WO2016002640A1

WO2016002640A1 - 洗濯機用クラッチ装置および洗濯機

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Publication number: WO2016002640A1
Application number: PCT/JP2015/068439
Authority: WO
Inventors: 岳彦矢沢; 章宏伊藤
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-03
Also published as: CN106661805A; CN106661805B; US20170145611A1; KR20170005380A; KR101850239B1; JP2016013348A

Abstract

クラッチ用モータの一方方向の回転によって回転駆動力の伝達を継断することができるとともに、クラッチ部材の移動範囲を拡大する等の要求に容易に対応することのできる洗濯機用クラッチ装置、および洗濯機を提供すること。具体的には、クラッチ装置において、クラッチ部材駆動機構（７）にクランク機構（７０）が用いられており、クラッチ用モータ（７９）が一方方向に回転すると、クランク部材（７１）が一方方向に回転し、かかる回転に連動して、リンク部材（７２）が往復揺動し、クラッチ部材（４０）を接続位置と切断位置との間で往復移動させる。また、クラッチ用モータ（７９）の回転が出力されるクランク部材（７１）と、クラッチ部材（４０）との間にリンク部材（７２）が介在しているため、クランク部材（７１）を大径化しなくても、クラッチ部材（４０）を広い角度範囲にわたって往復移動させることができる。

Description

洗濯機用クラッチ装置および洗濯機

　本発明は、モータから洗濯槽への回転駆動力の伝達を継断する洗濯機用クラッチ装置、
および当該洗濯機用クラッチ装置を搭載する洗濯機に関するものである。

　モータの回転駆動力を洗濯槽へ伝達する駆動力伝達経路の途中にクラッチ装置（洗濯機用クラッチ装置）を備える洗濯機は特許文献１、２に記載されている。かかるクラッチ装置では、モータの回転駆動力をクラッチ部材に伝達してクラッチ部材を往復揺動させて、洗濯槽への回転駆動力の伝達の継断を行っている。その際、特許文献１に記載のクラッチ装置では、クラッチ用モータの回転駆動力をレバーギアに伝達し、レバーギアによってクラッチ部材を往復揺動させる。また、特許文献２に記載のクラッチ装置では、クラッチ用モータによって出力歯車を回転させ、出力歯車に設けた偏芯ピンをクラッチ部材に形成された長穴に嵌めた構成が採用されている。

特開平１１－２４４５７８号公報特開２０１４－６８８５４号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の構成では、クラッチ用モータによって直接、レバーギアを駆動するため、洗濯槽への回転駆動力の伝達を継断するには、クラッチ用モータの回転を反転させる必要がある。このため、使用できるモータに制約がある。これに対して、特許文献２に記載のクラッチ装置では、クラッチ用モータを一方方向のみに回転させればよい。しかしながら、特許文献２に記載のクラッチ装置では、クラッチ部材を広い角度範囲にわたって往復揺動させるには、偏芯ピンの可動範囲を広げるために大径の出力歯車を用いる必要があり、大径の出力歯車を用いると、出力歯車とクラッチ部材等が干渉するおそれがある。

　以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、クラッチ用モータの一方方向の回転によって回転駆動力の伝達を継断することができるとともに、クラッチ部材の移動範囲を拡大する等の要求に容易に対応することのできる洗濯機用クラッチ装置、および当該洗濯機用クラッチ装置を備えた洗濯機を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明は、洗濯槽への回転駆動力の伝達を継断する洗濯機用クラッチ装置において、第１回転体に係合可能な第２回転体と、前記第２回転体を変位させるためのクラッチ部材と、前記第２回転体と前記第１回転体とを機構的に接続させる接続位置、および前記第２回転体と前記第１回転体との機構的な接続を解除する切断位置の間で前記クラッチ部材を移動させるクラッチ部材駆動機構と、を有し、前記クラッチ部材駆動機構は、一方方向に回転するクラッチ用モータと、該クラッチ用モータによって一方方向に回転駆動されるクランク部材、および該クランク部材の回転に連動して往復揺動し、前記クラッチ部材を往復移動させるリンク部材を備えたクランク機構と、前記クラッチ部材が往復移動する際にガイドするガイド機構と、を有することを特徴とする。本発明において、「往復揺動」とは、所定の角度範囲を往復回転する動作を意味する。

　本発明では、クラッチ部材駆動機構にクランク機構が用いられており、クラッチ用モータが一方方向に回転すると、クランク部材が一方方向に回転し、かかる回転に連動して、リンク部材が往復揺動し、クラッチ部材を接続位置と切断位置との間で往復移動させる。このため、クラッチ用モータの一方方向の回転によって回転駆動力の伝達を継断することができるため、クラッチ用モータとしては一方方向に回転するものを用いることができる。また、クラッチ用モータの回転が出力されるクランク部材と、クラッチ部材との間にリンク部材が介在しているため、クランク部材を大径化しなくても、クラッチ部材を広い角度範囲にわたって往復移動させることができる。また、クラッチ部材をさらに広い角度範囲にわたって往復移動させる必要がある場合でも、リンク部材の構成を変更すればよい。それ故、クラッチ部材を広い角度範囲にわたって往復揺動させる等の要求に容易に対応することができる。

　本発明において、前記クラッチ部材は、前記リンク部材に連動して前記リンク部材の揺動中心軸線と平行な軸線周りに往復揺動し、前記ガイド機構は、前記クラッチ部材が往復揺動した際に当該クラッチ部材の揺動中心軸線が延在する方向に当該クラッチ部材を移動させるカム面を備え、前記クラッチ部材は、付勢部材によって、前記カム面に向けて付勢されている構成を採用することができる。かかる構成によれば、簡素な構成で、クラッチ部材の揺動中心軸線が延在する方向にクラッチ部材を移動させて、回転駆動力の伝達を継断することができる。

