(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、本体内にサスペンションによって支持された外水槽と、外水槽の底面に所定の間隔で取り付けられたベアリングを有する軸受けによって支持された中空の脱水軸と、この脱水軸に固定された脱水槽と、前記脱水軸内に軸受けによって支持され、脱水槽内でパルセータを取り付けた洗濯軸と、前記軸受けの下部に洗濯軸と連動して取り付けられた駆動モータと、前記軸受けと前記駆動モータの間に電磁ソレノイドを設け、電磁ソレノイドの鉄心は中空円筒形状でその内部を前記脱水軸および前記洗濯軸および洗濯軸の外周に洗濯軸と連動して回転する洗濯ボス部が貫通しており、鉄心の内周は前記洗濯ボス部の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、さらに該鉄心を戻すバネを備え、
洗濯、すすぎ時には、前記電磁ソレノイドは通電状態で、その電磁力により前記鉄心は前記バネの反発力にうちかってスラスト方向に下降移動して、前記鉄心と前記脱水軸の溝部とのかみ合いが解除され、前記鉄心は前記洗濯ボス部の溝部とだけかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸の連結は解除され、
脱水時には、前記電磁ソレノイドは非通電状態で、前記鉄心は前記バネの反発力によってスラスト方向に上昇移動して、前記鉄心は前記脱水軸の溝部と前記洗濯ボス部の溝部との両方とかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸は連結されるクラッチ機構を設けたことを特徴とする全自動洗濯機。
【請求項２】
本体と、本体内にサスペンションによって支持された外水槽と、外水槽の底面に所定の間隔で取り付けられたベアリングを有する軸受けによって支持された中空の脱水軸と、この脱水軸に固定された脱水槽と、前記脱水軸内に軸受けによって支持され、脱水槽内でパルセータを取り付けた洗濯軸と、前記軸受けの下部に洗濯軸と連動して取り付けられた駆動モータと、前記軸受けの下部で前記駆動モータの中央凹部に位置するように電磁ソレノイドを設け、電磁ソレノイドの鉄心は中空円筒形状でその内部を前記脱水軸および前記洗濯軸および洗濯軸の外周に洗濯軸と連動して回転する洗濯ボス部が貫通しており、鉄心の内周は前記洗濯ボス部の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、さらに該鉄心を戻すバネを備え、
洗濯、すすぎ時には、前記電磁ソレノイドは通電状態で、その電磁力により前記鉄心は前記バネの反発力にうちかってスラスト方向に下降移動して、前記鉄心と前記脱水軸の溝部とのかみ合いが解除され、前記鉄心は前記洗濯ボス部の溝部とだけかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸の連結は解除され、
脱水時には、前記電磁ソレノイドは非通電状態で、前記鉄心は前記バネの反発力によってスラスト方向に上昇移動して、前記鉄心は前記脱水軸の溝部と前記洗濯ボス部の溝部との両方とかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸は連結されるクラッチ機構を設けたことを特徴とする全自動洗濯機。
【請求項３】
前記洗濯軸は非磁性材料で、前記脱水軸は磁性材料から成り、前記バネは前記鉄心の下部でかつバネ押さえ部の上部に位置し、前記バネが伸びている状態で前記鉄心の内周が脱水軸の前記溝部とかみ合い、もって脱水軸と洗濯軸を連結し、前記バネが圧縮している状態で前記鉄心の内周が脱水軸の前記溝部とかみ合っておらず、もって脱水軸と洗濯軸を連結しない構成にしたクラッチ機構を設けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の全自動洗濯機。
【請求項４】
前記クラッチ機構の電磁ソレノイドを通電動作させた後に、電磁ソレノイドへの印加電力を減少させてその動作状態を保持させるように構成したことを特徴とする請求項１若しくは請求項２または請求項３記載の全自動洗濯機。
【請求項５】
前記電磁ソレノイドは永久磁石を内蔵した、いわゆるキープソレノイドであり、脱水軸と洗濯軸の解除動作をする時にだけ前記電磁ソレノイドに短時間通電し、鉄心がスラスト方向に移動して脱水軸と洗濯軸との解除の動作を完了後には、電磁ソレノイドへの通電を遮断しても前記永久磁石の磁力によって鉄心の位置を保持できるように構成したクラッチ機構を設けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２または請求項３記載の全自動洗濯機。
【請求項６】
前記脱水軸と洗濯軸を解除動作するためにソレノイドのコイル巻線に通電する時に、鉄心をスラスト方向に移動させながら、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させて、脱水軸と洗濯軸との解除動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の全自動洗濯機。
【請求項７】
前記クラッチ機構により脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作をした時に、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させ、その時のモータ回転数、あるいはモータ電流値、あるいは脱水槽の回転数、あるいはパルセータの回転数によって、連結あるいは解除動作が完了したことを検知し、その後に次の行程動作に移行することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の全自動洗濯機。
【請求項８】
前記電磁ソレノイドのコイル巻線温度を検知するための温度検知器を設け、脱水軸と洗濯軸の解除動作をするためにコイル巻線に通電した時の温度検知器の検知温度から、クラッチ機構の動作異常を判定して、コイル巻線への通電を遮断するか若しくは洗い、すすぎ行程と脱水行程のいずれかあるいは全部を行なわないようにするかまたは駆動モータへの電源供給を遮断するかあるいは異常報知を行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の全自動洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は全自動洗濯機に関し、特に脱水軸と洗濯軸との連結解除を電気的に任意に切換えることができるクラッチ機構を備えた全自動洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の全自動洗濯機のクラッチ機構は、例えば特開平７−１７８２８４公報に開示されるものがある。この特開平７−１７８２８４公報に開示されるものは、図１３に示すように脱水槽に固定し端部にかみ合い部２６を設けた中空の脱水軸２７と、洗濯軸２８の外周をスラスト方向に変位し端部に前記かみ合い部２６とかみ合う駆動部２９を設けたプランジャー３０と、このプランジャー３０を介して脱水軸２７と洗濯軸２８を連結解除するソレノイド３１を備えた全自動洗濯機である。
【０００３】
この全自動洗濯機は、脱水運転時にはソレノイド３１に通電することでプランジャー３０が上方向に変位し、プランジャー端部の駆動部２９が脱水軸端部のかみ合い部２６と水平面接触してかみ合い、脱水軸２７と洗濯軸２８が連結する。そして、洗濯、すすぎ運転時はソレノイド３１には通電されず、プランジャー３０が自重で下方向に移動し、プランジャー端部の駆動部２９と脱水軸端部のかみ合い部２６とのかみ合いが離れ、脱水軸２７と洗濯軸２８の連結は解除される。なお、３２は軸受け、３３はメタル軸受、３４はセレーション、３５は駆動モータである。
