JP4366229B2 - 電気洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、自動開閉機構を備えた電気洗濯機の関するものである。

現在、家庭で使用されている電気洗濯機は、使用者が手動で開閉蓋の開閉を行うのが一般的となっている。しかしながら、各種の機器が自動化していく中で、この種の電気洗濯機の衣類投入口を自動で開閉する要望も高まっている。
このような電気洗濯機の開閉機構の自動化は、２つ折れ開閉蓋やスライド式の開閉蓋に関する構造的な提案が殆どである。

特開平９−１３１４９５号公報

特開平９−１６４２８９号公報

前記従来技術では、開閉機構に関する各種の提案がなされているが、衣類投入口を開閉するためのソフト的な提案がなされていない。例えば、電気洗濯機の開閉ボタンを操作すると、開閉蓋が急に動き出し、しかも、急激に動いたら使用者は驚いてしまう。また、開閉ボタンを操作したらゆっくり開いてしまい、使用者がいらいらしてしまうことも考えられる。
そこで、この発明の目的とするところは、衣類投入口の最適な開閉動作が得られる自動開閉機構を備えた電気洗濯機を提供することにある。

本発明では、前記目的を達成するために、衣類投入口を覆う開閉蓋と、前記開閉蓋を閉じた第1の状態と前記開閉蓋を開いた第２の状態の相互の移動を行う開閉機構と、前記開閉機構を制御する制御部とを備えた電気洗濯機において、
前記制御部は、第２の状態から第１の状態に至る閉鎖工程にかかる閉鎖時間を、第１の状態から第２の状態に至る開放工程でかかる開放時間より遅くし、
前記閉鎖工程及び開放工程では、初期速度と終了速度を遅く中間速度を早く動作させ、
前記閉鎖工程では、閉鎖動作を始めて閉鎖角度の半分の位置までの閉鎖時間を残り半分の角度の閉鎖時間より短くするようにする。

本発明によれば、使用者に安全でかつ違和感を与えない自動開閉機構を備えた電気洗濯機が提供される。

以下、図１から図５を参照して、この発明に係る電気洗濯機を詳細に説明する。図１は電気洗濯機の外観斜視図である。図２は開閉機構の概略図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が動作機構原理図である。図３は装置ブロック図である。図４は開閉動作工程を示す右側面図である。図５は、開閉動作フロー図である。

先ず、図１を参照して、この発明に係る電気洗濯機１の概略構造を説明する。図１において、この電気洗濯機１は、衣類乾燥機能を備えたものであり、箱形の筐体１０内部に衣類を出し入れする投入口を上方に形成した図示しない洗濯槽を備えている。この電気洗濯機１は、筐体１０の上面に衣類投入口２０を備え、この衣類投入口２０を覆う開閉蓋３０を備えている。この開閉蓋３０は、前部開閉蓋３１と後部開閉蓋３２とから構成され、後部開閉蓋３２の一端は前記前部開閉蓋３１の一端と第1の連結部３３を介して折りたたみ可能に連結され、他の一端は、前記衣類投入口２０の後部に設けた第2の連結部３４を介して回転可能に連結される。また、前記前部開閉蓋３１の他端は、前記衣類投入口２０の両側に設けた支持レール２１上を移動可能に支持される。また、この実施の形態では、前記前部開閉蓋３１に操作パネル４０を備えている。

そして、この電気洗濯機１の大きな特徴の１つは、前記開閉蓋３０を自動で開閉する開閉機構５０を備えた点である。この開閉機構５０は、開閉蓋３０を閉めた実線で示す第1の状態Ｑ１では、前記衣類投入口２０を封鎖し、点線で示した第2の状態Ｑ２では、２つの開閉蓋３１，３２を衣類投入口２０の後方に折りたたんで収納して、衣類投入口２０を自動的に開放する。
そして、この開閉機構５０の更なる特徴は、制御部６０（図３参照）が前記開閉機構５０を制御して、快適な開閉速度で開閉蓋３０を開閉する点である。つまり、前記第２の状態Ｑ２から第１の状態Ｑ１に至る閉鎖工程にかかる閉鎖時間Ｓ２を、第１の状態Ｑ１から第２の状態Ｑ２に至る開放工程Ｓ１でかかる開放時間Ｓ１より遅くなるように制御することで使用者に安心感を抱かせるように動作させる。また、前記閉鎖工程及び開放工程では、初期速度と終了速度を遅く中間速度を早く動作させることで、安全性を向上させることができる。

