[go: up one dir, main page]

JP3995787B2 - Fully automatic washing machine - Google Patents

Fully automatic washing machine Download PDF

Info

Publication number
JP3995787B2
JP3995787B2 JP08540798A JP8540798A JP3995787B2 JP 3995787 B2 JP3995787 B2 JP 3995787B2 JP 08540798 A JP08540798 A JP 08540798A JP 8540798 A JP8540798 A JP 8540798A JP 3995787 B2 JP3995787 B2 JP 3995787B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
washing
iron core
dewatering
solenoid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP08540798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11276778A (en
Inventor
孝友 松實
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP08540798A priority Critical patent/JP3995787B2/en
Publication of JPH11276778A publication Critical patent/JPH11276778A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3995787B2 publication Critical patent/JP3995787B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)

Description

【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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fully automatic washing machine, and more particularly to a fully automatic washing machine including a clutch mechanism that can electrically and arbitrarily switch the release of a dehydrating shaft and a washing shaft.
[0002]
[Prior art]
A conventional clutch mechanism of this type of fully automatic washing machine is disclosed in, for example, JP-A-7-178284. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-178284, as shown in FIG. 13, a hollow dewatering shaft 27 fixed to a dewatering tub and provided with a meshing portion 26 at an end, and the outer periphery of the washing shaft 28 in the thrust direction. A fully automatic washing machine provided with a plunger 30 provided with a driving portion 29 that is displaced and meshed with the meshing portion 26 at the end, and a solenoid 31 that releases the connection between the dewatering shaft 27 and the washing shaft 28 via the plunger 30. is there.
[0003]
In this fully automatic washing machine, when the solenoid 31 is energized during the dehydrating operation, the plunger 30 is displaced upward, and the driving portion 29 at the end of the plunger is brought into contact with the meshing portion 26 at the end of the dewatering shaft to engage with each other. The dehydrating shaft 27 and the washing shaft 28 are connected. During the washing and rinsing operation, the solenoid 31 is not energized, the plunger 30 moves downward by its own weight, and the engagement between the drive portion 29 at the plunger end and the engagement portion 26 at the dewatering shaft end is separated. The connection between the dewatering shaft 27 and the washing shaft 28 is released. In addition, 32 is a bearing, 33 is a metal bearing, 34 is a serration, 35 is a drive motor.
[0004]
There are also those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-66581. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-66581, as shown in FIG. 14, a movable engagement portion 36 is attached to a bottom surface of an outer water tank supported by a suspension in a main body by a bearing and slides in an end portion in a thrust direction. A hollow dewatering shaft 37 provided with a dewatering tank fixed to the dewatering shaft 37, and a bearing in the dewatering shaft 37. In Thus, a washing shaft 38 supported and mounted with a pulsator in the dewatering tank, a drive motor 41 provided with a fixed engagement portion 40 in a rotor portion 39 interlocked with the washing shaft 38, and an iron core for moving the movable engagement portion 36. This is a fully automatic washing machine provided with a solenoid 43 composed of 42 and a coil.
[0005]
In this fully automatic washing machine, the iron core 42 is pushed out by energizing the solenoid 43 during washing and rinsing, and the taper 44 provided at the end pushes up the movable engagement portion 36, and the movable engagement portion 36 and the fixed engagement portion 40. Is unlinked. At the time of dehydration, the solenoid 43 is de-energized, and the movable engaging portion 36 is lowered by its own weight to push back the iron core 42 and engage with the opposing fixed engaging portion 40. Incidentally, 45 is a serration, 46 is a taper provided on the entire circumference of the movable engaging portion 36, and 47 is a stator of the drive motor 41.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The clutch mechanism disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-178284 has a structure in which the solenoid is energized during dehydration operation to move the plunger upward, and the drive portion and the meshing portion are engaged by surface contact. The clutch mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-66581 discloses that the solenoid is energized horizontally during washing and rinsing to move the iron core horizontally, and the meshing portion is released by pushing up the movable meshing portion with the tapered portion at the tip, During dehydration, the structure is configured such that the iron core is pushed back by de-energizing the movable engagement portion by lowering its own weight, and at the same time, the movable engagement portion and the fixed engagement portion are engaged by surface contact from above and below. That is, both have a structure in which both meshing portions mesh with each other at the time of dehydration.
[0007]
However, since the initial rotational load torque during dehydration operation is large in proportion to the washing capacity of the washing machine, in order to transmit sufficient rotational torque at the meshing part, the contact area of the meshing part must be large and sufficient machine In order to give strength, it is necessary to make the plunger (or the movable engaging portion) itself a rigid body having a high rigidity. Along with this, the electromagnetic force of the solenoid for moving upward due to the weight of the plunger (or the movable engaging portion) needs to be considerably large. That is, in these structures, there is a problem that the volume of the meshing portion of the clutch is increased, and a large power consumption is required for the solenoid.
[0008]
The fully automatic washing machine of the present invention has been made to solve such a problem, and the first object thereof is to easily assemble and repair and to disassemble the washing shaft and the dewatering shaft arbitrarily. It is to provide a clutch mechanism that can be used.
[0009]
In addition, the second purpose is a clutch mechanism that has a compact structure of the meshing part, and can arbitrarily connect or release the washing shaft and the dewatering shaft. The object is to provide a method capable of keeping the height of the machine body low.
[0010]
A third object of the present invention is to provide a clutch mechanism that can arbitrarily connect or release the washing shaft and the dewatering shaft arbitrarily and can reliably maintain the state in accordance with the operation stroke of the fully automatic washing machine. is there.
[0011]
A fourth object is to provide a clutch mechanism that can arbitrarily connect or release the washing shaft and the dewatering shaft with less power consumption.
[0012]
Furthermore, a fifth object is to provide a clutch mechanism that can arbitrarily connect or release the washing shaft and the dewatering shaft, and in particular, a method for reliably performing the clutch switching operation when the solenoid is energized. .
[0013]
Furthermore, a sixth object is to provide a highly safe clutch mechanism that can arbitrarily connect or release the washing shaft and the dewatering shaft and can detect an abnormal operation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The fully automatic washing machine of the present invention solves the above-mentioned problems. In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 includes a main body and an outer body supported by a suspension in the main body. A water tank, a hollow dewatering shaft supported by a bearing having a bearing attached to the bottom surface of the outer water tank at a predetermined interval, a dewatering tank fixed to the dewatering shaft, and supported by the bearing in the dewatering shaft, A washing shaft with a pulsator attached in the dewatering tank, a drive motor attached to the lower portion of the bearing in conjunction with the washing shaft, an electromagnetic solenoid provided between the bearing and the driving motor, and the iron core of the electromagnetic solenoid being hollow A washing boss that rotates in conjunction with the washing shaft passes through the inside of the dewatering shaft, the washing shaft, and the washing shaft, and the inner circumference of the iron core is outside the washing boss portion. A spring which is slidably fitted to a groove provided in the longitudinal direction and slidably fitted to a groove provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dewatering shaft, and further includes a spring for returning the iron core, When rinsing, the electromagnetic solenoid is energized, and the electromagnetic force causes the iron core to strike the repulsive force of the spring in the thrust direction. Descent Move, the engagement between the iron core and the groove portion of the dewatering shaft is released, and the iron core is engaged only with the groove portion of the washing boss portion, thereby releasing the connection between the dewatering shaft and the washing shaft. The electromagnetic solenoid is not energized, and the iron core is thrust in the thrust direction by the repulsive force of the spring. Rise The clutch is connected to the dewatering shaft and the washing shaft by moving and engaging the groove of the dewatering shaft and the groove of the washing boss. is there.
[0015]
In order to achieve the second object, the invention described in claim 2 includes a main body, an outer water tank supported by a suspension in the main body, and a bearing attached to the bottom surface of the outer water tank at a predetermined interval. A hollow dewatering shaft supported by a bearing having a dewatering tank fixed to the dewatering shaft, a washing shaft supported by a bearing in the dewatering shaft, and attached with a pulsator in the dewatering tank, and a lower portion of the bearing A drive motor attached in conjunction with the washing shaft, and an electromagnetic solenoid provided so as to be positioned in a central recess of the drive motor at a lower portion of the bearing. A washing boss portion rotating in conjunction with the washing shaft passes through the washing shaft and the outer circumference of the washing shaft, and the inner circumference of the iron core is provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss portion. The electromagnetic solenoid is provided with a spring that slidably fits with a groove and slidably fits with a groove provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dehydrating shaft, and further returns the iron core. Is in the energized state, and the iron core is exposed to the repulsive force of the spring in the thrust direction by the electromagnetic force. Descent Moving, the engagement between the iron core and the groove portion of the dewatering shaft is released, and the iron core is engaged only with the groove portion of the washing boss portion, so that the connection between the dewatering shaft and the washing shaft is released. The electromagnetic solenoid is not energized, and the iron core is thrust in the thrust direction by the repulsive force of the spring. Rise The clutch is connected to the dewatering shaft and the washing shaft by moving and engaging the groove of the dewatering shaft and the groove of the washing boss. is there.