【０００４】
また、特開平８−６６５８１公報に開示されるものもある。この特開平８−６６５８１公報に開示されるものは、図１４に示すように本体内にサスペンションで支持された外水槽底面に軸受けによって取付けられ、端部にスラスト方向に摺動する可動かみ合い部３６を設けた中空の脱水軸３７と、この脱水軸３７に固定された脱水槽と、前記脱水軸３７内に軸受けによって支持され、前記脱水槽内でパルセータを取付けた洗濯軸３８と、この洗濯軸３８と連動するロータ部３９に固定かみ合い部４０を設けた駆動モータ４１と、前記可動かみ合い部３６を移動させる鉄心４２とコイルとからなるソレノイド４３を備えた全自動洗濯機である。
【０００５】
この全自動洗濯機は、洗濯、すすぎ時に鉄心４２はソレノイド４３に通電することによって押し出され、端部に設けられたテーパ４４が前記可動かみ合い部３６を押し上げ、可動かみ合い部３６と固定かみ合い部４０は連結が解除される。そして、脱水時はソレノイド４３が非通電となり、可動かみ合い部３６は自重によって下降して鉄心４２を押し戻し、対向する固定かみ合い部４０とかみ合う。なお、４５はセレーション、４６は可動かみ合い部３６の全周に設けたテーパ、４７は駆動モータ４１のステータである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平７−１７８２８４号公報に開示されるクラッチ機構は、脱水運転時にソレノイドに通電してプランジャーを上方向に移動させ、駆動部とかみ合い部とを面接触でかみ合わせる構造であり、また、特開平８−６６５８１号号公報に開示されるクラッチ機構は、洗濯、すすぎ時にソレノイドに通電して鉄心を水平に移動させ、その先端のテーパ部で可動かみ合い部を押し上げてかみ合いを解除し、脱水時は非通電にして、可動かみ合い部が自重で下降することで鉄心を押し戻し、同時に可動かみ合い部と固定かみ合い部とが上下方向からの面接触でかみ合う構造である。すなわちどちらも、脱水時に双方のかみ合い部が面接触でかみ合う構造となっている。
【０００７】
ところが、脱水運転時初期の回転負荷トルクは洗濯機の洗濯容量に比例して大きいので、かみ合い部で十分な回転トルク伝達を行なうためには、かみ合う部分の接触面積を大きくとり、また十分な機械強度をもたせるためにプランジャー（あるいは可動かみ合い部）自体を剛性の高い、堅牢な重量体にする必要がある。それに伴ってプランジャー（あるいは可動かみ合い部）の自重にうちかって上方向に移動させるためのソレノイドの電磁力はかなり大きなものが必要である。すなわちこれらの構造では、クラッチのかみ合い部分の体積が大きくなり、またソレノイドに大きな消費電力が必要となるという課題があった。
【０００８】
本発明の全自動洗濯機はかかる課題を解決するためになされたもので、その第１の目的は組立性および修理分解性の良い、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結あるいは解除することができるクラッチ機構を提供することにある。
【０００９】
また、第２の目的は、かみ合い部の構造がコンパクトで、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結あるいは解除することができるクラッチ機構で、かつその取り付け構造を工夫して、全自動洗濯機本体の高さを低く抑えることができる方法を提供することにある。
【００１０】
そして、第３の目的は、任意に洗濯軸と脱水軸を確実に連結あるいは解除することができ、かつ全自動洗濯機の運転行程に併せて確実な状態保持を行えるクラッチ機構を提供することにある。
【００１１】
そしてまた、第４の目的は、少ない消費電力で任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結あるいは解除することができるクラッチ機構を提供することにある。
【００１２】
さらに、第５の目的は、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結あるいは解除することができるクラッチ機構、特にソレノイドの通電時のクラッチ切換動作を確実に行わせる方法を提供することにある。
【００１３】
さらにまた、第６の目的は、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結あるいは解除することができ、かつ動作異常を検知する安全性の高いクラッチ機構を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の全自動洗濯機は上記のような課題を解決したもので、上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、本体と、本体内にサスペンションによって支持された外水槽と、外水槽の底面に所定の間隔で取り付けられたベアリングを有する軸受けによって支持された中空の脱水軸と、この脱水軸に固定された脱水槽と、前記脱水軸内に軸受けによって支持され、脱水槽内でパルセータを取り付けた洗濯軸と、前記軸受けの下部に洗濯軸と連動して取り付けられた駆動モータと、前記軸受けと前記駆動モータの間に電磁ソレノイドを設け、電磁ソレノイドの鉄心は中空円筒形状でその内部を前記脱水軸および前記洗濯軸および洗濯軸の外周に洗濯軸と連動して回転する洗濯ボス部が貫通しており、鉄心の内周は前記洗濯ボス部の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、さらに該鉄心を戻すバネを備え、洗濯、すすぎ時には、前記電磁ソレノイドは通電状態で、その電磁力により前記鉄心は前記バネの反発力にうちかってスラスト方向に下降移動して、前記鉄心と前記脱水軸の溝部とのかみ合いが解除され、前記鉄心は前記洗濯ボス部の溝部とだけかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸の連結は解除され、脱水時には、前記電磁ソレノイドは非通電状態で、前記鉄心は前記バネの反発力によってスラスト方向に上昇移動して、前記鉄心は前記脱水軸の溝部と前記洗濯ボス部の溝部との両方とかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸は連結されるクラッチ機構を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項２記載の発明は、本体と、本体内にサスペンションによって支持された外水槽と、外水槽の底面に所定の間隔で取り付けられたベアリングを有する軸受けによって支持された中空の脱水軸と、この脱水軸に固定された脱水槽と、前記脱水軸内に軸受けによって支持され、脱水槽内でパルセータを取り付けた洗濯軸と、前記軸受けの下部に洗濯軸と連動して取り付けられた駆動モータと、前記軸受けの下部で前記駆動モータの中央凹部に位置するように電磁ソレノイドを設け、電磁ソレノイドの鉄心は中空円筒形状でその内部を前記脱水軸および前記洗濯軸および洗濯軸の外周に洗濯軸と連動して回転する洗濯ボス部が貫通しており、鉄心の内周は前記洗濯ボス部の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸の外周に長手方向に設けられた溝部と摺動可能に嵌合し、さらに該鉄心を戻すバネを備え、洗濯、すすぎ時には、前記電磁ソレノイドは通電状態で、その電磁力により前記鉄心は前記バネの反発力にうちかってスラスト方向に下降移動して、前記鉄心と前記脱水軸の溝部とのかみ合いが解除され、前記鉄心は前記洗濯ボス部の溝部とだけかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸の連結は解除され、脱水時には、前記電磁ソレノイドは非通電状態で、前記鉄心は前記バネの反発力によってスラスト方向に上昇移動して、前記鉄心は前記脱水軸の溝部と前記洗濯ボス部の溝部との両方とかみ合うことによって、前記脱水軸と前記洗濯軸は連結されるクラッチ機構を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
