(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転駆動される第１の回転軸と、該第１の回転軸と共に回転可能に装着された第１のカム部材と、該第１のカム部材のカム面により可動され、上記第１のカム部材の１回転動作中に一度のみオンオフ動作する第１のスイッチとなるメインスイッチと、上記駆動源により回転駆動され、上記第１のカム部材に比べ高速で回転する第２のカム部材と、該第２のカム部材のカム面により可動されオンオフ動作すると共に、上記メインスイッチに直列接続される一対の第２のスイッチと、上記第１の回転軸と共に回転可能に装着された第３のカム部材のカム面により可動されると共に、上記メインスイッチのオン状態時に往復揺動し、上記第２のスイッチ全体にその動きを伝える連結手段とを備え、上記第２のスイッチのカム面に追従する動作がこの連結手段により阻止される状態と阻止されない状態を、両スイッチに直列接続される機器が上記メインスイッチによって完全停止するまでに少なくとも各１回設けたタイムスイッチであって、上記駆動源をゼンマイとし、上記第１の回転軸を上記ゼンマイの駆動軸とし、上記メインスイッチを上記駆動軸の回転停止と共にオフする時限スイッチとし、上記第２のカム部材を上記駆動軸の回転が増速されて伝達されるカムとし、上記第２のスイッチを上記メインスイッチがオンの間に複数回オンオフ動作を繰り返す周期動作スイッチとし、上記第２のカム部材のカム面に追従し、上記周期動作スイッチをオンオフ動作させる一対の第２カム用フォロアーを設け、上記連結手段は、上記第２カム用フォロアーをカム面から離すことでカム面に追従して動作することを阻止可能とし、上記周期動作スイッチの動きを全面的に停止可能としていることを特徴とするタイムスイッチ。
【請求項２】
前記メインスイッチを洗濯時間を制御するスイッチとし、前記第２のスイッチを洗濯用のパルセータの回転を反転させる反転スイッチとしたことを特徴とする請求項１記載のタイムスイッチ。
【請求項３】
前記連結手段と前記第２カム用フォロアーとを一体化し、支点を中心として揺動自在に構成したことを特徴とする請求項２記載のタイムスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば洗濯機、扇風機、解凍機能付き電子レンジ等に用いることができるタイムスイッチに関し、特に洗濯機に用いて好適なタイムスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイムスイッチの１つとして洗濯機用反転タイマーと呼ばれているものがある。このタイムスイッチは、設定時間中はオン状態を継続し、この設定時間が経過するとオフする時限動作スイッチと、オンオフを周期的に交互に繰り返す周期動作スイッチとを、互いに直列関係となるように電源と負荷との間に配設し、負荷を所定の周期ごとに間欠駆動するようにしている。
【０００３】
このような洗濯機用反転タイマーとして、本出願人が先に提案した特開平３−１６３７２０に示されるタイムスイッチがある。このタイムスイッチは、ゼンマイで駆動されるもので、時限動作中に設定時間終了前一定時間に達すると、間欠的なオンオフ時間を自動的に切り換えることができるようになっている。このため、手動操作によるオンオフ時間切換の煩わしさや切換を忘れるというような問題を解消している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなタイムスイッチにおいて、浸け置き洗い用の時限チャートを作る場合、すなわち、反転時間の間隔を作ったり、動作なしの状態を作る場合、多くはモータのような安定駆動源によってメインスイッチのオンオフを実施するようにしている。これは、ゼンマイ式のタイムスイッチを使用して、その駆動軸部分のカムによってメインスイッチをオンオフさせると、トルクロスが大きくなり、実用性に乏しくなるためである。このトルクロス分を補うため、ゼンマイ等でトルクアップを図ると歯車強度、操作性等で問題となる。
【０００５】
なお、特開平３−１６３７２０の第１図等で示されるゼンマイ式のタイムスイッチでは、メインスイッチをオンオフさせているように見える。しかし、この場合、周期動作スイッチを動作させるカムと一体的に動くカムフォロアーによって、第２のメインスイッチをオンオフさせるものとなっていたり、ゼンマイの駆動軸部分に設けられる所定のカムによって動作するカムフォロアーによって周期動作スイッチの一方を非動作状態にしたり（第２４図参照）している。
【０００６】
すなわち、特開平３−１６７３２０の技術は、設定時間終了前の一定時間についてオンオフ周期を切り換えるもので、時限チャートの大幅変更への対応はできない。しかも、この技術では、オンオフの周期を変えるために、第２のメインスイッチ機構を付加しており、従来の反転タイマーに比べスイッチ回りが大きく変わることとなる。
【０００７】
