(57)【要約】【課題】洗濯軸に連結され洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを昇降させて洗濯及び脱水時位置に送るクラッチモータと、クラッチモータの駆動時に連動して昇降し洗濯時に洗濯軸へ且つ脱水時に洗濯軸及び脱水軸へ動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法に関する。【解決手段】本発明の制御方法は、洗濯給水後にクラッチモータをオンさせ、カップリングを洗濯モード位置に上昇させる前にカップリングの拘束解除のためにＢＬＤＣモータを左右に反転させ、カップリングと噛み合う脱水軸と、インナーコネクタとのすれ違いによってカップリングのセレーションが脱水軸のセレーション及び、インナーコネクタのセレーションから互いに反対方向に作用する面圧を受け、それによりクラッチモータの駆動時にカップリングの上昇が拘束される現象を防止する。【選択図】図２１
2006212457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、前記クラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸へのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及びその外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、
洗濯のための給水完了後にクラッチモータをオンさせ、カップリングを洗濯モードの位置に上昇させる段階を行う前、前記カップリングの拘束解除のためにＢＬＤＣモータを左・右に反転させる段階を行い、前記カップリングと噛み合う脱水軸と、インナーコネクタとのすれ違いによって前記カップリングの内周面のセレーションが脱水軸の下段部のセレーション及び、インナーコネクタの上端部のセレーションから互いに反対方向に作用する面圧を受けることにより、クラッチモータの駆動時にカップリングの上昇が拘束される現象を防止するようにしたことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
【請求項２】
前記クラッチモータの駆動によって洗濯モードに切り換えられた後、本洗濯実行の直前にＢＬＤＣモータを一定の時間の間に短時間の周期で左右に反転させる段階が更に行われることを特徴とする請求項１記載の全自動洗濯機の制御方法。
【請求項３】
洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとで構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、クラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングと、前記クラッチモータによってカップリングが上昇して、洗濯モードの実行時に前記カップリングの回転を防止するカップリングストッパーとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、
洗濯終了の後脱水モードへの切換のためにクラッチモータをオンさせ、カップリングを脱水モードの位置に下降させる段階を行う直前に、前記カップリングの拘束解除のためにＢＬＤＣモータを左右に反転させる段階を行い、前記カップリングと噛み合うカップリングストッパーとのすれ違いによって前記カップリングのギア歯と、前記カップリングストッパーのギア歯との間に互いに反対方向への面圧が作用することで、前記クラッチモータの駆動時にカップリングの下降が拘束される現象を防止するようにしたことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
【請求項４】
前記ＢＬＤＣモータは、左・右反転のための駆動時に洗濯時の回転角度より短い回転角度を有するように制御されることを特徴とする請求項３記載の全自動洗濯機の制御方法。
【請求項５】
クラッチモータの駆動によって脱水モードに切り換えられた後、本脱水実行の直前にカップリングと、インナーコネクタのセレーションとの間に歯合がより確実に行われ得るように、ＢＬＤＣモータを一定の時間の間に短時間の周期で左右に反転させる段階が更に行われることを特徴とする請求項３記載の全自動洗濯機の制御方法。
【請求項６】
洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して昇降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、
洗濯のための給水を行う第１段階と、前記給水実行後にクラッチモータのカムが初期点に位置したスイッチオフ状態でクラッチモータをオンにし、カムを回転させる第２段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第３段階と、カムの回転に伴うクラッチモータのスイッチオン状態への変換が設定時間内に行われたかを判断する第４段階と、前記第４段階での判断の結果、スイッチオン状態への変換が設定時間内に行われた場合、スイッチオンの直後からクラッチモータで発生するパルスの数をカウントする第５段階と、前記第５段階の実行によってカウントされたパルスの数が設定されたパルスの数に到達しているかを判断する第６段階と、その第６段階での判断の結果、パルス数が設定されたパルス数に到達した場合、クラッチモータをオフさせ、カムの位置を維持させる第７段階と、前記第４段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンされていない場合、クラッチモータをオフさせる第８段階と、前記第８段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第９段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行の回数をチェックする第１０段階と、その第１０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを駆動させる第２段階を行う第１１段階と、前記第１０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合にはエラーを表示し、洗濯機を停止させる第１２段階とを含むことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
【請求項７】
給水完了後にクラッチモータがオンされ、そのクラッチモータの内部のスイッチがオン状態に変換するのに所要する時間は、前記クラッチモータに印加される定格電圧の周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚの時に共用に適用され得るよう５秒以内に設定されることを特徴とする請求項６記載の全自動洗濯機の制御方法。
【請求項８】
洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して昇降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、
クラッチモータのカムが維持点に位置したスイッチオン状態でクラッチモータをオンさせ、カムを回転させる第１段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第２段階と、カム回転に伴うクラッチモータのスイッチオフ状態への変換が設定時間内に行われたかを判断する第３段階と、その第３段階での判断の結果、スイッチオフ状態への変換が設定時間内に行われた場合、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間を新たにカウントする第４段階と、前記第４段階の実行によりカウントされた駆動時間が設定された時間に到達しているかを判断する第５段階と、その第５段階での判断の結果、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間が設定された時間に到達した場合、クラッチモータをオフにし、カムの位置を初期点に維持させる第６段階と、前記第３段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第７段階と、その第７段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第８段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第９段階と、その第９段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを駆動させる第１段階を行う第１０段階と、前記第９段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合にはエラーを表示し、洗濯機を停止させる第１１段階とを含むことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
【請求項９】
脱水モードへの切換のためにクラッチモータをオンにし、前記クラッチモータの内部のスイッチがオン状態に変換するのに所要する時間は、前記クラッチモータに印加される定格電圧の周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚの時に共用に適用され得るよう７秒以内に設定されることを特徴とする請求項８記載の全自動洗濯機の制御方法。
【請求項１０】
洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、
電源スイッチをオンにする第１段階と、前記電源スイッチのオン時点でのクラッチモータの内部のスイッチのオン／オフの可否を検出する第２段階と、その第２段階での検出の結果、前記クラッチモータの内部のスイッチがオン状態である場合、前記クラッチモータをオンにし、カムを回転させる第３段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第４段階と、カム回転に伴うクラッチモータのスイッチオフ状態への変換が、設定された時間内に行われたかを判断する第５段階と、その第５段階での判断の結果、スイッチオフ状態への変換が設定時間内に行われた場合、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間を新たにカウントする第６段階と、その第６段階の実行によりカウントされた駆動時間が、設定された時間に到達しているかを判断する第７段階と、その第７段階での判断の結果、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間が設定された時間に到達した場合、クラッチモータをオフにし、カムの位置を初期点に維持させる第８段階と、前記第３段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第９段階と、その第９段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定の時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第１０段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第１１段階と、その第１１段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを回転させる第３段階を行う第１２段階と、前記第１１段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合には、エラーを表示し且つ洗濯機を停止させる第１３段階と、
