JPH0257439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は全自動洗濯機等の脱水洗濯機に係り、
特にその駆動装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来、この種の洗濯機では、脱水ブレーキ及び
洗濯・脱水切換え用クラツチを動作させる作動レ
バーを、ソレノイドを使用してそのプランジヤー
により吸引動作させるようになつている。その
為、ソレノイドに通電した際にプランジヤーが急
激に吸引されてソレノイドのコアに衝突し、極め
て大きい音を発生し、そしてその音は洗濯機の外
枠等に伝わり、反響音及び共鳴音を伴うことが多
く、使用者に大きな不快感を与えることになつて
いた。

そこで、このような騒音を解消するために、最
近、小型モータを駆動源として減速回転されるカ
ムを設け、このカムにより作動レバーを移動させ
るようにしたものが提案されている。しかし、こ
のものでは、小型モータにより減速回転されるカ
ムにて作動レバーを移動させる為、脱水ブレーキ
及び洗濯・脱水切換え用クラツチの切換えにあた
つて動作速度が遅く、実用化に際し余り好ましい
ものではなかつた。

（発明の目的） 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、カ
ムの形状に工夫を施すことにより動作速度の改善
を計り、実用化に際して良好なものを提供するも
のである。

（実施例） 以下図面に示した本発明の実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例における脱水洗濯機を
示す概略縦断面図である。第１図において、１は
外枠、２は外枠１内に防振支持機構により弾性的
に吊下支持した水槽、３は洗濯兼脱水槽、４は該
槽３を上端に固定する中空の脱水軸、５は脱水槽
３の内底部に配置した回転翼、６は脱水軸４内に
回転自在に貫挿支持し上端に回転翼５を、下端に
プーリ７を夫々固定した回転軸、８はプーリ７と
モータプーリ９との間にベルト１０を張設して回
転軸６に回転を伝達する洗濯兼脱水モータ、１１
は脱水軸４に設けた脱水ブレーキ、１２は脱水軸
４と回転軸６若しくはプーリ７との間に設けた洗
濯・脱水切換え用クラツチ、１３は排水弁、１４
は基板、１５は機構ケースを示す。

上記脱水ブレーキ１１は第２図に示すように、
脱水軸４に固定したブレーキドラム１６と、内面
にブレーキライニングを装着しブレーキドラム１
６の外周に弾性的に嵌着すると共に一端を外方に
折り曲げて折曲片１８を形成した環状のブレーキ
バンド１７と、ブレーキドラム１６の上方ボス部
１６ａの外周に軸受１９を介して嵌合し脱水軸４
即ちボス部１６ａに対して回転自在となる回転ド
ラム２０と、該回転ドラム２０の外周縁適所に突
設され先端部のスリツト２２をブレーキバンド１
７の折曲片１８に第３図示の如く嵌挿係合するこ
とにより回転ドラム２０とブレーキバンド１７を
回転方向に対して一体関係におくアーム２１と、
回転ドラム２０の外周に巻着すると共に一端をボ
ルト及びナツト等の締着具２３により基板１４に
固着して固定端としかつ他端を自由端としてなる
コイルバネ２４とにより構成し、上記コイルバネ
２４の巻締め方向は脱水軸４の脱水時回転方向と
一致させてある。

又、洗濯・脱水切換え用クラツチ１２は第２図
に示すように、回転軸６若しくはプーリ７に一体
的に設けたクラツチボス２５と、該クラツチボス
２５と脱水軸４の双方に跨つて巻着し巻締め方向
を脱水時の回転方向と一致させてなるクラツチバ
ネ２６と、該クラツチバネ２６の外周に位置しか
つ該バネ２６の下端と係合する回転自在なクラツ
チギア２７とにより構成する。

第２図中、２８は脱水ブレーキ１１を切換え動
作させるためのブレーキレバー、２９はクラツチ
爪３０を有し洗濯・脱水切換え用クラツチ１２を
動作させるためのクラツチレバーであり、この両
レバー２８，２９については後段で詳述する。３
１はブレーキドラム１６の下方ボス部１６ｂの外
周に巻着すると共に一端をボルト及びナツト等の
締着具３２により機構ケース１５に固着して固定
端としかつ他端を自由端としてなるコイルバネ
で、その巻締め方向は他方のコイルバネ２４と逆
方向に設定してある。

