(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配置された外槽と、
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、
前記ドラムおよび前記回転体を回転させる駆動部と、を備え、
前記駆動部は、
駆動モータと、
前記駆動モータの回転を前記回転体に伝える第１回転軸と、
前記第１回転軸と同軸的に設けられ、前記駆動モータの回転を前記ドラムに伝える第２回転軸と、
前記駆動モータの回転に伴い回転する太陽歯車と、当該太陽歯車を囲む環状の内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に介在する複数の遊星歯車と、これら遊星歯車を回転自在に保持する遊星キャリアとを有し、前記遊星キャリアおよび前記内歯車のうち一方が前記第２回転軸に固定される遊星歯車機構と、
前記駆動部による駆動形態を、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを別々に回転させる第１の形態と、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを一体的に回転させる第２の形態との間で切り替えるクラッチ機構部と、を含み、
前記クラッチ機構部は、
前記遊星キャリアおよび前記内歯車のうち他方に、当該他方とともに回転でき且つ前記第２回転軸の軸線方向へ移動ができる状態で連結されるクラッチ体と、
前記第１の形態への切り替えの際に前記クラッチ体を第１の位置に移動させ、前記第２の形態への切り替えの際に前記クラッチ体を第２の位置に移動させる移動機構部と、を含み、
前記クラッチ体に、凹凸形状を有する第１噛合部と、凹凸形状を有する第２噛合部とが形成され、
前記駆動モータとともに回転しない固定部に、前記第１噛合部の凹凸形状に対応する凹凸形状を有し、前記クラッチ体が前記第１の位置に移動されたときに前記第１噛合部と周方向に噛合する第１被噛合部が形成され、
前記駆動モータとともに回転する回転部に、前記第２噛合部の凹凸形状に対応する凹凸形状を有し、前記クラッチ体が前記第２の位置に移動されたときに前記第２噛合部と周方向に噛合する第２被噛合部が形成され、
前記クラッチ体側に、前記第１噛合部が前記第１被噛合部に噛合する際に前記固定部側に最初に当たって前記クラッチ体と前記固定部との間に生じる衝突力を和らげる固定部側緩衝部材が配置され、
前記クラッチ体の外周面には、フランジ部が形成され、
前記クラッチ機構部は、前記フランジ部に接触し、前記フランジ部を前記固定部側に押すクラッチレバーを含み、
前記固定部側緩衝部材は、環状に形成され、その内周面に環状の溝部を有し、当該溝部を前記フランジ部に嵌め込むことによって前記クラッチ体に固定される、
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、
前記クラッチ体側または前記回転部側に、前記第２噛合部が前記第２被噛合部に噛合する際に相手側に最初に当たって前記クラッチ体と前記回転部との間に生じる衝突力を和らげる回転部側緩衝部材が配置される、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項３】
請求項２に記載のドラム式洗濯機において、
前記回転部側緩衝部材は、前記クラッチ体側に配置され、爪部を有し、
前記クラッチ体は、前記爪部が挿入されて係止される孔部を有する、
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。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。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々に回転させる構成が採られ得る（特許文献１参照）。
【０００３】
かかるドラム式洗濯機では、脱水時には、ドラムと撹拌体とが同じ回転速度で一体的に回転する。このために、ドラムと撹拌体とが別々に回転する第１の形態とドラムと撹拌体とが別々に回転する第２の形態との間で駆動形態を切り替えるクラッチ機構部が設けられる。
【０００４】
ドラムおよび撹拌体は駆動モータにより回転駆動される。ドラムは、その回転軸が遊星歯車機構の遊星キャリアに連結され、ドラムには、遊星歯車機構を介して駆動モータの回転が伝達される。クラッチ機構部は、クラッチ体と移動機構部とを含む。クラッチ体は、遊星歯車機構を構成する内歯車に、当該内歯車に対して回転できないように連結される。移動機構部は、クラッチ体を、駆動モータ側とドラムの回転軸を回転自在に支持する軸受ユニット側との間で移動させる。クラッチ体には、ロータ側の端部と軸受ユニット側の端部とに周方向に沿ってスプラインが形成され、ロータおよび軸受ユニットには、クラッチ体側のスプラインに対応するスプラインが形成される。
【０００５】
第１の形態では、クラッチ体のスプラインと軸受ユニットのスプラインとが噛み合う。これにより、内歯車が、周方向に回転できないように、クラッチ体を介して軸受ユニットに固定される。この状態でロータが回転すると、ドラムが遊星歯車機構による減速比に従って撹拌体より遅い回転速度で撹拌体と別々に回転する。一方、第２の形態では、クラッチ体のスプラインとロータのスプラインとが噛み合う。これにより、内歯車が、クラッチ体を介してロータに固定される。この状態でロータが回転すると、ドラムが撹拌体と同じ回転速度で撹拌体と一体的に回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１６７６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のドラム式洗濯機では、移動機構部によってクラッチ体が軸受ユニット側に移動された際、互いのスプラインの歯同士が噛み合わずに突き合わされた状態となる場合が生じ得る。この状態では、クラッチ体が移動機構部によって軸受ユニット側に押圧され続けている。この状態で、ロータの回転に伴い、内歯車を介してクラッチ体が回転し、軸受ユニットのスプラインの歯が邪魔にならない位置までクラッチ体のスプラインの歯の位置がずれると、クラッチ体は勢い良く軸受ユニット側へと移動し、互いのスプラインの歯同士が噛み合う。しかしながら、この際に、クラッチ体と軸受ユニットとの間でユーザに耳障りな衝突音が生じ得ることが懸念される。
【０００８】
同様に、移動機構部によってクラッチ体がロータ側に移動された際にも、互いのスプラインの歯同士が噛み合わずに突き合わされた状態となる場合が生じ得る。この状態では、クラッチ体が移動機構部によってロータ側に押圧され続けている。この状態で、ロータの回転に伴い、クラッチ体のスプラインの歯が邪魔にならない位置までロータのスプラインの歯の位置がずれると、クラッチ体は勢い良くロータ側へと移動し、互いのスプラインの歯同士が噛み合う。しかしながら、この際に、クラッチ体とロータとの間でユーザに耳障りな衝突音が生じ得ることが懸念される。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ドラムの後部に回転体を備えるドラム式洗濯機において、ドラムと回転体とが別々に回転する第１の形態とドラムと回転体とが一体的に回転する第２の形態との間で駆動形態を切り替える際に発生する音を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の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、前記ドラムおよび前記回転体を回転させる駆動部と、を備える。