前記第２段階での検出の結果、前記クラッチモータの内部のスイッチがオフ状態である場合、クラッチモータをオンさせ、カムを回転させる第１４段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第１５段階と、カムの回転に伴うクラッチモータのスイッチオン状態への変換が、設定された時間内に行われているかを判断する第１６段階と、その第１６段階での判断の結果、スイッチオン状態への変換が設定時間内に行われた場合、前記第３段階を実行させる第１７段階と、前記第１６段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第１８段階と、その第１８段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定の時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第１９段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第２０段階と、その第２０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを駆動させる第１４段階を行う第２１段階と、前記第２０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合にはエラーを表示し、且つ洗濯機を停止させる第２２段階とを含むことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
【請求項１１】
カム回転に伴うクラッチモータのスイッチオフ状態への変換が、設定された時間内に行われたかを判断する第５段階での設定時間は５秒であり、カム回転に伴うクラッチモータのスイッチオン状態への変換が設定された時間内に行われたかを判断する第１６段階での設定時間は７秒であることを特徴とする請求項１０記載の全自動洗濯機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全自動洗濯機に関し、特に、低速回転するパルセータにより洗濯機及び濯ぎを行い、高速回転する脱水槽により脱水を行う全自動洗濯において、新たな駆動メカニズム及び、これによる洗濯及び脱水制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、洗濯機は洗剤の柔化作用及び、洗濯翼の回転に伴う水流の摩擦作用及び、パルセータが洗濯物に加える衝撃作用などを用いて、衣服、寝具などに付いている各種の汚染物質を除去する製品として、センサーによって洗濯物の量や種類を感知して洗濯方法を自動に設定し、また、洗濯水の水位を洗濯物の量や種類に従って適切な水位まで給水した後、マイコンの制御を受けて洗濯を行う。
【０００３】
また、従来の全自動洗濯機の駆動方式は、駆動モータの回転動力を動力伝達用ベルト及び、プーリなどを介在させて洗濯軸に伝達するか、脱水軸に伝達してパルセータ又は脱水槽を回転させる方式と、ＢＬＤＣモータの速度制御によって洗濯兼用の脱水槽を洗濯及び脱水時にそれぞれ異なる速度で回転させる方式とがある。
【０００４】
一方、最近はＢＬＤＣモータを使用するものの、洗濯時にはパルセータを低速回転させ、洗濯を行い、脱水時にはパルセータ及び脱水槽を同時に高速回転させ、脱水を行うなど、洗濯及び脱水時の動力伝達経路が異なるように制御する構造が登場しており、かかる方式の構造例は、日本特開平１１−３４７２８９に記載されている。
【０００５】
しかしながら、日本特開平１１−３４７２８９に記載された方式は歯合クラッチ器具の作動がソレノイドにより行われるため、動作が不安定で駆動体の歯合時に騒音が激しいなどの問題があった。
【０００６】
【特許文献１】日本特開平１１−３４７２８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ステーターとロータとからなる駆動部によってパルセータ又は脱水槽に回転動力を伝達する時に、回転動力が騒音もなく安定的で且つ確実に単時間内に切換制御され得るようにした新たな形態の駆動メカニズムを備えた全自動洗濯機において、給水後、及び本洗濯の進行前、そして、洗濯終了時、及び本脱水の進行前など、それぞれの状況においてカップリングの挟みによる拘束が解除され得るようにした制御方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、ステーターとロータとからなる駆動部によってパルセータ又は脱水槽に回転動力を伝達する時に、回転動力が騒音もなく安定的で且つ確実に単時間内に切換制御され得るようにした駆動メカニズムを備えた全自動洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の第２実施形態によれば、洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、前記クラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸へのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及びその外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、洗濯のための給水完了後にクラッチモータをオンにし、カップリングを洗濯モードの位置に上昇させる段階を行う前に、前記カップリングの拘束解除のためにＢＬＤＣモータを左右に反転させる段階を行い、前記カップリングと噛み合う脱水軸と、インナーコネクタとのすれ違いによって前記カップリングの内周面のセレーションが脱水軸の下段部のセレーション及び、インナーコネクタの上端部のセレーションから互いに反対方向に作用する面圧を受けることにより、クラッチモータの駆動時にカップリングの上昇が拘束される現象が防止されるようにしたことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法が提供される。
【００１０】
一方、上記目的を達成するための本発明の第３実施形態によれば、洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸へのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及びその外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングと、前記クラッチモータによってカップリングが上昇して、洗濯モードの実行時に前記カップリングの回転を防止するカップリングストッパーとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、洗濯終了の後脱水モードへの切換のためにクラッチモータをオンにし、カップリングを脱水モードの位置に下降させる段階を行う直前に、前記カップリングの拘束解除のためにＢＬＤＣモータを左右に反転させる段階を行い、前記カップリングと噛み合うカップリングストッパーとのすれ違いによって前記カップリングのギア歯と、前記カップリングストッパーのギア歯との間に互いに反対方向への面圧が作用することで、前記クラッチモータの駆動時にカップリングの下降が拘束される現象を防止するようにしたことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法が提供される。
【００１１】
一方、上記目的を達成するための本発明の第４実施形態によれば、洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して昇降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、洗濯のための給水を行う第１段階と、前記給水実行後にクラッチモータのカムが初期点に位置したスイッチオフ状態でクラッチモータをオンにし、カムを回転させる第２段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第３段階と、カムの回転に伴うクラッチモータのスイッチオン状態への変換が設定時間内に行われたかを判断する第４段階と、前記第４段階での判断の結果、スイッチオン状態への変換が設定時間内に行われた場合、スイッチオンの直後からクラッチモータで発生するパルスの数をカウントする第５段階と、前記第５段階の実行によってカウントされたパルスの数が設定されたパルスの数に到達しているかを判断する第６段階と、その第６段階での判断の結果、パルス数が設定されたパルス数に到達した場合、クラッチモータをオフにし、カムの位置を維持させる第７段階と、前記第４段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第８段階と、前記第８段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定の時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第９段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第１０段階と、その第１０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを駆動させる第２段階を行う第１１段階と、前記第１０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合にはエラーを表示し、洗濯機を停止させる第１２段階とを含むことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法が提供される。
【００１２】
