JP6932384B2 - 手動洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、持ち運び可能な小型の洗濯機に関し、より詳しくは手動洗濯機に関する。

小型洗濯機は、台所、浴室、シャワー室に持ち込んで、下着、ベビー服、スポーツウエア、ペットの衣服のような小物の洗濯を行うのに好都合である。

手動洗濯機は、洗濯槽が回転するドラムで構成されているのが一般的である。電動洗濯機を含む洗濯機の一般的な呼び名として、「縦型洗濯機」、「ドラム式洗濯機」、「２槽式洗濯機」などがある。「縦型洗濯機」は、水槽の底に回転体があり、この回転体によって攪拌水流が生成されて洗濯が行われる。「ドラム式洗濯機」は、洗濯槽の回転軸が水平又は斜め横方向に延びている形式の洗濯機である。「２槽式洗濯機」は、縦型洗濯機に、脱水するときに使う脱水槽を組み合わせた構成を有する。このような一般的な洗濯機との対比で、縦型洗濯機は、手動の場合にはドラムを回転させる形式が採用されている。

以下の説明は手動洗濯機に関する。このことを前提として、手動洗濯機での用語を統一するために、洗濯物を収容して回転する容器を「ドラム」と呼び、ドラムの回転軸が水平又は斜め横方向に延びている形式の洗濯機を「手動横型洗濯機」と呼び、ドラムの回転軸が上下方向に延びている形式の洗濯機を「手動縦型洗濯機」と呼ぶことにする。

特許文献１は手動縦型洗濯機を開示している。手動縦型洗濯機は、上述したようにドラムの回転軸が上下方向に延びている。ドラムの上端開口を通じて洗濯物を出し入れするのが手動縦型洗濯機である。この手動縦型洗濯機は、ドラムを回転可能に受け入れる水槽の上に上蓋が設置される。上蓋はハンドルを有している。水平面上で円軌道に沿ってハンドルを回転させることにより、このハンドルの回転動作が中蓋を介してドラムに伝達される。水槽の下面に排水口が設けられている。ドラムの中に洗濯物を入れて洗濯、脱水が可能である。

手動縦型洗濯機は、洗濯物と洗濯水が一緒に水平回転するため洗濯物が水の中で遊ぶことができない。洗濯物を洗うという機能は、単にドラムを回転させただけでは十分に発揮できない。

この特許文献１に開示の手動縦型洗濯機と同じ発想に基づいた商品として、「Leadworks Laundry POD」(商品名)が知られている。

特許文献２は手動横型小型洗濯機を開示している。手動横型洗濯機は、上述したようにドラムの回転軸が横方向に延びている。ドラムの下半分を受け入れる水槽は平らな矩形の底面を有し、底面の四隅に滑り止めが配置されている。この４つの滑り止めによって洗濯機の「座部」が形成されている。水槽の下部には排水口が形成されている。ドラムの上半分を受け入れる上蓋を有し、この上蓋の上部には、取っ手及び給水口が形成されている。ドラムの回転駆動軸には、その両端部に、夫々、ハンドルが直接的に連結されている。この２つのハンドルを両手で握って垂直平面上の円軌道を回転させることにより、ドラムを回転させることができる。

手動横型洗濯機では、洗濯物がドラムの回転に伴って上方に移動し、そして落下する。すなわち、手動横型洗濯機では、洗濯物の「たたき洗い」が行われる。図３０は、「たたき洗い」を説明するための図である。図３０において、参照符号３００は手動洗濯機のドラムを示し、参照符号３０２は、ドラム３００の回転軸を示す。ドラム回転軸３０２は横方向に延びている。ドラム３００の中の洗濯物３０４は、ドラム３００の回転と一緒に上方に移動し、次に、洗濯物３０４は落下して水３０６の中に入る。洗濯物３０４は、ドラム３００の回転と一緒に上方に移動し、次に落下して水３０６の中に落ちる、この一連の動きによって洗濯物３０４は「たたき洗い」つまり、洗濯水と洗濯物の衝突、及び洗濯水を含んだ洗濯物同士の衝突が発生する。

特許文献１、２及び「Leadworks Laundry POD」の手動洗濯機は、縦型、横型の双方ともハンドルを操作することによりドラムを回転させて、洗濯、脱水を行うように設計されている。洗濯工程にあっては、水槽に供給した水の中にドラムを部分的に浸漬した状態にある。この状態で、特に横型では洗濯物を入れたドラムを回転させて「たたき洗い」するのに比較的大きなトルク（操作力）が必要となる。
ＪＰ特開２００６−２１２４０５号公報 ＪＰ特開２００９−１１９１９９号公報

上述したように、ドラムが水平回転する手動縦型洗濯機だと、ドラムと一緒に洗濯物が供回りするため、攪拌洗いに必須とされる水流が発生せず、事実上、洗濯機能を発揮することができない。他方、手動横型洗濯機では、上述した「たたき洗い」によって洗濯機能を発揮することができる。つまり手動横型の形式を採用すれば、洗濯機能を確実に確保することができる。しかし、手動横型洗濯機においては、ドラムの中で洗濯物を持ち上げながらドラムを回転させるのに、手動縦型洗濯機に比べて大きなトルク（操作力）が必要となる。

本発明の目的は、洗濯工程だけでなく、すすぎ工程や脱水工程まで一つの手動洗濯機で行うとしたときに、洗濯工程、すすぎ工程ではトルク重視の操作性を提供できる一方で、脱水工程では高速性を重視した操作性を提供できる手動洗濯機を提供することにある。

本発明の更なる目的は、洗濯機能を発揮する手動横型の形式の洗濯機を採用したときに、ドラムを回転させるための操作力を低減することのできる手動洗濯機を提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明によれば、
上端が開口した水槽(10)と、
該水槽(10)に回転可能に設置されたドラム(20)と、
前記水槽(10)の上端開口を覆う上蓋(12)と、
該上蓋(12)に回転可能に設置された操作部(4)と、
前記操作部(4)の回転を前記ドラム(20)に伝達するための動力伝達部材 (24)と、
前記操作部(4)の回転中心軸(6)と、前記動力伝達部材(24)から前記ドラム(20)に伝達される回転伝達軸(28)との間に設けられ、前記操作部(4)の回転速度に対して前記回転伝達軸(28)の回転速度を変速できる変速機構(60)とを有する手動洗濯機(100)を提供することにより達成される。

本発明の他の目的及び作用効果は、本発明の実施例の詳しい説明から明らかになろう。

図1は、実施例の手動洗濯機（縦ドラム状態）の斜視図である。 図２は、図１に図示の手動洗濯機を斜め下方から見た図であり、脱水用の排水穴はゴム栓で止水されている。 図３は、図２と同様に図１に図示の手動洗濯機を斜め下方から見た図であり、脱水用の排水穴からゴム栓が除去されている。 図４は、上蓋を取り外した状態の実施例の手動洗濯機の斜視図である。 図５は、図４と同様に、上蓋を取り外した状態の実施例の手動洗濯機の斜視図であり、更に、動力伝達部材である中蓋を上蓋から取り外してある。 図６は、図１のVI−VI線に沿って切断した断面図である。 図７は、立てた状態の実施例の手動洗濯機（横ドラム状態）の斜視図であり、排水口のキャップは止水位置にセットしてある。 図８は、立てた状態の実施例の手動洗濯機（横ドラム状態）の斜視図であり、排水口のキャップは排水位置にセットしてある。 図９は、実施例の手動洗濯機に含まれるギヤ変速機構を説明するための図であり、高速モードの状態を示す。 図１０は、実施例の手動洗濯機に含まれるギヤ変速機構を説明するための図であり、低速モード（トルク重視モード）の状態を示す。 図１１は、実施例の手動洗濯機に含まれるギヤ変速機構を説明するための図であり、高速モードと低速モードとの間の移行期において、リングギヤと第１歯車とが共に前記従動歯車から外れた状態を維持することを説明するための図である。 図１２は、実施例の手動洗濯機の上蓋に配置された操作円盤のシフトによってギヤ機構のモードを切り替えるための構造を説明するための図である。 図１３は、操作円盤の回転中心軸に組み込まれたプッシュボタンの作用を説明するための図であり、操作円盤の第１、第２の位置に位置決めされたときの状態を示す。 図１４は、操作円盤の回転中心軸に組み込まれたプッシュボタンの作用を説明するための図であり、操作円盤の第１位置と第２位置との間でシフトするときの状態を示す。 図１５は、操作円盤の回転中心軸に組み込まれたプッシュボタンがガイド穴の両端の円形部に位置しているときの状態を説明するための図である。 図１６は、操作円盤の回転中心軸に組み込まれたプッシュボタンがガイド穴の両端の円形部に位置しているときに、プッシュボタンを押し下げた状態を説明するための図である。 図１７は、図１６に続いてガイド穴の移行部に操作円盤の回転中心軸を変位させて、これをシフトさせている状態を説明するための図である。 図１８は、ドラムを横方向に延びる軸を中心に垂直回転させる場合には、これを上下方向に延びる軸を中心に水平回転させる場合に比べて5倍の操作力が必要であることを理論的に説明するための図である。 図１９は、操作円盤を上げ下げすることで操作円盤を第１位置（スピード重視）又は第２位置（トルク重視）に位置決めするギヤ変速機構の分解斜視図である。 図２０は、操作円盤を第１位置（スピード重視）に位置決めしたときのギヤ変速機構の状態を示す図である。 図２１は、操作円盤を第２位置（トルク重視）に位置決めしたときのギヤ変速機構の状態を示す図である。 図２２は、操作円盤を第１位置又は第２位置に位置決めしたときの操作円盤の回転中心軸（断面円形部分）とガイド穴との関係を説明するための図である。 図２３は、操作円盤を第１位置から第２位置へ又は第２位置から第１位置へ移行するときの操作円盤の回転中心軸（断面略長方形部分）とガイド穴との関係を説明するための図である。 図２４は他の変形例のギヤ変速機構において、操作円盤を第１位置（スピード重視）に位置決めしたときの状態を説明するための図である。 図２５は他の変形例のギヤ変速機構において、操作円盤を第２位置（トルク重視）に位置決めしたときの状態を説明するための図である。 図２６は更に別の変形例のギヤ変速機構において、操作円盤を反時計方向に回転させることで第２位置(トルク重視)の状態になることを説明するための図である。 図２７は更に別の変形例のギヤ変速機構において、操作円盤を時計方向に回転させることで第１位置(スピード重視)の状態になることを説明するための図である。 図２８は、図２６、図２７のギヤ変速機構の変形例において、操作円盤を反時計方向に回転させることで第２位置(トルク重視)の状態になることを説明するための図である。 図２９は、図２６、図２７のギヤ変速機構の変形例において、操作円盤を時計方向に回転させることで第１位置(スピード重視)の状態になることを説明するための図である。 図３０は、手動横型洗濯機の「たたき洗い」を説明するための図である。