そしてまた、上記第３の目的を達成するために、請求項３記載の発明は、請求項１あるいは請求項２記載の発明の構成において、洗濯軸は非磁性材料で、脱水軸は磁性材料から成り、前記バネは前記鉄心の下部でかつバネ押さえ部の上部に位置し、ソレノイドが非通電で前記バネが伸びている状態で前記鉄心の内周が脱水軸の前記Ｂ溝部とかみ合い、もって脱水軸と洗濯軸を連結し、ソレノイドが通電状態で前記バネが圧縮している状態では前記鉄心の内周が脱水軸の前記Ｂ溝部とかみ合っておらず、もって脱水軸と洗濯軸を連結しない構成にしてなるものである。
【００１７】
さらに、上記第４の目的を達成するために、請求項４記載の発明は、請求項１若しくは請求項２または請求項３記載の発明の構成において、ソレノイドを通電動作させた後に、ソレノイドへの印加電力を減少させてその動作状態を保持させる構成にしてなるものである。
【００１８】
さらにまた、上記第４の目的を達成するために、請求項５記載の発明は、請求項１若しくは請求項２または請求項３記載の発明の構成において、ソレノイドは永久磁石を内蔵した、いわゆるキープソレノイドであり、前記脱水軸と洗濯軸の解除動作をする時にだけ前記ソレノイドに短時間通電し、鉄心がスラスト方向に移動して脱水軸と洗濯軸との解除の動作を完了後には、ソレノイドへの通電を遮断しても前記永久磁石の磁力によって鉄心の位置を保持できる構成にしてなるものである。
【００１９】
また、上記第５の目的を達成するために、請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の発明の構成において、脱水軸と洗濯軸の解除動作をする時に、鉄心をスラスト方向に移動させながら、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させて、脱水軸と洗濯軸との解除動作を行う構成にしてなるものである。
【００２０】
そして、上記第５の目的を達成するために、請求項７記載の発明は、クラッチ機構により脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作をした時に、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させ、その時のモータの回転数、あるいはモータの電流値、あるいは回転センサによって検知される脱水槽の回転数、あるいは回転センサによって検知されるパルセータの回転数によって、連結あるいは解除動作が完了したことを検知し、その後に次の行程動作に移行する構成にしてなるものである。
【００２１】
そしてまた、上記第６の目的を達成するために、請求項８記載の発明は、電磁ソレノイドのコイル巻線温度を検知するための温度検知器を設け、脱水軸と洗濯軸の解除動作をするためにコイル巻線に通電した時の温度検知器の検知温度からクラッチ機構の動作異常を判定して、コイル巻線への通電を遮断する、また洗い、すすぎ行程と脱水行程のいずれかあるいは全部を行なわないようにする、また駆動モータへの電源供給を遮断する、また異常報知表示を行なう構成にしてなるものである。
【００２２】
上記構成により請求項１記載の発明は、洗濯、すすぎ時に電磁ソレノイドは通電状態で電磁ソレノイドの鉄心が電磁ソレノイドの電磁力でスラスト方向に摺動変位して、脱水軸と洗濯軸との連結は解除され、また脱水時に電磁ソレノイドが非通電の時にバネの反発力によって脱水軸と洗濯軸とが連結されることにより、脱水軸と洗濯軸を連結あるいは解除することができるように動作する。
【００２３】
また、請求項２記載の発明は、洗濯、すすぎ時に電磁ソレノイドは通電状態で電磁ソレノイドの鉄心が電磁ソレノイドの電磁力でスラスト方向に摺動変位して、脱水軸と洗濯軸との連結は解除され、また脱水時に電磁ソレノイドが非通電の時にバネの反発力によって脱水軸と洗濯軸とが連結されることにより、脱水軸と洗濯軸を連結解除することができるように動作する。
【００２４】
そして、請求項３記載の発明は、脱水時にソレノイドが非通電で、バネが伸びている状態で、鉄心の内周が脱水軸の前記Ｂ溝部とかみ合っており、もって脱水軸と洗濯軸を連結している。また洗濯、すすぎ時にソレノイドに通電されバネが圧縮している状態で前記鉄心の内周が脱水軸の前記Ｂ溝部とかみ合っておらず、もって脱水軸と洗濯軸を連結しないように動作する。ソレノイドの消費電力は鉄心を吸引する初期が最も大きく、吸引完了した位置に鉄心が停止していれば保持するための電力は少なくてすむ。ところが、振動等の外部力で鉄心位置がずれると、それを元の位置に戻すために消費電力が増大することになる。脱水時には脱水槽の回転によって、洗濯、すすぎ時よりも大きな振動がクラッチ機構部に伝わるが、本発明の構成では、ソレノイドは非通電状態で、バネの反発力でクラッチの状態を保持している。そして洗濯、すすぎ時はパルセータ回転による振動が小さいので通電中のソレノイドの鉄心位置変動がほとんど無く、保持するためのソレノイドの電力は変動しない。すなわち、脱水時にソレノイドを非通電としてバネの反発力でクラッチ状態を保持し、洗濯、すすぎ時にソレノイドに通電して電磁力でクラッチ状態を保持する構成にしているので、全自動洗濯機の運転行程に併せた確実な状態保持を行なえるようになっている。
【００２５】
そしてまた、請求項４記載の発明は、クラッチ機構のソレノイドを動作させた後に、ソレノイドへの印加電力を減少させてその動作を保持させるように動作する。ソレノイドの消費電力はコイル巻線から距離が離れている鉄心を吸引する初期が最も大きく、吸引完了した位置に鉄心が停止していれば保持するための電力は少なくてすむ。従って、動作させた後に電磁ソレノイドへの印加電力を減少させてその動作を保持させるようにして、消費電力を抑制することができる。
【００２６】
さらに、請求項５記載の発明は、脱水軸と洗濯軸の解除動作をする時にだけキープタイプのソレノイドに短時間通電し、鉄心がスラスト方向に摺動移動して脱水軸と洗濯軸との解除の動作を完了後に、電磁ソレノイドへの通電を遮断しても永久磁石の磁力によって鉄心の位置を保持できるように動作する。従って消費電力を抑えることができる。
【００２７】
さらにまた、請求項６記載の発明は、脱水軸と洗濯軸の解除動作をする時に、鉄心をスラスト方向に摺動移動させながら、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させる。これは、鉄心と脱水軸の溝部、洗濯ボス部の溝部との摺動かみ合い部分であるセレーション等の嵌合位置を合わせこみながら解除動作を行うことになり、確実な解除動作をすることができる。本発明によれば、駆動モータの回転でかみ合いの位置あわせを行なうので、かみ合い部にテーパ加工を設ければセレーション溝の数が少なくても摺動かみ合うことができる。もって、鉄心の加工が少なくてすみ、かつ薄い肉厚でも強度を確保できる。
【００２８】
また、請求項７記載の発明は、クラッチ機構により脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作をした時に、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させ、その時のモータ回転数、あるいはモータ電流値、あるいは脱水槽の回転数、あるいはパルセータの回転数によって、連結あるいは解除動作が確実に完了したことを検知してから、次の行程動作に移行するので、クラッチ機構の連結あるいは解除動作が確実に完了した状態で次の行程動作に移行させることができる。