一方、上記目的を達成するための本発明の第５実施形態によれば、洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、クラッチモータのカムが維持点に位置したスイッチオン状態でクラッチモータをオンにし、カムを回転させる第１段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第２段階と、カム回転に伴うクラッチモータのスイッチオフ状態への変換が設定時間内に行われたかを判断する第３段階と、その第３段階での判断の結果、スイッチオフ状態への変換が設定時間内に行われた場合、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間を新たにカウントする第４段階と、前記第４段階の実行によりカウントされた駆動時間が設定された時間に到達しているかを判断する第５段階と、その第５段階での判断の結果、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間が設定された時間に到達した場合、クラッチモータをオフにし、カムの位置を初期点に維持させる第６段階と、前記第３段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第７段階と、その第７段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定の時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第８段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第９段階と、その第９段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンさせ、カムを駆動させる第１段階を行う第１０段階と、前記第９段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合にはエラーを表示し、洗濯機を停止させる第１１段階とを含むことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法が提供される。
【００１３】
一方、上記目的を達成するための本発明の第６実施形態によれば、洗濯軸に連結されたロータと、そのロータを包むようにその外側に設けられるステーターとから構成され、洗濯機の駆動源を形成するＢＬＤＣモータと、カップリングを上昇又は下降させ、洗濯及び脱水時の位置に送るクラッチモータと、そのクラッチモータの駆動時に連動して上昇又は下降することで、洗濯時には前記洗濯軸にのみ動力を伝達し、且つ脱水時には洗濯軸及び、その外側に設けられた脱水軸に同時に動力を伝達するカップリングとを備えた全自動洗濯機の制御方法において、電源スイッチをオンさせる第１段階と、前記電源スイッチのオン時点でのクラッチモータの内部のスイッチのオン／オフの可否を検出する第２段階と、その第２段階での検出の結果、前記クラッチモータの内部のスイッチがオン状態である場合、前記クラッチモータをオンにし、カムを回転させる第３段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第４段階と、カム回転に伴うクラッチモータのスイッチオフ状態への変換が、設定された時間内に行われたかを判断する第５段階と、その第５段階での判断の結果、スイッチオフ状態への変換が設定時間内に行われた場合、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間を新たにカウントする第６段階と、その第６段階の実行によりカウントされた駆動時間が、設定された時間に到達しているかを判断する第７段階と、その第７段階での判断の結果、スイッチオフ直後からのクラッチモータの駆動時間が設定時間に到達した場合、クラッチモータをオフにし、カムの位置を初期点に維持させる第８段階と、前記第３段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第９段階と、その第９段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定の時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第１０段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第１１段階と、その第１１段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達である場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを回転させる第３段階を行う第１２段階と、前記第１１段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合には、エラーを表示し、且つ洗濯機を停止させる第１３段階と、前記第２段階での検出の結果、前記クラッチモータの内部のスイッチがオフ状態である場合、クラッチモータをオンにし、カムを回転させる第１４段階と、クラッチモータのオンと同時に時間をカウントする第１５段階と、カムの回転に伴うクラッチモータのスイッチオン状態への変換が設定時間内に行われているかを判断する第１６段階と、その第１６段階での判断の結果、スイッチオン状態への変換が設定時間内に行われた場合、前記第３段階を実行させる第１７段階と、前記第１６段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチがオンになっていない場合、クラッチモータをオフにする第１８段階と、その第１８段階の実行後、ＢＬＤＣモータを短時間の周期で一定の時間の間に左右に反転させ、拘束解除動作を行う第１９段階と、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数をチェックする第２０段階と、その第２０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に未達している場合、再びクラッチモータをオンにし、カムを駆動させる第１４段階を行う第２１段階と、前記第２０段階でのチェックの結果、ＢＬＤＣモータの拘束解除動作の実行回数が、設定された実行回数に到達した場合にはエラーを表示し、且つ洗濯機を停止させる第２２段階とを含むことを特徴とする全自動洗濯機の制御方法が提供される。
【００１４】
一方、上記目的を達成するための本発明の第１実施形態によれば、外槽内に回転可能に設けられる脱水槽と、脱水槽内に設けられ、脱水槽とは独立して回転可能なパルセータと、軸支持ベアリングケースに回転自在に支持され、脱水槽に回転動力を伝達する脱水軸と、パルセータに回転動力を伝達する洗濯軸と、ステーターに通電すると伴にロータが回転するＢＬＤＣモータと、洗濯工程又は脱水工程に対応してＢＬＤＣモータの動力伝達経路を洗濯軸又は脱水軸に切換可能なクラッチ器具とを含む全自動洗濯機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図１乃至図２３を参照して詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明の第１実施形態を図１乃至図４ｃに基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施形態によるクラッチ器具が適用された全自動洗濯機の概略図であり、図２ａ乃至図２ｃは本発明の第１実施形態によるクラッチ器具の作用を示す要部縦断面図であり、図３ａは図２ａのＩ−Ｉ線による底面図であり、図３ｂは図２ｂのII−II線による底面図であって、本発明の全自動洗濯機は、本体の外槽１の内部に回転可能に設けられる脱水槽２と、その脱水槽２内に設けられ、脱水槽２とは独立して回転可能なパルセータ３と、軸支持ベアリングケース２０で回転自在に支持され、脱水槽２に回転動力を伝達する脱水軸５と、パルセータ３に回転動力を伝達する洗濯軸４と、ステーター７ａに通電すると伴にロータ７ｂが回転するモータ７と、洗濯工程又は脱水工程に対応してモータ７の動力伝達経路を洗濯軸４又は脱水軸５に切換可能なクラッチ器具とを含む。
【００１８】
一方、前記クラッチ器具は、外槽１の下部に設けられるクラッチモータ６と、そのクラッチモータ６の駆動軸６０２に結合されるカム６００と、前記軸支持ベアリングケース２０上に固定されたレバーガイド３０と、前記クラッチモータ６のオン／オフ時にレバーガイド３０の案内を受けて直線運動を行い、傾斜面８０１を有する溝８００、及びその傾斜面８０１の下端から水平に繋がる平坦面８０２を有するレバー８と、前記クラッチモータ６のカム６００とレバー８との間に設けられ、クラッチモータ６のオン時にレバー８を前記クラッチモータ側に引っ張る作用を行うコネクティングロッド１７と、前記レバーガイド３０の先端部に一端が固定され、前記レバー８の一側の固定突起に他端が固定され、レバー８に復帰力を与えるリターンスプリング１４と、前記クラッチモータ６のオフ時にレバー８の傾斜面８０１を有する溝８００に当接し、オン時に傾斜面８０１に乗って下降して、平坦面８０２の下部に位置する中空型の稼動子９と、その稼動子９の内部の案内溝９００に沿って昇降するプランジャー１０と、前記稼動子９とプランジャー１０との間に位置する緩衝スプリング１１と、前記プランジャー１０の下段部に一端がヒンジ結合される稼動ロッド１２と、前記軸支持ベアリングケース２０の下部に固定され、円周方向に沿って形成されたギア歯２２１が備えられたカップリングストッパー２２と、そのカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０上に固定され、プランジャー１０の昇降時に稼動ロッド１２の回転中心の役割を果たす固定ピン１２ｂと、前記稼動ロッド１２の回転方向に沿って脱水軸５の方向に昇降しながらモータ７の回転動力の伝達経路を切り換えるカップリング１５と、ロータ７ｂの回転力が洗濯軸４に伝達されるように介在するコネクタアセンブリ１６とを含む。
【００１９】
この際、前記クラッチモータ６は、ギアを介して減速され、カム６００に連結された駆動軸６０２に動力を伝達するギアドモータである。
また、前記コネクティングロッド１７はその一端がカム６００に結合され、他端はレバー８にヒンジ結合される。
【００２０】
そして、前記カップリング１５の上端部には、前記カップリングストッパー２２のギア歯２２１に整合可能なギア歯１５１が備えられ、内周面上には、脱水軸５のセレーション及び、コネクタアセンブリ１６を構成するインナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂに噛み合うようにするためのセレーション１５０が備えられる。
【００２１】
また、前記コネクタアセンブリ１６は、ロータ７ｂにボルトで締結される樹脂物のアウターコネクタ１６ａと、そのアウターコネクタ１６ａの内部に一様に射出成形され、その内周面上に洗濯軸４の下端のセレーションに噛み合わせるセレーション１６０ｂが形成され、前記アウターコネクタ１６ａの外部に露出される上端部の外周面上にカップリング１５との結合のためのセレーション１６１ｂが形成される金属材質のインナーコネクタ１６ｂとから構成されている。この際、前記インナーコネクタ１６ｂは強度向上のためにアルミニウム合金焼結体で製作される。
【００２２】
一方、前記カップリング１５の上部面と下部の軸支持ベアリング２４との間には、クラッチモータ６のオフ時にカップリング１５を押し下げる弾性部材として圧縮スプリング４０が備えられる。
また、前記固定ピン１２ｂが結合されるカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０上には、稼動ロッド１２との干渉によって稼動ロッド１２の回転角を制限して、カップリング１５の下降位置を限定するストッパー２１０が形成される。
【００２３】
