(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽の内部に設けられた洗濯槽兼脱水槽と、この洗濯槽兼脱水槽の内部に設けられた撹拌体と、前記洗濯槽兼脱水槽に回転力を伝達するための中空状の脱水軸と、この脱水軸に挿通され前記撹拌体に回転力を伝達するための洗濯軸と、この洗濯軸と同心状態に設けられるステータと前記洗濯軸の下端部に取り付けられるロータとから構成されるモータとを備え、前記脱水軸と前記洗濯軸と前記モータとを機構部ハウジングに一体化して前記水槽の外底部に取り付けた洗濯機において、
前記洗濯軸に固定した第１の係合部と、前記脱水軸に固定した第２の係合部とを備え、前記第１の係合部と前記第２の係合部とは、前記洗濯軸の回転方向に沿って同一平面上に配置されており、
洗い運転時には、前記第１の係合部が前記第２の係合部に接触しない範囲で交互に前記洗濯軸の回転を３６０度以内で正反転させることにより、前記第１の係合部と前記第２の係合部とを係合させないで前記洗濯軸を回転駆動させ、
脱水時には、前記洗濯軸の１方向の連続回転により前記第１の係合部と前記第２の係合部とを係合させ、前記洗濯軸と前記脱水軸とを連携して回転駆動させることを特徴とする、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、洗濯槽兼脱水槽及び撹拌体の駆動構造を改良した洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の洗濯機は、特開平９−１２２３８５号公報に開示されているように、水槽の内部に設けられた洗濯槽兼脱水槽と、この洗濯槽兼脱水槽の内部に設けられた撹拌体と、前記洗濯槽兼脱水槽に回転力を伝達するための中空状の脱水軸と、この脱水軸に挿通され前記撹拌体に回転力を伝達するための洗濯軸と、この洗濯軸と同心状態に設けられるステータとこの洗濯軸の下端部に取り付けられるロータとから構成されるモータと、洗い運転に際して前記ロータと前記洗濯軸とを連携する場合と脱水運転に際して前記ロータと前記洗濯軸及び脱水軸の双方とを連携する場合とを切り替えるクラッチと、前記水槽の外底部に取り付けられる機構部ハウジングを備え、前記脱水軸、洗濯軸、モータ及びクラッチを前記機構部ハウジングに取り付けて一体化した洗濯機である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成によって、更なる従来の構成であるベルト伝達機構やギア減速機構を介さずモータのロータにより洗濯軸を直接的に回転駆動する、いわゆるダイレクトドライブ構造となり洗濯機の小型化、軽重量化及び騒音の減少が図られたが、まだ、脱水時には洗濯軸と脱水軸を連携する前記クラッチが必要であった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのもので、前記クラッチのような複雑な機構を用いることなく、洗濯工程では洗濯軸の回転駆動ができ、脱水工程では脱水軸と洗濯軸の同期回転駆動ができる洗濯機を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗濯機は上記の目的を達成するためになされたもので、水槽の内部に設けられた洗濯槽兼脱水槽と、この洗濯槽兼脱水槽の内部に設けられた撹拌体と、洗濯槽兼脱水槽に回転力を伝達するための中空状の脱水軸と、この脱水軸に挿通され撹拌体に回転力を伝達するための洗濯軸と、この洗濯軸と同心状態に設けられるステータと洗濯軸の下端部に取り付けられるロータとから構成されるモータとを備え、脱水軸と洗濯軸とモータとを機構部ハウジングに一体化して水槽の外底部に取り付けた洗濯機において、洗濯軸に固定した第１の係合部と、脱水軸に固定した第２の係合部とを備え、第１の係合部と第２の係合部とは、洗濯軸の回転方向に沿って同一平面上に配置されており、洗い運転時には、第１の係合部が第２の係合部に接触しない範囲で交互に洗濯軸の回転を３６０度以内で正反転させることにより、第１の係合部と第２の係合部とを係合させないで洗濯軸を回転駆動させ、脱水時には、洗濯軸の１方向の連続回転により第１の係合部と第２の係合部とを係合させ、洗濯軸と脱水軸とを連携して回転駆動させるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の洗濯機の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、本発明の洗濯機の実施の形態を図１乃至図３を参照しながら説明する。