次に、脱水ブレーキ１１及び洗濯・脱水切換え
用クラツチ１２を切換える為の構造を第４図に従
つて説明する。３３は基板１４若しくは機構ケー
ス１５に軸３４を以つて回動自在に枢支した作動
レバーで、第４図に実線で示す第２図の位置と破
線で示す第１の位置との間を回転移動するもので
あり、軸３４に嵌装するスプリング３５によつて
常時第１の位置方向（矢印Ｂ方向）に付勢されて
いる。この作動レバー３３にはブレーキレバー２
８が一体的に設けられ、又クラツチレバー２９が
一体的な連動関係にあり、さらに作動レバー３３
の一端にロツド３６を介して排水弁１３を連結す
る。而して、作動レバー３３は第１の位置におい
て脱水ブレーキ１１を制動、洗濯・脱水切換え用
クラツチ１２を伝達解除、排水弁１３を閉の各状
態とし、第２の位置において脱水ブレーキ１１を
制動解除、クラツチ１２を動力伝達、排水弁１１
を開の各状態とする。脱水ブレーキ１１はコイル
バネ２４の自由端にブレーキレバー２８が係合し
てコイルバネ２４を弛緩した時に制動解除とな
り、コイルバネ２４の自由端よりブレーキレバー
２８が離間した時に制動状態となる。一方、洗
濯・脱水切換え用クラツチ１２はクラツチレバー
２９のクラツチ爪３０がクラツチギア２７に係合
してクラツチバネ２６を弛緩した時に伝達解除と
なり、クラツチギア２７よりクラツチ爪３０が外
れた時に動力伝達状態となる。

３７は減速歯車群を内蔵する小型モータで、そ
の軸３８はモータ部の回転に伴つて減速回転する
ものであり、モータ部は交流用同期モータよりな
る。３９は軸３８に取着した渦巻形状のカムで、
その形状についての詳細は後段で述べるが、回転
により作動レバー３３と摺接し、作動レバー３３
をスプリング３５に抗して第１の位置から第２の
位置に移動させるものである。

次に、小型モータ３７の制御について説明す
る。第５図は脱水ブレーキ１１、洗濯・脱水切換
え用クラツチ１２及び排水弁１３の状態を検知す
る状態検知手段の一例を示すものであり、４０は
発光素子と受光素子とを組合わせてなる検知セン
サーで、両素子を間隙４１をおいて相対向する。
４２はカム３９の裏面に突設した遮蔽突起で、カ
ム３９が第４図実線位置にある時（即ち、作動レ
バー３３が第２の位置にある時）に検知センサー
４０の間隙４１内に位置し発光素子からの光を遮
るものである。第６図は制御回路部のブロツク図
であり、４３は洗いから最終の脱水工程まで一連
の動作を所定のブログラムに従つて順次実行させ
る運転制御部、４４は状態検知部で、本実施例で
は上記検知センサー４０よりなり、受光素子の出
力信号により状態を検知する。４５は運転制御部
４３からの指示信号により小型モータ３７への通
電を制御するモータ制御部で、第７図に示すフロ
ーチヤートのように制御する。

上記構成において、特に脱水工程時の動作につ
いて説明する。

脱水工程に入ると、運転制御部４３はモータ制
御部４５により小型モータ３７に交流を印加する
ことにより該モータ３７を回転する。すると、カ
ム３９は矢印方向即ち反時計方向への回転により
作動レバー３３をスプリング３５に抗して第２の
位置方向に回転移動させ、やがてカム３９のピー
ク点Ｐが作動レバー３３との接触部を通り過ぎ、
カム３９が所定位置（第４図示の位置）に達す
る。この時点で、カム３９の遮蔽突起４２が検知
センサー４０の間隙４１に入り発光素子の光を遮
ることになる。すると、運転制御部４３は状態検
知部４４（即ち検知センサー４０）からの信号に
よりカム３９が所定位置に達したことを判定し、
モータ制御部４５に指示を与えて小型モータ３７
への印加電流を交流から直流に切換えてモータ３
７をロツクする。小型モータ３７は交流から直流
に切換わると、回転磁界が請止磁界に変わるため
にロツク状態になり、カム３９を所定位置に保持
する。この状態において、作動レバー３３は第２
の位置に保持されており、脱水ブレーキ１１は制
御解除、洗濯・脱水切換え用クラツチ１２は動力
伝達、排水弁１３は開の各状態にある。

