JPH07100108B2

JPH07100108B2 - 脱水兼用洗濯機

Info

Publication number: JPH07100108B2
Application number: JP63061657A
Authority: JP
Inventors: 道明伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1995-11-01
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH01232991A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、モータにより回転される駆動軸と、回転槽を
回転させるための槽軸との連継・その解除をクラッチス
プリングにて行なうようにした脱水兼用洗濯機に関す
る。

（従来の技術）従来より、脱水兼用洗濯機では、周知のように、洗剤洗
いとかすすぎ洗い時においては、回転槽内の撹拌体を正
逆回転させ、脱水時には回転槽及び撹拌体を一方向回転
させるようにしている。この場合、駆動モータとして
は、一つであるから、このモータ回転力を切換えるため
のクラッチとか、洗い時における回転槽の自由回転を拘
束するための制動装置等を備えている。

このような脱水兼用洗濯機の構成を第３図及び第４図に
示す。まず第３図において、１は外箱２内に吊持された
水受槽、３は水受槽１内に配置された回転槽、４はこの
回転槽３内に配置された撹拌体である。一方、５は水受
槽１外底部に配設されたモータ、６は同じく水受槽１外
底部に配設された制御機構部であり、この制御機構部６
には、クラッチとかブレーキ装置等が設けられている。
第４図には、この制御機構部６の構成を概略的に示して
おり、同図において、７はプーリ８と一体化された駆動
軸であり、これは、第３図に示すように、上記プーリ８
と前記モータ５の回転軸5aに連結されたプーリ９とベル
ト10とから成る伝達機構11によって、モータ５の回転力
が与えられるようになっている。12は中空状をなす槽軸
で、これは駆動軸７と軸方向で対向するように設けられ
ている。13は中空状をなす槽用従動軸で、これは槽軸12
と一体化されており、この槽用従動軸13と槽軸12との連
結部分は、径大に形成されることでギアケース14を構成
している。そして槽用従動軸13は、前記回転槽３と直結
されている。従って、槽軸12,ギアケース14,槽用従動軸
13及び回転槽３は一体回転する。15は撹拌軸であり、こ
れは、駆動軸７と直結されていて、前記槽軸12に挿通配
置されている。この撹拌軸15は、ギアケース14内に設け
た減速ギア機構16の入力軸たるものである。そしてこの
ギア機構16の出力軸としての撹拌用従動軸17は前記槽用
従動軸13の内部を通して前記回転槽３内に突出してお
り、その突出端部に前記撹拌体４が連結支持されてい
る。前記ギアケース14は、ブレーキ装置18のブレーキド
ラムを兼用しており、このギアケース14の外周面にはブ
レーキシュー19を固着したブレーキバンド20を装着して
いる。

一方、21はクラッチスプリングであり、これは、前記駆
動軸７と槽軸12とにかけてそれらの外周面に巻装されて
いる。この場合、クラッチスプリング21にあって、第５
図に示すように、槽軸12側に巻装される部分21aは、そ
の自由状態で駆動軸７に巻装される部分21bよりも若干
径小となるように形成されており、従って、このクラッ
チスプリング21の装着状態では、槽軸12側の部分21aの
嵌着度合が駆動軸17側の部分21bより強くなっている。
その理由は、嵌着度合を強くすることによって、槽軸12
側の部分21aの巻装長さを短くし、以てクラッチスプリ
ング21の軸方向長さを短くするところにある。そして、
第４図に示すように、このクラッチスプリング21にあっ
て、駆動軸７側の一端部21cはスリーブ22に固着されて
おり、このスリーブ22の外周面には多数の被係止爪22a
が形成されている。23はクラッチレバーで、これは、ス
リーブ22の一つの被係止爪22aと係脱可能に係止する構
成となっている。つまり、クラッチスプリング21はいず
れも回転角度位置にあっても、被係止爪22aに対してク
ラッチレバー23が係止するようになっており、これによ
ってクラッチレバー23の係止動作があったときには、一
端部21cはいずれの回転角度位置にあってもその回転角
度位置で固定されるようになっている。

而して、脱水時においては、ブレーキ装置18による槽軸
12への制動を解除し、又、クラッチレバー23によるクラ
ッチスプリング21の一端21aに対する固定も解除し、こ
の状態でモータ５により、駆動軸７を第４図及び第６図
の矢印Ｄ方向に回転させる。この駆動軸７の矢印Ｄ方向
の回転はクラッチスプリング21の巻締り方向であるか
ら、該駆動軸７の矢印Ｄ方向への回転に伴って、クラッ
チスプリング21がこの駆動軸７に巻締り、そしてこのク
ラッチスプリング21の槽軸12部分が該槽軸12に巻締ま
る。この結果、槽軸12が駆動軸７と連継状態となって一
体回転する。この場合、撹拌軸15はもともと駆動軸７と
一体であるから、駆動軸７と一体的にこれら槽軸12及び
撹拌軸15が回転する。この結果、回転槽３及び撹拌体４
が一体的に回転する。