【００２９】
そして、請求項８記載の発明は、脱水軸と洗濯軸の解除動作をするためにソレノイドのコイル巻線に通電した時の温度検知器の検知温度からクラッチ機構の動作異常を判定して、コイル巻線への通電を遮断する、また洗い、すすぎ行程と脱水行程のいずれかあるいは全部を行なわないようにする、また駆動モータへの電源供給を遮断する、また異常報知表示を行なう。従ってコイル巻線の過熱による焼損およびそれに起因する他の部分の故障等を未然に防止し、また異常報知表示することで速やかに使用者に伝え、早期修復修理をすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の全自動洗濯機の実施の形態を図１乃至図１２とともに説明する。
【００３１】
まず、本発明の全自動洗濯機の第１の実施の形態（請求項１乃至請求項３）を図１および図２とともに説明する。
【００３２】
図１および図２において、３は洗濯機本体１に複数のサスペンション２によって、弾性吊持された外水槽であり、内部に脱水軸７によって軸支された脱水槽４を有している。１８、１９は前記脱水軸７を支持している軸受けである。６は前記脱水軸７と洗濯ボス部１０の中空の内部を貫通している洗濯軸である。洗濯軸６は脱水槽４内にパルセータ５が取り付けてあり、他端には駆動モータ１６のロータ１５が連結されている。１４は駆動モータ１６のステータである。
【００３３】
脱水軸７は、回転負荷である脱水槽４が、体積は大きいけれどゆっくりと回転数を立上げればよいから、負荷トルクはそれほど大きくなく、安価な鉄等の磁性材料で構成すればよい。
【００３４】
一方、洗濯軸６は、いっきにパルセータ５の回転数を立ち上げる必要があるので負荷トルクが大きく、ステンレス等の強度が高い非磁性材料で構成すればよい。洗濯軸６の外周面と前記洗濯ボス部１０の内周面とは、長手方向に設けられたセレーションにより嵌合し、連動して回転するようになっている。
【００３５】
前記軸受け１８および１９と駆動モータ１６の間に、コイル巻線１２、鉄心１１、バネ１７からなるソレノイド１３が設けられ、鉄心１１の内周は洗濯ボス部１０の外周に長手方向に設けられたＡ溝部８と摺動可能に嵌合し、かつ脱水軸７の外周に長手方向に設けられたＢ溝部９と摺動可能に嵌合している。２０は、外水槽３の洗濯水を排水するための排水弁である。
【００３６】
次に、以上の構成における動作を説明する。
【００３７】
洗濯、すすぎ時にソレノイド１３のコイル巻線１２は通電状態で、その電磁力により鉄心１１はバネ１７の反発力にうちかってスラスト方向に下降移動して、鉄心１１と脱水軸７のＢ溝部９とのかみ合いが解除され、鉄心１１は洗濯ボス部１０のＡ溝部８とだけかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６の連結は解除され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５が回転し、被洗濯物に機械力が与えられる。
【００３８】
そして、脱水時にはソレノイド１３のコイル巻線１２は非通電状態で、鉄心１１はバネ１７の反発力によってスラスト方向に上昇移動して、鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９と洗濯ボス部１０のＡ溝部８との両方とかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６は連結され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５と同時に脱水槽４が高速回転し被洗濯物の脱水を行なう。
【００３９】
このようにこの本発明では、脱水軸と洗濯軸の外周にバネと、セレーション結合等でスラスト方向に摺動可能なリング形状の鉄心をはめ、その周囲に円筒状のコイル巻線部をはめる構造であるから、組立性および分解性が良いクラッチ機構を提供するものである。
【００４０】
さらに、この本発明は脱水時にソレノイド１３のコイル巻線１２が非通電でバネ１７が伸びている状態で鉄心１１の内周が脱水軸７のＢ溝部９とかみ合い、もって脱水軸７と洗濯軸６を連結している。また、洗濯、すすぎ時にソレノイド１３のコイル巻線１２に通電されバネ１７が圧縮している状態で鉄心１１の内周が脱水軸７のＢ溝部９とかみ合っておらず、もって脱水軸７と洗濯軸６を連結しないように動作する。
【００４１】
前記ソレノイドの印加電力は鉄心を吸引する初期が最も大きく、吸引完了した位置に鉄心が停止していれば保持するための印加電力は少なくてよい。ところが振動等の外部力で鉄心位置がずれると、それを元の位置に戻すために印加電力が増大することになる。脱水時には脱水槽の回転によって、洗濯、すすぎ時よりも大きな振動がクラッチ機構部に伝わるが、本発明の構成ではバネの反発力でクラッチの状態を保持している。
【００４２】
そして、洗濯、すすぎ時はパルセータ回転による振動が小さいので通電中のソレノイドの鉄心位置変動がほとんど無く、保持するためのソレノイド印加電力が大きく無くてよい。すなわち、脱水時にソレノイドを非通電としてバネの反発力でクラッチ状態を保持し、洗濯、すすぎ時にソレノイドに通電して電磁力でクラッチ状態を保持する構成にしているので、全自動洗濯機の運転行程に併せた確実な状態保持を行なえるようになっている。
【００４３】
尚、本発明の実施の形態では、洗濯軸６の外周面と洗濯ボス部１０の内周面とがセレーションによる嵌合の例を説明したが、例えば圧入またはネジ溝嵌合等の、連動して回転するための結合方法であれば同じ効果を持つことはいうまでもない。
【００４４】
次に、本発明の参考例として全自動洗濯機の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。
【００４５】
尚、この実施の形態において全自動洗濯機の全体の構成は図２と同様であるので同一部分は同一符号を付して説明は省略し、以下相違点を中心に説明する。
【００４６】
図３において、軸受け１９と駆動モータ１６の間に、コイル巻線１２、鉄心１１、バネ１７からなるソレノイド１３が設けられ、鉄心１１の内周は洗濯ボス部１０の外周に長手方向に設けられたＡ溝部８と摺動可能に嵌合し、かつ脱水軸７の外周に長手方向に設けられたＢ溝部９と摺動可能に嵌合できる。鉄心１１はバネ１７の下側に配置されている。
【００４７】
次に、以上の構成における動作を説明する。
【００４８】
洗濯、すすぎ時にソレノイド１３のコイル巻線１２は非通電状態で、鉄心１１はバネ１７の反発力によってスラスト方向に下降移動しており、鉄心１１と脱水軸７のＢ溝部９とのかみ合いが解除され、鉄心１１は洗濯ボス部１０のＡ溝部８とだけかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６の連結は解除され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５が回転し、被洗濯物に機械力が与えられる。
【００４９】
そして、脱水時にはソレノイド１３のコイル巻線１２は通電状態で、その電磁力により鉄心１１はバネ１７の反発力にうちかってスラスト方向に上昇移動して、鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９と洗濯ボス部１０のＡ溝部８との両方とかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６は連結され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５と同時に脱水槽４が高速回転し被洗濯物の脱水を行なう。
