(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物が収容されて槽軸を中心に回転自在に配される洗濯兼脱水槽と、
前記槽軸と同心のパルセータ軸を中心に回転自在に前記洗濯兼脱水槽内に配されるパルセータと、
前記パルセータ軸を駆動するモータと、
前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記パルセータ軸に前記槽軸を連結する第１の状態と前記パルセータ軸から前記槽軸を連結解除する第２の状態とに切り換えるクラッチと、
第１の状態と第２の状態とを判別するクラッチ切換判別手段と、
記憶部と
を備え、
前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動し、
前記回転角検出手段は、前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第１の回転角を検出し、
前記クラッチ切換判別手段は、該第１の回転角が第１の所定値以下であれば第２の状態であるとする第１の判別を行い、
前記第１の判別により第２の状態に切り換っていることを確認した後に、前記パルセータを正転及び逆転して洗いまたはすすぎ動作を行い、
該洗いまたはすすぎ動作においては、
前記回転角検出手段は、正転または逆転終了時の前記モータの給電遮断後の慣性による前記モータの第２の回転角を検出し、
前記クラッチ切換判別手段は、前記記憶部に前回検出した第２の回転角が記憶されており、且つ、新たに検出された第２の回転角と前記記憶部に記憶している前回の第２の回転角との差が第２の所定値以上であれば、第１の状態であるとする第２の判別を行い、
前記第２の判別により第１の状態と判別されない場合には、前記新たに検出された第２の回転角を前記記憶部に記憶する
ことを繰り返す
ことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
洗濯物が収容されて槽軸を中心に回転自在に配される洗濯兼脱水槽と、
前記槽軸と同心のパルセータ軸を中心に回転自在に前記洗濯兼脱水槽内に配されるパルセータと、
前記パルセータ軸を駆動するモータと、
前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記パルセータ軸に前記槽軸を連結する第１の状態と前記パルセータ軸から前記槽軸を連結解除する第２の状態とに切り換えるクラッチと、
第１の状態と第２の状態とを判別するクラッチ切換判別手段と、
記憶部と
を備え、
前記クラッチを第１の状態に切り換えるように駆動して、
前記回転角検出手段は、前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第１の回転角を検出し、
前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動して、
前記回転角検出手段は、前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第２の回転角を検出し、
前記クラッチ切換判別手段は、前記第１の回転角から前記第２の回転角を引いた値が第１の所定値より大きければ第２の状態であるとする第１の判別を行い、
前記第１の判別により第２の状態に切り換っていることを確認した後に、前記パルセータを正転及び逆転して洗いまたはすすぎ動作を行い、
洗いまたはすすぎ動作においては、
前記回転角検出手段は、正転または逆転終了時の前記モータの給電遮断後の慣性による前記モータの第３の回転角を検出し、
前記クラッチ切換判別手段は、前記記憶部に前回検出した第３の回転角が記憶されており、且つ、新たに検出された第３の回転角と前記記憶部に記憶している前回の第３の回転角との差が第２の所定値以上であれば、第１の状態であるとする第２の判別を行い、
前記第２の判別により第１の状態と判別されない場合には、前記新たに検出された第３の回転角を前記記憶部に記憶する
ことを繰り返す
ことを特徴とする洗濯機。
【請求項３】
前記クラッチ切換判別手段による第１の判別時に、前記モータの駆動電圧を所定の範囲に維持する電圧制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記第１の判別で第２の状態と判別されなかった場合と、前記第２の判別で第１の状態と判別された場合には、
前記モータを所定角度回転させてから、再度前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動するリトライ処理を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記第１の判別の後、前記リトライ処理を行った場合には、
再度、前記回転角検出手段による前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第１の回転角を検出と、前記クラッチ切換判別手段による前記第１の判別を行い、
前記第２の判別の後、前記リトライ処理を行った場合には、
再度、前記回転角検出手段による正転または逆転終了時の前記モータの給電遮断後の慣性による前記モータの第２の回転角を検出と、前記クラッチ切換判別手段による前記第２の判別を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記第１の判別で第２の状態と判別されなかった場合と、前記第２の判別で第１の状態と判別された場合には、