本発明は、時限チャート全体の大幅変更を容易に行えると共にスイッチ機構は従来の一般的な反転タイマーと同様な構成とすることができるタイムスイッチを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載のタイムスイッチでは、駆動源により回転駆動される第１の回転軸と、該第１の回転軸と共に回転可能に装着された第１のカム部材と、該第１のカム部材のカム面により可動され、上記第１のカム部材の１回転動作中に一度のみオンオフ動作する第１のスイッチとなるメインスイッチと、駆動源により回転駆動され、第１のカム部材に比べ高速で回転する第２のカム部材と、該第２のカム部材のカム面により可動されオンオフ動作すると共に、メインスイッチに直列接続される一対の第２のスイッチと、第１の回転軸と共に回転可能に装着された第３のカム部材のカム面により可動されると共に、メインスイッチのオン状態時に往復揺動し、第２のスイッチ全体にその動きを伝える連結手段とを備え、第２のスイッチのカム面に追従する動作がこの連結手段により阻止される状態と阻止されない状態を、両スイッチに直列接続される機器がメインスイッチによって完全停止するまでに少なくとも各１回設けている。
【０００９】
また、請求項１記載の発明では、駆動源をゼンマイとし、第１の回転軸をゼンマイの駆動軸とし、メインスイッチを駆動軸の回転停止と共にオフする時限スイッチとし、第２のカム部材を駆動軸の回転が増速されて伝達されるカムとし、第２のスイッチをメインスイッチがオンの間に複数回オンオフ動作を繰り返す周期動作スイッチとしている。
【００１０】
さらに、請求項１記載の発明では、第２のカム部材のカム面に追従し、周期動作スイッチをオンオフ動作させる一対の第２カム用フォロアーを設け、連結手段は、第２カム用フォロアーがカム面に追従して動作することを阻止可能とし、周期動作スイッチの動きを全面的に停止可能としている。
【００１１】
加えて、請求項２記載の発明では、請求項１記載のタイムスイッチにおいて、メインスイッチを洗濯時間を制御するスイッチとし、第２のスイッチを洗濯用のパルセータの回転を反転させる反転スイッチとしている。
【００１２】
また、請求項３記載の発明では、請求項２記載のタイムスイッチにおいて、連結手段と第２カム用フォロアーとを一体化し、支点を中心として揺動自在に構成している。
【００１３】
本発明のタイムスイッチは、ゆっくり回転する第１の回転軸と共に回転する第１のカム部材でオンオフされる第１のスイッチとなるメインスイッチと、第１の回転軸となる駆動軸の回転が増速されてより速く回転する第２のカム部材でオンオフされる一対の第２のスイッチと、第１の回転軸と共に回転する第３のカム部材とを有する。そして、第３のカム部材によって可動され第２のスイッチをオンオフ動作させる一対の第２カム用フォロアーをカム面から離したり、離さなかったりすることで、カム追従動作を全面的に阻止したり阻止しないようにする連結手段を設けることによって、ロストトルクを少なくできると共に全体の時限チャートを容易に変更可能となる。しかも、従来の反転タイマーに対し連結手段を加えるだけの変更で済み、時限チャートの変更に当たりその構成も複雑化しない。
【００１４】
このように、非常に、ロストトルクが少なくなるため、ゼンマイによってトルクアップをする必要がなくなり、歯車強度の問題も生じず、操作性も従来どおりスムーズなものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図１から図１７に基づき説明する。なお、この実施の形態で示すタイムスイッチは、洗濯機用のゼンマイ式タイムスイッチで、いわゆる反転タイマーと呼ばれるものである。
【００１６】
このタイムスイッチ１は、互いに嵌まり合うことによって、タイムスイッチ１の箱体を構成する樹脂製の機枠１０，１１を有する。機枠１１には駆動源としてのゼンマイ２０を収納する香箱１１０が形成されている。香箱１１０にはゼンマイ２０を挿入するための孔が形成されている。機枠１０の一側縁部には防水壁１０３が形成され、この防水壁１０３を隔てて外部接続用端子が配置されている。
【００１７】
機枠１０には、管軸部１０１が形成され、この管軸部１０１には、第１の回転軸となる金属製の主軸１５が回転可能に遊嵌されている。主軸１５の上端の突部１５０は、機枠１１の香箱１１０の内側天井部に形成された軸支部に遊嵌されている。機枠１０から突出した主軸１５の下端部には、図示されない時間設定用の摘みが取り付けられる。
【００１８】
主軸１５には上端部において、樹脂製の主歯車１６が相対回転可能に嵌められ、その下に金属製の摩擦板１６２が嵌められている。摩擦板１６２は、一面が主軸１５の段部に当接し、他面が主歯車１６に圧接している。主歯車１６には係合凹部１６０が、摩擦板１６２には係合突起１６３が形成されている。
【００１９】
係合凹部１６０には、係合突起１６３の回転軌跡を遮断するように係合凹部１６０の壁面から中心に向かって突出形成された突出部分（切り残された部分）があり、この突出部分と係合突起１６３が係合することにより、主歯車１６と摩擦板１６２が一体的に回転することができる。
【００２０】
主歯車１６には、ゼンマイ２０の始端掛け止め用の鈎部１６１が設けられている。ゼンマイ２０の始端は、香箱１１０に形成された挿入孔から香箱１１０内に挿入され、ゼンマイ２０の始端部の透孔が鈎部１６１に掛け止められる。この状態で主軸１５を回転すると、ゼンマイ２０が香箱１１０内に巻き込まれ、ゼンマイ２０の始端部が上記挿入孔近傍の機枠１０の掛け止め部に掛け止められる。
【００２１】
主軸１５の側方には、機枠１０，１１間で主軸１５と平行に金属製の軸１３が設けられている。軸１３は、樹脂製の大径歯車２３を回転可能に支持し、大径歯車２３のボス部は、樹脂製の小径歯車２２を回転可能に支持している。小径歯車２２は、主歯車１６と噛み合っている。大径歯車２３は、内側にラチェット歯２３０を有し、ラチェット歯２３０には、小径歯車２２に樹脂で一体成形された弾性腕２２０の先端のラチェット爪が係合している。ラチェット歯２３０と弾性腕２２０は、主軸１５を時間設定方向に回転させるときは、小径歯車２２の回転力を大径歯車２３に伝達せず、ゼンマイ２０の付勢力で主軸１５が逆向きに回転するときは、小径歯車２２の回転力を大径歯車２３に伝達する一方向クラッチ２１を構成している。
