(57)【要約】【課題】洗濯機等に搭載されるギヤードモータの制御装置において、回転位置を検出する接点を内蔵するギヤードモータの出力軸回転角度を所定の角度で停止する動作を高湿環境下でも確実に動作するように安価な構成で実現する。【解決手段】出力軸２に連結して回転するカム１０で操作される接点１１の状態検知を行う電圧検知回路２３を有するギヤードモータの制御装置は、絶縁型のリレー２５でモータ４を駆動し、接点１１とモータ４との共通端子６ａをモータ４の電源とマイクロコンピュータ２０の電源の共通線に接続し、接点１１の他端子である端子６ｂに接続した電圧検知回路２３から信号を得て接点１１の状態を検知するようにしたもので、安価な構成で高湿環境下でも確実に動作するギヤードモータの制御装置を実現することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速機構を通じてモータの回転力を出力軸へ伝達し、前記出力軸を一方向回転に規制する逆転防止機構と、前記出力軸に連結して回転するカムと、前記カムにより操作される接点を有し、前記モータの一端と前記接点の一端を連結した共通端子と前記モータの他端子と前記接点の他端子の合計３個の端子を有するギヤードモータを駆動するギヤードモータの制御装置であって、前記モータを通電開閉する開閉手段と、前記接点の状態を検知する電圧検知手段と、前記電圧検知手段からの入力に応じて前記開閉手段を制御するマイクロコンピュータとを有し、前記開閉手段は開閉部と駆動部が絶縁されており、前記開閉手段の開閉部と前記モータの他端子を接続し、前記共通端子は前記マイクロコンピュータの電源と前記モータの電源との共通線に接続し、前記接点の他端子を前記電圧検知手段に接続したギヤードモータの制御装置。
【請求項２】
前記接点の他端子を前記マイクロコンピュータの前記電圧検知手段に接続された入力端子に直結した請求項１記載のギヤードモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全自動洗濯機の排水弁やクラッチ装置等、機器に組み込まれた部品や機構を駆動するギヤードモータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、全自動洗濯機では洗いやすすぎの時と、排水や脱水の時に洗濯兼脱水槽の回転を自在にしたり、拘束するクラッチ切替や排水弁の開閉にギヤードモータを使用している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このギヤードモータには、内部に動作ストローク、または出力軸の回転角度に連動したクラッチ機構を内蔵したものがあるが、より安価に形成するために、クラッチ機構の代わりに出力軸に連動したカムの回転により、接点をオンオフさせて出力軸の回転角度を決定するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、最近の全自動洗濯機では、接点の状態信号をマイクロコンピュータに入力し、プログラムによってモータの通電を入り切りするように構成されたものが多用されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
図６は、特許文献３に示された従来のギヤードモータの制御装置のブロック図である。図７は、同ギヤードモータの制御装置の電圧検知回路の回路図である。モータ４は、接点１１とともに外部端子６ａ、６ｂ、６ｃを介して制御装置１９に接続されている。制御装置１９は、マイクロコンピュータ２０、駆動回路２１、電圧検知回路２３（電圧検知手段）、電源回路２４、トライアック２６等で構成されている。マイクロコンピュータ２０は、電源回路２４から電源供給を受けて動作する。ギヤードモータ１を駆動する場合は、駆動回路２１へ信号を出力しトライアック２６をＯＮにしてモータ４へ通電する。また、ギヤードモータ１の接点１１の動作は、外部端子６ａ、６ｂを通して電圧検知回路２３で適宜信号処理後マイクロコンピュータ２０の入力端子へ電圧Ｖｉとして入力される。
【０００６】
図７に従来のギヤードモータの制御装置の電圧検知回路２３の例を示す。図７に示すように、接点１１は、抵抗２３ｆと抵抗２３ｂの分圧回路に対して商用電源を入り切りするように直列に接続されている。抵抗２３ｆと抵抗２３ｂの接続点からダイオード２３ｃで整流したのち、マイクロコンピュータ２０の入力端子へ電圧Ｖｉとして入力される。ツェナーダイオード２３ｄと抵抗２３ｅはマイクロコンピュータ２０の保護用である。２４ａは、直流電源であり、電源回路２４を略等価的に示したもので、一般にＤＣ５Ｖである。
【０００７】
