JP6944671B2

JP6944671B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP6944671B2
Application number: JP2016237119A
Authority: JP
Inventors: 雲飛戦; 川上　剛史; 剛史川上
Original assignee: Qingdao Haier Washing Machine Co Ltd
Current assignee: Qingdao Haier Washing Machine Co Ltd
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2036-12-06
Also published as: WO2018103578A1; JP2018089261A

Description

本発明は、洗濯機に関する。

従来、洗濯物が収容され、洗い、すすぎおよび脱水が行われる洗濯脱水槽が球状に形成された洗濯機が知られている。かかる洗濯機の一つとして、貯水可能な外槽内に配置され、垂直な支持体回転軸を中心に回転自在な支持体と、支持体によって水平な洗濯槽回転軸を中心に回転自在に支持された球状の洗濯槽とを備え、洗濯槽が水平方向と垂直方向の双方に回転できるようにした洗濯機が、たとえば、特許文献１に開示されている。

再表２０１０−０５５６７４号公報

特許文献１の洗濯機は、洗濯槽の水平回転や垂直回転によって洗濯槽内の洗濯物を動かそうとするものであり、かかる洗濯機では、洗濯槽内の洗濯物同士が異なる動きをしにくく、洗濯物に作用する機械力が良好に得られにくい。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、洗濯物に作用する機械力が良好に得られ、洗浄性能が向上し得る洗濯機を提供することを目的とする。

本発明の主たる態様に係る洗濯機は、筐体内に配置され、貯水可能な外槽と、前記外槽内に、水平方向に沿うまたは水平方向から傾いた横回転軸を中心に回転可能に配置され、洗濯物が収容される球状の内槽と、前記外槽の外側に配置され、前記内槽を回転させる内槽モータと、前記内槽内において、前記内槽モータと前記横回転軸の方向において対向するように配置され、前記内槽の内面に沿うように断面凹湾曲状に形成された撹拌体と、前記内槽の一方側に設けられ、前記内槽モータに繋がる第１内槽軸と、前記内槽の他方側に設けられ、前記第１内槽軸とともに前記横回転軸となる第２内槽軸と、前記第２内槽軸に形成された挿入孔と、前記挿入孔に通され、前記第２内槽軸に対して回転自在であり、前記撹拌体が取り付けられる撹拌軸と、前記内槽モータの回転を前記撹拌軸に伝達させ、前記撹拌体を、前記内槽の回転方向と反対方向に回転させる、または、前記内槽の回転方向と同じ方向に前記内槽の回転数と異なる回転数で回転させる伝達機構部と、を備える。

上記の構成によれば、撹拌体に接する洗濯物が撹拌体の回転により撹拌され、撹拌体から離れた洗濯物が内槽の回転によりタンブリングされる。このとき、内槽と撹拌体との間の回転方向または回転数の違いによって、タンブリングされた洗濯物と撹拌された洗濯物との間に、動きの違いが生じやすくなる。これにより、洗濯槽内の洗濯物同士に捩じれや擦れが生じやすくなり、洗濯物に作用する機械力が高まりやすくなる。よって、洗浄性能の向上が期待できる。

また、撹拌体が断面凹湾曲状に形成されているので、洗濯物が撹拌体によって掻き上げられやすく、洗濯物がダイナミックに撹拌されやすい。これにより、洗濯物に作用する機械力が一層高まりやすくなる。

さらに、撹拌体を、内槽内において、外槽に配置された内槽モータと前記横回転軸の方向において対向するように配置したので、重量バランスが取れたものとなる。

本態様に係る洗濯機において、前記伝達機構部は、前記撹拌体を前記内槽の回転方向と反対方向に回転させるような構成とされ得る。この場合、前記内槽モータは、前記内槽を、前記内槽内の洗濯物に作用する遠心力が重力より大きくなる回転数で回転させる。

上記の構成によれば、内槽の回転により内槽の上部に持ち上げられた洗濯物は、内槽の回転方向と逆方向に回転する撹拌体との接触により掻き落とされやすい。このため、内槽内の洗濯物に作用する遠心力が重力より大きくなる回転数で内槽を回転させても、内槽内で洗濯物のタンブリングが行われやすくなる。これにより、内槽内の洗濯物に作用する遠心力が重力より小さくなる回転数で内槽を回転させて洗濯物をタンブリングさせる従来の構成と比べて、単位時間当たりの叩き回数が多い叩き洗いが可能となる。

本態様に係る洗濯機において、前記外槽は、前記筐体内に、垂直方向に沿うまたは垂直方向から傾いた縦回転軸を中心に回転可能に配置されるような構成とされ得る。この場合、前記外槽を回転させる外槽モータが、さらに備えられる。

上記の構成によれば、外槽を回転させることにより、外槽内に水流を発生させることができるので、一層の洗浄性能の向上が期待できる。

本態様に係る洗濯機において、前記横回転軸は、水平方向から傾くとともに、前記撹拌体は、前記横回転軸と同軸に回転し、前記外槽は、前記筐体内に、垂直方向から傾き且つ前記横回転軸と直交する縦回転軸を中心に回転可能に配置され、前記外槽を回転させる外槽モータを、さらに備えるような構成が採られ得る。