而して、洗剤洗いとか、すすぎ洗いといった洗いにおい
ては、ブレーキ装置18により、槽軸12に対して制動をか
け、又、ブレーキレバー23によってクラッチスプリング
21の一端部21cを固定し、この状態で、モータ５を正逆
回転させる。モータ５の正逆回転により駆動軸５及び撹
拌軸15も矢印Ｄ方向（脱水方向）及びその逆の矢印Ｅ方
向（第６図参照）に正逆回転するが、クラッチスプリン
グ21の一端部21cが固定されていることにより、このク
ラッチスプリング21が駆動軸７に対して巻締まることは
なく、従って、槽軸12に対しても該クラッチスプリング
21が巻締まることはない。この結果、駆動軸７の正逆回
転が槽軸12に伝達されることはなく、駆動軸７と一体の
撹拌軸15のみが正逆回転され、これの回転は減速ギア機
構16により減速され、そして撹拌用従動軸17を介して撹
拌体４に伝達される。この結果、撹拌体４が正逆回転す
る。

ところで、前記ブレーキ装置18は、騒音低減を図るため
にいわゆるバンドブレーキ構造をとっているが、その構
造上、ギアケース14の一方向（脱水方向）に対しての制
動力は比較的強く、その反対方向への制動力は比較的弱
いといった事情にある。そこで、ギアケース14が脱水方
向とは反対方向へ回転することのないように反転防止用
のコイルばね24を設けている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上述した脱水兼用洗濯機では、次の問題があ
った。

洗い時においては、撹拌軸15従って撹拌体４が正逆回転
し、それによって回転槽３内に正逆方向に水流が形成さ
れ、洗濯物もその水流によって正逆方向に流動する。こ
のような洗い時においては、回転槽３が水流又は洗濯物
によって第６図矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向への外力を受
け、その方向へ回動しようとする。この場合、この槽軸
12は反転防止用のコイルばね24によって矢印Ｂ方向の回
動は阻止されるが、矢印Ａ方向については、ブレーキ装
置18のみの制動であることから、上記矢印Ａ方向の外力
がかなり大きいと、槽軸12がブレーキ装置18の制動力に
抗して矢印Ａ方向へ回動されることがある。この場合、
槽軸12はクラッチスプリング21の部分21aをともなって
矢印Ａ方向（クラッチスプリング21にとってはゆるみ方
向）へ回動する。しかしながら、クラッチスプリング21
は、その回動にともなって矢印Ｂ方向へのねじりばね力
が蓄勢されるから、或る回転角度Ｔ（第７図参照）に達
すると、その蓄勢されたねじりばね力が、槽軸12に対す
る嵌着力にうち勝って、該クラッチスプリング21の部分
21aが矢印Ｂ方向へスリップする。第６図乃至第８図に
は、クラッチスプリング21の部分21aの矢印Ａ方向への
回転開始位置を「P₁」で示し、スリップ直前の回転角度
位置を「P₁′」で示し、スリップ発生後の停止位置を
「P₁″」で示す。又、「P₀」はクラッチスプリング21の
部分21bの端つまり前記一端部21cが角度位置「Pb」（第
６図参照）にあるときの「ゆるみ限度位置」を示してお
り、つまり、一端部21cが「Pb」の角度位置にキープさ
れた状態から部分21aの端が矢印Ｂ方向のスリップで角
度位置「P₀」までに至ると、クラッチスプリング21全体
にゆるみがなくなる状態となる。従って、この状態で、
槽軸12に矢印Ｂ方向の回転力、又は駆動軸に矢印Ａ方向
の回転力が作用すると、両軸7,12は直ちに連継状態とな
って一体回転する。また、この場合上記位置「P₁」から
の位置「P₀」まで初期ゆるみ角αは通常「５度」程度予
め設けられている。