以下、図２から図５を参照して、更に詳細に説明する。
先ず図２において、この実施の形態では、衣類投入口２０を矩形状に形成し、その両側に筐体１０の上面より1段低い支持レール２１を形成している。この支持レール２１には、前記前部開閉蓋３１の自由端Ｇ１である前端部の両側に設けたローラ３５が摺動可能に支持される。一方、衣類投入口２０の後方に設けた第2の連結部３４には開閉機構５０が設けられる。この実施の形態では、開閉機構５０を複数の歯車からなる変速機構部５１と駆動モータ５２から構成する。この開閉機構５０は衣類投入口２０の後方に設けられる。

この開閉機構５０によれば、前記駆動モータ５２の回転力が前記変速機後部５１で減速されて前記第2の連結部３４に伝達され、この第2の連結部３４を介して後部開閉蓋３２を回転させる。この実施の形態では、開閉蓋３０を閉めた第1の状態Ｑ１から前記開閉機構５０を動作させると、後部開閉蓋３２が回転して立ち上がる。これにともなって、前記後部開閉蓋３２の一端に設けた第1の連結部３３を介して折りたたみ可能に連結する前部開閉蓋３１の連結側が上方引き上げられる。この動きに応じて、前記前部開閉蓋３１の自由端Ｇ１が支持レール２１に沿って移動するので、衣類投入口２０の後方位置に２つの開閉蓋が縦姿勢で折りたたまれて収納される。

一方、前記縦姿勢で収納された第2の状態Ｑ２から前記開閉機構５０を動作させると、後部開閉蓋３２が回転して前方に倒れる。これにともなって、第1の連結部３３を介して連結された前部開閉蓋３１の一端が引き下げられる。この動きに応じて、前記前部開閉蓋３１の自由端Ｇ１が支持レール２１に沿って前方に移動するので、衣類投入口２０を元の状態に封鎖することができる。

図３において、この実施の形態では、マイコンを備えた制御部６０が電気洗濯機１を統括的に制御する。この制御部６０には、前記操作パネル４０と駆動モータ５２が接続されるとともに、第1の状態Ｑ１を検知するセンサ６１と、第2の状態Ｑ２を検知するセンサ６２とが接続されている。また、開閉途中の蓋の角度を常に検知するセンサ６３を設けることによって、随時フィードバックをかけて、後に説明する図５のような理想の特性曲線に近づける制御をすることも可能である。この他、開閉蓋３０の動きを検知する複数のセンサを接続することができる。

次に、図４及び図５を参照して、この開閉蓋３０の開閉動作を更に詳細に説明する。図４では点線が第1の状態Ｑ１、実線が第2の状態Ｑ２を示している。また、図５は縦軸に後部開閉蓋３４の回転角度θを示し、横軸に時間ｔを示している。
図４、５において、本発明者らは、複数の実験的検証から、第1の状態Ｑ１から第2の状態Ｑ２に至る開放工程に係る開放時間Ｓ１（全開に要する時間）が2秒から3秒が最適な時間であることを抽出した。この実施の形態では、開閉蓋３０の全開角度が１２０度であるので、開閉蓋３０が閉まった第１の状態Ｑ１から開閉蓋３０が１２０度の位置まで全開した第２の状態Ｑ２に要する開放時間Ｓ１が2秒から3秒の範囲内で行われる。一方、第2の状態Ｑ２から第1の状態Ｑ１に至る閉鎖工程に係る閉鎖時間Ｓ２（全閉に要する時間）が３秒から４.５秒が最適な時間であることを抽出した。そして、閉鎖時間Ｓ２は開放時間Ｓ１の約１．５倍の関係にあることを抽出した。

