(57)【要約】【課題】洗浄性能の向上を図りつつ、駆動部の動作不良等、不具合の発生を防止できるドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】ドラム式洗濯機は、ドラムの後部に配置された撹拌体と、撹拌体の回転速度がドラムの回転速度より速くなるようドラムと撹拌体とを別々に回転させる二軸駆動形態と、撹拌体の回転速度がドラムの回転速度と等しくなるようドラムと撹拌体とを一体的に回転させる一軸駆動形態とにより、ドラムおよび撹拌体を回転させることが可能な駆動ユニットと、駆動ユニットの動作を制御する制御部と、を備える。洗い工程において、制御部は、駆動ユニットに、二軸駆動形態によるドラムおよび撹拌体の回転を行わせる前に（Ｓ１１０〜Ｓ１１３）、ドラム内に水が溜められた状態において、駆動ユニットに一軸駆動形態によるドラムおよび撹拌体の回転を行わせる（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）。【選択図】図９
2015229087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を含む洗濯運転を行うドラム式洗濯機において、
筐体内に配置された外槽と、
前記外槽内に水を供給する給水部と、
前記外槽内に配置され、水平軸または水平方向に対して傾く傾斜軸を中心に回転可能なドラムと、
前記ドラムの後部に配置され、表面に洗濯物と接触する突状部を有する回転体と、
前記回転体の回転速度が前記ドラムの回転速度より速くなるよう前記ドラムと前記回転体とを別々に回転させる二軸駆動形態と、前記回転体の回転速度が前記ドラムの回転速度と等しくなるよう前記ドラムと前記回転体とを一体的に回転させる一軸駆動形態とにより、前記ドラムおよび前記回転体を回転させることが可能な駆動部と、
前記駆動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記洗い工程において、前記制御部は、前記駆動部に前記二軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせる前に、前記給水部からの給水により前記ドラム内に水が溜められた状態において、前記駆動部に前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせる、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
請求項１に記載のドラム式洗濯機において、
前記駆動部は、前記駆動部の駆動形態を、前記二軸駆動形態と前記一軸駆動形態との間で切り替えるクラッチ機構部と、前記駆動形態を検知する形態検知部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記洗濯運転の終了時には前記一軸駆動形態に切り替えられているよう前記クラッチ機構部を動作させるとともに、
前記ドラム内に水が溜められた状態での前記ドラムおよび前記回転体の回転の前に前記形態検出部により前記駆動形態を検知し、前記駆動形態が前記二軸駆動形態であるときには、前記クラッチ機構部に、前記二軸駆動形態から前記一軸駆動形態への前記駆動形態の切替えを行わせる、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のドラム式洗濯機において、
前記外槽内の水位を検知する水位検知部を、さらに備え、
前記制御部は、前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転の開始後に前記水位検知部により検知された水位が所定水位に到達すると、前記駆動部に、前記二軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を開始させる、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御部は、前記ドラムが前記外槽内の水に浸る状態まで給水された後に、前記駆動部に、前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を開始させる、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御部は、前記すすぎ工程では、前記給水部からの給水により前記ドラム内に水が溜められた状態において、前記駆動部に、前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせることなく前記二軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせる、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式洗濯機に関する。かかるドラム式洗濯機は、洗濯から乾燥まで連続的に行うものであっても良いし、洗濯は行うが乾燥は行わないものであっても良い。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラム式洗濯機は、底部に水を溜めた外槽内で横軸型のドラムを回転させ、ドラム内に設けたバッフルにより洗濯物を持ち上げては落下させ、洗濯物をドラムの内周面に叩き付けることにより、洗濯物を洗濯する（特許文献１参照）。
【０００３】
このように、バッフルにより洗濯物が撹拌される構成では、洗濯物同士が絡み合ったり擦れ合ったりしにくい。このため、ドラム式洗濯機は、洗濯脱水槽内でパルセータを回転させて洗濯物を洗濯する全自動洗濯機に比べ、洗濯物に作用する機械力が小さくなりやすく、洗浄性能が低くなりやすい。
【０００４】
そこで、ドラム式洗濯機において、洗浄性能を向上させるため、ドラムの後面に撹拌体を設け、洗いやすすぎ時に、ドラムと撹拌体とを異なる回転速度で別個に回転させる構成が採られ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２４０５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