[0016]
In order to achieve the third object, the invention according to claim 3 is the construction of the invention according to claim 1 or 2, wherein the washing shaft is made of a non-magnetic material and the dewatering shaft is made of a magnetic material. The spring is located at the lower part of the iron core and at the upper part of the spring holding part, and the inner periphery of the iron core meshes with the B groove part of the dehydrating shaft while the solenoid is not energized and the spring is extended. In the state where the shaft and the washing shaft are connected, and the solenoid is energized and the spring is compressed, the inner periphery of the iron core is not engaged with the B groove portion of the dewatering shaft, and thus the dewatering shaft and the washing shaft are not connected. It will be made.
[0017]
Furthermore, in order to achieve the fourth object, the invention according to claim 4 is the configuration of the invention according to claim 1, claim 2, or claim 3, and after the solenoid is energized, The configuration is such that the applied power is reduced to maintain the operating state.
[0018]
Furthermore, in order to achieve the fourth object, the invention according to claim 5 is a so-called keep, in which the solenoid has a built-in permanent magnet in the structure of the invention according to claim 1, claim 2 or claim 3. A solenoid, the dewatering shaft and the washing shaft Release Only during operation, the solenoid is energized for a short time, the iron core moves in the thrust direction, and the dehydrating shaft and the washing shaft Release After completing the operation, even if the solenoid is de-energized, the permanent magnet Magnetic force Therefore, it is configured to be able to hold the position of the iron core.
[0019]
In order to achieve the fifth object, the invention according to claim 6 is the construction of the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the dehydrating shaft and the washing shaft are provided. Release During operation, while moving the iron core in the thrust direction, the drive motor is rotated at a low speed for a predetermined time in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or both directions, and the dehydrating shaft and the washing shaft Release It is configured to perform the operation.
[0020]
In order to achieve the fifth object, according to a seventh aspect of the present invention, when the dehydrating shaft and the washing shaft are connected or released by the clutch mechanism, the drive motor is rotated in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or In both directions, rotate at a low speed for a predetermined time, and the number of rotations of the motor at that time, or the current value of the motor, the number of rotations of the dehydration tank detected by the rotation sensor, or the number of rotations of the pulsator detected by the rotation sensor, It is configured to detect that the connection or release operation has been completed, and then shift to the next stroke operation.
[0021]
In order to achieve the sixth object, the invention according to claim 8 is provided with a temperature detector for detecting the coil winding temperature of the electromagnetic solenoid, and the dehydrating shaft and the washing shaft. Release The operation of the clutch mechanism is judged from the temperature detected by the temperature detector when the coil winding is energized for operation, and the coil winding is de-energized, and either the washing, rinsing process or dehydrating process is performed. Alternatively, it is configured not to perform all, to cut off the power supply to the drive motor, and to display an abnormality notification display.
[0022]
With the above configuration, the invention according to claim 1 When washing and rinsing, the electromagnetic solenoid is energized and electromagnetic Solenoid iron core Electromagnetic solenoid Sliding displacement in the thrust direction by electromagnetic force, dehydrating shaft And the washing shaft are disconnected ,Also Electromagnetic during dehydration Spring when solenoid is de-energized Repulsive force By Dehydration shaft and washing shaft are connected By dehydrating shaft and washing shaft Ream Operates so that it can be tied or released.
[0023]
The invention according to claim 2 When washing and rinsing, the electromagnetic solenoid is energized and electromagnetic Solenoid iron core Electromagnetic solenoid Sliding displacement in the thrust direction by electromagnetic force , Prolapse Water axis And the washing shaft are disconnected ,Also Electromagnetic during dehydration Spring when solenoid is de-energized Repulsion By Dehydration shaft and washing shaft are connected By dehydrating shaft and washing shaft Ream Operates so that it can be disconnected.
[0024]
In the invention according to claim 3, the inner periphery of the iron core meshes with the B groove portion of the dewatering shaft in a state where the solenoid is de-energized at the time of dewatering and the spring is extended, thereby connecting the dewatering shaft and the washing shaft. is doing. Further, when the solenoid is energized during washing and rinsing and the spring is compressed, the inner periphery of the iron core is not engaged with the B-groove portion of the dewatering shaft, so that the dewatering shaft and the washing shaft are not connected. The power consumption of the solenoid is greatest at the initial stage of sucking the iron core, and if the iron core is stopped at the position where the suction is completed, less power is required to hold it. However, when the position of the iron core is shifted by an external force such as vibration, the power consumption increases to return it to the original position. At the time of dehydration, rotation of the dehydration tub causes a greater vibration to be transmitted to the clutch mechanism than at the time of washing and rinsing. However, in the configuration of the present invention, the solenoid is in a non-energized state, and the state of the clutch is maintained by the repulsive force of the spring. . During washing and rinsing, the vibration due to the pulsator rotation is small, so there is almost no fluctuation in the iron core position of the energized solenoid, and the power of the solenoid for holding does not fluctuate. That is, the solenoid is de-energized during dehydration, the clutch state is maintained by the repulsive force of the spring, and the solenoid is energized during washing and rinsing to hold the clutch state by electromagnetic force. In addition, it is possible to maintain a reliable state.
[0025]
According to the fourth aspect of the present invention, after the solenoid of the clutch mechanism is operated, the power applied to the solenoid is decreased to maintain the operation. The power consumption of the solenoid is greatest at the initial stage of sucking the iron core that is far from the coil winding, and less power is required to hold the iron core if it is stopped at the position where the suction is completed. Therefore, the power consumption can be suppressed by reducing the power applied to the electromagnetic solenoid after the operation to maintain the operation.
[0026]
Furthermore, the invention according to claim 5 is a dewatering shaft and a washing shaft. Release Only during operation, the keep-type solenoid is energized for a short time, and the iron core slides in the thrust direction. Release After completing the operation, the permanent magnet Magnetic force Therefore, it operates so that the position of the iron core can be maintained. Therefore, power consumption can be suppressed.
[0027]
Furthermore, the invention according to claim 6 is a dewatering shaft and a washing shaft. Release In operation, the drive motor is rotated at a low speed for a predetermined time in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or both directions while sliding the iron core in the thrust direction. This is an iron core and dehydrating shaft Groove Part, washing boss part Groove While fitting the fitting position of serration etc. which is the sliding engagement part with the part Cancel Will do the action, surely Release Can act. According to the present invention, since the alignment of the engagement is performed by the rotation of the drive motor, sliding engagement can be achieved even if the number of serration grooves is small if the engagement portion is provided with a taper process. Therefore, the processing of the iron core is less, and the strength can be secured even with a thin wall thickness.
[0028]
According to the seventh aspect of the present invention, when the dehydrating shaft and the washing shaft are connected or released by the clutch mechanism, the drive motor is rotated at a low speed for a predetermined time in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or both directions, Since it is detected that the connection or release operation has been completed reliably by the motor rotation speed, motor current value, dehydration tank rotation speed, or pulsator rotation speed at that time, the process proceeds to the next stroke operation. It is possible to shift to the next stroke operation in a state where the connection or release operation of the clutch mechanism is reliably completed.
[0029]
The invention according to claim 8 is a dewatering shaft and a washing shaft. Release The operation of the clutch mechanism is judged based on the temperature detected by the temperature detector when the coil winding of the solenoid is energized for operation, and the coil winding is de-energized, washed, rinsed and dewatered. The power supply to the drive motor is cut off, and an abnormality notification display is performed. Therefore, it is possible to prevent burnout due to overheating of the coil winding and failure of other parts resulting therefrom, and to promptly notify the user by displaying an abnormality notification, thereby making early repair and repair possible.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a fully automatic washing machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0031]
