JPH0229291A - 脱水洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は脱水洗濯機に関する。更に詳述すると、本発明
はモータアクチータによってクラッチの断続、排水弁の
開閉及びブレーキ装置の作動を行なう脱水洗濯機の改良
に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の脱水洗濯機は、脱水ブレーキの作動及び
解除、洗濯と脱水の切替を行うクラッチの動作並びに排
水弁の開ａ（動作等をソレノイドによって行っていたが
、アマチュアとコアとの間に極めて大きな衝突音が発す
る等の問題か生じたことから、近年ソレノイドに代わる
駆動源として小型モータを採用する傾向にある。即ち、
従来の脱水洗濯機は、脱水兼洗濯槽内に配設された回転
槽若しくはその内底部に設けられている撹拌翼のいずれ
かに主モータを連結させるクラッチａｍと、回転槽の回
転を制動し停止状態に保持するブレーキ装置と脱水兼選
択槽の排水を行う排水弁とを小型モータを駆動源とする
モータアクチエータによって連動させて駆動するように
設けられている（実公昭５５−２３５１０号）。

ところが小型モータを駆動源とする場合、減速機構を介
して出力を得なければならないことからクラッチ機構や
ブレーキ装置等を制御する際の応答速度が遅く脱水回転
開始時に撹拌翼が先行して回転し、洗濯物を損傷させる
虞がある。

そこで、モータアクチエータの動作開始より脱水駆動用
の主モータの通電を遅延させることが必要である。この
ため従来はモータアクチエータ及び脱水駆動用の主モー
タの駆動制御を、マイクロコンピュータ等の制御手段あ
るいはタイマーによって、時間制御によって遅延させて
操作するようにしている（特公昭６３−７７９９号）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、モータアクチエータと主モータとを制御
手段の洗濯スゲジュールに基づく時間制御指令によって
駆動するため、モータアクチエータが動作しないような
場合、例えば答中に排水弁が凍結して動作しないような
場合あるいは他の原因で動作しない場合でも、一定時間
経過後には制御手段からの指令により、次の動作例えば
脱水に移るという欠点がある。

この欠点を解決するための対策として、本発明者は第１
０図に示すようなシステムを考えた。これはアクチエー
タ１０１の動作状態を洗濯脱水用の主モータ１０３の負
荷の変動から求め、それに基づいてアクチエータ１０１
の動作の終了を確認して次の動作に制御手段１０１が制
御を進めるようにしたものである。モータアクチエータ
１０１の作動により洗濯と脱水の切替が行われると主モ
ータ１０３のＳｔ荷が変化する。そして、主モータ１０
３は一般にＪ導モータが使用されているため、負荷の変
動により電流値及び回転数が変化する。そこで、これを
検出すればモータアクチエータ１０１が所定の動作を完
了し、クラッチが駆動されて主モータの接続が切替えら
れたかどうか判別できる。また、判別のつど回転方向を
切替えることにより撹拌翼の回転による布絡みも防止で
きる。しかしながら、主モータ１０３の負荷変動を検出
するように構成することは脱水以外の他のモードでのモ
ータ駆動に影響が出るため好ましくない、尚、図中符号
１０２はモータアクチエータの電源、１０４は主モータ
の電源、１０５は電流検出器、１０６はパルスジェネレ
ータである。

本発明は一連の洗濯スゲジュールの実行にあたって確実
に前の動作が完了してから次の動作に移る脱水洗濯機を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明に係る脱水洗濯機は
、内底部に撹拌翼が設けられた回転槽を脱水兼洗濯槽内
に配設し、前記撹拌翼若しくは回転槽に主モータを連結
するクラッチａｍと前記回転槽の回転を制動し停止状態
に保持するブレーキ装置及び排水弁とをモータを駆動源
とするアクチエータにより連動作動させる脱水洗濯機に
おいて、前記アクチエータのモータと該モータの回転に
よってＯＮ・ＯＦＦされるスイッチとを直列に接続する
と共に、前記スイッチのＯＮ・ＯＦＦの変化を回路を流
れる電流変化として検出するモータ停止検出回路を設け
、該モータ停止検出回路の出力を前記モータの制御を行
う制御手段に入力し、前記制御手段は前記信号入力の後
次の動作を実行するようにしている。