前記モータを所定角度回転させてから、再度前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動するリトライ処理を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記槽軸の下部に前記パルセータ軸と一体のボス部を設け、前記クラッチは、前記ボス部及び前記槽軸の外周面の軸方向に形成される凹部または突部に係合する係合部を有するとともに磁性体から成る移動体と、前記係合部が前記ボス部と前記槽軸に係合するように前記移動体を下方に付勢する圧縮バネと、給電により前記係合部が前記槽軸のみに係合するように圧縮バネの付勢力に抗して前記移動体を上方に磁気吸引する電磁ソレノイドとから成ることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項８】
前記電磁ソレノイドを駆動する駆動電圧を段階的または緩やかに可変したことを特徴とする請求項７に記載の洗濯機。
【請求項９】
第２の状態の際に前記クラッチにより前記槽軸を固定したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの洗濯兼脱水槽に洗濯物を収納して洗い・すすぎ工程と脱水工程を行う全自動型の洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つの洗濯兼脱水槽に洗濯物を収納して洗い・すすぎ工程と脱水工程を行う従来の全自動型の洗濯機は、水槽内に洗濯兼脱水槽が配され、洗濯兼脱水槽内に旋回流を発生させるパルセータが配されている。洗い・すすぎ工程では、洗濯兼脱水槽が固定されてモータの駆動によりパルセータが回転する。脱水工程では、クラッチによる連結の切換えが行われてモータの駆動により洗濯兼脱水槽とパルセータが一体に回転するようになっている。
【０００３】
このようなクラッチは、例えば、特開平１１−１６９５９０号公報に開示されている。同公報によると、洗濯兼脱水槽の回転軸となる槽軸は中空に形成され、パルセータの回転軸となるパルセータ軸が内装されている。パルセータ軸はパルセータ駆動用モータに連結されている。
【０００４】
槽軸には上下に回動する係合部材が設けられ、脱水工程時には該係合部材がクラッチ用モータにより駆動されてパルセータ軸と係合し、洗い・すすぎ工程時には該係合部材がクラッチ用モータにより駆動されて水槽と一体の固定部材に係合する。これにより、各工程においてパルセータ駆動用モータの駆動伝達が切換えられるようになっている。
【０００５】
また、クラッチの切換えが正常に行われたことを判別するクラッチ切換判別手段が設けられ、クラッチが正常に切換えられていない場合に再度クラッチの切換え動作を行うリトライ動作により正常に切換えがおこなわれたことを判別した上で所定の洗濯動作が行われるようになっている。これにより、洗い工程中に洗濯兼脱水槽が回転して所望の洗浄効果が得られない等の不具合を防止できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の洗濯機によると、クラッチが正常に切換えられていないことをクラッチ切換判別手段より判別し、リトライ動作が行われた際に、再度クラッチが正常に切換えられていないと判別される場合がある。このため、何回も繰返しリトライ動作が行われ、洗濯時間がかかる問題があった。
【０００７】
本発明は、クラッチの切換えを迅速に行うことのできる洗濯機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】
上記目的を達成するために本発明の洗濯機は、洗濯物が収容されて槽軸を中心に回転自在に配される洗濯兼脱水槽と、前記槽軸と同心のパルセータ軸を中心に回転自在に前記洗濯兼脱水槽内に配されるパルセータと、前記パルセータ軸を駆動するモータと、前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、前記パルセータ軸に前記槽軸を連結する第１の状態と前記パルセータ軸から前記槽軸を連結解除する第２の状態とに切り換えるクラッチと、第１の状態と第２の状態とを判別するクラッチ切換判別手段と、記憶部とを備え、前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動し、前記回転角検出手段は、前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第１の回転角を検出し、前記クラッチ切換判別手段は、該第１の回転角が第１の所定値以下であれば第２の状態であるとする第１の判別を行い、前記第１の判別により第２の状態に切り換っていることを確認した後に、前記パルセータを正転及び逆転して洗いまたはすすぎ動作を行い、該洗いまたはすすぎ動作においては、前記回転角検出手段は、正転または逆転終了時の前記モータの給電遮断後の慣性による前記モータの第２の回転角を検出し、前記クラッチ切換判別手段は、前記記憶部に前回検出した第２の回転角が記憶されており、且つ、新たに検出された第２の回転角と前記記憶部に記憶している前回の第２の回転角との差が第２の所定値以上であれば、第１の状態であるとする第２の判別を行い、前記第２の判別により第１の状態と判別されない場合には、前記新たに検出された第２の回転角を前記記憶部に記憶することを繰り返すことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、クラッチにより第１の状態に切換えられるとパルセータ軸と槽軸が連結され、モータの駆動により洗濯兼脱水槽とパルセータが一体に回転する。クラッチにより第２の状態に切換えられるとパルセータ軸と槽軸が連結遮断され、モータの駆動によりパルセータのみが回転する。
【００１１】
また、所定回転数、所定時間でモータを駆動して、モータ給電停止後のモータの慣性による回転角を回転角検出手段により検出するので、その回転角が例えば所定値よりも大きい場合は慣性力が大きく第１の状態であると判別し、所定値よりも小さい場合は慣性力が小さく第２の状態であると判別する。
【００１２】