First, a first embodiment (Claims 1 to 3) of a fully automatic washing machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0032]
1 and 2, reference numeral 3 denotes an outer water tank elastically suspended by a plurality of suspensions 2 in the washing machine body 1, and has a dewatering tank 4 supported by a dewatering shaft 7 inside. Reference numerals 18 and 19 denote bearings that support the dehydrating shaft 7. Reference numeral 6 denotes a washing shaft penetrating through the hollow interior of the dewatering shaft 7 and the washing boss portion 10. The washing shaft 6 has a pulsator 5 attached in the dewatering tub 4 and a rotor 15 of a drive motor 16 is connected to the other end. Reference numeral 14 denotes a stator of the drive motor 16.
[0033]
The dewatering shaft 7 has a large volume, but the dewatering tank 4 has a large volume, but it is only necessary to slowly increase the rotation speed. Therefore, the load torque is not so large and may be made of an inexpensive magnetic material such as iron.
[0034]
On the other hand, since it is necessary to raise the rotation speed of the pulsator 5 at the same time, the washing shaft 6 may be made of a nonmagnetic material having a high load torque and high strength such as stainless steel. The outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serrations provided in the longitudinal direction and rotate in conjunction with each other.
[0035]
Between the bearings 18 and 19 and the drive motor 16, a solenoid 13 comprising a coil winding 12, an iron core 11, and a spring 17 is provided, and the inner circumference of the iron core 11 is provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss portion 10. The groove 8 is slidably fitted to the A groove 8 and is slidably fitted to the B groove 9 provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dehydrating shaft 7. Reference numeral 20 denotes a drain valve for draining the washing water of the outer water tank 3.
[0036]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0037]
The coil winding 12 of the solenoid 13 is energized during washing and rinsing, and the electromagnetic force causes the iron core 11 to move downward in the thrust direction against the repulsive force of the spring 17, and the iron core 11 and the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7. Thus, the iron core 11 is engaged only with the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, so that the connection between the dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 is released and the pulsator 5 is interlocked with the rotation of the drive motor 16. It rotates and mechanical force is given to the laundry.
[0038]
During dehydration, the coil winding 12 of the solenoid 13 is in a non-energized state, and the iron core 11 is moved upward in the thrust direction by the repulsive force of the spring 17, and the iron core 11 is formed between the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 and the washing boss portion 10. The dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 are connected to each other with the A groove portion 8, and the dewatering tub 4 simultaneously rotates at the same time as the pulsator 5 in conjunction with the rotation of the drive motor 16 to dehydrate the laundry. Do.
[0039]
As described above, in the present invention, a structure is provided in which a spring and a ring-shaped iron core slidable in the thrust direction by serration coupling or the like are fitted to the outer periphery of the dewatering shaft and the washing shaft, and a cylindrical coil winding portion is fitted around the periphery. Therefore, the present invention provides a clutch mechanism that is easy to assemble and disassemble.
[0040]
Further, according to the present invention, when the coil winding 12 of the solenoid 13 is not energized at the time of dehydration and the spring 17 is extended, the inner periphery of the iron core 11 is engaged with the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7. 6 are connected. In addition, when the coil winding 12 of the solenoid 13 is energized during washing and rinsing and the spring 17 is compressed, the inner periphery of the iron core 11 is not engaged with the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7, and thus the dewatering shaft 7 and the laundry are washed. It operates so as not to connect the shaft 6.
[0041]
The applied power of the solenoid is greatest at the initial stage of sucking the iron core, and if the iron core is stopped at the position where the suction is completed, the applied power for holding may be small. However, when the position of the iron core is shifted by an external force such as vibration, the applied power increases to return it to the original position. At the time of dehydration, the vibration of the dehydration tank is transmitted to the clutch mechanism portion by rotation of the dewatering tank, but in the configuration of the present invention, the state of the clutch is maintained by the repulsive force of the spring.
[0042]
In washing and rinsing, vibration due to pulsator rotation is small, so that there is almost no fluctuation in the iron core position of the energized solenoid, and the solenoid applied power for holding may not be large. That is, the solenoid is de-energized during dehydration, the clutch state is maintained by the repulsive force of the spring, and the solenoid is energized during washing and rinsing to hold the clutch state by electromagnetic force. In addition, it is possible to maintain a reliable state.
[0043]
In the embodiment of the present invention, the example in which the outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serration has been described. However, for example, press fitting or screw groove fitting is interlocked. Needless to say, this method has the same effect as long as it is a coupling method for rotating the motor.
[0044]
Next, the present invention As a reference example Second embodiment of fully automatic washing machine State This will be described with reference to FIG.
[0045]
In this embodiment, the entire configuration of the fully automatic washing machine is the same as that shown in FIG. 2, so the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Hereinafter, differences will be mainly described.
[0046]
In FIG. 3, a solenoid 13 including a coil winding 12, an iron core 11, and a spring 17 is provided between a bearing 19 and the drive motor 16, and the inner circumference of the iron core 11 is provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss portion 10. It can be slidably fitted to the A groove 8 and can be slidably fitted to the B groove 9 provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dehydrating shaft 7. The iron core 11 is disposed below the spring 17.
[0047]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0048]
During washing and rinsing, the coil winding 12 of the solenoid 13 is in a non-energized state, and the iron core 11 is moved downward in the thrust direction by the repulsive force of the spring 17, and the engagement between the iron core 11 and the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 is released. Thus, the iron core 11 is engaged only with the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, so that the connection between the dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 is released, and the pulsator 5 rotates in conjunction with the rotation of the drive motor 16. Mechanical power is applied to the laundry.
[0049]
At the time of dehydration, the coil winding 12 of the solenoid 13 is energized, and the iron core 11 moves upward in the thrust direction against the repulsive force of the spring 17 due to the electromagnetic force, and the iron core 11 is connected to the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7. The dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 are connected to each other with the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, and the dewatering tank 4 is rotated at a high speed simultaneously with the pulsator 5 in conjunction with the rotation of the drive motor 16. Dehydrate laundry.
[0050]
Like this Reference example In the structure, a spring and a ring-shaped iron core that can slide in the thrust direction by serration coupling etc. are fitted on the outer periphery of the dewatering shaft and the washing shaft, and a cylindrical coil winding part is fitted around it. The present invention also provides a clutch mechanism with good decomposability.
[0051]
still, this In the embodiment, an example in which the outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serration has been described. However, for example, press-fitting or screw groove fitting is used to rotate in conjunction with each other. Needless to say, the combined method has the same effect.
[0052]
Next, a third embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention (embodiments of claims 2 and 3) will be described with reference to FIG.
[0053]
In this embodiment, the entire configuration of the fully automatic washing machine is the same as that shown in FIG. 1, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Hereinafter, differences will be mainly described.
[0054]
In FIG. 4, the drive motor 16 includes a stator 14 and a rotor 15, and a solenoid 13 is provided so as to be positioned in the central recess of the rotor 15. The iron core 11 of the solenoid 13 has a hollow cylindrical shape, and the inside thereof has a dehydrating shaft 7 and a washing A washing boss portion 10 that rotates in conjunction with the washing shaft 6 passes through the outer circumference of the shaft 6 and the washing shaft 6, and the inner circumference of the iron core 11 is an A groove portion provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss portion 10. 8 includes a spring 17 and a spring retainer 21 which are slidably fitted to the outer periphery of the dehydrating shaft 7 and slidably fitted to a B groove portion 9 provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dehydrating shaft 7. Yes.
[0055]
The dewatering shaft 7 is a rotational load, and the dewatering tank 4 has a large volume, but it is sufficient to slowly increase the rotational speed. Therefore, the load torque is not so large, and the dewatering shaft 7 may be made of an inexpensive magnetic material such as iron. On the other hand, since it is necessary to raise the rotation speed of the pulsator 5 at the same time, the washing shaft 6 may be made of a nonmagnetic material having a high load torque and high strength such as stainless steel.
[0056]
The outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serrations provided in the longitudinal direction and rotate in conjunction with each other. The iron core 11 slides in the thrust direction by serration coupling or the like with the outer periphery of the dehydrating shaft 7 and the outer periphery of the washing boss portion 10 on the inner peripheral surface thereof, and receives the rotational load torque of the shaft by the sliding surface. is there.
[0057]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0058]
The coil winding 12 of the solenoid 13 is energized during washing and rinsing, and the electromagnetic force causes the iron core 11 to move downward in the thrust direction against the repulsive force of the spring 17, and the iron core 11 and the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7. Thus, the iron core 11 is engaged only with the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, so that the connection between the dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 is released and the pulsator 5 is interlocked with the rotation of the drive motor 16. It rotates and mechanical force is given to the laundry.
[0059]
During dehydration, the coil winding 12 of the solenoid 13 is in a non-energized state, and the iron core 11 is moved upward in the thrust direction by the repulsive force of the spring 17, and the iron core 11 is formed between the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 and the washing boss portion 10. The dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 are connected to each other with the A groove portion 8, and the dewatering tub 4 simultaneously rotates at the same time as the pulsator 5 in conjunction with the rotation of the drive motor 16 to dehydrate the laundry. Do.
[0060]
Thus, in this invention, the thickness of the iron core can be reduced by configuring the iron core with a material having high mechanical strength, and thus the clutch mechanism can be configured in a compact shape. And the clutch mechanism which can suppress the height of a washing machine main body low by providing the compact clutch mechanism in the center recessed part of a drive motor is provided.
[0061]
Further, according to the present invention, when the coil winding 12 of the solenoid 13 is not energized at the time of dehydration and the spring 17 is extended, the inner periphery of the iron core 11 is engaged with the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7. 6 are connected. In addition, when the coil winding 12 of the solenoid 13 is energized during washing and rinsing and the spring 17 is compressed, the inner periphery of the iron core 11 is not engaged with the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7, so that the dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 is not connected.
[0062]
The applied power of the solenoid is greatest at the initial stage of sucking the iron core, and if the iron core is stopped at the position where the suction is completed, the applied power for holding may be small. However, when the position of the iron core is shifted by an external force such as vibration, the applied power increases to return it to the original position. At the time of dehydration, the vibration of the dehydration tank is transmitted to the clutch mechanism portion by rotation of the dewatering tank, but in the configuration of the present invention, the state of the clutch is maintained by the repulsive force of the spring.
[0063]
In washing and rinsing, vibration due to pulsator rotation is small, so that there is almost no fluctuation in the iron core position of the energized solenoid, and the solenoid applied power for holding may not be large. That is, the solenoid is de-energized during dehydration, the clutch state is maintained by the repulsive force of the spring, and the solenoid is energized during washing and rinsing to hold the clutch state by electromagnetic force. In addition, it is possible to maintain a reliable state.
[0064]
In this embodiment, the example in which the outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serration has been described. However, for example, press-fitting or screw groove fitting or the like rotates together. It goes without saying that the same effect can be obtained as long as it is a combination method.
[0065]
Next, the present invention As a reference example Fourth embodiment of fully automatic washing machine State This will be described with reference to FIG.
[0066]
In this embodiment, the entire configuration of the fully automatic washing machine is the same as that shown in FIG. 4, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Hereinafter, differences will be mainly described.
[0067]
In FIG. 5, a solenoid 13 including a coil winding 12, an iron core 11, and a spring 17 is provided between the bearing 19 and the drive motor 16 and in the central recess of the rotor 15, and the inner periphery of the iron core 11 is washed. The outer periphery of the boss portion 10 can be slidably fitted with the A groove portion 8 provided in the longitudinal direction, and the outer periphery of the dehydrating shaft 7 can be slidably fitted with the B groove portion 9 provided in the longitudinal direction. The iron core 11 is disposed below the spring 17.
[0068]
The dewatering shaft 7 is a rotational load, and the dewatering tank 4 has a large volume, but it is sufficient to slowly increase the rotational speed. Therefore, the load torque is not so large, and the dewatering shaft 7 may be made of an inexpensive magnetic material such as iron.
[0069]
On the other hand, since it is necessary to raise the rotation speed of the pulsator 5 at the same time, the washing shaft 6 may be made of a nonmagnetic material having a high load torque and high strength such as stainless steel. The outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serrations provided in the longitudinal direction and rotate in conjunction with each other.
[0070]
The iron core 11 slides in the thrust direction by serration coupling or the like with the outer periphery of the dehydrating shaft 7 and the outer periphery of the washing boss portion 10 on the inner peripheral surface thereof, and receives the rotational load torque of the shaft by the sliding surface. It is.
[0071]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0072]
During washing and rinsing, the coil winding 12 of the solenoid 13 is in a non-energized state, and the iron core 11 is moved downward in the thrust direction by the repulsive force of the spring 17, and the engagement between the iron core 11 and the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 is released. Thus, the iron core 11 is engaged only with the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, so that the connection between the dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 is released, and the pulsator 5 rotates in conjunction with the rotation of the drive motor 16. Mechanical power is applied to the laundry.
[0073]
At the time of dehydration, the coil winding 12 of the solenoid 13 is energized, and the iron core 11 moves upward in the thrust direction against the repulsive force of the spring 17 due to the electromagnetic force, and the iron core 11 is connected to the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7. The dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 are connected to each other with the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, and the dewatering tank 4 is rotated at a high speed simultaneously with the pulsator 5 in conjunction with the rotation of the drive motor 16. Dehydrate laundry.
[0074]
Like this Reference example Then, by constituting the iron core with a material having high mechanical strength, the thickness of the iron core can be reduced, and the clutch mechanism can be constituted in a compact shape. And the clutch mechanism which can suppress the height of a washing machine main body low by providing the compact clutch mechanism in the center recessed part of a drive motor is provided.
[0075]
In this embodiment, the example in which the outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serration has been described. However, for example, press-fitting or screw groove fitting or the like rotates together. It goes without saying that the same effect can be obtained as long as it is a combination method.
[0076]
Next, a fifth embodiment (another embodiment of claim 4) of the fully automatic washing machine of the present invention will be described with reference to FIG.
[0077]
In FIG. 6, reference numeral 12 denotes a coil winding of a solenoid, and the clutch mechanism including the solenoid may be any one of the above-described embodiments according to claim 1, claim 2, or claim 3.
[0078]
In FIG. 6, reference numeral 23 denotes a DC power supply circuit which can output two output voltages V1 and V2. However, the voltage V1> V2. A relay contact 24 switches a voltage applied to the coil winding 12.
[0079]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0080]
When the electromagnetic solenoid of the clutch mechanism is energized for the purpose of releasing or coupling the dewatering shaft and the washing shaft, for example, when switching from the washing and rinsing process to the dehydration process or vice versa, the relay contact at the start of energization Reference numeral 24 denotes an A contact side, and a high voltage V1 is applied to the coil winding 12 to operate the clutch mechanism.
[0081]
Thereafter, a washing machine control unit (not shown) made of a microcomputer or the like switches the relay contact to the B contact side, so that a voltage V2 lower than V1 is applied to the coil winding 12 so that the operation of the solenoid is maintained. To work. The applied power of the solenoid is the largest at the initial stage of sucking the iron core that is far from the coil winding, and the applied power for holding the iron core may be small if the iron core is stopped at the position where the suction is completed.
[0082]
The present invention provides a clutch mechanism capable of suppressing power consumption by reducing the power applied to the electromagnetic solenoid after the clutch mechanism is switched and maintaining the operation.
[0083]
In this embodiment, an example in which a DC power supply voltage corresponding to a DC solenoid is switched by a relay contact has been described. However, in the case of an AC solenoid, for example, an output voltage by a resistance voltage dividing circuit or a power supply circuit using a multi-output transformer, etc. Even if it is a method that uses a generation method, or a method that uses a switching circuit with a semiconductor switching element instead of a relay contact, etc., it is a circuit that applies and holds less power to the coil winding than during clutch switching operation. Needless to say, it has the same effect.