上記の構成によれば、撹拌体が水平方向から傾いた横回転軸と同軸に回転するので、内槽内で撹拌体が低い位置をとるように横回転軸を傾ければ、洗濯物が撹拌体に接触しやすくなり、撹拌体で撹拌されやすくなる。

また、内槽を、外槽とともに、傾いた横回転軸と直交する縦回転軸のまわりに回転させるような構成とされているため、内槽の回転に伴って、内槽内で撹拌体が高い位置をとったり低い位置をとったりする。これにより、撹拌体による洗濯物の撹拌作用に強弱が生まれ、内槽内での洗濯物の動きが複雑になるので、より一層の洗浄性能の向上が期待できる。

本発明によれば、洗濯物に作用する機械力が良好に得られ、洗浄性能が向上し得る洗濯機を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施の形態に係る、筐体を断面にした状態の全自動洗濯機の右側面図である。図２は、実施の形態に係る、全自動洗濯機における、筐体および防振装置を除いた部分の右側面断面図である。図３は、実施の形態に係る、全自動洗濯機における、筐体および防振装置を除いた部分の背面図である。図４（ａ）および（ｂ）は、実施の形態に係る、回転切替部の構成を示す図である。図５（ａ）および（ｂ）は、実施の形態に係る、洗濯工程およびすすぎ工程における内槽内での洗濯物の動きを示す図である。図６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る、洗濯工程およびすすぎ工程において、外槽の回転に伴って撹拌体が低い位置に来たときと高い位置に来たときの内槽内での洗濯物の動きを示す図である。図７（ａ）および（ｂ）は、変更例に係る、回転切替部の構成を示す図である。

以下、本発明の洗濯機の一実施形態である全自動洗濯機１について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る、筐体１０を断面にした状態の全自動洗濯機１の右側面図である。図２は、本実施の形態に係る、全自動洗濯機１における、筐体１０および防振装置１３０を除いた部分の右側面断面図である。図３は、本実施の形態に係る、全自動洗濯機１における、筐体１０および防振装置１３０を除いた部分の背面図である。なお、図３には、伝達機構部１５０の構成要素であるモータギア２０１、入力ギア２０２および入力側連結ギア２０４が、各歯が省略された状態で示されている。

図１ないし図３を参照して、全自動洗濯機１は、外観を構成する直方体形状の筐体１０を備える。筐体１０の天面には、中央部に円形の開口部１１が形成される。また、筐体１０の底面には、四隅に脚台１２が設けられる。

筐体１０内には、外槽２０が垂直方向から前方に僅かに傾いた縦回転軸Ｒ１を中心に回転自在に配置される。外槽２０内には、球状の内槽３０が水平方向から前方に僅かに傾いた横回転軸Ｒ２を中心に回転自在に配置される。内槽３０内に洗濯物が収容される。内槽３０は、洗濯物の洗濯および脱水が行われる洗濯脱水槽である。なお、縦回転軸Ｒ１と横回転軸Ｒ２とは直交する。また、縦回転軸Ｒ１の垂直方向から傾斜角度および横回転軸Ｒ２の水平方向からの傾斜角度は、たとえば、１０度から２０度程度に設定される。

内槽３０は、槽本体３１と、内蓋３２とを含む。槽本体３１は、たとえば、ステンレス鋼等の耐腐食性に優れる金属材料からなる。槽本体３１には、多数の脱水孔３３が形成される。また、槽本体３１には、円形の内側投入口３４が設けられ、内側投入口３４が内蓋３２によって開閉される。内蓋３２は、たとえば、樹脂により形成され、凸湾曲する形状を有する。内蓋３２の中央部には、指でつまむことが可能な持ち手部（図示せず）が形成される。槽本体３１は内側投入口３４の部分が平坦であり、内側投入口３４が内蓋３２で閉じられたときに、内槽３０が全体として球体の形状をとる。

内槽３０の一方側、即ち図２の状態での後側には、第１内槽軸３５がネジ等により取り付けられる。また、内槽３０の他方側、即ち図２の状態での前側には、内槽３０の中心を挟んで第１内槽軸３５と反対側に第２内槽軸３６がネジ等により取り付けられる。第２内槽軸３６の中心部には、挿通孔３６ａが形成される。第１内槽軸３５および第２内槽軸３６は、横回転軸Ｒ２となる。

内槽３０内には、第２内槽軸３６側、即ち、外槽２０の外側に配置される内槽モータ７０と反対側に、撹拌体４０が配置される。撹拌体４０は、内槽３０の内面に沿うように断面湾曲状に形成され、内槽３０の中心近傍の位置まで張り出す。撹拌体４０は、表面に十字状の羽根部４０ａを有する。なお、羽根部４０ａは、十字状でなくてもよく、たとえば、Ｉ字状やＹ字状であってもよい。撹拌体４０には、撹拌軸４１が取り付けられる。撹拌軸４１は、第２内槽軸３６の挿通孔３６ａに通され、第２内槽軸３６に設けた２つのすべり軸受３７によって回転自在に支持される。