（作用） したがって、モータアクチエータは、制御手段の指令に
より駆動用モータに通電されると、動作を開始し、クラ
ッチａ構、ブレーキ装：げおよび排水弁を駆動する。モ
ータアクチエータが所定の動作状態に達すると、叩ぢ所
定回転を完了すると、そのことがスイッチ手段で検出さ
れ、駆動用モータへの通電が切られる。このときクラッ
チ機構、ブレーキ装置および排水弁も所定の動作状態に
ある。スイッチ手段が作動して駆動用モータが停止する
と、電気回路を流れる電流が変化するため、そのことが
モータ停止検出回路で検出され、検出信号として制御手
段に入力される。これにより、制御手段はつぎの動作に
移る。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

ます、本発明を応用する脱水洗濯機の概略構造を第６図
に基づいて部用に説明する。

脱水洗濯機は、外箱２内に吊り棒３を介して弾性支持さ
れている脱水兼洗濯Ｍ４１内に回転槽４を設けると共に
その回転槽４の内底部に撹拌翼５を設け、主モータ１０
によって回転槽４が撹拌翼５のいずれかを回転させるこ
とによって、洗濯、ずずぎ、脱水を１つの槽内で実施す
るように設けられている０回転１４と撹拌翼５とは図示
していないクラッチ機構を介して主モータ１０と選択的
に接続し得るように設けられている。また、回転槽４に
はその回転を制動し、停止状態に保持するブレーキ装置
（図示省略）か設けられ、洗濯［１内に連通ずる排水路
１３には排水弁１４が設けられて仔意に洗濯Ｗｉｌ内の
水を排出し得る構造とされている。これら排水弁１４、
ブレーキ装置及びクラッチｉ楕はモータアクチエータ１
５によって連動駆動され、その動きが第１図の制御手段
４１によって制御される。尚、図中符号６は透孔、７は
脱水孔、８は排水空間、９は有底環状体、１２はベルト
、１６は排水路、１７は排水ホースである。

前記モータアクチエータ１５は、例えば第７図に示すよ
うに、排水弁１４等に連結されているワイヤ２９を巻き
取るプーリ２８とこれを歯車列２１．２２，２３，２４
，２５．２６によって構成される減速Ｊａｊ１４を介し
て回転させる駆動用モータ２０と、該モータ２０と歯車
列とを適宜接続ないし遮断するクラッチ機構及び該クラ
ッチ機構を駆動させるソレノイド３２とから構成され、
プーリを減速機構を介してモータ２０で回転させること
によって排水弁１４、クラッチ及びブレーキを同時に駆
動し、その駆動状態をモータ２０の停止後にもソレノイ
ド３２の面きによって維持するように設けられている。

クラッチ機構は駆動モータ２０のピニオン２１と常時噛
合する固定ギヤ２２と該ギヤと同軸上を摺動可能なシフ
トギヤ２３及び固定ギヤ２２とシフトギヤ２３との間に
介在されてシフトギヤ２３を固定ギヤ２２から切離ず弾
発力を常時付勢しているコイルスプリング３３によって
構成されており、ソレノイド３２を作動させたときにシ
フトギヤ２３を固定ギヤ２２側へ移動させてシフトギヤ
２３と固定ギヤ２２とを係合させ、−法的に回転させる
ように設けられている。

固定ギヤ２２には凹部３０が形成され、該凹部３０に嵌
まり込む凸部３１がシフトギヤ２３側に設けられている
。また、プーリ２８を支持する出力軸２７にはスイッチ
カム３４が固着され、プーリ２８と一体的に回転するよ
うに設けられている。

