JP5061304B2 - Water level detector - Google Patents
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Description
本発明は、洗濯機等の洗濯時やすすぎ時の槽の中の水位を検知する水位検出装置に関するものである。 The present invention relates to a water level detection device that detects the water level in a tub when washing or rinsing in a washing machine or the like.
従来、この種の水位検出装置は、図6及び図7に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。図6は、従来の水位検出装置の断面図である。図7は、従来のボビンユニットの斜視図である。 Conventionally, this type of water level detection apparatus is configured as shown in FIGS. Hereinafter, the configuration will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional water level detection device. FIG. 7 is a perspective view of a conventional bobbin unit.
図7に示すように、樹脂製のボビンユニット1のボビン巻枠2上に皮膜銅線3を巻きつけてコイル4を形成し、ボビンユニット1のボビン台座5の裏側でコイル4とコンデンサ6と接続端子部7を一箇所に集めて半田部8にて半田で電気接続していた。また、ボビン巻枠2の下面から手を出すように左右に取付部9を設け、その取付部9には貫通孔10を有していた。
As shown in FIG. 7, the
図6に示すように、樹脂製の上ケース11の内側に設けたボス12にボビンユニット1の取付部9の貫通孔10を挿入し、かしめ部13で熱かしめまたは冷間かしめにて上ケース11にボビンユニット1を固定していた。また、下ケース14にはゴム製のダイヤフラム15を設置し、接続板16を介して磁性を持つ可動コア17を取付けていた。18はバネである。
As shown in FIG. 6, the
上記構成において、ダイヤフラム15が外部からの圧力でたわむことにより、ダイヤフラム15に取り付けた接続板16が上昇し磁性を持つ可動コア17がコイル4に近づくことでコイル4のインダクタンスが変化し、発振回路(図示していない)の発振周波数を変化させ、この発振周波数を検出することにより水位を検出する(例えば、特許文献1参照)。
In the above configuration, when the
しかしながら、このような従来の水位検出装置の構成では、ボビン巻枠下面に手を出すように取付部を形成したことで、ボビンを成形する際に成型時のバラツキにより取付部が完全には水平にならず反りを生じさせる。この取付部の反りがボビンユニットを上ケースに固定する際、取付部を無理やり上ケースの面に馴染まそうと応力を加えてかしめ固定するために取付部に応力を溜めたまま熱かしめまたは冷間かしめすることになる。結果的に周囲環境温度の変動により、取付部に蓄積された応力により取付部が上下に移動することになりボビンユニットの位置が上下に移動し、コイルのインダクタンスが周囲環境温度の変動で変化してしまうという課題があった。 However, in the configuration of such a conventional water level detection device, the mounting portion is formed so as to reach the bottom surface of the bobbin winding frame, so that when the bobbin is molded, the mounting portion is completely horizontal due to variations during molding. It causes warping rather than becoming. When the bobbin unit is fixed to the upper case due to the warping of the mounting part, it is caulked or cold while the stress is applied to the mounting part in order to force the mounting part to fit into the upper case surface. It will be caulked. As a result, due to fluctuations in the ambient temperature, the mounting part moves up and down due to the stress accumulated in the mounting part, the position of the bobbin unit moves up and down, and the coil inductance changes due to fluctuations in the ambient temperature. There was a problem that it would end up.
また、接続端子部にコネクタを挿入する際、接続端子部にかかる応力がそのままボビンユニットの取付部のかしめ部に伝わるおそれがあり、結果的にボビンユニットの固定力を弱めてしまい、耐久面に不安があるという課題があった。 In addition, when inserting the connector into the connection terminal, there is a risk that the stress applied to the connection terminal will be transmitted as it is to the caulking part of the mounting part of the bobbin unit, resulting in weakening the fixing force of the bobbin unit, resulting in a durable surface. There was a problem of anxiety.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、周囲環境温度が変化してもボビンユニットが上下に移動することなくコイルのインダクタンスが一定で発振周波数が安定することで検出精度が高く、しかもコネクタ挿入時の応力が取付部のかしめ部に伝わらず、強固な取付部を実現した水位検出装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even if the ambient temperature changes, the bobbin unit does not move up and down, the coil inductance is constant and the oscillation frequency is stable, and the detection accuracy is high. It is an object of the present invention to provide a water level detection device that realizes a strong mounting portion without transmitting stress at the time of connector insertion to the caulking portion of the mounting portion.