【００５０】
このようにこの参考例では、脱水軸と洗濯軸の外周にバネと、セレーション結合等でスラスト方向に摺動可能なリング形状の鉄心をはめ、その周囲に円筒状のコイル巻線部をはめる構造であるから、組立性および分解性が良いクラッチ機構を提供するものである。
【００５１】
尚、この実施の形態では、洗濯軸６の外周面と洗濯ボス部１０の内周面とがセレーションによる嵌合の例を説明したが、例えば圧入またはネジ溝嵌合等の、連動して回転するための結合方法であれば同じ効果を持つことはいうまでもない。
【００５２】
次に、本発明の全自動洗濯機の第３の実施の形態（請求項２および請求項３の実施の形態）を図４に基づいて説明する。
【００５３】
この実施の形態において全自動洗濯機の全体の構成は図１と同様であるので同一部分は同一符号を付して説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００５４】
図４において、駆動モータ１６はステータ１４とロータ１５とからなり、ロータ１５の中央凹部に位置するようにソレノイド１３を設け、ソレノイド１３の鉄心１１は中空円筒形状でその内部を脱水軸７および洗濯軸６および洗濯軸６の外周に洗濯軸６と連動して回転する洗濯ボス部１０が貫通しており、鉄心１１の内周は前記洗濯ボス部１０の外周に長手方向に設けられたＡ溝部８と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸７の外周に長手方向に設けられたＢ溝部９と摺動可能に嵌合し、さらに鉄心１１を戻すバネ１７とバネおさえ２１を備えている。
【００５５】
前記脱水軸７は、回転負荷である脱水槽４が、体積は大きいけれどゆっくりと回転数を立上げればよいから、負荷トルクはそれほど大きくなく、安価な鉄等の磁性材料で構成すればよい。一方、洗濯軸６は、いっきにパルセータ５の回転数を立ち上げる必要があるので負荷トルクが大きく、ステンレス等の強度が高い非磁性材料で構成すればよい。
【００５６】
前記洗濯軸６の外周面と前記洗濯ボス部１０の内周面とは、長手方向に設けられたセレーションにより嵌合し、連動して回転するようになっている。鉄心１１はその内周面で脱水軸７の外周および洗濯ボス部１０の外周とセレーション結合等によりスラスト方向に摺動するようになっており、軸の回転負荷トルクを摺動面で受ける構造である。
【００５７】
次に、以上の構成における動作を説明する。
【００５８】
洗濯、すすぎ時にソレノイド１３のコイル巻線１２は通電状態で、その電磁力により鉄心１１はバネ１７の反発力にうちかってスラスト方向に下降移動して、鉄心１１と脱水軸７のＢ溝部９とのかみ合いが解除され、鉄心１１は洗濯ボス部１０のＡ溝部８とだけかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６の連結は解除され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５が回転し、被洗濯物に機械力が与えられる。
【００５９】
そして、脱水時にはソレノイド１３のコイル巻線１２は非通電状態で、鉄心１１はバネ１７の反発力によってスラスト方向に上昇移動して、鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９と洗濯ボス部１０のＡ溝部８との両方とかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６は連結され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５と同時に脱水槽４が高速回転し被洗濯物の脱水を行なう。
【００６０】
このようにこの本発明では、機械強度の高い材質で鉄心を構成することにより、鉄心の肉厚を薄くでき、もってクラッチ機構をコンパクトな形状で構成することができている。かつ、そのコンパクトなクラッチ機構を駆動モータの中央凹部に設けることで、洗濯機本体の高さを低く抑えることができるクラッチ機構を提供するものである。
【００６１】
さらに、この本発明は脱水時にソレノイド１３のコイル巻線１２が非通電でバネ１７が伸びている状態で鉄心１１の内周が脱水軸７のＢ溝部９とかみ合い、もって脱水軸７と洗濯軸６を連結している。また洗濯、すすぎ時にソレノイド１３のコイル巻線１２に通電されバネ１７が圧縮している状態で鉄心１１の内周が脱水軸７のＢ溝部９とかみ合っておらず、もって脱水軸７と洗濯軸６を連結しないように動作する。
【００６２】
前記ソレノイドの印加電力は鉄心を吸引する初期が最も大きく、吸引完了した位置に鉄心が停止していれば保持するための印加電力は少なくてよい。ところが振動等の外部力で鉄心位置がずれると、それを元の位置に戻すために印加電力が増大することになる。脱水時には脱水槽の回転によって、洗濯、すすぎ時よりも大きな振動がクラッチ機構部に伝わるが、本発明の構成ではバネの反発力でクラッチの状態を保持している。
【００６３】
そして、洗濯、すすぎ時はパルセータ回転による振動が小さいので通電中のソレノイドの鉄心位置変動がほとんど無く、保持するためのソレノイド印加電力が大きく無くてよい。すなわち、脱水時にソレノイドを非通電としてバネの反発力でクラッチ状態を保持し、洗濯、すすぎ時にソレノイドに通電して電磁力でクラッチ状態を保持する構成にしているので、全自動洗濯機の運転行程に併せた確実な状態保持を行なえるようになっている。
【００６４】
尚、この実施の形態では、洗濯軸６の外周面と洗濯ボス部１０の内周面とがセレーションによる嵌合の例を説明したが、例えば圧入またはネジ溝嵌合等の、連動して回転するための結合方法であれば同じ効果を持つことはいうまでもない。
【００６５】
次に、本発明の参考例として全自動洗濯機の第４の実施の形態を図５に基づいて説明する。
【００６６】
この実施の形態において全自動洗濯機の全体の構成は図４と同様であるので同一部分は同一符号を付して説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００６７】
図５において、軸受け１９と駆動モータ１６の間でかつロータ１５の中央凹部に位置するように、コイル巻線１２、鉄心１１、バネ１７からなるソレノイド１３が設けられ、鉄心１１の内周は洗濯ボス部１０の外周に長手方向に設けられたＡ溝部８と摺動可能に嵌合し、かつ脱水軸７の外周に長手方向に設けられたＢ溝部９と摺動可能に嵌合できる。鉄心１１はバネ１７の下側に配置されている。
【００６８】
前記脱水軸７は、回転負荷である脱水槽４が、体積は大きいけれどゆっくりと回転数を立上げればよいから、負荷トルクはそれほど大きくなく、安価な鉄等の磁性材料で構成すればよい。
【００６９】
一方、洗濯軸６は、いっきにパルセータ５の回転数を立ち上げる必要があるので負荷トルクが大きく、ステンレス等の強度が高い非磁性材料で構成すればよい。洗濯軸６の外周面と前記洗濯ボス部１０の内周面とは、長手方向に設けられたセレーションにより嵌合し、連動して回転するようになっている。
【００７０】
前記鉄心１１はその内周面で脱水軸７の外周および洗濯ボス部１０の外周とセレーション結合等によりスラスト方向に摺動するようになっており、軸の回転負荷トルクを摺動面で受ける構造である。
【００７１】
次に、以上の構成における動作を説明する。
【００７２】
洗濯、すすぎ時にソレノイド１３のコイル巻線１２は非通電状態で、鉄心１１はバネ１７の反発力によってスラスト方向に下降移動しており、鉄心１１と脱水軸７のＢ溝部９とのかみ合いが解除され、鉄心１１は洗濯ボス部１０のＡ溝部８とだけかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６の連結は解除され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５が回転し、被洗濯物に機械力が与えられる。
