(57)【要約】【課題】排水弁を開閉するためのギヤドモータを異なる種類に取り替えても狙いの位置にギヤドモータを停止させて排水弁を正常に開閉動作させることができる。【解決手段】洗濯機１は、水槽内の水を排水する排水経路に設けられた排水弁１０と、排水弁１０を開閉するギヤドモータ１２と、ギヤドモータ１２の回転動作により回転する回転部１２ａと、回転部１２ａに連結され、回転部１２ａの回転を排水弁１０の開閉方向の動きに変換する連結部材１２ｂと、回転部１２ａの回転角から排水弁１０が開状態又は閉状態である範囲を検出する回転角スイッチ５０と、ギヤドモータ１２の動作を制御する制御装置３２とを備え、制御装置３２は、回転角度スイッチ５０によって排水弁１０が閉状態から開状態へ切り換わったことを検出してから所定時間経過後にギヤドモータ１２を停止して排水弁１０を開状態に保持する洗濯機において、制御装置３２は、ギヤドモータ１２の種類に応じて前記所定時間を変更する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯水する水槽と、
前記水槽内の水を排水する排水経路に設けられた排水弁と、
前記排水弁を開閉するギヤドモータと、
前記ギヤドモータの回転動作により回転する回転部と、
前記回転部に連結され、前記回転部の回転を前記排水弁の開閉方向の動きに変換する連結部材と、
前記回転部の回転角から前記排水弁が開状態又は閉状態である範囲を検出する回転角スイッチと、
前記ギヤドモータの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記回転角度スイッチによって前記排水弁が閉状態から開状態へ切り換わったことを検出してから所定時間経過後に前記ギヤドモータを停止して前記排水弁を開状態に保持する洗濯機において、
前記制御装置は、前記ギヤドモータの種類に応じて前記所定時間を変更する洗濯機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ギヤドモータを回転させながら前記回転角スイッチが前記排水弁の開状態及び閉状態の少なくとも一方を検出している時間を検出し、検出した前記時間に基づいて前記所定時間を変更する請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記制御装置は、電源が投入される毎に、前記ギヤドモータを回転させながら前記回転角スイッチが前記排水弁の開状態又は閉状態を検出している時間を検出し、検出した前記時間に基づいて前記所定時間を変更する請求項２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記ギヤドモータの種類を設定する操作部を備え、
前記制御装置は、前記操作部から入力された前記ギヤドモータの種類に基づいて前記所定時間を変更する請求項１に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記制御装置は、電源周波数に基づいて前記所定時間を変更する請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機においては、排水弁を開閉するためにギヤドモータが用いられている。このギヤドモータは回転角を制御することで排水弁の開閉を切り替えるようになっている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４３７５号公報  しかし、ギヤドモータは品種によって角速度（回転速度）が異なっているため、ギヤドモータを異なる種類に取り替えると、狙い通りの位置に停止させることが困難となり、排水弁を正常に開閉動作させることができないおそれがある。そのため、異なる種類のギヤドモータを共通使用することが難しく、洗濯機の各機種毎に専用のギヤドモータを使用する必要があったり、補修部品として多品種のギヤドモータを保持しておく必要があり、部品管理が煩雑となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、排水弁を開閉するためのギヤドモータを異なる種類に取り替えても狙いの位置にギヤドモータを停止させて排水弁を正常に開閉動作させることができる洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る洗濯機は、水を貯水する水槽と、前記水槽内の水を排水する排水経路に設けられた排水弁と、前記排水弁を開閉するギヤドモータと、前記ギヤドモータの回転動作により回転する回転部と、前記回転部に連結され、前記回転部の回転を前記排水弁の開閉方向の動きに変換する連結部材と、前記回転部の回転角から前記排水弁が開状態又は閉状態である範囲を検出する回転角スイッチと、前記ギヤドモータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記回転角度スイッチによって前記排水弁が閉状態から開状態へ切り換わったことを検出してから所定時間経過後に前記ギヤドモータを停止して前記排水弁を開状態に保持する洗濯機において、前記制御装置は、前記ギヤドモータの種類に応じて前記所定時間を変更する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態による洗濯機の全体構成を概略的に示す縦断側面図