ここで、前記駆動部は、駆動モータと、前記駆動モータの回転を前記回転体に伝える第１回転軸と、前記第１回転軸と同軸的に設けられ、前記駆動モータの回転を前記ドラムに伝える第２回転軸と、前記駆動モータの回転に伴い回転する太陽歯車と、当該太陽歯車を囲む環状の内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に介在する複数の遊星歯車と、これら遊星歯車を回転自在に保持する遊星キャリアとを有し、前記遊星キャリアおよび前記内歯車のうち一方が前記第２回転軸に固定される遊星歯車機構と、前記駆動部による駆動形態を、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを別々に回転させる第１の形態と、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを一体的に回転させる第２の形態との間で切り替えるクラッチ機構部と、を含む。前記クラッチ機構部は、前記遊星キャリアおよび前記内歯車のうち他方に、当該他方とともに回転でき且つ前記第２回転軸の軸線方向へ移動ができる状態で連結されるクラッチ体と、前記第１の形態への切り替えの際に前記クラッチ体を第１の位置に移動させ、前記第２の形態への切り替えの際に前記クラッチ体を第２の位置に移動させる移動機構部と、を含む。前記クラッチ体に、凹凸形状を有する第１噛合部と、凹凸形状を有する第２噛合部とが形成され、前記駆動モータとともに回転しない固定部に、前記第１噛合部の凹凸形状に対応する凹凸形状を有し、前記クラッチ体が前記第１の位置に移動されたときに前記第１噛合部と周方向に噛合する第１被噛合部が形成され、前記駆動モータとともに回転する回転部に、前記第２噛合部の凹凸形状に対応する凹凸形状を有し、前記クラッチ体が前記第２の位置に移動されたときに前記第２噛合部と周方向に噛合する第２被噛合部が形成される。前記クラッチ体側または前記固定部側に、前記第１噛合部が前記第１被噛合部に噛合する際に相手側に最初に当たって前記クラッチ体と前記固定部との間に生じる衝突力を和らげる固定部側緩衝部材が配置される。
【００１１】
クラッチ体が第１の位置に移動され、第１噛合部と第１被噛合部とが周方向に噛合すると、クラッチ体に連結された他方、たとえば、遊星キャリアが回転しない状態となって、駆動形態が第１の形態に切り替わる。駆動モータが回転すると、一方、たとえば、内歯車に連結された第２回転軸が遊星歯車機構の減速比に従った、第１回転軸の回転速度と異なる回転速度で回転する。これにより、ドラムと回転体とが異なる回転速度で別々に回転する。
【００１２】
一方、クラッチ体が第２の位置に移動され、第２噛合部と第２被噛合部とが周方向に噛合すると、クラッチ体に連結された他方が駆動モータとともに回転する状態となって、駆動形態が第２の形態に切り替わる。駆動モータが回転すると、第２回転軸が第１回転軸の回転速度と同じ回転速度で回転する。これにより、ドラムと回転体とが同じ回転速度で一体的に回転する。
【００１３】
上記の構成によれば、第１噛合部が第１被噛合部に噛合する際、クラッチ体側または固定部側に配置された固定部側緩衝部材が相手側に最初に当たってクラッチ体と固定部との間に生じる衝突力を和らげるので、クラッチ体側と固定部側との間に生じる衝突音を低減できる。
【００１４】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記駆動部は、前記第２回転軸を回転自在に支持する軸受部を、さらに含み得る。この場合、前記固定部は、前記軸受部に取り付けられる。前記固定部側緩衝部材は、前記固定部側に配置され、前記固定部と前記軸受部とで挟み込まれる鍔部を有する。
【００１５】
上記の構成によれば、固定部側緩衝部材は、その鍔部が軸受部と固定部に挟み込まれることにより固定部側に固定される。よって、固定部側緩衝部材を容易に固定部側に固定できる。
【００１６】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記クラッチ体側または前記回転部側に、前記第２噛合部が前記第２被噛合部に噛合する際に相手側に最初に当たって前記クラッチ体と前記回転部との間に生じる衝突力を和らげる回転部側緩衝部材が配置され得る。
【００１７】
上記の構成によれば、第２噛合部が第２被噛合部に噛合する際、クラッチ体側または回転部側に配置された回転部側緩衝部材が相手側に最初に当たってクラッチ体と回転部との間に生じる衝突力を和らげるので、クラッチ体側と回転部側との間に生じる衝突音を低減できる。
【００１８】
本発明の第２の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、前記ドラムおよび前記回転体を回転させる駆動部と、を備える。ここで、前記駆動部は、駆動モータと、前記駆動モータの回転を前記回転体に伝える第１回転軸と、前記第１回転軸と同軸的に設けられ、前記駆動モータの回転を前記ドラムに伝える第２回転軸と、前記駆動モータの回転に伴い回転する太陽歯車と、当該太陽歯車を囲む環状の内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に介在する複数の遊星歯車と、これら遊星歯車を回転自在に保持する遊星キャリアとを有し、前記遊星キャリアおよび前記内歯車のうち一方が前記第２回転軸に固定される遊星歯車機構と、前記駆動部による駆動形態を、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを別々に回転させる第１の形態と、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを一体的に回転させる第２の形態との間で切り替えるクラッチ機構部と、を含む。前記クラッチ機構部は、前記遊星キャリアおよび前記内歯車のうち他方に、当該他方とともに回転でき且つ前記第２回転軸の軸線方向へ移動ができる状態で連結されるクラッチ体と、前記第１の形態への切り替えの際に前記クラッチ体を第１の位置に移動させ、前記第２の形態への切り替えの際に前記クラッチ体を第２の位置に移動させる移動機構部と、を含む。前記クラッチ体に、凹凸形状を有する第１噛合部と、凹凸形状を有する第２噛合部とが形成され、前記駆動モータとともに回転しない固定部に、前記第１噛合部の凹凸形状に対応する凹凸形状を有し、前記クラッチ体が前記第１の位置に移動されときに前記第１噛合部と周方向に噛合する第１被噛合部が形成され、前記駆動モータとともに回転する回転部に、前記第２噛合部の凹凸形状に対応する凹凸形状を有し、前記クラッチ体が前記第２の位置に移動されたときに前記第２噛合部と周方向に噛合する第２被噛合部が形成される。前記クラッチ体側または前記回転部側に、前記第２噛合部が前記第２被噛合部に噛合する際に相手側に最初に当たって前記クラッチ体と前記回転部との間に生じる衝突力を和らげる回転部側緩衝部材が配置される。
【００１９】
上記の構成によれば、第１の態様に係るドラム式洗濯機と同様、クラッチ体側と回転部側との間に生じる衝突音を低減できる。
【００２０】
第１の態様または第２の態様に係るドラム式洗濯機において、前記回転部側緩衝部材は、前記クラッチ体側に配置され、爪部を有し、前記クラッチ体は、前記爪部が挿入されて係止される孔部を有するような構成が採られ得る。
【００２１】
上記の構成によれば、回転部側緩衝部材は、その爪部がクラッチ体の孔部に係止されることにより、クラッチ体側に固定される。よって、回転部側緩衝部材を容易にクラッチ体側に固定できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ドラムと回転体とが別々に回転する第１の形態とドラムと回転体とが一体的に回転する第２の形態との間で駆動形態を切り替える際に発生する音を低減させることができる。