そして、前記固定ピン１２ｂが結合されるカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０上には、前記クラッチモータ６のオフ時に稼動ロッド１２が固定ピン１２ｂを中心に時計方向に回転するように回転力を与える弾性部材として、トーションスプリング１３ａが備えられる。
符号２３（説明せず）は上部の軸支持ベアリングである。
【００２４】
このように構成された本発明の第１実施形態によるクラッチ器具の作用は次の通りである。
【００２５】
本発明の第１実施形態によるクラッチ器具は、洗濯が始まる前はクラッチモータ６に電源が印加されないオフ状態であって、図２ｂ及び図３ｂのような状態を維持する。
即ち、この際、稼動子９はレバー８の傾斜面８０１を有する溝８００に位置し、カップリング１５は下死点に位置する。
このような状態でクラッチモータ６に電源が印加され、クラッチモータ６がオンされると、前記クラッチモータ６の駆動力が駆動軸６０２を介してカム６００に伝達され、前記カム６００のカム運動によってコネクティングロッド１７がクラッチモータ６側に移動し、これによってレバーガイド３０に導かれながらレバー８がクラッチモータ６側に引っ張られる。この際、前記レバーガイド３０の後端部に設けられたリターンスプリング１４は引張される。
【００２６】
一方、図３ａに示す状態のように、レバー８がクラッチモータ６側に完全に引っ張られると、前記レバー８の傾斜面８０１に接触する稼動子９は傾斜面８０１により押圧され下降し、レバー８の移動が完了する時点では、図３ａのようにレバー８の平坦面８０２の下部に稼動子９が位置する。
このようにレバー８の移動に伴う稼動子９の下降時、前記稼動子９は緩衝スプリング１１を圧縮し、これによって前記稼動子９の案内溝９００に沿って昇降可能なように設けられたプランジャー１０も下降する。
【００２７】
続いて、前記プランジャー１０の下降に伴い、前記プランジャー１０にヒンジ結合された稼動ロッド１２は、軸支持ベアリングケース２０の下部に固定されたカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０を貫通して設けられた固定ピン１２ｂを中心に図面上反時計方向に回転を行う。
そして、このように稼動ロッド１２が固定ピン１２ｂを中心に図面上反時計方向に回転時、前記稼動ロッド１２の先端はカップリング１５のフランジ部１５２を押して、前記カップリング１５を脱水軸５に沿って軸上部方向に押し上げる。
その結果、前記カップリング１５の上端部に形成されたギア歯１５１は、前記軸支持ベアリングケース２０の下部面上に固定されたカップリングストッパー２２に備えられたギア歯２２１に整合する（図４ａ参照）。
【００２８】
そして、上記のようにカップリング１５のギア歯１５１がカップリングストッパー２２のギア歯２２１に噛み合わさった状態では、カップリング１５がコネクタアセンブリ１６を外れ、ロータ７ｂの回転時に洗濯軸４のみが回転を行う。
即ち、洗濯時、前記カップリング１５は、内周面に形成されたセレーション１５０が脱水軸５の外周面のセレーションにのみ噛み合わさっている状態であり、洗濯軸４に噛み合わさったインナーコネクタ１６ｂの上端部のセレーション１６１ｂとは噛み合わさっていない状態であるので、ロータ７ｂの回転動力は洗濯軸４を介してパルセータ３にのみ伝達される。
【００２９】
以下では脱水時のクラッチ器具の作用について説明する。
【００３０】
図２ａ及び図３ａに示すような状態で洗濯が完了した後、脱水進行時には再びクラッチモータ６に電源が印加され、カム６００が回転を行う。
このように、クラッチモータ６の作動によってカム６００が回転を行い、図面上反時計方向に回転して脱水位置に移動すると、レバー８はリターンスプリング１４の復元力によってクラッチモータ６から遠ざかる。
【００３１】
これにより、図３ｂに示すように、レバー８の復帰が完了する時点では、洗濯時にレバー８の平坦面８０２に接していた稼動子９は、再びレバー８の傾斜面８０１が備えられた溝８００に位置する。
このように、レバー８の移動に伴う稼動子９の上昇時、緩衝スプリング１１に加えられていた圧縮力が緩和し、これによって前記稼動子９の案内溝９００に沿って昇降可能なように設けられたプランジャー１０も昇降する。
【００３２】
続いて、前記プランジャー１０の昇降に従って前記プランジャー１０にヒンジ結合された稼動ロッド１２は、軸支持ベアリングケース２０の下部に固定されたカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０を貫通して設けられた固定ピン１２ｂを中心に図面上時計方向に回動を行う。
そして、このように稼動ロッド１２が固定ピン１２ｂを中心に図面上時計方向に回転することにより、前記稼動ロッド１２の先端がカップリング１５を脱水軸５に沿って軸上部方向に押し上げる力が除去される。
【００３３】
このようにカップリング１５に対する稼動ロッド１２の支持力が除去されることで、前記カップリング１５は自重及び圧縮スプリング４０の押す力によって下降し、これにより、前記カップリング１５のギア歯１５１とカップリングストッパー２２のギア歯２２１とは分離される（図２ｂ及び図３ｂ参照）。
【００３４】
そして、カップリング１５が完全に下降すると、前記カップリング１５の内主面のセレーション１５０は、洗濯軸４に結合されるインナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂ、及び脱水軸５の下端部のセレーションに同時に噛み合い、これによってロータ７ｂの高速回転時に洗濯軸４及び脱水軸５の高速回転が行われて脱水が進行する。
【００３５】
一方、洗濯モードへの動力切換の過程においてクラッチモータ６の駆動によって洗濯状態に進入する時、カップリングストッパー２２のギア歯２２１に対するカップリング１５のギア歯１５１の歯合位置が合わない場合には、図２ｃ及び図４ｃに示すようにカップリング１５を瞬間拘束する状態が発生し得る。
即ち、カップリングストッパー２２は軸支持ベアリングケース２０上に固定されているのでギア歯２２１の位置は一定であるが、カップリング１５は脱水軸５と共に回転可能であるので、停止時にギア歯１５１の位置が可変する。
【００３６】
これにより、洗濯状態への切換時にカップリング１５のギア歯１５１の山部分と、カップリングストッパー２２のギア歯２２１の山部分とが互いに当接するような場合が発生するが、この場合をカップリング１５に対する瞬間拘束状態と云う。
この際、カップリング１５は、インナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂにも少し噛み合っている状態であるので回転を行い、回転中に各ギアの山と谷とが合うことによってカップリング１５のギア歯１５１とカップリングストッパー２２のギア歯２２１とは本発明のクラッチ器具の稼動子９とプランジャー１０との間に設けられた緩衝スプリング１１の押す作用によってスムースに歯合が行われ、カップリング１５に対する瞬間拘束状態が解除される。
【００３７】
一方、上記で洗濯軸４の下端部にセレーションが形成される代わりに、前記洗濯軸の下端部が四角軸の形状をなし、インナーコネクタ１６ｂの内部には、前記中空軸に形合する中空四角リングの形態をなすようにして軸結合されるようにしても構わない。
【００３８】
そして、上述した実施形態では、コネクティングロッド１７とレバー８とがヒンジ結合されている場合を例にして説明したが、前記コネクティングロッド１７とレバー８とがヒンジ結合が行われていない場合には、前記コネクティングロッドの材質としてフレキシブルな材質を用いれば良い。
【００３９】
以下、本発明の第２実施形態を添付の図５乃至図２３を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図５ａ及び図５ｂは本発明の第２実施形態によるクラッチ器具の作用を示す要部縦断面図であり、図６ａ及び図６ｂは図５ａ及び図５ｂの要部拡大図であり、図７ａは図５ａのＩ−Ｉ線による底面図であり、図７ｂは図５ｂのII−II線による底面図であって、本発明の第２実施形態による全自動洗濯機もまた、本体の外槽１の内部に回転可能に設けられる洗濯槽兼用の脱水槽２と、その脱水槽２内に設けられ、前記脱水槽２とは独立して回転可能に設けられるパルセータ３と、軸支持ベアリングケース２０（図５ａ参照）で回転自在に支持され、脱水槽２に回転動力を伝達する脱水軸５と、パルセータ３に回転動力を伝達する洗濯軸４と、ステーター７ａに通電すると伴にロータ７ｂが回転するＢＬＤＣモータ７と、洗濯工程又は脱水工程に対応してＢＬＤＣモータ７の動力伝達経路を洗濯軸４又は脱水軸５に切換可能なクラッチ器具とを含めて構成されている。
【００４１】
この際、前記クラッチ器具は、外槽１の下部に設けられるクラッチモータ６と、そのクラッチモータ６の駆動軸６０２に結合されるカム６００と、前記軸支持ベアリングケース２０上に固定されたレバーガイド３０と、前記クラッチモータ６の駆動時にレバーガイド３０の案内を受けて直線運動を行い、傾斜面８０１を有する溝８００、及びその傾斜面８０１の下端から水平に繋がる平坦面８０２を有するレバー８と、前記クラッチモータ６のカム６００とレバー８との間に設けられ、クラッチモータ６のオン時にレバー８を前記クラッチモータ６側に引っ張る作用を行うコネクティングロッド１７と、前記レバーガイド３０の先端部に一端が固定され、前記レバー８の片側の係止突起８０３に他端が固定され、レバー８に復帰力を与えるリターンスプリング１４と、脱水時にレバー８の傾斜面８０１を有する溝８００に当接し、洗濯モードへの切換時に傾斜面８０１に乗って下降して、平坦面８０２の下部に位置する中空シリンダ型の稼動子９と、その稼動子９の内部の案内溝９００に沿って昇降可能なように設けられるプランジャー１０と、前記稼動子９とプランジャー１０との間に位置する緩衝スプリング１１と、前記軸支持ベアリングケース２０の下部に固定され、円周方向に沿って形成されたギア歯２２１が備えられたカップリングストッパー２２と、前記プランジャー１０の下端部に一方の先端がヒンジ結合され、カップリングストッパー２２の下部に形成された支持ブラケット２２０の下端部に中間部位の一地点がヒンジ結合され、プランジャーの昇降時に前記ヒンジ結合された中間部位の一地点を中心にシーソ運動を行うフォーク形態の稼動ロッド１２と、その稼動ロッド１２の回転方向に沿って脱水軸５の方向に沿って昇降しながらＢＬＤＣモータ７の回転動力の伝達経路を切り換えさせるカップリング１５と、ロータ７ｂの回転力が洗濯軸４に伝達されるように介在するコネクタアセンブリ１６とを含めて構成されている。
この際、前記クラッチモータ６は内部に備えられた減速ギアを介して減速され、カム６００に連結された駆動軸６０２に動力を伝達するギアドモータである。
【００４２】
一方、前記コネクタアセンブリ１６はロータ７ｂにボルトで締結される樹脂物のアウターコネクタ１６ａと、そのアウターコネクタ１６ａの内部に一様に射出成形され、その内周面上に洗濯軸４の下端のセレーションに噛み合うセレーション１６０ｂが形成され、前記アウターコネクタ１６ａの外部に露出される上端部の外周面上にカップリング１５との結合のためのセレーション１６１ｂが形成される金属材質のインナーコネクタ１６ｂとから構成される。
この際、前記インナーコネクタ１６ｂは強度の向上のためにアルミニウム合金焼結体で製作されることが望ましい。