また他の本発明の洗濯機は、洗濯物が収容されて槽軸を中心に回転自在に配される洗濯兼脱水槽と、前記槽軸と同心のパルセータ軸を中心に回転自在に前記洗濯兼脱水槽内に配されるパルセータと、前記パルセータ軸を駆動するモータと、前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、前記パルセータ軸に前記槽軸を連結する第１の状態と前記パルセータ軸から前記槽軸を連結解除する第２の状態とに切り換えるクラッチと、第１の状態と第２の状態とを判別するクラッチ切換判別手段と、記憶部とを備え、前記クラッチを第１の状態に切り換えるように駆動して、前記回転角検出手段は、前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第１の回転角を検出し、前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動して、前記回転角検出手段は、前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第２の回転角を検出し、前記クラッチ切換判別手段は、前記第１の回転角から前記第２の回転角を引いた値が第１の所定値より大きければ第２の状態であるとする第１の判別を行い、前記第１の判別により第２の状態に切り換っていることを確認した後に、前記パルセータを正転及び逆転して洗いまたはすすぎ動作を行い、洗いまたはすすぎ動作においては、前記回転角検出手段は、正転または逆転終了時の前記モータの給電遮断後の慣性による前記モータの第３の回転角を検出し、前記クラッチ切換判別手段は、前記記憶部に前回検出した第３の回転角が記憶されており、且つ、新たに検出された第３の回転角と前記記憶部に記憶している前回の第３の回転角との差が第２の所定値以上であれば、第１の状態であるとする第２の判別を行い、前記第２の判別により第１の状態と判別されない場合には、前記新たに検出された第３の回転角を前記記憶部に記憶することを繰り返すことを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、クラッチを第１の状態に切り換えるように駆動したときと、第２の状態に切り換えるように駆動したときの双方において、所定回転数、所定時間でモータを駆動した後のモータの慣性による回転角を回転角検出手段により検出する。そして、例えば、検出された夫々の回転角の差が所定値よりも小さい場合は慣性力が小さいはずの第２の状態の慣性力が大きく第２の状態に正常に切換っていないと判別し、所定値よりも大きい場合は第２の状態の慣性力が小さく第２の状態に正常に切換っていると判別する。
【００１５】
これらの構成によると、第２の状態で洗い・すすぎ動作が行われ、例えばパルセータの正転後のモータの停止時において、モータの給電遮断した後の慣性による回転角を回転角検出手段により検出して、この回転角を記憶部に記憶する。次にパルセータが逆転駆動され、逆転停止後のモータの慣性による回転角を回転角検出手段により検出する。この回転角と前記記憶部に記憶された回転角とを比較し、これらの差が所定値よりも大きい場合は不測の事態により第２の状態から第１の状態に切換ったと判別し、再度クラッチが第２の状態に切り換えるように駆動される。
【００１６】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、前記クラッチ切換判別手段による判別時に、前記モータの駆動電圧を所定の範囲に維持する電圧制御手段を設けたことを特徴としている。この構成によると、クラッチ切換判別手段による判別時に電圧制御手段によりモータの駆動電圧が一定に制御され、駆動電圧の変化によって生じるモータの回転トルクの変動によるクラッチ切換判別手段の誤認が防止される。
【００１７】
また本発明は、前記第１の判別において第２の状態と判別されなかった場合と、前記第２の判別において第１の状態と判別された場合には、前記モータを所定角度回転させてから、再度前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動するリトライ処理を行うことを特徴としている。この構成によると、モータを所定角度だけ回転させて、クラッチの移動の障害を回避し、クラッチが円滑に移動できるようにする。また本発明は、さらに前記第１の判別の後、前記リトライ処理を行った場合には、再度、前記回転角検出手段による前記モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性による前記モータの第１の回転角を検出と、前記クラッチ切換判別手段による前記第１の判別を行い、前記第２の判別の後、前記リトライ処理を行った場合には、再度、前記回転角検出手段による正転または逆転終了時の前記モータの給電遮断後の慣性による前記モータの第２の回転角を検出と、前記クラッチ切換判別手段による前記第２の判別を行うことを特徴としている。また本発明は、上記の他の本発明の洗濯機において、前記第１の判別において第２の状態と判別されなかった場合と、前記第２の判別において第１の状態と判別された場合には前記モータを所定角度回転させてから、再度前記クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動するリトライ処理を行うことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、前記槽軸の下部に前記パルセータ軸と一体のボス部を設け、前記クラッチは、前記ボス部及び前記槽軸の外周面の軸方向に形成される凹部または突部に係合する係合部を有するとともに磁性体から成る移動体と、前記係合部が前記ボス部と前記槽軸に係合するように前記移動体を下方に付勢する圧縮バネと、給電により前記係合部が前記槽軸のみに係合するように圧縮バネの付勢力に抗して前記移動体を上方に磁気吸引する電磁ソレノイドとから成ることを特徴としている。