【００１４】
本発明の洗濯機の実施の形態は図２に示すように構成するものであり、図２において、箱型の外枠１内に複数の吊り棒４により水槽２を懸架し、この水槽２内に洗濯槽兼脱水槽３が後述するように配設され、この洗濯槽兼脱水槽３の内部に撹拌体５が後述するように配設されている。前記水槽２の底部には脱水軸貫通孔部６が形成されていると共に、排水口７が形成され、前記排水口７には排水弁８を備えた排水路９が接続されている。
【００１５】
前記水槽２の外底部には、図１に示すように機構部ハウジング１０が取り付けられており、この機構部ハウジング１０の軸支持筒部１１が上下方向に延びるように形成されている。この軸支持筒部１１には、中空状の脱水軸１２が上下のベアリング１３ａ，１３ｂを介して回転自在に挿通支承されている。
【００１６】
この脱水軸１２の外周面と軸支持筒部１１の上端部との間にはシールが装着されている。さらに、脱水軸１２の内部には、洗濯軸１４が軸受部材例えばメタル軸受１４ａ，１４ｂを介して回転自在に挿通支承されており、その上下端は脱水軸１２から突出している。
【００１７】
そして、前記脱水軸１２の上端部にはフランジ部が形成されていて、このフランジ部に前記洗濯槽兼脱水槽３が一体回転するように取り付けられており、また、洗濯軸１４の上端部には前記撹拌体５が一体回転するように取り付けられている。
【００１８】
さて、水槽２の外底部の機構部ハウジング１０部分には、ブラシレスモータ形に構成されたモータ１５が設けられている。すなわち、機構部ハウジング１０には、洗濯軸１４と同心状態にステータ１８が段付きネジにより取り付けられている。このステータ１８は積層鉄心１９と、巻線２０と、上ボビン及び下ボビンとを有して構成されている。

【００１９】
一方、前記ステータ１８とでモータ１５を構成するロータ１６は、図１に示すように、前記洗濯軸１４の下端部にこれと一体回転するように取り付けられている。ロータ１６は、ロータハウジング１７と、ロータヨーク２１と、ロータマグネット２２とを有して構成されている。
【００２０】
前記ロータハウジング１７は、アルミダイキャストにて形成されており、中心部にはボス部を有すると共に、外周端部に水平部及び垂直部からなるマグネット配置部を有する。このマグネット配置部の垂直部内面には、上述のロータヨーク２１がネジにより取着されている。
【００２１】
このロータヨーク２１内面に、１極１個の前記ロータマグネット２２が円周方向にＮ極、Ｓ極を交互に偶数個（例えば１２個）接着により取着されており、このロータマグネット２２は、前記ロータヨーク２１の上端よりも上方へ突出している。
【００２２】
前記機構部ハウジング１０には、モータ１５のロータマグネット２２の回転位置検出手段たる例えば３個の内の１つ（図１では１個のみ図示）のホール素子２３が取り付けられており、この場合ホール素子２３は、前記ロータマグネット２２において前記ロータヨーク２１から突出部分に対向する位置にある。
【００２３】
前記脱水軸１２の下方部には係合部台２６が固着され、この係合部台２６には第２の係合部２５が設けられている。前記係合部台２６と第２の係合部２５の位置関係を模式的に図３に示した。また、ソレノイド２７が機構部ハウジング１０に固設されプランジャー２８と摺動している。
【００２４】
前記プランジャー２８は通常、バイアスバネ２９によって上方へ押し戻され前記ソレノイド２７に通電した時に下方へ押し出され、前記係合部台２６に設けられた係合凹部３０に嵌合するようになっている。前記係合凹部３０は共回り防止用係合部であり、脱水軸径よりも大きな、回転中心からの距離でもって前記係合部台２６の上に設け、より小さい力で係止できるようにしてある。
【００２５】
前記嵌合は通常前記係合部台２６の１回転以内に起こるが、係合凹部３０は１個所だけでなく複数個所設け嵌合する確率を上げてもよい。また、共回り防止用ソレノイドである上記ソレノイド２７のプランジャー２８の横方向の曲げ防止用補強材３１を機構部ハウジング１０のプランジャー挿通穴に設けられている。補強材３１としては例えばメタル軸受けである。
【００２６】
また、前記ロータハウジング１７には第１の係合部２４が設けられている。第１の係合部２４と第２の係合部２５の位置関係を模式的に図３に示す。
【００２７】