従つて、洗濯兼脱水モータ８をONすると、そ
の回転力は洗濯・脱水切換え用クラツチ１２を介
して脱水軸４に伝達され、洗濯兼脱水槽３の回転
により脱水を実行することになり、絞り出された
水は排水弁１３を通して外部に排出される。この
時、回転ドラム２０はブレーキレバー２８との係
合によりコイルバネ２４が弛緩状態にある為、ブ
レーキバンド１７と共に脱水軸４に伴つて回転す
る。

而して、脱水工程が終了すると、運転制御部４
３は洗濯・脱水モータ８をOFFする一方、モー
タ制御部４５により小型モータ３７への通電（直
流印加）を遮断してロツクを解除する。すると、
小型モータ３７は、スプリング３５の付勢力及び
排水弁１３内蔵スプリングの付勢力を作動レバー
３３を介し受けている為に矢印方向即ち反時計方
向に回転させられ、作動レバー３３は第４図示の
破線位置である第１の位置まで回転移動して静止
する。然るにこの状態で、クラツチレバー２９は
クラツチ爪３０をクラツチギア２７に係合してク
ラツチバネ２６による動力伝達状態を解除する一
方、ブレーキレバー２８はコイルバネ２４の自由
端との係合を解除する。すると、コイルバネ２４
の巻締め方向と回転ドラム２０の回転方向とが一
致している為、回転ドラム２０はコイルバネ２４
の巻締まりにより回転が阻止され、これに伴つて
ブレーキバンド１７も回転が阻止されることにな
り、ブレーキバンド１７と慣性回転しているブレ
ーキドラム１６との間で摩擦力が発生し、この摩
擦力により脱水軸４に制動をかけてその慣性回転
を速やかに停止する。

以上のように、小型モータ３７への通電制御の
みにより脱水ブレーキ１１及び洗濯・脱水切換え
用クラツチ１２等を制御することができる。

尚、小型モータ３７への通電を断つことにより
脱水ブレーキ１１を制動状態に切換える構成であ
る為、脱水動作中に停電や不用意な電源OFFに
より通電が断たれた際にも脱水ブレーキ１１によ
る制動がかかり、洗濯兼脱水槽３の慣性回転を速
やかに停止でき、極めて安全である。又、小型モ
ータ３７に断線等がある場合、脱水ブレーキ１１
は制動、洗濯・脱水切換え用クラツチ１２は動力
伝達解除の状態にあつて、脱水軸４即ち洗濯兼脱
水槽３が回転されるようなことがなく、小型モー
タ３７の制御不能状態における脱水運転を避ける
ことができる。

上記実施例において、洗濯或いはすすぎ時に
は、作動レバー３３が第１の位置におかれ、脱水
ブレーキ１１は制動、洗濯・脱水切換え用クラツ
チ１２は動力伝達解除、排水弁１３は閉の各状態
にある。従つて、洗濯兼脱水モータ８の左右反転
駆動により回転軸６及び回転翼５を周期的に反転
させて洗濯或いはすすぎを実行するも、洗濯兼脱
水槽３は何れの方向にも回転することはない。即
ち、洗濯兼脱水槽３が脱水時と同じ方向に回転し
ようとした場合には、コイルバネ２４の巻締まり
により回転ドラム２０及びブレーキバンド１７が
停止状態にあつて該バンド１７とブレーキドラム
１６との摩擦力により阻止され、又逆の方向に回
転しようとした場合にはコイルバネ３１の巻締ま
りにより阻止される。

次に、本発明の特徴とするカム３９の形状につ
いて詳細に説明する。カム３９は反時計方向への
回転により作動レバー３３を第１の位置から第２
の位置に移動させるが、作動レバー３３にはスプ
リング３５の付勢力と排水弁１３内蔵スプリング
の付勢力が働いており、これらの力の総和がカム
３９を通じて軸３８に負荷トルクを及ぼす。従つ
て、小型モータ３７の軸３８にかかる負荷はスプ
リング負荷である為、スプリングの変位に比例、
即ち作動レバー３３の回転角に比例する。作動レ
バー３３の回転角が小さいときにはカム３９を押
す力が小さいが、回転角が大きくなるとカム３９
を押す力が大きくなる。