洗濯を行う際、洗濯物は乾いた状態でドラム内に投入されることが多い。ドラム内に多くの乾いた洗濯物が収容される場合、洗濯物がドラム前面のドアとドラム後面の撹拌体との間で洗濯物が圧縮され、撹拌体が洗濯物により圧迫される状態となり得る。また、洗濯物が乾いた状態にあるときは、濡れた状態にあるときに比べ、摩擦係数が大きくなる。よって、このように、乾いた洗濯物により撹拌体が圧迫された状態でドラムと撹拌体とが別個に回転すると、撹拌体に、洗濯物による大きな負荷が掛かり、撹拌体を駆動する駆動モータがロックする虞がある。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、洗浄性能の向上を図りつつ、駆動部の動作不良等、不具合の発生を防止できるドラム式洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主たる態様は、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を含む洗濯運転を行うドラム式洗濯機に関する。本態様に係るドラム式洗濯機は、筐体内に配置された外槽と、前記外槽内に水を供給する給水部と、前記外槽内に配置され、水平軸または水平方向に対して傾く傾斜軸を中心に回転可能なドラムと、前記ドラムの後部に配置され、表面に洗濯物と接触する突状部を有する回転体と、前記回転体の回転速度が前記ドラムの回転速度より速くなるよう前記ドラムと前記回転体とを別々に回転させる二軸駆動形態と、前記回転体の回転速度が前記ドラムの回転速度と等しくなるよう前記ドラムと前記回転体とを一体的に回転させる一軸駆動形態とにより、前記ドラムおよび前記回転体を回転させることが可能な駆動部と、前記駆動部の動作を制御する制御部と、を備える。ここで、前記洗い工程において、前記制御部は、前記駆動部に前記二軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせる前に、前記給水部からの給水により前記ドラム内に水が溜められた状態において、前記駆動部に前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせる。
【０００９】
上記の構成によれば、洗濯物がドラム内の水で濡れ、洗濯物の嵩および摩擦係数が低減した後に、二軸駆動形態によるドラムおよび回転体の回転を行わせることができる。これにより、洗濯物による過度の負荷が回転体に掛かることを防止でき、モータロック等、駆動部に不具合が生じることを防止できる。
【００１０】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記駆動部は、前記駆動部の駆動形態を、前記二軸駆動形態と前記一軸駆動形態との間で切り替えるクラッチ機構部と、前記駆動形態を検知する形態検知部と、をさらに備える構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記洗濯運転の終了時には前記一軸駆動形態に切り替えられているよう前記クラッチ機構部を動作させるとともに、前記ドラム内に水が溜められた状態での前記ドラムおよび前記回転体の回転の前に前記形態検出部により前記駆動形態を検知し、前記駆動形態が前記二軸駆動形態であるときには、前記クラッチ機構部に、前記二軸駆動形態から前記一軸駆動形態への前記駆動形態の切替えを行わせる。
【００１１】
上記の構成によれば、水が溜められている状態での一軸駆動形態によるドラムおよび回転体の回転が行われる前に、一軸駆動形態への切替えが完了していなければ一軸駆動形態への切替えが行われる。これにより、誤って、二軸駆動形態によるドラムおよび回転体の回転が行われてしまうことを防止でき、駆動部に不具合が生じることを一層防止できる。
【００１２】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記外槽内の水位を検知する水位検知部を、さらに備える構成が採られ得る。この場合、前記制御部は、前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転の開始後に前記水位検知部により検知された水位が所定水位に到達すると、前記駆動部に、前記二軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を開始させる。
【００１３】
上記の構成によれば、ドラム内の洗濯物が十分に濡れた状態で、二軸駆動形態によるドラムおよび回転体の回転を行わせることができ、駆動部に不具合が生じることを一層防止できる。
【００１４】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記制御部は、前記ドラムが前記外槽内の水に浸る状態まで給水された後に、前記駆動部に、前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を開始させる構成とされ得る。
【００１５】
上記の構成によれば、洗濯物が外槽内に溜められた水に接触できない状態でドラムおよび回転体の回転が行われることを防止でき、無駄な電力消費を防止できる。
【００１６】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記制御部は、前記すすぎ工程では、前記給水部からの給水により前記ドラム内に水が溜められた状態において、前記駆動部に、前記一軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせることなく前記二軸駆動形態による前記ドラムおよび前記回転体の回転を行わせる構成とされ得る。
【００１７】
上記の構成によれば、すでに洗濯物が濡れた状態にあるすすぎ工程では一軸駆動形態によるドラムおよび回転体の回転を行うことなく、最初から二軸駆動形態によりドラムおよび回転体を回転させているため、すすぎ性能の一層の向上が期待できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、洗浄性能の向上を図りつつ、駆動部の動作不良等、不具合の発生を防止できるドラム式洗濯機を提供することができる。
【００１９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る、ドラム式洗濯機の構成を示す側面断面図である。
【図２】実施の形態に係る、駆動ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る、駆動ユニットの構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係る、駆動モータのロータの構成を示す、ロータの正面図である。