【００２３】
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】
【００２４】
【図１】図１は、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】図２は、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】図３は、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】図４は、実施の形態に係る、クラッチ体の周辺を拡大した要部の断面図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る、クラッチ体の周辺を拡大した要部の断面図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る、駆動モータのロータの正面図である。
【図７】図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る、クラッチ受け板の正面図および背面図であり、図７（ｃ）は、軸受側緩衝部材の正面図である。
【図８】図８（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係る、クラッチ体の正面図、側面縦断面図および背面図である。図８（ｄ）は、実施の形態に係る、キャリア軸の断面図である。
【図９】図９（ａ）は、実施の形態に係る、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる際のクラッチ体のスプラインとクラッチ受け板のスプラインとが噛み合う様子を示す遷移図であり、図９（ｂ）は、実施の形態に係る、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる際のクラッチ体の噛合部とクラッチ受け部の被噛合部とが噛み合う様子を示す遷移図である。
【図１０】図１０は、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１１】図１１（ａ）は、実施の形態に係る、ドラム内の洗濯物が、正面側から見て左側に片寄っている場合を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、実施の形態に係る、ドラム内の洗濯物が、正面側から見て右側に片寄っている場合を示す模式図である。
【図１２】図１２は、実施の形態に係る、駆動ユニットの駆動形態を切り替えるときのクラッチ駆動装置のトルクモータと駆動モータへの通電動作のタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、変更例に係る、クラッチ体の周辺を拡大した要部の断面図である。
【図１４】図１４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、軸受側緩衝部材の正面図および側面断面図である。
【図１５】図１５は、変更例に係る、駆動モータのロータの正面図である。
【図１６】図１６は、変更例に係る、駆動ユニットの駆動形態を切り替えるときのクラッチ駆動装置のトルクモータと駆動モータへの通電動作のタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、変更例に係る、駆動ユニットの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、駆動ユニット３０の構成について詳細に説明する。
【００３４】
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４および図５は、クラッチ体６１０の周辺を拡大した要部の断面図である。図２および図４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および図５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６は、駆動モータ１００のロータ１１０の正面図である。図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、クラッチ受け板５３０の正面図および背面図であり、図７（ｃ）は、軸受側緩衝部材５４０の正面図である。図８（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、クラッチ体６１０の正面図、側面縦断面図および背面図である。図８（ｄ）は、キャリア軸４４１の断面図である。なお、図４および図５では、クラッチレバー６３０の図示が省略されている。
【００３５】
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。翼軸２００は、本発明の第１回転軸に相当し、ドラム軸３００は、本発明の第２回転軸に相当する。二軸駆動形態は、本発明の第１の形態に相当し、一軸駆動形態は、本発明の第２の形態に相当する。
【００３６】
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、樹脂にガラス等の強化材料を混入してなる強化樹脂により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、図５および図６に示すように、ロータ１１０の中央部には、クラッチ受け部１３０がロータ１１０と一体に形成されている。クラッチ受け部１３０は、駆動モータ１００、即ちロータ１１０とともに回転する。
【００３７】
クラッチ受け部１３０は、ボス部１３１と、被噛合部１３２と、当たり面１３３とを含む。ボス部１３１は、断面がほぼ台形状を有し、その中央部に翼軸２００が通されるボス孔１３１ａが形成される。ボス孔１３１ａは、ロータ１１０の後面の中央部に形成された凹部１１２に繋がる。被噛合部１３２は、ボス部１３１の外周に形成され、ほぼ円環状を有する。被噛合部１３２には、その表面１３２ａよりも奥方へ凹む噛合凹部１３２ｂが、周方向に沿ってほぼ等間隔に複数形成される。このように、被噛合部１３２では、表面１３２ａと噛合凹部１３２ｂとにより、周方向に沿って凹凸形状が形成される。当たり面１３３は、ボス部１３１と被噛合部１３２の間に設けられ、被噛合部１３２の表面１３２ａよりも一段突出する平坦な面に形成される。クラッチ受け部１３０は、本発明の回転部に相当し、被噛合部１３２は、本発明の第２被噛合部に相当する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
太陽歯車４１０は、翼軸２００に固定され、駆動モータ１００の回転に伴い回転する。内歯車４２０は、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。
【００４２】
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１３１ａに取付ボルト２１０によって固定される。取付ボルト２１０の頭部は、ロータ１１０の凹部１１２に収容され、ロータ１１０よりも後方に突出しない。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
