JPH1119389A - 全自動洗濯機の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全自動洗濯機の運転時のクラッチばねにより発
生する衝撃音を小さくした全自動洗濯機の駆動装置の提
供にある。 【解決手段】全自動洗濯機の洗濯兼脱水槽と回転翼とを
切り換え駆動させる切り換えコイル状ばねの内径部分が
段付きになっており、前記コイル状ばねの取り付け部材
の締め代がそれぞれ０〜２％と２〜４％の前記コイル状
ばねの前記締め代が２〜４％の内径部分のばねの巻き数
が、全体の巻き数の３０〜５０％である全自動洗濯機の
駆動装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全自動洗濯機に係
わり、駆動対象を洗濯時に回転翼、脱水時に洗濯兼脱水
槽に切り換える駆動装置を有した全自動洗濯機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の洗濯機の駆動装置は、洗濯と脱水
をコイルばねの緩みと締まりにより切り換えるクラッチ
部、洗濯時、撹拌翼の回転数を下げるための減速部およ
び脱水停止時に洗濯兼脱水槽の回転を制御するブレーキ
機構からなっている。

【０００３】洗濯と脱水を切り換えるクラッチ部は、洗
濯兼脱水槽と直結されている下側中空軸（下シャフト）
と前記下側中空軸と内側円筒部の内周スプライン部で係
合し、内側円筒部の外周部分にクラッチばねが巻き付く
インナーボスと、プーリーから回転翼に動力を伝えるシ
ャフト（Ｐシャフト）と前記Ｐシャフトと内径部で係合
するプーリーボスと、前記プーリーボスの外周およびイ
ンナーボス内側円筒部に巻き付くクラッチばね，前記ク
ラッチばねの一端を係止したり、開放することによって
締まりと緩みを操作するばねカラー，前記ばねカラー外
周部に巻着している操作バンド，操作バンドの回転係止
するために磁力により出入りするプランジャおよびソレ
ノイドにより構成されている。

【０００４】洗濯は、前記ばねカラー外周部の前記操作
バンドが前記ソレノイドの前記プランジャにより係止さ
れ、前記クラッチばねの一端が前記ばねカラーにより緩
みの状態で係止されて、前記プーリーボスから前記イン
ナーボスへ動力を伝えることのできない状態で、プーリ
ーから前記Ｐシャフトを介して前記回転翼に動力を伝
え、前記回転翼を左右回転させ行われる。

【０００５】一方脱水時は、前記ばねカラー外周部の前
記操作バンドが前記ソレノイドの前記プランジャから開
放され、前記プーリーボスが前記クラッチばねの締まり
方向に回転するため、前記クラッチばねが締まり前記プ
ーリーボスと前記インナーボスが一体化され、動力が伝
わり、洗濯兼脱水槽が回転する。

【０００６】この洗濯兼脱水槽が回転して脱水の定格回
転数まで上げるときに、洗濯機固有の共振点いくつか乗
り超えるために、モーターをon，off させた間欠運転を
行う。

【０００７】このとき前記クラッチばねは、モーターon
の状態の時は、締まり方向にあり、動力を伝える。一
方、モーターが途中off 状態になると、前記モーターは
慣性が小さいためにすぐ止まるが、前記洗濯兼脱水槽は
慣性が大きいためすぐに止まらない。このため前記モー
ター，前記ベルト，前記プーリーを介して、前記プーリ
ーボスは静止しても、前記洗濯兼脱水槽と一体に回転す
る前記インナーボス，前記クラッチばねは回転し、前記
プーリーボスに対し、前記クラッチばねは緩み側とな
る。

【０００８】再び、モーターをon状態にすると、前記ク
ラッチばねは締まり方向となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この脱水時のモーター
がon，off する間欠運転では、前記クラッチばねは締ま
りと緩みを繰り返し、前記クラッチばねの緩み時の寸法
が大きく、あるいは緩む巻き数が多い場合（締まりと緩
み時の回転方向のストロークが大きい場合）、締まり動
作（モーターon）の時に、より大きい急激な力がかかる
ために、そのときの衝撃音が異音となって発生する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記クラッチばねが締ま
りと緩みを繰り返す場合の衝撃力を緩和し、衝撃音の発
生を小さくするため、前記クラッチばねの締まり時と緩
み時の回転方向のストロークを小さくする必要がある。