１００ 実施例の手動洗濯機
２ ハンドル
４ 操作円盤（操作部）
６ 操作円盤の回転中心軸
１０ 水槽
１０a 水槽の底面
１０b 水槽の外周上端面
１２ 上蓋
１４ 片開きバックル（固定部材）
１６ 脱水用の排水穴（第１の排水穴）
１８ ゴム栓
２０ ドラム
Ｏd ドラムの回転軸線
２４ 中蓋（動力伝達部材）
２８ 回転伝達軸
３４ 止水リング（止水部材）
３６ 第１ゴム片（第１の座部）
４０ 起立面
４２ 第２ゴム片（第２の座部）
５０ 給水口
５２ 排水口
５４ キャップ
６０ ギヤ変速機構
６４ 第１歯車
６６ リングギヤ
６８ 従動歯車
７２ ガイド穴
７２a ガイド穴の第１円形部（第１位置）
７２b ガイド穴の第２円形部（第２位置）
７２c ガイド穴の移行部（ガイド部）

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１は、実施例の洗濯機を示す。図１において、実施例の洗濯機を参照符号１００で示す。洗濯機１００は手動であり、ハンドル２を握って操作円盤４をその回転中心軸６を中心にして回転させることにより、後に説明するドラムを回転させることができる。

手動洗濯機１００は全体的に合成樹脂から作られている。洗濯機１００は、水槽１０と、水槽１０に対して脱着可能な上蓋１２とを有し、上蓋１２は、複数の片開きバックル１４によって水槽１０に固定することができる。片開きバックル１４は上蓋１２を水槽１０に固定するための典型的な部材の一つの例である。図２は、洗濯機１００を斜め下方から見た斜視図である。水槽１０の底面１０aには、脱水用の排水穴１６が形成されている。この脱水用の排水穴１６にはゴム栓１８が脱着可能に取り付けられる。図３は、図２と同じ斜視図であるが、脱水用の排水穴１６からゴム栓１８を取り外してある。この脱水用の排水穴１６の好ましい配置位置については後に説明する。

図４は、水槽１０から上蓋１２を取り外した状態を示す。水槽１０は上方に向けて開放している。水槽１０の中にはドラム２０が配置されている。ドラム２０は、水槽１０と同様に、上方に向けて開放しており、横断面円形の形状を有している。ドラム２０は水槽１０の底面１０aに軸支され、ドラム２０の上下方向に延びる軸線Ｏdを中心に回転可能である。ドラム２０は好ましくは脱着可能であるのがよい。

ドラム２０の周壁２０a及び図４には現れていない底壁は、排水のために例えば縦格子状の開口を有する形状を有している。周壁２０aの上下方向に延びる縦格子を参照符号２２で示す。

図４、図５に図示のドラム２０を良く見ると分かるように、ドラム２０はその内面において内方に向けて突出した隆起部２０bが形成されている。この隆起部２０bは周方向に複数存在していてもよい。この隆起部２０bによって洗濯効率を高めることができる。

上蓋１２には、ドラム２０の上端開口を覆う中蓋２４が脱着可能且つ回転不能に取り付けられている。この中蓋２４は、ハンドル２を回転させるユーザの操作をドラム２０に伝達する動力伝達のための部材である。中蓋２４の外周縁部には、下方に向けて延びる板状の突起２６が形成されている。この突起２６は複数有し、この複数の突起２６は中蓋２４の円周方向に好ましくは等間隔に離間して配置されている。各突起２６は、ドラム２０の周壁２０aの隣接する２つの縦格子２２、２２の間に入り込んで縦格子２２と係合する。この縦格子２２を介した突起２６とドラム２０との係合により、中蓋２４とドラム２０は、ドラム２０の軸線Ｏdを中心にして一体的に回転する。