軸受部５１０の後端部には、クラッチ受け板５３０が取り付けられる。図４、図５、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、クラッチ受け板５３０は、ロータ１１０と同様な強化樹脂により形成され、受け本体部５３１と、フランジ部５３２と、押さえ部５３３とを含む。受け本体部５３１は、扁平な円筒状に形成され、内側面にスプライン５３４を有する。スプライン５３４の各歯５３４ａは、受け本体部５３１の周方向にほぼ等間隔に形成され、受け本体部５３１の内側に向って突出する。フランジ部５３２は、受け本体部５３１の外周面に形成され、円環状を有する。フランジ部５３２には、複数個所にネジ５５０が通される挿通孔５３５が形成される。押さえ部５３３は、受け本体部５３１から転がり軸受５１２側に突出し、円環状を有する。クラッチ受け板５３０は、本発明の固定部に相当し、スプライン５３４は、本発明の第１被噛合部に相当する。
【００４６】
クラッチ受け板５３０は、ネジ５５０によって軸受部５１０の後端部に固定される。ネジ５５０は、挿通孔５３５に通されて軸受部５１０の後端部に形成されたネジ孔５１４に止められる。
【００４７】
クラッチ受け板５３０には、受け本体部５３１の内周側に軸受側緩衝部材５４０が配置される。図４、図５および図７（ｃ）に示すように、軸受側緩衝部材５４０は、扁平な円筒状を有し、ゴム等の弾性材料により形成される。軸受側緩衝部材５４０は、本発明の固定部側緩衝部材に相当する。軸受側緩衝部材５４０は、円環状の鍔部５４１を有する。鍔部５４１は、軸受部５１０の転がり軸受５１２とクラッチ受け板５３０の押さえ部５３３との間に挟み込まれ、押さえ部５３３によって転がり軸受５１２側に押さえ付けられる。これにより、軸受側緩衝部材５４０がクラッチ受け板５３０側に固定される。鍔部５４１は外周縁に環状のリブ５４１ａを有し、このリブ５４１ａが押さえ部５３３の外周面に接することで、鍔部５４１が転がり軸受５１２と押さえ部５３３との間から外れにくくなっている。さらに、転がり軸受５１２の後方であって、軸受側緩衝部材５４０の内側には、スプリング受け部５６０が設けられる。
【００４８】
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。
【００４９】
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、中継棒６６０と、取付プレート６７０とを含む。クラッチスプリング６２０、クラッチレバー６３０、レバー支持部６４０、クラッチ駆動装置６５０、中継棒６６０は、クラッチ体６１０を移動させるための移動機構部ＤＭを構成する。
【００５０】
図４、図５および図８（ａ）ないし（ｃ）に示すように、クラッチ体６１０は、ロータ１１０と同様な強化樹脂により形成され、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の各歯６１１ａは、クラッチ体６１０の周方向にほぼ等間隔に形成され、クラッチ体６１０の外側に向って突出する。スプライン６１１は、本発明の第１噛合部に相当する。さらに、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。
【００５１】
クラッチ体６１０の後端部には、噛合部６１３が形成される。噛合部６１３は円環状のベース面６１３ａを有し、ベース面６１３ａ上に後方に突出する噛合突部６１３ｂが周方向に沿ってほぼ等間隔に複数形成される。噛合突部６１３ｂは、被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂとほぼ同じ形状を有する。このように、噛合部６１３では、ベース面６１３ａと噛合突部６１３ｂとにより、周方向に沿って凹凸形状が形成される。さらに、クラッチ体６１０の後端部には、噛合部６１３の内側に、ロータ側緩衝部材６８０が配置される。ロータ側緩衝部材６８０は、ゴム等の弾性材料により形成され、円環状を有する。ロータ側緩衝部材６８０には、裏側の複数個所に爪部６８１が形成される。ロータ側緩衝部材６８０は、爪部６８１がクラッチ体６１０の後端部に形成された孔部６１４に挿入され、爪部６８１の先端部が孔部６１４の裏側に係止されることにより、クラッチ体６１０に固定される。噛合部６１３は、本発明の第２噛合部に相当し、ロータ側緩衝部材６８０は、本発明の回転部側緩衝部材に相当する。
【００５２】
クラッチ体６１０には、クラッチ体６１０がクラッチ受け部１３０のボス部１３１に当たらないようにするため、ロータ側緩衝部材６８０の内側に円錐台状の凹部６１５が形成される。また、クラッチ体６１０の中央には、クラッチ体６１０の前端部から凹部６１５へと延びる軸孔６１６が形成される。軸孔６１６には、スプライン６１６ａが形成される。一方、図８（ｄ）に示すように、キャリア軸４４１には、スプライン６１６ａに対応するスプライン４４１ａが形成され、軸孔６１６にキャリア軸４４１が挿入されると、スプライン６１６ａとスプライン４４１ａとが噛合する。これにより、クラッチ体６１０が、キャリア軸４４１に対して、前後方向への移動できるが、周方向へは回動できない状態となる。
【００５３】
クラッチ体６１０には、軸孔６１６の外側に円環状の収容溝６１７が形成され、この収容溝６１７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、一端がスプリング受け部５６０に受けられ、他端が収容溝６１７の底面に受けられる。
【００５４】
クラッチレバー６３０は、レバー支持部６４０に設けられた支軸６４１に回動自在に支持される。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。また、クラッチレバー６３０の下端部には、取付軸６３２が形成される。
【００５５】
クラッチ駆動装置６５０は、クラッチレバー６３０の下方に配置される。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の上面には、外周部にカム軸６５３が設けられる。カム６５２の回転中心とクラッチレバー６３０の取付軸６３２の中心とが前後方向において一致する。
【００５６】
中継棒６６０は、上下方向に延び、クラッチレバー６３０とカム６５２とを連結する。中継棒６６０は、上端部がクラッチレバー６３０の取付軸６３２に取り付けられ、下端部が、カム６５２のカム軸６５３に取り付けられる。中継棒６６０には、中間位置にスプリング６６１が一体形成される。スプリング６６１は、引張スプリングである。
【００５７】
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６７０に固定される。取付プレート６７０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。
【００５８】
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の動作により、カム軸６５３が最も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、中継棒６６０によって下方に引かれる。クラッチレバー６３０が支軸６４１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とクラッチ受け板５３０のスプライン５３４とが周方向に噛み合う。
【００５９】
クラッチ体６１０は、カム軸６５３が中間の所定位置まで移動すると、スプライン６１１がスプライン５３４と噛み合う位置に到達する。このときは、中継棒６６０のスプリング６６１が自然長の状態にある。クラッチ体６１０は、この噛合位置より前には移動しないため、カム軸６５３が所定位置から最も下方の位置に移動すると、図２の通り、スプリング６６１が下方に伸びる。こうなると、クラッチレバー６３０が、スプリング６６１によって、前方へ回動するように引かれるので、噛合位置にあるクラッチ体６１０には、押圧部６３１から押圧力が加えられる。これにより、スプライン６１１をスプライン５３４にしっかりと噛み合わせておくことができる。
【００６０】