【００２２】
軸１３の側方には、機枠１０，１１間で別の金属製の軸１４が軸１３と平行に設けられている。軸１４には、小径歯車部２４１と大径歯車部２４２とが一体成形された樹脂製の歯車２４が回転可能に支持されている。大径歯車２３は、歯車２４の小径歯車部２４１と噛み合っている。歯車２４の大径歯車部２４２は、大径歯車２３の下側で軸１３に回転可能に支持された金属製の歯車２５の小径歯車部２５１と噛み合っている。歯車２５は、小径歯車部２５１と大径歯車部２５２とが一体成形された構成となっている。
【００２３】
機枠１０，１１には、また軸１３と平行にそれぞれ金属製の軸６５と軸６７が支持されている。軸６５には、小径歯車部２６１と、これよりも大径で、複数の爪腕部から構成されるラチェット軸部２６２が一体に成形された樹脂製の雁木車２６が回転可能に支持されている。雁木車２６の小径歯車部２６１は、歯車２５の大径歯車部２５２と噛み合っている。主歯車１６の回転力は、増速歯車列２２−２３−２４１−２４２−２５１−２５２−２６１を経て雁木車２６に伝達され、雁木車２６を高速回転させる。
【００２４】
雁木車２６のラチェット軸部２６２には、軸６７に回転可能に支持されかつ振子板２７０を一体に有する振子２７のアンクル２７２が噛み合っている。振子２７は、雁木車２６の一方向への回転により往復回動させられ上記増速歯車列および主軸１５の回転速度を一定に制御する。歯車２４、雁木車２６、振子２７によって時計機構２８を構成する。
【００２５】
ここで、以上に述べた機構部分の動作を説明する。
【００２６】
主軸１５を時間設定方向に回すと、摩擦板１６２の係合突起１６３と主歯車１６の係合凹部１６０の突出部分とが係合して主歯車１６が一体回転し、ゼンマイ２０が巻き上げられて蓄勢される。この場合、一方向クラッチ機構２１は、弾性腕２２０の先端のラチェット爪が大径歯車２３のラチェット歯２３０に対して滑動し、時計機構２８への回転力の伝達はなされない。一方、主軸１５を手動により時間設定方向とは反対向きに戻すと、摩擦板１６２と主歯車１６との間で滑りを生じ、主歯車１６は回ることなく主軸１５のみが戻る。
【００２７】
上記のようにしてゼンマイ２０が蓄勢されると、その蓄勢力により主歯車１６は、時間設定方向とは逆向きにゆっくり回転駆動され、その回転力は摩擦面の摩擦力により主軸１５に伝達され主軸１５が回転駆動される。この回転の場合は、一方向クラッチ２１のラチェット爪がラチェット歯２３０に係止され、小径歯車２２と大径歯車２３とが一体回転する。そして、時計機構２８に回転力を伝達し、時計機構２８により時間設定方向とは反対方向、すなわちゼンマイ２０の巻き戻り方向への回転が一定の速度に調節される。主歯車１６と摩擦板１６２でなる摩擦クラッチは、ゼンマイ２０の巻き戻りによる回転力を限度として双方向に回転力を伝達し、一定以上の回転力は伝達しない。
【００２８】
主軸１５には、主歯車１６の図５および図６における下方に樹脂製のブザーカム１７が嵌合固着されると共に、その下側において第１のカム部材となる樹脂製の主カム１８が回転可能に嵌められている。また、ブザーカム１７の上方に、このブザーカム１７に対しわずかに周方向に回動可能にかつ主軸１５と共に回転可能とされる第３のカム部材となる樹脂製の連結手段用カム１９が設けられている。
【００２９】
ブザーカム１７と主カム１８と連結手段用カム１９は、主軸１５の中心軸線を共通の回転中心として重ね合わせられている。ブザーカム１７は、外周の大半を占める高段部１７２と外周の一部に形成された低段部１７３からなるカム面を有し、上面側に突出し連結手段用カム１９がその外周に嵌まる嵌合円周部１７１と、下面側および上面側に軸線方向にそれぞれ突出した突部１７５，１７６を有する。
【００３０】
主カム１８も外周の大半を占める高段部１８２と外周の一部に形成された低段部１８３からなるカム面を有すると共に、機枠１０の管軸部１０１の外周に沿う中心孔１８０と、中心孔１８０の一部を切り欠いてなる係合凹部１８１を有する。
【００３１】
連結手段用カム１９は、後述する連結手段１２１が当接するカムとなっている。そして、外周の２／３程度を占める低段部１９１と、３つの高段部１９２と、高段部１９２の間の低段部１９３と、ブザーカム１７の上方側に突出した突部１７６と係合する係合凹部１９４と、摩擦板１６２の近傍まで伸びる延設部１９５とを有する。
【００３２】
ブザーカム１７と主カム１８を重ねたとき、ブザーカム１７の突部１７５が主カム１８の係合凹部１８１に嵌まり合ってカム１７，１８が互いに保持しあい、この状態で両カム１７，１８が所定の範囲で相対回転できるように突部１７５と係合凹部１８１との間に周方向の遊びが設けられている。したがって、主軸１５が回転したとき、突部１７５が係合凹部１８１の端部を押すまでは、ブザーカム１７は先行して回転し主カム１８は回転しない。突部１７５が係合凹部１８１の端部と係合した後は、両カム１７，１８が一体的に回転する。また、両カム１７，１８を上記のように重ねた状態では、両カム１７，１８の低段部１７３，１８３が略重なり合っている。なお、ブザーカム１７の低段部１７３が主カム１８の低段部１８３よりも多少広い範囲にわたって形成されている。