この結果はいくつかの理由が考えられる。主な要因は、開放工程が後方に向かってフラットな状態から開閉蓋３０が隆起して行く構造であるため早く動作しても安心感があるが、閉鎖工程は後方から手前に向かって動作するためゆっくりの方が安心感がある。あるいは、衣類を出し入れするために早く開放して欲しいが、閉鎖工程は出し入れを一端終えているのでゆっくりでもよいなどが想定される。いずれにしても、前記約１．５倍の関係は実験的検証から明らかになった。
更に、開放工程及び閉鎖工程とも一定の速度で開閉するよりも、始動は徐々に速度を速め、終了は徐々に速度を遅くすることが有効であることが抽出された。この要因は、いきなり動き始めると使用者が驚いてしまうし、開閉速度を緩めないと衝突してしまうのではないかと不安感が残り、突然止まると驚いてしまうなどが想定される。

更にまた、開閉速度を変化させる場合はスムーズに変化させないと、使用者に不安感や戸惑いを与えることになる。
そこで、本実施の形態では、上記実験的検証から、以下のフローで前記制御部６０が駆動モータを制御して開閉蓋３０を開閉動作させるようにしている。
先ず、（１）開放時間Ｓ１を2秒から3秒とし、閉鎖時間Ｓ２を３秒から４.５秒とし、閉鎖時間Ｓ２を開放時間Ｓ１の１．４から１．６倍の範囲内とするように動作させる。この実施の形態では、開放時間Ｓ１を２．４秒とし、閉鎖時間Ｓ２を３．６秒としている。

更に、（２）この実施の形態では、前記開放時間Ｓ１を前半と後半に2分割し、開放時間Ｓ１の中間で開放角度の半分の位置となるように制御する。この実施の形態では、前半と、後半を同じ時間に設定しているので、開放動作を始めて１．２秒後に１／２の開放角度（開放角度６０度）となり２．４秒後に全開（開放角度１２０度）させる。この実施の形態では、前半と後半を同じ時間で設定しているが、これに限定されるものではなく、ほぼ同程度の時間であれば同様な効果をえることができる。なお、前後半で時間に差を付けるのであれば、この実施例のように、後方に向かって動作する場合は、使用者に近い前半をゆっくり動作させた方が有効である。

一方、前記閉鎖時間Ｓ２は、全工程を３分割し、閉鎖時間Ｓ２の１／３の時間で閉鎖角度が半分の位置となるように制御する。この実施の形態では、閉鎖時間Ｓ２を開放時間Ｓ１の１．５倍に設定しているので、閉鎖時間Ｓ２は３．６秒となる。そして、全工程を等分割しているので、閉鎖動作を始めて１．２秒後に１／２の閉鎖角度（閉鎖角度６０度）となり、残りの２．４秒かけて閉鎖を終了させる。

つまり、この実施の形態では、開閉動作の全工程の時間６秒を５分割に等分割し、第１の状態から半分の角度（６０度）まで至る時間Ｓ１ａと、この半分の角度から全開（１２０度）させて第２の状態に至るまでの時間Ｓ１ｂと、第２の状態から半分の角度（６０度）まで至る時間Ｓ２ａとをほぼ同じ時間（１．２秒）に設定し、この半分の角度から全閉（０度）させて第１の状態に至るまでの時間Ｓ２ｂを、前記３つの時間のほぼ２倍の時間（２．４秒）をかけて動作するように制御する。