電圧検知回路２３では、接点１１がＯＦＦ状態の時にマイクロコンピュータ２０へ入力される電圧Ｖｉは、直流電源２４ａのＤＣ５Ｖに近い電圧である。接点１１がＯＮ状態になると、抵抗２３ｆと抵抗２３ｂの分圧回路の電圧をダイオード２３ｃで整流して重畳されるので、商用電源の周期に同期してＤＣ０ＶとＤＣ５Ｖの脈流電圧波形が電圧Ｖｉとしてマイクロコンピュータ２０へ入力される。ここで、この脈流電圧波形の最低電圧部がＤＣ０Ｖより低くならないように、すなわちマイクロコンピュータ２０からみて負電圧にならないように抵抗２３ｆと抵抗２３ｂの分圧比を設定する必要がある。
【０００８】
いずれにしても、接点１１がＯＮ、ＯＦＦ切り替わることでマイクロコンピュータ２０の入力端子へ入る電圧Ｖｉの状態が変化するので、これによってマイクロコンピュータ２０は接点１１の状態を検知することができる。ここで、抵抗２３ｆと抵抗２３ｂの抵抗値設定は、数十ｋΩから数百ｋΩと高く設定する必要があり、このため、接点間に付着した
水滴の等価電気抵抗の影響を受けやすく、マイクロコンピュータ２０の入力端子へ入る電圧Ｖｉを撹乱する原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−５７１８７号公報
【特許文献２】特開平９−２５３３８７号公報
【特許文献３】特開２００６−９４６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この種のギヤードモータは、一般に洗濯兼脱水槽の底部に配置されているが、従来のギヤードモータの構成では、洗濯兼脱水槽に入った水の温度と周囲の雰囲気温度との温度差で結露した水滴や、給水ホースの設置時や洗い時の水の飛び散りなどによる水滴がギヤードモータの内部に侵入する、或いは、ギヤードモータの内部で結露が発生するなどの虞があった。
【００１１】
しかしながら、従来のギヤードモータの制御装置では、水滴がギヤードモータ内の接点間に付着すると、商用電源の高電圧と水の導電性により、接点が機械的にオフ状態になっているにもかかわらず、電気的にオン状態になり、出力軸の回転位置を誤って検知し、正常なクラッチ操作や排水弁操作が行えなくなるという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、結露等により接点へ水滴が侵入するような高湿環境での使用に対しても信頼性の高いギヤードモータの制御装置を安価に提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するため、本発明のギヤードモータの制御装置は、減速機構を通じてモータの回転力を出力軸へ伝達し、前記出力軸を一方向回転に規制する逆転防止機構と、前記出力軸に連結して回転するカムと、前記カムにより操作される接点を有し、前記モータの一端と前記接点の一端を連結した共通端子と前記モータの他端子と前記接点の他端子の合計３個の端子を有するギヤードモータを駆動するギヤードモータの制御装置であって、前記モータを通電開閉する開閉手段と、前記接点の状態を検知する電圧検知手段と、前記電圧検知手段からの入力に応じて前記開閉手段を制御するマイクロコンピュータとを有し、前記開閉手段は開閉部と駆動部が絶縁されており、前記開閉手段の開閉部と前記モータの他端子を接続し、前記共通端子は前記マイクロコンピュータの電源と前記モータの電源との共通線に接続し、前記接点の他端子を前記電圧検知手段に接続したもので、ギヤードモータの接点間に印加される電圧がマイクロコンピュータの電源と同じ電圧水準となり、電圧検知手段の入力インピーダンスを低くできるのでギヤードモータの接点間に水滴が浸入しても誤検知しにくくなる。このため水滴の影響を受けにくくなり高湿環境でも確実に接点状態を検知することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のギヤードモータの制御装置は、ギヤードモータの接点間に印加される電圧をマイクロコンピュータの電源と同じ電圧水準とし、電圧検知手段の入力インピーダンスを低くすることによって、接点での水滴の影響を受けにくくしているので、高湿環境でも確実にギヤードモータを動作させることができ、かつ、安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるギヤードモータの制御装置が制御対象とするギヤードモータの一例の平面図
【図２】同ギヤードモータの分解斜視図
【図３】同ギヤードモータの接点の動作説明図
【図４】本発明の実施の形態１におけるギヤードモータの制御装置のブロック図
【図５】同ギヤードモータの制御装置の電圧検知回路の回路図
【図６】従来のギヤードモータの制御装置のブロック図
