JPH0256918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、洗濯機の負荷である、排水
路を開閉する開閉コツク、あるいは脱水洗濯機の
脱水、洗濯を切換えるクラツチ、ブレーキ等の開
閉動作を、小型モーターの回転力を利用して行う
負荷の駆動装置に関するもので、小型モーターの
回転による吸引時の動作と、もどりの動作との速
度を変えて、例えば、コツク、クラツチあるいは
ブレーキ等が、単独に、あるいは連動して、確実
に働くようにするための小型モーター組込みの電
磁クラツチに係るものである。

小型モーターを利用した吸引装置としては、例
えば小型モーターの回転を、歯車機構を介して適
宜減速しブレーキの開放を行うものがある。ま
た、小型モーターの回転によるコツク開放後にお
いて、これをロツクするロツク機構についても提
案されている。

前記吸引装置においては、ブレーキの動作時と
その開放時において、減速歯車群の途中を係合、
離脱する手段として、摩擦クラツチを使用し、ブ
レーキ動作時の動作をすみやかに行わせている。
また、前記ロツク機構としては、ラチエツト機構
を使用している。

ここで、小型モーターの回転を減速手段を介し
て、洗濯機のコツク、ブレーキ、クラツチ等の開
閉動作に使用する場合、いわゆる吸引動作は、緩
慢に行なつても所定のストロークあるいは所定の
位置まで、洗濯機の主モーターを回転させない手
段、例えば、補助スイツチを設ける等の構成を採
用することで、対応が可能である。即ち、コツク
の開放、ブレーキの開放、クラツチの洗濯作用か
ら脱水運転への切換え等は、その動作を緩慢に行
つても何らの支障はない。

一方、上記したとは逆の動作、即ち、コツクの
閉塞動作、ブレーキの制動作用、脱水運転から洗
濯作用へのクラツチの切換え等については、動作
を緩慢にすると次の様な問題があり、好ましくな
い。

まず、コツク等の閉塞については、通常ゴム等
の弁体を、弁座に押圧するが、弁座に対して弁体
が傾斜したり、弁体を弱い力で押圧したりするこ
とは、水洩れの恐れがあり、ある力以上の衝撃的
な動作で、弁座に当接させる必要がある。

ブレーキの制動については、例えば、洗濯機の
使用者が、脱水中停止をさせようとした場合な
ど、瞬時にブレーキ動作を必要とする。同様に、
クラツチについても、脱水運転から洗濯動作への
切換えは、高速回転している部分にクラツチ桿を
操作させる為、ある一定以上の速度で動作させな
いと、クラツチ桿がはじかれるといつた不具合が
発生する。

以上の様な諸問題を解決するために、前述した
ような歯車装置やロツク機構が提案されたのであ
るが、いずれも摩擦クラツチやラチエツト機構を
必要とし、構成が複雑となり、かえつて、その動
作を行わせることに困難性があつた。しかも、コ
スト的にも高価になるものであつた。

本発明は以上の様な小型モーターを利用した構
造において、吸引時ともどり（開放）時の速度を
変換する機構を、簡単な構成によつて提供し、か
つ、動作上の信頼性を高めるものであり、さらに
詳しくは、小型モーター内に組込んだ電磁クラツ
チを使用し、この電磁クラツチと、減速歯車との
着脱を確実に行わせ、かつ、耐久性を向上させる
ものである。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説
明する。第１図は小型モーターを組込んだ脱水兼
用洗濯機の構造を示し、１は外枠で、この内部に
防振具２を介して水槽３を垂下防振支持してい
る。水槽３内には、底部中央に衣類撹拌用パルセ
ーター４を回転自在に配した脱水兼洗濯槽５を、
脱水回転可能に支承している。

水槽３の外底面には、主モーター６、ブレーキ
等を組込んだ機構部７等を固着した基板８を配し
ている。さらに、水槽３の底部には排水口９を形
成しており、この排水口９は水槽３内の水の排出
経路を開閉するコツク１０に連通する。機構部７
の下端には、脱水動作と洗濯動作とを切換えるク
ラツチ１１を配している。

１２は小型モーターであり、操作桿１３を介し
て前述のコツク１０を開閉し、更にクラツチ片１
４を介しクラツチ１１を切換え操作する。また、
小型モーター１２は機構部７内のブレーキの開閉
をも行うものである。

第２図は小型モーター１２を主とする吸引機構
の詳細を示しており、この機構は、大別して、小
型モーター１２及びクラツチ部１５、減速歯車群
１６、補助スイツチ部１７及び出力軸１８からな
る。出力軸１８は、ジヨイント１９を介し前述の
操作桿１３を作動する。