【００１１】しかし、前記クラッチばねのプーリーボス
側は、動作上、洗濯時に常に緩みとなる必要があるた
め、内径を小さくすることは出来ない。

【００１２】そこで、前記クラッチばねの前記インナー
ボス側に巻き付く部分を、始めから緩め代を持たせた状
態にしてやることで、前記クラッチばねの締まり時と緩
み時の回転方向のストロークを小さくすることが出来
る。

【００１３】本発明では、前記クラッチばねの前記イン
ナーボス側に巻き付く部分の巻き数を全体の巻き数の３
０〜５０％とし、前記衝撃音の低減を図ることができ
た。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１５】図１において、鋼板製でかつ箱型の外枠１
内には、吊り棒２および防振ばね３によって合成樹脂製
の外槽４を防振支持する。

【００１６】外槽４の側壁には吊り棒２および棒振ばね
３を取り付けるリブ４ａを形成する。外槽４内には横断
面形状がほぼ円形の洗濯兼脱水槽５を設ける。洗濯兼脱
水槽５内の側壁には多数の脱水孔５ａを設ける。洗濯兼
脱水槽５内の底中央には、後述する大型の回転翼７を装
着する凹部５ｃを形成する。外槽４の上端には、外槽４
と洗濯兼脱水槽５との間に洗濯物が落下するのを防止す
るために合成樹脂製の槽カバー８を固定する。

【００１７】外槽４の外底部には、排水装置９と回転翼
７および洗濯兼脱水槽５を回転させるための駆動装置１
０とを鋼板製の支持金具１１を介して取り付ける。

【００１８】支持金具１１は図２に示すようにほぼ箱形
になっており、ねじ等によって外槽４の外底部に固定す
る。

【００１９】排水装置９は、外槽４の内底部に連結した
排水弁１２と、この排水弁１２に連結した排水ホース１
３とを備えている。排水弁１２の開閉は、小型周期モー
ター１２ａによって作動するレバー１２ａにより行わ
れ、排水弁１２は図２に示すように、ねじ１２ｃによっ
て外槽４の外底部に取り付ける。

【００２０】排水ホース１３は外枠１の側壁下部あるい
は、外枠１底部に設けられた合成樹脂製のＰＰベース３
０１に設けた穴１４を通して外枠１外に延在させる。

【００２１】駆動装置１０は図３に示すように、洗濯機
用モーター１５とクラッチ機構１６と、洗濯機用モータ
ー１５の回転をクラッチ機構１６に伝える伝達機構１７
と、洗濯兼脱水槽５の回転を止めるブレーキ装置１８と
洗濯機用モーター１５の回転を減速して回転翼７に伝え
る減速機構１９を備えている。

【００２２】洗濯機用モーター１５は図２に示すよう
に、ねじ１５ａによって支持金具１１に固定する。

【００２３】伝達機構１７は洗濯用モーター１５の回転
軸に固定した第１プーリー１７ａと、クラッチ機構１６
下方に配置した第２プーリー１７ａと、第１プーリー１
７ａ及び第２プーリー１７ｂに巻き付けたベルト１７ｃ
とを備えている。

【００２４】次にクラッチ関係の詳細を図３〜図５を用
いて説明する。

【００２５】上ケース１０１は上ベアリング１０２の外
周部と圧入嵌合し、上ベアリング１０２の内周部と中空
軸１０３も圧入嵌合し、中空軸１０３を軸支している。

【００２６】ばねかけピン１０４は加締め等の手段によ
り上ケース１０１に固定されている。コイルスプリング
１０５は、洗濯時の洗濯兼脱水槽５の回動を防止するも
のであり、洗濯兼脱水槽５を衣類投入口２０ａ側見た場
合、左回転に対して締まり側、右回転対して緩み側とな
るように中空軸１０３に巻き付いている。