【図２】電気的構成を概略的に示す図
【図３】（ａ）は排水弁とこれを開閉する排水弁用ギヤドモータの構成を模式的に示した図、（ｂ）は排水弁用ギヤドモータの回転角と回転角スイッチのオン／オフの関係を示す図
【図４】排水弁用ギヤドモータの回転角と回転角スイッチのオン／オフと排水弁の開閉状態の関係を模式的に示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
図１に示すように、洗濯機１は、ほぼ矩形箱状をなす外箱２を有している。外箱２内には、脱水時などに水を受ける水槽３が弾性吊持機構４を介して設けられている。水槽３内には、回転槽５が回転可能に設けられている。回転槽５は、内部に洗濯物が収容される洗い槽兼脱水槽として機能する。回転槽５内の底部には、水流生成用の撹拌体６が設けられている。
【０００９】
水槽３の外底部には、インバータ駆動方式のアウタロータ形のモータ７、およびそのモータ７の回転駆動力を回転槽５及び撹拌体６へ伝達する回転伝達機構８が設けられている。これらモータ７及び回転伝達機構８により、洗い行程時などにおいては、撹拌体６が正逆回転されて回転槽５内に撹拌による水流が生成され、脱水行程時などにおいては、回転槽５が撹拌体６と一体的に高速回転されるように構成されている。
【００１０】
水槽３の底部には、回転槽５からの排水を行う排水経路たる排水路９が設けられている。排水路９には、排水弁１０を介して排水ホース１１が接続されている。排水弁１０は、排水弁用ギヤドモータ１２（図３参照）により開閉される。さらに、水槽３の底部には、水槽３からの排水を行う排水口１３（排水経路）が設けられている。排水口１３は、排水ホース１１に接続されている。排水路９には、エアトラップ１４が設けられている。
【００１１】
回転槽５の上端部には、円環状のバランスリング１５が設けられている。また、回転槽５の上端部の壁面には、脱水孔１６が複数形成されている。これにより、脱水時において、回転槽５内の水は、回転槽５とバランスリング１５との間、および脱水孔１６を通って回転槽５の外側に移動するようになる。また、水槽３の上端部には、略円環状をなす桶カバー１７が設けられている。桶カバー１７の開口部は、回転槽５の上面開口部に連通している。
【００１２】
外箱２の上端部には、プラスチック製のトップカバー１８が設けられている。トップカバー１８は、中央にほぼ円形の洗濯物出入口を有する矩形枠状をなすと共に、薄形の中空箱状をなしている。トップカバー１８の上面部には、洗濯物出入口を開閉するための二つ折りタイプの蓋１９が設けられている。
【００１３】
トップカバー１８の後辺部には、回転槽５内に水道水を供給するための給水機構部２０が設けられている。給水機構部２０は、給水弁２２を途中に有する第１給水管２１と、注水ケース２３と、第２給水管２４とを有している。第１給水管２１は、一端部が水道の蛇口に接続されている図示しないホースと連結し、他端部が注水ケース２３と連結している。注水ケース２３は、箱状をなし、内部に洗剤や柔軟剤が適宜収容されるものである。第２給水管２４は、蛇腹状をなし、一端部が注水ケース２３と連結し、他端部が回転槽５の上端部まで延びている。これにより、給水弁２２が開放すると、水道水が図示しないホース、第１給水管２１、給水弁２２、注水ケース２３および第２給水管２４を通って回転槽５内に供給される。また、水道水が注水ケース２３内を通ることにより、注水ケース２３内に収容されている洗剤なども、水道水とともに回転槽５内に供給される。
【００１４】
給水弁２２は図示しない給水弁用駆動装置例えば電磁ソレノイドを備えていて、この電磁ソレノイドのオンオフによって開閉される。
【００１５】
トップカバー１８の前部の内部には、制御手段を構成する制御装置３２が設けられ、トップカバー１８の前部には、操作パネル３１が設けられている。この操作パネル３１には、図示しないが、電源スイッチ、スタート／一時停止スイッチ、洗濯のコースを選択するコース選択スイッチ、洗濯の各行程の行程時間や実行回数などを設定するマニュアル設定スイッチ、水位設定スイッチなどが設けられている。エアトラップ１４内の圧力は、図示しないエアチューブを介して設けられた水位センサ４０（図２参照）によって検出される。さらに、蓋１９には、蓋１９の開閉を検出するための図示しない蓋スイッチが設けられている。