外槽２０は、たとえば、樹脂材料により形成され、内槽３０を半分よりも上まで覆うような球状を有する。外槽２０には、上部を水平方向に切断するようにして、円形の外側投入口２１が形成される。外槽２０には、その中心を挟んで対向する位置に、円形の第１軸受装着口２２および第２軸受装着口２３が形成される。

外槽２０は、上外槽部材２０ａと下外槽部材２０ｂとを結合することにより構成される。上外槽部材２０ａと下外槽部材２０ｂとの分割面Ｄは、外槽２０の中心部を通り且つ第１軸受装着口２２および第２軸受装着口２３に掛からない。即ち、外槽２０は、第２軸受装着口２３より上の位置から第１軸受装着口２２より下の位置に向かうよう、横回転軸Ｒ２に対して斜めに分割される。これにより、上外槽部材２０ａに第１軸受装着口２２が形成され、下外槽部材２０ｂに第２軸受装着口２３が形成される。

上外槽部材２０ａの第１軸受装着口２２に第１軸受部５１が装着される。第１軸受部５１は、円筒状の軸受ケース５１ａと、軸受ケース５１ａに収容された転がり軸受５１ｂとを含み、外側から第１軸受装着口２２に挿入され、ネジ等により外槽２０に固定される。また、下外槽部材２０ｂの第２軸受装着口２３に第２軸受部５２が装着される。第２軸受部５２は、円筒状の軸受ケース５２ａと、軸受ケース５２ａに収容された転がり軸受５２ｂとを含み、外側から第２軸受装着口２３に挿入され、ネジ等により外槽２０に固定される。

内槽３０は、上外槽部材２０ａと下外槽部材２０ｂとの結合により外槽２０が組み上げられる際に外槽２０内に収容される。この際、第１内槽軸３５および第２内槽軸３６が、それぞれ、第１軸受部５１および第２軸受部５２に挿入される。第１内槽軸３５は、第１軸受部５１によって回転自在に支持され、第２内槽軸３６は、第２軸受部５２によって回転自在に支持される。

外槽２０の外側投入口２１は、たとえば、樹脂材料で形成された透明な外蓋６０によって開閉される。外蓋６０は、開口部１１を通じて筐体１０の上方に露出する。外蓋６０と外槽２０との間はヒンジ部６１で結合され、外蓋６０はヒンジ部６１を中心に回動される。外蓋６０にはヒンジ部６１と反対側の位置にラッチ部６２が設けられ、ラッチ部６２によって外蓋６０が閉じた状態に保持される。ラッチ部６２を開放する所定の操作が行われると、外蓋６０が開く状態となる。

内槽３０は、内槽モータ７０により回転駆動される。内槽モータ７０は、たとえば、アウターロータ型モータであり、ロータ７１とステータ７２とを含む。ロータ７１は、外槽２０の外側へ突き出した第１内槽軸３５の先端部に固定され、ステータ７２は、第１軸受部５１の外面に固定される。

外槽２０の底部中央には、円板状の軸取付部２４が形成され、軸取付部２４の側方に排水口２５が形成される。軸取付部２４には、所定形状を有する取付板８０が固定され、外槽軸９０が、取付板８０を介して軸取付部２４に固定される。外槽軸９０は、縦回転軸Ｒ１となる。また、取付板８０には、外槽２０内から排水を行うための排水装置１００が固定される。排水装置１００は、排水口２５に接続される排水管１０１と、排水管１０１に設けられると排水弁１０２とを含む。排水管１０１には、図示しない排水ホースが接続される。

外槽軸９０は、外槽軸受部１１０により回転自在に支持される。外槽軸受部１１０は、軸受ケース１１１と、軸受ケース１１１内に上下方向に所定の間隔を開けて配置された上転がり軸受１１２および下転がり軸受１１３とを含む。外槽軸受部１１０は、筐体１０の底部に配置された方形板状の外槽取付板１２０に取り付けられる。外槽取付板１２０は、その四隅に取り付けられた防振装置１３０によって弾性的に支持される。

外槽２０は、外槽モータ１４０により回転駆動される。外槽モータ１４０は、たとえば、アウターロータ型モータであり、ロータ１４１とステータ１４２とを含む。ロータ１４１は、外槽軸受部１１０から下方に突き出した外槽軸９０の先端部に固定され、ステータ１４２は、外槽軸受部１１０の下部に固定される。

撹拌体４０は、内槽モータ７０の回転が伝達機構部１５０によって撹拌軸４１に伝達されることにより回転する。伝達機構部１５０は、入力部２００と、出力部３００と、回転切替部４００とにより構成される。