【００１９】
この構成によると、移動体が付勢バネにより下方に付勢されて槽軸とボス部とに係合し、第１の状態が構成される。電磁ソレノイドに給電されると移動体に磁気吸引力が働いて移動体が上方に移動し、移動体はボス部との係合を解除されて槽軸のみと係合する。これにより、第２の状態が構成される。
【００２０】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、前記電磁ソレノイドを駆動する駆動電圧を段階的または緩やかに可変したことを特徴としている。この構成によると、移動体に働く吸引力が段階的または緩やかに変化し、移動体の移動の上端または下端で他部材と衝突する際に生じる騒音が防止される。
【００２１】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、第２の状態の際に前記クラッチにより前記槽軸を固定したことを特徴としている。この構成によると、第２の状態の際にモータはパルセータ軸を駆動し、槽軸はクラッチにより静止系に固定され、洗濯兼脱水槽が固定される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図を参照して説明する。図１は一実施形態の洗濯機を示す概略図である。本実施形態の洗濯機は全自動洗濯機であり、箱型の外装部１の内部に吊り棒２及び振動吸収バネ３を介して揺動自在に懸架された有底筒状の水槽４を備えている。水槽４には有底筒状の洗濯兼脱水槽５が内装されており、その上端にはバランサ６が取り付けられている。
【００２３】
外装部１の上面には、洗濯物を出し入れするための開口部１ａを開閉する外蓋７が取り付けられている。水槽４の上方には給水管１４を介して水槽４内に給水を行う給水弁５２が設けられている。水槽４の下方には排水ダクト１５を介して水槽４内の洗濯水を排水する排水ポンプ５３が設けられている。
【００２４】
また、水槽４と連通して水槽４内の水位を検知する水位センサ５４が設けられている。洗濯兼脱水槽５の底部には同心にパルセータ４３が設けられ、水槽４の下方には洗濯兼脱水槽５及びパルセータ４３を駆動する駆動機構９が取り付けられている。なお、８は洗濯機の制御を行う制御部である。
【００２５】
図２に示すように、駆動機構９は水槽４の外底部に取り付けられ、上部支持部材１１と、この下方に配された下部支持部材１２とから成る支持部材１０を備えている。上部支持部材１１はネジ１３によって水槽４の外底部に立設されたボス４ａに固定されており、下部支持部材１２はネジ１６によって上部支持部材１１に一体化されている。
【００２６】
上部支持部材１１及び下部支持部材１２には洗濯兼脱水槽５と一体化される中空の槽軸１７が貫通している。槽軸１７は、中空筒状の上部槽軸１８と、これの下端に同軸に接続された中空筒状の下部槽軸１９とから成っている。上部槽軸１８は水槽４の底部に形成された貫通孔４ｂを介して水槽４の内部に突出しており、その上端に形成されたフランジ部１８ａが洗濯兼脱水槽５の底部に密接する取付板５８にネジ２５によって固定されている。
【００２７】
下部槽軸１９は上部支持部材１１及び下部支持部材１２に固定されるベアリング２１、２２に嵌合されており、これによって槽軸１７が回転自在に支持されている。また、上部槽軸１８の外周面には、水漏れを防止するオイルシール２４が装着されている。なお、上部槽軸１８及び下部槽軸１９は一体に形成してもよい。
【００２８】
槽軸１７にはパルセータ軸２３が同軸に内装されている。パルセータ軸２３は、槽軸１７に対して回転自在に保持されており、その上部は洗濯兼脱水槽５の内部に突出している。パルセータ軸２３の上端には、洗濯兼脱水槽５の底部に配されたパルセータ４３がネジ４２によって固定されている。
【００２９】
パルセータ軸２３の下端には断面コ字型の受け部材３６がナット２０により一体化されている。受け部材３６の外周には永久磁石を有する環状のロータ３８が取り付けられている。ロータ３８に環状のエアギャップを介して対峙するステータ３９はネジ４７によって下部支持部材１２に固定されている。ロータ３８及びステータ３９によって、パルセータ軸２３を回転駆動するモータ４０が構成されている。
【００３０】
受け部材３６部分の詳細を図４に示すと、パルセータ軸２３の下端にはクラッチボス３３が固定されている。クラッチボス３３の外周には、クラッチボス３３と槽軸１７を係離自在に連結し、これらの間の回転力の伝達を行う筒状の磁性体から成る移動体３４が設けられている。
【００３１】
図３に示すように、移動体３４の内面には、上下方向に延びる複数の溝部３４ａが形成されいる。また、槽軸１７及びクラッチボス３３の外周面には、溝部３４ａに摺動自在に係合する上下方向に延びる複数の突部１７ａ、３３ａ（図４参照）が形成されている。これらの係合によって移動体３４は上下方向に摺動案内されるようになっている。
【００３２】
図４において、移動体３４の上方には圧縮バネから成るクラッチバネ３５が設けられている。移動体３４はクラッチバネ３５により下方へ付勢されて下端位置に保持されており、受け部材３６により下端を支持されている。移動体３４の外側には、アングル３１に取り付けられる電磁ソレノイド３７がネジ４１によって下部支持部材１２に固定されている。電磁ソレノイド３７に給電すると、移動体３４が磁気吸引されてクラッチバネ３５の付勢力に抗して上方に移動するようになっている。
【００３３】
また、電磁ソレノイド３７の上方には、樹脂製のロックパッド３０が下部支持部材１２と一体に設けられている。図３に示すように、移動体３４の上端面３４ｃには、突起部３４ｂが形成されている。ロックパッド３０の下端面３０ｂには、突起部３４ｂに係合する切欠き部３０ａが形成されている。従って、移動体３４が上方へ移動すると上端面３４ｃがロックパッド３０の下端面３０ｂに当接して移動体３４の軸方向の位置決めがなされるとともに、突起部３４ｂが切欠き部３０ａと係合して移動体３４の回転が規制されるようになっている。