【００１６】
図２に示すように、制御装置３２は、マイクロコンピュータを主体に構成されたもので、洗濯機１の作動全般を制御する制御手段として機能する。制御装置３２には、操作パネル３１に設けられた各スイッチから各種信号が入力されるように構成され、水槽３内の水位を検出する水位センサ４０からは水位検出信号が、モータ７の回転速度を検出する回転センサ４６からは回転速度検出信号が入力されるように構成されている。
【００１７】
また、制御装置３２には、記憶手段としての不揮発性メモリ４４が接続されている。また、制御装置３２には、排水弁用ギヤドモータ１２に設けられた回転角スイッチ５０からオン／オフ信号が入力されるように構成されている。
【００１８】
制御装置３２は、各入力信号及び予め記憶された制御プログラムに基づいて、操作パネル３１の表示部４８、モータ７、水槽３内へ給水するための給水弁２２、排水弁用ギヤドモータ１２を、それぞれ駆動回路３４を介して制御するように構成されている。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、排水弁１０には、連結部材１２ｂの一端が接続されている。排水弁用ギヤドモータ１２は、回転部１２ａを有している。排水弁用ギヤドモータ１２は内部に図示しないシクロナスモータとギアを有しており、モータの回転はギアを介して回転部１２ａに伝えられる。
【００２０】
排水弁１０内には連結部材１２ｂに連結された図示しないバネ等の弾性体が連結部材１２ｂを排水弁１０方向に引っ張るように設けられている。これにより、連結部材１２ｂは排水弁１０の方向すなわち排水弁１０の閉方向に付勢されている。なお、排水弁用ギヤドモータ１２は、回転部１２ａが一方向、例えば、図３（ｂ）に示すように反時計回り方向のみに回転する。
【００２１】
連結部材１２ｂの他端には連結穴１２ｄが設けられている。連結穴１２ｄには回転部１２ａの中心軸から偏心した位置に設けられた軸受部１２ｃが挿入されている。軸受部１２ｃは連結穴１２ｄ内で移動可能な状態にある。上記構成により、排水弁用ギヤドモータ１２、回転部１２ａ、連結部材１２ｂ、及び軸受部１２ｃは、排水弁用ギヤドモータ１２の回転運動を連結部材１２ｂの直線的な往復運動に変換するクランク機構を構成し、連結部材１２ｂの往復運動によって排水弁１０の開閉が制御される。
【００２２】
排水弁１０は、連結部材１２ｂが排水弁１０側（以下、この方向を開方向ということもある）に移動した場合、すなわち連結部材１２ｂが図３（ａ）における右側に位置した場合に閉鎖され、排水がストップする。逆に、排水弁１０は、連結部材１２ｂが排水弁１０とは反対側、すなわち閉方向に移動した位置において、言い換えると、連結部材１２ｂが図において左側に位置した場合に開放され、水槽３内の水が排水される。
【００２３】
図３（ｂ）は排水弁用ギヤドモータ１２の回転角に応じて動作する回転角スイッチ５０がオン状態及びオフ状態となる位置を模式的に示した図である。図３（ｂ）に示された基準線Ｓは、排水弁１０と排水弁用ギヤドモータ１２を結ぶ線を示しており、排水弁１０が開閉時に移動する方向（開閉方向）に沿って延びる直線である。回転角は回転部１２ａに設けられた軸受部１２ｃの位置によって決められる。
【００２４】
図４は、排水弁用ギヤドモータ１２の回転角と、連結部材１２ｃの開方向への移動量と、回転角スイッチ５０のオン／オフの関係をに示すタイミングチャートである。
【００２５】
図４に示すように、軸受部１２ｃの位置が、基準線Ｓに一致する位置を基準すなわち０度として、反時計回り方向をプラス方向とすると、軸受部１２ｃが０度の位置から反時計回りに回転すると、排水弁１０は閉状態を維持したまま連結部材１２ｂが開方向へ移動し、軸受部１２ｃが＋θ（例えば、＋３５度）に達すると排水弁１０が開状態となる。軸受部１２ｃが＋θから更に反時計回りに回転すると１８０度に達するまで連結部材１２ｃが開方向へ更に移動して排水弁１０の開度が漸次大きくなる。回転角が１８０度になると連結部材１２ｂが最も開方向へ移動し排水弁１０は全開状態となる。
【００２６】
そして、軸受部１２ｃが１８０度を越えて更に反時計回りに回転すると、開方向から閉方向へ連結部材１２ｃの移動方向が反転して排水弁１０の開度が漸次小さくなり、軸受部１２ｃが３６０−θ（例えば、＋３２５度）に達したところで排水弁１０が閉状態となる。その後、軸受部１２ｃが３６０−θから更に反時計回りに回転すると０度に達するまで連結部材１２ｃが閉方向へ更に移動して排水弁１０は閉状態を維持する。