[0084]
Next, a sixth embodiment (embodiment of claim 5) of the fully automatic washing machine of the present invention will be described with reference to FIG.
[0085]
In this embodiment, the entire configuration of the fully automatic washing machine is the same as that shown in FIG. 1, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Hereinafter, differences will be mainly described.
[0086]
In FIG. 5, the drive motor 16 is composed of a stator 14 and a rotor 15, and a solenoid 13 is provided so as to be located in the central recess of the rotor 15. The solenoid 13 is a so-called keep solenoid incorporating a permanent magnet 22, and includes an iron core 11, a coil winding 12, a permanent magnet 22, a spring 17 for returning the iron core 11, and a spring retainer 21.
[0087]
The iron core 11 of the solenoid 13 has a hollow cylindrical shape, and the inside of the dehydrating shaft 7, the washing shaft 6, and the washing shaft 6 have a washing boss portion 10 that rotates in conjunction with the washing shaft 6 passing therethrough. The inner periphery is slidably fitted with the A groove portion 8 provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the washing boss portion 10 and is slidable with the B groove portion 9 provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dewatering shaft 7. Is fitted.
[0088]
Next, the operation in the above configuration will be described.
[0089]
At the time of dehydration, as shown in FIG. 7, the iron core 11 moves upward in the thrust direction and is held by the repulsive force of the spring 17. The iron core 11 meshes with both the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 and the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, so that the dewatering shaft 7 and the washing shaft 6 are connected together with the pulsator 5 in conjunction with the rotation of the drive motor 16. The dewatering tank 4 rotates at high speed to dehydrate the laundry. When shifting from the dewatering process to the washing and rinsing process, the clutch mechanism is switched to release the connection between the dewatering shaft and the washing shaft.
[0090]
In this case, when the coil winding 12 is energized for a short time, the iron core 11 moves downward in the thrust direction, and the iron core 11 is disengaged from the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 and the A groove portion 8 of the washing boss portion 10. Thus, the connection between the dehydrating shaft and the washing shaft is released, and the pulsator 5 is rotated in conjunction with the rotation of the drive motor 16, so that mechanical force is applied to the laundry. In this state, since the position of the iron core can be held by the magnetic path generated by the permanent magnet 22, the energization to the coil winding 12 can be cut off.
[0091]
When shifting from the washing and rinsing process to the dehydrating process, the clutch mechanism is switched to connect the dewatering shaft and the washing shaft. In that case, when a voltage having a reverse polarity to the coil winding 12 is applied to the coil winding 12 for a short time, a magnetic path in a direction to cancel the magnetic path generated by the permanent magnet 22 is generated by the electromagnetic force. The repulsive force 17 moves upward in the thrust direction, and the iron core 11 engages with both the B groove portion 9 of the dewatering shaft 7 and the A groove portion 8 of the washing boss portion 10, thereby connecting the dewatering shaft and the washing shaft. The energization at this time is only required while the magnetic paths cancel each other and the iron core 11 moves upward by the repulsive force of the spring 17.
[0092]
Thus, in the present invention, only when the dehydrating shaft 7 and the washing shaft 6 are connected and released, the coil winding 12 of the solenoid 13 is energized for a short time, and the iron core 11 moves in the thrust direction so that the dewatering shaft 7 and If the operation of connecting or releasing the washing shaft 6 is completed, the position of the iron core 11 can be held by the permanent magnet 22 or the spring 17 even if the current is cut off, so that a clutch mechanism with low power consumption is provided. It can be done.
[0093]
In the present embodiment, an example using a so-called one-coil type DC keep solenoid is shown in which a switching operation is performed by supplying a reverse polarity current to the coil winding 12 of the solenoid 13. Even if it is a method of switching the current by alternately energizing each coil with a direct current type keep solenoid, it is possible to stop energization in a short time if it can hold the position of the iron core by a permanent magnet or spring during the clutch switching operation. Needless to say, it has the same effect.
[0094]
Further, even if the spring 17 is provided on the upper side of the iron core 11 and the permanent magnet 22 is provided on the lower side of the coil winding 12, the holding position of the iron core 11 during dehydration, washing and rinsing is reversed. Needless to say, the target keep solenoid structure has an effect of reducing energization power.
[0095]
Next, a seventh embodiment (embodiment of claim 6) of the fully automatic washing machine of the present invention will be described with reference to FIG.
[0096]
The seventh embodiment relates to energization of the solenoid and control of the drive motor when the clutch mechanism is switched to connect or release the washing shaft and the dewatering shaft, and the clutch mechanism including the solenoid includes: If the structure is the same as that of the clutch mechanism according to any one of the first to fifth embodiments, the effect is exhibited.
[0097]
In these clutch mechanisms, if the engaging portion between the iron core and the dewatering shaft or the washing shaft is well opposed, the movement of the iron core in the thrust direction is smooth, and the connection or release can be switched reliably. The fully automatic washing machine includes a motor control unit (not shown) for rotating the pulsator forward and backward with a drive motor during washing and rinsing.
[0098]
When connecting or releasing the dehydrating shaft and the washing shaft, first, the winding coil is energized as a first step. Then, if the iron core moves and the meshing portion with the dehydrating shaft or the washing shaft does not face well, the iron core stops at the end portion position of the facing shaft. As a second step, a motor control unit (not shown) repeats the drive motor in one direction of forward rotation or one direction of reverse rotation at a low speed for a predetermined time, for example, To seconds. In the meantime, the meshing portion between the iron core and the dewatering shaft or the washing shaft moves and meshes with each other, and the iron core can slide in the thrust direction. As a third step, a motor control unit (not shown) stops the rotation of the drive motor and ends this series of clutch switching operations.
[0099]
As described above, according to the present invention, when the dehydrating shaft and the washing shaft are connected or released, the iron core is thrust while rotating the drive motor at a low speed for a predetermined time in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or both directions. Move in the direction. Provides a clutch mechanism that performs a reliable switching operation because the connection or release operation is performed while adjusting the fitting position of serrations etc. that are sliding engagement parts between the iron core and the B groove part of the dewatering shaft and the A groove part of the washing boss part. can do.
[0100]
Next, an eighth embodiment (another embodiment of claim 6) of the fully automatic washing machine of the present invention will be described with reference to FIG. This ensures that the drive motor is engaged with each other by alternately repeating forward rotation and reverse rotation.
[0101]
First, as a first step, the winding coil is energized. Then, if the iron core moves and the meshing portion with the dehydrating shaft or the washing shaft does not face well, the iron core stops at the end portion position of the facing shaft. As a second step, a motor control unit (not shown) rotates the drive motor in the forward direction at a low speed for a predetermined time, for example, T1 seconds. Then, as a third step, reverse rotation is performed at a low speed for a predetermined time, for example, T2 seconds.
[0102]
The operations of the second step and the third step are performed for a predetermined time, for example, T3 seconds, during which the engagement portion between the iron core and the dewatering shaft or the washing shaft is moved to a position where the mesh is well opposed, and the iron core slides in the thrust direction. Can move. As a fourth step, a motor control unit (not shown) stops the rotation of the drive motor and ends this series of clutch switching operations.
[0103]
As described above, according to the present invention, when the dehydrating shaft and the washing shaft are connected or released, the drive motor is meshed well while repeatedly rotating the drive motor in the normal direction and the reverse direction at a low speed for a predetermined time. Is moved in the thrust direction. Provides a clutch mechanism that performs a reliable switching operation because the connection or release operation is performed while adjusting the fitting position of serrations etc. that are sliding engagement parts between the iron core and the B groove part of the dewatering shaft and the A groove part of the washing boss part. can do.
[0104]
In this embodiment, the drive motor is rotated at a low speed for a predetermined time. However, the motor rotation and stop for a short time are repeated several times, and the rotation and stop in the same direction are repeated. It goes without saying that the same effect can be obtained even by a method of repeating a combination of forward and reverse rotations and stops.
[0105]
Next, a ninth embodiment (embodiment of claim 7) of the fully automatic washing machine of the present invention will be described with reference to FIG. The present invention relates to energization of the solenoid and control of the drive motor when the clutch mechanism is switched to connect or release the washing shaft and the dewatering shaft, and the clutch mechanism including the solenoid is the above-mentioned claim 1. As long as the structure is the same as that of the clutch mechanism of the embodiment according to any one of claims 5 to 5, the effect is exhibited.
[0106]