　本発明において、前記クラッチ部材と前記リンク部材とは、前記クラッチ部材および前記リンク部材の一方側から突出する係合ピン、および他方側に形成されて前記係合ピンが嵌った長穴を介して接続されている構成を採用することができる。

　この場合、前記クラッチ部材が前記付勢部材の付勢力に抗する方向に変位する際、前記係合ピンは、前記長穴に嵌っている部分が先端側から根元側に向けて移動し、前記クラッチ部材が前記付勢部材による付勢方向に変位する際、前記係合ピンは、前記長穴に嵌っている部分が根元側から先端側に向けて移動することが好ましい。クラッチ部材が付勢部材の付勢力に抗する方向に変位する際、係合ピンに大きな負荷が加わるが、その際、係合ピンの根元部分が長穴に嵌っていれば、係合ピンが変形しにくい。

　本発明において、前記係合ピンは、前記リンク部材の側に形成されており、前記リンク部材において前記係合ピンを保持する本体部分と前記係合ピンとは別体であって、前記リンク部材には、前記係合ピンの取り付け穴が複数個所に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、クラッチ部材が往復揺動する範囲に適した位置に係合ピンを容易に設けることができる。

　本発明において、前記クランク部材は、一方端側のみが支持された軸によって支持され、前記リンク部材は、両端側が支持された軸によって支持されていることが好ましい。クランク部材とリンク部材との間では軸線方向の相対移動が起こらないので、クランク部材には、軸線方向に加わる力が小さい。このため、クランク部材ついては、一方端側のみが支持された軸によって支持された構成でも、倒れ等が発生しにくい。これに対して、リンク部材とクラッチ部材とは軸線方向の相対移動が起こるので、リンク部材には、軸線方向にも力が加わる。この場合でも、リンク部材については、両端が支持された軸によって支持されているため、倒れ等が発生しにくい。

　本発明において、前記クランク部材と前記リンク部材とは、前記クラッチ部材側から突出する係合ピン、および前記リンク部材側に形成されて前記係合ピンが嵌った長穴を介して接続されており、前記リンク部材の揺動中心から前記係合ピンまでの長さ、および前記リンク部材の揺動中心から前記クランクピンまでの長さは、前記クランク部材の回転中心から前記クランクピンまでの長さより長いことが好ましい。かかる構成によれば、リンク部材の揺動中心が、クラッチ部材やクランク部材から離間しているため、リンク部材を支持する軸を両端で支持するスペースを容易に確保することができる。

　本発明において、前記クランク部材には、該クランク部材の角度位置を検出するスイッチの検出部が構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、スイッチの構成を簡素化することができる。

　本発明において、前記クラッチ用モータ、前記第２回転体、前記クラッチ部材および前記クランク機構がケース内に収容されていることが好ましい。かかる構成によれば、洗濯機用クラッチ装置を洗濯機に搭載するのが容易である。

　この場合、前記ガイド機構は、前記ケースに形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、部材の追加等を行わなくても、ガイド機構を構成することができる。

　本発明に係る洗濯機用クラッチ装置を備えた洗濯機は、洗濯機用モータと、洗濯槽と、前記洗濯槽内に配置されたパルセータと、前記モータの回転駆動力を前記洗濯槽および前記パルセータに伝達する駆動力伝達機構とを有し、前記駆動力伝達機構は、前記洗濯機用モータから前記洗濯槽に至る駆動力伝達経路の途中に、前記洗濯機用クラッチ装置を備えている。かかる洗濯機によれば、洗濯機用クラッチ装置の状態を切り換えることにより、パルセータと洗濯槽を同時に回転させる動作と、洗濯槽を停止させてパルセータだけを回転させる動作とを切り換えることができる。

本発明を適用した洗濯機の概略構成を示す縦断面図である。本発明を適用した洗濯機に用いた駆動力伝達機構の主要部の分解斜視図である。本発明を適用したクラッチ装置を斜め上方からみた斜視図である。本発明を適用したクラッチ装置を斜め下方からみた斜視図である。本発明を適用したクラッチ装置のクラッチ部材駆動機構等を斜め下方からみた斜視図である。本発明を適用したクラッチ装置のクラッチ部材駆動機構等を下方からみた底面図である。本発明を適用したクラッチ装置のクラッチ部材駆動機構等を側方からみた側面図である。本発明を適用したクラッチ装置のクランク部材等が配置されている部分の説明図である。本発明を適用したクラッチ装置の輪列等が配置されている部分を下方からみた説明図である。本発明の別の実施形態に係るクラッチ装置のクランク機構等を下方からみた底面図である。本発明のさらに別の実施形態に係るクラッチ装置のクランク機構等を下方からみた底面図である。

　以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、「洗濯機用クラッチ装置」を単に「クラッチ装置」として説明する。

　（全体構成）
　図１は、本発明を適用した洗濯機の概略構成を示す縦断面図である。図１に示すように、洗濯機１は本体フレーム２を有している。本体フレーム２は上面に衣類などの洗濯物を出し入れするための開口部２ａを備えている。本体フレーム２は角筒型であり、その下面は開口している。本体フレーム２の内部には、有底筒状の洗濯槽３がその開口部３ａを上方に向けて収納されている。洗濯槽３は、不図示の緩衝部材を介して本体フレーム２に吊り下げられており、その軸線Ｌ回りに回転可能な状態とされている。洗濯槽３の内側の底部分にはパルセータ４が配置されている。

