体的に回動する係止レバー２６もアンロック位置へ向かって回動せしめられる。このことからも明らかなように、本実施形態では、係止レバー２６の返戻作動時において、誘導リング１８は、係止レバー２６に対して、出力ピニオン５６、１番車６６、２番車６８、３番車７０、４番車７２を介して連結されており、係止レバー２６の回動と連動して回転せしめられるようになっている。また、係止レバー２６の返戻作動時においては、電気モータ１４への通電が中止されていることから、永久磁石１６とステータ３２の間の磁力の作用によって、ロータ２８は回転不能とされている。このことから明らかなように、本実施形態では、永久磁石１６は、ロータ２８の回転と連動して回転せしめられるようになっていることから、係止レバー２６の返戻作動時にロータ２８とステータ３２の間の磁力の作用により、回転不能に保持されているのである。そして、係止レバー２６は、槽蓋を開操作不能にすることが出来る位置：Ｐを再び通過した後、更に回動作動を続けて、図６に示されているように、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接することによって回動作動を終了する。
【００４０】
このような誘導リング式動力伝達装置１０を用いた洗濯機等の槽蓋用ロック装置１２においては、誘導リング１８の外周面に強磁性材からなるショートリング１１８が固着されていることにより、誘導リング１８に作用する磁束密度が大きくされることとなり、それによって、永久磁石１６が発生する回転磁界と該回転磁界により誘導リング１８に誘導される渦電流との間に発生する電磁力が有効に発揮されることから、係止レバー２６をゼンマイ１１４による付勢力に抗してロック位置側ストッパ突起１０６に速やかに当接させることが出来、洗濯機等の回転槽の回転時における槽蓋のロック状態が速やかに実現されて安全性が有利に向上され得るのである。
【００４１】
しかも、本実施形態では、電気モータ１４のコイル３０への通電を中止して係止レバー２６がロック位置からアンロック位置へ向かって移動する際に、誘導リング１８と永久磁石１６との間の磁気誘導によって誘導リング１８の回転速度に比例した大きさで生ぜしめられる磁気ダンパとしての抵抗力が、ショートリング１１８が誘導リング１８に固着されていることによってより一層大きくされ得るのであり、図７に示されているように、係止レバー１６がロック位置からアンロック位置へ移動する時間：ｔ2 を、係止レバー１６がアンロック位置からロック位置へ移動する時間：ｔ1 よりも効果的に長くすることが出来、それによって、例えば、停電等のトラブルによって電気モータ１４への通電が中止された場合においても、所定の時間は、槽蓋を開操作不能にすることが出来ることから、槽蓋を開操作して、誤って洗濯機等の回転槽の中に腕を入れてしまうことを、有利に防止することが出来るのである。
【００４２】
また、特に本実施形態では、係止レバー２６のアンロック位置からロック位置へ移動する時間：ｔ1 や係止レバー２６のロック位置からアンロック位置へ移動する時間：ｔ2 が、例えば減速歯車列６４における１乃至４番車６６，６８，７０，７２やその他のロック装置１２の構成部品を変更することなく、ショートリング１１８の大きさや形状、材質等を変更することで容易に設定変更され得ることから、製作コストの削減やかかるロック装置１２を設けた洗濯機の使用性等が有利に向上され得る。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、永久磁石１６と誘導リング１８の間で生ぜしめられる磁気誘導によって永久磁石１６と誘導リング１８の相対的な回転速度に応じた抵抗力が係止レバー２６に及ぼされることから、係止レバー２６のアンロック位置への移動速度を抑えつつ、係止レバー２６をアンロック位置まで確実に返戻作動させることが出来るのであり、また、係止レバー２６の返戻作動に対して抵抗力を与えるためにオイルダンパ等を採用する場合に比して、構造の簡略化と低コスト化が図られ得る。
【００４４】
更にまた、本実施形態では、誘導リング式動力伝達装置１０によって、電気モータ１４の回転力を係止レバー２６に対して非接触で伝達するようになっていることから、電気モータ１４の回転力を及ぼして係止レバー２６をロック位置に保持するために、例えば電気モータ１４の回転力を係止レバー２６に伝達する伝達経路上に摩擦クラッチを配設する場合に比して、摩耗による作動特性の低下が回避され得て、優れた耐久性が実現可能となる。
【００４５】