しかして、洗い運転時には、図１に示すように、前記プランジャー２８と係合凹部３０との嵌合により、前記脱水軸１２が共回りしないように固定し、上記ロータ１６により洗濯軸１４を３６０度以内で反転させる。前記３６０度以内は第１の係合部２４が第２の係合部２５に接触しない範囲である。
【００２８】
この制御は、図６の本発明の洗濯機の実施の形態の１個のホール素子の出力信号とその信号（マイクロコンピュータへの入力信号）のパルスを用いて、反転後のパルス数のカウント制御の説明図に示したように、１個のホール素子２３の出力信号から反転後のパルス数をカウントすることによって、行うようになっている。
【００２９】
すなわち、ホール素子２３からはＮ極でＨ信号が出力され、Ｓ極でＬ信号が出力されるため、極数を２ｎ個とした場合、１回転でその１／２のｎ個のＨ信号が出力されることになる。例えばＨ信号すなわちパルス数６個で１回転するならば、１回転以内のパルス数５個で反転制御させている。
【００３０】
なお、図７はホール素子２３と電子制御回路との関係を示すブロック図であり、図７において、３５はモータ駆動回路、３６はモータ制御回路、３７はマイクロコンピュータ、３８は周辺回路である。
【００３１】
一方、脱水時には、前記ソレノイド２７への通電を停止することによりバイアスバネ２９によって前記プランジャー２８が押し上げられ、係合凹部３０との嵌合が解除される。こうした後に前記ロータ１６により前記洗濯軸１４を１方向に連続回転させると、第１の係合部２４と第２の係合部２５が連係し、その結果前記洗濯軸１４と前記脱水軸１２が連係し、洗濯槽兼脱水槽３が回転するようになっている。
【００３２】
図４は図１において、第１の係合部２４を係合部台３２に設けた場合の実施の形態を示したものである。この場合も本発明の目的は達せられるが、やや複雑な構造になる。
【００３３】
また、図５は図４において、第１の係合部２４及び第２の係合部２５の設置位置に関して回転中心からの距離を短くした実施の形態であるが、図１及び図４に比べると力のモーメントを一定とした時、第１の係合部２４及び第２の係合部２５にかかる力は大きくなるため不利となる。従って、図１及び図４のように回転中心からの距離を大きく取ることによって小さい力で、第１の係合部２４及び第２の係合部２５を係合することができるため、１個所の係合部でも十分な強度を得ることができるようになる。
【００３４】
上記実施の形態においては、アウターロータ型のモータでの実施の形態の説明をしたが、これに限定されるものではない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の洗濯機は上記のような構成であるから、従来例のクラッチのような複雑な機構を用いることなく、洗濯工程では洗濯軸の回転駆動ができ、脱水工程では脱水軸と洗濯軸の同期回転駆動ができる洗濯機を提供できる。
【００３６】
また、本発明は、洗濯軸の回転を３６０度以内で反転させ、第１の係合部と第２の係合部とを係合させない運転すなわち洗濯運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗濯機の実施の形態を示す機構部要部縦側面図である。
【図２】本発明の洗濯機の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の洗濯機の実施の形態を示す第１の係合部と第２の係合部の位置関係を模式的に示した斜視図である。
【図４】図１の第１の係合部を係合部台に設けた場合の実施の形態を示した要部断面図である。
【図５】図４の第１の係合部及び第２の係合部の設置位置に関しての実施の形態を示した要部断面図である。
【図６】本発明の洗濯機の実施の形態を示す反転後のパルス数のカウント制御の説明図である。
【図７】本発明の洗濯機の実施の形態を示すホール素子と電子制御回路との関係のブロック図である。
【符号の説明】
２  水槽
３  洗濯槽兼脱水槽
５  撹拌体
１０  機構部ハウジング
１２  脱水軸
１４  洗濯軸
１５  モータ
１７  ロータハウジング
２２  ロータマグネット
２３  ホール素子
２４  第１の係合部
２５  第２の係合部
２７  ソレノイド
２８  プランジャー
３０  係合凹部
３１  補強材
【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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