なお、操作桿１３は、コツク１０内部の弁体押
圧用バネあるいは、機構部７内部のブレーキ押圧
用バネ等にて所定の方向に付勢しており、小型モ
ーター１２の回転により、出力軸１８の回転力が
上記の各種バネに打ち勝つて、操作桿１３を動作
させるものである。

次に小型モーター１２及びクラツチ部１５の構
成および動作を説明すると、２０は銅線等を捲い
たコイル部で、ボビン２１上に捲回している。２
２は鉄芯で、その内部には、軸受２３にて回転自
在にかつ軸方向に摺動可能に軸支されたモーター
軸２４を配している。

モーター軸２４の一端には、円筒形をなすヒス
テリシスリング２５を保持したローター（回転
子）２６が固着してあり、更に磁性体、例えば薄
板鋼板からなる吸着板２７が、ローター２６と同
様に、モーター軸２４の前記一端に固着してあ
る。モーター軸２４の他端部には、モーターピニ
オン２８を固着し、前述の減速歯車群１６の途中
の特定のギアーにかみ合うように出没自在に配す
る。

２９は小型モーター１２のフレームであり、ロ
ーター２６側に周縁を屈曲させて磁極３０を形成
し、此の磁極３０周囲に隈取り３１を捲装してい
る。ボビン２１のローター２６側には、略ドーナ
ツ状の隈取り３２を内設した主極３３および補極
３４が、鉄芯２２を介して固着してある。鉄芯２
２とローター２６及び吸着板２７とは、スプリン
グ３５にて離反する様に付勢されている。

前記モーターピニオン２８は、減速歯車群１６
の第１ギアー３６に噛み合う様に配してある。小
型モーター１２の回転力は、第１ギアー３６から
適宜歯車列にて減速され、出力軸１８に低速回
転、高トルクにて伝達される。従つて、小型モー
ター１２の出力は小さくても、ブレーキ、コツク
等の高荷重機構を操作することができる。

上記モーターピニオン２８が第１ギアー３６に
噛み合うのは、コイル部２０に通電して磁界が発
生し、吸着板２７が主極３３、補極３４側に吸引
された時になる。

第２図は、モーターピニオン２８が第１ギアー
３６に噛み合つた状態であり、第３図は非通電時
の場合であり、噛み合つていない状態を示す。即
ち小型モーター１２のコイル部２０に通電した場
合と、非通電の場合で、ローター２６及び吸着板
２７の軸方向のスラスト動作にて、歯車の噛みあ
いの着脱をなした、いわゆる電磁クラツチを構成
したものである。

通電時、ローター２６の回転にて出力軸１８に
伝えられた回転動作は、第１図中のコツク１０や
機構部７内のブレーキ等、あるいは、所定の方向
に付勢されたスプリング力に抗してクラツチ片１
４を捲きあげることとなる。そして、通電を断つ
と、吸着板２７は、スプリング３５の付勢力にて
離反し、歯車の噛み合いは解除する。

上記コツク１０、ブレーキ等のスプリングの力
にて操作桿１３には元の位置に復帰しようとする
荷重が作用し、この時、減速歯車群１６の第１段
目の減速部、即ち、モーターピニオン２８と第１
ギアー３６との係合は解除されている為、後段か
ら第２段までの減速部は、いわゆる逆転動作をす
る。この逆転時の抵抗を少なくすることが、即
ち、もどり（開放）時の速度を早くし、ブレーキ
の瞬時動作、クラツチの的確な動作、あるいは、
コツク１０内の弁体の閉成方向への強い衝撃押圧
を得ることができることになる。

このように、減速歯車群１６のもどり動作が、
小型モーター１２のローター２６や第１段目の減
速部を切り離すだけで瞬時に行えるものであり、
従来のように、別途、摩擦クラツチやラチエツト
機構を必要としないで、小型で、確実な動作を得
ることができる。

しかしこのような構成を採用するに際しては、
やはり課題がある。すなわち、モーターピニオン
２８と第１ギアー３６との間の係合離脱を円滑に
かつ確実にすること、及び、モータ軸２４とモー
ターピニオン２８との固着を確実にすることであ
る。