スプライン６１１とスプライン５３４とが噛み合うと、クラッチ体６１０が、軸受ユニット５００に対して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。
【００６１】
一方、駆動ユニット３０の駆動形態が、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる場合、図３に示すように、トルクモータ６５１の動作により、カム軸６５３が最も上方に位置するようにカム６５２が回転される。カム６５２が回転し、カム軸６５３が上方へ移動すると、まず、スプリング６６１が縮んでいく。スプリング６６１が自然長に戻ると、その後は、カム軸６５３が移動するに従い、中継棒６６０が上方へ移動し、クラッチレバー６３０の下端部が、中継棒６６０に押されて、上方へ移動する。クラッチレバー６３０が支軸６４１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の噛合部６１３とクラッチ受け部１３０の被噛合部１３２とが周方向に噛み合う。
【００６２】
噛合部６１３と被噛合部１３２とが噛み合うと、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。
【００６３】
図９（ａ）は、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる際のクラッチ体６１０のスプライン６１１とクラッチ受け板５３０のスプライン５３４とが噛み合う様子を示す遷移図であり、図９（ｂ）は、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる際のクラッチ体６１０の噛合部６１３とクラッチ受け部１３０の被噛合部１３２とが噛み合う様子を示す遷移図である。
【００６４】
二軸駆動形態への切り替えのためにクラッチ体６１０が軸受ユニット５００のクラッチ受け板５３０側に移動された際に、図９（ａ）の左図に示すように、互いのスプライン６１１、５３４の歯６１１ａ、５３４ａ同士が噛み合わずに突き合わされた状態となる場合が生じ得る。この状態では、上述の通り、クラッチ体６１０がクラッチレバー６３０によってクラッチ受け板５３０側に押圧され続けている。また、この状態では、ロータ１１０の回転に伴って、ドラム２２に連結されているために掛かる負荷の大きな内歯車４２０でなく、掛かる負荷の小さな遊星キャリア４４０が回転し、キャリア軸４４１を介してクラッチ体６１０が回転する。クラッチ体６１０の回転により、クラッチ受け板５３０のスプライン５３４の歯５３４ａが邪魔にならない位置までクラッチ体６１０のスプライン６１１の歯６１１ａの位置がずれると、図９（ａ）の右図に示すように、クラッチ体６１０は勢い良くクラッチ受け板５３０側へと移動し、互いの歯６１１ａ、５３４ａ同士が噛み合う。この際、クラッチ受け板５３０側に配置された軸受側緩衝部材５４０が、相手側であるクラッチ体６１０の前端部に最初に当たるので、クラッチ体６１０のクラッチ受け板５３０側への衝突力が軸受側緩衝部材５４０によって吸収され和らげられる。これにより、クラッチ体６１０側とクラッチ受け板５３０側との間に発生する衝突音が低減される。
【００６５】
同様に、一軸駆動形態への切り替えのためにクラッチ体６１０がロータ１１０のクラッチ受け部１３０側に移動された際にも、図９（ｂ）の左図に示すように、噛合部６１３の噛合突部６１３ｂと被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂとが噛み合わず、噛合突部６１３ｂが被噛合部１３２の表面１３２ａに突き合わされた状態となる場合が生じ得る。この状態では、上述の通り、クラッチ体６１０がクラッチスプリング６２０によってクラッチ受け部１３０側に押圧され続けている。この状態で、ロータ１１０の回転に伴い、噛合部６１３の噛合突部６１３ｂに一致する位置まで被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂの位置がずれると、図９（ｂ）の右図に示すように、クラッチ体６１０は勢い良くクラッチ受け部１３０側へと移動し、噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂとが噛み合う。この際、クラッチ体６１０側に配置されたロータ側緩衝部材６８０が、相手側であるクラッチ受け部１３０の当たり面１３３に最初に当たるので、クラッチ体６１０のクラッチ受け部１３０側への衝突力がロータ側緩衝部材６８０によって吸収され和らげられる。これにより、クラッチ体６１０側とクラッチ受け部１３０側との間に発生する衝突音が低減される。
【００６６】
なお、ロータ１１０、クラッチ受け板５３０およびクラッチ体６１０は、ともに強化樹脂により形成される。このため、通常の樹脂より硬く、軸受側緩衝部材５４０およびロータ側緩衝部材６８０が設けられない場合には、クラッチ体６１０側とクラッチ受け板５３０側との間およびクラッチ体６１０側とクラッチ受け部１３０側との間の衝突音が特に大きくなりやすい。
【００６７】
図１０は、ドラム式洗濯機１の構成を示すブロック図である。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。モータ駆動部７０５は、駆動モータ１００の回転速度を検出する速度センサ、インバータ回路等を有し、制御部７０１により設定された回転速度で駆動モータ１００が回転するよう、駆動電流を調整する。たとえば、モータ駆動制御として、ＰＷＭ制御が用いられる。この場合、制御部７０１が、検出された回転速度に基づいて決定したディーティー比のパルス電圧を駆動モータ１００へ印加することにより、当該パルス電圧に対応する駆動電流が駆動モータ１００に供給される。
【００７２】
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。
【００７３】
クラッチ駆動装置６５０は、第１検知センサ６５４および第２検知センサ６５５を含む。第１検知センサ６５４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６５５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６５４および第２検知センサ６５５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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
洗い工程およびすすぎ工程では、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る。ドラム２２内の洗濯物が水に浸かるよう、投入口１１の下縁に至らない所定の水位まで外槽２０内に水が溜められ、この状態で、駆動モータ１００が、交互に、正転および逆転する。これにより、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の回転速度より速い状態で、交互に正転および逆転する。このとき、ドラム２２は、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で回転する。
【００７９】
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、あるいは、すすがれる。
【００８０】
このように、洗いおよびすすぎ時には、ドラム２２の回転による機械力のみならず撹拌体２４による機械力が洗濯物に付与されるので、洗浄性能の向上が期待できる。  中間脱水工程および最終脱水工程では、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る。駆動モータ１００、即ち、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の内周面に押し付けられ、脱水される。