【００３３】
また、主カム１８の低段部１８３は、連結手段用カム１９の高段部１９２と軸方向に一部のみが重なるように配置される。すなわち、両カム１８，１９によって動作するカムフォロアーの配置を工夫することによって、連結手段用カム１９の高段部１９２は、主カム１８の高段部１８２によってこのタイムスイッチ１が動作している間、後述する連結手段１２１を往復揺動させるものとなっている。
【００３４】
ブザーカム１７と主カム１８に対し、複数の接点板３１，３２，３３，３４，３５でなるスイッチが対向配置されている。上記各接点板３１，３２，３３，３４，３５の各一端部は、モールド成形により絶縁基台６９に固定され、絶縁基台６９は機枠１０に固定されている。
【００３５】
接点板３１は、同接点板３１と一体成形された従動部材４１を介して主カム１８に従動し、接点板３２と接離する第１のスイッチ９０を構成する。第１のスイッチ９０は、従動部材４１の先端の従動部が主カム１８の高段部１８２と対峙するときはオン、低段部１８３に落ち込むとオフになる。
【００３６】
接点板３３は、従動レバー４２を介しブザーカム１７に従動し、接点板３２と接離するブザースイッチ９１を構成する。従動レバー４２は、絶縁基台６９に形成された軸を中心に回転可能であり、ブザーカム１７と当接する従動部と接点板３２との当接部を先端両側に有する。ブザースイッチ９１は、従動レバー４２の従動部がブザーカム１７の高段部１７２と対峙するときはオフ、低段部１７１に落ち込むとオンになる。
【００３７】
接点板３４は、従動部材４１の動きに従動するスライドレバー４３を介して主カム１８に従動し、接点板３５と接離するスイッチ９２を構成する。スライドレバー４３は、機枠１０に形成された案内溝１０５に沿って摺動し、スライドレバー４３に形成された突部４３１により接点板３４が接点板３５側に押される。従動部材４１の下方に突出したピン部がスライドレバー４３の孔４３２に遊嵌されることによりスライドレバー４３が従動部材４１の動きに従動する。
【００３８】
第１のスイッチ９０は、メインスイッチ９０を構成し、電源７７と負荷となる洗濯モータ７８との間に直列に接続される。ブザースイッチ９１は、電源７７と図示されないブザーとの間に直列に接続される。メインスイッチ９０とブザースイッチ９１は、主軸１５の時間設定方向への回転に対してはブザーカム１７の突部１７５と主カム１８の係合凹部１８１との遊びによりブザーカム１７が先行するので、先に接点板３３が接点板３２から離間し、ブザーは鳴らない。一方、主軸１５がゼンマイ２０の蓄勢力で戻されてくると、上記遊びの範囲でブザーカム１７が先に戻るため、メインスイッチ９０がオフとなる前の所定の時間だけ接点板３３が接点板３２に接触し、ブザーを僅かな時間だけならして設定時間の終了を報知する。各設定板３１，３２，３３，３４，３５の一端部は、絶縁基台６９から外方へ突出し、外部接続用端子となっている。
【００３９】
接点板３１の基端部は、後述するスイッチ要素側に連結されている。接点板３１の主カム１８側には、振子２７のピン２７３が配置されている。また、接点板３２の先端は、機枠１０に設けられた当接部１０１に当接可能となっている。従動部材４１が主カム１８の高段部１８２に乗り上げているときは、ピン２７３が接点板３１から離間し、振子２７が揺動可能となっている。従動部材４１が低段部１８３に落ち込むと、接点板３１がピン２７３に近接し、振子２７の揺動を規制しタイムスイッチ１の駆動系を停止させる。
【００４０】
また、従動レバー４１の従動部が主カム１８の高段部１８２と対峙するときは、接点板３１が接点板３２を主カム１８の径方向外方に付勢しながら接点板３２に接触するため接点板３２は同方向に撓み、当接部１０１から離れる。一方、従動レバー４１が主カム１８の低段部１８２に落ち込んで接点板３１が接点板３２から離間すると、接点板３２はそれ自体の弾性により原位置に復帰し、当接部１０１に突き当たり、その位置に保持される。
【００４１】
軸１４には、ボス部が歯車２４のボス部と係合して歯車２４と一体回転する第２のカム部材となる反転カム５０が歯車２４の下側に支持されている。反転カム５０は、外周にそれぞれ異なった凹凸形状の４層のカム面５１，５２，５３，５４を軸方向に有する多層カムであり、樹脂の一体成形によって作られている。カム面５１，５３は対をなして第１のカム面を、カム面５２，５４は対をなして第２のカム面をなす。
【００４２】
カム面５１は、その大半を占める３つの高段部５１１と残りの３つの低段部５１２からなる。これに対しカム面５２は、約各６分の１の範囲にわたって形成された３つの高段部５２１と残りの各６分の１にわたって形成された３つの低段部５２２からなる。各カム面５１，５２には同一位置に高段部から低段部に至る３つの落ち込み部５０１が形成されている。カム面５３もカム面５１と同様に大半を占める３つの高段部５３１と残りの３つの低段部５３２を有し、カム面５１に対し６０度ずれた形で形成されている。カム面５４もカム面５２と同様に約各６分の１にわたる３つの高段部５４１と３つの低段部５４２が形成され、カム面５２と６０度ずれた形で形成されている。各カム面５３，５４には同一位置に高段部から低段部に至る２つの落ち込み部５０３が形成されている。
【００４３】