　洗濯槽３の下方には、洗濯機用モータ５が配置されている。洗濯機用モータ５の回転駆動力は駆動力伝達機構６を介して洗濯槽３およびパルセータ４に伝達される。駆動力伝達機構６は、洗濯機用モータ５から洗濯槽３に至る駆動力伝達経路の途中に、洗濯機用モータ５の回転駆動力の洗濯槽３への伝達を継断するクラッチ装置１０（洗濯機用クラッチ装置）を備えている。また、洗濯槽３の下方には洗濯槽３の回転を検出するための洗濯槽回転検出装置（図示せず）が配置されている。クラッチ装置１０は、支持プレート９を介して本体フレーム２に支持されている。なお、支持プレート９は、カップ状であるが、図１、および後述する図２では、底板部のみを図示してある。

　本体フレーム２の開口部２ａを介して衣類が洗濯槽３内に投入された状態で洗濯機１が動作すると、不図示の給水管を介して洗濯槽３内に洗濯水が供給される。その後に、洗濯機用モータ５が駆動され、これによりパルセータ４が回転して洗濯槽３内の衣類の洗濯が行われる。衣類を洗濯する洗濯動作中は、クラッチ装置１０は、洗濯機用モータ５の回転駆動力の洗濯槽３への伝達を切断する切断状態になっている。従って、洗濯槽３は停止している。

　洗濯動作が終了して洗濯水が洗濯槽３から排出されると、衣類を脱水する脱水動作が行われる。脱水動作では、クラッチ装置１０は洗濯機用モータ５の回転駆動力を洗濯槽３へ伝達する接続状態とされ、この状態で洗濯機用モータ５が駆動される。この結果、パルセータ４および洗濯槽３が一体に回転するので、洗濯槽３内の衣類も洗濯槽３およびパルセータ４と共に回転する。従って、遠心力により衣類が脱水される。

　（駆動力伝達機構）
　図２は、本発明を適用した洗濯機１に用いた駆動力伝達機構６の主要部の分解斜視図である。図１および図２に示すように、駆動力伝達機構６は、洗濯機用モータ５の出力軸１１の回転駆動力が無端ベルト１２を介して伝達される第１回転体１３と、第１回転体１３に同軸に取り付けられた回転軸１７と、洗濯槽３の下端部分に同軸に連結されている連結部材１５と、連結部材１５に連結された第２回転体２０とを備えている。第１回転体１３は円盤形状をしており、洗濯槽３の下方において洗濯槽３と同軸に配置されている。第１回転体１３の円形外周面は無端ベルト１２が取り付けられる取り付け面１３ａとなっている。

　図２に示すように、第１回転体１３は上端面に歯部１３ｂを備えている。歯部１３ｂは等角度間隔で径方向に延びる複数の突条から形成されている。回転軸１７は、下端部分が第１回転体１３に連結され、上端部分が洗濯槽３の底部を貫通してパルセータ４に連結されている。従って、洗濯機用モータ５の回転駆動力は、無端ベルト１２、第１回転体１３、回転軸１７を介してパルセータ４に伝達される。すなわち、洗濯機用モータ５とパルセータ４の間には、無端ベルト１２、第１回転体１３および回転軸１７を備える駆動力伝達経路が形成されている。

　回転軸１７は、筒状部材１６の内側に配置される。筒状部材１６と回転軸１７とは連結されておらず、筒状部材１６は回転軸１７に対して相対回転可能な状態にある。筒状部材１６の外周側は連結部材１５に連結されており、筒状部材１６と連結部材１５は一体に回転する。連結部材１５は、軸線Ｌ方向の上から下に向かって、洗濯槽３に連結される大径フランジ部１８と、大径フランジ部１８よりも小径の小径筒部１９とを備えている。小径筒部１９の内側に筒状部材１６が挿入されており、筒状部材１６は、連結部材１５と共回りするように小径筒部１９に連結されている。小径筒部１９の下側部分の外周側には、第２回転体２０が同軸に連結されている。

　第２回転体２０の内周面には複数の縦溝２６ａが形成されている一方、小径筒部１９の外周面には、縦溝２６ａとセレーション２６を構成する複数の突条２６ｂが形成されている。従って、第２回転体２０は、セレーション２６によって、連結部材１５に対して軸線Ｌ方向に相対移動可能な状態、かつ、連結部材１５と一体に回転可能な状態で連結される。

　支持プレート９は、クラッチ装置１０を洗濯槽３の下方の所定の位置に支持するための部材であり、洗濯槽３とともに不図示の緩衝部材を介して本体フレーム２から吊り下げられている。支持プレート９には、クラッチ装置１０の上側部分を被う上ケース３２が下側から取り付けられ、クラッチ装置１０は上ケース３２が支持プレート９に固定されることにより支持プレート９に支持される。

　支持プレート９は、中心部分が連結部材１５の小径筒部１９を軸線Ｌ方向に貫通させる貫通穴９ａとなっている環状突出部９ｂを備えている。環状突出部９ｂは、ケース３０に設けられた開口部３０ａを貫通して下方に突出しており、その下端部分は第２回転体２０の内側に挿入される。また、環状突出部９ｂの下端面と第２回転体２０との間には圧縮コイルバネからなる付勢部材８が挿入され、この付勢部材８は、第２回転体２０を下方（第１回転体１３に向かう方向）に付勢する。さらに、支持プレート９において環状突出部９ｂの上面側は環状の凹部９ｃとなっており、凹部９ｃ内には、連結部材１５を介して洗濯槽３を回転可能に下方から支持する環状のベアリング（図示せず）が配置される。