【図５】実施の形態に係る、スプラインが形成された軸受ユニットの後部の拡大斜視図である。
【図６】実施の形態に係る、クラッチ機構部のクラッチ体の構成を示す図である。
【図７】実施の形態に係る、ドラム式洗濯機の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態に係る、洗濯運転における、クラッチ機構部による駆動ユニットの駆動形態の切替えタイミングと、駆動モータの駆動タイミングを示す図である。
【図９】実施の形態に係る、洗い工程における制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態に係る、すすぎ工程における制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】変更例に係る、洗い工程における制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のドラム式洗濯機の一実施形態である乾燥機能を有さないドラム式洗濯機について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、ドラム式洗濯機１の構成を示す側面断面図である。
【００２３】
ドラム式洗濯機１は、外観を構成する筐体１０を備える。筐体１０の前面１０ａは、中央部から上部にかけて傾斜し、傾斜した面に洗濯物の投入口１１が形成される。投入口１１は、開閉自在なドア１２により覆われる。
【００２４】
筐体１０内には、外槽２０が、複数のダンパー２１により弾性的に支持される。外槽２０内には、ドラム２２が回転自在に配される。外槽２０およびドラム２２は、水平方向に対し、後面側が低くなるよう傾斜する。これにより、ドラム２２は、水平方向に対して傾斜した傾斜軸を中心に回転する。外槽２０およびドラム２２の傾斜角度は、１０〜２０度程度とされ得る。外槽２０の前面の開口部２０ａおよびドラム２２の前面の開口部２２ａは、投入口１１に対向し、投入口１１ともにドア１２により閉鎖される。ドラム２２の内周面には、多数の脱水孔２２ｂが形成される。さらに、ドラム２２の内周面には、３つのバッフル２３が周方向にほぼ等しい間隔で設けられる。
【００２５】
ドラム２２の後部には、撹拌体２４が回転自在に配される。撹拌体２４は、ほぼ円盤形状を有する。撹拌体２４の表面には、中央部から放射状に延びる複数の羽根２４ａが形成される。撹拌体２４は、ドラム２２と同軸に回転する。撹拌体２４は、本発明の回転体に相当し、羽根２４ａは、本発明の突状部に相当する。
【００２６】
外槽２０の後方には、ドラム２２および撹拌体２４を駆動するトルクを発生させる駆動ユニット３０が配される。駆動ユニット３０は、本発明の駆動部に相当する。駆動ユニット３０は、洗い工程およびすすぎ工程時には、ドラム２２および撹拌体２４を同一方向に異なる回転速度で回転させる。具体的には、駆動ユニット３０は、ドラム２２を、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力より小さくなる回転速度で回転させ、撹拌体２４を、ドラム２２の回転速度よりも速い回転速度で回転させる。一方、駆動ユニット３０は、脱水工程時には、ドラム２２および撹拌体２４を、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力よりはるかに大きくなる回転速度で一体的に回転させる。駆動ユニット３０の詳細な構成は、追って説明される。
【００２７】
外槽２０の底部には、排水口部２０ｂが形成される。排水口部２０ｂには、排水バルブ４０が設けられる。排水バルブ４０は、排水ホース４１に接続される。排水バルブ４０が開放されると、外槽２０内に溜められた水が排水ホース４１を通じて機外へ排出される。
【００２８】
筐体１０内の前方上部には、洗剤ボックス５０が配される。洗剤ボックス５０には、洗剤が収容される洗剤容器５０ａが前方から引き出し自在に収容される。洗剤ボックス５０は、筐体１０内の後方上部に配された給水バルブ５１に、給水ホース５２によって接続される。また、洗剤ボックス５０は、外槽２０の上部に、注水管５３により接続される。給水バルブ５１が開放されると、水道栓から水道水が、給水ホース５２、洗剤ボックス５０および注水管５３を通じて外槽２０内に供給される。この際、洗剤容器５０ａに収容された洗剤が、水に押し流れて外槽２０内に供給される。給水バルブ５１は、本発明の給水部に相当する。
【００２９】
次に、駆動ユニット３０の構成について詳細に説明する。
【００３０】
図２および図３は、駆動ユニット３０の構成を示す断面図である。図２は、駆動ユニット３０の駆動形態が、二軸駆動形態に切り替えられた状態を示し、図３は、駆動ユニット３０の駆動形態が、一軸駆動形態に切り替えられた状態を示す。図４は、駆動モータ１００のロータ１１０の構成を示す、ロータ１１０の正面図である。図５は、スプライン５１４が形成された軸受ユニット５００の後部の拡大斜視図である。図６（ａ）ないし（ｃ）は、クラッチ機構部６００のクラッチ体６１０の構成を示す図であり、それぞれ、クラッチ体６１０の正面図、右側面図および背面図である。
【００３１】
駆動ユニット３０は、駆動モータ１００と、翼軸２００と、ドラム軸３００と、遊星歯車機構４００と、軸受ユニット５００と、クラッチ機構部６００とを含む。駆動モータ１００は、撹拌体２４およびドラム２２を駆動するためのトルクを発生する。翼軸２００は、駆動モータ１００のトルクにより回転し、当該回転を撹拌体２４に伝達する。遊星歯車機構４００は、翼軸２００の回転、即ち駆動モータ１００のロータ１１０の回転を減速してドラム軸３００に伝達する。ドラム軸３００は、遊星歯車機構４００により減速された回転速度で翼軸２００と同軸に回転し、当該回転をドラム２２に伝達する。軸受ユニット５００は、翼軸２００およびドラム軸３００を回転自在に支持する。クラッチ機構部６００は、撹拌体２４、即ち翼軸２００を、駆動モータ１００の回転速度と等しい回転速度で回転させ、ドラム２２、即ちドラム軸３００を、遊星歯車機構４００により減速された回転速度で回転させることが可能な二軸駆動形態と、撹拌体２４およびドラム２２、即ち、翼軸２００、ドラム軸３００および遊星歯車機構４００を、駆動モータ１００と等しい回転速度で一体的に回転させることが可能な一軸駆動形態との間で、駆動ユニット３０の駆動形態を切り替える。