前記従来の課題を解決するために、本発明の水位検出装置は、ボビン台座に挿入した少なくとも1つのコンデンサとボビン巻枠に皮膜銅線を巻きつけたコイルとを端子接続部で電気接続させLC共振回路またはLC発振回路を構成するボビンユニットと、可動コアと、接続板を介して前記可動コアとを接合したダイヤフラムと、外装を形成する上ケースと、下ケースとを有し、圧力の変化により変形するダイヤフラムの変位に連動して前記可動コアが移動することで前記コイルとの位置関係が変わることにより洗濯機等の水位を検出する可変リアクタンス(周波数)式の水位検出装置において、前記ボビン台座に少なくとも1つの平面部を設け前記上ケースの上面内側部に前記平面部を当接し固定する構成としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the water level detection device of the present invention is configured to electrically connect at least one capacitor inserted in a bobbin base and a coil in which a coated copper wire is wound around a bobbin winding frame at a terminal connection part. A bobbin unit constituting a resonance circuit or an LC oscillation circuit, a movable core, a diaphragm joined to the movable core via a connecting plate, an upper case forming an exterior, and a lower case, and a pressure change In the variable reactance (frequency) type water level detection device for detecting the water level of a washing machine or the like by the movement of the movable core in conjunction with the displacement of the diaphragm deformed by the change of the positional relationship with the coil, the bobbin At least one flat surface portion is provided on the pedestal, and the flat surface portion is in contact with and fixed to the inner surface of the upper surface of the upper case.
これによって、ボビン台座部の延長線上に取付用の平面部を設けることで、成形時の取付平面部の反りを無くし、上ケースに固定する際、無理やり上ケースの面に馴染ます必要がなくなり応力を溜めずに固定することができ、周囲環境温度が変化してもボビンユニットが上下に移動することなくコイルのインダクタンスが一定で発振周波数が安定することで検出精度が高くなる。 In this way, by providing a flat part for mounting on the extension line of the bobbin pedestal part, there is no need to forcibly adapt to the surface of the upper case when fixing it to the upper case, eliminating the warping of the mounting flat part during molding. Can be fixed without accumulating, and the bobbin unit does not move up and down even when the ambient temperature changes, and the coil inductance is constant and the oscillation frequency is stabilized, thereby increasing the detection accuracy.
本発明の水位検出装置は、周囲環境温度が変化してもボビンユニットが上下に移動することなくコイルのインダクタンスが一定で発振周波数が安定することで検出精度が高く、コネクタの抜き差しの時に生じる回転応力すなわち熱または冷間カシメされた部位を破壊しようとする応力は、接続端子部近傍にある突起部が支点となりテコの原理により軽減され、強固な取付部を実現できる。 The water level detection device of the present invention has high detection accuracy because the bobbin unit does not move up and down even when the ambient temperature changes, and the oscillation frequency is stable and the coil frequency is constant. Stress, that is, stress that attempts to break a portion that has been caulked by heat or cold, is reduced by the lever principle with a protrusion in the vicinity of the connection terminal portion, and a strong mounting portion can be realized.
第1の発明は、ボビン台座に挿入した少なくとも1つのコンデンサと、ボビン巻枠に皮膜銅線を巻きつけたコイルとを端子接続部で電気接続させLC共振回路またはLC発振回路を構成するボビンユニットと、可動コアと、接続板を介して前記可動コアとを接合したダイヤフラムと、外装を形成する上ケースと、下ケースとを有し、圧力の変化により変形するダイヤフラムの変位に連動して前記可動コアが移動することで前記コイルとの位置関係が変わることにより洗濯機等の水位を検出する可変リアクタンス式の水位検出装置において、前記ボビン台座に少なくとも1つの平面部を設け前記上ケースの上面内側部に前記平面部を当接し固定する構成とし、ボビン台座部の延長線上に取付用の平面部を設けることで、成形時の取付平面部の反りを無くし、上ケースに固定する際、無理やり上ケースの面に馴染ます必要がなくなり応力を溜めずに固定することができ、周囲環境温度が変化してもボビンユニットが上下に移動することなくコイルのインダクタンスが一定で発振周波数が安定することで検出精度が高くすることができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a bobbin unit comprising an LC resonance circuit or an LC oscillation circuit in which at least one capacitor inserted in a bobbin pedestal and a coil having a coated copper wire wound around a bobbin winding frame are electrically connected at a terminal connection portion. And a movable core, a diaphragm joined to the movable core via a connection plate, an upper case forming an exterior, and a lower case, and in conjunction with the displacement of the diaphragm deformed by a change in pressure In the variable reactance type water level detection device that detects the water level of a washing machine or the like by changing the positional relationship with the coil by moving the movable core, the upper surface of the upper case is provided with at least one plane portion on the bobbin base The flat part is brought into contact with and fixed to the inner part, and the flat part for mounting is provided on the extension line of the bobbin pedestal part, so that the flat part of the mounting part at the time of molding is counteracted. When fixing to the upper case, it is not necessary to forcibly adapt to the surface of the upper case, it can be fixed without accumulating stress, and the coil does not move up and down even if the ambient temperature changes. The detection accuracy can be increased by stabilizing the oscillation frequency and stabilizing the oscillation frequency.