【００２７】
回転角スイッチ５０は、軸受部１２ｃが−θから＋θの角度範囲にあるとオフ状態になり、＋θから３６０−θまでの角度範囲にあるとオン状態になるように設定されている。これにより、回転角スイッチ５０は、排水口１３と排水ホース１１を連通する排水弁１０の開状態においてオン状態となり、排水口１３と排水ホース１１との間を遮断する排水弁１０の開状態においてオフ状態になり、回転部１２ａに設けられた軸受部１２ｃの回転角から排水弁１０が開状態である範囲と閉状態である範囲を検出できるようになっている。
【００２８】
次に、排水弁１０の動作について、図４を参照して説明する。
【００２９】
閉状態の排水弁１０を開く開動作の場合、制御装置３２は、軸受部１２ｃが０度（３６０度）にある閉状態から排水弁用ギヤドモータ１２を動作させて排水弁１０の開動作を開始する。
【００３０】
軸受部１２ｃの回転角が＋θに達すると、制御装置３２は、回転角スイッチ５０がオフ状態からオン状態に切り替わったことを検出し、所定時間（以下、開遅延時間ということもある）Ｔ１を設定する。
【００３１】
そして、制御装置３２は、回転角スイッチ５０がオフ状態からオン状態への切り替わりを検出した時点から開遅延時間Ｔ１だけ更に排水弁用ギヤドモータ１２を動作させた後、排水弁用ギヤドモータ１２を停止して開動作が終了する。
【００３２】
このような排水弁１０の開動作において制御装置３２が設定する開遅延時間Ｔ１は、排水弁１０が全開する回転角１８０度近傍の位置、例えば、１６５度から１８０度の間で排水弁用ギヤドモータ１２が停止するように設定される。
【００３３】
開状態の排水弁１０を閉じる閉動作の場合、制御装置３２は、軸受部１２ｃが１８０度近傍にある開状態から排水弁用ギヤドモータ１２を動作させて排水弁１０の閉動作を開始する。
【００３４】
軸受部１２ｃの回転角が３６０−θに達すると、制御装置３２は、回転角スイッチ５０がオン状態からオフ状態に切り替わったことを検出し、所定時間（以下、閉遅延時間ということもある）Ｔ２を設定する。
【００３５】
そして、制御装置３２は、回転角スイッチ５０がオン状態からオフ状態への切り替わりを検出した時点から閉遅延時間Ｔ２だけ更に排水弁用ギヤドモータ１２を動作させた後、排水弁用ギヤドモータ１２を停止して閉動作が終了する。
【００３６】
このような排水弁１０の閉動作において制御装置３２が設定する開遅延時間Ｔ１は、回転角０度（３６０）度近傍の位置で排水弁用ギヤドモータ１２が停止するように設定される。
【００３７】
ところで、ギヤドモータは品種によって角速度が異なっているため、メンテナンス時などに排水弁用ギヤドモータ１２を異なる種類のギヤドモータに取り替えると、排水弁用ギヤドモータ１２が、開動作時に回転角１８０度近傍の位置で停止しなかったり、閉動作時に回転角０度近傍の位置で停止しなかったりするおそれがある。このように狙い通りの位置で排水弁用ギヤドモータ１２を停止させることができない場合、開動作時に排水弁１０の開度が小さくなり排水時間が長くなったり、閉動作時に排水弁１０の閉止が不十分となり水漏れが発生したりする。
【００３８】
そこで、本実施形態では、制御装置３２が、排水弁用ギヤドモータ１２を構成するギヤドモータの種類に応じて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更するようになっている。
【００３９】
例えば、制御装置３２は、速度検出工程を実行して排水弁用ギヤドモータ１２の角速度を検出し、検出した角速度に基づいて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を設定することで、排水弁用ギヤドモータ１２を構成するギヤドモータの種類に応じて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更する。
【００４０】
具体的には、制御装置３２は、排水弁用ギヤドモータ１２を回転させながら回転角スイッチ５０がオフ状態からオン状態に切り換わった時点からオフ状態に戻った時点までの時間、つまり、回転角スイッチ５０がオン状態にあり排水弁１０の開状態を検出し続けている時間ｔｏｎ（以下、オン時間ということもある）を検出する。制御装置３２は、回転角スイッチ５０がオン状態を検出する角度（本実施形態は２９０度）とオン時間ｔｏｎから角速度（本実施形態では２９０／ｔｏｎ）を算出し、得られた角速度に基づいて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更する。
【００４１】