【００３２】
駆動モータ１００は、アウターロータ型のＤＣブラシレスモータであり、ロータ１１０とステータ１２０とを含む。ロータ１１０は、有底の円筒状に形成され、その内周面には、全周に亘って永久磁石１１１が配列される。図４に示すように、ロータ１１０の中央部には、円形のボス部１１２が形成される。ボス部１１２には、翼軸２００を固定するためのボス孔１１３が形成されるとともに、ボス孔１１３の外周に環状の被係合凹部１１４が形成される。被係合凹部１１４の外周部は、全周に亘って凹凸部１１４ａを有する。
【００３３】
ステータ１２０は、外周部に巻線１２１を有する。後述するモータ駆動部からステータ１２０の巻線１２１に駆動電流が供給されると、ロータ１１０が回転する。
【００３４】
ドラム軸３００は、中空形状を有し、翼軸２００と遊星歯車機構４００とを内包する。ドラム軸３００は、中央部が外側に膨出し、この膨出した部位が、遊星歯車機構４００の収容部となる。
【００３５】
遊星歯車機構４００は、太陽歯車４１０と、太陽歯車４１０を囲む環状の内歯車４２０と、太陽歯車４１０と内歯車４２０との間に介在する複数組の遊星歯車４３０と、これら遊星歯車４３０を回転自在に保持する遊星キャリア４４０とを含む。
【００３６】
太陽歯車４１０が翼軸２００に固定され、内歯車４２０がドラム軸３００に固定される。一組の遊星歯車４３０は、互いに噛み合い、相反する方向に回転する第１歯車と第２歯車とを含む。遊星キャリア４４０は、後方へ延びるキャリア軸４４１を含む。キャリア軸４４１は、ドラム軸３００と同軸であり、翼軸２００が挿入されるために内部が中空に形成される。
【００３７】
翼軸２００の後端部は、キャリア軸４４１から後方に突出し、ロータ１１０のボス孔１１３に固定される。
【００３８】
軸受ユニット５００には、中央部に円筒状の軸受部５１０が設けられる。軸受部５１０の内部には、前部および後部に転がり軸受５１１、５１２が設けられ、前端部に、メカニカルシール５１３が設けられる。ドラム軸３００は、外周面が転がり軸受５１１、５１２により受けられ、軸受部５１０内において円滑に回転する。また、メカニカルシール５１３により、軸受部５１０とドラム軸３００との間への水の侵入が防止される。図５に示すように、軸受部５１０の後端部には、内面に、全周に亘ってスプライン５１４が形成される。
【００３９】
軸受ユニット５００には、軸受部５１０の周囲に固定フランジ部５２０が形成される。固定フランジ部５２０の下端部に取付ボス５２１が形成される。
【００４０】
軸受ユニット５００は、固定フランジ部５２０において、ネジ止等の固定方法により、外槽２０の後面に固定される。駆動ユニット３０が外槽２０に装着された状態において、翼軸２００およびドラム軸３００が外槽２０の内部に臨む。ドラム２２がドラム軸３００に固定され、撹拌体２４が翼軸２００に固定される。
【００４１】
クラッチ機構部６００は、クラッチ体６１０と、クラッチスプリング６２０と、クラッチレバー６３０と、レバー支持部６４０と、クラッチ駆動装置６５０と、取付プレート６６０とを含む。
【００４２】
図６（ａ）ないし（ｃ）に示すように、クラッチ体６１０はほぼ円盤形状を有する。クラッチ体６１０の前端部には、外周面に、環状のスプライン６１１が形成される。スプライン６１１は、軸受ユニット５００のスプライン５１４と係合するように形成される。また、クラッチ体６１０の外周面には、スプライン６１１の後方に、フランジ部６１２が形成される。さらに、クラッチ体６１０には後端部に、環状の係合フランジ部６１３が形成される。係合フランジ部６１３は、ロータ１１０の被係合凹部１１４と同じ形状を有し、外周部に全周に亘って凹凸部６１３ａを有する。係合フランジ部６１３が、被係合凹部１１４に挿入されると、凹凸部６１３ａ、１１４ａ同士が係合する。
【００４３】
クラッチ体６１０の軸孔６１４にキャリア軸４４１が挿入される。軸孔６１４の内周面に形成されたスプライン６１４ａとキャリア軸４４１の外周面に形成されたスプライン４４１ａとが係合する。これにより、クラッチ体６１０が、キャリア軸４４１に対して、前後方向への移動が許容され、且つ、周方向への回動が規制される状態となる。
【００４４】
クラッチ体６１０には、軸孔６１４の外側に環状の収容溝６１５が形成され、この収容溝６１５に、クラッチスプリング６２０が収容される。クラッチスプリング６２０は、一端が軸受部５１０の後端部に接し、他端が収容溝６１５の底面に接する。
【００４５】
クラッチレバー６３０の上端部には、クラッチ体６１０のフランジ部６１２の後面に接触し、フランジ部６１２を前方へ押す押圧部６３１が形成される。
【００４６】
クラッチレバー６３０は、支軸６３２を有し、この支軸６３２がレバー支持部６４０に回動自在に支持される。クラッチレバー６３０とレバー支持部６４０の間に、スプリング６４１が介在する。スプリング６４１は、引張スプリングであり、クラッチレバー６３０は、スプリング６４１の弾性力により、その下端が前方に移動する方向に引かれる。
【００４７】
クラッチ駆動装置６５０は、トルクモータ６５１と、トルクモータ６５１のトルクにより水平軸周りに回転する円盤状のカム６５２とを含む。カム６５２の上面が、クラッチレバー６３０の下端部に接触する。カム６５２の上面は、一端側に設けられる、高さの高い第１接触面６５２ａと、他端側に設けられる、高さの低い第２接触面６５２ｂと、第１接触面６５２ａと第２接触面６５２ｂとの間をつなぐ傾斜面６５２ｃとを含む。
【００４８】
レバー支持部６４０およびクラッチ駆動装置６５０は、ネジ止等の固定方法により、取付プレート６６０に固定される。取付プレート６６０は、軸受ユニット５００の取付ボス５２１にネジにより固定される。
【００４９】
駆動ユニット３０の駆動形態が、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる場合、図２に示すように、トルクモータ６５１により、第１接触面６５２ａが上方に位置し、第２接触面６５２ｂが下方に位置するようにカム６５２が回転される。カム６５２が回転するに従い、クラッチレバー６３０の下端部が、傾斜面６５２ｃおよび第１接触面６５２ａに順次押されて後方へ移動する。クラッチレバー６３０が支軸６３２を中心に前方へ回転し、押圧部６３１がクラッチ体６１０を前方へ押す。クラッチスプリング６２０の弾性力に逆らって、クラッチ体６１０が前方へ移動し、クラッチ体６１０のスプライン６１１と軸受ユニット５００のスプライン５１４とが係合する。