第2の発明は、特に、第1の発明のボビン台座の平面部のコイル中心近傍に孔を設け、上ケースの上面内側部に設けたボスに前記孔を貫通させ、ボス先頭部を冷間または熱カシメすることにより当接し固定する構成と、簡単でしかも強固で確実にボビンユニットを上ケースに固定することができる。 In the second invention, in particular, a hole is provided in the vicinity of the coil center of the flat portion of the bobbin pedestal of the first invention, and the hole is passed through a boss provided on the inner surface of the upper surface of the upper case. Alternatively, the bobbin unit can be fixed to the upper case in a simple, strong, and reliable manner by abutting and fixing by heat caulking.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明のボビン台座の平面部と対向する位置に突起部を設け、上ケースに設けた開口部に接続端子部を挿入する際、前記突起部を開口部に沿わせて同時に挿入する構成とし、上ケースに設けた開口部にボビンユニットの接続端子部を斜めにしながら挿入することにより、ボビンユニットの位置決めができ、コネクタの抜き差しの時に生じる回転応力すなわち熱または冷間カシメされた部位を破壊しようとする応力は、接続端子部近傍にある突起部が支点となりテコの原理により軽減され、強固な取付部を実現できる。 In particular, the third invention provides a projection at a position facing the flat portion of the bobbin pedestal of the first or second invention, and when the connection terminal is inserted into the opening provided in the upper case, the projection Is inserted at the same time along the opening, and the bobbin unit can be positioned by inserting the connection terminal part of the bobbin unit into the opening provided in the upper case at an angle. Stress, that is, stress that attempts to break a portion that has been caulked by heat or cold, is reduced by the lever principle with a protrusion in the vicinity of the connection terminal portion, and a strong mounting portion can be realized.
(実施の形態1)
本実施の形態については洗濯機の洗い時やすすぎ時に使用する水の水位を検出するための水位検出装置について記載する。
(Embodiment 1)
About this Embodiment, the water level detection apparatus for detecting the water level used at the time of washing and rinsing of a washing machine is described.
図1は本発明の実施の形態における水位検出装置を備えた洗濯機の断面図、図2は同洗濯機の水位検出装置の断面図、図3は同洗濯機の水位検出装置の要部分解斜視図、図4は同洗濯機の水位検出装置の要部分解ブロック図、図5は同洗濯機の水位検出装置の組立方法を示す要部断面図である。 1 is a cross-sectional view of a washing machine provided with a water level detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the water level detection device of the washing machine, and FIG. 3 is an exploded view of a main part of the water level detection device of the washing machine. FIG. 4 is an exploded block diagram of the main part of the water level detection device of the washing machine, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing an assembling method of the water level detection device of the washing machine.