【００７３】
そして、脱水時にはソレノイド１３のコイル巻線１２は通電状態で、その電磁力により鉄心１１はバネ１７の反発力にうちかってスラスト方向に上昇移動して、鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９と洗濯ボス部１０のＡ溝部８との両方とかみ合うことになり、もって脱水軸７と洗濯軸６は連結され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５と同時に脱水槽４が高速回転し被洗濯物の脱水を行なう。
【００７４】
このようにこの参考例では、機械強度の高い材質で鉄心を構成することにより、鉄心の肉厚を薄くでき、もってクラッチ機構をコンパクトな形状で構成することができている。かつ、そのコンパクトなクラッチ機構を駆動モータの中央凹部に設けることで、洗濯機本体の高さを低く抑えることができるクラッチ機構を提供するものである。
【００７５】
尚、この実施の形態では、洗濯軸６の外周面と洗濯ボス部１０の内周面とがセレーションによる嵌合の例を説明したが、例えば圧入またはネジ溝嵌合等の、連動して回転するための結合方法であれば同じ効果を持つことはいうまでもない。
【００７６】
次に、本発明の全自動洗濯機の第５の実施の形態（請求項４の別の実施の形態）を図６に基づいて説明する。
【００７７】
図６において、１２はソレノイドのコイル巻線であり、ソレノイドを含むクラッチ機構は前述の請求項１若しくは請求項２または請求項３に係る実施の形態の何れであってもよい。
【００７８】
図６において、２３は直流電源回路で、Ｖ１とＶ２の２つの出力電圧を出力できるものである。但し電圧Ｖ１＞Ｖ２である。２４はコイル巻線１２に印加する電圧を切換えるリレー接点である。
【００７９】
次に、以上の構成における動作を説明する。
【００８０】
洗濯、すすぎ行程から脱水行程に移行、あるいは逆に移行する時等に、脱水軸と洗濯軸の連結を解除あるいは連結させる目的で、クラッチ機構の電磁ソレノイドに通電する場合、通電開始時に前記リレー接点２４はＡ接点側にあり、コイル巻線１２には高い電圧Ｖ１が印加されてクラッチ機構の動作が行われる。
【００８１】
その後は、マイコン等よりなる洗濯機制御部（図示せず）がリレー接点をＢ接点側に切換え、もってコイル巻線１２にはＶ１よりも低い電圧Ｖ２が印加され、ソレノイドの動作を保持させるように動作する。ソレノイドの印加電力はコイル巻線から距離が離れている鉄心を吸引する初期が最も大きく、吸引完了した位置に鉄心が停止していれば保持するための印加電力は少なくてよい。
【００８２】
この本発明は、クラッチ機構を切換え動作させた後に電磁ソレノイドへの印加電力を減少させてその動作を保持させるようにして、消費電力を抑制することができるクラッチ機構を提供するものである。
【００８３】
尚、この実施の形態では、直流ソレノイドに対応した直流電源電圧をリレー接点で切換える例を説明したが、例えば交流ソレノイドの場合は抵抗分圧回路あるいは多出力トランスを使った電源回路等による出力電圧生成方法を使う方式、またリレー接点の代わりに半導体スイッチング素子による切換回路を使う方式等であっても、クラッチ切換の動作時よりも少ない電力をコイル巻線に印加して保持させる回路ものであれば、同じ効果を持つことはいうまでもない。
【００８４】
次に、本発明の全自動洗濯機の第６の実施の形態（請求項５の実施の形態）を図７に基づいて説明する。
【００８５】
この実施の形態において全自動洗濯機の全体の構成は図１と同様であるので同一部分は同一符号を付して説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００８６】
図５において、駆動モータ１６はステータ１４とロータ１５とからなり、ロータ１５の中央凹部に位置するようにソレノイド１３が設けられている。ソレノイド１３は永久磁石２２を内蔵した、いわゆるキープソレノイドであり、鉄心１１、コイル巻線１２、永久磁石２２、鉄心１１を戻すバネ１７とバネおさえ２１を備えている。
【００８７】
前記ソレノイド１３の鉄心１１は中空円筒形状でその内部を脱水軸７および洗濯軸６および洗濯軸６の外周に洗濯軸６と連動して回転する洗濯ボス部１０が貫通しており、鉄心１１の内周は前記洗濯ボス部１０の外周に長手方向に設けられたＡ溝部８と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸７の外周に長手方向に設けられたＢ溝部９と摺動可能に嵌合している。
【００８８】
次に、以上の構成における動作を説明する。
【００８９】
脱水時は図７に示すように、鉄心１１はスラスト方向に上昇移動しておりバネ１７の反発力によって保持されている。鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９と洗濯ボス部１０のＡ溝部８との両方とかみ合い、もって脱水軸７と洗濯軸６は連結され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５と同時に脱水槽４が高速回転し被洗濯物の脱水を行なう。この脱水行程から洗濯、すすぎ行程に移行する時、脱水軸と洗濯軸の連結を解除するためにクラッチ機構を切換える。
【００９０】
その場合、コイル巻線１２に短時間通電すると、鉄心１１がスラスト方向に下方向へ移動し、鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９とのかみ合いがはずれて洗濯ボス部１０のＡ溝部８とだけかみ合い、もって脱水軸と洗濯軸との連結が解除され、駆動モータ１６の回転と連動してパルセータ５が回転し、被洗濯物に機械力が与えられる。この状態で、永久磁石２２が生成する磁路によって鉄心の位置を保持できるからコイル巻線１２への通電を遮断することができる。
【００９１】
この洗濯、すすぎ行程から脱水行程に移行する時、脱水軸と洗濯軸を連結するためにクラッチ機構を切換える。その場合、コイル巻線１２に先ほどとは逆極性の電圧を短時間印加すると、その電磁力によって、永久磁石２２が生成していた磁路を打ち消す方向の磁路が生成され、鉄心１１はバネ１７の反発力によってスラスト方向に上方向へ移動し、鉄心１１は脱水軸７のＢ溝部９と洗濯ボス部１０のＡ溝部８との両方とかみ合い、もって脱水軸と洗濯軸は連結される。この時の通電は、磁路が打ち消し合ってバネ１７の反発力で鉄心１１が上方向に移動する間だけでよい。
【００９２】
このようにこの本発明では、脱水軸７と洗濯軸６の連結および解除動作をする時にだけソレノイド１３のコイル巻線１２に短時間通電し、鉄心１１がスラスト方向に移動して脱水軸７と洗濯軸６とを連結あるいは解除の動作を完了すれば、通電を遮断しても永久磁石２２またはバネ１７によって鉄心１１の位置を保持できる構成となっているので、消費電力の小さいクラッチ機構を提供できるものである。
【００９３】
尚、この本実施の形態では、ソレノイド１３のコイル巻線１２に逆極性の電流を流して切換え動作を行なう、いわゆる１コイル型直流キープソレノイドを用いた一実施例を示したが、例えば２コイル型直流キープソレノイドで、各コイルに交互に通電して切換える方法等であっても、クラッチの切換え動作時に永久磁石またはバネによって鉄心の位置を保持できる構成であれば短時間で通電をやめることができるので、同じ効果を持つことはいうまでもない。
【００９４】
