(57)【要約】【課題】装置全体の小型化および部品点数の低減化を図ることができるとともに、弁体の長いストロークの駆動にも容易に対応することが可能となる洗浄装置用排水バルブユニットを提供する。【解決手段】洗浄装置の排水管路１に介装され、ステッピングモータ７と、このステッピングモータ７の回転運動を直線運動に変換する変換機構８と、この変換機構８の先端に設けられて排水管路１に連通する弁室４内に移動自在に設けられ、弁室４内に形成された弁座４ａを閉塞可能な弁部材９とを有し、弁部材９を弁座４ａに対して進退させることにより排水管路１を開閉することを特徴とする。【選択図】  図１
2007247735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄装置の排水管路に介装され、ステッピングモータと、このステッピングモータの回転を直線運動に変換する変換機構と、この変換機構の先端に設けられて上記排水管路に連通する弁室内に移動自在に設けられ、上記弁室内に形成された弁座を閉塞可能な弁部材とを有し、上記弁部材を上記弁座に対して進退させることにより上記排水管路を開閉することを特徴とする洗浄装置用排水バルブユニット。
【請求項２】
上記変換機構は、上記ステッピングモータの出力軸に設けられた歯車と、外周に上記歯車に歯合する歯車が形成され、かつ中心部に雌ねじが形成されるとともに、回転自在かつ軸線方向に移動不可に設けられた円筒状の駆動部材と、基端部外周に上記駆動部材の上記雌ねじと螺合する雄ねじが形成されて回転不可かつ軸線方向に移動自在に設けられ、先端部に上記弁部材が取り付けられた送りねじ部材とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置用排水バルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機等の洗浄装置の排水管路に介装されて当該排水管路を開閉するための排水バルブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、洗濯機や食器洗浄機等の水を扱う各種洗浄装置においては、使用後の上記水を排水するための排水ラインに、上記機器からの信号により当該排水ラインを開閉するためのモータ駆動による排水バルブユニットが組み込まれている。
従来、この種の排水バルブユニットとしては、上記排水ラインを開閉する弁体を駆動する手段として、シンクロナスモータを用いたものが広く用いられている。
【０００３】
このようなシンクロナスモータを用いた最も一般的な洗濯機用の排水バルブユニットにおいては、上記シンクロナスモータに、そのクラッチをＯＮ−ＯＦＦされるためのソレノイドが設けられており、排水ラインを開く際には、ソレノイドおよびシンクロナスモータに通電することにより、上記クラッチをＯＮ状態にして弁体を駆動し、当該弁体が開方向の規定位置まで達した際に、シンクロナスモータのみの通電をＯＦＦとすることにより、ソレノイドによりシンクロナスモータのクラッチのＯＮ状態を保持する構造になっている。
【０００４】
また、上記排水バルブユニットにおいては、洗濯機側に、上記排水ラインを閉じる側に弁体を付勢するスプリングが設けられており、排水ラインを閉じる場合には、ソレノイドの通電をＯＦＦにすることにより、上記スプリングの付勢力によって弁体を排水ラインの閉位置まで移動させるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の洗濯機用排水バルブユニットにあっては、シンクロナスモータに加えて、ソレノイドや弁体復帰用のスプリング等を設置しなければならないために、総じて部品点数が多くなるという問題点があった。しかも、シンクロナスモータは、排水ラインを開く際に、スプリングの付勢力に抗して弁体を移動させるに十分なトルクを要するうえに、特に開く瞬間に発生する大きな負荷にも勝るトルクが必要になる。
【０００６】
このため、シンクロナスモータとして駆動トルクの大きなものを用いる必要があり、よって装置全体の大型化を招くという問題点もあった。また、ソレノイドが作動する際に、その着脱音が騒音になるという問題点があった。
【０００７】
さらに、シンクロナスモータを駆動するためには、ＡＣ１００Ｖの電源が必要となるために、法令によって定められた安全性や絶縁性を確保しなければならず、リード線被覆の肉厚が大きくなる等の設計上の制約が多いという欠点もあった。
また、弁体の開閉時の移動量（ストローク）が大きくなった場合にも、対応することが難しいという問題点があった。
【０００８】