因みに、ショートリング１１８を誘導リング１８に固着した誘導リング式動力伝達装置１０を備えた本実施形態のロック装置：Ａとショートリング１１８を誘導リング１８に固着しない誘導リング式動力伝達装置を備えた比較装置：Ｂを準備して、それらロック装置Ａと比較装置Ｂにおける係止レバー２６をアンロック位置からロック位置に導く際の係止レバー２６の動作時間および電気モータ１４の負荷について、それぞれ測定し、その結果を図９に示すと共に、ロック装置：Ａと比較装置：Ｂにおける係止レバー２６をロック位置からアンロック位置に導く際の係止レバー２６の戻り時間および電気モータ１４の負荷について、それぞれ測定し、その結果を図１０に示す。
【００４６】
図９の結果からも、ショートリング１１８を誘導リング１８に固着したロック装置：Ａは、ショートリング１１８を誘導リング１８に固着していない比較装置：Ｂに比して、電気モータ１４における所定の負荷：ｌ1 で係止レバー２６をアンロック位置からロック位置に導くための動作時間がｔ1 −ｔ0 だけ短くなることが、明らかである。また、図１０からも、ロック装置：Ａは、比較装置：Ｂに比して、電気モータ１４における所定の負荷：ｌ2 で係止レバー２６をロック位置からアンロック位置に導くための戻り時間がｔ3 −ｔ2 だけ長くなることが、明らかである。
【００４７】
次に、図１１〜１４には、本発明の第二の実施形態として、誘導リング式動力伝達装置１２０を組み付けた洗濯機等における槽蓋のロック装置１２２が示されている。この誘導リング式動力伝達装置１２０は、第一の実施形態の誘導リング式動力伝達装置１０に比して、ショートリング１１８の代わりにカップ状強磁性体１２４を備えていると共に、ロック装置１２２は、第一の実施形態のロック装置１２に比して、係止レバー２６の代わりに位置決めカム１２６とカムレバー１２８を備えている。なお、以下の説明において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、第一の実施形態と同様な符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００４８】
詳細には、本実施形態における誘導リング１８の外周面、換言すれば誘導リング１８における永久磁石１６に対向する面と反対側の面には、補強部材としてのカップ状強磁性体１２４が固着されている。かかるカップ状強磁性体１２４は、略有底円筒形状を呈しており、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材により形成されていると共に、カップ状強磁性体１２４の内径寸法が誘導リング１８の外径寸法と略同一とされている。また、カップ状強磁性体１２４の上底部の略中央部分には、挿通孔１３０が貫設されている。そして、カップ状強磁性体１２４は、挿通孔１３０が誘導リング１８の中心軸上に配設された出力軸５４を貫通すると共に、圧入やかしめ固定等によって誘導リング１８に固着されることにより、誘導リング１８の外周面の略全体を覆っている。
【００４９】
また、本実施形態のロック装置１２２における４番車７２の上側ボス部８８の突出先端部分には、係止レバー２６の代わりに、回動部材１３２が配設されている。この回動部材１３２は、硬質の合成樹脂等の硬質材によって形成されており、円筒形状の軸部１３４を備えている。また、軸部１３４の下端部には、軸直角方向外方に突出する円環形状のフランジ部１３６が一体形成されている。更に、フランジ部１３６には、径方向外方に突出する突出部１３８が設けられていると共に、かかる突出部１３８の突出先端部分には、厚さ方向一方（図１１中、上）に突出する当接突起１４０が一体形成されている。そして、回動部材１３２は、軸部１３４の内孔に対して上側ボス部８８が圧入固定されることによって、４番車７２に固定されており、それによって、回動部材１３２は、４番車７２と一体的に回動するようになっている。
【００５０】
また、回動部材１３２の上方には、位置決めカム１２６が配設されている。位置決めカム１２６は、硬質の合成樹脂等の硬質材によって形成されており、略一定の外径寸法で略半周に亘って広がる小径部１４２と該小径部１４２の外径寸法よりも大きな略一定の外径寸法で略半周に亘って広がる大径部１４４を含んで構成されている。また、小径部１４２の周方向一方の端部には、周方向一方の側に行くに従って次第に大径部１４４の外径寸法まで大径化する接続部１４６が設けられている。更に、小径部１４２の周方向他方の端部は、径方向外方に延びる段差面１４８によって、大径部１４４の周方向一方の端部と連接されている。ここにおいて、本実施形態では、接続部１４６と大径部１４４の外周面によって、カム面が形成されている。また、大径部１４４には、周方向に延びる貫通孔１５０が形成されている。そして、位置決めカム１２６は、回動部材１３２に対して相対回動可能に配設されており、かかる配設状態下において、回動部材１３２に設けられた当接突起１４０は、位置決めカム１２６に設けられた貫通孔１５０内に位置せしめられるようになっている。なお、４番車７２の上側ボス部８８の突出先端面には、ストッパ板１５２がボルト固定されており、それによって、位置決めカム１２６の回動部材１３２における軸部１３４からの抜け落ちが防止されるようになっている。