【００５０】
スプライン６１１とスプライン５１４とが係合すると、クラッチ体６１０が、軸受ユニット５００に対して周方向への回動が規制され、回動できない状態となるので、遊星歯車機構４００のキャリア軸４４１、即ち遊星キャリア４４０が、回転できないよう固定された状態となる。このような状態において、ロータ１１０が回転すると、翼軸２００がロータ１１０の回転速度と等しい回転速度で回転し、翼軸２００に連結されている撹拌体２４もロータ１１０の回転速度と等しい回転速度で回転する。翼軸２００の回転に伴い、遊星歯車機構４００では、太陽歯車４１０が回転する。上述の通り、遊星キャリア４４０は固定された状態にあるので、遊星歯車４３０の第１歯車および第２歯車が、それぞれ、太陽歯車４１０と同方向および逆方向に回転し、内歯車４２０が太陽歯車４１０と同方向に回転する。これにより、内歯車４２０に固定されたドラム軸３００が翼軸２００と同方向に、翼軸２００よりも遅い回転速度で回転し、ドラム軸３００に固定されたドラム２２が、撹拌体２４よりも遅い回転速度で撹拌体２４と同方向に回転する。言い換えれば、撹拌体２４がドラム２２よりも速い回転速度でドラム２２と同方向に回転する。
【００５１】
一方、駆動ユニット３０の形態が、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる場合、図３に示すように、トルクモータ６５１により、第２接触面６５２ｂが上方に位置し、第１接触面６５２ａが下方に位置するようにカム６５２が回転される。カム６５２が回転するに従い、クラッチレバー６３０の下端部が、スプリング６４１の弾性力により、傾斜面６５２ｃおよび第２接触面６５２ｂに順次沿いながら前方へ移動する。クラッチレバー６３０が支軸６３２を中心に後方へ回転し、押圧部６３１がクラッチ体６１０のフランジ部６１２から離れる。クラッチ体６１０が、クラッチスプリング６２０の弾性力によって後方へ移動し、クラッチ体６１０の係合フランジ部６１３とロータ１１０の被係合凹部１１４とが係合する。
【００５２】
係合フランジ部６１３と被係合凹部１１４とが係合すると、ロータ１１０に対するクラッチ体６１０の周方向への回動が規制され、クラッチ体６１０は、ロータ１１０とともに回転可能な状態となる。このような状態において、ロータ１１０が回転すると、翼軸２００およびクラッチ体６１０がロータ１１０の回転速度と等しい回転速度で回転する。このとき、遊星歯車機構４００では、太陽歯車４１０と遊星キャリア４４０とがロータ１１０と等しい回転速度で回転する。これにより、内歯車４２０が、太陽歯車４１０および遊星キャリア４４０と等しい回転速度で回転し、内歯車４２０に固定されたドラム軸３００がロータ１１０と等しい回転速度で回転する。即ち、駆動ユニット３０では、翼軸２００、遊星歯車機構４００およびドラム軸３００が一体となって回転する。これにより、ドラム２２と撹拌体２４が一体的に回転する。
【００５３】
図７は、ドラム式洗濯機１の構成を示すブロック図である。
【００５４】
ドラム式洗濯機１は、上述した構成に加え、制御部７０１、記憶部７０２、操作部７０３、水位センサ７０４、モータ駆動部７０５、給水駆動部７０６、排水駆動部７０７、クラッチ駆動部７０８およびドアロック装置７０９を備える。
【００５５】
操作部７０３は、電源ボタン７０３ａ、スタートボタン７０３ｂ、コース選択ボタン７０３ｃを含む。電源ボタン７０３ａは、ドラム式洗濯機１の電源を投入および遮断するためのボタンである。スタートボタン７０３ｂは、運転をスタートさせるためのボタンである。コース選択ボタン７０３ｃは、洗濯運転に係る複数の運転コースの中から任意の運転コースを選択するためのボタンである。操作部７０３は、ユーザに操作されたボタンに応じた入力信号を制御部７０１に出力する。
【００５６】
水位センサ７０４は、外槽２０内の水位を検知し、検知した水位に応じた水位検知信号を制御部７０１に出力する。水位センサ７０４は、本発明の水位検知部に相当する。
【００５７】
モータ駆動部７０５は、制御部７０１からの制御信号に従って、駆動モータ１００に駆動電流を供給する。給水駆動部７０６は、制御部７０１からの制御信号に従って、給水バルブ５１に駆動電流を供給する。排水駆動部７０７は、制御部７０１からの制御信号に従って、排水バルブ４０に駆動電流を供給する。
【００５８】
クラッチ駆動装置６５０は、第１検知センサ６５３および第２検知センサ６５４を含む。第１検知センサ６５３および第２検知センサ６５４は、本発明の形態検知部に相当する。第１検知センサ６５３は、駆動ユニット３０の駆動形態が二軸駆動形態に切り替えられたことを検知して、検出信号を制御部７０１に出力する。第２検知センサ６５４は、駆動ユニット３０の駆動形態が一軸駆動形態に切り替えられたことを検知して、検出信号を制御部７０１に出力する。クラッチ駆動部７０８は、第１検知センサ６５３および第２検知センサ６５４からの検出信号に基づいて制御部７０１から出力された制御信号に従い、トルクモータ６５１に駆動電流を供給する。
【００５９】
ドアロック装置７０９は、制御部７０１からの制御信号に従ってドア１２のロックおよびロック解除を行う。
【００６０】
記憶部７０２は、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む。記憶部７０２には、各種洗濯運転コースの洗濯運転を実行するためのプログラムが記憶される。また、記憶部７０２には、これらプログラムの実行に用いられる各種パラメータや各種制御フラグが記憶される。
【００６１】
制御部７０１は、操作部７０３、水位センサ７０４等からの各信号に基づいて、記憶部７０２に記憶されたプログラムに従い、モータ駆動部７０５、給水駆動部７０６、排水駆動部７０７、クラッチ駆動部７０８、ドアロック装置７０９等を制御する。
【００６２】
ドラム式洗濯機１は、コース選択ボタン７０３ｃによるユーザの選択操作に基づき、各種運転コースの洗濯運転を行う。洗濯運転では、洗い工程、中間脱水工程、すすぎ工程および最終脱水工程が順番に実行される。なお、運転コースによっては、中間脱水工程とすすぎ工程とが２回以上行われる場合がある。
【００６３】
図８は、洗濯運転における、クラッチ機構部６００による駆動ユニット３０の駆動形態の切替えタイミングと、駆動モータ１００の駆動タイミングを示す図である。
【００６４】