【図７】従来のギヤードモータの制御装置の電圧検知回路の回路図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、減速機構を通じてモータの回転力を出力軸へ伝達し、前記出力軸を一方向回転に規制する逆転防止機構と、前記出力軸に連結して回転するカムと、前記カムにより操作される接点を有し、前記モータの一端と前記接点の一端を連結した共通端子と前記モータの他端子と前記接点の他端子の合計３個の端子を有するギヤードモータを駆動するギヤードモータの制御装置であって、前記モータを通電開閉する開閉手段と、前記接点の状態を検知する電圧検知手段と、前記電圧検知手段からの入力に応じて前記開閉手段を制御するマイクロコンピュータとを有し、前記開閉手段は開閉部と駆動部が絶縁されており、前記開閉手段の開閉部と前記モータの他端子を接続し、前記共通端子は前記マイクロコンピュータの電源と前記モータの電源との共通線に接続し、前記接点の他端子を前記電圧検知手段に接続したもので、ギヤードモータの接点間に印加される電圧がマイクロコンピュータの電源と同じ電圧水準となり、電圧検知手段の入力インピーダンスを低くできるのでギヤードモータの接点間に水滴が浸入しても誤検知しにくくなる。このため水滴の影響を受けにくくなり高湿環境でも確実に回転角度を検知することができる。
【００１７】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記接点の他端子を前記マイクロコンピュータの前記電圧検知手段に接続された入力端子に直結したことにより、高湿環境でも確実に接点状態を検知することができる信頼性の高いギヤードモータの制御装置を安価に構成し、提供することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるギヤードモータの制御装置が制御対象とするギヤードモータについて、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるギヤードモータの制御装置が制御対象とするギヤードモータの平面図、図２は、同ギヤードモータの分解斜視図、図３は、同ギヤードモータの接点の動作説明図である。
【００２０】
図１及び図２において、１は、ギヤードモータであり、ギヤードモータ１の出力軸２に連結された出力レバー３は、内蔵されたモータ４に通電することで一方向に回転する。６は図示しない制御装置と電気的に接続するための外部端子で、共通端子６ａ、端子６ｂ、端子６ｃで構成されている。出力レバー３は、連結棒５ａを介して、例えば、洗濯機のクラッチレバー５ｂが支点５ｃを中心にして回動操作するように構成されている。このとき基準回転角θ０に対し、回転角θの位置へ出力レバー３を動かすことで、洗濯機のクラッチレバー５ｂを操作して洗濯機の洗濯兼脱水槽のクラッチの動作モードを切り替えることができる。また、元の状態に戻るには、出力レバー３を駆動時と同じ回転方向へさらに回転させて基準回転角θ０で停止させればよい。
【００２１】
モータ４の回転軸４ａは、端子４ｂから通電されることで回転する。モータ４の回転軸４ａは、減速機構をなす減速歯車８ａ、８ｂを介して出力軸２の歯車部２ａと噛み合い、モータ４の動力を出力軸２へ減速しながらトルクを増幅して伝達する。出力軸２には、出
力レバー３が一体に連結され、出力レバー３に連結された連結棒５ａを操作する。
【００２２】
また、出力軸２の下部には、逆転を防止する逆転防止機構９のコイルバネ（図示せず）の端部が係合するスリット（図示せず）を持つ軸２ｂが設けられている。さらに、出力軸２には、カム１０が一体連結されており、出力レバー３の停止角度にあわせて凹部（図示せず）を設けている。カム１０が所定角度に達した際に、接点１１がオンするように設置されている。接点１１の端子は、モータ４の端子４ｂとともに外部端子６に電気的に接続されている。
【００２３】
出力軸２が回転すると、カム１０が回転移動することで、接点１１の接点が開閉する。接点１１の動作を図３に示す。図３に示すように、接点１１の接点は、基準回転角θ０に相当する角度０°を中心にＯＮ状態となり、それ以外の角度でＯＦＦ状態となる。これにより、基準回転角θ０を確実に検知できる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、減速歯車を８ａ、８ｂの２つとしているが、所要の回転速度やトルクを得るために、適宜組み合わせや歯車の数を替えることができる。また、接点１１は、角度０°を中心にＯＮ状態としているが、検知に必要な回転角度になるように、接点１１を操作するカム１０の位置を適宜設定することができる。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態１におけるギヤードモータの制御装置のブロック図、図５は、同制御装置内の電圧検知回路の回路図である。ギヤードモータ１は、その駆動源となるモータ４の一端と接点１１の一端と接続された共通端子６ａ、接点１１の他端の端子６ｂ、およびモータ４の他端の端子６ｃによって制御装置１９と接続されている。
【００２６】
共通端子６ａは、制御装置１９の外部電源ＡＣと制御装置１９内部の回路に電源供給する電源回路２４の共通線に接続される。端子６ｂは、電圧検知回路２３に、また、端子６ｃは、開閉手段であるリレー２５の開閉部である接点２５ａにそれぞれ接続される。モータ４は、外部電源ＡＣの電圧を供給されるリレー２５の接点２５ａで開閉することで動作・停止をする。リレー２５の駆動部であり、リレー２５の接点２５ａと電気的に絶縁されている駆動コイル２５ｂは駆動回路２１によって通電され、接点２５ａの開閉を制御する。マイクロコンピュータ２０は、電圧検知回路２３からの信号を判定して駆動回路２１へギヤードモータ１の駆動信号を出力し、リレー２５の開閉を制御する。
【００２７】
図５に電圧検知回路２３の具体例を示す。２４ａは、直流電源であり、電源回路２４を略等価的に示したもので、一般にＤＣ５Ｖである。接点１１は、直流電源２４ａを入り切りするように抵抗２３ａに直列に接続し、抵抗２３ａの端子電圧がマイクロコンピュータ２０の入力端子へ電圧Ｖｉとして入力される。電圧検知回路２３では、接点１１がＯＮ状態の時にマイクロコンピュータ２０へ入力される電圧Ｖｉは、直流電源２４ａのＤＣ５Ｖの電圧である。接点１１がＯＦＦ状態になると、抵抗２３ａでプルダウンされるのでＤＣ０Ｖが電圧Ｖｉとしてマイクロコンピュータ２０へ入力される。このようにして、電圧検知回路２３は、接点１１のＯＮ／ＯＦＦの状態を電圧情報としてマイクロコンピュータ２０に出力する。
【００２８】
本発明のこの電圧検知回路２３は、抵抗値の高い複数の抵抗による分圧回路に構成する必要がなく、マイクロコンピュータ２０の保護用のツェナーダイオードや抵抗も不要となり、接点１１の他端の端子６ｂをマイクロコンピュータ２０の入力端子に直結することにより部品点数が少なく安価に構成することができ、抵抗２３ａの抵抗値設定は１ｋΩ程度に設定できるので、接点１１の間に付着した水滴の等価電気抵抗の影響を受けにくく、マイクロコンピュータ２０の入力端子へ入る電圧Ｖｉを撹乱されにくい。そのため、安価で確実にギヤードモータ１の回転角度を検知することができるものである。
【００２９】
制御装置１９が、ギヤードモータ１の出力軸２を基準回転角θ０まで動かす場合の動作を説明する。モータ４へ通電し、マイクロコンピュータ２０の入力端子に入力される電圧Ｖｉを判定する。電圧Ｖｉが判定値Ｖｓより低ければ、接点１１は、ＯＦＦ状態であるので、図３の接点の動作図に示すように、出力軸２は基準回転角θ０まで到達していない。そのため、制御装置１９はモータ４へ通電を続ける。仮に、電圧Ｖｉが判定値Ｖｓより高ければ、接点１１は、ＯＮ状態であるので、出力軸２は基準回転角θ０まで到達したことになり、モータ４をＯＦＦする。これで、ギヤードモータ１の出力軸２は、基準回転角θ０、すなわち３６０゜（０゜）の初期状態で停止することができる。なお、図１に示す回転角θまで出力レバー３（出力軸２）を動かすためには、ギヤードモータ１の回転速度から導出される通電時間ｔを設定して、上記基準回転角θ０を基点に通電時間ｔだけモータ４へ通電すれば良い。
【００３０】
なお、本実施の形態では、接点１１について、１回路の例を示しているが、出力軸２を停止する角度の数に応じてカム１０と接点１１を増やし、増加した回路の分だけ同様の入出力処理を行うことで、出力軸２の複数の停止角度を実現することもできる。また、接点１１の論理を逆にしてもよい。また、開閉手段のリレー２５は光結合により電気絶縁された半導体式のリレーなどでもよく、機械式リレーに限定したものではない。
【００３１】
以上のように、本発明のギヤードモータの制御装置によれば、ギヤードモータの接点間に印加される電圧がマイクロコンピュータの電源と同じ電圧水準となり、電圧検知手段の入力インピーダンスを低くできるので、ギヤードモータの接点間に水滴が浸入した場合でも、誤検知しにくくなる。このため、水滴の影響を受けにくくなり、高湿環境でも確実に接点状態を検知することができる。また、信頼性の高いギヤードモータの制御装置を安価に構成し、提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかるギヤードモータの制御装置は、内部接点に水滴が付着しても、誤検知しにくく構成しているので、高湿環境下でも確実に動作することができ、洗濯機等の機器の洗濯兼脱水槽のクラッチや排水弁等の駆動装置として有用である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ギヤードモータ
２  出力軸
３  出力レバー
４  モータ
６  外部端子
６ａ  共通端子
６ｂ、６ｃ  端子
８ａ、８ｂ  減速歯車（減速機構）
９  逆転防止機構
１０  カム
１１  接点
１９  制御装置
２０  マイクロコンピュータ
２１  駆動回路
２３  電圧検知回路（電圧検知手段）
２３ａ  抵抗
２４  電源回路
２５  リレー(開閉手段)
２５ａ  接点（開閉部）
２５ｂ  駆動コイル（駆動部）
【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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