JPS628793A - 脱水洗濯機の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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・
脱水切換え用クラッチ會動作させる作動レバー會、ソレ
ノイド全使用してそのプランジャーにより吸引動作させ
るようになっている。その為、ソレノイドに通電しに際
にプランジャ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、反響音及び共鳴音七伴うことが多
く、使用者に大きな不快感を与えることになっていた。

そこで、このような騒音？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全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・脱水切換え用クラッチの切換え
にあたって動作速度が遅く、実用化に際し余り好ましい
ものではなかった。

（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
に工夫ケ施すことにより動作速度の改善ケ計り、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γ 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ｒ示す概略
縦断面図である。第１図において、ｌは外枠、２は外枠
ｌ内に防振支持機構により弾性的に吊下支持しｔ水槽、
３は洗濯兼脱水槽、４は該槽３會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５ｔ１
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との間にベルト夏θ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
設は定説水ブレーキ、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・脱水切換え用クラッチ
、１３は排水弁、Ｉ４は基板、１５は機構ケース？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
ニング全装着しブレーキドラム１６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１９七介して嵌合し脱
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
先端部のスリット２２ケブレーキバンド１７の折曲片１
８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ケ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Ｉ４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で
ある。

又、洗濯・脱水切換え用クラッチ１２は第２図に示すよ
うに、回転軸６若しくはプーリ７に一体的に設は几クラ
ッチポス２５と、該クラッチボス２５と脱水軸４の双方
に跨って巻着し巻締め方向ケ脱水時の回転方向と一致さ
せてなるクラッチバネ２６と、該クラッチバネ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
りラッチギア２７とにより構成する。

第２図中、２８は脱水ブレーキＩｌｉ切換え動作させる
ためのブレーキレバー、２９はクラッチ爪３０ｉ有し洗
濯・脱水切換え用クラッチ１２會動作させるためのクラ
ッチレバ−であり、この両レバー２８．２９については
後段で詳述する。３１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？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と逆方向に設定しで
ある。

次に、脱水ブレーキ１１及び洗濯・脱水切換えって説明
する。３３は基板１４若しくは機構ケースＩ５に軸３４
七以っ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３
５によって常時第１の位置方向（矢印Ｂ方向）Ｋ付勢さ
れている。この作動レバー３３にはブレーキレバー２８
が一体的に設けられ、又クラッチレバ−２９が一体的な
連動関係にあり、さらに作動レバー３３の一端にロッド
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１１χ制動、洗濯・脱水切換え用クラッチ１２ｉ伝
達解除、排水弁１３′に閉の各状態とし、第２の位置に
おいて脱水ブレーキＩｌｉ制動解除、クラッチ１２を動
力伝達、排水弁１１全開の各状態とする。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２４七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
クラッチ１２はクラッチレバ−２９のクラッチ爪３０が
クラッチギア２７に係合してクラッチバネ２６七弛緩し
た時に伝達解除となり、クラッチギア２７よりクラッチ
爪３０が外れ友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って減速回転するもので壱ジ、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ケスプリング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０ 次に、小型モータ３７の制御について説明する０第５図
は脱水ブレーキ１３洗濯・脱水切換え用クラッチ１２及
び排水弁１３の状態ｒ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全組合わせ
てなる検知センサーで、画素子を間隙４１ｔ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ック図であり、４３は洗いから
最終の脱水工程まで一連の動作上所定のプログラムに従
っ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よりなジ、受光素子
の出力信号により状態音検知する。４５は運転制御部４
３からの指示信号により小型モータ３７への通電上制御
するモータ制御部で、第７図に示すフローチャートのよ
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
する〇 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４
０の間隙４１に入ジ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？判定し、モータ制御部４５に指示を与えて小型
モータ３７への印加電流全交流から直流に切換えてモー
タ３７をロックする。小型モータ３７は交流から直流に
切換わると、回転磁界が静止磁界に変わるためにロック
状態になり、カム３９七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は制動解除、洗濯・脱水
切換え用クラッチ１２は動力伝達、排水弁１３ｆｄ開の
各状態にある。

従って、洗濯兼脱水モータ８ｋＯＮすると、その回転力
は洗濯・脱水切換え用クラッチ１２を介して脱水軸４に
伝達され、洗濯兼脱水槽３０回転により脱水を実行する
ことになり、絞り出され丸木は排水弁１３全通して外部
に排出される０この時、回転ドラム２０はブレーキレバ
ー２８との保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に伴って回転す
る０ 而して、脱水工程が終了すると、運転制御部４３は洗濯
・脱水モータ８７ＯＦＦ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
ック全解除する０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カ
ケ作動レノクー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、クラッチレバ−２９はクラッチ爪３
０ｔクラツチギア２７に係合してクラッチバネ２６によ
る動力伝達状態全解除する一方、ブレーキレバー２８は
コイルバネ２４の自由端との保合を解除する０すると、
コイルバネ２４の巻締め方向と回転ドラム２００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２
４の巻締まりにより回転が阻止され、これに伴ってブレ
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＋（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
制動音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・脱水切換え用クラッチ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ｌｌｉ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？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・脱水切換え用クラッチ１２は動力
伝達解除の状態にあって、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１１Ｆｉ
、制動、洗濯・脱水切換え用クラッチ１２は動力伝達解
除、排水弁１３は閉の各状態にある。

従って、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
ぎケ実行するも、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Ｉ７が
停止状態にあって該バンド１７とブレーキドラム１６と
の摩擦力により阻止され、文通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に第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？及ぼす
。従って、小型モータ３７の軸３ｇＶＣ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？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？大きくして軸３８の回転速度全落さな
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・脱水切換え用クラッチ１
２及び排水弁１３の切換わり速度が遅くなる。

然るに、本発明にあっては、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
ｔ１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−例全第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ｒ小さくして、受負
荷期間全通じてのモータ負荷の変動幅全小さく抑えるこ
とができ、トルクの無駄上なくすることができる。従っ
て、小型モータ３７のトルクは内蔵減速歯車群の減速比
上手さくして低くでき、軸３８即ちカム３９の回転速度
を高めて、動作速度に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１Ｏ図は一般
的な形状のカムヶ示し、そのカムによるトルク曲線を第
１Ｊ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−４０ｒ例示したが、このものに限らず
、リードスイッチと磁石の組合わせ、マイクロスイッチ
の使用等によりカムの位置？検知してもよく、又作動レ
バー等の位置音検知して状態音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・
脱水切換え用クラッ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０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ケスプリングに
抗して移動させる構成であれば、どのような構成の駆動
装置にあっても実施でき、脱水ブレーキの構成及び作動
レバー’に第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０ 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、要旨全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０ （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ジ脱
水ブレーキ及び洗濯・脱水切換え用クラッチ七制御して
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全提供
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ケ示す概略
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？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ック図、第７図は同上制
御フローチャート、第８図は同上カムの形状ケ示す図、
第９図は同上カムによるトルク曲線？示す図、第１０図
は一般的な形状のカムヶ示す図、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：脱水プ２）＃〜
、１゜、□、エウあえヨ２，７ケ、２８ニブレーキレバ
ー、２９：クラッチレバ−，３３：作動レバー、３５ニ
スプリング（付勢手段）、３７：小型モータ、３９：カ
ム。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦　（他２名）第３図 第８図 第１０図 第９図 ＯＪ／Ｓのｏｈ角 第１１図

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・脱水切換え用クラッチを動作
   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。