【００３４】
図４において、移動体３４が下端位置に配される時、移動体３４の溝部３４ａ（図３参照）はクラッチボス３３と槽軸１７の双方の突部１７ａ、３３ａに係合してこれらを連結する第１の状態となる。これにより、洗濯兼脱水槽５とパルセータ４３とが一体回転できるようになっている。
【００３５】
図５に示すように、電磁ソレノイド３７に給電されると、移動体３４が磁気吸引されて上端位置に移動する。移動体３４はクラッチボス３３から離脱して槽軸１７のみに係合した第２の状態となる。従って、電磁ソレノイド３７、移動体３４、クラッチバネ３５により、槽軸１７とパルセータ軸２３との連結及び連結遮断を行うクラッチが構成されている。また、移動体３４は第２の状態でロックパッド３０と係合して、槽軸１７が固定されるようになっている。
【００３６】
尚、電磁ソレノイド３７へ給電した際に第１の状態になるように構成してもよい。しかし、本実施形態のように電磁ソレノイド３７へ給電した際に第２の状態になるように構成する方が望ましい。即ち、このようにすると、洗い工程あるいはすすぎ工程では電磁ソレノイド３７をＯＮにして第２の状態となってパルセータ４３は低速で回転する。
【００３７】
脱水工程では電磁ソレノイド３７をＯＦＦにして第１の状態となって洗濯兼脱水槽５とパルセータ４３が一体に高速で回転する。このため、電磁ソレノイド３７への給電が不測の事態により遮断されたような場合でも、モータ４０が低速で回転しているため移動体３４等の破損を防止することができる。
【００３８】
図６は本実施形態の洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。操作表示部５１は制御部８の制御により使用者による洗濯条件等の入力を可能にし、入力用の画面や洗濯の進行状況等を表示する。洗濯条件等は記憶部５６に記憶されるようになっている。また、制御部８はモータ４０、電磁ソレノイド３７、排水ポンプ５３の駆動を制御し、水位センサ５４の検知結果に基づいて給水弁５２の制御が行われるようになっている。
【００３９】
回転角検出部５５はホール素子等により構成され、ロータ３８（図２参照）に対峙して配されてロータ３８の回転による磁界の変化によりモータ４０の回転角を検出できるようになっている。電圧制御部５７はモータ４０に供給される駆動電圧を監視し、所定の範囲に維持するようになっている。
【００４０】
上記構成の洗濯機において、使用者が洗濯兼脱水槽５内に洗濯物及び洗剤を入れ、所望の洗濯条件を操作表示部５１から入力すると洗濯動作が開始される。まず、洗い工程では、給水弁５２が開かれて水槽４内に洗濯水が注入される。水位センサ５４により所定の水位に到達したことが検出されると給水弁５２が閉じられる。
【００４１】
次に、電磁ソレノイド３７に給電されると移動体３４が上方に移動してクラッチが第１の状態から第２の状態に切換えられ、洗濯兼脱水槽５が固定される。そして、モータ４０が駆動されてパルセータ４３が回転し、洗い工程が実行される。所定時間が経過すると洗い工程が終了し、排水ポンプ５３が駆動されて洗濯水の排水が行われる。
【００４２】
同様に、給水弁５２が開かれて水槽４内に洗濯水が注入され、モータ４０の駆動によりパルセータ４３が回転して、すすぎ工程が実行される。所定時間が経過するとすすぎ工程が終了し、排水ポンプ５３が駆動されて洗濯水の排水が行われる。
【００４３】
次に、電磁ソレノイド３７の給電が遮断されると、移動体３４が下方に移動してクラッチが第２の状態から第１の状態に切換えられ、パルセータ４３は洗濯兼脱水槽５と連結される。そして、モータ４０が駆動されてパルセータ４３と洗濯兼脱水槽５が一体に高速回転して、脱水工程が実行される。所定時間が経過すると脱水工程が終了し、洗濯動作が終了する。
【００４４】
本実施形態では、第１の状態からクラッチにより第２の状態に切換えられる際に正常に切換えられたか否かをソフト的に判別するクラッチ切換判別手段が設けられている。この動作を図７のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００４５】
図７は洗い工程及びすすぎ工程を行う「洗い・すすぎ工程」の動作を示している、「洗い・すすぎ工程」では、まず、ステップ＃１０１において電磁ソレノイド３７に給電される。次にステップ＃１０２でモータ４０がＯＮされてモータ４０が所定の回転数で回転する。この時、回転角検出部５５によりモータ４０の回転角の検出が開始される。
【００４６】
ステップ＃１０３ではモータ４０の駆動電圧が所定範囲内かどうかが監視され、所定範囲内になければ、ステップ＃１０４で電圧制御部５７により駆動電圧が所定値になるように制御される。モータ４０の駆動電圧が所定値になると、ステップ＃１０５で所定の時間が経過するまでモータ４０が回転される。
【００４７】
所定の時間が経過するとステップ＃１０６でモータがＯＦＦになり、モータ４０は慣性により回転する。回転角検出部５５はモータ４０の回転角を監視し、モータ４０が停止すると、モータ４０がＯＦＦになってから停止するまでの慣性による回転角α１を検出する（ステップ＃１０７）。
【００４８】
回転角α１は回転体が重いほど大きい。即ち、第１の状態では洗濯兼脱水槽５がパルセータ４３とともに回転するので回転角が大きくなり、第２の状態ではパルセータ４３のみが回転するので回転角が小さくなる。
【００４９】
ステップ＃１０８で回転角α１が予め記憶部５６に記憶された所定値以下か否かが判断される。回転角α１が所定値以下の場合は、慣性による回転角が小さく慣性力が小さいと考えられるので、パルセータ軸２３と槽軸１７との連結が解除された第２の状態に切換ったことが判別できる。従って、ステップ＃１０２〜＃１０８によりクラッチ切換判別手段が構成されている。