また、バネ１７を鉄心１１の上側に、永久磁石２２をコイル巻線１２の下側に設けて、脱水時と洗濯、すすぎ時との鉄心１１の保持位置を逆にしても、この本発明の目的とするキープソレノイド構造による通電電力の低減効果を持つことはいうまでもない。
【００９５】
次に、本発明の全自動洗濯機の第７の実施の形態（請求項６の実施の形態）を図８に基づいて説明する。
【００９６】
この第７の実施の形態は、クラッチ機構を切換え動作させて洗濯軸と脱水軸とを連結あるいは解除させる際のソレノイドへの通電と駆動モータの制御に関するものであり、ソレノイドを含むクラッチ機構は、前述の請求項１乃至請求項５に係る何れか一つの実施の形態のクラッチ機構と同様の構造であれば、いずれにも効果を発揮する。
【００９７】
これらのクラッチ機構において、鉄心と脱水軸あるいは洗濯軸とのかみ合い部がうまく対向していれば、鉄心のスラスト方向移動がスムーズで、連結あるいは解除の切換が確実に行なえる。全自動洗濯機は洗濯、すすぎ時に駆動モータでパルセータを正逆回転させるためのモータ制御部（図示せず）を備えている。
【００９８】
前記脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作を行なう場合、まず第１ステップとして、巻線コイルに通電する。すると鉄心が移動して、脱水軸あるいは洗濯軸とのかみ合い部がうまく対向していなければ、対向する軸の端部位置で止まる。第２ステップとしてモータ制御部（図示せず）が駆動モータを正回転の一方向、あるいは逆回転の一方向回転の繰り返しを、低速回転数で所定時間だけ、例えばＴｏ秒間行う。その間に鉄心と脱水軸あるいは洗濯軸とのかみ合い部がうまく対向する位置に移動してかみ合い、鉄心がスラスト方向に摺動移動することができる。第３ステップとしてモータ制御部（図示せず）は駆動モータの回転を停止し、この一連のクラッチ切換動作を終了する。
【００９９】
このようにこの本発明によれば、脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作をする時に、前記駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させながら鉄心をスラスト方向に移動させる。鉄心と脱水軸のＢ溝部、洗濯ボス部のＡ溝部との摺動かみ合い部分であるセレーション等の嵌合位置を調整しながら連結あるいは解除動作を行うので、確実な切換え動作をするクラッチ機構を提供することができる。
【０１００】
次に、本発明の全自動洗濯機の第８の実施の形態（請求項６の別の実施の形態）を図９に基づいて説明する。これは駆動モータを正回転と逆回転を交互に繰り返してかみ合わせを確実に行なうものである。
【０１０１】
まず、第１ステップとして、巻線コイルに通電する。すると鉄心が移動して、脱水軸あるいは洗濯軸とのかみ合い部がうまく対向していなければ、対向する軸の端部位置で止まる。第２ステップとしてモータ制御部（図示せず）が駆動モータを、正方向回転を低速回転数で所定時間だけ、例えばＴ１秒間行なう。そして第３ステップとして、逆方向回転を低速回転数で所定時間だけ、例えばＴ２秒間行う。
【０１０２】
この第２ステツプと第３ステップの動作を所定時間だけ、例えばＴ３秒間行い、その間に鉄心と脱水軸あるいは洗濯軸とのかみ合い部がうまく対向する位置に移動してかみ合い、鉄心がスラスト方向に摺動移動することができる。第４ステップとしてモータ制御部（図示せず）は駆動モータの回転を停止し、この一連のクラッチ切換動作を終了する。
【０１０３】
このようにこの本発明によれば、脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作をする時に、前記駆動モータを正方向回転と逆方向回転を所定時間だけ低速回転で繰り返し行いながら、うまくかみ合わせて鉄心をスラスト方向に移動させる。鉄心と脱水軸のＢ溝部、洗濯ボス部のＡ溝部との摺動かみ合い部分であるセレーション等の嵌合位置を調整しながら連結あるいは解除動作を行うので、確実な切換え動作をするクラッチ機構を提供することができる。
【０１０４】
尚、この本実施の形態では、所定時間のあいだ駆動モータを低速回転させる実施の形態を示したが、短時間のモータ回転と停止を何回か繰り返す、それも同じ方向の回転と停止を繰り返す、また正逆方向の回転と停止の組み合わせを繰り返す等の方法であっても、同様の効果をもつことはいうまでもない。
【０１０５】
次に、本発明の全自動洗濯機の第９の実施の形態（請求項７の実施の形態）を図１０に基づいて説明する。この本発明はクラッチ機構を切換え動作させて洗濯軸と脱水軸とを連結あるいは解除させる際のソレノイドへの通電と駆動モータの制御に関するものであり、ソレノイドを含むクラッチ機構は、前述の請求項１乃至請求項５の何れか一つに係る実施の形態のクラッチ機構と同様の構造であれば、いずれにも効果を発揮する。
【０１０６】
前記クラッチ機構により脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作をした時に、駆動モータを正回転方向あるいは逆回転方向あるいは双方向に、所定時間だけ低速回転させ、その時のモータの回転数、あるいはモータの電流値、あるいは回転センサによって検知される脱水槽の回転数、あるいは回転センサによって検知されるパルセータの回転数によって、連結あるいは解除動作が確実に完了したことを検知してから、次の行程動作に移行する。全自動洗濯機は洗濯、すすぎ時に駆動モータでパルセータを正逆回転させるためのモータ制御部（図示せず）を備えている。
【０１０７】
まず、第１ステップとして、脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除のための一連の所定動作を行なう。そして第２ステップとしてモータ制御部（図示せず）が駆動モータを正回転の一方向あるいは逆回転の一方向に低速回転数で所定時間だけ、例えばＴ４秒間行う。その間のモータ回転数をカウントする。第３ステップとしてモータ制御部（図示せず）は駆動モータの回転を停止し、カウントしたモータ回転数の値が所定の回転数Ｎ１からＮ２の範囲内かどうかによって、連結あるいは解除のクラッチ切換動作が正常に完了したかどうかを判定する。
前記脱水軸と洗濯軸が連結している場合と解除している場合とでは、駆動モータの回転負荷トルクが異なるため、前記回転数Ｎ１とＮ２を適当な値に設定することによって、連結状態と解除状態を区別可能である。
【０１０８】
そして、連結あるいは解除の目標状態に切り換わっていると判定しなかった場合は第１ステップにもどって連結あるいは解除動作をやり直し、切り換わっていると判定した場合は、第５ステップとして連結あるいは解除動作の完了判定を行い、次の行程に移る。
【０１０９】
尚、この本実施の形態ではモータ回転数で連結あるいは解除の判定を行なう例を示したが、上記第２ステップにおいて、モータ低速回転中のモータ電流値、あるいはパルセータの回転数、あるいは脱水槽の回転数をセンサで検知しても、同じように区別可能である。
【０１１０】
また、この本実施の形態では駆動モータを正方向に低速回転させた時に判定する例を示したが、逆方向回転、あるいは正逆方向の交互回転、あるいは回転と停止の組み合わせを繰り返し行なう等の時に判定しても、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【０１１１】
このようにこの本発明によれば、脱水軸と洗濯軸の連結あるいは解除動作が確実に完了したことを検知してから、次の行程動作に移行するクラッチ機構を提供することができる。
【０１１２】
次に、本発明の全自動洗濯機の第１０の実施の形態（請求項８の実施の形態）を図１１および図１２に基づいて説明する。図１２の実施の形態において全自動洗濯機の全体の構成は図１と同様であるので同一部分は同一号を付して説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【０１１３】