【００８１】
このように、脱水時には、ドラム２２と撹拌体２４とが一体的に回転するので、ドラム２２に張り付いた洗濯物が撹拌体２４により撹拌されるようなことがなく、洗濯物を良好に脱水できる。
【００８２】
本実施の形態のドラム式洗濯機１では、洗いやすすぎが終了したとき、制御部７０１は、駆動モータ１００を停止させてドラム２２を停止させた後に、駆動ユニット３０の駆動形態を、二軸駆動形態から一軸駆動形態へ切り替える。また、中間脱水が終了したとき、制御部７０１は、駆動モータ１００を停止させてドラム２２を停止させた後に、駆動ユニット３０の駆動形態を、一軸駆動形態から二軸駆動形態へ切り替える。
【００８３】
図１１（ａ）は、ドラム２２内の洗濯物が、正面側から見て左側に片寄っている場合を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、ドラム２２内の洗濯物が、正面側から見て右側に片寄っている場合を示す模式図である。
【００８４】
ドラム２２が停止した状態にある場合、図１１（ａ）のように、ドラム２２内の洗濯物が左側に片寄っていると、片寄った洗濯物によってドラム２２を左回りに回転させようとする力が働く。一方、図１１（ｂ）のように、ドラム２２内の洗濯物が右側に片寄っていると、片寄った洗濯物によってドラム２２を右回りに回転させようとする力が働く。
【００８５】
このように、ドラム２２内の洗濯物が左右何れかに片寄った場合、駆動形態が二軸駆動形態にあれば、クラッチ体６１０のスプライン６１１の歯６１１ａとクラッチ受け板５３０のスプライン５３４の歯５３４ａは片側に強く押し付けられた状態で噛み合うことになり、双方の歯６１１ａ、５３４ａの押し付けられた面同士の間で摩擦抵抗が大きくなる。こうなると、二軸駆動形態から一軸駆動形態への切り替えのためにクラッチレバー６３０によるクラッチ体６１０の押圧が解除され、クラッチ体６１０がクラッチスプリング６２０によってロータ１１０側に押圧されても、スプライン６１１とスプライン５３４の歯６１１ａ、５３４ａ同士の噛み合いが外れにくくなる。よって、二軸駆動形態から一軸駆動形態への切り替えが円滑に行えない虞がある。
【００８６】
同様に、ドラム２２内の洗濯物が左右何れかに片寄った場合、駆動形態が一軸駆動形態にあれば、クラッチ体６１０の噛合部６１３の噛合突部６１３ｂとクラッチ受け部１３０の被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂは片側に強く押し付けられた状態で噛み合うことになり、噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂの押し付けられた面同士の間で摩擦抵抗が大きくなる。こうなると、一軸駆動形態から二軸駆動形態への切り替えのためにクラッチレバー６３０によってクラッチ体６１０が軸受ユニット５００側に押圧されても、噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂとの噛み合いが外れにくくなる。よって、一軸駆動形態から二軸駆動形態への切り替えが円滑に行えない虞がある。
【００８７】
そこで、本実施の形態では、駆動ユニット３０の駆動形態の切り替えを円滑に行うためのクラッチ駆動装置６５０と駆動モータ１００の駆動制御が制御部７０１によって実行される。
【００８８】
図１２は、駆動ユニット３０の駆動形態を切り替えるときのクラッチ駆動装置６５０のトルクモータ６５１と駆動モータ１００への通電動作のタイミングチャートである。
【００８９】
一軸駆動形態から二軸駆動形態へ切り替えるときと二軸駆動形態から一軸駆動形態へ切り替えるときの双方において、制御部７０１は、図１２に示すように、駆動モータ１００を右回転するようにＯＮしてロータ１１０を右回り方向に振った後、駆動モータ１００をＯＦＦする。その後、制御部７０１は、ＯＦＦ期間を挟まずに直ちに駆動モータ１００を左回転するようにＯＮしてロータ１１０を左回り方向に振った後、駆動モータ１００をＯＦＦする。その後さらに、制御部７０１は、ＯＦＦ期間を挟まずに直ちに駆動モータ１００を右回転するようにＯＮしてロータ１１０を右回り方向に振った後、駆動モータ１００をＯＦＦする。さらにその後、制御部７０１は、ＯＦＦ期間を挟まずに直ちに駆動モータ１００を左回転するようにＯＮしてロータ１１０を左回り方向に振った後、駆動モータ１００をＯＦＦする。最後に、制御部７０１は、ＯＦＦ期間を挟まずに直ちに駆動モータ１００を右回転するようにＯＮし、その後は、駆動形態の切り替え後に行われる洗い、すすぎ、脱水等のために駆動モータ１００を継続してＯＮさせ、ロータ１１０を連続回転させる。
【００９０】
制御部７０１は、このように駆動モータ１００をＯＮ−ＯＦＦ動作させている間に、トルクモータ６５１を動作させる。即ち、制御部７０１は、図１２に示すように、最初に駆動モータ１００を右回転するようにＯＮした後、駆動モータ１００をＯＦＦするまでに、トルクモータ６５１をＯＮする。その後、制御部７０１は、一軸駆動形態から二軸駆動形態への切り替え時には第１検知センサ６５４の検知に基づいてトルクモータ６５１をＯＦＦし、二軸駆動形態から一軸駆動形態への切り替え時には第１検知センサ６５４の検知に基づいてトルクモータ６５１をＯＦＦするが、何れの場合も、トルクモータ６５１のＯＦＦは、最後に駆動モータ１００が右回転するようにＯＮされた後となる。
【００９１】
このようなタイミングで駆動モータ１００とトルクモータ６５１とが動作されることにより、トルクモータ６５１の動作の間、即ち、移動機構部ＤＭによるクラッチ体６１０の移動動作の間に、右回り方向に振られているロータ１１０を停止させ、その後直ちにロータ１１０を左回り方向に振る反転動作１と、左回り方向に振られているロータ１１０を停止させ、その後直ちにロータ１１０を右回り方向に振る反転動作２とが、それぞれ２回ずつ繰り返される。
【００９２】
図１１（ａ）のように、ドラム２２の停止時にドラム２２内で洗濯物が左側に片寄っている場合、駆動モータ１００のロータ１１０が右回り方向に振られると、ドラム２２は、片寄った洗濯物により作用する力の方向とは反対の右回り方向に振られる。その後、駆動モータ１００を停止させると、そのときドラム２２には右回り方向に移動し続けようとする慣性力が働くため、この慣性力に打ち消されて、片寄った洗濯物により作用する力が小さくなる。こうなると、二軸駆動形態から一軸駆動形態へ切り替える場合にあっては、クラッチ体６１０のスプライン６１１の歯６１１ａとクラッチ受け板５３０のスプライン５３４の歯５３４ａが片側に押し付けられる力が弱まるので、スプライン６１１の歯６１１ａがスプライン５３４の歯５３４ａから外れやすくなる。また、一軸駆動形態から二軸駆動形態へ切り替える場合にあっては、クラッチ体６１０の噛合部６１３の噛合突部６１３ｂとクラッチ受け部１３０の被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂが片側に押し付けられる力が弱まるので、噛合部６１３の噛合突部６１３ｂが被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂから外れやすくなる。
【００９３】
また、駆動モータ１００のロータ１１０は、停止した後に直ちに左回り方向に振られ、これに伴ってスプライン６１１や被噛合部１３２が、歯６１１ａと歯５３４ａや噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂを片側に押し付ける力が弱まる方向へ回転しようとするため、スプライン６１１とスプライン５３４との噛み合いや噛合部６１３と被噛合部１３２の噛み合いがより一層外れやすくなる。