入力部２００は、モータギア２０１と、入力ギア２０２と、入力軸２０３と、入力側連結ギア２０４と、入力側回転軸２０５と、を含む。モータギア２０１は、内槽モータ７０よりも外側に突き出した第１内槽軸３５の先端部に取り付けられる。入力ギア２０２は、モータギア２０１と同じ外径を有する。入力ギア２０２に入力軸２０３が取り付けられる。入力側連結ギア２０４は、モータギア２０１および入力ギア２０２より外径が大きく、モータギア２０１と入力ギア２０２との間を連結する。入力側連結ギア２０４には、入力側回転軸２０５が取り付けられ、この入力側回転軸２０５が、外槽２０に設けられた第１上部軸支持部２６に回転自在に支持される。入力軸２０３は、外槽２０と干渉しないよう、外槽２０の下部の左側を通って外槽２０の中央側に延びる。入力軸２０３は、外槽２０に設けられた第１下部軸支持部２７に回転自在に支持される。第１内槽軸３５が回転したとき、この回転がモータギア２０１、入力側連結ギア２０４および入力ギア２０２を通じて入力軸２０３に伝わり、入力軸２０３が第１内槽軸３５の回転方向と同じ方向に第１内槽軸３５の回転数と同じ回転数で回転する。

出力部３００は、撹拌ギア３０１と、出力ギア３０２と、出力軸３０３と、出力側連結ギア３０４と、出力側回転軸３０５と、を含む。撹拌ギア３０１は、外槽２０の外側に突き出した撹拌軸４１の先端部に取り付けられる。出力ギア３０２は、撹拌ギア３０１と同じ外径を有する。出力ギア３０２に出力軸３０３が取り付けられる。出力側連結ギア３０４は、撹拌ギア３０１および出力ギア３０２より外径が大きく、撹拌ギア３０１と出力ギア３０２との間を連結する。出力側連結ギア３０４には、出力側回転軸３０５が取り付けられ、この出力側回転軸３０５が、外槽２０に設けられた第２上部軸支持部２８に回転自在に支持される。出力軸３０３は、外槽２０と干渉しないよう、外槽２０の下部の左側を通って外槽２０の中央側に延びる。出力軸３０３は、外槽２０に設けられた第２下部軸支持部２９に回転自在に支持される。出力軸３０３が回転したとき、この回転が出力ギア３０２、出力側連結ギア３０４および撹拌ギア３０１を通じて撹拌軸４１に伝わり、撹拌軸４１が出力軸３０３の回転方向と同じ方向に出力軸３０３の回転数と同じ回転数で回転する。

回転切替部４００は、入力軸２０３と出力軸３０３との間を連結させるとともに、出力軸３０３の回転方向を切り替える。回転切替部４００は、第１駆動モードと第２駆動モードの２つの形態に切り替えることができる。即ち、回転切替部４００は、第１駆動モードでは、出力軸３０３を、入力軸２０３の回転方向と反対方向に入力軸２０３の回転数と同じ回転数で回転させ、第２駆動モードでは、出力軸３０３を、入力軸２０３の回転方向と同じ方向に入力軸２０３の回転数と同じ回転数で回転させる。

図４（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態に係る、回転切替部４００の構成を示す図である。図４（ａ）は、回転切替部４００を入力軸２０３側から見た図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。

回転切替部４００は、反転ギアユニット４１０と、クラッチユニット４２０と、ブレーキユニット４３０とにより構成される。

反転ギアユニット４１０は、中空の円柱状を有するデフケース４１１と、デフケース４１１内に配置されたディファレンシャルギア機構４１２とを含む。ディファレンシャルギア機構４１２は、２つのサイドギア４１３、４１４と、これらサイドギア４１３、４１４に噛み合う２つのピニオンギア４１５、４１６とを含む。デフケース４１１内に挿入された入力軸２０３が一方のサイドギア４１３に固定され、デフケース４１１内に挿入された出力軸３０３が他方のサイドギア４１４に固定される。２つのピニオンギア４１５、４１６にそれぞれ固定されたピニオンシャフト４１７、４１８が、デフケース４１１の周壁部に回転自在に支持される。デフケース４１１の入力軸２０３側の端面には、外方に突出し入力軸２０３を内包する円筒状の連結口４１９が形成される。

クラッチユニット４２０は、クラッチスリーブ４２１と、クラッチスプリング４２２と、爪車４２３と、クラッチレバー４２４と、駆動装置４２５と、取付板４２６とを含む。

クラッチスリーブ４２１は、デフケース４１１の連結口４１９に続くよう、入力軸２０３に固定される。クラッチスプリング４２２は、連結口４１９およびクラッチスリーブ４２１の周囲に巻かれる。クラッチスプリング４２２は、その弾性力によって連結口４１９とクラッチスリーブ４２１とを締め付けてこれらを連結させ、その結果、入力軸２０３をデフケース４１１に固定させる。爪車４２３は、クラッチスプリング４２２の周囲に設けられる。クラッチスプリング４２２の一端が爪車４２３に接続される。爪車４２３の回動によりクラッチスプリング４２２が緩み方向に捩じられると、クラッチスプリング４２２による締付力がなくなって連結口４１９とクラッチスリーブ４２１との連結が解除され、入力軸２０３がデフケース４１１から切り離される。