【００２７】コイルスプリング１０５の端部の一方はば
ねかけピン１０４に固定されており、コイルスプリング
１０５が締まり側となった場合、洗濯兼脱水槽５の回動
を係止する。中空軸１０３は内部に減速機構１９を有し
たギヤドラム１４７と圧入勘合し、ギヤドラム１４７は
ねじにより下シャフト１２６と固定されており、脱水時
には下シャフト１２５，ギヤドラム１４７，中空軸１０
３が一体的に回転し洗濯兼脱水槽５に回転力を与える。

【００２８】下ケース１２１は、下ベアリング１０６の
外周部と圧入嵌合し、下ベアリング１０６の内周部とシ
ャフト１２５は隙間を有して軸支しており、下シャフト
125の段部１１０を下べアリング１０６の内周部が係止
する事により、スラスト方向の荷重を下ベアリング１０
６が受けることになる。

【００２９】下シャフト１２５と下ベアリング１０６の
隙間嵌合は上ケース１０１と下ケース１２１を組み付け
る際、下シャフト１２５の段部１１０を下べアリング１
０６を受けながら上ベアリング１０２と中空軸１０３と
圧入係合を行い下シャフト１２５，ギヤドラム１４７，
中空軸１０３が一体となった組み込み寸法と上下ベアリ
ング１０２，１０６間の寸法の逃げを、ギヤドラム１４
７の先端と上ベアリング１０２の隙間で調整する方式を
とっている。

【００３０】ブレーキ板１１４は、外周の両面ライニン
グ１１５を接着あるいは合成樹脂により一体的に有して
いる。ブレーキ板１１４は中空円筒軸のボス（１）１１
６と遊合部１１７で遊合している。ブレーキ板１１４
は、ライニング面１１５の両面の一方を鋼板製で円盤状
からなる平板１５１と、もう一方を下ケース１２１に接
し、鉄鋼製で円盤状からなる平板１５１は３ヵ所の取り
付け穴を有し、ブレーキあて板１１８と一体的に３本の
ブレーキ押しばね１１９，ばね用ボルト１２０にて下ケ
ース１２１に固定してブレーキ板１１４のライニング面
を両側より圧接している。

【００３１】ブレーキあて板１１８より一体的に延設さ
れている下アーム部１２２には、ソレノイドが係止され
ている。

【００３２】インナーボス１２４は下シャフト１２５と
スプライン部１２６で係合している。インナーボス１２
４は逆Ｕ字状のばね係合部１２７を有し、係合部１２７
にはクラッチばね（１）１２８の折り曲げ部１３１が係
合している。

【００３３】インナーボス１１６，インナーボス１２４
の外周にはクラッチばねが係合している。このクラッチ
ばね（１）１２８はインナーボス１１６，インナーボス
１２４に対して締め代のない状態で係合している。

【００３４】ばねカラー１３０はクラッチばね（１）１
２８の外周に設けられ、外周部に操作バンド１３７を巻
着している。

【００３５】操作バンド１３７の表面は静電植毛等によ
り合成繊維等を付着させ、操作バンド１３７とばねカラ
ー１３０の摺動トルクを安定させる。

【００３６】ばねカラー１３０の下部にはばね係合溝１
３３があり、クラッチばね（２）１２９の係合部１３５
と係合し、ばねカラー１３０の上部には複数個のばね係
合溝１３４を有している。

【００３７】これは、ばねカラー１３０を組み込むと
き、クラッチばね（２）１２９の係合部１３５とクラッ
チばね（１）１２８の係合部１３６の立ち上がりを位置
決めする必要がないよう１５°間隔でばね係合溝を設け
クラッチばねの係合部１３６と当接する溝と係合させ作
業性を向上させる。

【００３８】クラッチばね（２）１２９はインナーボス
１２４に組み立て可能な締め代を有し、一方のプーリー
ボス１３８にも若干の締め代を有して巻着き、その上端
は軸方向に立ち上げインナーボス１２４の長穴に係合さ
れクラッチばね（２）１２９のスリップを防止する。