When the dehydrating shaft and the washing shaft are connected or released by the clutch mechanism, the drive motor is rotated at a low speed for a predetermined time in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or both directions, and the motor rotation speed at that time or the motor After detecting that the connection or release operation has been reliably completed based on the current value, the rotation speed of the dehydration tank detected by the rotation sensor, or the rotation speed of the pulsator detected by the rotation sensor, the next stroke operation is performed. Transition. The fully automatic washing machine includes a motor control unit (not shown) for rotating the pulsator forward and backward with a drive motor during washing and rinsing.
[0107]
First, as a first step, a series of predetermined operations for connecting or releasing the dehydrating shaft and the washing shaft are performed. Then, as a second step, a motor control unit (not shown) performs the drive motor in one direction of forward rotation or one direction of reverse rotation at a low speed for a predetermined time, for example, T4 seconds. The number of motor revolutions during that time is counted. As a third step, a motor control unit (not shown) stops the rotation of the drive motor, and the clutch switching operation for connection or release is performed depending on whether the counted motor rotation speed is within a predetermined rotation speed N1 to N2. Determine whether the is completed successfully.
Since the rotational load torque of the drive motor is different between the case where the dewatering shaft and the washing shaft are connected and the case where the washing shaft is released, by setting the rotational speeds N1 and N2 to appropriate values, The release state can be distinguished.
[0108]
If it is not determined that the connection or release target state has been switched, the process returns to the first step to perform the connection or release operation again. If it is determined that the switch has been switched, connection or release is performed as the fifth step. Determine the completion of the operation and go to the next step.
[0109]
In this embodiment, an example in which the determination of connection or release is made based on the motor rotation speed is shown. However, in the second step, the motor current value during low-speed rotation of the motor, the rotation speed of the pulsator, Even if the number of rotations is detected by a sensor, it can be similarly distinguished.
[0110]
Also, in this embodiment, an example is shown in which the determination is made when the drive motor is rotated at a low speed in the forward direction, but reverse rotation, alternate rotation in the forward and reverse directions, or a combination of rotation and stop is repeatedly performed. It goes without saying that the same effect can be obtained even if it is determined sometimes.
[0111]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a clutch mechanism that shifts to the next stroke operation after detecting that the connection or release operation of the dewatering shaft and the washing shaft has been completed reliably.
[0112]
Next, a tenth embodiment (embodiment of claim 8) of a fully automatic washing machine of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment of FIG. 12, the entire configuration of the fully automatic washing machine is the same as that of FIG. 1, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0113]
The drive motor 16 is composed of a stator 14 and a rotor 15, and a solenoid 13 is provided so as to be located in a central recess of the rotor 15. A washing boss portion 10 that rotates in conjunction with the washing shaft 6 passes through the outer circumference of the shaft 6, and the inner circumference of the iron core 11 slides with an A groove portion 8 provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss portion 10. A spring 17 and a spring retainer 21 that are slidably fitted to the B groove portion 9 provided in the longitudinal direction on the outer periphery of the dehydrating shaft 7 and that return the iron core 11 are provided.
[0114]
The outer peripheral surface of the washing shaft 6 and the inner peripheral surface of the washing boss portion 10 are fitted by serrations provided in the longitudinal direction and rotate in conjunction with each other. The iron core 11 slides in the thrust direction on the inner peripheral surface thereof by serration coupling or the like with the outer periphery of the dewatering shaft 7 and the outer periphery of the washing boss portion 10. A temperature detector 25 for detecting the temperature of the coil winding 12 of the solenoid 13 is provided.
[0115]
The operation in the above configuration will be described with reference to FIG.
[0116]
When shifting to washing and rinsing, energization of the coil winding 12 of the solenoid 13 is started as the first step of the coupling / disengaging operation of the clutch mechanism. As a second step, a motor control unit (not shown) performs a series of connecting / disconnecting operations such as repeating the driving motor 16 in the forward direction, in the reverse direction, or bi-directionally at a low speed for a predetermined time or in combination with a stopped state. To do.
[0117]
During this time, the temperature detector 25 monitors the temperature of the coil winding 12. If the coil winding 12 has an abnormal temperature rise due to an abnormal condition such as an electrical failure or the like where dust is caught in the sliding portion between the iron core 11 and the A groove portion 8 or the B groove portion 9, the temperature detector 25 , And a washing machine control unit (not shown) made of a microcomputer or the like makes an abnormality determination to cut off the energization of the coil winding 12. Then, abnormality notification by a buzzer or the like, or abnormality display by an LED lamp or the like is performed.
[0118]
In this embodiment, an example of detecting an overheating abnormality and displaying an abnormality notification and an abnormality display is shown, but if the automatic washing course operation is in progress, a part of the remaining process is not performed or all of the process is performed. It is also a very effective treatment method to stop the operation halfway and notify the user of an abnormal operation of the clutch mechanism as soon as possible.
[0119]
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent accidents such as burnout due to overheating of the coil winding of the solenoid, and to inform the user of an abnormal operation of the clutch mechanism, and to promote early repair and recovery. A highly reliable clutch mechanism can be provided.
[0120]
【The invention's effect】
Of the present invention all Since the automatic washing machine is configured as described above, the invention according to claim 1 has good assembly and repairability. It is possible to reliably maintain the state according to the operation process of the fully automatic washing machine. A clutch mechanism can be provided.
[0121]
In the invention according to claim 2, the structure of the meshing portion is compact, It is possible to maintain a reliable state according to the operation process of the fully automatic washing machine. And the clutch mechanism which can restrain the height of a fully automatic washing machine main body low can be provided by devising the attachment position structure.
[0122]
The invention described in claim 3 provides a clutch mechanism that can arbitrarily and reliably disconnect the washing shaft and the dewatering shaft and can reliably maintain the state in accordance with the operation stroke of the fully automatic washing machine. Can do.
[0123]
Furthermore, the invention according to claim 4 can provide a clutch mechanism that can arbitrarily disconnect the washing shaft and the dewatering shaft with less power consumption.
[0124]
Furthermore, the invention according to claim 5 can provide a clutch mechanism that can electrically disconnect the washing shaft and the dewatering shaft arbitrarily with less power consumption.
[0125]
Furthermore, the invention according to claim 6 can provide a clutch mechanism that can arbitrarily disconnect the washing shaft and the dewatering shaft and can reliably perform the switching operation of connection or release.
[0126]
Further, the invention according to claim 7 can provide a clutch mechanism that can arbitrarily disconnect the washing shaft and the dewatering shaft and can reliably perform the switching operation of connection or release.
[0127]
The invention according to claim 8 can provide a highly safe clutch mechanism that can arbitrarily disconnect the washing shaft and the dewatering shaft and detect abnormal operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram showing a first embodiment of a fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional configuration view of a main part showing a first embodiment of a fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional configuration view of a main part showing a second embodiment of a fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional configuration view of a main part showing a third embodiment of a fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional configuration view of a main part showing a fourth embodiment of a fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a fifth embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged schematic cross-sectional configuration view showing a main part of a sixth embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a step operation of the seventh embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing step operations of the eighth embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing the step operation of the ninth embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a step operation of the tenth embodiment of the fully automatic washing machine of the present invention.
FIG. 12 is an enlarged schematic cross-sectional configuration view showing a principal part of a tenth embodiment of a fully automatic washing machine according to the present invention.
FIG. 13 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part showing an embodiment of a conventional fully automatic washing machine.
FIG. 14 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part showing another embodiment of a conventional fully automatic washing machine.
[Explanation of symbols]
1 Washing machine body
2 Suspension
3 outside water tank
4 Dehydration tank
5 Pulsator
6 Washing shaft
7 Dehydration shaft
8 A groove
9 B groove
10 Washing boss
11 Iron core
12 Coil winding
13 Solenoid
14 Stator
15 rotor
16 Drive motor
17 Spring
18 Bearing
19 Bearing
20 Drain valve
21 Spring retainer
22 Permanent magnet
23 Power supply circuit
24 Relay contact
25 Temperature detector