駆動ユニット３０の駆動形態は、洗濯運転が開始される前は、前回の洗濯運転における最終脱水工程の前での駆動形態の切替えにより、一軸駆動形態に切り替えられている。洗濯運転が開始されると、駆動形態は、給水の工程が終了するまで、引き続き一軸駆動形態に維持される。給水の途中から、駆動モータ１００の動作が開始され、ドラム２２および撹拌体２４が一体的に回転する。このときのドラム２２および撹拌体２４の回転速度は、ドラム２２内の洗濯物に作用する遠心力が重力より小さくなる回転速度とされる。駆動モータ１００は、右回りおよび左回りに交互に回転し、ドラム２２および撹拌体２４が交互に右回転および左回転する。ドラム２２内の洗濯物は、バッフル２３で撹拌され、ドラム２２内に溜められた水に触れる。洗濯物が濡れることにより、ドラム２２内での洗濯物の嵩が低減するとともに、洗濯物の摩擦係数が低減する。
【００６５】
給水の工程が終了すると、駆動形態が、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる。切替えに必要な時間だけ、駆動モータ１００の動作が停止する。切替えが完了すると、洗いの工程が開始され、駆動モータ１００が再び動作する。ドラム２２および撹拌体２４が別々に同じ方向に回転する。このとき、ドラム２２は一軸駆動形態のときと同じ回転速度で、撹拌体２４はドラム２２より速い回転速度で左右交互に回転する。ドラム２２内の洗濯物が、バッフル２３で掻き上げられては落とされることにより、ドラム２２の内周面に叩き付けられる。加えて、ドラム２２の後部では、回転する撹拌体２４の羽根２４ａに洗濯物が接触し、羽根２４ａに洗濯物が擦られたり、羽根２４ａによって洗濯物が撹拌されたりする。これにより、洗濯物が洗われる。バッフル２３のみによる叩き洗いよりも、洗濯物に加わる機械力が増加し、また、洗濯物のドラム２２内での動きが活発になるため、洗浄性能の向上が期待できる。
【００６６】
二軸駆動形態でのドラム２２および撹拌体２４の回転が開始されたときには、洗濯物の嵩および摩擦係数が低減しているので、撹拌体２４が洗濯物に接触したときに、撹拌体２４には過度な負荷が掛からない。よって、駆動モータ１００のロックが防止される。
【００６７】
洗いの工程が終了すると、駆動モータ１００の動作が停止される。駆動形態は引き続き二軸駆動形態に維持されたまま、排水の工程が行われる。排水の工程が終了すると、駆動形態が、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる。切替えが完了すると中間脱水工程に移行する。なお、この二軸駆動形態から一軸駆動形態への切替えは、排水の工程の前に行われても良い。
【００６８】
中間脱水工程において、駆動モータ１００が動作すると、ドラム２２および撹拌体２４は、ドラム２２内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりはるかに大きくなる回転速度で一体的に回転する。遠心力の作用により、洗濯物が、ドラム２２の内周面に押しつけられ、脱水される。
【００６９】
中間脱水工程が終了すると、続いてすすぎ工程が行われる。すすぎ工程における給水の工程の前に、駆動形態が、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる。脱水が終わって一旦停止した駆動モータ１００は、切替えの完了後、給水の開始とともに再び動作する。ドラム２２および撹拌体２４は、給水の工程およびすすぎの工程において、洗いの工程のときと同様に、別々に右回りおよび左回りに回転する。
【００７０】
洗い工程と同様、ドラム２２内の洗濯物が、バッフル２３による撹拌によりドラム２２の内周面に叩き付けられるとともに、撹拌体２４の羽根２４ａに擦られたり、羽根２４ａによって洗濯物が撹拌されたりする。これにより、洗濯物がすすがれる。
【００７１】
洗濯物に加わる機械力が増加し、また、洗濯物のドラム２２内での動きが活発化するため、すすぎ性能の向上が期待できる。特に、すすぎ工程では、中間脱水工程によって脱水されるものの、洗濯物は濡れた状態にあるため、駆動モータ１００のロックは生じにくい。そこで、すすぎ工程では、事前に一軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転を行わせることなく、給水の工程から、二軸駆動形態でドラム２２および撹拌体２４を回転させている。このため、一層のすすぎ性能の向上が期待できる。
【００７２】
すすぎの工程が終了すると、駆動モータ１００の動作が停止される。駆動形態は引き続き二軸駆動形態に維持されたまま、排水の工程が行われる。排水の工程が終了すると、駆動形態が、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる。切替えが完了すると最終脱水工程に移行する。なお、この二軸駆動形態から一軸駆動形態への切替えは、排水の工程の前に行われても良い。
【００７３】
最終脱水工程では、中間脱水工程と同様、ドラム２２および撹拌体２４が一体となって高速回転し、洗濯物が脱水される。なお、最終脱水工程では、中間脱水工程よりも脱水時間が長くされ、ドラム２２および撹拌体２４の回転速度が速くされる。
【００７４】
最終脱水工程が終了すると、洗濯運転が終了する。
【００７５】
次に、洗い工程およびすすぎ工程における、制御部７０１による制御処理について、図９および図１０を参照し、詳細に説明する。
【００７６】
図９は、洗い工程における制御処理を示すフローチャートである。
【００７７】
洗い工程が開始されると、制御部７０１は、第２検知センサ６５４の検出結果に基づいて、駆動ユニット３０の駆動形態が一軸駆動形態であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。通常は、前回の洗濯運転における最終脱水工程の際に、一軸駆動形態への切替えが行われるため、今回の洗濯運転の開始時には、一軸駆動形態が維持されている。よって、制御部７０１は、駆動形態が一軸駆動形態であると判定すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、給水バルブ５１を開放させる（Ｓ１０２）。これにより、外槽２０内への給水が開始され、洗剤を含む水が外槽２０内へ供給される。
【００７８】