【００５１】
また、位置決めカム１２６の近くには、係止ピンとしてのカムレバー１２８が配設されている。このカムレバー１２８は、全体として長手平板形状を有しており、長手方向一方の端部には、内孔を有する軸部１５４が厚さ方向一方（図１１中、下）に突出するようにして一体形成されていると共に、長手方向他方の端部には、係止突起１５６が厚さ方向他方（図１３，１４中、上）に突出するようにして一体形成されており、かかる係止突起１５６が図示しない槽蓋に対して係止されるようになっている。また、カムレバー１２８の幅方向一方には、幅方向外方に突出するように、当接部１５８が一体形成されている。そして、カムレバー１２８は、軸部１５４が蓋体２２に固設された支軸１６０に外挿されて、該支軸１６０回りで揺動可能に配設されている。また、カムレバー１２８の軸部１５４には、コイルスプリング１６２が巻き付けられており、かかるコイルスプリング１６２の付勢力によってカムレバー１２８がアンロック位置に弾性的に保持せしめられるようになっている。なお、支軸１６０の突出先端面には、支軸１６０の外径寸法よりも大きな外径寸法を有するストッパ板１６４がボルト固定されており、それによって、カムレバー１２８が支軸１６０から抜け落ちるのを防止するようになっている。
【００５２】
次に、上述の如き構造とされた誘導リング式動力伝達装置１２０を備えたロック装置１２２の作動形態を、図１５〜１９等を参照しつつ説明する。先ず、ロック装置１２２に電源が接続されていない状態において、図１５に示されているように、回動部材１３２の突出部１３８は、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接されていると共に、回動部材１３２の当接突起１４０は、位置決めカム１２６の貫通孔１５０の内周面に当接しない状態とされており、また、カムレバー１２８の当接部１５８は、小径部１４２と接続部１４６の接続部位に位置せしめられており、それによって、カムレバー１２８は、アンロック位置に位置せしめられているのである。そして、ロック装置１２２に電源が接続されると、電気モータ１４のコイル３０に通電されて、ロータ２８が回転せしめられる。
【００５３】
その際、ロータ２８を構成する永久磁石１６と誘導リング１８の間での磁気誘導によって、ロータ２８の回転駆動力を、誘導リング１８に固設された出力ピニオン５６から減速歯車列６４を構成する１番車６６、２番車６８、３番車７０および４番車７２へと伝達するようになっており、それによって、４番車７２がゼンマイ１１４の付勢力に抗する方向に回動せしめられる。そして、回動部材１３２の当接突起１４０が、図１６に示されているように、位置決めカム１２６の貫通孔１５０の周方向一方（接続部１４６に近設する側）の内周面に当接した後、位置決めカム１２６が回動部材１３２と一体的に回動せしめられることとなり、それによって、カムレバー１２８の当接部１５８が接続部１４６に当接されて、カムレバー１２８がロック位置へ向かって駆動せしめられるようになっており、接続部１４６に当接されていた当接部１５８が大径部１４４に当接せしめられて、カムレバー１２８がコイルスプリング１６２の付勢力に抗してロック位置に位置せしめられる。即ち、本実施形態では、回動部材１３２の当接突起１４０が位置決めカム１２６の貫通孔１５０の内周面に当接するまでは、カムレバー１２８は、ロック位置側に向かって移動しないようになっている。
【００５４】
このように当接部１５８が大径部１４４に当接された状態、即ち、槽蓋を開操作不能にした状態で、回動部材１３２は、図１７に示されているように、突出部１３８がロック位置側ストッパ突起１０６に当接するまで、回動せしめられるようになっており、突出部１３８がロック位置側ストッパ突起１０６に当接した後、ロック装置１２２に電源が接続されていない状態となり、電気モータ１４のコイル３０への通電が中止されて、ロータ２８の回転が停止する。
【００５５】