図５は、図４に図示の上蓋１２から中蓋２４を取り外した状態を示す。図５を参照して、上蓋１２は、この上蓋１２から下方に延びる回転伝達軸２８を有し、この回転伝達軸２８は上蓋１２に回転可能に取り付けられている。回転伝達軸２８の下端部には、非円形部分２８aが形成され、また、その下方にネジ部２８bが形成されている。なお、図５は、水槽１０に片開きバックル１４を取り付ける前の状態を図示してある。

中蓋２４は円形の輪郭を有し、その中心に非円形の貫通穴２４aを備えている（図５）。この非円形の貫通穴２４aは、上記回転伝達軸２８の非円形部分２８aと相補的な形状を有し、そして、この非円形部分２８aに受け止められる。回転伝達軸２８のネジ部２８bには止めナット３０が螺着され、この止めナット３０をしっかりと螺合することにより、中蓋２４は回転伝達軸２８に相対回転不能に固定される。

図４、図５を参照して、上蓋１２は、その外周部分の内面に円周溝３２を有する。この円周溝３２は上蓋１２の周方向に連続している。図６は、図１のVI―VI線に沿った部分断面図である。円周溝３２には止水リング３４が収容されている。この止水リング３４は、上蓋１２を水槽１０に固定したときに、水槽１０の外周上端面１０ｂと圧接した状態となる。これにより、水槽１０内の水が水槽１０と上蓋１２との間から漏れ出るのを止水リング３４によって阻止することができる。変形例として、止水リング３４を水槽１０の外周上端面１０ｂ（図６）に配置してもよい。

実施例の手動洗濯機１００は、ドラム２０を縦置きの状態（図５）で使用する第１の使用態様（図１）と、ドラム２０を横置きの状態（図７、図８）で使用する第２の使用態様とを使い分けることができる。典型的には、第１の使用態様は脱水工程に適用され、他方、第２の使用態様は洗濯工程及びすすぎ工程に適用される。

図２、図３を参照して、水槽１０の円形の底面１０aには、その外周部分に間隔を隔てて３つの第１の緩衝部材つまりゴム片３６が取り付けられ、この３つの第１ゴム片３６は共通の水平面に位置している。この３つの第１ゴム片３６によって第１の使用態様での座部が構成されている。変形例として、第１ゴム片３６を取り付けずに水槽１０の底面１０aで第１の使用態様での座部を構成してもよい。

この３つの第１ゴム片３６を水平面に着座させることにより、ドラム２０が縦置きの状態つまり回転軸線Ｏdが上下方向に延びる状態（図４）にセットされる第１の使用態様になる。

図１を参照して、洗濯機１００の側面には、水槽１０の底面１０aと交差する起立面４０が形成されている。この起立面４０は、好ましくは水槽１０の底面１０aと直交した関係つまり垂直面であるのが良いが、勿論、例えば７０°に傾斜していてもよい。起立面４０は略矩形の面で構成され、その四隅に、夫々、第２の緩衝部材つまりゴム片４２が取り付けられ、この４つの第２ゴム片４２は共通の垂直面に位置している。この４つの第２ゴム片４２によって第２の使用態様での座部が構成されている。変形例として、起立面４０で第２の使用態様での座部を構成してもよい。

この４つの第２ゴム片４２を水平面に着座させることにより、ドラム２０が横置きの状態つまり回転軸線Ｏdが横方向に延びる状態にセットされる第２の使用態様になる。この第２の使用態様を図７、図８に示す。

図７、図８を参照して、第２の使用態様にある洗濯機１００において、洗濯機１００は、その上部に給水口５０を好ましくは有し、また、下部に排水口５２を好ましくは有し、この排水口５２にはキャップ５４が設けられている。キャップ５４は、これを手動で回転させることにより、排水口５２を閉じた止水位置（図７）と、排水口５２を開放した開き位置（図８）とに切り替えることができる。勿論、キャップ５４は、排水口５２に対して脱着可能であってもよい。

具体的には、図７、図８に加えて図２、図３をも参照して、水槽１０の周囲壁において、起立面４０から離れた位置つまり起立面４０とは反対側の近傍に給水口５０が設けられている。この給水口５０は上蓋１２に設けてもよい。図２、図３を参照して前述した脱水用の排水穴１６の好ましい配置位置について説明すると、水槽の底面１０aにおいて、起立面４０から離れた位置つまり起立面４０から遠い、そして起立面４０とは反対側の部位に脱水用の排水穴１６を設けるのが好ましい（図３）。これにより、第２の使用態様にある洗濯機１００において、脱水用の排水穴１６を高位に位置させることができるため、この脱水用の排水穴１６にキャップを設ける必要はない。また、排水口５２は、上蓋１２において、起立面４０に隣接した位置に配置されているのがよいが、これに限定されない。排水口５２は、水槽１０の底面１０a又は周面において、起立面４０に隣接した位置に配置してもよい。

図７、図８を参照して、上蓋１２には、長円状のガイド凹所５８が形成されている。操作円盤４は、このガイド凹所５８に収容されている。操作円盤４は、ガイド凹所５８に案内されてガイド凹所５８の長手方向に変位可能である。