一方、何らかの不具合の発生により、駆動形態が一軸駆動形態に切り替わっていない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部７０１は、クラッチ機構部６００のトルクモータ６５１を動作させ、駆動形態を一軸駆動形態に切り替える（Ｓ１０３）。第２検知センサ６５４の検出結果に基づき、一軸駆動形態への切替りを確認すると、制御部７０１は、給水バルブ５１を開放させる（Ｓ１０２）。
【００７９】
次に、制御部７０１は、水位センサ７０４の検知結果に基づいて、外槽２０内の水位が撹拌水位に到達したか否かを判定する（Ｓ１０４）。撹拌水位は、ドラム２２および撹拌体２４の回転を開始する水位として予め定められた水位であり、ドラム２２の周面が水に浸るような水位であって、後述の洗い水位より低い水位とされる。
【００８０】
外槽２０内の水位が撹拌水位に到達すると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部７０１は、駆動モータ１００を動作させる（Ｓ１０５）。ドラム２２および撹拌体２４が一体となって低速で回転し、ドラム２２内の洗濯物が、溜められた水に接触しつつ撹拌され、水で濡らされる。
【００８１】
制御部７０１は、予め定められた給水時間が経過すると（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、駆動モータ１００を停止させるとともに給水バルブ５１を閉鎖させる（Ｓ１０７）。制御部７０１は、水位センサ７０４の検知結果に基づいて、外槽２０内の水位が予め定めた洗い水位に到達したか否かを判定する（Ｓ１０８）。洗濯物の容量が多く、多くの水が洗濯物に吸収される場合には、１回の給水時間で、洗い水位に到達することが難しい。外槽２０内の水位が洗い水位に到達していなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、制御部７０１は、再び、給水バルブ５１を開放させるとともに（Ｓ１０９）、駆動モータ１００を動作させる（Ｓ１０５）。こうして、外槽２０内の水位が洗い水位に到達するまで、ステップＳ１０５ないしＳ１０９の処理が繰り返される。外槽２０内の水位が洗い水位に到達したとき、ドラム２２内の洗濯物は、十分に万遍なく濡れている。
【００８２】
外槽２０内の水位が洗い水位に到達すると（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、制御部７０１は、トルクモータ６５１を動作させ、駆動ユニット３０の駆動形態を二軸駆動形態に切り替える（Ｓ１１０）。第１検知センサ６５３の検出結果に基づき、二軸駆動形態への切替りを確認すると、制御部７０１は、駆動モータ１００を動作させる（Ｓ１１１）。ドラム２２が低速で、撹拌体２４がドラム２２より高速で、それぞれ別々に回転し、ドラム２２内の洗濯物が高い機械力と洗剤の力とにより洗われる。
【００８３】
予め定められた洗い時間が経過すると（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、制御部７０１は、駆動モータ１００を停止させる（Ｓ１１３）。そして、制御部７０１は、排水バルブ４０を開放させる（Ｓ１１４）。外槽２０内の水が機外へ排出される。
【００８４】
制御部７０１は、排水が完了したか否かを判定する（Ｓ１１５）。制御部７０１は、たとえば、外槽２０内の水位が水位センサ７０４により測定可能な下限水位に到達した後、所定の時間が経過したときに、排水が完了したと判定する。制御部７０１は、排水が完了したと判定すると（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、排水バルブ４０を閉鎖させる（Ｓ１１６）。そして、制御部７０１は、トルクモータ６５１を動作させ、駆動ユニット３０の駆動形態を一軸駆動形態に切り替える（Ｓ１１７）。こうして、洗い工程の制御処理が終了する。
【００８５】
図１０は、すすぎ工程における制御処理を示すフローチャートである。
【００８６】
すすぎ工程が開始されると、制御部７０１は、トルクモータ６５１を動作させ、駆動ユニット３０の駆動形態を二軸駆動形態に切り替える（Ｓ２０１）。第１検知センサ６５３の検出結果に基づき、二軸駆動形態への切替りを確認すると、制御部７０１は、給水バルブ５１を開放させるとともに駆動モータ１００を動作させる（Ｓ２０２）。外槽２０内に給水されつつ、ドラム２２が低速で、撹拌体２４がドラム２２より高速で、それぞれ別々に回転し、ドラム２２内の洗濯物が高い機械力によりすすがれる。
【００８７】
制御部７０１は、予め定められた給水時間が経過すると（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、駆動モータ１００を停止させるとともに給水バルブ５１を閉鎖させる（Ｓ２０４）。制御部７０１は、水位センサ７０４の検知結果に基づいて、外槽２０内の水位が予め定めたすすぎ水位に到達したか否かを判定する（Ｓ２０５）。外槽２０内の水位が洗い水位に到達していなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、制御部７０１は、再び、給水バルブ５１を開放させるとともに駆動モータ１００を動作させ、る（Ｓ２０２）。こうして、外槽２０内の水位がすすぎ水位に到達するまで、ステップＳ２０２ないしＳ２０５の処理が繰り返される。
【００８８】
外槽２０内の水位がすすぎ水位に到達すると（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、制御部７０１は、駆動モータ１００を動作させる（Ｓ２０６）。給水が止められた状態で、引き続き、洗濯物がすすがれる。
【００８９】
予め定められた洗い時間が経過すると（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、制御部７０１は、駆動モータ１００を停止させる（Ｓ２０８）。そして、制御部７０１は、排水バルブ４０を開放させる（Ｓ２０９）。外槽２０内の水が機外へ排出される。
【００９０】
排水が完了すると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、制御部７０１は、排水バルブ４０を閉鎖させる（Ｓ２１１）。そして、制御部７０１は、トルクモータ６５１を動作させ、駆動ユニット３０の駆動形態を一軸駆動形態に切り替える（Ｓ２１２）。こうして、すすぎ工程の制御処理が終了する。