その際、４番車７２は、ゼンマイ１１４の付勢力で逆方向に回動せしめられるようになっており、かかる４番車７２の回動力が、３番車７０、２番車６８、１番車６６、出力ピニオン５６と伝達されて、誘導リング１８が逆方向に回転せしめられる。また、４番車７２が回動せしめられることによって、４番車７２と一体的に回動する回動部材１３２もアンロック位置へ向かって、即ち、逆方向に回動し始めることとなるが、当接突起１４０が貫通孔１５０の周方向他方（段差面１４８に近設する側）の内周面に当接していないことから、回動部材１３２の回動開始時には、回動部材１３２のみが回動せしめられる。そして、図１８に示されているように、当接突起１４０が貫通孔１５０の内周面に当接した後は、突出部１３８がアンロック位置側ストッパ突起１０４に当接するまで、回動部材１３２は、位置決めカム１２６と一体的に逆方向に回動せしめられる。また、突出部１３８が、図１９に示されているように、アンロック位置側ストッパ突起１０４に当接せしめられると、カムレバー１２８の当接部１５８は、コイルスプリング１６２の付勢力によって、接続部１４６を大径部１４４側から小径部１４２側に摺動せしめられるようになっており、それによって、カムレバー１２８の当接部１５８が、図１５に示されているように、接続部１４６と小径部１４２の接続部分に位置せしめられると共に、当接突起１４０が貫通孔１５０の内周面に当接していない状態となる。即ち、本実施形態では、カムレバー１２８はロック位置からアンロック位置に向かって速やかに移動せしめられるようになっている。なお、このことから明らかように、本実施形態では、ゼンマイ１１４とコイルスプリング１６２が協働することによって、付勢手段が構成されている。
【００５６】
上述の如き構造とされた誘導リング式動力伝達装置１２０を備えたロック装置１２２においては、誘導リング１８の外周面の略全体が強磁性材からなるカップ状強磁性体１２４で覆われていることから、磁束密度がより一層大きくされることとなり、永久磁石１６が発生する回転磁界と該回転磁界により誘導リング１８に誘導される渦電流との間に発生する電磁力がより有効に発揮されることから、電気モータ１４の通電時における誘導リング１８の回転駆動力の向上に伴う槽蓋のロック状態への作動速度と、電気モータ１４の通電中止時における誘導リング１８と永久磁石１６の磁気ダンパ作用による抵抗力の向上に伴う槽蓋のロック状態からアンロック状態への遅延動作が、より効果的に達成され得る。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、これら実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００５８】
例えば、前記実施形態では、電気モータとして交流同期モータが採用されていたが、本発明において採用される交流同期モータのコイルの数等の具体的構造は、かかる実施形態の記載等によって、何等限定されるものでなく、また、本発明においては、交流同期モータの他、誘導モータや直流モータを採用することも可能である。
【００５９】
また、前記実施形態では、駆動力伝達手段として減速歯車列が採用されていたが、ベルトやプーリ等を採用することも可能である。
【００６０】
さらに、誘導リング式動力伝達装置を構成する誘導用永久磁石と誘導リングの具体的な形状等は、例示の如き形状のものに限定されるものでない。
【００６１】
【００６２】
また、本発明の槽蓋とは、全自動洗濯機における洗濯兼脱水槽の槽蓋の他、二槽式洗濯機の洗濯槽の槽蓋や脱水槽の槽蓋、乾燥機のドラムの蓋等に適用可能である。
【００６３】
さらに、前記第一の実施形態では、係止レバーがロック位置側ストッパ突起に当接した直後に電気モータへの通電が中止されていたが、係止レバーがロック位置側ストッパ突起に当接した後、所定時間が経過してから、電気モータへの通電を中止しても良い。
【００６４】
更にまた、前記第二の実施形態では、突出部がロック位置側ストッパ突起に当接した直後に電気モータへの通電が中止されていたが、突出部がロック位置側ストッパ突起に当接した後、所定時間が経過してから、電気モータへの通電を中止しても良い。
【００６５】
また、前記実施形態の誘導リングに固着される補強部材としては、例示の如き形状や大きさ、構造等のものに限定されるものでなく、例えば厚さ寸法の大きな多角形筒状の強磁性体や複数の環状リングからなる強磁性体を採用することも可能である。
【００６６】
さらに、本発明に従う構造とされた誘導リング式動力伝達装置においては、例示の如き洗濯機の槽蓋用ロック装置への適用に限定されるものでなく、電動機を用いた駆動方式による各種の機械装置への適用が図られ得る。
【００６７】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００６８】
【実施例】
本発明に従う構造とされた誘導リング式動力伝達装置を備えた洗濯機等の槽蓋用ロック装置における補強部材の形状や大きさ等を設定変更した際の係止ピンの作動特性について、図２０等を参照しつつ、説明する。
【００６９】