【００５０】
そして、回転角α１が所定値以下場合は＃１１０に移行し、「洗い・すすぎ処理」が呼出される。回転角α１が所定値より大きい場合は、ステップ＃１０９で再度パルセータ軸２３と槽軸１７の連結を遮断する「リトライ処理」が行われ、ステップ＃１０２に戻って再度第２の状態に切換ったか否かが判別される。
【００５１】
図９は「リトライ処理」の動作を示すフローチャートである。ステップ＃１４１では、ステップ＃１０２（図７参照）でモータ４０がＯＮになってからのモータ４０の回転角α０が検出される。これにより、モータ４０がＯＮになった時のパルセータ軸２３の初期位置に対する現在のパルセータ軸２３の相対位置が検出できる。
【００５２】
ステップ＃１４２では電磁ソレノイド３７が一旦ＯＦＦにされ、ステップ＃１４３で、モータ４０がＯＮされパルセータ軸２３が低速で回転駆動される。そして、パルセータ軸２３が上記初期位置と異なる位置に配されるように回転角を監視し、ステップ＃１４４で所定の回転角になったことを検出するとステップ＃１４５でモータ４０がＯＦＦにされる。この状態でステップ＃１４６で電磁ソレノイド３７が再度ＯＮされ、図７のステップ＃１０２に戻ってクラッチの切換えが判別される。
【００５３】
図８は「洗い・すすぎ処理」の動作を示すフローチャートである。「洗い・すすぎ処理」では、パルセータ４３が正転及び逆転するようになっている。そして、正転の期間と逆転の期間との間には停止期間が設けられている。「洗い・すすぎ処理」が呼出されると、ステップ＃１２１でカウンタｉ及びフラグｊが初期化される。カウンタｉはリトライ処理を行った回数を示し、フラグｊは回転角α２が記憶されているか否かを示すようになっている。
【００５４】
ステップ＃１２２ではモータ４０がＯＮされ、パルセータ４３が回転して洗いまたはすすぎ動作が行われる。ステップ＃１２３で所定時間が経過すると、ステップ＃１２４でモータ４０がＯＦＦされる。これによりモータ４０は慣性により回転する。回転角検出部５５はモータ４０の回転角を監視し、モータ４０が停止すると、モータ４０がＯＦＦになってから停止するまでの慣性による回転角α２を検出する。
【００５５】
ステップ＃１２６ではフラグｊが０でなく、且つ回転角α２が記憶部５６に記憶された回転角より大きいか否かが判別される。ここではフラグｊが０のためステップ＃１３０に移行する。ステップ＃１３０では回転角α２が記憶部５６に記憶され、ステップ＃１３１で所定の停止期間が経過するまで待機する。
【００５６】
停止期間が経過するとステップ＃１３２で洗い工程またはすすぎ工程の設定時間が経過したかが判断され、経過していれば「洗い・すすぎ処理」が終了する。洗い工程またはすすぎ工程の設定時間が経過していない場合はステップ＃１３３に移行し、フラグｊに１が代入されてモータ４０が反転駆動されて前述のステップ＃１２３に移行する。
【００５７】
ステップ＃１２３〜＃１２５を上記と同様に行って新たに回転角α２が検出される。ステップ＃１２６ではフラグが１であるので検出された回転角α２が記憶部５６に記憶された回転角α２より大きいか否かが判断される。新たに検出された回転角α２が記憶された回転角α２より大きい場合は、モータ４０の慣性力が増加しており、クラッチが第１の状態に切換ったと判断する。新たに検出された回転角α２と、前回記憶された回転角α２との差が所定値以上であれば第１の状態に切換ってたと判断してもよい。
【００５８】
次に、ステップ＃１２７でリトライ処理の回数を示すカウンタｉの値が所定値以下か否かが判断される。ここではカウンタｉは０であるので、ステップ＃１２８に移行してカウンタｉが加算され、前述のリトライ処理（図９参照）が行われる。
【００５９】
そして、ステップ＃１２２〜＃１２５が同様に行われ、新たに検出される回転角α２が記憶された回転角α２以下になると第２の状態に正常に切換ったと判別し、前述のステップ＃１３０に移行する。所定の洗い時間又はすすぎ時間が経過するまでモータ４０の反転が行われて同様の動作を行い、「洗い・すすぎ処理」が終了する。
【００６０】
また、ステップ＃１２７でカウンタｉが所定値より大きくリトライ処理の回数が大きい場合は、異常であると判断し、「洗い・すすぎ処理」を終了する。この時、操作表示部５１（図６参照）に異常であることを報知するとより望ましい。
【００６１】
以上のように、「洗い・すすぎ工程」において図７のステップ＃１０２〜ステップ＃１０８のクラッチ切換判別手段によりクラッチの切換えが判別される。そして、電磁ソレノイド３７に給電してクラッチを切換えるように駆動したにもかかわらず、クラッチが切換っていないと判断された際に、リトライ処理（図９参照）により再度クラッチが切換えられるように駆動される。この時、モータ４０が前回と異なる回転位置に配されるので、移動体３４（図４参照）が前回と異なる回転位置で軸方向に移動する。
【００６２】
このため、例えば移動体３４に設けられた突起部３４ｂ（図３参照）がロックパッド３０の下端面３０ｂに当接して切欠き部３０ａ（図３参照）と嵌合されないためにクラッチが切換えられないような場合に、別の回転位置で移動体３４を移動させて移動体３４の突起部３４ｂとロックパッド３０の切欠き部３０ａを容易に嵌合させることができる。従って、リトライ処理を何度も行う必要がなく迅速にクラッチを切換えて洗濯時間が長くならないようにすることができる。
【００６３】
また、ステップ＃１０３〜＃１０４においてモータ４０を駆動する駆動電圧を監視して電圧制御部５７により駆動電圧を所定範囲に維持している。従って、電圧降下等によるモータ４０の駆動トルクの変動によって、慣性により回転するモータ４０の回転角の変動を防止し、クラッチ切換判別手段による誤認を防止することができる。
【００６４】
また、パルセータ４３を正転及び逆転させて洗いまたはすすぎが行われるようにしており、ステップ＃１２２〜＃１２６（図９参照）で、正転と逆転との間の停止期間にモータ４０をＯＦＦした後の慣性による回転角α２の変化を監視するようにしている。このため、電圧降下等によりクラッチが切換った際に迅速に検知してリトライ処理を行い、クラッチの不完全な連結状態での回転を防止することができる。これにより、異音の発生防止やクラッチの長寿命化を図ることができる。
【００６５】
次に、「洗い・すすぎ工程」は図１０に示すような動作により行ってもよい。ステップ＃２０１では、電磁ソレノイド３７がＯＦＦにされる。次にステップ＃２０２でモータ４０がＯＮされてモータ４０が所定の回転数で回転する。ステップ＃２０３で所定の時間が経過したことを検知すると、ステップ＃１０６でモータがＯＦＦになり、モータ４０は慣性により回転する。
【００６６】
回転角検出部５５はモータ４０の回転角を監視し、モータ４０が停止すると、モータ４０がＯＦＦになってから停止するまでの慣性による回転角α３を検出する（ステップ＃２０５）。
【００６７】
続いてステップ＃２０６で電磁ソレノイド３７がＯＮにされ、ステップ＃２０７でモータ４０がＯＮされてモータ４０が所定の回転数で回転する。ステップ＃２０８で所定時間の経過を監視し、所定時間が経過するとステップ＃２０９でモータがＯＦＦになり、モータ４０は慣性により回転する。回転角検出部５５はモータ４０の回転角を監視し、モータ４０が停止すると、モータ４０がＯＦＦになってから停止するまでの慣性による回転角α１を検出する。
【００６８】
そして、ステップ＃２１１で回転角α１と回転角α３の差が予め記憶部５６に記憶された所定値以下か否かが判断される。この差が所定値よりも大きい場合は、電磁ソレノイド３７をＯＮにした時の慣性による回転角が小さく、慣性力が小さいので、パルセータ軸２３と槽軸１７との連結が解除された第２の状態に切換ったことが判別できる。従って、ステップ＃２０１〜＃２１１によりクラッチ切換判別手段が構成されている。
【００６９】
そして、回転角α１と回転角α３の差が所定値より大きい場合は＃２１２に移行して前述の「洗い・すすぎ処理」（図８参照）が呼出される。回転角α１と回転角α３の差が所定値以下の場合は、ステップ＃２１３で前述の「リトライ処理」（図９参照）が行われ、ステップ＃２０７に戻って再度第２の状態に切換ったか否かが判別される。
【００７０】
以上のようにクラッチ切換判別手段を構成すると、洗濯兼脱水槽５（図１参照）内に投入される洗濯物の量や洗濯水の量が変動し、モータ４０の負荷が変動するような場合あっても、パルセータ軸２３と槽軸１７とが連結される第１の状態と、パルセータ軸２３と槽軸１７との連結が解除される第２の状態との慣性によるモータ４０の回転角の差によりクラッチが切換ったことを判別するので、変動が小さくクラッチ切換判別手段による誤認を低減することができる。
【００７１】
次に、図１１は、「脱水工程」の動作を示すフローチャートである。脱水工程時には、パルセータ軸２３と槽軸１７とが連結される第１の状態でパルセータ４３と洗濯兼脱水槽５とが一体に回転するようになっている。同図において、ステップ＃３０１〜＃３１１までは、前述の図１０のステップ＃２０１〜＃２１１と同一の動作を行うクラッチ切換判別手段が構成されている。
【００７２】
そして、回転角α１と回転角α３の差が所定値以下の場合は、例えば、移動体３４の溝部３４ａ（図３参照）が槽軸１７、クラッチボス３３に設けられる突部１７ａ、３３ａ（図４参照）に円滑に摺動案内されていないために、パルセータ軸２３と槽軸１７とが連結される第１の状態に切換っていない場合が考えられる。
【００７３】
このため、ステップ＃３１２で電磁ソレノイド３７がＯＦＦにした後、ステップ＃３１３でモータ４０を正転方向と逆転方向とに微小な回転角で回転させる。これにより、移動体３４はクラッチバネ３５の付勢により円滑に移動し、第１の状態に切換えることができる。尚、第２の状態に正常に切換っていないために回転角α１と回転角α３の差が小さい場合は、ステップ＃３１３の動作は無駄になるが、脱水が第１の状態で行われるので特に支障はない。
【００７４】
そして、ステップ＃３１４でモータ４０がＯＮされてパルセータ４３と洗濯兼脱水槽５が高速回転され、脱水が行われる。所定の脱水時間が経過すると（ステップ＃３１５）、ステップ＃３１６でモータ４０がＯＦＦになり、脱水工程が終了する。
【００７５】
次に、図１２（ａ）、（ｂ）は電磁ソレノイド３７を駆動する駆動電圧の変化を示している。縦軸は駆動電圧を示し横軸は時間を示している。図１２（ａ）では、移動体３４を吸引するために必要な駆動電圧Ｖ０まで段階的に可変している。図１２（ｂ）では、移動体３４を吸引するために必要な駆動電圧Ｖ０まで緩やかな傾斜をもって可変している。
【００７６】
このようにすることにより、移動体３４を急激に移動する際にロックパッド３０（図２参照）と衝突して発生する騒音を防止することができる。尚、電力を遮断する際も同様に段階的または緩やかに駆動電圧を降下させることにより、受け部材３６と衝突して発生する騒音を防止することができる。
【００７７】
上記実施形態において、槽軸１７とパルセータ軸２３とを連結する第１の状態から槽軸１７とパルセータ軸２３との連結を遮断する第２の状態にクラッチを切りけるように駆動した際にリトライ処理を行っているが、第２の状態から第１の状態に切換えられた際にリトライ処理を行うようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によると、クラッチを切換えるように駆動したとき、クラッチ切換判別手段によりクラッチが切換っているか否かを容易に判断できる。
【００７９】