操作円盤４を回転させる操作はギヤ変速機構を介してドラム２０に伝達される。すなわち、操作円盤４を回転させると、この操作力はギヤ変速機構を介してドラム２０に伝達され、この結果、ドラム２０が回転する。図９，図１０は上蓋１２に配置されたギヤ変速機構６０を示す。

ギヤ変速機構６０は、操作円盤４の回転中心軸６に取り付けられた第１歯車６４と、操作円盤４の内側に形成されたリングギヤ６６とを有する。このリングギヤ６６と第１歯車６４は同心に位置決めされている。ギヤ変速機構６０は、回転伝達軸２８（図５）に取り付けられた従動歯車６８を更に有する。

任意であるが、第１歯車６４と従動歯車６８とのギヤ比は１：１であり、また、従動歯車６８とリングギヤ６６とのギヤ比は１：５である。このギヤ比であれば、非力な女性でも、下記の高速モードにおいてドラム２０を高速回転させることができると共に、下記の低速モードにおいてハンドル２を軽く操作することでドラム２０を回転させることができる。したがって、リングギヤ６６と従動歯車６８とが噛み合った図９に図示の第１の状態では、相対的にスピード重視の動力伝達が行われる（高速モード）。他方、第１歯車６４と従動歯車６８とが噛み合った図１０に図示の第２の状態では、相対的にトルク重視の動力伝達が行われる（低速モード）。

上蓋１２の長円状のガイド凹所５８で操作円盤４をシフトさせることにより、ギヤ変速機構６０は、操作円盤４の回転速度に対して回転伝達軸２８の回転速度を変速できる。すなわち、ギヤ変速機構６０は第１位置（スピード重視）と第２位置（トルク重視）とを切り替えることができる。図１に図示の操作円盤４は上記第１位置（スピード重視）に位置決めされている。図８に図示の操作円盤４は上記第２位置（トルク重視）に位置決めされている。

図１２は、操作円盤４のシフトを案内し且つ操作円盤４を第１位置と第２位置との夫々で位置決めすると共に不用意な変位を規制する変位規制機構を説明するための図である。図１２において、線図の錯綜を避けるため第１歯車６４を省いてある。

図１において、操作円盤４の回転中心軸６の頂面はプッシュボタン７０で構成され、このプッシュボタン７０は回転中心軸６に組み込まれている。このプッシュボタン７０はギヤ変速機構６０によるギヤ切替えを禁止又は許可する機能を有する。

プッシュボタン７０はバネ（図示せず）によって上方に向けて付勢されている。図１２に戻って、回転中心軸６は、上蓋１２に形成されたガイド穴７２によって案内される。ガイド穴７２は細長い形状を有し、その一端と他端に第１円形部７２a、第２円形部７２bが夫々形成され、この第１、第２の円形部７２a、７２bの直径は同じである。そして、この第１、第２の円形部７２a、７２bは移行部（ガイド部）７２cで連結されている。移行部７２cは互いに並行の２つの直線状の側縁で構成され、この移行部（ガイド部）７２cの幅Ｗは、第１、第２の円形部７２a、７２bの直径よりも小さい。

図１３、図１４は、プッシュボタン７０を抽出した図である。プッシュボタン７０は、帽部７０aと、帽部７０aの両側縁から垂下する板状の２つのレッグ７０bと、各レッグ７０bの下端において外側に突出した凸部７０cとを有し、２つの板状のレッグ７０b、７０bは互いに並行である。また、各レッグ７０bの凸部７０cは、この外径輪郭が上記第１、第２の円形部７２a、７２bの輪郭と相補的な円弧状の外周面を有している。

操作円盤４の回転中心軸６が第１円形部７２a又は第２円形部７２bに位置しているときには、プッシュボタン７０の上記円弧状の凸部７０cが第１円形部７２a又は第２円形部７２bに位置することで、操作円盤４の回転中心軸６が第１円形部７２a又は第２円形部７２bによって位置決めされる（図１５）。これにより、操作円盤４は上記第１位置（スピード重視：図１）又は上記第２位置（トルク重視：図８）に位置決めされる。第１位置では、ドラム２０を高速で回転させることができる。第２位置では、ドラム２０を回転させるトルクを高めることができるが、ドラム２０の回転は相対的に低速である。

操作円盤４をシフトするときには、プッシュボタン７０を押し下げる。図１４、図１６は、プッシュボタン７０を押し下げた状態を説明するための図である。プッシュボタン７０を押し下げると、各レッグ７０bの凸部７０cが第１円形部７２a又は第２円形部７２bの下方に変位し、この第１円形部７２a又は第２円形部７２bとの係合から離脱する。これにより、回転中心軸６を移行部（ガイド部）７２cにシフトさせることができる（図１７）。これにより、第１、第２の位置への不用意なシフトを規制しつつ、操作円盤４を上記第１位置（スピード重視：図１）又は上記第２位置（トルク重視：図８）までシフトすることができる。