【００９１】
＜実施の形態の効果＞
以上、説明した通り、本実施の形態によれば、洗い工程およびすすぎ工程において、ドラム２２と撹拌体２４とが、撹拌体２４の回転速度がドラム２２の回転速度より速くなるように回転する。これにより、ドラム２２内の洗濯物は、バッフル２３による撹拌によりドラム２２の内周面に叩き付けられるのみならず、回転する撹拌体２４の羽根２４ａによって擦られる。よって、バッフル２３によって洗濯物が撹拌されるだけの構成に比べて、洗浄性能およびすすぎ性能を向上させることができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態によれば、ドラム２２内に水が溜められている状態において一軸駆動形態によりドラム２２および撹拌体２４を一体的に回転させ、洗濯物をドラム２２内の水で濡らし、洗濯物の嵩および摩擦係数を低減させた後に、二軸駆動形態によりドラム２２および撹拌体２４を別々に回転させるようにしている。これにより、洗濯物による過度の負荷が撹拌体２４に掛かることを防止でき、駆動モータ１００のロックを防止できる。また、撹拌体２４との強い擦れによる洗濯物の痛みが防止できる。
【００９３】
さらに、本実施の形態によれば、水が溜められている状態での一軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転を行う前に、一軸駆動形態への切替えが完了しているか否かが検知され、切替えが完了していなければ一軸駆動形態への切替えが行われる。これにより、誤って、二軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転が行われてしまうことを防止でき、駆動モータ１００のロックを一層防止できる。
【００９４】
さらに、本実施の形態によれば、外槽２０内の水位が洗い水位に到達するまで、一軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転を行わせるようにしているので、ドラム２２内の洗濯物が十分に濡れた状態で、二軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転を行わせることができ、駆動モータ１００のロックを一層防止できる。
【００９５】
さらに、本実施の形態によれば、外槽２０内の水位が撹拌水に到達し、ドラム２２が水に浸った後に、一時駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転を行わせるようにしているので、洗濯物が外槽２０内に溜められた水に接触できない状態でドラム２２および撹拌体２４の回転が行われることを防止でき、無駄な電力消費を防止できる。
【００９６】
さらに、本実施の形態によれば、すでに洗濯物が濡れた状態にあるため駆動モータ１００のロックが生じにくいすすぎ工程では、一軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転を行うことなく、給水の工程から二軸駆動形態によりドラム２２および撹拌体２４を回転させているため、すすぎ性能の一層の向上が期待できる。
【００９７】
＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態等によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記以外に種々の変更が可能である。
【００９８】
たとえば、上記実施の形態において、注水管５３の注水口がドラム２２内に直接臨み、ドラム２２内の洗濯物に向けて、注水口からシャワー状に水が供給される構成が採られても良い。この場合、外槽２０内の水にドラム２２が浸っていなくとも、洗濯物を濡らすことができるので、図１１に示す制御処理おける、撹拌水位を検知するステップＳ１０４の処理が削除され、図１１に示す制御処理のように、給水バルブ５１が開放されると、直ちに駆動モータ１００が動作される。
【００９９】
さらに、上記実施の形態では、外槽２０内の水位が洗い水位に到達した後に、二軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転が開始される。しかしながら、これに限られず、１回目の給水時間が経過した後に、二軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転が開始される構成が採られても良い。
【０１００】
さらに、上記実施の形態では、洗い時間およびすすぎ時間が経過したときに、駆動モータ１００が停止される。しかしながら、排水の工程の後に、駆動モータ１００が停止される構成が採られても良い。
【０１０１】
さらに、上記実施の形態では、すすぎ工程において、給水の工程の開始と同時に二軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転が開始される。しかしながら、給水の工程の途中から、あるいは、外槽２０内の水位がすすぎ水位に到達してすすぎの工程に移行した後に、二軸駆動形態によるドラム２２および撹拌体２４の回転が開始される構成が採られても良い。
【０１０２】
さらに、上記実施の形態では、ドラム２２が、水平方向に対して傾斜した傾斜軸を中心に回転する。しかしながら、ドラム式洗濯機１は、ドラム２２が、水平軸を中心に回転するような構成とされても良い。
【０１０３】
さらに、上記実施の形態のドラム式洗濯機１は、乾燥機能を備えていないが、本発明は、乾燥機能を備えたドラム式洗濯機、即ち、ドラム式洗濯乾燥機に適用することもできる。
【０１０４】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  筐体
２０  外槽
２２  ドラム
２４  撹拌体（回転体）
２４ａ  羽根（突状部）
３０  駆動ユニット（駆動部）
５１  給水バルブ（給水部）
６００  クラッチ機構部
６５３  第１検知センサ（形態検知部）
６５４  第２検知センサ（形態検知部）
７０１  制御部
７０４  水位センサ（水検知部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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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