　（クラッチ装置１０の構成）
　図３は、本発明を適用したクラッチ装置１０を斜め上方からみた斜視図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、クラッチ装置１０全体の斜視図、および分解斜視図である。図４は、本発明を適用したクラッチ装置１０を斜め下方からみた斜視図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、クラッチ装置１０全体の斜視図、および分解斜視図である。

　図３および図４に示すように、クラッチ装置１０は、第１回転体１３に係合可能な第２回転体２０と、第２回転体を変位させるためのクラッチ部材４０と、第２回転体２０と第１回転体１３とを機構的に接続させる接続位置、および第２回転体２０と第１回転体１３との機構的な接続を解除する切断位置の間でクラッチ部材４０を往復移動させるクラッチ部材駆動機構７とを有している。また、クラッチ装置１０は、図１および図２に示す付勢部材８を備えており、付勢部材８は、第２回転体２０を介してクラッチ部材４０を下方に付勢する。本形態において、クラッチ部材４０は、円環部４１と、円環部４１の周方向の１個所から径方向外側に突出した係合板部４２とを有しており、クラッチ部材駆動機構７は、円環部４１の中心を通る軸線Ｌ周りにクラッチ部材４０を往復揺動させる。

　クラッチ装置１０は、第２回転体２０、クラッチ部材４０等を収容したケース３０を有しており、ケース３０は、第２回転体２０、クラッチ部材４０およびクラッチ部材駆動機構７等を下方から覆う下ケース３１と、第２回転体２０、クラッチ部材４０およびクラッチ部材駆動機構７等を上方から覆う上ケース３２とを有している。

　下ケース３１は、円筒状の第１ケース部３１１と、第１ケース部３１１から径方向外側に突出した角筒状の第２カバー部３１２とを有している。上ケース３２は、下ケース３１の第１ケース部３１１と重なる円環状の第１カバー部３２１と、第１カバー部３２１から径方向外側に突出して、下ケース３１の第２カバー部３１２に重なる角筒状の第２カバー部３２２とを有している。下ケース３１と上ケース３２とは、上ケース３２の側面に形成された係合突起３２３に下ケース３１から上方に突出するフック３１３が係合し、連結されている。

　この状態で、第１ケース部３１１と第１カバー部３２１との間に第２回転体２０およびクラッチ部材４０の円環部４１が軸線Ｌ周りに回転可能に配置され、第２カバー部３１２と第２カバー部３２２との間には、クラッチ部材駆動機構７に用いたクラッチ用モータ７９等が収容される。

　本形態において、下ケース３１の第１ケース部３１１は、円環状の底板部３１４と、底板部３１４の外周縁から上方に突出した円筒状の第１胴部３１５と、第１胴部３１５に上側で繋がる円筒状の第２胴部３１７とを有している。第２胴部３１７は、第１胴部３１５より大径である。このため、第１ケース部３１１の内周面には、第１胴部３１５と第２胴部３１７との間で上方に向いた環状の段部３１６が形成されている。

　（第２回転体２０の構成）
　第２回転体２０は、円筒状の第１胴部２１と、第１胴部２１の上端部で拡径する円環状のフランジ部２３と、第１胴部２１から下方に突出する円筒状の第２胴部２２とを有しており、第１胴部２１の内周面に、セレーション２６を構成する複数の縦溝２６ａが形成されている。フランジ部２３は、第１胴部２１より大径であることから、第２回転体２０の外周面には、フランジ部２３と第１胴部２１との間で下方に向いた環状の第１段部２４が形成されている。かかる第１段部２４は、下ケース３１の円環状の底板部３１４に対してクラッチ部材４０の円環部４１を介して上方で重なる。また、第２胴部２２は、第１胴部２１より小径であることから、第２回転体２０の外周面には、第２胴部２２と第１胴部２１との間で下方に向いた環状の第２段部２５が形成されている。

　第２胴部２２の下端部は、下ケース３１の底板部３１４に形成されている穴３１４ａを介して下方（第１回転体１３が位置する側）に露出している。また、第２胴部２２の下面には、等角度間隔で径方向に延びる複数の突条からなる歯部２２ａが形成されており、歯部２２ａは、第２回転体２０が下方に移動した際、第１回転体１３の歯部１３ｂと係合可能である。

　従って、第２回転体２０が軸線Ｌ方向の下方に移動して、歯部２２ａと第１回転体１３の歯部１３ｂが係合すると、第２回転体２０は第１回転体１３と同軸状態で一体に回転する。この結果、図１に示す洗濯機用モータ５の回転駆動力は、無端ベルト１２、第１回転体１３、第２回転体２０、連結部材１５を介して洗濯槽３に伝達される。すなわち、洗濯機用モータ５と洗濯槽３の間には、無端ベルト１２、第１回転体１３、第２回転体２０、連結部材１５を備える駆動力伝達経路が設けられている。

　（クラッチ部材４０、およびガイド機構の構成）
　図５は、本発明を適用したクラッチ装置１０のクラッチ部材駆動機構７等を斜め下方からみた斜視図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、クラッチ部材駆動機構７全体の斜視図、および分解斜視図である。図６は、本発明を適用したクラッチ装置１０のクラッチ部材駆動機構７等を下方からみた底面図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、クラッチ装置１０が切断状態にあるときの底面図、およびクラッチ装置１０が接続状態にあるときの底面図である。図７は、本発明を適用したクラッチ装置１０のクラッチ部材駆動機構７等を側方からみた側面図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、クラッチ装置１０が切断状態にあるときの側面図、およびクラッチ装置１０が接続状態にあるときの側面図である。

　図３、図４、図５、図６および図７に示すように、クラッチ部材４０は、下ケース３１と第２回転体２０との間に配置されている。クラッチ部材４０は、円環部４１と、円環部４１の周方向の１個所から径方向外側に突出した係合板部４２とを有しており、係合板部４２には、径方向に延在する長穴４３が形成されている。円環部４１は、下ケース３１の環状の底板部３１４、および第２回転体２０の環状の第１段部２４とサイズが等しく、第２回転体２０の第１段部２４は、クラッチ部材４０の円環部４１を介して下ケース３１の第１ケース部３１１の底板部３１４に重なっている。

　円環部４１の上面４１ａは、凹凸のない平坦面になっている一方、第２回転体２０の第１段部２４も凹凸のない平坦面になっている。従って、円環部４１の上面４１ａと第２回転体２０の第１段部２４とは面接触した状態で重なっている。

　図７に示すように、円環部４１の下面４１ｂと、下ケース３１の底板部３１４との間には、クラッチ部材４０が円環部４１の中心を通る軸線Ｌ周りに回転した際、クラッチ部材４０を後述する接続位置と切断位置とに移動させるガイド機構５０が構成されている。本形態では、クラッチ部材４０が円環部４１の中心を通る軸線Ｌ周りに回転した際、クラッチ部材４０を軸線Ｌ方向に移動させて切断位置（図７（ａ）に示す位置）と接続位置（図７（ｂ）に示す位置）とに移動させる。このため、円環部４１の下面４１ｂと、下ケース３１の環状の底板部３１４との間に形成されたガイド機構５０は、カム機構５１を備えている。

　図３、図４、図５、図６および図７に示すように、カム機構５１は、クラッチ部材４０の円環部４１の下面４１ｂにおいて、軸線Ｌ周りの一方側Ｌ１に斜面５６ａを向けて下方に突出する第１凸部５６を有しており、第１凸部５６は、斜面５６ａに対して軸線Ｌ周りの他方側Ｌ２に隣り合う部分に、軸線Ｌに直交する平坦からなる下端面５６ｂ（摺動部）を有している。本形態において、第１凸部５６は、周方向の３個所に形成されており、下面４１ｂにおいて、第１凸部５６が形成されていない部分は、軸線Ｌに直交する平坦面になっている。

　また、カム機構５１は、下ケース３１の底板部３１４の上面において、軸線周りの他方側Ｌ２に斜面５７ａ（第１カム面）を向けて上方に突出する第２凸部５７を有しており、第２凸部５７は、斜面５７ａに対して軸線Ｌ周りの一方側Ｌ１に隣り合う部分に、軸線Ｌに直交する平坦面からなる上端面５７ｂ（第２カム面）を有している。本形態において、第２凸部５７は、周方向の３個所に形成されており、底板部３１４の上面において、第２凸部５７が形成されていない面は、軸線Ｌに直交する平坦面（第３カム面）になっている。

　（クラッチ部材駆動機構７、およびクラッチ装置１０の動作）
　図８は、本発明を適用したクラッチ装置１０のクランク部材７１等が配置されている部分の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、クランク部材７１等が配置されている部分を斜め下方からみた斜視図、およびクランク部材７１を外した状態を斜め下方からみた斜視図である。

　図５に示すように、クラッチ部材駆動機構７は、駆動源としてのクラッチ用モータ７９を有している。クラッチ用モータ７９は同期モータであり、一方方向のみに回転する。また、クラッチ部材駆動機構７はクランク機構７０を有しており、クランク機構７０は、クラッチ用モータ７９によって一方方向に回転駆動されるクランク部材７１と、クランク部材７１の回転に連動して往復揺動して、クラッチ部材４０を往復揺動させるリンク部材７２とを有している。また、クラッチ部材駆動機構７は、クラッチ用モータ７９の回転をクランク部材７１に伝達する輪列９０を有している。

　クランク部材７１は、輪列９０を介してクラッチ用モータ７９により、軸線Ｌと平行な軸線Ｌ１１周りの一方方向Ｌ１２に回転駆動される回転部材であり、クランク部材７１は、軸線Ｌ１１から離間した位置で軸線Ｌ１１に平行に突出した偏芯ピンからなるクランクピン７１１を有している。

　より具体的には図８に示すように、クランク部材７１は、出力歯車９９に連結される円筒部７１６と、円筒部７１６の下端部で拡径する円板部７１７とを備えており、円板部７１７にクランクピン７１１が形成されている。ここで、円筒部７１６には、出力歯車９９が嵌る係合穴（図示せず）が形成されており、ねじ７１９によって出力歯車９９に連結されている。本形態では、円筒部７１６の外周面には周方向の１個所に凹部７１８が形成されており、かかる凹部７１８は、後述するスイッチ８０において、クランク部材７１の角度位置を検出する際の検出部８９を構成している。

　再び図５において、リンク部材７２は、クランクピン７１１からクラッチ部材４０の長穴４３と重なる位置まで延在したアーム部材であり、長手方向の略中間位置には、軸穴７２１が形成された筒部７２２が形成されている。かかる軸穴７２１には、上ケース３２に形成された支軸３２８（図４（ｂ）参照）が嵌る。支軸３２８は、軸線Ｌと平行に延在しており、下端部は、下ケース３１に形成された穴３１８（図３（ｂ）参照）に嵌っている。このため、リンク部材７２は、両端がケース３０に支持され支軸３２８によって支持されている。

　リンク部材７２において、一方端側７２ａには、一方端側７２ａから筒部７２２に向けて延在する長穴７２５が形成されており、長穴７２５にはクランクピン７１１が嵌っている。また、リンク部材７２の他方端側７２ｂには下方に突出した係合ピン７２７が形成されており、係合ピン７２７は、クラッチ部材４０の長穴４３に嵌っている。

　このように構成したクラッチ装置１０において、クランク部材７１が軸線Ｌ１１周りに１回転した際、リンク部材７２は、支軸３２８を中心に往復揺動し、その結果、クラッチ部材４０は、軸線Ｌ周りに往復揺動する。

　それ故、クラッチ部材４０が、図６（ａ）に示すように、軸線Ｌ周りの一方側Ｌ１に回転すると、図７（ａ）に示すように、クラッチ部材４０の第１凸部５６が下ケース３１の底板部３１４に形成されていた第２凸部５７の斜面５７ａを乗り上げ、第１凸部５６が第２凸部５７の上端面５７ｂに重なる。その結果、クラッチ部材４０は、図１に示す付勢部材８の付勢力Ｆ８に抗して、第２回転体２０を上方に押し上げる。このため、第２回転体２０の歯部２２ａと第１回転体１３の歯部１３ｂとの係合が解除されるため、第２回転体２０と第１回転体１３との機構的な接続が解除される。従って、第１回転体１３が回転しても第２回転体２０は回転しないので、図１に示すパルセータ４は回転するが、洗濯槽３は回転しない。

　この状態から、クラッチ部材４０が、図６（ｂ）に示すように、軸線Ｌ周りの他方側Ｌ２に回転すると、第１凸部５６が下ケース３１の底板部３１４に形成されていた第２凸部５７の斜面５７ａを下りる。その結果、クラッチ部材４０および第２回転体２０は、図１に示す付勢部材８の付勢力Ｆ８によって下方に移動する。このため、歯部２２ａと第１回転体１３の歯部１３ｂとが係合するため、第２回転体２０と第１回転体１３とが機構的に接続される。従って、第１回転体１３が回転すると、第２回転体２０も回転するので、図１に示すパルセータ４および洗濯槽３の双方が回転する。

　このようなクラッチ動作において、図６（ａ）に示すように、クラッチ部材４０が付勢部材８の付勢力Ｆ８に抗する方向に変位する際、係合ピン７２７は、長穴４３に嵌っている部分が先端側７２７ｂから根元側７２７ａに向けて移動する。これに対して、図６（ｂ）に示すように、クラッチ部材４０が付勢部材８による付勢方向に変位する際、係合ピン７２７は、長穴４３に嵌っている部分が根元側７２７ａから先端側７２７ｂに向けて移動する。

　（輪列９０およびスイッチ８０等の構成）
　図９は、本発明を適用したクラッチ装置１０の輪列９０等が配置されている部分を下方からみた説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、輪列９０に重なる部分に配置されたスイッチ８０の説明図、および輪列９０の説明図である。

　図３および図４に示すように、下ケース３１の第２カバー部３１２と上ケース３２の第２カバー部３２２との間には中板３３が配置されており、中板３３と上ケース３２の第２カバー部３２２との間にクラッチ用モータ７９等が配置されている。

　また、図８および図９（ａ）に示すように、中板３３の下方側（中板３３と下ケース３１の第２カバー部３１２との間）には、帯状に延在する金属板からなるスイッチ片８１、８２、８３、８４を備えたスイッチ８０が構成されている。また、スイッチ片８１、８２、８３、８４の基端側には、端子８６、８７、８８が設けられている。

　スイッチ片８１、８２、８３、８４のうち、スイッチ片８１、８２は固定であり、スイッチ片８３、８４は、先端側で屈曲する当接部８３１、８４１がクランク部材７１の円筒部７１６の外周面に弾性をもって当接している。このため、クランク部材７１の円筒部７１６の外周面のうち、凹部７１８以外の個所に当接部８３１、８４１が当接している期間中、スイッチ片８１とスイッチ片８３とが接触し、スイッチ片８２とスイッチ片８４とが接触する。そして、クランク部材７１が回転して、当接部８３１が凹部７１８に入り込むと、スイッチ片８１とスイッチ片８３とが離間する。また、クランク部材７１が回転して、当接部８４１が凹部７１８に入り込むと、スイッチ片８２とスイッチ片８４とが離間する。従って、スイッチ８０によれば、クランク部材７１の角度位置が検出される。その際、凹部７１８はスイッチ８０の検出部８９として利用される。本形態では、スイッチ８０での検出結果に基づいて、クラッチ用モータ７９に対する制御等が行われる。

　図８および図９（ｂ）に示すように、中板３３の上方側（中板３３と上ケース３２の第２カバー部３２２との間）には、クラッチ用モータ７９が配置されており、クラッチ用モータ７９においてコイル（図示せず）が巻回された樹脂製のボビン７８と中板３３との間に輪列９０が配置されている。本形態において、輪列９０は、１番車９１、２番車９２、３番車９３および４番車９４を備えており、４番車９４の小径歯車９４２に出力歯車９９が噛合している。かかる輪列９０は減速輪列として構成されている。より具体的には、１番車９１は、モータピニオン７９０に噛合する大径歯車９１１と、大径歯車９１１と同軸に形成された小径歯車９１２とを有している。２番車９２は、１番車９１の小径歯車９１
２に噛合する大径歯車９２１と、大径歯車９２１と同軸に形成された小径歯車（図示せず）とを有している。３番車９３は、２番車９２の小径歯車に噛合する大径歯車９３１と、大径歯車９３１と同軸に形成された小径歯車（図示せず）とを有している。４番車９４は、３番車９３の小径歯車に噛合する大径歯車９４１と、大径歯車９４１と同軸に形成された小径歯車９４２とを有している。出力歯車９９は、４番車９４の小径歯車９４２に噛合する歯車９９１と、歯車９９１と同軸に形成された凸部９９５とを有しており、凸部９９５は、中板３３に形成された穴３３０を介して下方に突出し、クランク部材７１と連結されている。

　ここで、１番車９１、２番車９２、３番車９３および４番車９４は、ボビン７８と中板３３とによって両端が支持された支軸（図示せず）に支持されている。これに対して、出力歯車９９は、ボビン７８によって一方端が支持された支軸３３９に支持されている。このため、クランク部材７１は、ボビン７８によって一方端が支持された支軸３３９に支持された状態にある。

　（本形態の主な効果）
　以上説明したように、本形態のクラッチ装置１０において、クラッチ部材駆動機構７にクランク機構７０が用いられており、クラッチ用モータ７９が一方方向に回転すると、クランク部材７１が一方方向に回転し、かかる回転に連動して、リンク部材７２が往復揺動し、クラッチ部材４０を接続位置と切断位置との間で往復移動させる。このため、クラッチ用モータ７９の一方方向の回転によって回転駆動力の伝達を継断することができるため、クラッチ用モータ７９としては一方方向に回転するものを用いることができる。また、クラッチ用モータ７９の回転が出力されるクランク部材７１と、クラッチ部材４０との間にリンク部材７２が介在しているため、クランク部材７１を大径化しなくても、クラッチ部材４０を広い角度範囲にわたって往復移動させることができる。また、クラッチ部材４０をさらに広い角度範囲にわたって往復移動させる必要がある場合でも、リンク部材７２の構成を変更すればよい。それ故、クラッチ部材４０を広い角度範囲にわたって往復揺動させる等の要求に容易に対応することができる。

　また、クラッチ部材４０は、リンク部材７２に連動してリンク部材７２の揺動中心軸線と平行な軸線Ｌ１１周りに往復揺動し、ガイド機構５０は、クラッチ部材４０が往復揺動した際にクラッチ部材４０の揺動中心軸線（軸線Ｌ）が延在する方向にクラッチ部材４０を移動させるカム面（第２凸部５７）を有している。このため、簡素な構成で、クラッチ部材４０の軸線Ｌが延在する方向にクラッチ部材４０を移動させて、回転駆動力の伝達を継断することができる。また、クラッチ部材４０に対するガイド機構５０（カム機構５１）は、ケース３０を利用して形成されているため、部材の追加等を行わなくても、ガイド機構５０を構成することができる。

　また、クラッチ部材４０が付勢部材８の付勢力に抗する方向に変位する際、リンク部材７２の係合ピン７２７は、クラッチ部材４０の長穴４３に嵌っている部分が先端側７２７ｂから根元側７２７ａに向けて移動する。このため、クラッチ部材４０が付勢部材８の付勢力に抗する方向に変位する際、係合ピン７２７に大きな負荷が加わるが、係合ピン７２７が変形しにくい。

　また、クランク部材７１は、一方端側のみが支持された支軸３３９（図９参照）によって支持され、リンク部材７２は、両端側が支持された支軸３２８によって支持されている。クランク部材７１とリンク部材７２との間では軸線方向の相対移動が起こらないので、クランク部材７１には、軸線方向に加わる力が小さい。このため、クランク部材７１については、一方端側のみが支持された支軸３３９によって支持された構成でも、倒れ等が発生しにくい。これに対して、リンク部材７２とクラッチ部材４０とは軸線方向の相対移動が起こるので、リンク部材７２には、軸線方向にも力が加わる。この場合でも、リンク部材７２については、両端が支持された支軸３２８によって支持されているため、倒れ等が発生しにくい。

　また、リンク部材７２の揺動中心（支軸３２８および軸穴７２１）から係合ピン７２７までの長さ、およびリンク部材７２の揺動中心からクランクピン７１１までの長さは、クランク部材７１の回転中心（支軸３３９）からクランクピン７１１までの長さより長い。このため、リンク部材７２の揺動中心が、クラッチ部材４０やクランク部材７１から離間しているため、リンク部材７２を支持する支軸３２８を両端で支持するスペースを容易に確保することができる。

　また、クランク部材７１には、クランク部材７１の角度位置を検出するスイッチ８０の検出部８９（凹部７１８）が構成されているため、スイッチ８０の構成を簡素化することができる。

　また、クラッチ用モータ７９、第２回転体２０、クラッチ部材４０およびクランク機構７０等がケース３０内に収容されているため、クラッチ装置１０を洗濯機１に搭載するのが容易である。

　［別の実施の形態］
　図１１は、本発明の別の実施形態に係るクラッチ装置１０のクランク機構７０等を下方からみた底面図である。なお、本形態の基本的な構成は、図１～図９を参照して説明した実施の形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

　上記実施の形態では、リンク部材７２において係合ピン７２７の位置が固定されていたが、本形態では、図１０に示すように、リンク部材７２において係合ピン７２７を保持する本体部分７２０と係合ピン７２７とは別体であって、本体部分７２０には、係合ピン７２７の取り付け穴７２８が複数個所に形成されている。かかる構成によれば、複数の取り付け穴７２８のうち、クラッチ部材４０が往復揺動する範囲に適した位置に設けられている取り付け穴７２８に係合ピン７２７を設けることができる。従って、リンク部材７２全体を交換しなくても、クラッチ部材４０の揺動範囲に適した位置にリンク部材７２を設けることができる。

　［さらに別の実施の形態］
　図１１は、本発明のさらに別の実施形態に係るクラッチ装置１０のクランク機構７０等を下方からみた底面図である。なお、本形態の基本的な構成は、図１～図９を参照して説明した実施の形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

　上記実施の形態では、クランク機構７０に１つのリンク部材７２が用いられていたが、リンク部材は複数であってもよい。例えば、図１１に示すように、２つのリンク部材７２、７３が用いられている。かかるリンク部材７２、７３のうち、リンク部材７３は、長さ方向の中間位置に揺動支点７３０が設けられており、クランク部材７１のクランクピン７１１は、リンク部材７３の一方端に形成された穴７３５に回転可能に嵌っている。また、リンク部材７３の他方端には係合ピン７３７が設けられ、かかる係合ピン７３７が、リンク部材７２の長穴７２５に嵌っている。かかる構成でも、クランク部材７１が一方方向に回転すれば、リンク部材７２、７３が往復揺動するので、クラッチ部材４０を往復揺動させることができる。

　［他の実施の形態］
　上記実施の形態では、例えば、リンク部材７２に設けた係合ピン７２７がクラッチ部材４０の長穴４３に嵌った構成であったが、クラッチ部材４０に設けた係合ピンがリンク部材７２に設けた長穴に嵌った構造等を採用してもよい。

　また、上記実施の形態では、クラッチ部材駆動機構７がクラッチ部材４０を往復揺動させる構成であったが、クラッチ部材駆動機構７がクラッチ部材４０を直線的に往復移動させる構成であってもよい。

１・・洗濯機、３・・洗濯槽、４・・パルセータ、５・・洗濯機用モータ、８・・付勢部材、６・・駆動力伝達機構、７・・クラッチ部材駆動機構、１０・・クラッチ装置（洗濯機用クラッチ装置）、１３・・第１回転体、１５・・連結部材、１６・・筒状部材、１７・・回転軸、２０・・第２回転体、３０・・ケース、３１・・下ケース、３２・・上ケース、３３・・中板、３７・・クラッチ用モータ、４０・・クラッチ部材、５０・・ガイド機構、５１・・カム機構、５６・・第１凸部、５７・・第２凸部（カム面）、７０・・クランク機構、７１・・クランク部材、７２・・リンク部材、７９・・クラッチ用モータ、８０・・スイッチ、８１～８４・・スイッチ片、８９・・検出部、９０・・輪列、９９・・出力歯車、３３９、３２８・・支軸、７１１・・クランクピン、７２０・・本体部分、７２７・・係合ピン、７２８・・取り付け穴

Claims

　洗濯槽への回転駆動力の伝達を継断する洗濯機用クラッチ装置において、
　第１回転体に係合可能な第２回転体と、
　前記第２回転体を変位させるためのクラッチ部材と、
　前記第２回転体と前記第１回転体とを機構的に接続させる接続位置、および前記第２回転体と前記第１回転体との機構的な接続を解除する切断位置の間で前記クラッチ部材を移動させるクラッチ部材駆動機構と、
　を有し、
　前記クラッチ部材駆動機構は、
　一方方向に回転するクラッチ用モータと、
　該クラッチ用モータによって一方方向に回転駆動されるクランク部材、および該クランク部材の回転に連動して往復揺動し、前記クラッチ部材を往復移動させるリンク部材を備えたクランク機構と、
　前記クラッチ部材が往復移動する際にガイドするガイド機構と、
を有することを特徴とする洗濯機用クラッチ装置。
　前記クラッチ部材は、前記リンク部材に連動して前記リンク部材の揺動中心軸線と平行な軸線周りに往復揺動し、
　前記ガイド機構は、前記クラッチ部材が往復揺動した際に当該クラッチ部材の揺動中心軸線が延在する方向に当該クラッチ部材を移動させるカム面を備え、
　前記クラッチ部材は、付勢部材によって、前記カム面に向けて付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記クラッチ部材と前記リンク部材とは、前記クラッチ部材および前記リンク部材の一方側から突出する係合ピン、および他方側に形成されて前記係合ピンが嵌った長穴を介して接続されていることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記クラッチ部材が前記付勢部材の付勢力に抗する方向に変位する際、前記係合ピンは、前記長穴に嵌っている部分が先端側から根元側に向けて移動し、前記クラッチ部材が前記付勢部材による付勢方向に変位する際、前記係合ピンは、前記長穴に嵌っている部分が根元側から先端側に向けて移動することを特徴とする請求項３に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記係合ピンは、前記リンク部材の側に形成されており、
　前記リンク部材において前記係合ピンを保持する本体部分と前記係合ピンとは別体であって、前記リンク部材には、前記係合ピンの取り付け穴が複数個所に形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記クランク部材は、一方端側のみが支持された軸によって支持され、
　前記リンク部材は、両端側が支持された軸によって支持されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記クランク部材と前記リンク部材とは、前記クラッチ部材側から突出する係合ピン、および前記リンク部材側に形成されて前記係合ピンが嵌った長穴を介して接続されており、
　前記リンク部材の揺動中心から前記係合ピンまでの長さ、および前記リンク部材の揺動中心から前記クランクピンまでの長さは、前記クランク部材の回転中心から前記クランクピンまでの長さより長いことを特徴とする請求項６に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記クランク部材には、該クランク部材の角度位置を検出するスイッチの検出部が構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記クラッチ用モータ、前記第２回転体、前記クラッチ部材、前記クランク機構がケース内に収容されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　前記ガイド機構は、前記ケースに形成されていることを特徴とする請求項９に記載の洗濯機用クラッチ装置。
　請求項１乃至１０の何れか一項に記載の洗濯機用クラッチ装置を備えた洗濯機であって、洗濯機用モータと、洗濯槽と、前記洗濯槽内に配置されたパルセータと、前記洗濯機用モータの回転駆動力を前記洗濯槽および前記パルセータに伝達する駆動力伝達機構とを有し、
　前記駆動力伝達機構は、前記洗濯機用モータから前記洗濯槽に至る駆動力伝達経路の途中に、前記洗濯機用クラッチ装置を備えていることを特徴とする洗濯機。