このシフトはドラム２０の回転を停止した状態で行われるのが望ましい。また、シフトの際に、歯車同士が円滑に噛み合うのが望ましい。すなわち、シフトの際に、これから噛み合う２つの歯車の歯先同士が衝突してしまうのを防止するのが望ましい。実施例によれば、シフトの際には、プッシュボタン７０のレッグ７０ｂが移行部（ガイド部）７２ｃで規制されるため、操作円盤４の回転を停止し、切り替え位置（レッグ７０ｂを所定の角度にする）に合わせないと回転中心軸６を変位させることができない。操作円盤４の回転を停止させないで切り替えができると、操作円盤４のギヤであるリングギヤ６６もしくは第１歯車６４が従動歯車６８から外れた際に、ドラム２０や洗濯物の慣性力により従動歯車６８が空転し、再度噛み合う際に歯車を破損させてしまう虞があるため、このように回転停止しないとシフトできない構造にしておくのが望ましい。また、操作円盤４の回転を停止してこれを変位させる際、リングギヤ６６と第１歯車６４とが共に従動歯車６８から外れた状態を維持して円滑に噛み合う位置関係となるように歯車列が構成されている（図１１）。これにより、シフトの際にギヤの歯先同士が衝突してしまうのを防止でき、円滑にシフトできる。

図１８を参照して、ドラム２０を横方向に延びる軸を中心に垂直回転させた場合と、ドラム２０を縦方向に延びる軸を中心に水平回転させた場合とを対比したときに、垂直回転では水平回転に比べて最大で５倍の力が必要であることを説明する。

図１８においてドラム２０は横方向に延びる軸を中心に垂直回転する。図１８のドラム２０は横型である。洗濯物をＲで示す。洗濯物Ｒの質量を「ｍ」と表記し、ドラム２０の回転速度を「ｖ」と表記すると、洗濯物Ｒに作用する遠心力と重力（ｇ）とが釣り合っているときには、洗濯物Ｒに加わる重力はｍｇであり、また、遠心力はｍ｛Ｖ2／ｒ｝であるから、次の式で表すことができる。

ｍｇ＝ｍ｛Ｖ2/ｒ｝

上記式を変形するとｇｒ＝Ｖ2になる。

垂直回転するときのエネルギーＥ(ｖ)は次の式で表すことができる。ドラム２０の半径をｒで示す。
Ｅ(ｖ)＝（１／２）｛ｍＶ2｝＋２ｍｇｒ
＝（１／２）｛ｍＶ2｝＋２ｍＶ2
＝（５／２）｛ｍＶ2｝

これに対して、ドラム２０が上下方向に延びる軸を中心に水平回転する場合には、上記垂直回転のときと同じ速度でドラム２０が回転するとしたときに、次の式でエネルギーＥ(h)を表すことができる。
Ｅ(h)＝（１／２）｛ｍＶ2｝

水平回転する場合には位置エネルギーは無い。水平回転と垂直回転とを対比すれば、
Ｅ(ｖ)：Ｅ(h)＝５：１

上述したように垂直回転（横型）では水平回転（縦型）に比べて最大で５倍の力が必要であることが分かる。

上述した手動洗濯機１００の典型的な使い方を次に説明する。先ず、上蓋１２を外して、ドラム２０の中に下着などの汚れ物を投入する。次に上蓋１２で水槽１０を閉じ、そして、バックル１４で上蓋１２を固定することで、水槽１０を上蓋１２で液密状態にすることができる。

次に洗濯機１００を立てた図７に図示の状態にする。排水口５２をキャップ５４で閉じた状態であることを確認したら給水口５０に蛇口又はシャワーヘッドを臨ませて洗濯機１００の中に水を充填する。適当な量の水を洗濯機１００の中に入れたら、給水口５０から洗剤を投入する。この準備工程が終わったら、操作円盤４を第２位置（トルク重視：図８）に位置決めし、そして洗濯工程を実施する。この洗濯工程は、ドラム２０が横置きの状態であることから、ハンドル２の回転操作に伴うドラム２０の一方向又は二方向の回転によって汚れ物はドラム２０の中で移動しながら洗濯されることになる。

洗濯工程が終わったら、キャップ５４を回転させて排水口５２を開ける。これにより、洗濯機１００の中の汚れた水を排水口５２を通じて外部に排出することができる。排水が終わったら、給水口５０に蛇口又はシャワーヘッドを臨ませて、給水口５０を通じて水を洗濯機１００の中に供給しながらハンドル２を回転操作してドラム２０を回転させる。また、時々、キャップ５４で排水口５２を閉じて洗濯機１００の中に水を貯めた状態でドラム２０を回転させる。このようにして、すすぎ工程を実施することができる。このすすぎ工程においても、ドラム２０は横置きの状態であることから、洗濯物をドラム２０の中で移動させながらすすぎ工程を実施することができる。