図1において、水受け槽19は、内底部に回転翼20を回転自在に配設した洗濯兼脱水槽21を内包し、吊り棒22により洗濯機本体23に吊り下げている。モータ24は、水受け槽19の底部に取り付け、Vベルト25および減速装置26を介して洗濯兼脱水槽21または回転翼20に連結している。洗濯兼脱水槽21の上部に液体を内封した液体バランサー27を固定している。給水弁28は洗濯兼脱水槽21内に給水するもので、排水弁29は洗濯兼脱水槽21内の洗濯液およびすすぎ液を排水するものである。制御装置30は、モータ24、給水弁28、排水弁29などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の一連行程を逐次制御するものである。水受け槽19の周面下部に開口した水位検知用の穴と水位検出装置31との間をチューブ32で接続し、水位検出装置31では水受け槽19に給水された水位に応じて圧力の変化により水位を検出する。
In FIG. 1, the
図2、図3において、樹脂製のボビンユニット33のボビン巻枠34上に皮膜銅線35を巻きつけてコイル36を形成し、ボビンユニット33のボビン台座37側面から挿入した錫メッキ処理した銅製の接続端子38とボビン台座37上に設置したコンデンサ39とコイル36とをボビン台座37の裏面で一箇所に集めて半田部40で半田にて電気接続を行なう。また、接続端子38の対面した位置でしかもコイル36の中心近傍のボビン台座37の延長線上に平面部41を2箇所設け、その平面部41にはそれぞれ貫通孔42が開けられている。43は接続端子38の真下近傍に設けたツメ状の突起部である。
2 and 3, a
ボビンユニット33の平面部41を樹脂製の上ケース44の上部内面に当接させ、上ケース44に設けたボス45に貫通孔42を挿入後、ボス先頭部を熱かしめまたは冷間かしめすることにより上ケース44に固定する。チューブ挿入口46を有する樹脂製の下ケース47にはゴム製のダイヤフラム48を設置し、接続板49を介して磁性を持つ可動コア50を取付けていた。51はバネである。また、図1に記載の水受け槽19に接続したチューブ32の先端を水位検出装置31のチューブ挿入口46に挿入する。
The
図4において、コイル36とコンデンサ39とでLC共振回路を構成しており、発振回路52からの信号をマイクロコンピュータにより検出することで洗濯兼脱水槽21内の水位を検出するよう構成している。
In FIG. 4, an LC resonance circuit is constituted by a
図5において、ボビンユニット33の接続端子38の真下近傍に設けたツメ状の突起部43と接続端子38を一緒に上ケース44の側面に開けた開口部53の中にボビンユニット33を斜めにしながら挿入し、突起部43を開口部53の側面に沿わせるように、ボビンユニット33を上ケース44側へ倒していき平面部41に設けた貫通孔42を上ケース44のボス45に挿入したあと先頭部をかしめ固定する。
In FIG. 5, the
以上のように構成された水位検出装置について、以下その動作、作用、および効果を説明する。 About the water level detection apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement, an effect | action, and an effect are demonstrated below.
図1において動作を説明すると、洗濯兼脱水槽21に洗濯物と洗剤を投入した後、運転を開始すると、給水弁28を開いて、水位検出装置31により検出した所定の水位まで給水した後、モータ24を駆動する。このとき、モータ24の動力を回転翼20に伝達し、回転翼20が回転することで洗濯物を撹拌し、洗濯物同士、または洗濯兼脱水槽21、回転翼20との摩擦によって汚れを除去する。脱水行程では、洗濯終了後、排水弁29を開いて洗濯兼脱水槽21内の水を排水した後、モータ24の動力を洗濯兼脱水槽21に伝達して回転させ、洗濯物に遠心力を与えることにより、水分を洗濯物から分離することで行う。
In FIG. 1, the operation is described. After the laundry and detergent are put into the washing / dehydrating
図2、図3、図4、図5において動作を説明すると、洗濯兼脱水槽21の中に水が給水されるとチューブ32を伝達して水位検出装置31のチューブ挿入口46から圧力がかかり、ダイヤフラム48が外部からの圧力でたわむことにより、ダイヤフラム48に取り付けた接続板49が上昇し磁性を持つ可動コア50がコイル36に近づくことでコイル36のインダクタンスが変化し、発振回路52の発振周波数を変化させ、この発振周波数を検出することにより水位を検出する。
The operation will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5. When water is supplied into the washing and
また、ボビンユニット33のコイル36の中心近傍のボビン台座37の延長線上に平面部41を2箇所設けることで、樹脂成形するときにコイル36の下面と平面部41とが一直線上にあることで容易に水平を維持でき、上ケース44の内面に平面部41を接触させるときに無理な力を加えなくても簡単に平面部41が上ケース44に確実に面で当接でき、残留応力を蓄積させることなく固定ができる。
Further, by providing two
これによって、周囲環境温度が変化してもボビンユニット33の平面部41には応力が残っていないことでボビンユニット33が移動することはなくコイル36のインダクタンスが一定で発振周波数が安定することで検出精度が高くなる。
As a result, even if the ambient temperature changes, no stress remains on the
また、本実施の形態では、固定する方法を平面部41に貫通孔42を設け、その貫通孔42に上ケース44のボス45を挿入したあと先頭部を熱かしめまたは冷間かしめで固定するとしたが、簡単でしかも強固で確実にボビンユニット33を上ケース44に固定することができる。
Further, in the present embodiment, the fixing method is such that a through
また、本実施の形態では、ボビンユニット33の接続端子38の真下近傍に設けたツメ状の突起部43と接続端子38を一緒に上ケース44の側面に開けた開口部53の中にボビンユニット33を斜めにしながら挿入することで、ボビンユニット33の位置決めが容易にできる。しかも水位検出装置31のコネクタを外部から挿入する際、ツメ状の突起部43があることで、万一、接続端子38上方方向に反っていてコネクタを挿入しようとしたとき、接続端子38が下方方向に矯正されようとするが、接続端子38近傍にある突起部43が支点となりテコの原理により応力は軽減され、ツメ状の突起部43がないときは