このスイッチカム３４の回転部ちモータの回転によって
スイッチ手段・スイッチ接片３５を開閉さぜ、モータ２
０を停止させるように設けられている。

例えば、第１図の電気回路に示すように、商用電源３８
に対し、モータアクエータ１５とモータ停止検出回路５
０及び制御−［−段４０がらの指令によりオンオフする
スイッチ素子３６を直列に接続してモータアクチエータ
の電気回路が構成されている。モータアクチエータ１５
の駆動用モータ２０とソレノイド３２は電源３８に対し
並列に接続され、ソレノイド３２にはダイオード３７が
、モータ２０にはスイッチ３５がそれぞれ直列に接続さ
れ、制御手段４０の指令によりスイッチ素子３６が閉じ
られるときにモータ２０に通電されて動作を開始し、モ
ータ２０と連動回転するスイッチカム３４によってＩｊ
ＦＪ閉するスイッチ・接点３５が所定の駆動状態（ブレ
ーキ解除、弁開放、クラッチ切替）に達することによっ
て開かれたとき駆動用モータ２０の通電が切られるが、
制御手段４０からの指令によりスイッチ素子３６が開け
られ電源がＯＦＦとされるまでソレノイド３２は作動し
駆動状態を維持し続ける回路構成とされている。

尚、ソレノイド３２の両端には平滑コンデンサ＝３０が
接続されている。

このような電気回路によると、ソレノイド３２の枝路を
流れる枝路電流■１とモータ２０の枝路を流れる枝路電
流Ｉ２及び回路全体に流れる負荷２流Ｉ３は第２図に示
すような関係となる。即ち、’Ｃ７Ａ　Ｉ　１はダイオ
ード３７によって半波整流され、半波分の′Ｓ流波形と
なる［第２図（ａ）］。一方、電流■２は正弦波となる
［第２図（ｂ）］。そこで、モータ２０が駆動されてい
る状態での負荷電流■３は、■１モ１２となり、波高値
の不均一な波形となる［第２図（Ｃ）］、そして、接点
３５の開成によりモータ２０が停止されると電流■３は
１１成分だけとなる［第２図（ｄ）１．これより、電流
■３は波高値あるいは下半分の波形の有熟によりモータ
２０が駆動しているか否かを検出できる。

モータ停止検出回路５０としては、第３図（Ａ＞に示す
ように、モータアクチエータ１５の外部のスイッチ素子
３６との間の電気回路に電流検出素子としてのコイル５
１を巻回し、このコイル５１の一方の端子をアースさせ
る一一方、他方の端子に反転増幅回路５２、半波整流回
路５３、ヒステリシスコンパレータ５４を順次接続し、
電気回路内を流れる電流Ｉ３の変動を電圧で検出してこ
れが基２Ｆ−電圧Ｕ。０と一致したとき即ちモータアク
チエータのモータ２０が停止したときに出力を得るよう
に構成されている。また、第３図（Ｂ）に示すように、
モータアクチエータの電気回路に電流検出素子５１９と
しての抵抗Ｒ＋、Ｒ２を直列に設け、Ｒ１の一方の端子
にアースを収る一方、他方の端子に反転増幅回路５２、
半波整流回路５３、ヒステリシスコンパレータ５４を順
次接続し、抵抗Ｒ１の端子間電圧を入力して基準電圧Ｕ
。、と比較し、モータ２０が停止したときにのみ出力す
るように設けられている。これら電流検出回路の出力は
制御手段にモータアクチエータ１５の動作完了信号とし
て入力される。