一方、小型モータ３７のトルクは負荷の最も大
きな状態に打ち勝つだけ必要であり、作動レバー
３３の回転角最大の位置での負荷に合せて設定す
ることになるが、このように設定するとカム３９
の回転中の大部分の状態においてトルクに必要以
上の余裕をもつことになる。そして、小型モータ
３７のトルクを大きく設定する程内蔵減速歯車群
の減速比を大きくして軸３８の回転速度を落さな
ければならなくなり、その結果カム３９の回転速
度が遅く、脱水ブレーキ１１、洗濯・脱水切換え
用クラツチ１２及び排水弁１３の切換わり速度が
遅くなる。

然るに、本発明にあつては、カム３９の形状を
渦巻形状とし、その渦巻曲線の単位回転角度当た
りの半径増加分を、半径の小さい部位では大きく
なるに従い漸次小さくなるよう設定しており、そ
の一例を第８図に示す。このような形状とするこ
とにより、作動レバー３３の回転角が小さいとき
にその回転量大きくなし、回転角が大きくなるに
従い作動レバー３３の回転量を小さくして、受負
荷期間を通じてのモータ負荷の変動幅を小さく抑
えることができ、トルクの無駄をなくすることが
できる。従つて、小型モータ３７のトルクは内蔵
減速歯車群の減速比を小さくして低くでき、軸３
８即ちカム３９の回転速度を高めて、動作速度を
早めることができる。第９図は第８図示のカムに
よるトルク曲線を示す。第１０図は一般的な形状
のカムを示し、そのカムによるトルク曲線を第１
１図に示す。

尚、上記実施例においては、状態検知部４４と
して光学的な検知センサー４０を例示したが、こ
のものに限らず、リードスイツチと磁石の組合わ
せ、マイクロスイツチの使用等によりカムの位置
を検知してもよく、又作動レバー等の位置を検知
して状態を検知できるようにしてもよく、要は直
接、間接を問わず脱水ブレーキ及び洗濯・脱水切
換え用クラツチの状態を検知できればよく、その
具体的手段も特に限定されるものではない。さら
に、小型モータは減速歯車群を内蔵したものに限
らず、別途減速歯車群を設けたものでもよい。

本発明は小型モータにて減速回転されるカムに
より作動レバーをスプリングに抗して移動させる
構成であれば、どのような構成の駆動装置にあつ
ても実施でき、脱水ブレーキの構成及び作動レバ
ーを第２の位置に保持する手段等、上記実施例の
ものに限定されるものではない。

その他、本発明は上記しかつ図面に示す実施例
のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲内で適宜変形して実施し得ること勿論であ
る。

（発明の効果） 以上の如く本発明によれば、小型モータの利用
により脱水ブレーキ及び洗濯・脱水切換え用クラ
ツチを制御して騒音上の問題を解消することがで
きる上、動作速度を早めることができ、実用化に
際し極めて良好なものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における脱水洗濯機を
示す概略縦断面図、第２図は同上要部縦断面図、
第３図は第２図のＡ部矢視図、第４図は同上切換
構造説明図、第５図は同上カムの位置検知部を示
す説明図、第６図は同上小型モータの制御回路部
を示すブロツク図、第７図は同上制御フローチヤ
ート、第８図は同上カムの形状を示す図、第９図
は同上カムによるトルク曲線を示す図、第１０図
は一般的な形状のカムを示す図、第１１図は同カ
ムによるトルク曲線を示す図である。 ３：洗濯兼脱水槽、４：脱水槽、１１：脱水ブ
レーキ、１２：洗濯・脱水切換え用クラツチ、２
８：ブレーキレバー、２９：クラツチレバー、３
３：作動レバー、３５：スプリング（付勢手段）、
３７：小型モータ、３９：カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の位置と第２の位置との間を移動し該移
   動により脱水ブレーキ及び洗濯・脱水切換え用ク
   ラツチを動作させる作動レバーを設け、この作動
   レバーを常時第１の位置方向に付勢するスプリン
   グを備え、小型モータを駆動源として減速回転さ
   れるカムにより上記作動レバーをスプリングに抗
   し第１の位置から第２の位置に移動させるものに
   おいて、上記カムの形状を渦巻形状とし、その渦
   巻曲線の単位回転角度当たりの半径増加分を、半
   径の小さい部位では大きく半径が大きくなるに従
   い漸次小さくなるよう設定したことを特徴とする
   脱水洗濯機の駆動装置。