機枠１０には、絶縁基台５５０を介して弾性を有すると共に第２のスイッチを構成する複数の接点板３６，３７，３８の基部が固定されている。接点板３８は、固定接点板を構成しており、また、接点板３８の先端部は、他の接点板３６，３７を幅方向に横切る向きに直角に曲げられ、各接点板３６，３７と対向する位置に２つの接点３９が固着されている。接点板３６，３７は、可動接点板を構成しており、その先端部には各接点３９と接触可能な接点３６１，３７１が固着されている。
【００４４】
反転カム５０のカム面５１，５２のうち任意に選択されたカム面には一方の第２カム用フォロアーを構成する従動レバー６１の先端部の従動部６１１が摺接する。また、カム面５３，５４には他方の第２カム用フォロアーを構成する従動レバー６２の従動部６２１が摺接する。各従動レバー６１，６２の従動部６１１，６２１が摺接する反転カム５０のカム面は、後述のカム面切換手段によって選択され、従動部６１１がカム面５１に対峙するときは必ず従動部６２１がカム面５３に対峙し、従動部６１１がカム面５２に対峙するときは必ず従動部６２１がカム面５４に対峙する。
【００４５】
各従動部レバー６１，６２の基部６１３，６２３には軸孔が形成されており、この軸孔がレバー軸６３に遊嵌されることにより各従動レバー６１，６２は反転カム５０の回転に従動してレバー軸６３を中心に個別に揺動する。従動レバー６１には従動部６１１とは反対側に接点板操作部６１２が突出形成され、従動レバー６２にも接点板操作部６２２が突出形成されている。従動レバー６１，６２が反転カム５０に従動して揺動するとき、各接点板操作部６１２，６２２が各可動接点板３６，３７を揺動させる。
【００４６】
従動レバー６１の従動部６１１が反転カム５０の低段部５１２または低段部５２２と対峙するときは接点板３６，３８の接点３６１と接点３９が接触して正転スイッチ５５がオンとなり、高段部５１１または高段部５１２に対峙するときは正転スイッチ５５がオフとなる。また、従動レバー６２の従動部６２２が反転カム５０の低段部５３２または低段部５４２と対峙するときは逆転スイッチ５６がオンとなり、高段部５３１また高段部５４１に対峙するときは逆転スイッチ５６がオフとなる。各従動レバー６１，６２には、湾曲部６１６，６２６が形成され、これら湾曲部６１６，６２６の内側、すなわち反転カム５０側にはそれぞれ係合突起部６１４，６２４が突出形成されている。
【００４７】
従動レバー６１，６２の基部は、保持カバー６４内で保持カバー６４の上端板６４１および下端板６４２を貫通した軸６３により回転可能に支持されている。保持カバー６４の外周面は一部が切り欠かれてレバー窓６４５が形成されており、このレバー窓６４５から従動レバー６１，６２の基部が挿入されて嵌着されている。レバー窓６４５は、従動レバー６１，６２の揺動を妨げない範囲に形成されている。
【００４８】
軸６３は、保持カバー６４の下端板６４２の下側において平面形状扇形のカム７３の円弧状長孔７５を貫いている。カム７３は、扇の要に相当する部分に円柱状の軸部７１を一体に有し、軸部７１の下端部が機枠１０に一体に突出形成された軸支部１０５に遊嵌されかつ軸部７１の上端部が機枠１１の孔を貫通することによりカム７３が軸支部１０５を中心に回転可能となっている。
【００４９】
機枠１１から突出した軸部７１の上端部には手動的な外部操作レバー７４の基部が嵌合固着されている。軸部７１は、従動レバー６１，６２の湾曲部６１６，６２６の内方に位置している。軸部７１の外周には、係合突起７１２が軸線方向に沿いかつ半径方向に突出して形成されている。係合突起７１２は、操作レバー７４の操作で軸部７１を回転させるとき、従動レバー６１，６２の係合突部６１４，６２４と当たり、さらに係合突部６１４，６２４を係合突起７１２が押し、従動レバー６１，６２を回転させて反転カム５０のカム面から離間させる。
【００５０】
このとき、従動レバー６１，６２は、従動部６１１，６２１が反転カム５０の各高段部５１１，５２１，５３１，５４１と対峙しているときと同じレバー位置またはそれよりも外方へと移動させられる。さらに、軸７１が回転すると、係合突部６１４，６２４と係合突起７１２は離間し互いに干渉することはなく、接点板３６，３７の弾力により従動レバー６１，６２が回転復帰してその従動部６１１，６２１が反転カム５０のカム面に当接する。
【００５１】
カム７３の先端縁部には、軸支部１０５を中心とする円弧に沿って長孔７５が形成され、長孔７５を軸６３が貫通することによりカム７３の回転範囲が規制される。なお、機枠１０側にもカム７３の回転範囲を規制する突部が形成されている。長孔７５の周りには軸方向の揚程をもつカム面７２が形成されている。カム面７２は、高段部７２１と低段部７２２とを両端に有し、この両者をつなぐ傾斜面７２３を中間部に有する。
【００５２】
保持カバー６４の下端板６４２は、カム面７２に摺接する。保持カバー６４の上端板６４１と機枠１１との間にはコイルばね６５が介装されており、ばね６５の弾力により保持カバー６４の下端板６４２がカム面７２に圧接させられている。外部操作レバー７４を回転操作するとカム７３が一体的に回転し、保持カバー６４の下端板６４２が摺接するカム面７２が傾斜面７２３を経て高段部７２１または低段部７２２に切り換えられ、コイルばね６５との協働により保持カバー６４およびこの保持カバー６４内の従動レバー６１，６２が軸６３に沿って上下動する。
【００５３】