【００９４】
このように、ドラム２２の停止時にドラム２２内で洗濯物が左側に片寄っていても、トルクモータ６５１の動作期間中に２回の反転動作１が行われることにより、スプライン６１１とスプライン５３４との噛み合が外れやすくなるとともに、噛合部６１３と被噛合部１３２との噛み合いが外れやすくなる。同様に、図１１（ｂ）のように、ドラム２２の停止時にドラム２２内で洗濯物が右側に片寄っていても、トルクモータ６５１の動作期間中に２回の反転動作２が行われることにより、２回の反転動作１と同じ現象が生じるため、スプライン６１１とスプライン５３４との噛み合が外れやすくなるとともに、噛合部６１３と被噛合部１３２との噛み合いが外れやすくなる。これにより、二軸駆動形態から一軸駆動形態への円滑な切り替えが行えるようになるとともに、二軸駆動形態から一軸駆動形態への円滑な切り替えが行えるようになる。
【００９５】
＜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、二軸駆動形態への切り替えのためにクラッチ体６１０がクラッチ受け板５３０側に移動された際に、互いのスプライン６１１、５３４の歯６１１ａ、５３４ａ同士が噛み合わずに突き合わされ、その後、駆動モータ１００の回転により互いの歯６１１ａ、５３４ａの位置がずれてクラッチ体６１０が勢い良くクラッチ受け板５３０側へと移動し、互いの歯６１１ａ、５３４ａ同士が噛み合うような状況となっても、その際には、クラッチ受け板５３０側に配された軸受側緩衝部材５４０がクラッチ体６１０の前端部に最初に当たるので、クラッチ体６１０のクラッチ受け板５３０側への衝突力が軸受側緩衝部材５４０によって和らげられる。これにより、クラッチ体６１０側とクラッチ受け板５３０側との間に生じる衝突音を低減させることができる。
【００９６】
また、本実施の形態によれば、軸受側緩衝部材５４０は、その鍔部５４１が軸受部５１０とクラッチ受け板５３０に挟み込まれることによりクラッチ受け板５３０側に固定される。よって、軸受側緩衝部材５４０を、ネジ等を用いることなく、容易にクラッチ受け板５３０側に固定できる。
【００９７】
さらに、本実施の形態によれば、一軸駆動形態への切り替えのためにクラッチ体６１０がクラッチ受け部１３０側に移動された際に、噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂとが噛み合わずに噛合突部６１３ｂが被噛合部１３２の表面１３２ａに突き合わされ、その後、駆動モータ１００の回転により噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂとの位置が一致し、クラッチ体６１０が勢い良くクラッチ受け部１３０側へと移動して噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂとが噛み合うような状況となっても、その際には、クラッチ体６１０側に配されたロータ側緩衝部材６８０がクラッチ受け部１３０の当たり面１３３に最初に当たるので、クラッチ体６１０のクラッチ受け部１３０側への衝突力がロータ側緩衝部材６８０によって和らげられる。これにより、クラッチ体６１０側とクラッチ受け部１３０側との間に発生する衝突音を低減させることができる。
【００９８】
さらに、本実施の形態によれば、ロータ側緩衝部材６８０は、その爪部６８１がクラッチ体６１０に形成された孔部６１４に係止されることにより、クラッチ体６１０側に固定される。よって、ロータ側緩衝部材６８０を、ネジ等を用いることなく、容易にクラッチ体６１０側に固定できる。
【００９９】
さらに、本実施の形態によれば、一軸駆動形態から二軸駆動形態への切り替えおよび二軸駆動形態から一軸駆動形態への切り替えが行われる際に駆動モータ１００のロータ１１０が右回り方向および左回り方向に振られることにより、移動機構部ＤＭによってクラッチ体６１０が移動される間において、右回り方向に振られているロータ１１０を停止させる動作と左回り方向に振られているロータ１１０を停止させる動作とが実行される。これにより、ドラム２２の停止時にドラム２２内で洗濯物が左右の何れかに片寄っていても、一軸駆動形態から二軸駆動形態へ切り替える場合にあっては、クラッチ体６１０の噛合部６１３とクラッチ受け部１３０の被噛合部１３２との噛み合いが外れやすくなり、二軸駆動形態から一軸駆動形態へ切り替える場合にあっては、クラッチ体６１０のスプライン６１１とクラッチ受け板５３０のスプライン５３４との噛み合いが外れやすくなる。よって、本実施の形態によれば、一軸駆動形態と二軸駆動形態との間の駆動形態の切り替えを円滑に行うことができる。
【０１００】
また、噛み合いが外れにくい状態でトルクモータ６５１が動作した場合にはトルクモータ６５１に掛かる負荷が増大する虞がある。本実施の形態によれば、トルクモータ６５１に掛かる負荷が増大することを防止できる。
【０１０１】
さらには、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる場合、噛合部６１３と被噛合部１３２との噛み合いが外れないとクラッチレバー６３０が動かないため、中継棒６６０のスプリング６６１だけが伸びた状態となってトルクモータ６５１の動作が完了することとなる。その後、洗い等のために駆動モータ１００が回転すると、噛合突部６１３ｂと噛合凹部１３２ｂとが片側に押し付けられる力が弱まるので、噛み合いが外れやすくなる。こうなると、スプリング６６１が一気に縮んでクラッチレバー６３０が勢い良く動き、クラッチ体６１０がクラッチレバー６３０に勢い良く押されてクラッチ受け板５３０に激しく衝突し、大きな衝突音が発生する虞がある。また、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる場合、スプライン６１１とスプライン５３４との噛み合いが外れないと、クラッチスプリング６２０が縮んだまま、トルクモータ６５１の動作によりクラッチレバー６３０だけが動くこととなる。その後、トルクモータ６５１の動作が完了し、洗い等のために駆動モータ１００が回転して噛み合いが外れやすくなると、クラッチスプリング６２０が一気に伸び、クラッチ体６１０がクラッチスプリング６２０に勢い良く押されクラッチ受け部１３０に激しく衝突し、大きな衝突音が発生する虞がある。本実施の形態によれば、スプライン６１１とスプライン５３４との噛み合いや噛合部６１３と被噛合部１３２との噛み合いが円滑に外れるため、クラッチ体６１０とクラッチ受け板５３０との間やクラッチ体６１０とクラッチ受け部１３０との間に大きな衝突音が発生することを防止できる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態によれば、駆動モータ１００のロータ１１０が一方の方向に振られた状態から停止された後は、停止期間を挟まずにロータ１１０が直ちに反対の方向に振られるので、スプライン６１１とスプライン５３４の歯６１１ａと歯５３４ａや噛合部６１３の噛合突部６１３ｂと被噛合部１３２の噛合凹部１３２ｂを片側に押し付ける力を一層弱めることができ、スプライン６１１とスプライン５３４との噛み合いや噛合部６１３と被噛合部１３２の噛み合いがより一層外れやすくなる。
【０１０３】
さらに、本実施の形態によれば、最初に駆動モータ１００のロータ１１０を右回り方向に振り始めた後にトルクモータ６５１の動作、即ち、移動機構部ＤＭによるクラッチ体６１０の移動動作が開始されるので、クラッチ体６１０の移動動作が開始された後速やかに右回り方向に振られたロータ１１０を停止させる動作を行ってスプライン６１１とスプライン５３４との噛み合いや噛合部６１３と被噛合部１３２との噛み合いを外れやすくさせることができる。
【０１０４】
＜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。
【０１０５】
たとえば、上記実施の形態では、クラッチ体６１０側とクラッチ受け板５３０側との間の衝突音を低減させるために、クラッチ受け板５３０側に軸受側緩衝部材５４０が配置される。しかしながら、図１３および図１４に示すように、軸受側緩衝部材５４０に替えて、クラッチ体６１０側に軸受側緩衝部材６９０が配置されてもよい。
【０１０６】
図１３は、変更例に係る、クラッチ体６１０の周辺を拡大した要部の断面図である。図１４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、軸受側緩衝部材６９０の正面図および側面断面図である。
【０１０７】
軸受側緩衝部材６９０は、ゴム等の弾性部材で円環状に形成される。軸受側緩衝部材６９０には、中央に環状の溝部６９１が形成される。軸受側緩衝部材６９０は、この溝部６９１をクラッチ体６１０のフランジ部６１２に嵌め込むことによってクラッチ体６１０に固定される。
【０１０８】
図１３に示すように、クラッチ体６１０のスプライン６１１がクラッチ受け板５３０のスプライン５３４に噛み合う際、軸受側緩衝部材６９０が最初にクラッチ受け板５３０に当たる。これにより、クラッチ体６１０側とクラッチ受け板５３０側との間の衝突音が低減される。
【０１０９】
また、上記実施の形態では、クラッチ体６１０側とクラッチ受け部１３０側との間の衝突音を低減させるために、クラッチ体６１０側にロータ側緩衝部材６８０が配置される。しかしながら、図１５に示すように、ロータ側緩衝部材６８０に替えて、クラッチ受け部１３０側にロータ側緩衝部材１４０が配置されてもよい。
【０１１０】
図１５は、変更例に係る、駆動モータ１００のロータ１１０の正面図である。ロータ側緩衝部材１４０は、ゴム等の弾性部材により円環状に形成され、クラッチ受け部１３０の当たり面１３３に接着等の固定方法によって固定される。クラッチ体６１０の噛合部６１３がクラッチ受け部１３０の被噛合部１３２に噛み合う際、ロータ側緩衝部材１４０が最初にクラッチ体６１０に当たる。これにより、クラッチ体６１０側とクラッチ受け部１３０側との間の衝突音が低減される。
【０１１１】
さらに、上記実施の形態では、図１２のように、制御部７０１が、最初に駆動モータ１００を右回転するようにＯＮした後、駆動モータ１００をＯＦＦするまでに、トルクモータ６５１をＯＮする。即ち、最初に駆動モータ１００のロータ１１０を右回り方向に振り始めた後に移動機構部ＤＭによるクラッチ体６１０の移動動作が開始される。しかしながら、図１６のタイミングチャートに示すように、制御部７０１が、最初に駆動モータ１００を右回転するようにＯＮするとほぼ同時にトルクモータ６５１をＯＮさせてもよい。即ち、最初に駆動モータ１００のロータ１１０を右回り方向に振り始めるとほぼ同時に移動機構部ＤＭによるクラッチ体６１０の移動動作が開始されてもよい。
【０１１２】
さらに、上記実施の形態では、駆動モータ１００のロータ１１０が一方の方向に振られた状態から停止された後は、停止期間を挟まずにロータ１１０が直ちに反対の方向に振られる。しかしながら、駆動モータ１００のロータ１１０が一方の方向に振られた状態から停止された後に停止期間を挟んでロータ１１０が反対の方向に振られてもよい。
【０１１３】
さらに、上記実施の形態では、駆動モータ１００のロータ１１０が最初に右回り方向へ振られるが、ロータ１１０が最初に左回り方向へ振られてもよい。
【０１１４】
さらに、上記実施の形態では、ドラム軸３００が内歯車４２０に固定されるとともに、キャリア軸４４１、即ち遊星キャリア４４０にクラッチ体６１０が連結される。これにより、二軸駆動形態において、クラッチ体６１０により遊星キャリア４４０が固定された状態で、翼軸２００が回転すると、太陽歯車４１０の回転に伴って遊星歯車４３０が自転し、太陽歯車４１０よりも遅い回転速度で内歯車４２０が回転する。しかしながら、図１７に示すように、ドラム軸３００が、遊星キャリア４４０に固定される構成が採られても良い。この場合、内歯車４２０に、先端部がドラム軸３００から後方に突出する軸部４２１が取り付けられる。そして、クラッチ体６１０が、軸部４２１に連結される。即ち、クラッチ体６１０が、軸部４２１を介して内歯車４２０に連結される。さらに、遊星歯車４３０が、第１歯車のみを有するよう変更される。二軸駆動形態において、クラッチ体６１０により内歯車４２０が固定された状態で、翼軸２００が回転すると、太陽歯車４１０の回転に伴って遊星歯車４３０が自転および公転し、太陽歯車４１０よりも遅い回転速度で遊星キャリア４４０が回転する。これにより、遊星キャリア４４０に固定されたドラム軸３００が回転する。
【０１１５】
さらに、上記実施の形態では、駆動モータ１００のロータ１１０が、翼軸２００により撹拌体２４に直接結合されており、撹拌体２４は、駆動モータ１００の回転速度と等しい回転速度で回転する。しかしながら、撹拌体２４と駆動モータ１００との間に、ドラム２２と同様、歯車を用いた減速機構が介在されても良い。この場合、撹拌体２４に用いられる減速機構の減速比は、遊星歯車機構４００の減速比より小さくすることにより、撹拌体２４をドラム２２より速く回転させることができる。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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】
【０１１９】
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）
１００  駆動モータ
１１０  ロータ
１３０  クラッチ受け部
１３２  被噛合部（第２被噛合部）
１４０  ロータ側緩衝部材（回転部側緩衝部材）
２００  翼軸（第１回転軸）
３００  ドラム軸（第２回転軸）
４００  遊星歯車機構
４１０  太陽歯車
４２０  内歯車
４３０  遊星歯車
４４０  遊星キャリア
５１０  軸受部
５３０  クラッチ受け板（固定部）
５３４  スプライン（第１被噛合部）
５４０  軸受側緩衝部材（固定部側緩衝部材）
５４１  鍔部
６００  クラッチ機構部
６１０  クラッチ体
６１１  スプライン（第１噛合部）
６１３  噛合部（第２噛合部）
６１４  孔部
６８０  ロータ側緩衝部材（回転部側緩衝部材）
６８１  爪部
６９０  軸受側緩衝部材（固定部側緩衝部材）
ＤＭ  移動機構部
【図１】
0006733081.tif 000002
【図２】
0006733081.tif 000003
【図３】
0006733081.tif 000004
【図４】
0006733081.tif 000005
【図５】
0006733081.tif 000006
【図６】
0006733081.tif 000007
【図７】
0006733081.tif 000008
【図８】
0006733081.tif 000009
【図９】
0006733081.tif 000010
【図１０】
0006733081.tif 000011
【図１１】
0006733081.tif 000012
【図１２】
0006733081.tif 000013
【図１３】
0006733081.tif 000014
【図１４】
0006733081.tif 000015
【図１５】
0006733081.tif 000016
【図１６】
0006733081.tif 000017
【図１７】
0006733081.tif 000018