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、装置全体の小型化および部品点数の低減化を図ることができるとともに、弁体の長いストロークの駆動にも容易に対応することが可能となる洗浄装置用排水バルブユニットを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、洗浄装置の排水管路に介装され、ステッピングモータと、このステッピングモータの回転を直線運動に変換する変換機構と、この変換機構の先端に設けられて上記排水管路に連通する弁室内に移動自在に設けられ、上記弁室内に形成された弁座を閉塞可能な弁部材とを有し、上記弁部材を上記弁座に対して進退させることにより上記排水管路を開閉することを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の変換機構が、上記ステッピングモータの出力軸に設けられた歯車と、外周に上記歯車と歯合する歯車が形成され、かつ中心部に雌ねじが形成されるとともに、回転自在かつ軸線方向に移動不可に設けられた円筒状の駆動部材と、基端部外周に上記駆動部材の上記雌ねじと螺合する雄ねじが形成されて回転不可かつ軸線方向に移動自在に設けられ、先端部に上記弁部材が取り付けられた送りねじ部材とを備えてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の排水バルブユニットにおいては、所定数のパルスをステッピングモータに与えることにより、当該ステッピングモータの回転を変換機構によって直線運動に変換して、その先端部に設けられた弁部材を移動させることにより、弁部材によって弁座を閉じたり、当該弁座を開いたりすることができる。この結果、上記従来のシンクロナスモータを用いた排水バルブユニットにように、スプリングやソレノイドを設ける必要が無く、部品点数の低減化を図ることができる。
【００１２】
加えて、弁部材を移動させる際に、従来のもののようにスプリングの付勢力に抗するまでの大きな駆動トルクを要しないために、当該排水バルブユニットの小型軽量化も図ることができる。しかも、駆動周波数を変えることにより、必要なトルクを得ることができるため、大きな駆動トルクを必要とする開閉時には、周波数を低くすることにより容易に対応することができ、さらに中間位置においては、駆動周波数を高めることにより、高速で開閉させることが可能になる。
【００１３】
しかも、オープンループ制御によって、上記弁部材の移動量を制御することができるために、正確な位置検出を行うことができる。
また、ステッピングモータは、３６Ｖ以下の電源によって駆動することができるために、法令に基づく制約が無く、設計の自由度が増すとともに、ソレノイドを用いた従来のもののように大きな着脱音が発生することもない。
【００１４】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、ステッピングモータによって、駆動部材を回転させ、当該駆動部材の中心部の雌ねじと螺合された送りねじを直線運動させて弁部材を移動させるようにしているために、上記送りねじの長さ寸法を設定するのみで、開閉時に弁体に大きな移動量（ストローク）が要求される構造の排水管路に対しても、容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る洗浄装置用排水バルブユニットを洗濯機用の排水バルブユニットに適用した一実施形態を示すものである。
図１において、符号１はこの排水バルブユニットが取り付けられる排水ラインの配管（排水管路）であり、一端部に流入側との接続口２が形成され、中間部側壁に流出側との接続口３が形成されることにより、内部に弁室４が形成されている。そして、接続口２と弁室４との間に縮径された連通部４ｂが形成されており、この連通部４ｂの弁室４側の周壁が弁座４ａとされている。
【００１６】
そして、この配管１に、上記排水バルブユニットが取り付けられている。この排水バルブユニットは、弁室４の開口部を塞ぐハウジング６と、このハウジング６の中間部の側部に固定されたステッピングモータ７と、このステッピングモータ７の回転を直線運動に変換する変換機構８と、この変換機構８の先端に設けられて弁室４内に移動自在に設けられ、弁座４ａを閉塞可能な弁部材９とから概略構成されたものである。
【００１７】
ここで、ステッピングモータ７は、内部にステッピングモータとその回転軸に歯合する減速ギヤ列とが組み込まれたもので、上記減速ギヤ列の最終段の歯車軸７ａがハウジング６内に突出するとともに、その外周に歯車１０が取り付けられている。そして、この歯車１０に、ハウジング６の中心部に設けられた円筒状の駆動部材１１の外周に形成された歯車１１ａが歯合されている。さらに、これら歯車１０、１１ａは、ハウジング６内に一体的に設けられた歯車収納ケース１２内に収納されるとともに、駆動部材１１は両端部において、この収納ケース１２に回転自在に支持されている。
【００１８】
これにより、駆動部材１１は、収納ケース１２内において、回転自在かつ軸線方向に移動不可に設けられている。他方、この駆動部材１１の中空部の内周には、雌ねじ１１ｂが形成されている。そして、この雌ねじ１１ｂに、送りねじ（送りねじ部材）１３の基端部分の外周に形成された雄ねじ１３ａが螺合されている。
【００１９】
この送りねじ１３は、基端側から中央部の範囲に上記雄ねじ１３ａが形成されており、この雄ねじ１３ａの両端部に、ガイドピン１４が取り付けられている。他方、ハウジング６の内壁には、こられガイドピン１４が挿入されて送りねじ１３を案内するための溝部１５が形成されている。これにより、送りねじ１３は、溝部１５に挿入されたガイドピン１４によって回転が阻止され、駆動部材１１が回転することにより、溝部１５に沿って図中左右方向に移動するように設けられている。