前記第二の実施形態における槽蓋用ロック装置を準備し、該ロック装置に設けられた誘導リング式動力伝達装置における誘導リングの外周面に対して、形状や大きさの異なる３つの補強部材を固着して、それぞれ、実施例１〜３とした。即ち、実施例１の補強部材は、円環形状を呈するリングとしており、その幅寸法を誘導リングの筒壁部の幅寸法と略同一に設定すると共に、その厚さ寸法を誘導リングの厚さ寸法と略同一に設定した。また、実施例２の補強部材は、円環形状を呈するリングとしており、その幅寸法を誘導リングの筒壁部の幅寸法よりも大きく、換言すれば実施例１の補強部材の幅寸法よりも大きく設定すると共に、その厚さ寸法を誘導リングの厚さ寸法よりも大きく、換言すれば実施例１の補強部材の厚さ寸法よりも大きく設定した。更に、実施例３の補強部材は、円環形状を呈するリングとしており、その幅寸法を誘導リングの筒壁部の幅寸法よりも小さく、換言すれば実施例１の補強部材の幅寸法よりも小さく設定すると共に、その厚さ寸法を誘導リングの厚さ寸法よりも小さく、換言すれば実施例１の補強部材の厚さ寸法よりも小さく設定した。また、比較例として、誘導リングの外周面に補強部材を固着しないこと以外が全て前記第二の実施形態の槽蓋用ロック装置と同様な構造とされた比較装置を準備した。而して、これら実施例１〜３および比較例における係止レバーのアンロック位置からロック位置に至る移動時間と該係止レバーのロック位置からアンロック位置に至る移動時間について、同一条件下で、それぞれ、測定した。その結果を図２０に示す。
【００７０】
図２０に示される測定結果からも、誘導リングの外周面に補強部材を固着した誘導リング式動力伝達装置を用いた槽蓋用ロック装置においては、誘導リングに補強部材を配設しない比較装置に比して、係止レバーのアンロック位置からロック位置に至る移動時間が短くなると共に、係止レバーのロック位置からアンロック位置に至る移動時間が長くなることが、明らかである。
【００７１】
また、図２０における実施例１〜３の結果からも、補強部材の厚さ寸法や幅寸法を大きくする程に係止レバーのアンロック位置からロック位置に至る移動時間がより短くなると共に、係止レバーのロック位置からアンロック位置に至る移動時間が一層長くなることが、明らかである。
【００７２】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた槽蓋用ロック装置の誘導リング式動力伝達装置においては、誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着したことにより、誘導リングに作用する有効磁束が大きく確保されて、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気作用による吸引力が効果的に発揮され得るのであり、以て、誘導用永久磁石と誘導リングの間での磁気誘導による回転力の伝達効率の向上に伴い回転駆動力の効率化が簡単な構造をもって有利に実現され得るのである。
【００７３】
また、本発明の誘導リング式動力伝達装置を用いた槽蓋のロック装置においては、誘導リングの外周面に補強部材を固着してなる誘導リング式動力伝達装置を用いたことにより、誘導用永久磁石と誘導リングの間の磁気誘導が効果的に作用せしめられ得るのであり、それによって、電気モータの通電時における誘導リングの回転駆動力の向上に伴い槽蓋のロック状態への作動速度が向上され得ると共に、電気モータの通電中止時における誘導リングと永久磁石の相対的な回転抵抗力の向上に伴い槽蓋のロック状態からアンロック状態への遅延動作が効果的に実現され得ることから、優れた使用性が発揮され得る。
【００７４】
しかも、本発明の誘導リング式動力伝達装置を用いた槽蓋のロック装置によれば、槽蓋のロック状態とアンロック状態の切換作動時間を補強部材の形状や大きさ、材質等を設定変更することにより容易に対応させることが可能であることから、製作性やコスト削減性等が有利に実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施形態としての槽蓋のロック装置の内部構造を示す平面説明図である。
【図２】 図１におけるロック装置の組み立て説明図である。
【図３】 図１におけるロック装置の平面説明図である。
【図４】 図１におけるロック装置の正面説明図である。
【図５】 図１におけるロック装置の側面説明図である。
【図６】 図１における係止レバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図７】 図１における係止レバーの作動の経時変化を示すグラフである。
【図８】 図１における係止レバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図９】 図１に示されたロック装置における係止レバーをアンロック位置からロック位置に導く際の動作時間と電気モータの負荷の関係を、比較装置と共に併せ示すグラフである。
【図１０】 図１に示されたロック装置における係止レバーをロック位置からアンロック位置に導く際の戻り時間と電気モータの負荷の関係を、比較装置と共に併せ示すグラフである。