上述からわかるように、洗い時において、槽軸12が矢印
Ａ方向（クラッチスプリング21にとってはゆるみ方向）
にクラッチスプリング21の部分21aをともなって回動し
た場合、その戻り方向へのスリップ角Ｓ（第８図参照）
が大きいと、つまり、ゆるみ限度位置「P₀」近くまでス
リップすると、クラッチスプリング21のゆるみがなくな
り、この結果、駆動軸７が矢印Ｅ方向へ反転する際に
は、その反転方向はクラッチスプリング21についてのゆ
るみ方向であるから、撹拌軸15も支障なく回転される
が、駆動軸７が矢印Ｄ方向へ再度回転される時には、上
記初期ゆるみ角αが消費されていることから、駆動軸７
と槽軸12とが直ちに一体連継状態となって、該駆動軸７
従って撹拌軸15がロックされてしまう。この結果、撹拌
体４は矢印Ｂ方向へは回転されるが、矢印Ａ方向へは回
転されないといった不具合が発生する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、洗い時における駆動軸の回転ロックの発生を防止
できる脱水兼用洗濯機を提供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、次の点に着目してなされたものである。洗い
時において、槽軸が水流又は洗濯物の流動によって回動
し、これによってクラッチスプリングの槽軸側の部分が
ともまわりをした場合、或る回転角度となったときにこ
のクラッチスプリングの槽軸側部分が戻り方向へスリッ
プする。この場合、スリップ角が大となれば、クラッチ
スプリングのゆるみ角は小となる。而して、発明者の実
験によれば、スリップ角の大きさは、クラッチスプリン
グにおける槽軸側部分のねじりばね定数によって、ばら
つきはあるものの或る程度左右されることが判明した。
即ち、クラッチスプリングにおける槽軸側部分のねじり
ばね定数が大となる程、スリップ角も大（クラッチスプ
リングのゆるみ角は小）となる。そして、このねじりば
ね定数を、50［kg・mm/rad］を超えない値に設定すれ
ば、クラッチスプリングの槽軸側部分に必要量のゆるみ
角をもたせておくことができる。

而して、本発明は、モータにより回転される駆動軸と、
この駆動軸に軸方向で対向して配置され回転槽を回転さ
せるための中空の槽軸と、前記駆動軸と一体回転するよ
うに直結されて該槽軸に挿通配置され撹拌体を回転させ
るための撹拌軸と、前記駆動軸と槽軸とにかけてそれら
の外周面に巻装され前記駆動軸の回転に伴う巻締りによ
って該駆動軸と槽軸とを連継するコイル状のクラッチス
プリングと、このクラッチスプリングにあって駆動軸側
の一端部を係止して前記クラッチスプリングの巻締りを
阻止するクラッチレバーと、前記槽軸に対して制動をか
けるブレーキ装置とを具備し、洗い時には、クラッチス
プリングの一端部を前記クラッチレバーにて係止すると
共に前記ブレーキ装置により前記槽軸に制動をかけた状
態で駆動軸を正逆回転させ、脱水時には、前記係止を解
除すると共に槽軸に対する前記制動を解除した状態で駆
動軸を一方向回転させるようにしたものにおいて、前記
クラッチスプリングにあって槽軸側の部分のねじりばね
定数を、50（kg・mm/rad］を超えない値に設定したこと
を特徴とするものである。

（作用）上記手段によれば、洗い時において、槽軸が水流又は洗
濯物の流動によって回動し、これによってクラッチスプ
リングの槽軸側の部分がともまわりをした場合、或る回
転角度となったときにこのクラッチスプリングの槽軸側
部分が戻り方向へスリップするが、このクラッチスプリ
ングの槽軸側部分のねじりばね定数を、50［kg・mm/ra
d］を超えない値としたことにより、そのスリップ角は
ゆるみ角をなくしてしまう程には大きくならない。この
結果、クラッチスプリングの槽軸側部分には、十分なゆ
るみ角が確保され、以て、駆動軸の回転ロックの発生を
なくすことができる。

（実施例）以下本発明の一実施例につき第１図乃至第８図を参照し
て説明する。第３図乃至第５図に示した構成は、既に説
明したので、ここではその説明は割愛する。但し、クラ
ッチスプリング21における槽軸12側の部分21aのねじり
ばね定数ｋはｋ＜50［kg・mm/rad］となるように設定してある。尚、このねじりばね定数ｋ
はｋ＝（Ｅ・ｂ・h³）／（12・π・ｎ・ｄ）で与えられる。

E:ヤング率（2.1×10⁴［kg/mm］） b:クラッチスプリング21のばね材の幅［mm］ h:ばね材の高さ［mm］ n:クラッチスプリング21にあって槽軸12側の部分21aの
巻数 d:クラッチスプリング21の直径［mm］従って、これらの各値を適宜定めることによって、ねじ
りばね定数ｋを50［kg・mm/rad］未満となるように設定
している。尚、第２図においては、縦軸にはねじりばね
定数ｋをとり、横軸にはn/dをとり、クラッチスプリン
グ21の槽軸12側の部分21aの直径ｄが20［mm］の場合に
おけるそれらの関係を曲線Q₂₀で示し、直径ｄが25［m
m］の場合におけるそれらの関係を曲線Q₂₅で示してい
る。この第２図からわかるように、クラッチスプリング
21を構成するばね材として幅ｂ及び高さｈが決定されて
いれば、直径ｄに対応して巻数ｎを適宜決定することで
ねじりばね定数ｋを設定できる。