前記制御手段４０は、第１図及び第５図に示すように、
洗濯槽１の蓋の開閉を検出する煮開閏スイッチ４２から
の信号及びモータ停止検出回路５０からの信号を取込み
、あらかじめプログラムされた一連の洗濯スゲジュール
をモータ停止検出回路５０からのアクチエータの動作終
了を知らせる信号によって次の動作に進む構成とされ、
モータアクチエータ１５及び主モータ１０を駆動制御す
る。該制御手段４０は、少なくとも１つ以上のＣＰＵな
いしＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース
等を備えた公知のコンピュータで構成されており、ＲＯ
Ｍに書き込まれたプログラムに従って一連の洗濯スゲジ
ュールを実行するようにモータアクチエータ１５と主モ
ータ１０に制御信号を出力する。

斯様に構成された脱水洗濯機は、制御１段４０からの制
御により、給水−洗濯−排水→脱水→給水→ずずぎ→排
水→脱水と自動的に進められて一サイクルを完了する。

給水、洗濯、すすぎの状態ではモータアクチエータ１５
は作動せず排水弁１４を閉じ、ブレーキ装置４４がかか
って回転槽４の回転が制動される一方、撹拌翼５に主モ
ータ１０を接続するようにクラッチ１１３を切替えてい
る。

また、排水及び脱水時には、モータアクチエータ１５が
駆動され、排水弁１４が開かれて洗濯槽１内の水が排出
される一方、ブレーキか解除されて回転槽４が回転自由
とされかつ回転槽４に主モータ１０が接続される。この
とき、モータアクチエータ１５のモータ２０は排水弁１
４等を所定の状態に駆動した後スイッチ３５を切って停
止し、ソレノイド３２だけが動作状態に保たれる。

次に上述の洗濯スケジュールのうちの脱水作業を第４図
のフローチャー１・に基づいて説明する。

まず、洗濯が完了したか否かを判断しくステップ１００
）、完了している場合には制御手段４０によってスイッ
チ素子３６を閉じ、モータアクチエータ１５の駆動用の
モータ２０およびソレノイド３２に通電してモータアク
チエータ１５をスタートさせる（ステップ１０１）。す
ると、ソレノイド３２の働きによって、スプリング３３
に抗してシフ１へギヤ２３か固定ギヤ２２内に嵌まり込
むのでモータ２０の回転が歯車２１，２２，２３゜２４
．２５．２６を介しして巻取プーリ２８に伝達され、ク
ラッチ機構４２、ブレーキ装置１１３および排水弁１４
を駆動すると共にスイッチカム３４を回転させる。そし
て、一定量回転すると、クラッチ機構４２、ブレーキ装
置４３および排水弁１４が各所定の動作を完了しスイッ
チ３５を切る。

これにより、モータ停止検出回路５０は、モータアクチ
エータ１５を駆動する電気回路を流れる電流■３が第２
図（ｃ）から第２図（ｄ　）の状態へ変化するので、こ
れを検出して制御手段４０にアクチエータ動作完了信号
を入力し、モータアクチエータＳ　Ｔ　ＯＰを検出しく
ステップ１０２）、排水タイマーをスタートさせる（ス
テップ１０３）。

このとき、モータアクチエータの動作は完了しているの
で、確実に回転槽４のブレーキは解除されていると共に
ｔモータ１０が回転槽４に連結されかつ排水弁１４は開
かれている。

尚、ステップ１０３の排水タイマースターＩ・はモータ
アクチエータＳ’ｌ’ＡＲ’ｒ’（ステップ１０１）と
同時でも良い、排水が完了したか否かを判断しくステッ
プ１０４）、完了した場合には主モータｌＯに通電し脱
水モータをスタートさせ（ステップ１０５）、脱水を始
める。同時に、脱水タイマーをスタートさせる（ステッ
プ１０６）。

脱水動作中に塁が開かれたことを蓋開閉検知スイッチ４
２で検出すると（ステップ］　０７）、主モータ１０を
停止する（ステップ１０８）。ついで、制御手段４０に
よりスイッチ素子３Ｃを開きアクチエータ電源をＯＦＦ
とする（ステップ１０９）。これによりソレノイド３２
への通電が無くなり、シフトギヤ２３はスプリング３３
の力で固定ギヤ２２から外れて巻取プーリ２８の回転を
自由とするので、排水弁１４に内蔵されているスプリン
グの弾発力などによってワイヤ２つが元の状態戻り、排
水弁１４を閉じ回転槽にブレーキを掛け、かつクラッチ
４３を切替えて主モータ１０を撹拌翼５に接続する。