こうして、保持カバー６４の下端板６４２がカム７３の高段部７２１に当接しているときは、従動レバー６１，６２は、ばね６５に抗して上位にあり、従動レバー６１，６２の従動部６１１，６２１は、反転カム５０の第１のカム面５１，５３にそれぞれ対峙する。また、保持カバー６４の下端板６４２がカム７３の低段部７２２に当接しているときは、従動レバー６１，６２は、ばね６５の付勢力により下位にあり、従動レバー６１，６２の従動部６１１，６２１は、反転カム５０の第２のカム面５２，５４にそれぞれ対峙する。
【００５４】
また、外部操作レバー７４の回転操作の途中で、前述のとおり軸部７１の係合突起７１２と従動レバー６１，６２の係合突部６１４，６２４との当接により従動レバー６１，６２が回転させられてその従動部６１１，６２１が反転カム５０の半径方向外方に逃され、反転カム５０の軸方向への移動時に、各カム面５１，５２，５３，５４の段差部分に従動レバー６１，６２の従動部６１１，６２１が引っ掛かるのを防止する。
【００５５】
保持カバー６４の外周には、係合突起６４６が軸方向に形成されている。係合突起６４６は機枠１０に形成されたガイド溝１０８に嵌まり、もって、保持カバー６４は、ガイド溝１０８に沿って移動可能に、しかし軸６３の周りには回転不能に支持されている。
【００５６】
外部操作レバー７４、カム７３、保持カバー６４等を含む構成部分は、反転カム５０と、周期動作スイッチとなる反転スイッチ５５，５６または従動レバー６１，６２とを相対移動させることによって反転スイッチ５５，５６を第１のカム面５１，５３でオンオフ制御する状態と第２のカム面５２，５４でオンオフ制御する状態との間で切り換えるカム面切換手段７０を構成する。ただし、反転スイッチ５５，５６または従動レバー６１，６２が摺接する反転カム５０のカム面を切り換えるのに、カム７３を用いることなく直接的に反転スイッチ５５，５６または従動レバー６１，６２を移動させても良いし、反転カム５０の方を移動させるようにしても良い。また、保持カバー６４は省略しても良い。
【００５７】
連結手段用カム１９の外周面に摺接するように連結手段１２１が配置されている。この連結手段１２１は、機枠１０に設けられた軸１２２に回転可能に支持されている。そして、連結手段１２１には、連結手段用カム１９に当接する三角状の従動部１２３と、従動レバー６１，６２に同時に当接可能でそれらを動作不能にする動作部１２４と、軸１２２が貫通する回転中心孔１２５とが設けられている。
【００５８】
連結手段１２１は、その従動部１２３が連結手段用カム１９の高段部１９２に乗り上げると動作部１２４が従動レバー６１，６２を反転カム５０から離間させる。このため、洗濯モータ７８は電力供給が断たれ停止する。一方、従動部１２３が低段部１９３に落ち込むと、従動レバー６１，６２は反転カム５０のカム面５１，５２，５３，５４に追従でき、洗濯モータ７８を正転、反転させることとなる。
【００５９】
図１６は、以上述べた各スイッチの接続例を示す。接点板３１，３２でなる時限動作スイッチ９０（メインスイッチ９０）は、電源７７と負荷となる洗濯モータ７８との間にヒューズ１３０を介して直列的に接続されると共に、互いに並列に接続され外部操作レバー７４の操作によって選択されるスイッチ５５，５６がメインスイッチ９０と共に直列に接続されている。また、洗濯モータ７８と電源７７との間には安全を考慮した、いわゆる両切りの場合には、二線切スイッチ１３１が設けられる。
【００６０】
なお、この実施の形態では、タイムスイッチ１と洗濯モータ７８の洗濯用回路と並列に、蓋スイッチ１３２、脱水用タイマー１３３および脱水モータ１３４からなる脱水用回路が設けられている。また、各モータ７８，１３４にはコンデンサ１３５，１３６が接続されている。
【００６１】
次に、このタイムスイッチ１を洗濯モータ７８の制御に使用する場合の動作について説明する。なお、ここでは、スイッチ５５が洗濯モータ７８の正転回路に、スイッチ５６が逆転回路に接続されているものとする。
【００６２】
いま、摘みの操作により主軸１５を約３００度回転させて時限を設定すると、ゼンマイ２０の付勢力で前記増速輪列が回転駆動され、時計機構２８の動作によって、主軸１５が一定速度で時限設定時の回転方向とは逆方向に回転駆動される。また、主軸１５の回転により連結手段用カム１９も、図１１の状態から矢示Ａ方向に３００度回転して低段部１９１に従動部１２３が当接し従動レバー６１，６２を追従動作可能にする。連結手段用カム１９は、主軸１５の逆転に伴い原位置に向かって逆転する。
【００６３】
上記増速輪列中の歯車２４と反転カム５０は、ボス同志が係合しており、反転カム５０が歯車２４と一体的に比較的速い速度で回転駆動される。反転カム５０が回転すると、従動レバー６１，６２の従動部６１１，６２１が対峙する反転カム５０の面が高段部と低段部とに交互に切り替わり、従動部６１１，６２１が高段部に対峙するときはスイッチ５５，５６がオフ、従動部６１１，６２１が低段部に対峙するときはスイッチ５５，５６がオンとなる。
【００６４】
ここで、外部操作レバー７４により弱水流が選択されて従動レバー６１，６２の従動部６１１，６２１が反転カム５０の第１カム面５１，５３に対峙しているものとする。第１のカム面５１，５３は前述のとおり構成されているため、スイッチ５５とスイッチ５６は位相差６０度で交互にオンオフ動作する。図１７（Ｃ）はこの動作を示しており、比較的長い１１．５秒のオフ時間をおいて比較的短い４秒の正転動作と逆転動作が交互に行われる。このように、設定時間内における洗濯モータ７８の動作時間は短く、停止時間が長いため弱水流が得られる。
【００６５】