Claims (8)

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。
A main body, an outer water tank supported by a suspension in the main body, a hollow dewatering shaft supported by a bearing having a bearing attached to the bottom surface of the outer water tank at a predetermined interval, and a dewatering tank fixed to the dewatering shaft A washing shaft supported by a bearing in the dewatering shaft and having a pulsator attached in the dewatering tank; a drive motor attached to the lower portion of the bearing in conjunction with the washing shaft; and between the bearing and the drive motor An electromagnetic solenoid is provided in the electromagnetic solenoid, and the iron core of the electromagnetic solenoid has a hollow cylindrical shape, and a washing boss portion that rotates in conjunction with the washing shaft passes through the inside of the dewatering shaft, the washing shaft, and the washing shaft. The inner circumference is slidably fitted with a groove provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss, and is slidably fitted with a groove provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the dewatering shaft. Further comprising a spring for returning the iron heart,
At the time of washing and rinsing, the electromagnetic solenoid is energized, and the electromagnetic force causes the iron core to move down in the thrust direction against the repulsive force of the spring, and the engagement between the iron core and the groove portion of the dewatering shaft is released. The iron core is engaged only with the groove portion of the washing boss portion, thereby releasing the connection between the dewatering shaft and the washing shaft,
At the time of dehydration, the electromagnetic solenoid is in a non-energized state, the iron core is moved upward in the thrust direction by the repulsive force of the spring, and the iron core is engaged with both the groove portion of the dewatering shaft and the groove portion of the washing boss portion. A fully automatic washing machine having a clutch mechanism for connecting the dewatering shaft and the washing shaft.
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。
A main body, an outer water tank supported by a suspension in the main body, a hollow dewatering shaft supported by a bearing having a bearing attached to the bottom surface of the outer water tank at a predetermined interval, and a dewatering tank fixed to the dewatering shaft A washing shaft supported by a bearing in the dewatering shaft and having a pulsator attached in the dewatering tank; a drive motor attached to the lower portion of the bearing in conjunction with the washing shaft; and the drive motor at the lower portion of the bearing An electromagnetic solenoid is provided so as to be positioned in a central recess of the electromagnetic solenoid, and the iron core of the electromagnetic solenoid has a hollow cylindrical shape, and a washing boss portion that rotates in conjunction with the washing shaft on the outer periphery of the dehydrating shaft, the washing shaft, and the washing shaft. The inner circumference of the iron core is slidably fitted with a groove provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the washing boss, and provided in the longitudinal direction on the outer circumference of the dewatering shaft. The grooves slidably fitted, a spring for returning the further iron heart,
At the time of washing and rinsing, the electromagnetic solenoid is energized, and the electromagnetic force causes the iron core to move down in the thrust direction against the repulsive force of the spring, and the engagement between the iron core and the groove portion of the dewatering shaft is released. The iron core is engaged only with the groove portion of the washing boss portion, thereby releasing the connection between the dewatering shaft and the washing shaft,
At the time of dehydration, the electromagnetic solenoid is in a non-energized state, the iron core is moved upward in the thrust direction by the repulsive force of the spring, and the iron core is engaged with both the groove portion of the dewatering shaft and the groove portion of the washing boss portion. A fully automatic washing machine having a clutch mechanism for connecting the dewatering shaft and the washing shaft.
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。  The washing shaft is made of a non-magnetic material, the dehydrating shaft is made of a magnetic material, the spring is located below the iron core and above the spring holding portion, and the inner circumference of the iron core is extended with the spring extended. The dewatering shaft meshes with the groove portion, thereby connecting the dewatering shaft and the washing shaft, and the inner periphery of the iron core is not meshed with the groove portion of the dewatering shaft in a state where the spring is compressed. 3. A fully automatic washing machine according to claim 1, further comprising a clutch mechanism configured not to connect the two. 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。  4. The structure according to claim 1, wherein the electromagnetic solenoid of the clutch mechanism is energized and then the applied power to the electromagnetic solenoid is decreased to maintain the operating state. Fully automatic washing machine. 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。The electromagnetic solenoid is a so-called keep solenoid having a built-in permanent magnet. The electromagnetic solenoid is energized for a short time only when the dehydrating shaft and the washing shaft are released , and the iron core moves in the thrust direction so that the dehydrating shaft and the washing shaft are moved. after the completion of the operation of releasing the claim 1, characterized in that a clutch mechanism configured to be held magnetic forces therefore the position of the iron core of the permanent magnet be deenergized to the electromagnetic solenoid Or the fully automatic washing machine of Claim 2 or Claim 3. 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。When energizing the coil winding of the solenoid to release the dewatering shaft and the washing shaft, the drive motor is moved in the forward direction, reverse direction, or both directions for a predetermined time while moving the iron core in the thrust direction. The fully automatic washing machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the dehydrating shaft and the washing shaft are released by rotating at a low speed. 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。  When the dehydrating shaft and the washing shaft are connected or released by the clutch mechanism, the drive motor is rotated at a low speed for a predetermined time in the forward rotation direction, the reverse rotation direction, or both directions, and the motor rotation speed or motor current at that time is rotated. 7. The method according to claim 1, further comprising detecting the completion of the connection or release operation based on the value, the number of revolutions of the dewatering tank, or the number of revolutions of the pulsator, and then shifting to the next stroke operation. The fully automatic washing machine as described in any one. 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。A temperature detector for detecting the coil winding temperature of the electromagnetic solenoid is provided, and from the detection temperature of the temperature detector when the coil winding is energized to release the dewatering shaft and the washing shaft, the clutch mechanism Judgment of abnormal operation is made to cut off or wash the energization of the coil windings, to avoid any or all of the rinsing process and dehydration process, or to cut off the power supply to the drive motor The fully automatic washing machine according to any one of claims 1 to 7, wherein notification is performed.
JP08540798A 1998-03-31 1998-03-31 Fully automatic washing machine Expired - Fee Related JP3995787B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08540798A JP3995787B2 (en) 1998-03-31 1998-03-31 Fully automatic washing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08540798A JP3995787B2 (en) 1998-03-31 1998-03-31 Fully automatic washing machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11276778A JPH11276778A (en) 1999-10-12
JP3995787B2 true JP3995787B2 (en) 2007-10-24