クラッチレバー４２４は、取付板４２６に設けられた揺動軸４２７によって入力軸２０３に垂直な面内方向に揺動可能に支持される。クラッチレバー４２４は、爪車４２３の爪部４２３ａに係合可能な係合爪４２４ａを有し、この係合爪４２４ａが爪部４２３ａと係合する係合方向に捩じりバネ４２８によって付勢される。駆動装置４２５は、たとえば、トルクモータであり、ワイヤー４２９を介してクラッチレバー４２４に連結され、クラッチレバー４２４を上記係合方向と反対方向に揺動させる。取付板４２６は外槽２０に固定される。

ブレーキユニット４３０は、ブレーキバンド４３１とブレーキシュー４３２とを含む。ブレーキバンド４３１は、デフケース４１１の外周面に巻回される。ブレーキバンド４３１の一端部４３１ａは取付板４２６に固定され、ブレーキバンド４３１の他端部４３１ｂはクラッチレバー４２４の揺動軸４２７からずれた位置に固定される。ブレーキシュー４３２は、ブレーキバンド４３１の内側に設けられ、デフケース４１１の外周面に接触する。クラッチレバー４２４が、ブレーキバンド４３１の他端部４３１ｂがデフケース４１１から離れる方向、即ち、上記係合方向に揺動すると、ブレーキバンド４３１が引っ張られて、ブレーキシュー４３２がデフケース４１１の外周面に強く押し付けられる。これにより、デフケース４１１が入力軸２０３および出力軸３０３の軸まわりに回転しないよう固定される。

第１駆動モードでは、駆動装置４２５がオフの状態とされる。捩じりバネ４２８のバネ力によりクラッチレバー４２４が上記係合方向に揺動し、係合爪４２４ａが爪部４２３ａと係合して爪車４２３が回動する。これにより、クラッチスプリング４２２が緩んで、連結口４１９とクラッチスリーブ４２１との連結が解除され、入力軸２０３がデフケース４１１から切り離される。また、デフケース４１１がブレーキユニット４３０によって固定される。この状態で、入力軸２０３が回転すると、図４（ｂ）の実線矢印のように、入力軸２０３側のサイドギア４１３は入力軸２０３の回転方向と同じ方向に回転するが、出力軸３０３側のサイドギア４１４は入力軸２０３側のサイドギア４１３の回転方向とは反対方向に回転するため、出力軸３０３は入力軸２０３の回転方向と反対方向に回転する。ディファレンシャルギア機構４１２での減速や加速はないため、出力軸３０３の回転数は、入力軸２０３の回転数と等しくなる。

第２駆動モードでは、駆動装置４２５がオンの状態とされる。ワイヤー４２９に引かれることにより、クラッチレバー４２４が上記係合方向と反対方向に揺動し、係合爪４２４ａと爪部４２３ａと係合が解除される。クラッチスプリング４２２の締付力が発揮されることで連結口４１９とクラッチスリーブ４２１とが連結され、入力軸２０３がデフケース４１１に固定される。これにより、入力軸２０３と、デフケース４１１と、出力軸３０３とが一体化された状態となる。また、ブレーキバンド４３１が緩められるため、ブレーキユニット４３０によるデフケース４１１の固定が解除される。この状態で、入力軸２０３が回転すると、図４（ｂ）の破線矢印のように、出力軸３０３は、デフケース４１１とともに、入力軸２０３の回転方向と同じ方向に回転する。このときも、出力軸３０３の回転数は、入力軸２０３の回転数と等しくなる。

全自動洗濯機１では、各種運転コースの洗濯運転が行われる。洗濯運転では、洗い工程、中間脱水工程、すすぎ工程および最終脱水工程が順番に実行される。

洗い工程およびすすぎ工程では、外槽２０内に所定の水位まで水が溜められる。所定の水位は、内槽３０が水に浸かる位置であって、内槽３０の中心位置よりも低い位置に設定され得る。なお、洗い工程では、溜められた水に洗剤が含まれる。

外槽２０内に水が貯められた状態で、外槽モータ１４０が一方向に回転するよう駆動され、外槽２０が縦回転軸Ｒ１を中心に一方向に回転し、外槽２０と一体的に内槽３０が回転する。また、内槽モータ７０が正方向および逆方向に交互に回転するよう駆動され、内槽３０が、外槽２０の動きとは別個独立して横回転軸Ｒ２を中心に正方向および逆方向に交互に回転する。内槽３０の正方向および逆方向への回転時の回転数は、内槽３０内の洗濯物に作用する遠心力が重力より小さくなる回転数、たとえば、４５ｒｐｍに設定される。

内槽モータ７０が回転すると、この回転が伝達機構部１５０により撹拌体４０に伝達される。洗い工程およびすすぎ工程では、伝達機構部１５０の回転切替部４００が第１駆動モードの形態をとる。このため、伝達機構部１５０では、出力軸３０３が入力軸２０３の回転方向とは反対方向に回転する。よって、撹拌体４０は、内槽モータ７０および内槽３０が正方向に回転したときに逆方向に回転し、内槽モータ７０および内槽３０が逆方向に回転したときに正方向に回転する。撹拌体４０の回転数は、内槽３０の回転数と等しくなる。

図５（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態に係る、洗濯工程およびすすぎ工程における内槽３０内での洗濯物の動きを示す図であり、内槽３０内を撹拌体４０の正面方向から見た模式図である。図６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本実施の形態に係る、洗濯工程およびすすぎ工程において、外槽２０の回転に伴って撹拌体４０が低い位置に来たときと高い位置に来たときの内槽３０内での洗濯物の動きを示す図であり、内槽３０内を撹拌体４０の側面方向から見た模式図である。

図５（ａ）に示すように、内槽３０内において撹拌体４０と反対側にある洗濯物は、内槽３０の回転によって内槽３０の回転方向にタンブリングする。一方、内槽３０において撹拌体４０側にある洗濯物は、撹拌体４０に触れ、撹拌体４０の回転によって撹拌体４０の回転方向、即ち内槽３０による洗濯物のタンブリング方向とは反対方向に撹拌される。これにより、内槽３０内では、洗濯物同士での捩じれや擦れが生じやすくなる。これにより、洗濯物に作用する機械力が増加する。

なお、撹拌体４０は、内槽３０の内面に沿うような断面凹湾形状を有しており、その羽根部４０ａが内槽３０の内面に沿うようにして内槽３０の中央方向に延びている。このため、羽根部４０ａによって洗濯物が掻き上げられやすく、洗濯物がダイナミックに撹拌されやすい。

また、図５（ｂ）に示すように、内槽３０の回転によって持ち上げられた洗濯物が上部で撹拌体４０に接触した場合、その洗濯物は、撹拌体４０によって掻き落とされやすくなる。このため、洗濯物が内槽３０の内面に張り付いたまま回転するような状況が生じにくく、洗濯物の動きが活発になりやすい。

さらに、内槽３０が外槽２０とともに縦回転軸Ｒ１まわりに回転するため、撹拌体４０が低い位置をとったり高い位置をとったりし得る。図６（ａ）に示すように、撹拌体４０が低い位置をとるときには、洗濯物が撹拌体４０に寄りやすく撹拌体４０で撹拌されやすいので、洗濯物が大きく動きやすい。一方、図６（ｂ）に示すように、撹拌体４０が高い位置をとるときには、洗濯物が撹拌体４０に寄りにくく撹拌体４０で撹拌されにくいので、洗濯物が大きく動きにくい。これにより、洗濯物の動きに強弱が生じやすく、洗濯物の動きが複雑になりやすい。

このように、内槽３０が縦回転軸Ｒ１まわりと横回転軸Ｒ２まわりとに回転し、撹拌体４０が内槽３０の回転方向とは反対方向に横回転軸Ｒ２まわりに回転することにより、内槽３０内で洗濯物が非常に複雑で活発な動きをしやすくなるので、洗濯物に作用する機械力が大いに高められる。これにより、大きな洗浄力の向上が期待できる。

さらに、外槽２０が回転することによって、外槽２０内では、溜められた水による水流が発生する。よって、この水流の作用によっても洗浄力が高まる。

次に、中間脱水工程および最終脱水工程では、外槽２０内から排水が行われた後に、外槽モータ１４０が動作せず外槽２０が停止した状態で、内槽モータ７０が動作して内槽３０が縦回転軸Ｒ１を中心に一方向に高速に回転する。中間脱水工程および最終脱水工程では、伝達機構部１５０の回転切替部４００が第２駆動モードの形態をとる。このため、伝達機構部１５０では、入力軸２０３と出力軸３０３とが一体となって同じ方向に回転する。よって、撹拌体４０は、内槽３０の回転方向と同じ方向に内槽３０の回転数と同じ回転数で回転する。即ち、内槽３０と撹拌体４０とがあたかも一体となって高速回転しているかのような状態となる。内槽３０内の洗濯物に大きな遠心力が作用し、洗濯物が脱水される。

＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、撹拌体４０に接する洗濯物が撹拌体４０の回転により撹拌され、撹拌体４０から離れた洗濯物が内槽３０の回転によりタンブリングされる。このとき、内槽３０と撹拌体４０との間の回転方向の違いによって、タンブリングされた洗濯物と撹拌された洗濯物との間に、動きの違いが生じやすくなる。これにより、洗濯槽内の洗濯物同士に捩じれや擦れが生じやすくなり、洗濯物に作用する機械力が高められるので、洗浄性能の向上が期待できる。

また、撹拌体４０が内槽３０の内面に沿うように断面凹湾曲状に形成されているので、洗濯物が撹拌体４０によって掻き上げられやすく、洗濯物がダイナミックに撹拌されやすい。これにより、洗濯物に作用する機械力が一層高まりやすくなる。

さらに、撹拌体４０を、内槽３０内において、外槽２０に配置された内槽モータ７０とは反対側に配置したので、重量バランスが取れたものとなる。これにより、脱水時の外槽２０の振動の低減、延いては機器全体の振動の低減につながることが期待できる。

さらに、外槽２０を縦回転軸Ｒ１まわりに回転させることにより、外槽２０内に水流を発生させるようにしているので、より一層の洗浄性能の向上が期待できる。

さらに、外槽２０が垂直方向から傾斜する縦回転軸Ｒ１回りに回転するとともに、撹拌体４０が縦回転軸Ｒ１と直交する横回転軸Ｒ２と同軸に回転する構成であるため、内槽３０の回転に伴って、内槽３０内で撹拌体４０が高い位置をとったり低い位置をとったりする。これにより、撹拌体４０による洗濯物の撹拌作用に強弱が生まれ、内槽３０内での洗濯物の動きが複雑になるので、より一層の洗浄性能の向上が期待できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、洗い工程およびすすぎ工程において、内槽モータ７０が、内槽３０内の洗濯物に作用する遠心力が重力より小さくなる回転数で、内槽３０を回転させた。しかしながら、内槽モータ７０が、内槽３０内の洗濯物に作用する遠心力が重力より大きくなる回転数、たとえば、６０ｒｐｍで内槽３０を回転させるようにしてもよい。このような回転数とされた場合、洗濯物は、内槽３０の上部に達しても遠心力でその内面に張り付いた状態となりやすい。しかしながら、図５（ｂ）に示したように、上部に達した洗濯物は、内槽３０の回転方向と逆方向に回転する撹拌体４０で掻き落とされやすいため、洗濯物のタンブリングが維持されやすくなる。よって、上記実施の形態よりも内槽３０の回転数が高い分、単位時間当たりに洗濯物がタンブリングにより叩かれる回数が多くなるため、洗浄性能の一層の向上が期待できる。

また、上記実施の形態では、撹拌体４０の回転数が内槽３０の回転数と等しくされた。しかしながら、撹拌体４０の回転数を内槽３０の回転数と異ならせるようにしてもよい。たとえば、伝達機構部１５０の出力部３００において、出力ギア３０２と撹拌ギア３０１のギア比を変えることにより、撹拌体４０の回転数を内槽３０の回転数よりも高くしたり低くしたりすることができる。

さらに、上記実施の形態では、伝達機構部１５０は、撹拌体４０が内槽３０の回転方向と反対方向に回転するように内槽モータ７０の回転を撹拌軸４１に伝達する構成とされた。しかしながら、伝達機構部１５０は、撹拌体４０が内槽３０の回転方向と同じ方向に、内槽３０の回転数と異なる回転数で回転するように内槽モータ７０の回転を撹拌軸４１に伝達する構成とされてもよい。この場合、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、伝達機構部１５０の回転切替部４００に、デフケース４１１と、ディファレンシャルギア機構４１２とからなる反転ギアユニット４１０に代えて、ギアケース４５１と、遊星ギア機構４５２とからなる変速ギアユニット４５０が用いられる。

ギアケース４５１は、デフケース４１１とほぼ同じ構成であり、中空の円柱形状に形成され、入力軸２０３側の端面に連結口４５７を有する。遊星ギア機構４５２は、ギアケース４５１内に配置される。遊星ギア機構４５２は、太陽ギア４５３と、太陽ギア４５３を囲む環状の内ギア４５４と、太陽ギア４５３と内ギア４５４との間に介在する複数の遊星ギア４５５と、これら遊星ギア４５５を回転自在に保持する遊星キャリア４５６とを含む。内ギア４５４は、ギアケース４５１の内周面に固定される。

図７（ａ）の構成例では、太陽ギア４５３が入力軸２０３に固定され、遊星キャリア４５６が出力軸３０３に固定される。入力軸２０３とともに太陽ギア４５３が回転すると、遊星ギア４５５が回転しながら太陽ギア４５３の周囲を回り、遊星キャリア４５６とともに出力軸３０３が、入力軸２０３の回転方向と同じ方向に入力軸２０３の回転数よりも低い回転数で回転する。よって、この構成では、撹拌体４０が、内槽３０の回転方向と同じ方向に内槽３０の回転数よりも低い回転数で回転する。

図７（ｂ）の構成例では、遊星キャリア４５６が入力軸２０３に固定され、太陽ギア４５３が出力軸３０３に固定される。入力軸２０３とともに遊星キャリア４５６が回転すると、遊星ギア４５５が回転しながら太陽ギア４５３の周囲を回り、太陽ギア４５３とともに出力軸３０３が、入力軸２０３の回転方向と同じ方向に入力軸２０３の回転数よりも高い回転数で回転する。よって、この構成では、撹拌体４０が、内槽３０の回転方向と同じ方向に内槽３０の回転数よりも高い回転数で回転する。

このように、撹拌体４０が内槽３０の回転方向と同じ方向に、内槽３０の回転数と異なる回転数で回転するような構成された場合、内槽３０の回転によりタンブリングされた洗濯物と撹拌体４０の回転により撹拌された洗濯物とに、内槽３０と撹拌体４０との回転数の差に基づく動きの差が生じるので、洗濯物同士の捩じれや擦れが生じやすくなり、洗濯物に作用する機械力が増加する。これにより、洗浄性能の向上が期待される。