ここで、洗い時に、槽軸12がクラッチスプリング21の槽
軸12側の部分21aをともなって第６図矢印Ａ方向へ回動
した場合、その矢印Ａ方向への回動角Ｔ（第７図参照）
を95度としたときの、矢印Ｂ方向へのスリップ角Ｓ（第
８図参照）及びゆるみ角Ｙ（同図参照）と、上記ねじり
ばね定数ｋとの関係を、第１図に示している。この第１
図の関係は実験によって得たものである。同図におい
て、縦軸にはスリップ角Ｓ（度）及びゆるみ角Ｙ（度）
をとり、横軸にはねじりばね定数ｋをとっている。実験
によれば、ばね定数ｋを或る値で一定としてもスリップ
角Ｓ及びゆるみ角Ｙにはばらつきがあり、そのばらつき
の上下範囲を曲線R₁,R₂で示している。今、ねじりばね
定数ｋが、例えば54［kg・mm/rad］付近であるとする
と、スリップ角Ｓは、100度（初期ゆるみ角αを消費し
て限度位置「p₀」に至る）から30度の範囲となる。而し
て、スリップ角Ｓが100度に至ると又は100度近くとなる
と、クラッチスプリング21におけるゆるみがなくなるか
ら、前述した駆動軸７の矢印Ｄ方向への回転ロックが発
生する。しかるに本実施例では、ねじりばね定数ｋを50
［kg・mm/rad］を超えない値に設定しているから、上述
の回転ロックは発生しない。即ち、この第１図におい
て、ｋ＝50のところを見た場合、スリップ角Ｓは大きく
ても略80度であって、ゆるみ角Ｙは20度（初期ゆるみ角
５度を含む）を下回ることはない。この結果、本実施例
では、クラッチスプリング21におけるゆるみ角Ｓを充分
に確保することができ、よって、クラッチスプリング21
のともまわり及びスリップが発生しても、その後に駆動
軸７が矢印Ｄ方向への回転についてロックすることは全
くない。

［発明の効果］本発明は、以上の記述にて明らかなように、駆動軸と槽
軸とのにかけてクラッチスプリングを巻装したものにお
いて、このクラッチスプリングにあって槽軸側の部分の
ねじりばね定数を、50［kg・mm/rad］を超えない値に設
定したので、洗い時において、クラッチスプリングの槽
軸側の部分が、該槽軸の回転にともなって或る角度位置
まで回転した後戻り方向へスリップした場合、該クラッ
チスプリングに充分のゆるみ角をもたせておくことがで
き、よって、駆動軸の回転ロックの発生をなくすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示し、第１図は
スリップ角及びゆるみ角とねじりばね定数との関係を示
す図、第２図は異なる直径の場合のねじりばね定数の変
化を示す図、第３図乃至第８図は従来例も兼用して示す
もので、第３図は洗濯機の破断側面図、第４図は制御機
構部の拡大縦断面図、第５図はクラッチスプリングを自
由状態で示す側面図、第６図乃至第８図は動作説明のた
めのクラッチスプリング部分の斜視図である。図中、３は回転槽、４は撹拌体、５はモータ、７は駆動
軸、12は槽軸、15は撹拌軸、18はブレーキ装置、21はク
ラッチスプリング、23はクラッチレバーである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータにより回転される駆動軸と、この駆
動軸に軸方向で対向して配置され回転槽を回転させるた
めの中空の槽軸と、前記駆動軸と一体回転するように直
結されて該槽軸に挿通配置され撹拌体を回転させるため
の撹拌軸と、前記駆動軸と槽軸とにかけてそれらの外周
面に巻装され前記駆動軸の回転に伴う巻締りによって該
駆動軸と槽軸とを連継するコイル状のクラッチスプリン
グと、このクラッチスプリングにあって駆動軸側の一端
部を係止して前記クラッチスプリングの巻締りを阻止す
るクラッチレバーと、前記槽軸に対して制動をかけるブ
レーキ装置とを具備し、洗い時には、クラッチスプリン
グの一端部を前記クラッチレバーにて係止すると共に前
記ブレーキ装置により前記槽軸に制動をかけた状態で駆
動軸を正逆回転させ、脱水時には、前記係止を解除する
と共に槽軸に対する前記制動を解除した状態で駆動軸を
一方向回転させるようにしたものにおいて、前記クラッ
チスプリングにあって槽軸側の部分のねじりばね定数
を、50［kg・mm/rad］を超えない値に設定したことを特
徴とする脱水兼用洗濯機。