【００３９】次に動作について説明すると、まず洗濯時
には、第２プーリー１７ｂがＱ方向に回転する場合には
クラッチばね１２８は緩み方向となるため動力は伝達さ
れず、第２プーリー１７ｂの回転はギヤシャフト１４
１，減速ギヤ１４２，ばねシャフト１４３を介して回転
翼７に伝達される。

【００４０】この時、洗濯兼脱水槽５は慣性により回転
しようとするが、洗濯兼脱水槽５は底部のフランジ１４
４を介して中空軸１０３に止めねじ１４５により固定さ
れているため、コイルスプリング１０５の締め付け方向
となり回転を抑止する。

【００４１】第２プーリー１７６がＲ方向に回転した場
合には、クラッチばね１２８は締まり方向となるが、ソ
レノイド１２３のプランジャ１２３ａと操作バンド１３
７の立ち上がり部１３７ａが係合してばねカラー１３０
を係止させる。

【００４２】この時、クラッチばね（２）１２９の係合
部１３５はばねカラー１３０の端部１３０ａに係止さ
れ、ばねは緩み同様に回転翼７に伝達される。

【００４３】この時コイルスプリング１０５は、緩み方
向となるため動作しないが、中空軸１０３と一体的に結
合された下シャフト１２５さらにスプライン部１２６を
介してインナーボス１２４に洗濯兼脱水槽５の回転は伝
達される。

【００４４】この時、クラッチばね（１）１２８の折り
曲げ部１３１とインナーボス１２４のばね係合部１２７
が係合しているため、クラッチばね（１）１２８はイン
ナーボス１２４，インナーボス１１６の外周に巻き付
き、インナーボス１１６の遊合部１１７を介してブレー
キ板１１４に伝達されライニング１１５の摺動抵抗によ
り回動を防止する。

【００４５】この時、ライニング１１５の摺動抵抗すな
わちブレーキトルクは、洗濯時の洗濯兼脱水槽５の右回
転（上から見て）抑止と、後述の脱水終了時等のブレー
キをかけて洗濯兼脱水槽５の回転を止める役目を負う。

【００４６】次に脱水時には、まずソレノイド１２３に
通電され、プランジャ１２３ａを吸引し、操作バンド１
３７の係合を解放し、ばねカラー１３０をフリー状態と
する。

【００４７】この時、第２プーリー１７ｂをＲ方向に回
転することにより、クラッチばね（１）１２８はプーリ
ーボス１３８との摺動抵抗により締まり方向となり、プ
ーリーボス１３８，インナーボス１２４を介して下シャ
フト１２５，ギヤドラム１４７，中空軸１０３に回転伝
達され、洗濯兼脱水槽５を回転させる。

【００４８】この洗濯兼脱水槽５が回転して脱水の定格
回転数まであげるときに、洗濯機固有の共振点いくつか
乗り超えるために、モーター１５をｏｎ，off させた間
欠運転行う。このときクラッチばね（１）１２８は、モ
ーター１５がonの状態の時は、締まり方向にあり、動力
を伝える。一方、モーター１５が途中off 状態になる
と、モーター１５の慣性は小さいためすぐに止まるが、
洗濯兼脱水槽５は慣性が大きいためすぐ止まらない。こ
のため、モーター１５，ベルト１７ｃ，第２プーリー１
７ｂを介してプーリーボス１３８は静止しても洗濯兼脱
水槽５と一体に回転するインナーボス１２４，クラッチ
ばね（１）１２８は回転し、プーリーボス止めようとす
るため、プーリーボス１３８に対し、クラッチばね
（１）１２８は緩み側となる。

【００４９】再び、モーター１５をon状態にすると、ク
ラッチばね（１）１２８は締まり方向となる。

【００５０】このとき、クラッチばね（１）１２８は、
インナーボス１２４に巻き付いている部分の６０％以上
の部分で組み立て可能な限りの締め代を有して巻付く寸
法になっているため、内径部分に段付きのない、１種類
の内径寸法のクラッチばねとは異なり、クラッチばね
（１）が締まり側になる場合と緩み側になる場合の回転
方向のストロークが小さくなるため、締まり時に加わる
衝撃力が軽減され、その時に発する衝撃音も軽減され
る。