そして、前記アウターコネクタ１６ａの上面の中心部には環形の弾性部材の安着溝１６２ａが備えられ、その安着溝１６２ａには弾性部材のゴムリング１８が安着する。
【００４３】
一方、図８は図５ａの洗濯軸及び脱水軸の構造を示す拡大図であって、脱水軸５は、内径の大きな下部軸部５ｂと、その下部軸部に押入される上部軸部５ａとから構成され、前記下部軸部５ｂの上端は、前記上部軸部５ａに挿入されて脱水軸５を支持する上部の軸支持ベアリング２３を受止める。
そして、前記洗濯軸４の下端に段４００を形成し、インナーコネクタ１６ｂの内周面上にこれに対応する段を形成して、前記インナーコネクタ１６ｂを洗濯軸４の下端部に結合して、ナット締結時に締結位置が限定されるようにする。
【００４４】
また、前記脱水軸５の下部軸部５ｂの下端面と、インナーコネクタ１６ｂの上端面との間には一定のギャップを置き、洗濯機が包装されたまま落下した時、又は、その他の衝撃時に軸の撓みを防止できるように、インナーコネクタ１６ｂと脱水軸５の下部軸部５ｂの下端面とが先に接触するように構成される。
この際、前記インナーコネクタ１６ｂと脱水軸５とのギャップＧ１は、洗濯軸４の下部を半径方向に支持するボールベアリング５１とＣ−リング５２とのギャップＧ２より小さいように形成される。
【００４５】
そして、前記洗濯軸４の上端部には、洗濯軸４と脱水軸５との間への水分浸透を防止するシーリング部材５３が介在し、そのシーリング部材５３の内側には、シーリングの信頼性を確保するために少なくとも３つ以上のリップ５３０が形成される。
【００４６】
一方、図９は図５ａのＡ部拡大図であって、前記脱水軸５を支持する上部の軸支持ベアリング２３の上部にも脱水軸５と軸支持ベアリングケース２０との間をシーリングするシーリング部材５４が介在し、そのシーリング部材５４の内側には、シーリングの信頼性を確保するために少なくとも４段以上のリップ５４０ａを形成し、外側には少なくとも３段以上のリップ５４０ｂを形成する。
【００４７】
一方、図１０は本発明の第２実施形態によるクラッチ器具の要部組立過程を説明するための断面図であり、図１１は図１０の組立後の状態を示す斜視図であって、前記稼動子９の内側に挟まれるプランジャー１０の上端部の外周面上には、緩衝スプリング１１を介在して前記プランジャー１０と稼動子９とを組立てる時、前記稼動子９がプランジャー１０から離脱しないようにする稼動子脱去防止片１０１が備えられる。
【００４８】
即ち、前記稼動子９の内側に挟まれるプランジャー１０の上端部の外周面上には半径方向に突出した稼動子脱去防止片１０１が備えられ、前記プランジャー１０の外周面に緩衝スプリング１１の圧縮スプリングを挟んだ状態で前記プランジャー１０を稼動子９の内部に押入すると、前記プランジャー１０の稼動子脱去防止片１０１が、前記稼動子９の外周面の一方に軸方向に形成された案内長孔９０１内に位置し、これにより、前記緩衝スプリング１１の復元力によって稼動子９が押し上げられても前記稼動子脱去防止片１０１の下端に前記稼動子９の案内長孔９０１の下端部がかかることにより、前記稼動子９がプランジャー１０から脱去する現象が防止される。
【００４９】
また、稼動子９の外周面上には軸方向に沿って長さを有する案内リブ９０２が形成され、前記稼動子９が挿入されるレバーガイド３０の案内部３０ａの内側面には前記案内リブ９０２が整合し、稼動子９の直線運動を手伝うように案内溝３０ａ−１が形成される。
【００５０】
そして、前記稼動子９の上端部はレバー８の傾斜面８０１に対応するように傾斜して形成され、前記レバー８の水平移動時に前記稼動子９は垂直方向に昇降運動を行う。
これと共に、前記リターンスプリング１４はその一端部がレバー８の係止突起８０３にかかるように環状に形成され、他端部は前記レバーガイド３０の後端部にかかって位置が固定されるように、他の部分の直径（Ｄ１）に比べて大きな直径（Ｄ２）を有するように巻かれる。
【００５１】
また、前記コネクティングロッド１７は、その一端がカム６００に結合され、他端がレバー８にヒンジ結合され、前記コネクティングロッドが結合されるレバー８の一端部の下側には、リターンスプリング１４の復元力の作用時に前記レバー８のレバーガイド３０への挿入位置を限定する止め突起８０５が形成される。
【００５２】
一方、図５ａ及び図５ｂを参照すると、前記カップリング１５の上部面と下部の軸支持ベアリング２４との間には、脱水モードへの切換時にカップリング１５を下部方向に押し下げる圧縮スプリング４０が備えられる。
【００５３】
また、図５ａ乃至図６ｂと、図１０及び図１１を参照すると、前記プランジャー１０と、カップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０との間に位置するようにカップリングストッパー２２の外側面上には突起２２２が備えられ、その突起２２２の直下方のフォーク形の稼動ロッド１２には、両側のロッドを横切って連結する連結部１２ａが備えられ、前記突起２２２と連結部１２ａとの間には、脱水時の稼動ロッド１２が固定ピン１２ｂを中心に時計方向に回転するように回転力を与える引張スプリング１３ｂが備えられる。
一方、前記稼動ロッド１２のカップリング１５のフランジ部１５２の下部面に当接する先端部は、摩擦力を減らすようにラウンド処理される。
【００５４】
図１２はカップリングの斜視図であって、前記カップリング１５は円筒形ボディの上端部の半径方向に拡張したフランジ部１５２が備えられ、そのフランジ部１５２の上面の周縁に前記カップリングストッパー２２のギア歯２２１に整合可能なギア歯１５１が円周方向に沿って形成され、内周面上には脱水軸５のセレーション及び、コネクタアセンブリ１６を構成するインナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂに噛み合うようにするためのセレーション１５０ａ，１５０ｂが備えられる。
【００５５】
この際、前記カップリング１５のボディの内周面に形成されるセレーション１５０ａ，１５０ｂのピッチは、前記カップリング１５が完全に下降してインナーコネクタ１６ｂに歯合された時のインナーコネクタ１６ｂの上端の位置を基準に、上部側のセレーション１５０ａと、下部側のセレーション１５０ｂとが相異したモジュールを有するように形成する。
即ち、前記カップリング１５のボディの内周面に形成されるセレーションのピッチは、歯合された時のインナーコネクタ１６ｂの上端の位置を基準に、その下部のセレーション１５０ｂが更に大きなモジュールを有するように形成される。
特に、前記カップリング１５のボディの内周面の上部に形成されるセレーション１５０ａと、下部に形成されるセレーション１５０ｂとのモジュール比は１：１．５となるように形成されるのが望ましい。
【００５６】
一方、前記カップリング１５のボディの内周面に形成されるセレーションのうち、ピッチの大きな下部側に位置するセレーション１５０ｂの下端部は、インナーコネクタ１６ｂのセレーション１６１ｂとの歯合及び分離が容易に行われるようにラウンド処理される。
特に、ラウンド処理される下部側のセレーション１５０ｂの下端部は、インナーコネクタ１６ｂのセレーション１６１ｂとのクラッチングが容易となるようインボリュートプロファイル面を成すように形成される。
【００５７】
そして、前記カップリング１５のボディの内周面に形成された上部側のセレーション１５０ａの下面と、下部側のセレーション１５０ｂの各谷との接する地点は、急激な断面変化を減らして、ねじり応力に堪えられる力を溜められるようにラウンド処理される。
これと共に、前記カップリング１５のボディの下端面には円周方向に沿って複数個の突起１５４が形成される。
即ち、前記カップリング１５のボディの下端面上に円周方向に沿って形成された突起１５４は、脱水モードへの切換によって前記カップリング１５が下降する時に、前記カップリング１５と、アウターコネクタ１６ａの弾性部材安着溝１６２ａに安着する弾性部材のゴムリング１８との接触面積を減らすように作用する。
【００５８】
図１３はゴムリングの形状を示す斜視図であり、図１４は図１３の断面図であって、ゴムリング１８は内側の周縁の下部には、その内径がインナーコネクタ１６ｂの外径よりやや小さいサイズを有する弾性リブ１８０が形成され、下部面の前記弾性リブ１８０の半径方向の外側には、前記弾性リブ１８０に対して半径方向への変形余裕を与えるための環形の凹溝１８１が形成され、上部面のカップリング１５の下段面と当接した部位には、前記カップリング１５の下面にゴムリング１８が一緒に密着され上がる現象を防止すると共に、クッションを与えるための凹溝１８２が形成される。
この際、前記カップリング１５の上面の凹溝１８２は半径方向に沿って離隔して形成された環形の突出リブ１８３により形成される。
【００５９】
このように構成された本発明の第２実施形態によるクラッチ器具の作用過程は次の通りである。
【００６０】
本発明の第２実施形態によるクラッチ器具は、洗濯が始まる前はクラッチモータ６に電源が印加されていないオフ状態であり、図５ｂ及び図６ｂのようにカップリング１５が下降した状態を維持する。
即ち、この際、稼動子９はレバー８の傾斜面８０１を有する溝８００に位置し、カップリング１５は下死点に位置する。
【００６１】
このような状態でクラッチモータ６に電源が印加され、クラッチモータ６がオンになると、前記クラッチモータ６の駆動力が駆動軸６０２を介してカム６００に伝達され、そのカム６００の回転運動によってコネクティングロッド１７がクラッチモータ６側に移動し、これによってレバーガイド３０の案内を受けながらレバー８がクラッチモータ６側に引っ張られる。
この際、前記レバーガイド３０の後端部に設けられたリターンスプリング１４は引張される。
【００６２】
一方、カム６００の回転時、前記レバー８の傾斜面８０１に接触する稼動子９は傾斜面８０１により押圧され下降し、図７ａに示す状態のように、カム６６０が維持点に位置する時点では、図５ａ及び図６ａに示すように、レバー８の平坦面８０２の下部に稼動子９が位置する。
このように、カム６００の維持点への回転及び、これに伴うレバー８のクラッチモータ側への移動に従う稼動子９の下降時、稼動子９は緩衝スプリング１１を圧縮し、これによって前記稼動子９の案内溝９００に沿って昇降可能に設けられたプランジャー１０も下降する。
【００６３】
続いて、前記プランジャー１０の下降に従って前記プランジャー１０にヒンジ結合された稼動ロッド１２は、軸支持ベアリングケース２０の下部に固定されたカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０を貫通する中間部位の一地点の固定ピン１２ｂを中心にして図面上反時計方向に回転を行う。
【００６４】
そして、このように稼動ロッド１２が固定ピン１２ｂを中心に図面上反時計方向に回転時、前記稼動ロッド１２の先端はカップリング１５のフランジ部１５２の下部面に接触して、前記カップリング１５を脱水軸５に沿って軸の上部方向に押し上げる。
その結果、洗濯モードへの動力切換の完了時、前記カップリング１５の上端部に形成されたギア歯１５１は、図５ａ及び図６ａに示すように、前記軸支持ベアリングケース２０の下部面上に固定されたカップリングストッパー２２に備えられたギア歯２２１に整合する。
【００６５】
また、このようにカップリング１５のギア歯１５１がカップリングストッパー２２のギア歯２２１に噛み合うと、前記カップリング１５がコネクタアセンブリ１６から外れ、ロータ７ｂの回転時に洗濯軸４のみが回転を行う。