【図１１】 本発明の第二の実施形態としての槽蓋のロック装置の組み立て説明図である。
【図１２】 図１１におけるロック装置の平面説明図である。
【図１３】 図１１におけるロック装置の正面説明図である。
【図１４】 図１１におけるロック装置の側面説明図である。
【図１５】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１６】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１７】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１８】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図１９】 図１１におけるカムレバーの一作動形態を示す平面説明図である。
【図２０】 本発明に従う構造とされた槽蓋用ロック装置における誘導リングの外周面に各種の補強部材を固着した際の係止ピンの作動特性について、それぞれ、測定した結果を、比較例と共に併せ示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 誘導リング式動力伝達装置
１４ 電気モータ
１６ 永久磁石
１８ 誘導リング
２６ 係止レバー
１１８ ショートリング
Claims (4)
- 洗濯機等の回転槽を備えた装置本体に装着されて、該回転槽の開口部に配設された槽蓋を開操作不能に係止せしめ得る槽蓋用ロック装置であって、
前記装置本体に対して変位可能に支持されて、前記槽蓋に対して係止されることにより該槽蓋の開操作を阻止せしめるロック位置と、該槽蓋に対する係止が解除されて該槽蓋の開操作を許容するアンロック位置とをとり得る係止ピンと、
該係止ピンを前記アンロック位置に向かって付勢して、該アンロック位置に弾性的に保持せしめる付勢手段と、
ロータにモータ用永久磁石を設けると共に、ステータに設けたコイルへの通電によって該モータ用永久磁石に対して回転駆動力が及ぼされることにより、一方向に連続して回転作動せしめられる電気モータと、
該電気モータによる回転力を前記係止ピンに伝達せしめて、該係止ピンに対して前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック位置に向かう方向に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
前記電気モータの回転駆動力を被駆動部材としての前記係止ピンに伝達する伝達経路上において、前記モータ用永久磁石を誘導用永久磁石として利用すると共に、該誘導用永久磁石の径方向外方に誘導リングを配設して、該誘導用永久磁石と該誘導リングを相互に離隔して対向するように同一の回転中心軸上でそれぞれ回転可能に配置せしめ、該誘導リングの外周面に強磁性材からなる補強部材を固着して、該電気モータの通電時には該誘導用永久磁石と該誘導リングの間での磁気誘導により該電気モータにおける該誘導用永久磁石の回転駆動力を該誘導リングを介して該係止ピンに伝達せしめて、該係止ピンを前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック位置に保持せしめる一方、該電気モータの通電停止時には該付勢手段による付勢力により逆方向の回転駆動力が該誘導リングに伝達せしめられると共に、該誘導リングと該誘導用永久磁石との間で磁気誘導による回転抵抗力が生じることにより、該係止ピンが逆方向の回転駆動力に従って緩やかに前記アンロック位置へ返戻作動せしめられるようにした誘導リング式動力伝達装置とを、
有することを特徴とする槽蓋用ロック装置。 - 前記誘導リングにおける前記永久磁石に対する対向部位を、回転中心軸回りで同一方向に連続して広がる環状体とすると共に、前記補強部材を該環状体の全周に亘って連続して設けたことを特徴とする請求項１に記載の槽蓋用ロック装置。
- 前記係止ピンを前記ロック位置とアンロック位置との変位方向の両側において、該ロック位置と該アンロック位置に対してそれぞれ位置決めするストッパ手段を設けた請求項１又は２に記載の槽蓋用ロック装置。
- 前記駆動力伝達手段において、前記電気モータの出力軸の回転を減速せしめて前記係止ピンに駆動力を及ぼす減速機構を採用すると共に、該駆動力伝達手段による該電気モータの出力軸から前記係止ピンに至る駆動力の伝達経路上において、前記付勢手段よりも前記誘導リング式動力伝達装置を、該電気モータの出力軸に近い位置に設けた請求項１乃至３の何れかに記載の槽蓋用ロック装置。
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