【００５１】また、一方のクラッチばね（１）１２８は
インナーボス１２４，ばねカラー１３０と一体的に回転
し、締め代が無い状態で係合しているためインナーボス
１１６には巻き付かずブレーキは動作しない。また、コ
イルスプリング１０５は緩み方向となり中空軸１０３の
回転を抑止しない。

【００５２】ブレーキの動作時は、まずソレノイド１２
３の通電を停止することにより、プランジャ１２３ａが
突出し、高速回転している操作バンド１３７の立ち上が
り部１３７ａを係止させる。

【００５３】この時、操作バンド１３７とばねカラー１
３０との間に滑りが発生し、ばねカラー１３０の回転は
直ちに停止しない。しかし、操作バンド１３７とばねカ
ラー１３０の摺動抵抗により、クラッチばね１２９が巻
き付き、インナーボス１２４とインナーボス１１６が一
体化され、ブレーキ板１１４がインナーボス１１６に勘
合しているためブレーキ押しばね１１９によりブレーキ
あて板１１８及び平板１５１を介して下ケース１２１圧
接されているために摩擦抵抗により減速させ、洗濯兼脱
水槽５を停止させる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、クラッチばね（１）１
２８のインナーボス１２４に巻き付くばねの巻き数の６
０％以上(クラッチばね（１）１２８の自由長の３０〜
５０％)組み立て可能な締め代を与えた内径寸法とし、
間欠脱水時のモーター１５がonしたときの締まり側とモ
ーター１５がoff したときの緩み側のばねの回転方向に
おけるストロークを最少限にすることができ、締まり時
に加わる衝撃力が軽減され、その時に発する衝撃音も軽
減される。

【００５５】本発明は、特に洗濯機の大容量化を図る場
合においても、洗濯兼脱水槽５の慣性が大きくなり、ク
ラッチばね（１）１２８の締まり時にプーリーボス１３
８に加わる衝撃力が大きくなった場合にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の洗濯機の縦断面図。

【図２】本発明の一実施例の洗濯機の底から見た平面
図。

【図３】クラッチ部の縦断面図。

【図４】クラッチ部の部品展開図。

【図５】コイルばね（１）の拡大図。

【符号の説明】

１５…モーター、１２８…クラッチばね（１）、１２９
…クラッチばね（２）、１３０…ばねカラー、１３７…
操作バンド、１３８…プーリーボス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片根 和俊 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部に回転翼を有する洗濯兼脱水槽と前記
   洗濯兼脱水槽を回転自在に内包する外槽と、前記外槽を
   防振支持する支持装置と、前記外槽底部に取り付けられ
   た前記撹拌翼及び前記洗濯兼脱水槽を切り換え駆動する
   駆動装置、及び前記駆動装置を支持するためのベースを
   有する全自動洗濯機において、前記洗濯兼脱水槽と前記
   回転翼を切り換え駆動させる前記駆動装置の切り換えコ
   イル状ばねの内径部分が段付きになっており、前記コイ
   ル状ばねの取り付け部材の締め代がそれぞれ０〜２％と
   ２〜４％の前記コイル状のばねが、前記締め代が２〜４
   ％の内径部分のばねの巻き数が全体の巻き数の３０〜５
   ０％であることを特徴とする全自動洗濯機の駆動装置。
2. 【請求項２】前記全自動洗濯機の前記洗濯兼脱水槽と前
   記回転翼を切り換え駆動させる前記駆動装置の切り換え
   の内径部分が段付きになっており、前記コイル状のばね
   の取り付け部材の締め代がそれぞれ０〜２％と２〜４％
   前記コイル状のばねが、締め代が０〜２％のばね部が駆
   動側、締め代が２〜４％のばね部が従動側の部材に取り
   付ける構造の前記駆動装置を持つ請求項１に記載の全自
   動洗濯機の駆動装置。