すすぎ工程が完了したら、洗濯機１００を横にした図１に図示の状態にする。ドラム２０は縦置きの状態になる。そして、操作円盤４を第１位置（スピード重視）に位置決めする。また、脱水用の排水穴１６のゴム栓１８（図２）を取り外す（図３）。脱水のためのこの準備が終わったら、ハンドル２を回転操作することによりドラム２０を高速回転させ、これにより脱水工程を実施することができる。

実施例の手動洗濯機１００によれば、洗濯工程及びすすぎ工程を横ドラムの状態で実行することができる。これによりドラムの回転に伴って洗濯物をドラムの中で移動させながら洗濯やすすぎを行うことができる。他方、脱水工程は縦ドラムの状態で実行することができる。縦ドラムであれば、ドラムの回転に伴って洗濯物がドラムの中で移動しないため、洗濯物が安定した状態で脱水することができる。

また、実施例の手動洗濯機１００によれば、ギヤ変速機構を備えているため、洗濯工程及びすすぎ工程ではトルク重視の変速比の下でドラム２０を回転させることができる。また、脱水工程ではスピード重視の変速比の下でドラム２０を回転させることができる。

図１９〜図２３は、ギヤ変速機構の変形例を示す。図１９〜図２３に図示のギヤ変速機構は、操作円盤４を上げ下げすることで、操作円盤４を第１位置（スピード重視：図２０）又は第２位置（トルク重視：図２１）に位置決めすることができる。すなわち、操作円盤４の回転中心軸６が、ガイド穴７２の第１円形部７２a又は第２円形部７２bに位置したときに、操作円盤４を押し下げることで、ガイド穴７２の第１円形部７２a又は第２円形部７２bに操作円盤４を位置決めすることができる。

操作円盤４の回転中心軸６は、断面円形部分２０６aと、その下方に位置し且つ両側を切り欠いた断面略長方形部分２０６bとを有している。この断面略長方形部分２０６ｂの幅は、ガイド穴７２の移行部７２cの幅と実質的に同じである。操作円盤４を持ち上げると、ガイド穴７２の移行部７２cの中に断面略長方形部分２０６bが入り込んで、この移行部（ガイド部）７２cを移動することができる。したがって、操作円盤４を持ち上げ、そして、ガイド穴７２の移行部７２cに沿って操作円盤４を変位させることにより（図２３）、操作円盤４を第１位置（スピード重視：図２０）又は第２位置（トルク重視：図２１）に到着させることができる。そして、到着した第１位置又は第２位置で操作円盤４を押し下げることで、操作円盤４を第１位置又は第２位置に位置決めすることができる（図２２）。

図２４、図２５はギヤ変速機構の他の変形例を示す。図２４は、操作円盤４を第１位置（スピード重視）に位置決めしたときの状態を示す。図２５は、操作円盤４を第２位置（トルク重視）に位置決めしたときの状態を示す。この第１位置、第２位置の切替えは、操作円盤４を上げ下げすることによって行うことができる。

操作円盤４は外周円筒部２１０を有し、この外周円筒部２１０の内周面に円形ギヤ２１２が形成されている。操作円盤４は回転中心軸６を中心に回転可能である。この回転中心軸６は一定であり、変位不能である。操作円盤４の回転中心軸６には、駆動ギヤ２１６が固定されている。

図２４を参照して、図２４は、前述したように、操作円盤４を押し下げて第１位置（スピード重視）に位置決めしたときの状態を示す。この状態では、操作円盤４の回転中心軸６の駆動ギヤ２１６はフリーである。他方、外周円筒部２１０の内周面の円形ギヤ２１２は従動歯車６８と噛み合っている。

図２５を参照して、図２５は、前述したように、操作円盤４を引き上げて第２位置（トルク重視）に位置決めしたときの状態を示す。この状態では、操作円盤４の回転中心軸６の駆動ギヤ２１６が中間ギヤ２１８を介して従動歯車６８と噛み合っている。他方、外周円筒部２１０の内周面の円形ギヤ２１２はフリーである。なお、変形例として、中間ギヤ２１８を省いて、駆動ギヤ２１６と従動歯車６８とを直に噛み合わせるようにしてもよい。

操作円盤４の上げ下げに伴う第１位置（スピード重視）、第２位置（トルク重視）の位置固定機構は、ゴムリング２２０と凸部２２２との組み合わせによって構成してもよい。すなわち、ゴムリング２２０は、操作円盤４の外周円筒部２１０の外周面に設けられる。他方、凸部２２２は上蓋１２に形成される。操作円盤４を上げ下げして、第１位置又は第２位置に変位するのに、ゴムリング２２０が凸部２２２を乗り越えるようにすれば、これにより、第１位置（スピード重視）、第２位置（トルク重視）での操作円盤４の位置固定が可能になる。