さらに、上記実施の形態では、伝達機構部１５０の入力部２００において、第１内槽軸３５の回転がモータギア２０１、入力側連結ギア２０４および入力ギア２０２により入力軸２０３に伝達された。しかしながら、プーリとベルトとを用いて、第１内槽軸３５の回転を入力軸２０３に伝達させるようにしてもよい。同様に、出力部３００において、プーリとベルトとを用いて、出力軸３０３の回転を撹拌軸４１に伝達させるようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、外槽２０が垂直方向から傾く縦回転軸Ｒ１を中心に回転し、内槽３０が水平方向から傾く横回転軸Ｒ２を中心に回転する。しかしながら、外槽２０が垂直方向に沿う縦回転軸を中心に回転するような構成とされてもよい。同様に、内槽３０が水平方向に沿う横回転軸を中心に回転するような構成とされてもよい。

さらに、上記実施の形態では、洗い工程またすすぎ工程において、外槽２０が一方向に回転する。しかしながら、外槽モータ１４０を正逆方向に反転回転させることで、外槽２０が正方向と逆方向とに交互に回転するようにしてもよい。さらに、外槽モータ１４０、即ち外槽２０の回転速度を変化させ、外槽２０内の水流の速さを変化させるようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、外槽２０が縦回転軸Ｒ１まわりに回転駆動できる構成としたが、外槽２０が回転できない構成とされてもよい。この場合、内槽３０も縦回転軸Ｒ１まわりに回転しなくなるので、内槽３０は、第１内槽軸３５側が高くなり第２内槽軸３６側、即ち撹拌軸４１側が低くなるように傾けられるとよい。このようにすれば、図６（ａ）のように、撹拌体４０が常に内槽３０内で低い位置をとれるので、洗濯物が撹拌体４０に接触しやすくなり、撹拌体４０によって洗濯物が大きく撹拌されやすくなる。

さらに、最終脱水工程が終了した後に、上記実施の形態の洗い工程やすすぎ工程と同じように内槽３０と撹拌体４０とが回転駆動されるとよい。この場合、内槽３０内で洗濯物が活発に動かされるので、洗濯物がほぐれやすくなる。これにより、内槽３０内から洗濯物を取り出しやすくなることが期待される。

さらに、上記実施の形態では、外槽モータ１４０および内槽モータ７０がアウターロータ型モータとされたが、インナーロータ型モータとされてもよい。

さらに、上記実施の形態では、全自動洗濯機１が例示されたが、本発明は、洗濯機能に加えて乾燥機能を有する全自動洗濯乾燥機に適用することもできる。この場合、乾燥工程においても、上記実施の形態の洗い工程やすすぎ工程と同じように内槽３０と撹拌体４０とが回転駆動されるとよい。このようにすれば、内槽３０内で、洗濯物の動きが良くなり、洗濯物が固まりにくくなるので、乾燥性能の向上が期待される。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１全自動洗濯機（洗濯機）
１０筐体
２０外槽
３０内槽
４０撹拌体
７０内槽モータ
１４０外槽モータ
１５０伝達機構部
Ｒ１縦回転軸
Ｒ２横回転軸

Claims

筐体内に配置され、貯水可能な外槽と、
前記外槽内に、水平方向に沿うまたは水平方向から傾いた横回転軸を中心に回転可能に配置され、洗濯物が収容される球状の内槽と、
前記外槽の外側に配置され、前記内槽を回転させる内槽モータと、
前記内槽内において、前記内槽モータと前記横回転軸の方向において対向するように配置され、前記内槽の内面に沿うように断面凹湾曲状に形成された撹拌体と、
前記内槽の一方側に設けられ、前記内槽モータに繋がる第１内槽軸と、
前記内槽の他方側に設けられ、前記第１内槽軸とともに前記横回転軸となる第２内槽軸と、
前記第２内槽軸に形成された挿入孔と、
前記挿入孔に通され、前記第２内槽軸に対して回転自在であり、前記撹拌体が取り付けられる撹拌軸と、
前記内槽モータの回転を前記撹拌軸に伝達させ、前記撹拌体を、前記内槽の回転方向と反対方向に回転させる、または、前記内槽の回転方向と同じ方向に前記内槽の回転数と異なる回転数で回転させる伝達機構部と、
を備えることを特徴とする洗濯機。
請求項１に記載の洗濯機において、
前記伝達機構部は、前記撹拌体を前記内槽の回転方向と反対方向に回転させ、
前記内槽モータは、前記内槽を、前記内槽内の洗濯物に作用する遠心力が重力より大きくなる回転数で回転させる、
ことを特徴とする洗濯機。
請求項１または２に記載の洗濯機において、
前記外槽は、前記筐体内に、垂直方向に沿うまたは垂直方向から傾いた縦回転軸を中心に回転可能に配置され、
前記外槽を回転させる外槽モータを、さらに備える、
ことを特徴とする洗濯機。
請求項１ないし３の何れか一項に記載の洗濯機において、
前記横回転軸は、水平方向から傾くとともに、
前記撹拌体は、前記横回転軸と同軸に回転し、
前記外槽は、前記筐体内に、垂直方向から傾き且つ前記横回転軸と直交する縦回転軸を中心に回転可能に配置され、
前記外槽を回転させる外槽モータを、さらに備える、
ことを特徴とする洗濯機。