また、第２図に示された小型モーター１２は、
ヒステリシスモーターを利用し、コイルインピー
ダンスを大きく設定したもので、通電時に、ロー
ター２６の通常回転時と、拘束時の電流差を少な
くしたものである。従つて、コツク等の捲きあげ
時には、ローター２６は、コイル部２０側に吸引
され、その回転を拘束された状態で使用されるも
のである。そのため、コイル部２０より発する熱
により、とくにモーター軸２４とモーターピニオ
ン２８との圧入を、変化し難くする必要がある。

また、モーターピニオン２８と第１ギアー３６
との係合・離脱については、歯切りした歯面等が
粗になつていては、動作がスムースに行えない。

また、前記離脱時には、スプリング３５の付勢
力によつてモーターピニオン２８が移動し、鉄芯
２２又はその内部の軸受２３に衝突するため、こ
の衝撃力に十分に耐え得るように構成する必要が
ある。

いずれにしても、構成をコンパクトにしなけれ
ば、本来の目的から大きく外れる為に、この点に
ついても考慮する必要がある。

上記した種々の課題を解決する具体構成とし
て、第４図に示すものが挙げられる。第４図にお
いて、モーター軸２４の端部に固着するモーター
ピニオン２８′は、中央に金属材料、例えば、黄
銅、鋼棒、などよりなる略円筒状のボス３７を配
し、このボス３７の外周には、ポリアセタール、
ナイロン等の成形性に富む熱可塑性樹脂にてなる
ギアー部３８を嵌合固着している。ボス３７の外
周面には、ローレツト３９等のまわり止め加工を
施こして、ボス３７と、樹脂製のギアー部３８と
の固着をより確実なものとする。

ギアー部３８は成形加工によりその角隅Ａに、
適度の曲率半径を有する丸みを設けて、第１ギア
ー３６と噛合する際のスラスト移動時の係合を良
くしている。また、第１ギアー３６は、ギアー部
３８と同様、合成樹脂にて製作し、ピン４０によ
つて、軸支している。

前記ボス３７の軸受２３側の端部にはフランジ
部４１を一体に形成して、軸受２３への当接部と
し、樹脂製のギアー部３８が直接軸受２３等に当
接しない構成とした。

上記構成によれば、モーターピニオン２８′の
ギアー部３８および減速歯車群１６の第１ギアー
３６を、樹脂製としたため、歯切り加工にて製作
したギアー、ピニオン等に比べ、両者間の滑りが
良くなり、従つて、両者の係合、離脱が確実なも
のとなる。また、ギアー部３８は、モーター軸２
４のスラスト動作によつて軸受２３に当接すると
いつたものではなく、ギアー部３８が直接スラス
ト荷重を受けない構造となつているので、ギアー
部３８の変形等の不具合は生じない。

また、ボス３７を熱膨張係数の低い金属製と
し、モーター軸２４に圧入したため、モーター軸
２４等が熱等により高温になつても、抜け方向に
対する固持力の変化は極めて少なく、信頼性が高
い。また、小形のギアーを歯切り加工する場合に
比し、生産性が向上する。

上記実施例から明らかなように本発明によれ
ば、小型モーターの回転力を伝達するモーターピ
ニオンと第１ギアー部との間の係合および離脱を
円滑に行うことができ、減速歯車群の逆転動作を
行わせる上でのクラツチ動作を、きわめて安定し
て行わせることができ、負荷、例えばコツクの開
閉、ブレーキおよびクラツチの動作上の信頼性を
大いに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱水洗濯機の縦断面図、第２図はその
コツク等を制御する小型モーターを用いた駆動装
置の断面図、第３図は同装置のモーターピニオン
と第１ギアーとが離脱した状態の断面図、第４図
は本発明の実施例における同装置の要部拡大断面
図である。 ７……機構部、１０……コツク、１１……クラ
ツチ、１２……小型モーター、１６……減速歯車
群、１８……出力軸、２４……モーター軸、２６
……ローター、２８′……モーターピニオン、３
６……第１ギアー、３７……ボス、３８……ギア
ー部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 小型モーターと、この小型モーターの回転を
   適宜減速する減速歯車群と、この減速歯車群の出
   力側に設け負荷に連係した出力軸とを備え、前記
   減速歯車群の第１ギアーと小型モーターのロータ
   ーに連結したモーターピニオンとを前記ローター
   を軸方向に移動させて係合、離脱する電磁クラツ
   チを設け、前記モーターピニオンは前記ローター
   のモーター軸に固定した金属製のボスおよびこの
   ボスの外周に固定した樹脂製のギアー部で構成
   し、かつ、前記第１ギアーを樹脂製とした負荷の
   駆動装置。