ボス45の頭を脱落せしめるような応力がかかるが、ツメ状の突起部43を設けることにより、端子の抜き差しにおいてかしめ部を破壊させるような力はかからなくなり、より強固に固定ができる。
Further, in the present embodiment, the bobbin unit is placed in the
上記実施の形態は、洗濯機の水位検出装置について記載したが、水湯を使用し、水や湯の量を検出する機能を有する電器機器であれば、同等の構成とすることにより、同等の効果を得ることができることは言うまでもない。 Although the said embodiment described the water level detection apparatus of the washing machine, if it is an electric equipment which has a function which detects the quantity of water and hot water using hot water, it will become equivalent by setting it as equivalent. Needless to say, an effect can be obtained.
本発明の水位検出装置は、周囲環境温度が変化してもボビンユニットが上下に移動することなくコイルのインダクタンスが一定で発振周波数が安定することで検出精度が高く、コネクタの抜き差しの時に生じる回転応力すなわち熱または冷間カシメされた部位を破壊しようとする応力は、接続端子部近傍にある突起部が支点となりテコの原理により軽減され、強固な取付部を実現できるため、コイルをケースに固定して使用する機器で、コネクタ等を挿入して電気接続を行なう各種機器に適用できる。 The water level detection device of the present invention has high detection accuracy because the bobbin unit does not move up and down even when the ambient temperature changes, and the oscillation frequency is stable and the coil frequency is constant. Stress, that is, stress that tries to destroy the part that has been crimped by heat or cold, is mitigated by the lever principle with the protrusion near the connection terminal, and a strong mounting part can be realized, so the coil is fixed to the case It can be applied to various devices that are used for electrical connection by inserting connectors or the like.
31 水位検出装置
33 ボビンユニット
34 ボビン巻枠
35 皮膜銅線
36 コイル
37 ボビン台座
38 接続端子
39 コンデンサ
41 平面部
42 貫通孔
43 突起部
44 上ケース
45 ボス
47 下ケース
48 ダイヤフラム
49 接続板
50 可動コア
53 開口部
31 Water
Claims (3)
可動コアと、
接続板を介して前記可動コアとを接合したダイヤフラムと、
外装を形成する上ケースと、下ケースとを有し、圧力の変化により変形するダイヤフラムの変位に連動して前記可動コアが移動することで前記コイルとの位置関係が変わることにより洗濯機等の水位を検出する可変リアクタンス式の水位検出装置において、
前記ボビン台座に少なくとも1つの平面部を設け前記上ケースの上面内側部に前記平面部を当接し固定させた水位検出装置。 A bobbin unit that configures an LC resonance circuit or an LC oscillation circuit by electrically connecting at least one capacitor inserted in the bobbin pedestal and a coil in which a coated copper wire is wound around a bobbin winding frame at a terminal connection;
A movable core,
A diaphragm joined to the movable core via a connection plate;
It has an upper case that forms an exterior and a lower case, and the positional relationship with the coil changes as the movable core moves in conjunction with the displacement of the diaphragm that deforms due to a change in pressure. In the variable reactance type water level detection device that detects the water level,
A water level detecting device in which at least one flat portion is provided on the bobbin pedestal, and the flat portion is brought into contact with and fixed to the inner surface of the upper case.
The projection is provided at a position facing the flat portion of the bobbin pedestal, and when the connection terminal portion is inserted into the opening provided in the upper case, the projection is simultaneously inserted along the opening. Or the water level detection apparatus of 2.
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