即ち、洗濯時、前記カップリング１５は脱水軸５の外周面のセレーションにのみ噛み合っている状態で、洗濯軸４と噛み合ったインナーコネクタ１６ｂの上端部のセレーション１６１ｂとは噛み合っていない状態であり、ロータ７ｂの回転動力は洗濯軸４を介してパルセータ３にのみ伝達される。
【００６６】
そして、前記カップリング１５のギア歯１５１がカップリングストッパー２２のギア歯２２１に噛み合った状態では、カップリング１５の回転はカップリングストッパー２２のギア歯２２１により防止される。
【００６７】
このように、洗濯モードに切り換えられ洗濯が行われる時には、クラッチモータ６がオフ状態を維持し、これは、本発明のクラッチモータの構成及び作用に基づいたものであって、オフ状態でもカム６００の位置が維持される本発明のクラッチモータの構成及び作用については後で詳述する。
【００６８】
以下では脱水時におけるクラッチ器具の動作過程について説明する。
【００６９】
図５ａ及び図６ａに示すような状態で洗濯が完了した後、脱水進行のために脱水モードへの動力伝達経路の切換が要求される時は再びクラッチモータ６に電源が印加され、前記クラッチモータが駆動することでカム６００が回転する。
このように、クラッチモータ６のカム６００が回転して脱水位置へ移動すると、レバー８はリターンスプリング１４の復元力によってクラッチモータ６から遠ざかる。
【００７０】
これにより、洗濯モードではレバー８の平坦面８０２に接していた稼動子９は、図５ｂ及び図６ｂに示すように、レバー８の復帰が完了する時点ではレバー８の傾斜面８０１が備えられた溝８００に位置する。
このように、レバー８の移動に従う稼動子９の上昇時、緩衝スプリング１１に加えられていた圧縮力が緩和し、これによって前記稼動子９の案内溝９００に沿って昇降可能なように設けられたプランジャー１０も上昇する。
【００７１】
続いて、前記プランジャー１０の上昇に従って前記プランジャー１０にヒンジ結合された稼動ロッド１２は、軸支持ベアリングケース２０の下部に固定されたカップリングストッパー２２の支持ブラケット２２０を貫通して設けられた固定ピン１２ｂを中心に図面上（図５ａ及び図６ａ参照）時計方向に回転する。
そして、このように稼動ロッド１２が固定ピン１２ｂを中心に図面上時計方向に回転することにより、前記稼動ロッド１２の先端がカップリング１５を支持して、脱水軸５に沿って軸の上部方向に押し上げていた力は除去される。
【００７２】
このように、カップリング１５に対する稼動ロッド１２の支持力が除去されることで、前記カップリング１５は、自重及び圧縮スプリング４０の復元力によって下降し、これにより、前記カップリング１５のギア歯１５１は、カップリングストッパー２２のギア歯２２１から抜け出る。
【００７３】
そして、カップリング１５が完全に下降すると、前記カップリング１５の内周面のセレーション１５０ａ，１５０ｂは、洗濯軸４に結合されるインナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂ及び、脱水軸５の下端部のセレーションとそれぞれ噛み合い、これによってロータ７ｂの高速回転時に洗濯軸４及び、脱水軸５の高速回転が行われて脱水が進行する。
【００７４】
この際、前記カップリング１５の内周面に形成されたセレーション１５０ａ，１５０ｂのうち、インナーコネクタ１６ｂに歯合される部分のセレーション１５０ｂが更に大きなモジュールを有するように形成されると共に、ピッチの大きな下部側に位置するセレーション１５０ｂの下端部はラウンド処理されていて、前記インナーコネクタ１６ｂのセレーション１６１ｂとの歯合及び分離が容易に行われる。
【００７５】
特に、カップリング１５のラウンド処理される下部側のセレーション１５０ｂの下端部は、インボリュートプロファイル面を成すように形成され、インナーコネクタ１６ｂのセレーション１６１ｂとのクラッチング及び、ディクラッチングが更に容易に行われる。
そして、前記カップリング１５のボディの内周面に形成された上部側のセレーション１５０ａの下面と、下部側のセレーション１５０ｂの各谷とが接する地点はラウンド処理され、急激な断面変化が行われないようになっており、前記カップリング１５のセレーションがねじり応力に堪えられる力が増大する。
【００７６】
一方、洗濯モードへの動力切換過程においてクラッチモータ６の駆動によって洗濯カップリング１５が洗濯時の位置に進入する時、カップリングストッパー２２のギア歯２２１に対するカップリング１５のギア歯１５１の歯合位置が合わない場合には、カップリング１５を瞬間拘束する状態が発生し得る。
即ち、カップリングストッパー２２は軸支持ベアリングケース２０上に固定されているのでギア歯２２１の位置は一定であるが、カップリング１５は脱水軸５と共に回転可能であるので、停止時にギア歯１５１の位置が可変する。
【００７７】
これにより、洗濯状態への切換時にカップリング１５のギア歯１５１の山部分と、カップリングストッパー２２のギア歯２２１の山部分とが互いに当接するような場合が発生するが、この場合をカップリング１５に対する瞬間拘束状態と云う。
この際、カップリング１５は、インナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂにも少し噛み合っている状態であるので回転を行い、回転中にカップリング側のギア歯の山がインナーコネクタ側のギア歯の谷に合うことによってカップリング１５のギア歯１５１と、カップリングストッパー２２のギア歯２２１とは、本発明のクラッチ器具の稼動子９とプランジャー１０との間に設けられた緩衝スプリング１１の押す作用によってスムースに歯合が行われ、カップリング１５に対する瞬間拘束状態が解除される。
【００７８】
一方、上記で洗濯軸４の下端部にセレーションが形成される代わりに、前記洗濯軸の下端部が四角軸の形状を成し、インナーコネクタ１６ｂの内部には、前記中空軸に整合する中空四角リング形態をなすようにして軸結合されるようにしても構わない。
【００７９】
尚、上記した第２実施形態でもコネクティングロッド１７とレバー８とがヒンジ結合された場合を例にして説明したが、前記コネクティングロッド１７とレバー８とがヒンジ結合されていない場合には前記コネクティングロッドの材質としてフレキシブルな材質を用いれば良いことは勿論である。
【００８０】
以下では上記した本発明の第１実施形態及び第２実施形態によるクラッチ器具に適用されたクラッチモータに対して説明する。
まず、図１５はクラッチモータの斜視図であり、図１６は図１５の分解斜視図であって、これらの図面を参照して、本発明のクラッチモータの構造及び作用についてより詳細に説明する。
【００８１】
本発明のクラッチモータ６は、カム６００が駆動軸６０２に直接に結合され、駆動軸６０２の回転時に前記カム６００が等速回転を行い、駆動軸６０２が止まる位置でカム６００もまた停止する。
参考までに、本発明のクラッチモータ６は、一般に排水バルブの駆動用として用いられる排水モータの構造を変更及び改善してクラッチ器具の駆動用モータにしたものであって、ロータ及びステーターなどのモータ駆動部の構成は従来の排水モータと同様である。
【００８２】
しかしながら、排水バルブの駆動用として用いられる排水モータは、カムと駆動軸との間にスプリングが介在し、ある程度のスリップを有し、排水モータのオフ時にカムが急速に帰還する速断作用がある反面、本発明のクラッチモータ６は、カム６００と駆動軸６０２の間にスリップが全く存在しない組立構造であって速断が防止され、これによってカム６００に備えられるカム溝の形成角度の範囲もまた従来の排水モータのカムとは異なるように形成される。
即ち、本発明のクラッチモータのカム６００に備えられるカム溝の形成角度は９０°〜２５０°の範囲内で設定されることができ、特に、カム溝の形成角度は１８０°〜２１０°の範囲内で設定されることが望ましい。
【００８３】
本発明のクラッチモータ６は、駆動軸６０２の回転が行われない限りカム６００も回転が不可能であり、駆動軸６０２の回転のために必要なトルクがリターンスプリング１４の復元力に比べて大きくて、クラッチモータ６のオフ時にもカム６００の速断が防止されることにより、カップリング１５及びレバー８などの急速復帰による衝突騒音などの発生が防止され、クラッチ動作時の低騒音化が実現可能である。
また、本発明のクラッチモータ６は、駆動軸６０２が止まる位置でカム６００もまた停止するので、長時間の間行われるふやかしコースなどの実行時に維持電力が必要なくなる。
【００８４】
一方、図１７ａ乃至図１７ｃはクラッチモータの駆動時においてカムとスイッチとの動作関係を説明するための概略図であって、図１７ａは洗濯モードの維持点でのカム及びスイッチ状態図であり、図１７ｂは脱水モードへの転換直前のカム及びスイッチ状態図であり、図１７ｃは初期点でのカム及びスイッチ状態図である。
【００８５】
そして、図１８は本発明におけるクラッチモータのカムとスイッチとの動作関係を示すタイムチャートであって、これらの図面を参照してクラッチモータのカムとスイッチとの動作関係を以下に説明する。
【００８６】
まず、カム６００が初期点に位置した状態ではスイッチ６５０がオフ状態を維持する。ここで、カム６００が初期点に位置した状態とは、図１７ｃのように、カム６００のロード連結軸６０１が初期点の方向に向いている状態である。
この状態で洗濯のために動力伝達経路を切り換えさせる時にはクラッチモータ６がオンされ、駆動を行い、これによってカム６００の時計方向への回転が行われる。この際、前記カム６００の回転角が初期点から所定の角度（例えば、１５０°）となる位置に到達する前にはスイッチ６５０の突出部６５０ａがカム溝面６００ａに位置することにより、スイッチ６５０はオフ状態を維持する。
【００８７】
その後、カム６００の初期点からの回転角が所定の角度（例えば、１５０°）に到達すると、スイッチ６５０の突出部６５０ａがカム６００のカム溝面６００ａを外れることによってスイッチ６５０がオンになる。
このように、カム６００の初期点からの回転角が所定の角度に到達すると、カップリング１５のギア歯１５１の山部分とカップリングストッパー２２のギア歯２２１の山部分とが互いに歯合され始める。
【００８８】
しかしながら、その後もクラッチモータ６のオン状態は続けられ、図１７ａでのように、カム６００が初期点から１７０°となる地点に到達すると、クラッチモータ６がオフになるが、このようにクラッチモータ６をカム６００の維持点でオフにする理由は、洗濯モードへの動力切換がより確実に行われるようにするためである。
この際、前記スイッチ６５０オンの直後からカム６００が維持点に到達するまでクラッチモータ６がオン状態を維持するにおいて、クラッチモータ６のオン状態の維持は時間制御によって行われるが、クラッチモータ６の１回転周期は一定であるので、スイッチ６５０オン地点から維持点に到達するまでの回転角度（つまり、２０°）を１回転周期に分けると、クラッチモータ６のオン状態の維持時間が算出される。
【００８９】
一方、洗濯完了後の脱水時にはカム６００が初期点の位置に復帰しなければならない。このために、脱水モードへの動力切換時にはクラッチモータ６が再びオンになり、カム６００を時計方向に回転させる。この際、スイッチ６５０はオン状態を維持し、回転するカム６００が初期点から時計方向に３２８°の角度となる地点（維持点から時計方向に１５８°地点）を通ると、スイッチ６５０の突出部６５０ａがカム溝面６００ａに位置し、これによって前記スイッチ６５０は接点が離れ、オフ状態に転換する（図１７ｂ参照）。