図２６、図２７はギヤ変速機構の更に別の変形例を示す。図２６、図２７に図示のギヤ変速機構は遊星ギヤを含んでいる。具体的に説明すると、操作円盤４の回転中心軸６に固設された駆動ギヤ２１６と、操作円盤４の円筒筒部の外周面に形成された外周ギヤ２４２と、相対的に大径のアイドラギヤ２４６と、相対的に小径のアイドラギヤ２４８と従動歯車６８とを有している。駆動ギヤ２１６と大径アイドラギヤ２４６と小径アイドラギヤ２４８は揺動アーム２５０によって一体化されている。

図２６は第２位置(トルク重視：洗濯、すすぎ)の状態を示す。図２７は第１位置（スピード重視：脱水）の状態を示す。

第２位置(トルク重視：洗濯、すすぎ)の状態を図示する図２６を参照して、操作円盤４を反時計回り方向に回転させると、駆動ギヤ２１６と従動歯車６８とが大径アイドラギヤ２４６を介して噛み合う。

第１位置(スピード重視：脱水)の状態を図示する図２７を参照して、操作円盤４を時計回り方向に回転させると、操作円盤４の外周ギヤ２４２と従動歯車６８とが小径アイドラギヤ２４８を介して噛み合う。

上記した図２６、図２７に図示のギヤ変速機構の変形例を図２８、図２９を参照して説明する。図２６、図２７に図示のギヤ変速機構では、操作円盤４の円筒筒部の外周面に形成された外周ギヤ２４２が採用されているが、図２８、図２９に図示の変形例のギヤ変速機構では、操作円盤４の円筒筒部の内周面に形成された内周ギヤ２５２が採用されている。

図２８は第２位置(トルク重視：洗濯、すすぎ)の状態を示す。図２９は第１位置（スピード重視：脱水）の状態を示す。

第２位置(トルク重視：洗濯、すすぎ)の状態を図示する図２８を参照して、操作円盤４を反時計回り方向に回転させると、駆動ギヤ２１６と従動歯車６８とが大径アイドラギヤ２４６を介して噛み合う。

第１位置(スピード重視：脱水)の状態を図示する図２９を参照して、操作円盤４を時計回り方向に回転させると、操作円盤４の内周ギヤ２５２と従動歯車６８とが小径アイドラギヤ２４８を介して噛み合う。

Claims (8)

1. 上端が開口した水槽と、
   該水槽に回転可能に設置されたドラムと、
   前記水槽の上端開口を覆う上蓋と、
   該上蓋に回転可能に設置された操作部と、
   前記操作部の回転を前記ドラムに伝達するための動力伝達部材と、
   前記操作部の回転中心軸と、前記動力伝達部材から前記ドラムに伝達される回転伝達軸との間に設けられ、前記操作部の回転速度に対して前記回転伝達軸の回転速度を変速し、脱水工程時に洗濯工程時よりもドラムを高速回転に切り替えることができる変速機構と、
   前記水槽の底面又は該底面に形成される第１の座部と、
   前記水槽の底面と交差する起立面によって形成される第２の座部と、
   を有し、
   前記第１の座部を水平面に設置させて前記ドラムの回転軸線が上下方向に延び、脱水工程に使用する第１の使用態様と、前記第２の座部を水平面に設置させて前記ドラムの回転軸線が横方向に延び、洗濯工程に使用する第２の使用態様とに切り替えて使用することができる、手動洗濯機。
2. 前記変速機構が、前記操作部の内面に形成されたリングギヤと、前記操作部の回転中心軸に取り付けられた第１歯車と、前記回転伝達軸に取り付けられた従動歯車とで構成され、
   前記操作部を変位させることにより、前記従動歯車に対して前記リングギヤが噛み合う高速モードと、前記従動歯車に対して前記第１歯車が噛み合う低速モードとに切替可能である、請求項１記載の手動洗濯機。
3. 前記変速機構は、前記高速モードを作る第１位置と、前記低速モードを作る第２位置と、前記第１位置と第２位置とを連結する移行部とを備え、該移行部によって前記操作部の不用意な変位を規制しつつ前記高速モードと前記低速モードとに切替え可能である、請求項２に記載の手動洗濯機。
4. 前記操作部の回転を停止した状態で該操作部を変位させる際に、前記リングギヤと第１歯車とが、共に前記従動歯車から外れた状態を維持しつつ互いに円滑に噛み合うように配置されている、請求項３に記載の手動洗濯機。
5. 前記第２の座部を水平面に設置させる前記第２の使用態様のときに、該第２の座部の近傍に位置する排水口と、
   前記第２の座部を水平面に設置させる前記第２の使用態様のときに、前記第２の座部から遠い位置に配置された給水口と、
   前記排水口を止水するためのキャップと、を更に有する、請求項１に記載の手動洗濯機。
6. 前記水槽の底面に第１の排水穴が形成されている、請求項１又は５に記載の手動洗濯機。
7. 前記第１の排水穴が、前記第２の座部から遠い位置に配置されている、請求項６に記載の手動洗濯機。
8. 前記上蓋の外周部分の内面と、前記水槽の外周上端面との間に止水部材が介装されている、請求項１に記載の手動洗濯機。

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