次に、外部操作レバー７４を回転させて強水流を選択すると、保持カバー６４の下端板６４２がカム７２の低段部７２２に当接してレバー６１，６２が下方に移動する。従動レバー６１，６２は、従動部６１１，６２１が反転カム５０の第２カム面５２，５４にそれぞれ対峙する。この場合も反転カム５０の回転によりスイッチ５５，５６が一定周期でオンオフするが、第２カム面５２，５４は前述のように角度７０度程度の高段部５２１，５４１と角度５０度程の低段部５２２，５４２からなるため、洗濯モータ７８は、図１７（Ｂ）に示すように、比較的短い２秒のオフ時間をおいて比較的長い１３．５秒の正転動作と逆転動作が交互に行われる。このように、設定時間内における洗濯モータ７８の動作時間は長く、停止時間が短いため、強水流が得られる。
【００６６】
ここで、例えば、設定時間を３５分とすると、２分３０秒経過したとき、すなわち、図１７（Ａ）で示す３２．５分の位置にきたとき、従動部１２３が第１番目の高段部１９２に乗り上げる。すると、連結手段１２１の動作部１２４が従動レバー６１，６２を動作不能にする。このため、スイッチ５５，５６が共にオフとなり、洗濯モータ７８は停止する。この停止状態が３分３０秒続くと、低段部１９３に従動部１２３が落ち込み、再度スイッチ５５，５６が一定周期でオンオフする。この状態は、図１７（Ａ）で示す２９分から２５．５分の間に相当する。
【００６７】
この後、図１７（Ａ）で示す２５．５分から２２分の間、従動部１２３が高段部１９２に乗り上げ、スイッチ５５，５６は再度共にオフとなり、洗濯モータ７８が停止する。主軸１５の回転により、連結手段用カム１９が回転し、次の低段部１９３、次の高段部１９２によってそれぞれ３．５分間ずつ反転動作と停止が行われる。その後、低段部１９１に従動部１２３が落ち込み、反転動作が１５分間継続される。
【００６８】
設定時間が経過すると、主カム１８が原位置に復帰することにより、メインスイッチ９０がオフとなり、洗濯モータ７８への給電が総て停止して動作を終了する。なお、メインスイッチ９０がオフされる直前にブザーカム１７によってブザーが鳴動する。
【００６９】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施可能である。例えば、反転カム５０による洗濯モータ７８のオンオフは、交互に反転させるのではなく、図１８に示すように、一方向の回転のみを、停止状態を挟んで間欠的に繰り返すようにしても良い。このような動作は、例えば、反転カム５０のカム面５１，５３のいずれか一方、または、カム面５２，５４のいずれか一方を全周すべて高段部となるようにすることにより達成できる。このように、反転カム５０の形状を工夫することにより、種々の反転動作を得ることができる。
【００７０】
さらに、連結手段用カム１９の形状を図１９に示すような形状、すなわち、高段部１９２を長い距離に渡って設け、低段部１９３を短い距離に渡って設けるようにすることより、図２０に示す時限チャートを得るようにしても良い。さらには、高段部１９２を３つではなく２つ設け、図２１に示すような時限チャートを得るようにしても良い。なお、図２１（Ａ）（Ｂ）に示す時限チャートは、２つの高段部１９２の大きさを種々変えることにより、異なる時限チャートとなることを示している。このように、連結手段用カム１９の形状を変更することにより種々の時限チャートを容易に得ることができる。
【００７１】
また、連結手段用カム１９を図２２に示すような構成としても良い。すなわち、主軸１５に設けた係合凹部１５ａに嵌合する係合突部１９ａを設け、両部分を嵌合させ、連結手段用カム１９の軸方向の位置を規制するようにしても良い。
【００７２】
上述の各実施の形態では、メインスイッチ９０のための主カム１８を連結手段用カム１９と別に設けているが、主カム１８を設けず、連結手段用カム１９によってタイムスイッチ１および洗濯モータ７８の完全停止を行わせるようにしても良い。また、従動レバー６１，６２のいずれか一方を設けないようにし、残りの従動レバーと連結手段１２１とを一体化させ、一端が連結手段用カム１９に従動し、他端が反転カム５０に従動し、その中央を支点として揺動するするように構成しても良い。さらに、上述の各実施の形態では、反転カム５０を１回転で３回のオンオフを繰り返すものとしているが、１回転で２回のオンオフを繰り返すものとしたり、さらには１回や４回等のオンオフを繰り返すものとしても良い。
【００７３】
また、上述の実施の形態では、第２のスイッチとなる反転スイッチ５５，５６を動作させるための第２カム用フォロアーとなる従動レバー６１，６２を設けているが、従動レバー６１，６２を設けず、接点板３６，３７に一体化させたフォロアー部を設けても良い。この場合、連結手段１２１は、接点板３６，３７に直接接触し、動作不能状態とすることとなる。さらに、２つの従動レバー６１，６２を連結手段１２１で同時に動作不能状態とするのではなく、連結手段を２つ設け、各連結手段で従動レバー６１，６２を個々に制御するようにしても良い。このように、一方の従動レバーを常時動作不能状態とすると、時限チャート中の動作部分を正転または逆転のみとすることができる。
【００７４】
なお、上述の各実施の形態では、メインスイッチ９０の動作で全体の時限をオンオフ制御しないため、トルクに余裕が生じ、ゼンマイ式タイマーとしても十分オンオフ制御できるものとなる。また、メインスイッチ９０および反転スイッチ５５，５６が共に必要最低限のオンオフしか繰り返さないため、タイムスイッチ１を長寿命化させることができる。さらに、このタイムスイッチ１を洗濯機用に使用する場合、洗濯機側の配線を従来のままで時限チャートだけを大幅かつ容易に変更できるものとなる。