ここで、洗濯槽の塁が閉められたか否かを判断しくステ
ップ１１０）　、閉じられた場合には再び制御手段４０
が、スイッチ素子４６を閉じてモータアクチエータ１５
のソレノイド３２と駆動用モータ２０に通電してモータ
アクチエータをスタートさぜる（ステップ１１１）、こ
れによって、再び排水弁１４が開き、回転槽４のブレー
Ｎ４６が解除され、かつ主モータ１０が回転槽４に接続
され、脱水状態となる。そして、クラッチ等の駆動が完
了するに十分な所定量だけモータ２０の回転が完了する
と、スイッチカム３４の働きによってスイッチ３５が切
られる。これにより回路を流れる電流Ｉ３が変わるので
、それをモータ停止検出回路５０で検出してモータアク
チエータの動作完了即ち停止を検出して制御手段４０に
入力する（ステップ１１２）、制御手段４０はモータ停
止検出回路５０からのアクチエータ動作終了信号の入力
によって次の動作を実行する。即ち主モータ１０を回転
させ脱水をスタートさせる（ステップ１１３）。

ステップ１０７あるいはステップ１１３を終了すると、
脱水終了か否かを判定しくステップ１１５）、完了なら
ば主モータ１０を停止しくステップ１１６）　、モータ
アクチエータ電源を切る（ステップ１１７）、ついで、
つぎの洗濯スケジュールを実行する。

また、第８図に本発明の他の実施例を示す４この実施例
は制御手段４０によって開閉されるスイッチ素イー３６
の端子間電圧を測定することによって回路に流れる電流
Ｉ３の変化即ちモータ２０の停止を検出するものである
。即ち、第８図（Ｂ）の波形図に示すように、モータの
駆動状態と各素子を流れる電流との関係は、第８図（Ｂ
）に示すように、毛−夕のＯＮ時とＯＦＦ時では異なる
波形の電圧を出力する。即ち回路のＡ−１’３間の電圧
はスイッチ素子３６の内部抵抗Ｒｓに電流Ｉ３をかけた
もので、第８図（Ｂ）の■の状態に変化する。そこで、
下半分の波形の有無あるいは波高値によってモータ２０
のＯＮ・ＯＦＦを検出することができる。尚、スイッチ
素子３６としてはトライアック、双方向サイリスタ、リ
レー、ＭＯＳトランジスタ等が採用される。

更に第９図に本発明の更に曲の実施例を示す。

この実施例は、モータ２０、ソレノイド３２と共に抵抗
Ｒ２を電源３８に対し並列接続し、かつスイッチ素子３
６と抵抗Ｒ１を電源３８に対し並列接続し、スイッチ素
子３６の端子電圧を検出することによって回路内を流れ
る電流■３の変動を検出するものである。この場合、抵
抗Ｒ１の端子ｒｍ　電圧は第９図（Ｂ）の■の状態に示
すように、モータ２０を停止したときに出力が得られる
。

尚、抵抗Ｒ１はソレノイド３２、モータ２０に影響を及
ぼさない程度の値即ちモータ２０が動作しないような大
きな値に設定されている。また、Ｒ２によって流れる電
流はスイッチ素子３６のトリガを維持する値以下とする
。この場合のスイッチ素子はトライアック又は双方向サ
イリスタが好ましい、また、このスイッチ素子は電源電
圧の零点付近のみｊ・リガされるパルストリガ駆動とす
る。