駆動モータ１６はステータ１４とロータ１５とからなり、ロータ１５の中央凹部に位置するようにソレノイド１３を設け、ソレノイド１３の鉄心１１は中空円筒形状でその内部を脱水軸７および洗濯軸６および洗濯軸６の外周に洗濯軸６と連動して回転する洗濯ボス部１０が貫通しており、鉄心１１の内周は前記洗濯ボス部１０の外周に長手方向に設けられたＡ溝部８と摺動可能に嵌合し、かつ前記脱水軸７の外周に長手方向に設けられたＢ溝部９と摺動可能に嵌合し、さらに鉄心１１を戻すバネ１７とバネおさえ２１を備えている。
【０１１４】
洗濯軸６の外周面と前記洗濯ボス部１０の内周面とは、長手方向に設けられたセレーションにより嵌合し、連動して回転するようになっている。鉄心１１はその内周面で脱水軸７の外周および洗濯ボス部１０の外周とセレーション結合等によりスラスト方向に摺動するようになっている。ソレノイド１３のコイル巻線１２の温度を検知するための温度検知器２５が設けられている。
【０１１５】
以上の構成における動作を図１１に基づいて説明する。
【０１１６】
洗濯、すすぎ時に移行する時に、クラッチ機構の連結／解除動作のまず第１ステップとして、ソレノイド１３のコイル巻線１２に通電を開始する。そして第２ステップとしてモータ制御部（図示せず）が駆動モータ１６を正方向あるいは逆方向あるいは双方向に低速回転を所定時間継続あるいは停止状態も組み合わせた所定回数繰り返し等の一連の連結／解除動作を行なう。
【０１１７】
この間のコイル巻線１２の温度を温度検知器２５が監視する。鉄心１１とＡ溝部８あるいはＢ溝部９との摺動部にゴミがかみ込む、あるいは電気的な故障等の異常により、コイル巻線１２が異常温度上昇する場合には、温度検知器２５がそれを検知し、マイコン等よりなる洗濯機制御部（図示せず）が異常判断をして、コイル巻線１２への通電を遮断する。そしてブザー等による異常報知、あるいはＬＥＤランプ等による異常表示を行なう。
【０１１８】
尚、この本実施の形態では、過熱異常を検知して異常報知と異常表示をする例を示したが、自動洗濯コース運転途中であれば、残りの行程の一部を行なわない、あるいは全部を行なわないで、途中終了して、クラッチ機構の動作異常を早く使用者に知らせることも、非常に有効な処置方法である。
【０１１９】
以上のように本発明によれば、ソレノイドのコイル巻線の過熱による焼損等の事故を未然に防止して、クラッチ機構の動作異常を早く使用者に知らしめ、早期修理復旧を促進する、安全性の高いクラッチ機構を提供することができる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明の全自動洗濯機は上記のような構成であるから、請求項１記載の発明は、組立性および修理分解性の良い、全自動洗濯機の運転行程に合わせて確実な状態保持を行なうことが可能なクラッチ機構を提供することができる。
【０１２１】
また、請求項２記載の発明は、かみ合い部の構造がコンパクトで、全自動洗濯機の運転行程に合わせて確実な状態保持を行なうことが可能で、かつその取り付け位置構造を工夫して、全自動洗濯機本体の高さを低く抑えることができるクラッチ機構を提供することができる。
【０１２２】
そして、請求項３記載の発明は、任意に洗濯軸と脱水軸を確実に連結解除することができ、かつ全自動洗濯機の運転行程に併せて確実な状態保持を行えるクラッチ機構を提供することができる。
【０１２３】
そしてまた、請求項４記載の発明は、少ない消費電力で任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結解除することができるクラッチ機構を提供することができる。
【０１２４】
さらに、請求項５記載の発明は、請求項４よりさらに、少ない消費電力で任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結解除することができるクラッチ機構を提供することができる。
【０１２５】
さらにまた、請求項６記載の発明は、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結解除することができ、かつ連結あるいは解除の切換動作を確実に行なえるクラッチ機構を提供することができる。
【０１２６】
また、請求項７記載の発明は、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結解除することができ、かつ連結あるいは解除の切換動作を確実に行なえるクラッチ機構を提供することができる。
【０１２７】
そして、請求項８記載の発明は、任意に洗濯軸と脱水軸を電気的に連結解除することができ、かつ動作異常を検知する安全性の高いクラッチ機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全自動洗濯機の第１の実施の形態を示す概略断面構成図である。
【図２】本発明の全自動洗濯機の第１の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図３】本発明の全自動洗濯機の第２の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図４】本発明の全自動洗濯機の第３の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図５】本発明の全自動洗濯機の第４の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図６】本発明の全自動洗濯機の第５の実施の形態を示す概略回路構成図である。
【図７】本発明の全自動洗濯機の第６の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図８】本発明の全自動洗濯機の第７の実施の形態のステップ動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の全自動洗濯機の第８の実施の形態のステップ動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の全自動洗濯機の第９の実施の形態のステップ動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の全自動洗濯機の第１０の実施の形態のステップ動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の全自動洗濯機の第１０の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図１３】従来の全自動洗濯機の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【図１４】従来の全自動洗濯機の他の実施の形態を示す要部拡大概略断面構成図である。
【符号の説明】
１  洗濯機本体
２  サスペンション
３  外水槽
４  脱水槽
５  パルセータ
６  洗濯軸
７  脱水軸
８  Ａ溝部
９  Ｂ溝部
１０  洗濯ボス部
１１  鉄心
１２  コイル巻線
１３  ソレノイド
１４  ステータ
１５  ロータ
１６  駆動モータ
１７  バネ
１８  軸受け
１９  軸受け
２０  排水弁
２１  バネ押さえ部
２２  永久磁石
２３  電源回路
２４  リレー接点
２５  温度検知器
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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