また、（３）この実施の形態では、第１の状態から半分の角度（６０度）まで至る工程では、第１の状態から徐々に開放角度が速くなるように制御し、前記半分の角度から全開（１２０度）させて第２の状態に至る工程では徐々に開放角度が遅くなるように制御し、第２の状態から半分の角度（６０度）まで至る工程では徐々に閉鎖角度が速くなるように制御する。この実施の形態では、この速度の変化が２次曲線となるように制御している。つまり、図５に示すように、角度θ＝（角度に変換する定数）×（所要時間ｔの二乗）となるように制御する。ここで、この実施の形態では、時間Ｓ１ａと時間Ｓ１ｂと時間Ｓ２ａを同じにしているので、対応する定数ａ、ｂ、ｃは、同じとなる。

一方、閉鎖工程の半分の角度（６０度）から全閉（０度）させて第１の状態に至るまでの工程でも、徐々に閉鎖角度が遅くなるように制御する。この実施の形態では、この速度の変化が４次曲線となるように制御する。つまり、図５に示すように、角度θ＝（角度に変換する定数）×（所要時間ｔの四乗）となるように制御する。この実施の形態では、４次曲線となるようにしているが、５次曲線でも同様な効果を得ることができる。ここで重要なのは、全閉(０度)に近づくほどスピードの遅くなることが明確であることである。このようにすると、閉まる瞬間の衝撃が少なく、指の挟まりなどの不安も少なくすることができる。したがって、直線や低次の曲線を区間ごとに繋いで同じような特性を作ることもできる。ただしその場合はつなぎ部分で急に加速度が変化するなどが無く、スムーズに行われ
るよう十分に考慮する必要がある。

以上説明した電気洗濯機１によれば、操作パネル４０に設けた図示しない開閉スイッチを操作すると、前記制御部６０が前記センサ６１、６２を介して、第１の状態Ｑ１か第２の状態Ｑ２かを判定する。そして、この制御部６０内に格納されたプログラムに沿って、前記述べた開閉動作を前記駆動モータ５２に信号を発して駆動させる。

筐体の上面に自動開閉蓋を備えた家電機器に適用可能である。

電気洗濯機の外観斜視図である。 開閉機構の概略図である。 装置ブロック図である。 開閉動作工程を示す右側面図である。 開閉動作フロー図である。

符号の説明

１…電気洗濯機、１０…筐体、２０…衣類投入口、２１…支持レール、３０…開閉蓋、３１…前部開閉蓋、３２…後部開閉蓋、３３…第1の連結部、３４…第2の連結部、３５…ローラ、４０…操作パネル、５０…開閉機構、５１…変速機構部、５２…駆動モータ、６０…制御部、６１…センサ、６２…センサ、Ｇ１…自由端、Ｑ１…第1の状態、Ｑ２…第２の状態、Ｓ１…開放時間、Ｓ２…閉鎖角度、θ…開閉角度。

Claims (3)

1. 衣類投入口を覆う開閉蓋と、前記開閉蓋を閉じた第1の状態と前記開閉蓋を開いた第２
   の状態の相互の移動を行う開閉機構と、前記開閉機構を制御する制御部とを備えた電気洗
   濯機において、
   前記制御部は、第２の状態から第１の状態に至る閉鎖工程にかかる閉鎖時間を、第１の
   状態から第２の状態に至る開放工程でかかる開放時間より遅くし、
   前記閉鎖工程及び開放工程では、初期段階と終了段階を遅く開閉動作させ、中間段階を
   速く開閉動作させ、
   前記閉鎖工程では、閉鎖動作を始めて閉鎖角度の半分の位置までの閉鎖時間を残り半分の角度の閉鎖時間より短くすることを特徴とする電気洗濯機。
2. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記開放工程では、開放動作を始めて開放角度の半分の位置までの開放時間を残り半分の角度の開放時間より短くすることを特徴とする電気洗濯機。
3. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記開放工程では、開放動作を始めて開放角度の半分の位置までの開放時間を残り半分の角度の開放時間とほぼ同程度の時間とすることを特徴とする電気洗濯機。

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