【００９０】
その後、スイッチ６５０はオフ状態に転換されても、マイコンの制御によってカム６００が初期点に到達するまでクラッチモータ６はオン状態を維持し、カム６００が初期点に位置するとオフになる。
この際、前記スイッチ６５０オフの直後からカム６００が初期点に到達するまでクラッチモータ６がオン状態を維持するにおいて、クラッチモータ６のオン状態の維持は時間制御により行われるが、クラッチモータ６の１回転周期は一定であるので、スイッチ６５０オフ地点から初期点までの到達角度（つまり、３２°）を１回転周期に分けると、クラッチモータ６のオン状態の維持時間が算出される。
【００９１】
一方、上記したように、カム６００が初期点に位置した状態では、カップリング１５のギア歯１５１と、カップリングストッパー２２のギア歯２２１との歯合が解除されるだけでなく、前記カップリング１５の内周面の上部側のセレーション１５０ａ及び下部側のセレーション１５０ｂは、洗濯軸４に結合されるインナーコネクタ１６ｂの上端部の外周面上のセレーション１６１ｂ及び、脱水軸５の下端部のセレーションにそれぞれ同時に噛み合うことにより、洗濯軸４と脱水軸５との同時回転による脱水が行われる。
【００９２】
以下では、上記したように行われる洗濯及び脱水モードへの切換前後に行われるカップリングの拘束解除の過程を図１９及び図２０を参照して説明する。
【００９３】
図１９は本発明による洗濯機の洗濯初期のＢＬＤＣモータと、クラッチモータとの動作を示すタイムチャートであって、まず、図１９に基づいて脱水モードから洗濯モードへの切換前後に行われるカップリング１５の拘束を解除させる過程を説明する。
【００９４】
給水完了後、洗濯実行時にカップリング１５と噛み合う脱水軸５とインナーコネクタ１６ｂとのすれ違いによって前記カップリング１５の内周面のセレーション１５０ａ，１５０ｂが脱水軸５の下端部のセレーション及びインナーコネクタ１６ｂの上端部のセレーション１６１ｂから互いに反対方向に作用する面圧を受けることで、クラッチモータの駆動時にカップリング１５の上昇が拘束される現象が発生し得る。
【００９５】
これにより、本発明では、洗濯のための給水完了後、クラッチモータ６をオンにし、カップリング１５を洗濯モードの位置に上昇させる段階を行う前に、前記カップリング１５の拘束解除のためにＢＬＤＣモータ７を左右に反転させる段階を行い、カップリング１５の上昇が拘束される現象を防止する。
即ち、洗濯モードへの切換のためのクラッチモータ６の駆動前に、ＢＬＤＣモータ７が洗濯時の回転角度より短い回転角を有するようにしながら一定の時間の間に左右に反転させる。
【００９６】
また、クラッチモータ６の駆動によって洗濯モードへの切換が完了した後、本洗濯実行の直前にもＢＬＤＣモータ７を一定の時間の間に短時間の周期で左右に反転させた後、正常の反転周期を有する本洗濯を進行させて、洗濯の初期にシステムに過負荷がかからないようにする。
【００９７】
次に、図２０を参照して、洗濯モードから脱水モードへの切換前後に行われるカップリング１５の拘束解除過程について説明する。
【００９８】
図２０は本発明による洗濯機の洗濯終了時及び、脱水初期のＢＬＤＣモータと、クラッチモータとの動作を示すタイムチャートを示すものであって、
洗濯終了後、脱水モードへの切換時に、カップリング１５と噛み合うカップリングストッパー２２とのすれ違いによって前記カップリング１５のギア歯１５１と、前記カップリングストッパー２２のギア歯２２１との間に互いに反対方向への面圧が作用することで、前記クラッチモータ６の駆動時にカップリング１５の下降が拘束される現象が発生し得る。
【００９９】
これにより、本発明では、洗濯終了の後脱水モードへの切換のためにクラッチモータ６をオンにし、カップリング１５を脱水モードの位置に下降させる段階を行う直前に、前記カップリング１５の拘束解除のためにＢＬＤＣモータ７を左右に反転させる段階を行う。
この際、前記ＢＬＤＣモータ７は、左・右反転のための駆動時に洗濯時の回転角度より短い回転角度を有するようにしながら一定の時間の間に左右に反転するように制御される。
【０１００】
また、脱水モードへの切換が完了した後、本脱水の実行直前にもＢＬＤＣモータ７を一定の時間の間に短時間の周期で左・右に反転させ、カップリング１５とインナーコネクタ１６ｂとの結合がより確実に行われるようにした後、本格的に脱水を進行する。
【０１０１】
以下では、洗濯及び脱水実行のためのクラッチモータの制御過程を図２１及び図２２を参照して説明する。
【０１０２】
図２１は本発明による洗濯モードへの切換時においてクラッチモータの制御過程を示す流れ図で、図２２は本発明による脱水モードへの切換時においてクラッチモータの制御過程を示す流れ図である。
まず、図２１に基づいて洗濯実行のためのクラッチモータの制御過程を説明する。
【０１０３】
洗濯モードに進入すると、洗濯のための給水が行われる（第１段階）。この際には、クラッチモータのカム６００が初期点に位置した状態で、スイッチ６５０はオフ状態である。
次いで、給水完了後にはクラッチモータ６がオンになり、カム６００が回転を行い（第２段階）、これと同時に時間がカウントされる（第３段階）。
そして、時間がカウントされてからカム６００の回転に伴うクラッチモータ６のスイッチ６５０オン状態への変換が設定された時間内に行われたかどうかが持続的にチェックされる（第４段階）。
このようにして、前記クラッチモータ６のスイッチ６５０オン状態への変換が設定された時間内に行われる場合には、スイッチ６５０オン状態への変換直後からクラッチモータ６で発生するパルスの数がカウントされる（第５段階）。
【０１０４】
次いで、カウントされたパルスの数が設定されたパルスの数に到達しているかを判断し（第６段階）、その結果、パルスの数が設定されたパルスの数に到達した場合にはクラッチモータ６をオフにし、カムの位置を維持させる（第７段階）。この際、前記カム６００は洗濯モードの実行のための維持点に位置する。
【０１０５】
一方、前記カムの回転に伴うクラッチモータ６のスイッチ６５０オン状態への変換が設定された時間内に行われたかをチェックする段階（第４段階）実行の結果、設定時間が超過してもスイッチ６５０オン状態に変換されていない場合にはクラッチモータ６はオフになり（第８段階）、ＢＬＤＣモータ７を短時間の周期で一定の時間の間に左・右に反転させ、拘束解除動作を行う（第９段階）。
この際、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作はその実行回数がチェックされ（第１０段階）、前記拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達していない場合には再び第２段階に戻り、再びクラッチモータ６をオンにし、カム６００を駆動させるようにし（第１１段階）、反面、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達した場合には、エラーをディスプレイ部（図示せず）に表示し、且つ洗濯機を停止させる（第１２段階）。
【０１０６】
上記で、給水完了後にクラッチモータ６がオンになり、前記クラッチモータ６の内部のスイッチ６５０がオン状態に変換されるのに所要される時間は、前記クラッチモータ６に印加される定格電圧の周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚの時に共用に適用され得るように、５秒以内に設定されることが望ましい。
即ち、前記クラッチモータ６のカム６００が１回転するのに所要される時間は、クラッチモータ６の内部の減速ギアの減速作用により、周波数が５０Ｈｚである場合には１２秒に設定され、６０Ｈｚである場合には１０秒に設定される。
これにより、カム６００が初期点からクラッチモータ６の内部のスイッチ６５０がオフ状態に変換する地点までの移動角が、例えば１５０°である場合、この角度だけ移動するために所要される時間は、周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚの時に共通に適用され得るよう５秒に設定される。
【０１０７】
一方、前記カム６００の１回転時間は、後述する脱水時のクラッチモータ６の制御過程にも同様に適用され得ることは勿論である。
【０１０８】
次に、図２２に基づいて脱水実行のためのクラッチモータ６の制御過程を説明する。
【０１０９】
洗濯終了時にはクラッチモータ６がオフ状態であり、クラッチモータ６の内部のスイッチ６５０はカム６００が洗濯維持点に位置した状態であってオン状態を維持している。
従って、脱水モードへの切換時には、クラッチモータ６のカム６００が維持点に位置したスイッチ６５０オン状態で先にクラッチモータ６がオンになり、カム６００が回転を行い（第１段階）、これと同時に、時間がカウントされる（第２段階）。
そして、時間がカウントされてからカムの回転に伴うクラッチモータ６のスイッチ６５０オフ状態への変換が設定された時間内に行われたかどうかが持続的にチェックされる（第３段階）。
このようにして、前記クラッチモータ６のスイッチ６５０オフ状態への変換が設定された時間内に行われた場合には、スイッチ６５０オフ状態への直後からのクラッチモータ６の駆動時間が新たにカウントされる（第４段階）。
【０１１０】
次いで、カウントされたクラッチモータ６の駆動時間が設定された時間に到達しているかを判断し（第５段階）、その結果、スイッチ６５０オフ直後から新たにカウントされたクラッチモータ６の駆動時間が設定された時間に到達した場合にはクラッチモータ６をオフにすることで、カムの位置を初期点に維持させる（第６段階）。
【０１１１】
一方、上記のように制御する時、前記第３段階でのチェックの結果、設定時間が超過してもスイッチ６５０がオン状態に変換されていない場合にはクラッチモータ６がオフになり（第７段階）、次いで、前記ＢＬＤＣモータ７が短時間の周期で一定の時間の間に左・右に反転されることで、拘束解除動作が行われる（第８段階）。
この際、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作はその実行回数がチェックされ（第９段階）、前記拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達していない場合には再び第１段階に戻り、再びクラッチモータ６をオンにし、カム６００を駆動させるようにし（第１０段階）、反面、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達した場合には、エラーを表示し、且つ洗濯機を停止させる（第１１段階）。
【０１１２】
上記で、脱水モードへの切換のためにクラッチモータ６がオンになり、前記クラッチモータ６の内部のスイッチ６５０がオフ状態に変換するのに所要される時間は、前記クラッチモータ６に印加される定格電圧の周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚの時に共用に適用され得るように７秒以内に設定されることが望ましい。
即ち、前記クラッチモータ６のカム６００が１回転するのに所要される時間は、クラッチモータ６の内部の減速ギアの減速作用によって周波数が５０Ｈｚである場合には１２秒に設定され、６０Ｈｚの場合には１０秒に設定される。これによって、カム６００が維持点からクラッチモータ６の内部のスイッチ６５０がオフ状態に変換する地点までの移動角の１５８°の角度だけ移動するために所要される時間は、周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚである場合に共通に適用させ得るよう７秒に設定される。
【０１１３】
以下では、図２３を参照して、停電が発生したり、電源コードが抜けて洗濯機の電源がオフになった後再びオンにした場合、クラッチモータ６を初期化させる制御過程について説明する。
【０１１４】
このようなクラッチモータ６の初期化過程が必要な理由は、洗濯モード又は脱水モードへの切換のためにクラッチモータ６がオンになり、カム６００の回転中に電源がオフになってしまう場合には、クラッチモータ６のカム６００の位置が初期点又は、維持点ではない他の地点に位置する場合があり、この状態で再び洗濯機の電源がオンになり、再びクラッチモータ６がオンになると、カップリングが拘束されている場合、これを検出して、拘束解除が行われていない状態にクラッチモータ６の制御が行われることにより、カップリングが正常の洗濯モード又は脱水モードの位置に存在しない状態となって、洗濯又は脱水工程が正常に進行しないからである。
【０１１５】
従って、本発明では、停電発生又は電源コードの抜けなどによる洗濯機の電源オフ後に新たに電源が入る場合、クラッチモータのカム６００を常に初期点に位置できるように初期化することで洗濯モード及び脱水モードへの切換が正常に行われるようにし、その具体的なクラッチモータ６の初期化過程は次の通りである。
【０１１６】
図２３は本発明によるクラッチモータの初期化過程を示す流れ図であって、まず、電源スイッチ（図示せず）が新たにオンになると（第１段階）、前記電源スイッチオン時点でのクラッチモータ６の内部のスイッチ６５０のオン／オフの可否を検出する（第２段階）。
次いで、前記段階での検出の結果、前記クラッチモータ６の内部のスイッチ６５０がオン状態にあると、クラッチモータ６をオンにし、カム６００の回転が行われるようにする（第３段階）。この際、前記クラッチモータ６のオンと同時に時間がカウントされる（第４段階）。
そして、時間がカウントされてからカムの回転に伴うクラッチモータ６のスイッチ６５０オフ状態への変換が設定された時間内に行われたかどうかが持続的にチェックされる（第５段階）。
このようにして、前記クラッチモータ６のスイッチ６５０オフ状態への変換が設定された時間内に行われたと判断された場合には、スイッチ６５０オフ状態への直後からのクラッチモータ６の駆動時間が新たにカウントされる（第６段階）。
【０１１７】
次いで、カウントされたクラッチモータ６の駆動時間が設定された時間に到達しているかを判断し（第７段階）、その結果、スイッチ６５０オフ直後から新たにカウントされたクラッチモータ６の駆動時間が設定された時間に到達した場合にはクラッチモータ６をオフさせることで、カムの位置を初期点に維持させる（第８段階）。
【０１１８】
一方、上記のように制御する時、前記第５段階でのチェックの結果、設定時間が超過してもスイッチ６５０がオン状態に変換されていない場合にはクラッチモータ６はオフになり（第９段階）、次いで、前記ＢＬＤＣモータ７が短時間の周期で一定の時間の間に左・右に反転されることで、拘束解除動作が行われる（第１０段階）。
この際、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作は、その実行回数がチェックされ（第１１段階）、前記拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達していない場合には再び第３段階に戻り、再びクラッチモータ６をオンにし、カム６００を駆動させるようにし（第１２段階）、反面、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達した場合には、エラーを表示し、且つ洗濯機を停止させる（第１３段階）。
【０１１９】
一方、前記第２段階での検出の結果、前記クラッチモータ６の内部のスイッチ６５０がオフ状態である場合、クラッチモータ６をオンにし、カム６００を回転させる（第１４段階）。この際、前記クラッチモータ６のオンと同時に時間がカウントされる（第１５段階）。
そして、時間がカウントされてから、カムの回転に伴うクラッチモータ６のスイッチ６５０オフ状態への変換が設定された時間内に行われたかどうかが持続的にチェックされ（第１６段階）、このようにして、前記クラッチモータ６のスイッチ６５０オフ状態への変換が設定された時間内に行われたとチェックされた場合には第３段階に戻り、以後の段階を行う（第１７段階）。
【０１２０】
また、前記第１６段階での判断の結果、設定時間が超過してもスイッチ６５０がオン状態に変換されていない場合にはクラッチモータ６がオフになり（第１８段階）、次いで、ＢＬＤＣモータ７が短時間の周期で一定の時間の間に左・右に反転される拘束解除動作が行われる（第１９段階）。
【０１２１】
この際、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作はその実行回数がチェックされ（第２０段階）、前記拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達していない場合には再び第１４段階に戻り、再びクラッチモータ６をオンにし、カム６００を駆動させるようにし（第２１段階）、反面、ＢＬＤＣモータ７の拘束解除動作の実行回数が設定された実行回数に到達した場合には、エラーを表示し、且つ洗濯機を停止させる（第２２段階）。
【０１２２】
従って、本発明の全自動洗濯機は、上記したようなクラッチモータ６の初期化過程を通じて停電などによる電源オフの状況にも常にクラッチモータ６の正確な作動が行われる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
以上説明したように、本発明によれば、新たな駆動メカニズムによってステーターとロータとからなる駆動部によってパルセータ又は脱水槽に回転動力が伝達される時に、洗濯軸又は脱水軸に伝達される回転動力が安定的に短時間内に切換制御され得るという効果がある。
【０１２４】
また、本発明は、クラッチモータのオン時に駆動軸及びカムが等速回転を行い、クラッチモータのオフ時にもカムの復帰作用が行われず、急速復帰による衝突騒音の発生が全く起こらないし、動力切換が低騒音状態で行われるだけでなく、洗濯モードへの動力切換が行われた後、維持電力が不要であるので、消費電力が低減する高効率のクラッチ器具の実現が可能となる。
これと共に、本発明の洗濯機は、洗濯及び脱水モードへの切換に先立って、ＢＬＤＣモータが左右に反転されるようにすることで、カップリングの拘束を解除した状態で洗濯及び脱水モードへの切換を行う。仮に、この様にしても洗濯及び脱水モードへの切換動作時にクラッチモータの拘束が発生する場合には、クラッチモータのスイッチング時間制御によってカップリングの拘束状態を検出して再び拘束を解除させた後、クラッチモータを作動させることによって、より安定的で且つ確実にクラッチング作用が行われることができる。
従って、本発明は産業上非常に有用に使用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態によるクラッチ器具が適用された全自動洗濯機の概略図である。
【図２ａ】本発明の第１実施形態によるクラッチ器具の作用を示す要部縦断面図であって、図２ａは洗濯時の状態図である。
【図２ｂ】図２ｂは脱水時の状態図である。
【図２ｃ】図２ｃは瞬間拘束時の状態図である。
【図３】図３ａは図２ａのＩ−Ｉ線による底面図であり、かつ図３ｂは図２ｂのII−II線による底面図である。
【図４ａ】カップリングのギア歯と、カップリングストッパーのギア歯との一部を展開して示すもので、洗濯時の状態図である。
【図４ｂ】脱水時の状態図である。
【図４ｃ】瞬間拘束時の状態図である。
【図５ａ】本発明の第２実施形態によるクラッチ器具の作用を示す要部縦断面図であって、図５ａは洗濯時の状態図である。
【図５ｂ】図５ｂは脱水時の状態図である。
【図６ａ】図５ａ及び図５ｂの要部拡大図であって、図６ａは洗濯時の状態図である。
【図６ｂ】図６ｂは脱水時の状態図である。
【図７ａ】図５ａのＩ−Ｉ線による底面図である。
【図７ｂ】図５ｂのII−II線による底面図である。
【図８】図５ａの洗濯軸及び脱水軸の構造を示す拡大図である。
【図９】図５ａのＡ部の拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるクラッチ器具の要部の組立状態を示す断面図であって、クラッチモータの動力をカップリングに伝達するための動力伝達要素の組立前の状態図である。
【図１１】図１０の組立後の状態を示す斜視図である。
【図１２】カップリング斜視図である。
【図１３】ゴムリングを示す斜視図である。
【図１４】図１３の断面図である。
【図１５】クラッチモータの斜視図である。
【図１６】図１３の分解斜視図である。
【図１７】本発明によるクラッチモータの駆動時にカムとスイッチとの動作関係を説明するための概略図であって、図１７ａは洗濯モードの維持点でのカム及びスイッチ状態図であり、図１７ｂは脱水モードに転換する直前のカム及びスイッチ状態図であり、かつ図１７ｃは初期点でのカム及びスイッチ状態図である。
【図１８】本発明におけるクラッチモータとカムとスイッチとの動作関係を示すタイムチャートである。
【図１９】本発明による洗濯機の洗濯初期ＢＬＤＣモータとクラッチモータとの動作を示すタイムチャートである。
【図２０】本発明による洗濯機の洗濯終了時及び、脱水初期のＢＬＤＣモータとクラッチモータとの動作を示すタイムチャートである。
【図２１】本発明による洗濯モードの切換時においてクラッチモータの制御過程を示す流れ図である。
【図２２】本発明による脱水モードの切換時においてクラッチモータの制御過程を示す流れ図である。
【図２３】本発明によるクラッチモータの初期化過程を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１２６】
４    洗濯軸
５    脱水軸
６    クラッチモータ
７    BLDCモータ
１５    カップリング
１５０ａ，１５０ｂ    セレーション
１６ｂ    インナーコネクタ
【図１】
2006212457.tif 000003
【図２ａ】
2006212457.tif 000004
【図２ｂ】
2006212457.tif 000005
【図２ｃ】
2006212457.tif 000006
【図３】
2006212457.tif 000007
【図４ａ】
2006212457.tif 000008
【図４ｂ】
2006212457.tif 000009
【図４ｃ】
2006212457.tif 000010
【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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