【００７５】
また、タイムスイッチ１は、例えば、扇風機のいわゆる間欠タイマーとして用いれば、種々の風状態を発生させることができるので、扇風機の使用価値を高めることができる。また、電子レンジの解凍タイマーとして用いれば、種々の解凍チャートが可能となる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のタイムスイッチでは、連結手段および連結手段用カムという簡単な機構を付加するだけで時限チャート全体を従来のタイムスイッチから大幅に変更することができる。
【００７７】
また、請求項１記載の発明では、一対の第２のスイッチをオンオフ動作させる一対の第２カム用フォロアーを設けているので、第２のスイッチそのものを構成する接点板を動作不能にする場合に比べ、連結手段の当接位置の自由度が大きくなり、設計がし易いものとなる。このため、タイムスイッチの構成を組み立てやすいものとできる。
【００７８】
また、請求項１記載の発明では、ゼンマイ式のタイムスイッチのいわゆる反転タイマーとでき、低価格で高機能のタイムスイッチとすることができる。このため、洗濯機の洗濯モータの制御、扇風機の羽根モータの制御、電子レンジの制御等、各種の機器の制御に適用することが可能となる。さらに、請求項２記載のタイムスイッチでは、洗濯機用のパルセータを駆動する洗濯モータを制御するようにしたので、いわゆる反転タイマーとすることができると共に各種の洗濯方法を容易に得ることができるものとなる。さらに、請求項３記載の発明では、連結手段と第２カム用フォロアーとを一体化しているので、部品点数が削減され組立工数も削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のタイムスイッチの一方の機枠を取り除いた状態の平面図で、主要部品の重なり状態をそのまま透視して示した図である。
【図２】図１のII-II断面図で、一部を側面図とした部分断面図である。
【図３】図１のタイムスイッチの増速輪列の一部を示す断面図である。
【図４】図１のタイムスイッチの増速輪列の時計機構を含む部分の断面図である。
【図５】図１のタイムスイッチの主軸の側面図で、主軸と一体回転する各カム等を断面で示した図である。
【図６】図１のタイムスイッチの分解斜視部である。
【図７】図１のタイムスイッチに使用されている連結手段を連結手段用カムを示す平面図である。
【図８】図１のタイムスイッチに使用されているブザーカムと連結手段用カムの側面図である。
【図９】図１のタイムスイッチに使用されている連結手段を図７で示す矢示ＩＸ方向から見た部分断面側面図である。
【図１０】図１のタイムスイッチに使用されている連結手段とその周辺の主要部材を示す平面図である。
【図１１】図１のタイムスイッチに使用されている連結手段と、従動部材と、第２のスイッチの接点板の各可動範囲を示す図である。
【図１２】図１のタイムスイッチに使用されている従動レバーを上下動させるカムおよびそのカムを操作するが外部操作レバーと、その周辺を示す平面図である。
【図１３】図１のタイムスイッチに使用されている反転カムを示す図で、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は断面平面図である。
【図１４】図１のタイムスイッチに使用されている反転カムと従動部材と反転スイッチとの関係を示す正面図である。
【図１５】図１のタイムスイッチに使用されているカム面切換手段の正面図である。
【図１６】図１のタイムスイッチが適用される洗濯機の回路例を示す回路図である。
【図１７】図１のタイムスイッチの時限チャートを示す図で、（Ａ）は全体の時限チャートで、（Ｂ）は洗濯モータの動作部分の拡大図で強反転状態を示す図で、（Ｃ）は洗濯機モータの動作部分の拡大図で、弱反転を示す図である。
【図１８】図１７の（Ｂ）（Ｃ）のチャートの変更例を示す図である。
【図１９】図１のタイムスイッチの連結手段用カムの変更例を示す図である。
【図２０】図１９の連結手段用カムを使用したときの時限チャートを示す図である。
【図２１】図１のタイムスイッチの連結手段用カムの高段部を２つ設けた場合の時限チャートを示す図で、（Ａ）は巻戻り終了側の高段部の範囲を巻戻り開始側の高段部より短くした場合で、（Ｂ）は巻戻り開始側の高段部を（Ａ）と同一とし、巻戻り終了側の高段部を巻戻り開始側より長くした場合を示す図である。
【図２２】図１のタイムスイッチの連結手段用カムの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  タイムスイッチ
１５  主軸（第１の回転軸）
１７  ブザーカム
１８  主カム（第１のカム部材）
１９  連結手段用カム（第３のカム部材）
２０  ゼンマイ（駆動源）
５０  反転カム（第２のカム部材）
５５，５６  反転スイッチ（第２のスイッチであり、周期動作スイッチ）
６１，６２  従動レバー（第２カム用フォロアー）
９０  第１のスイッチ（メインスイッチ）
１２１  連結手段
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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