【００２０】
そして、ステッピングモータ７の出力軸７ａに設けられた歯車１０と、外周に形成された歯車１１ａが歯車１０に歯合するとともに中心部に雌ねじ１１ｂが形成され、回転自在かつ軸線方向に移動不可に設けられた駆動部材１１と、基端部外周に駆動部材１１の雌ねじ１１ｂと螺合する雄ねじ１３ａが形成されて回転不可かつ軸線方向に移動自在に設けられた送りねじ１３により、上記変換機構８が構成されている。
【００２１】
そして、上記送りねじ１３の先端部分は、弁室４内に導入されるとともに、その先端に、円板状の取付駒１６が一体的に設けられている。そして、この取付駒１６には、これを囲繞するようにして上記弁部材９が設けられている。この弁部材９は、弁体１７と伸縮自在なベローズ１８とがシリコンやゴム等の弾性を有する素材によって一体成形されたもので、ベローズ１８の基端部は、配管１の弁室４ａの開口部を塞ぐ封止板１９と、上記開口部周縁に形成された段状の保持部６ａとの間に挟持・固定されている。これにより、連通部４ｂに連なる弁室４内とハウジング６との間が液密的に遮断されている。
【００２２】
また、弁体１７は、内部に取付駒１６が嵌合されるとともに先端部が閉じられた筒状に形成されており、上記先端面には、円環状に突出して連通部４ｂの弁座４ａに当接することにより、弁体１７の先端面とともに連通部４ｂを塞ぐシール突起１７ａが一体に形成されている。
【００２３】
以上の構成からなる排水バルブユニットにおいては、弁体１８が図１から左方に後退した状態においては、図示されない排水ラインからの水が、配管１の流入側の接続口２から連通部４ｂおよび弁室４を通じて流出側の接続口３へと流れて行く。そして、上記配管１の弁座４ａを閉じる場合には、ステッピングモータ７に所定数のパルス送って歯車１０を回転させることにより、歯車１０に歯合する歯車１１ａによって駆動部材１１を収納ケース１２内において回転させる。
【００２４】
これにより、駆動部材１１の雌ねじ１１ａと螺合する雄ねじ１３ａが送り出されて、送りねじ１３が、ガイドピン１４が挿入された溝１５に沿って図中右方に移動する。そして、弁体１７のシール突起１７ａが弁座４ａに圧接することにより、連通部４ｂが閉じられる。また、連通部４ｂを開く場合には、ステッピングモータ７に逆回転方向のパルスを所定数与えることにより、駆動部材１１を逆方向に回転させる。これにより、送りねじ１３が図中左方に移動し、弁体１７が弁座４ａから離間する。
【００２５】
以上の構成からなる排水バルブユニットにおいては、所定数のパルスをステッピングモータ７に与えることにより、ステッピングモータ７の回転を変換機構８によって送りねじ１３の直線運動に変換し、その先端部に設けられた弁部材９を移動させることにより、弁体１７によって弁座４ａを閉じたり、弁座４ａを開いたりすることができる。この結果、上記従来のシンクロナスモータを用いた排水バルブユニットにように、スプリングやソレノイドを設ける必要が無く、部品点数の低減化を図ることができる。
【００２６】
加えて、弁部材９を移動させる際に、従来のもののようにスプリングの付勢力に抗するまでの駆動トルクを要しないために、ユニットの小型軽量化も図ることができる。しかも、駆動周波数を変えることにより、必要なトルクを得ることができるため、大きな駆動トルクを必要とする開閉時には、周波数を低くすることにより容易に対応することができ、さらに中間位置においては、駆動周波数を高めることにより、高速で開閉させることが可能になる。
【００２７】
しかも、オープンループ制御によって、弁部材９の移動量を制御することができるために、正確な位置検出を行うことができる。
また、ステッピングモータ７は、３６Ｖ以下の電源によって駆動することができるために、法令に基づく制約が無く、設計の自由度が増すとともに、ソレノイドを用いた従来のもののように大きな着脱音が発生することもない。
【００２８】
さらに、ステッピングモータ７によって、駆動部材１１を回転させ、この駆動部材１１の中心部の雌ねじ１１ｂと螺合された送りねじ１３を直線運動させて弁部材９を移動させるようにしているために、送りねじ１３の長さ寸法を設定するのみで、開閉時に弁体１７に大きな移動量が要求される構造の排水管路に対しても、容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の洗浄装置用排水バルブユニットの一実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  配管（排水管路）
２  流入側の接続口
３  流出側の接続口
４  弁室
６  ハウジング
７  ステッピングモータ
８  変換機構
９  弁部材
１０、１１ａ  歯車
１１  駆動部材
１１ｂ  雌ねじ
１３  送りねじ（送りねじ部材）
１３ａ  雄ねじ
１７  弁体
【図１】
2007247735.tif 000003