Family

ID=13857953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08540798A Expired - Fee Related JP3995787B2 (en) 1998-03-31 1998-03-31 Fully automatic washing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3995787B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734349B1 (en) 2000-11-17 2007-07-03 엘지전자 주식회사 Drum Washing Machine with Rotatable Baffle
KR100766026B1 (en) * 2001-03-29 2007-10-11 주식회사 엘지이아이 Drive of washing machine
AU777010B2 (en) 2002-01-17 2004-09-30 Lg Electronics Inc. Direct-drive washing machine
CN114232287A (en) * 2020-09-10 2022-03-25 青岛海尔洗衣机有限公司 a washing machine
CN114326527A (en) * 2021-12-31 2022-04-12 深圳市杉川机器人有限公司 Energization control system and energization control method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11276778A (en) 1999-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101619231B1 (en) Apparatus for Driving Washing Machine, Washing Machine Using the Same and Controlling Method thereof
KR101601167B1 (en) Driving Apparatus for Washing Machine, Washing Machine Using the Same and Driving Method thereof
JP4822974B2 (en) Washing machine
JP3523066B2 (en) Fully automatic washing machine
JP3995787B2 (en) Fully automatic washing machine
JPH1033886A (en) Washing machine and control method therefor
JP2933556B2 (en) Direct connection washing machine and control method thereof
JP2003019388A (en) Clutch apparatus for washing machine
CN106498663B (en) Driving mechanism for washing machine
JP5593640B2 (en) Washing machine
JP2004518505A (en) Washing machine
JP3520193B2 (en) Washing machine
JP3181227B2 (en) Operation control method of fully automatic washing machine
JP2001046784A (en) Fully automatic washing machine and method of controlling fully automatic washing machine
JPH11300084A (en) Full automatic washing machine
JP3493120B2 (en) Washing machine
JP2000014960A (en) Operation control method of fully automatic washing machine
JP2001137596A (en) Electric washing machine
JPH0866581A (en) Fully automatic washer
JP3903586B2 (en) Fully automatic washing machine
KR100487399B1 (en) Method of control for clutch of single vessel type of washing machine
JP2008307414A (en) Washing machine
KR100777273B1 (en) Fully automatic washing machine
JPH07178284A (en) Fully automatic washing machine
JP2011139812A (en) Drum type washing machine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041227

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20041227

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050705

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050825

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050912

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20051021

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070801

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees