JPH1142391A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト伝達機構やギア減速機構を介さずモー
タのロータにより洗濯軸を直接的に回転駆動する、いわ
ゆるダイレクトドライブ構造となり洗濯機の小型化、軽
重量化及び騒音の減少が図られたが、まだ、脱水時には
洗濯軸と脱水軸を連携する前記クラッチが必要であっ
た。 【解決手段】 洗濯軸１４に固定した第１の係合部２４
と、脱水軸１２に固定した第２の係合部２５とを備え、
前記洗濯軸１４の１方向の連続回転により第１の係合部
２４と第２の係合部２５とを係合させ、前記洗濯軸１４
と脱水軸１２とを連携して回転駆動させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯槽兼脱水槽及
び撹拌体の駆動構造を改良した洗濯機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の洗濯機は、特開平９−１
２２３８５号公報に開示されているように、水槽の内部
に設けられた洗濯槽兼脱水槽と、この洗濯槽兼脱水槽の
内部に設けられた撹拌体と、前記洗濯槽兼脱水槽に回転
力を伝達するための中空状の脱水軸と、この脱水軸に挿
通され前記撹拌体に回転力を伝達するための洗濯軸と、
この洗濯軸と同心状態に設けられるステータとこの洗濯
軸の下端部に取り付けられるロータとから構成されるモ
ータと、洗い運転に際して前記ロータと前記洗濯軸とを
連携する場合と脱水運転に際して前記ロータと前記洗濯
軸及び脱水軸の双方とを連携する場合とを切り替えるク
ラッチと、前記水槽の外底部に取り付けられる機構部ハ
ウジングを備え、前記脱水軸、洗濯軸、モータ及びクラ
ッチを前記機構部ハウジングに取り付けて一体化した洗
濯機である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成によって、更
なる従来の構成であるベルト伝達機構やギア減速機構を
介さずモータのロータにより洗濯軸を直接的に回転駆動
する、いわゆるダイレクトドライブ構造となり洗濯機の
小型化、軽重量化及び騒音の減少が図られたが、まだ、
脱水時には洗濯軸と脱水軸を連携する前記クラッチが必
要であった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、前記クラッチのような複雑な機構を用いることな
く、洗濯工程では洗濯軸の回転駆動ができ、脱水工程で
は脱水軸と洗濯軸の同期回転駆動ができる洗濯機を提供
することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の洗濯機は上記の
目的を達成するためになされたもので、請求項１記載の
発明は、水槽の内部に設けられた洗濯槽兼脱水槽と、こ
の洗濯槽兼脱水槽の内部に設けられた撹拌体と、前記洗
濯槽兼脱水槽に回転力を伝達するための中空状の脱水軸
と、この脱水軸に挿通され前記撹拌体に回転力を伝達す
るための洗濯軸と、この洗濯軸と同心状態に設けられる
ステータとこの洗濯軸の下端部に取り付けられるロータ
とから構成されるモータとを備え、前記脱水軸、洗濯
軸、モータを機構部ハウジングに一体化し前記水槽の外
底部に取り付けた洗濯機において、前記洗濯軸に固定し
た第１の係合部と、前記脱水軸に固定した第２の係合部
とを備え、前記洗濯軸の１方向の連続回転により第１の
係合部と第２の係合部とを係合させ、前記洗濯軸と脱水
軸とを連携して回転駆動させるようにしたものである。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成に加えて、洗濯軸の回転を３６０度以内
で反転させ、第１の係合部と第２の係合部とを係合させ
ない運転方法（手段）を具備してなるものである。

【０００７】そして、請求項３記載の発明は、請求項１
記載の発明の構成に加えて、第１の係合部をロータハウ
ジングに固定し、回転中心から大きな距離が取れるよう
にしてなるものである。

【０００８】さらに、請求項４記載の発明は、請求項１
記載の発明の構成に加えて、第２の係合部を脱水軸径よ
りも大きな、回転中心からの距離でもって上記係合部台
上に設け、脱水軸に固定し、回転中心から大きな距離が
取れるようにしてなるものである。

【０００９】また、請求項５記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成に加えて、係合凹部は共回り防止用係合
部であり、脱水軸径よりも大きな、回転中心からの距離
でもって上記係合部台上に設け、より小さい力で係止で
きるようにしてなるものである。

【００１０】さらに、請求項６記載の発明は、請求項１
記載の発明の構成に加えて、共回り防止用ソレノイドで
ある前記ソレノイドのプランジャーに横方向の曲げ力が
作用しても、前記ソレノイドを傷付けないように、前記
プランジャーの横方向の曲げ防止用補強材を機構部ハウ
ジングに設けてなるものである。

【００１１】また、請求項７記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成に加えて、新たな回転角度検出用センサ
を付け加えることなく、モータのロータマグネットの回
転位置検出用ホール素子の出力信号から洗濯軸の回転角
度を検知し、洗濯軸の反転のタイミングを制御するよう
にしてなるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の洗濯機の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。

【００１３】まず、本発明の洗濯機の実施の形態を図１
乃至図３を参照しながら説明する。

【００１４】本発明の洗濯機の実施の形態は図２に示す
ように構成するものであり、図２において、箱型の外枠
１内に複数の吊り棒４により水槽２を懸架し、この水槽
２内に洗濯槽兼脱水槽３が後述するように配設され、こ
の水槽３の内部に撹拌体５が後述するように配設されて
いる。前記水槽２の底部には脱水軸貫通孔部６が形成さ
れていると共に、排水口７が形成され、前記排水口７に
は排水弁８を備えた排水路９が接続されている。

【００１５】前記水槽２の外底部には、図１に示すよう
に機構部ハウジング１０が取り付けられており、この機
構部ハウジング１０の軸支持筒部１１が上下方向に延び
るように形成されている。この軸支持筒部１１には、中
空状の脱水軸１２が上下のベアリング１３ａ，１３ｂを
介して回転自在に挿通支承されている。

【００１６】この脱水軸１２の外周面と軸支持筒部１１
の上端部との間にはシールが装着されている。さらに、
脱水軸１２の内部には、洗濯軸１４が軸受部材例えばメ
タル軸受１４ａ，１４ｂを介して回転自在に挿通支承さ
れており、その上下端は脱水軸１２から突出している。

【００１７】そして、前記脱水軸１２の上端部にはフラ
ンジ部が形成されていて、このフランジ部に前記洗濯槽
兼脱水槽３が一体回転するように取り付けられており、
また、洗濯軸１４の上端部には前記撹拌体５が一体回転
するように取り付けられている。

【００１８】さて、水槽２の外底部の機構ハウジング１
１部分には、ブラシレスモータ形に構成されたモータ１
７が設けられている。すなわち、機構部ハウジング１０
には、撹拌軸１４と同心状態にステータ１８が段付きネ
ジにより取り付けられている。このステータ１８は積層
鉄心１９と、巻線２０と、上ボビン及び下ボビンとを有
して構成されている。

【００１９】一方、前記ステータ１８とでモータ１５を
構成するロータ１６は、図１に示すように、前記洗濯軸
１４の下端部にこれと一体回転するように取り付けられ
ている。ロータ１６は、ロータハウジング１７と、ロー
タヨーク２１と、ロータマグネット２２とを有して構成
されている。

【００２０】前記ロータハウジング１７は、アルミダイ
キャストにて形成されており、中心部にはボス部を有す
ると共に、外周端部に水平部及び垂直部からなるマグネ
ット配置部を有する。このマグネット配置部の垂直部内
面には、上述のロータヨーク２１がネジにより取着され
ている。

【００２１】このロータヨーク２１内面に、１極１個の
前記ロータマグネット２２が円周方向にＮ極、Ｓ極を交
互に偶数個（例えば１２個）接着により取着されてお
り、このロータマグネット２２は、前記ロータヨーク２
１の上端よりも上方へ突出している。

【００２２】前記機構部ハウジング１０には、モータ１
５のロータマグネット２２の回転位置検出手段たる例え
ば３個の内の１つ（図１では１個のみ図示）のホール素
子２３が取り付けられており、この場合ホール素子２３
は、前記ロータマグネット２２において前記ロータヨー
ク２１から突出部分に対向する位置にある。

【００２３】前記脱水軸１２の下方部には係合部台２６
が固着され、この係合部台２６には第２の係合部２５が
設けられている。前記係合部台２６と第２の係合部２５
の位置関係を模式的に図３に示した。また、ソレノイド
２７が機構部ハウジング１０に固設されプランジャー２
８と摺動している。

【００２４】前記プランジャー２８は通常、バイアスバ
ネ２９によって上方へ押し戻され前記ソレノイド２７に
通電した時に下方へ押し出され、前記係合部台２６に設
けられた係合凹部３０に嵌合するようになっている。前
記係合凹部３０は共回り防止用係合部であり、脱水軸径
よりも大きな、回転中心からの距離でもって前記係合部
台２６の上に設け、より小さい力で係止できるようにし
てある。

【００２５】前記嵌合は通常前記係合部台２６の１回転
以内に起こるが、係合凹部３０は１個所だけでなく複数
個所設け嵌合する確率を上げてもよい。また、共回り防
止用ソレノイドである上記ソレノイド２７のプランジャ
ー２８の横方向の曲げ防止用補強材３１を機構部ハウジ
ング１０のプランジャー挿通穴に設けられている。補強
材３１としては例えばメタル軸受けである。

【００２６】また、前記ロータハウジング１７には第１
の係合部２４が設けられている。第１の係合部２４と第
２の係合部２５の位置関係を模式的に図３に示す。

【００２７】しかして、洗い運転時には、図１に示すよ
うに、前記プランジャー２８と係合凹部３０との嵌合に
より、前記脱水軸１２が共回りしないように固定し、上
記ロータ１６により洗濯軸１４を３６０度以内で反転さ
せる。前記３６０度以内は第１の係合部２４が第２の係
合部２５に接触しない範囲である。

【００２８】この制御は、図６の本発明の洗濯機の実施
の形態の１個のホール素子の出力信号とその信号（マイ
クロコンピュータへの入力信号）のパルスを用いて、反
転後のパルス数のカウント制御の説明図に示したよう
に、１個のホール素子２３の出力信号から反転後のパル
ス数をカウントすることによって、行うようになってい
る。

【００２９】すなわち、ホール素子２３からはＮ極でＨ
信号が出力され、Ｓ極でＬ信号が出力されるため、極数
を２ｎ個とした場合、１回転でその１／２のｎ個のＨ信
号が出力されることになる。例えばＨ信号すなわちパル
ス数６個で１回転するならば、１回転以内のパルス数５
個で反転制御させている。

【００３０】なお、図７はホール素子２３と電子制御回
路との関係を示すブロック図であり、図７において、３
５はモータ駆動回路、３６はモータ制御回路、３７はマ
イクロコンピュータ、３８は周辺回路である。

【００３１】一方、脱水時には、前記ソレノイド２７へ
の通電を停止することによりバイアスバネ２９によって
前記プランジャー２８が押し上げられ、係合凹部３０と
の嵌合が解除される。こうした後に前記ロータ１６によ
り前記洗濯軸１４を１方向に連続回転させると、第１の
係合部２４と第２の係合部２５が連係し、その結果前記
洗濯軸１４と前記脱水軸１２が連係し、洗濯槽兼脱水槽
３が回転するようになっている。

【００３２】図４は図１において、第１の係合部２４を
係合部台３２に設けた場合の実施の形態を示したもので
ある。この場合も本発明の目的は達せられるが、やや複
雑な構造になる。

【００３３】また、図５は図４において、第１の係合部
２４及び第２係合部２５の設置位置に関して回転中心か
らの距離を短くした実施の形態であるが、図１及び図４
に比べると力のモーメントを一定とした時、第１の係合
部２４及び第２係合部２５にかかる力は大きくなるため
不利となる。従って、図１及び図４のように回転中心か
らの距離を大きく取ることによって小さい力で、第１の
係合部２４及び第２係合部２５を係合することができる
ため、１個所の係合部でも十分な強度を得ることができ
るようになる。

【００３４】上記実施の形態においては、アウターロー
タ型のモータでの実施の形態の説明をしたが、これに限
定されるものではない。

【００３５】

【発明の効果】本発明の洗濯機は上記のような構成であ
るから、請求項１記載の発明は、従来例のクラッチのよ
うな複雑な機構を用いることなく、洗濯工程では洗濯軸
の回転駆動ができ、脱水工程では脱水軸と洗濯軸の同期
回転駆動ができる洗濯機を提供できる。

【００３６】また、請求項２記載の発明は、洗濯軸の回
転を３６０度以内で反転させ、第１の係合部と第２の係
合部とを係合させない運転すなわち洗濯運転が可能とな
る。

【００３７】そして、請求項３記載の発明は、第１の係
合部をロータハウジングに固定したことにより、より小
型化、簡素化が図られる。

【００３８】そしてまた、請求項４記載の発明は、第２
の係合部を脱水軸径よりも大きな径上に設け、脱水軸に
固定したことにより、より小さい力で、第１の係合部及
び第２係合部を係合することができるため、１個所の係
合部でも十分な強度を得ることができるようになる。

【００３９】さらに、請求項５記載の発明は、係合凹部
は共回り防止用係合部であり、脱水軸径よりも大きな、
回転中心からの距離でもって上記係合部台上に設け、よ
り小さい力で係止できるようにしてある。

【００４０】さらにまた、請求項６記載の発明は、共回
り防止用ソレノイドである上記ソレノイドのプランジャ
ーの横方向の曲げ防止用補強材を機構部ハウジングに設
けたため、プランジャーに横方向の曲げ力が作用しても
前記ソレノイドを傷付ける懸念が解消できる。

【００４１】また、請求項７記載の発明は、洗濯軸の反
転のタイミングを制御するために、モータのロータマグ
ネットの回転位置検出用ホール素子が共用できることに
なり、このために新たなセンサを設ける必要はなく効率
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗濯機の実施の形態を示す機構部要部
縦側面図である。

【図２】本発明の洗濯機の実施の形態を示す縦断側面図
である。

【図３】本発明の洗濯機の実施の形態を示す第１の係合
部と第２の係合部の位置関係を模式的に示した斜視図で
ある。

【図４】図１の第１の係合部を係合部台に設けた場合の
実施の形態を示した要部断面図である。

【図５】図４の第１の係合部及び第２の係合部の設置位
置に関しての実施の形態を示した要部断面図である。

【図６】本発明の洗濯機の実施の形態を示す反転後のパ
ルス数のカウント制御の説明図である。

【図７】本発明の洗濯機の実施の形態を示すホール素子
と電子制御回路との関係のブロック図である。

【符号の説明】

２ 水槽 ３ 洗濯槽兼脱水槽 ５ 撹拌体 １０ 機構部ハウジング １２ 脱水軸 １４ 洗濯軸 １５ モータ １７ ロータハウジング ２２ ロータマグネット ２３ ホール素子 ２４ 第１の係合部 ２５ 第２の係合部 ２７ ソレノイド ２８ プランジャー ３０ 係合凹部 ３１ 補強材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽の内部に設けられた洗濯槽兼脱水槽
   と、この洗濯槽兼脱水槽の内部に設けられた撹拌体と、
   前記洗濯槽兼脱水槽に回転力を伝達するための中空状の
   脱水軸と、この脱水軸に挿通され前記撹拌体に回転力を
   伝達するための洗濯軸と、この洗濯軸と同心状態に設け
   られるステータとこの洗濯軸の下端部に取り付けられる
   ロータとから構成されるモータとを備え、前記脱水軸、
   洗濯軸、モータを機構部ハウジングに一体化し前記水槽
   の外底部に取り付けた洗濯機において、前記洗濯軸に固
   定した第１の係合部と、前記脱水軸に固定した第２の係
   合部とを備え、前記洗濯軸の１方向の連続回転により第
   １の係合部と第２の係合部とを係合させ、前記洗濯軸と
   脱水軸とを連携して回転駆動させることを特徴とする洗
   濯機。
2. 【請求項２】 前記洗濯軸の回転を３６０度以内で反転
   させ、第１の係合部と第２の係合部とを係合させない運
   転手段を具備してなることを特徴とする請求項１記載の
   洗濯機。
3. 【請求項３】 前記第１の係合部をロータハウジングに
   固定してなることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
4. 【請求項４】 前記第２の係合部を脱水軸径よりも大き
   な、回転中心からの距離上に設け、脱水軸に固定してな
   ることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
5. 【請求項５】 前記脱水軸径よりも大きな回転中心から
   の距離上に少なくとも１個の共回り防止用係合部を設け
   て脱水軸に固定してなることを特徴とする請求項１記載
   の洗濯機。
6. 【請求項６】 前記機構部ハウジングに共回り防止用ソ
   レノイドのプランジャーの横方向の曲げ防止用補強材を
   設けてなることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
7. 【請求項７】 前記モータのロータマグネットの回転位
   置検出用ホール素子の出力信号から洗濯軸の反転のタイ
   ミングを制御するようにしてなることを特徴とする請求
   項１記載の洗濯機。