なお、本実施形態では、回転角スイッチ５０がオン状態を検出し続けている時間ｔｏｎに基づいて排水弁用ギヤドモータ１２の角速度を算出したが、排水弁用ギヤドモータ１２を回転させながら回転角スイッチ５０がオン状態からオフ状態に切り換わった時点からオン状態に戻った時点までの時間（つまり、回転角スイッチ５０がオフ状態にあり排水弁１０の閉状態を検出し続けている時間）や、オン状態とオフ状態を検出した時間の合計（例えば、１回転に要する時間）などに基づいて、排水弁用ギヤドモータ１２の角速度を算出してもよい。
【００４２】
このような速度検出工程は、洗濯機１の電源が投入される毎に毎回実行することができ、例えば、電源投入直後に洗濯機１の回転槽５に投入された洗濯物の重量を計測する工程の実行中に行うことができる。
【００４３】
本実施形態の洗濯機１では、制御装置３２が、排水弁用ギヤドモータ１２を構成するギヤドモータの種類に応じて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更するため、排水弁用ギヤドモータ１２を異なる種類のギヤドモータに取り替えても、狙い通りの位置で排水弁用ギヤドモータ１２を停止させることができ、排水弁１０の開閉動作を正確に行うことができる。
【００４４】
また、本実施形態では、制御装置３２が、排水弁用ギヤドモータ１２を回転させながら回転角スイッチ５０がオン状態にあり排水弁１０の開状態を検出し続けているオン時間ｔｏｎを検出し、検出したオン時間ｔｏｎに基づいて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を設定するため、使用者やメンテナンス作業者等が開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を設定しなくても、狙い通りの位置で排水弁用ギヤドモータ１２を停止させることができ、排水弁１０の開閉動作を正確に行うことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、電源投入直後に洗濯機１の回転槽５に投入された洗濯物の重量を計測する工程の実行中に速度検出工程を行うため、速度検出工程の実行によって洗濯機１の運転時間が延びることもない。
【００４６】
なお、本実施形態では、洗濯機１の電源が投入される毎に排水弁用ギヤドモータ１２の角速度を検出し、開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更する場合について説明したが、例えば、メンテナンスサービスマンや使用者などが、操作パネル３１に設けられたスイッチから所定の信号を入力した時に速度検出工程を実行し、開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更し、所定信号の入力がなければ速度検出工程を実行せず、前回の運転で設定した開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を維持してもよい。
【００４７】
また、制御装置３２は、洗濯機１に入力さる電源の周波数に基づいて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更してもよい。これにより、電源周波数が変更しても狙い通りの位置で排水弁用ギヤドモータ１２を停止させることができ、排水弁１０の開閉動作を正確に行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態では、速度検出工程を実行して得られた角速度に基づいて開遅延時間Ｔ１と閉遅延時間Ｔ２を変更する場合について説明したが、例えば、複数種類の排水弁用ギヤドモータについてそれぞれの開遅延時間Ｔ１及び閉遅延時間Ｔ２を対応付けて予め不揮発性メモリ４４に記憶させておき、メンテナンスサービスマンや使用者などが、操作パネル３１に設けられたスイッチを操作して開遅延時間Ｔ１及び閉遅延時間Ｔ２を呼び出して変更してもよい。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１…洗濯機、９…排水路、１０…排水弁、１１…排水ホース、１２…排水弁用ギヤドモータ、１２ａ…回転部、１２ｂ…連結部材、１２ｃ…軸受部、１２ｄ…連結穴、１３…排水口、３１…操作パネル、３２…制御装置、４８…表示部、５０…回転角スイッチ、Ｓ…基準線
【図１】
2018126336.tif 000003
【図２】
2018126336.tif 000004
【図３】
2018126336.tif 000005
【図４】
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