このとき、モータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性によるモータの回転角を検知することで、クラッチが切換ったか否かを容易に判別することができる。あるいは、クラッチを第１の状態に切り換えるように駆動してモータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性によるモータの回転角と、クラッチを第２の状態に切り換えるように駆動してモータを所定回転数で所定時間駆動した後の慣性によるモータの回転角との比較によりクラッチが切換ったか否かを判別することで、洗濯物や洗濯水の量によるモータの負荷の変動があっても前記両回転角の差の変動は小さいため、クラッチ切換判別手段による誤認を低減することができる。
【００８０】
また、洗い工程やすすぎ工程においてパルセータを正転、逆転し、正転と逆転との間の停止期間に、モータをＯＦＦした後の慣性による回転角の変化によりクラッチが切換ったか否かを判別している。このため、電圧降下等によりクラッチが切換った際に迅速に検知してクラッチの不完全な連結状態での回転を防止することができる。これにより、異音の発生防止やクラッチの長寿命化を図ることができる。
【００８１】
また本発明によると、クラッチ切換判別手段による判別時に電圧制御手段によりモータの駆動電圧が一定に制御され、駆動電圧の変化によって生じるモータの回転トルクの変動によるクラッチ切換判別手段の誤認を防止することができる。
【００８２】
また本発明によると、クラッチを切り換えるように駆動したにも拘らず切換えられていないとき場合と、洗い工程やすすぎ工程においてクラッチの状態が維持されず、クラッチが切り換ってしまった場合には、再度クラッチが切換えられるように駆動するリトライ処理が行われる。この時、前回と異なる回転位置に配されるので、正常にクラッチを切換えることができる。
【００８３】
また本発明によると、槽軸の下部にパルセータ軸と一体のボス部を設け、ボス部及び槽軸の外周面の軸方向に形成される凹部または突部に係合する係合部を有するとともに磁性体から成る移動体と、係合部がボス部と槽軸に係合するように移動体を下方に付勢する圧縮バネと、給電により係合部が槽軸のみに係合するように圧縮バネの付勢力に抗して移動体を上方に磁気吸引する電磁ソレノイドとを設けることにより簡単にクラッチを構成することができる。また、電磁ソレノイドへの給電が遮断されるときに第１の状態となって脱水が行われるので、高速で回転する脱水時の電圧降下等によるクラッチの破損を防止することができる。
【００８４】
また本発明によると、電磁ソレノイドを駆動する駆動電圧を段階的または緩やかに可変しているので、移動体に働く吸引力が段階的または緩やかに変化し、移動体の移動の上端または下端で他部材と衝突する際に生じる騒音が防止される。
【００８５】
また本発明によると、第２の状態の際に槽軸はクラッチにより静止系に固定されるので、洗濯物の回転に追従して洗濯兼脱水槽が回転することなく、充分な洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の洗濯機を示す概略図である。
【図２】 本発明の実施形態の洗濯機の駆動機構を示す断面図である。
【図３】 本発明の実施形態の洗濯機の移動体及びロックパッドを示す概略図である。
【図４】 本発明の実施形態の洗濯機のクラッチの第１の状態を示す断面図である。
【図５】 本発明の実施形態の洗濯機のクラッチの第２の状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施形態の洗濯機の構成を示すブロック図である。
【図７】 本発明の実施形態の洗濯機の洗い・すすぎ工程の動作を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の実施形態の洗濯機の洗い・すすぎ工程の洗い・すすぎ処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】 本発明の実施形態の洗濯機の洗い・すすぎ工程のリトライ処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】 本発明の実施形態の洗濯機の他の洗い・すすぎ工程の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 本発明の実施形態の洗濯機の脱水工程の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の実施形態の洗濯機の電磁ソレノイドの駆動電圧の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１ 外装部
２ 吊り棒
３ 振動吸収バネ
４ 水槽
５ 洗濯兼脱水槽
８ 制御部
９ 駆動機構
１０ 支持部材
１４ 給水管
１５ 排水ダクト
１７ 槽軸
２１、２２ ベアリング
２３ パルセータ軸
３０ ロックパッド
３３ クラッチボス
３４ 移動体
３５ クラッチバネ
３７ 電磁ソレノイド
４０ モータ
４３ パルセータ
【図１】
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【図２】
0003775958.tif 000003
【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】
0003775958.tif 000008
【図８】
0003775958.tif 000009
【図９】
0003775958.tif 000010
【図１０】
0003775958.tif 000011
【図１１】
0003775958.tif 000012
【図１２】
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