上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではあるがこ
れに限定されるものではなく、本発明要旨を逸脱しない
範囲において種々変形実施可能である。例えば、図示し
ていないが、制御手段４０は、アクチエータ１５の動作
開始後、一定時間経過した後にアクチエータ１５の動作
終了を知らせる信号がモータ停止検出回路５０からなか
った場合、制御手段４０の動作を終了しこの状態を表示
装置４１等を通じて利用者に知らせるようにしても良い
、更に制御手段４０はアクチエータ１５の動作開始後、
一定時間経過した後にアクチエータ１５の動作終了を知
らせる信号がモータ停止検出回路５０からなかった場合
、アクチエータへの通電をｆｌｐ出し始めから再度アク
チエータ１５の動作をやり直すようにしても良い。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように本発明の脱水洗濯機は、
モータアクチエータのモータと該モータの回転によって
切替わるスイッチとを直列に接続し、アクチエータが所
定の回転を完了したときにモータを停止させ、それを回
路内を流れる電流の変化から検出して制御手段にフィー
ドバックし、該信号の入力後に次の動作即ち脱水モータ
のスタートを実行するようにしているので、確実にモー
タアクチエータが所定動作を完了した後回ぢ回転槽に主
モータを接続しかつブレーキを解除した状態にした後で
なければ脱水動作を実行しないことから安全性が高くな
る。しかも、モータアクチエータの動作状態の異常を制
御手段を通して使用者に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図（ａ）
〜（ｄ）は同実施例において各枝路を流れるＳ流の波形
図、第３図＜Ａ）、（Ｂ）はモータ停止検出回路の一例
を示す回路図、第４図は同実施例の洗濯機による脱水動
作を説明する７０−チヤーＩ・、第５図は同実施例の制
御系を示す基本ブロック図、第６図は脱水洗濯機の一般
的なｉ″ｉｉを示す概略図、第７図（Ａ）はモータアク
チエータの一例を示す断面図、第７図（Ｂ）はスイッチ
とスイッチカムを示す■矢視図、第８図（Ａ）は本発明
の他の実施例を示す回路図、第８図＜８）はその回路を
流れる電流と電圧の関係を示す波形図、第９図（Ａ）は
更に他の実施例を示す回路図、第９図（Ｂ）はその回路
を流れる電流と電圧との関係を示す波形図である。第１
０図は本発明の関連技術を示す回路図である。 Ｉ・・・脱水兼洗濯槽、４・・・回転槽、５・・・撹拌
翼、４・・・排水弁、１５・・・モータアクチエータ、
０・・・駆動用モータ、 ５・・・スイッチ ０・・・制御手段、４３・・・クラッチ機構、４・・・
ブレーキ装置、５０・・・モータ停止検出回路。 第１図 （ａ）　ｒ、　Ｍ“ゝ１ （ｂ）　　ｒ２ 〜〜％へ モーターＯＦＦ１３ 第 図（Ａ） 第 図（Ｂ） 第 図 第 図（Ａ） 關 第 図（Ｂ） 第７ 図（Ａ） １フ に 第７図（Ｂ） 第 図 （Ａ） 鼎 第 図（Ｂ） ■Ａ−Ｂ問 −ト２ｖ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内底部に撹拌翼が設けられた回転槽を脱水兼洗濯槽内に
   配設し、前記撹拌翼若しくは回転槽に主モータを連結す
   るクラッチ機構と前記回転槽の回転を制動し停止状態に
   保持するブレーキ装置及び排水弁とをモータを駆動源と
   するアクチエータにより連動作動させる脱水洗濯機にお
   いて、前記アクチェータのモータと該モータの回転によ
   ってＯＮ−ＯＦＦされるスイッチとを直列に接続すると
   共に、前記スイッチのＯＮ−ＯＦＦの変化を回路を流れ
   る電流変化として検出するモータ停止検出回路を設け、
   該モータ停止検出回路の出力を前記モータの制御を行う
   制御手段に入力し、前記制御手段は前記信号入力の後次
   の動作を実行することを特徴とする脱水洗濯機。