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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023154788
(43)【公開日】2023-10-20
(54)【発明の名称】洗濯機の排水装置
(51)【国際特許分類】
   D06F 39/08 20060101AFI20231013BHJP
【FI】
D06F39/08 311C
D06F39/08 311E
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022064350
(22)【出願日】2022-04-08
(71)【出願人】
【識別番号】512128645
【氏名又は名称】青島海爾洗衣机有限公司
【氏名又は名称原語表記】QINGDAO HAIER WASHING MACHINE CO.,LTD.
(71)【出願人】
【識別番号】307036856
【氏名又は名称】アクア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西野 雅文
【テーマコード(参考)】
3B166
【Fターム(参考)】
3B166AA02
3B166AA05
3B166AA12
3B166AA32
3B166AE02
3B166AE04
3B166AE05
3B166BA34
3B166BA82
3B166CA01
3B166CA11
3B166CB01
3B166CB11
3B166DE02
3B166DE04
3B166DE06
3B166GA05
3B166GA12
3B166JM02
3B166JM03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】排水用のバルブ機構の耐久性の向上を図れる洗濯機の排水装置を提供する。
【解決手段】洗濯機の排水装置は、排水路に連結されるバルブ機構54を有する。バルブ機構54は、バルブケース62と、バルブケースの一部として形成され、排水路の開口を閉じた閉位置と、開いた開状態とに変位可能な開閉部62Cと、長手の弾性体で構成され、先端部にローラ66が転動自在に取り付けられていて、基端部が回転軸を中心に回転することにより、ローラが開閉部を外側から弾力的に押圧して閉位置にし、また、開位置にする操作レバー65と、操作レバーを回転軸を中心に一方向に回転させるモータ63とを含む。制御部は、ローラが開閉部を閉位置にした状態で操作レバーの回転が停止するように、モータの回転を制御する。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
洗濯機内の水を排出するための開口を備えた排水路と、
前記排水路に連結されるバルブ機構とを有し、
前記バルブ機構は、
前記開口に接続され、前記開口から排出される水を前記排水路よりも下流側の排水路へ導くバルブケースと、
前記バルブケースの一部として形成されており、前記開口に当接して前記開口を閉じた閉位置と、前記開口から離れて前記開口を開いた開状態とに変位可能な開閉部と、
長手の弾性体で構成され、先端部にローラが転動自在に取り付けられていて、基端部が回転軸を中心に回転することにより、前記ローラが前記開閉部を外側から弾力的に押圧して前記開閉部を前記閉位置にし、また、前記ローラが前記開閉部から離れて前記開閉部が前記開位置になる操作レバーと、
前記操作レバーを前記回転軸を中心に一方向に回転させるモータと、
前記ローラが前記開閉部を前記閉位置にした状態で前記操作レバーの回転が停止するように、前記モータの回転を制御する制御部と、を含む洗濯機の排水装置。
【請求項2】
前記開閉部の外側に設けられており、オン状態において、前記ローラが前記開閉部を弾力的に押圧していることを検知する検知スイッチを有し、
前記制御部は、前記検知スイッチがオフからオンに切り換わるタイミングと、予め設定された遅延時間とに基づいて、前記モータへの通電を停止する、請求項1に記載の洗濯機の排水装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記モータへの通電を停止後、予め定める閉状態維持時間を計測し、当該閉状態維持時間を経過しても前記検知スイッチがオン状態であれば、前記開閉部が前記閉位置であると判別して、前記モータの回転制御を完了する、請求項2に記載の洗濯機の排水装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記モータへの通電を停止後、予め定める閉状態維持時間を計測し、当該閉状態維持時間が経過する前に前記検知スイッチがオフになった場合は、前記閉状態維持時間の計測を中止して、前記予め設定された遅延時間の補正を行う、請求項2に記載の洗濯機の排水装置。
【請求項5】
前記制御部は、遅延補正タイマーで計測を開始すると同時に前記モータへの通電を開始し、前記検知スイッチがオフからオンに切り換わるタイミングで前記遅延補正タイマーの計測時間を検出し、当該タイマーの計測時間が予め定める時間よりも長いときは、前記遅延時間を所定の時間だけ短くする補正をし、当該タイマーの計測時間が予め定める時間よりも短いときは、前記遅延時間を所定の時間だけ長くする補正をする、請求項4に記載の洗濯機の排水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗濯機の排水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な洗濯機は、水が溜められる洗濯槽と、洗濯槽内の水を排出するための排水路と、排水路を開閉するバルブ機構とを含む。コインランドリに設置される業務用の洗濯機では、多くの客が利用できるように洗濯運転の時間短縮が求められるので、排水路及びバルブ機構は、多量の水を短時間で排出できるように構成される。
【0003】
図1では、業務用の洗濯機に用いられる従来の排水路1及びバルブ機構2が図示される。排水路1の一部は、縦に延びる管部3によって構成される。管部3の下端には、開口3Aが設けられる。バルブ機構2は、管部3を支持するフレーム4と、管部3の下端に取り付けられたゴム製のケース5と、フレーム4の途中の仕切壁4Aを貫通して縦に延びる操作軸6と、操作軸6の下側に配置された出力軸7を有してフレーム4に固定されたモータ8と、出力軸7に固定された略半円状のカム9とを含む。
【0004】
ケース5は、縦に扁平な中空体である変形部5Aと、変形部5Aから横に延びる筒部5Bとを一体的に有する。変形部5Aの内部空間と筒部5Bの内部空間とは互いにつながった状態にあり、排水路1の一部を構成する。変形部5Aは、フレーム4内における仕切壁4Aの上側のスペースに配置されて管部3の下端に固定される。変形部5Aでは、その底部をなす開閉部5Cが、管部3の開口3Aに下側から対向した状態にある。ケース5では、少なくとも変形部5Aは、開閉部5Cが上下に移動できるように弾性変形可能である。
【0005】
バルブ機構2は、仕切壁4Aに取り付けられて操作軸6を支持する上下一対の軸受10と、操作軸6の上端に取り付けられて開閉部5Cに下側から接触するスプリング11と、フレーム4においてモータ8の出力軸7の周辺に配置されたマイクロスイッチ12とをさらに含む。図2に示すように、カム9が操作軸6から下側へ離れた状態にあれば、開閉部5Cが管部3の開口3Aから下側へ離れた開位置にあって、開口3Aを介して管部3とケース5とがつながって排水路1が開通した状態にあるので、洗濯槽内の水が排水路1を流れて機外に排出される。
【0006】
開閉部5Cが開位置にある状態においてモータ8が通電されることによって出力軸7及びカム9が半回転すると(図2の太線矢印を参照)、カム9が操作軸6を押し上げる。これにより、カム9の押上力がスプリング11を介して開閉部5Cに伝わるので、開閉部5Cが、図3に示す閉位置まで持ち上げられて開口3Aを下側から閉じる。これにより、管部3とケース5とが分断されて排水路1が開口3Aにおいて遮断されるので、洗濯槽の排水が停止される。また、半回転したカム9がマイクロスイッチ12をONにすることにより、モータ8への通電が停止される。その後、モータ8が通電されると、マイクロスイッチ12がOFFになるとともに、カム9がさらに半回転して操作軸6から下側へ離れるので、開閉部5Cは、自重及び管部3内の水の重さによって開位置まで下降する(図2参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
業務用の洗濯機では、家庭用の洗濯機と比べて利用頻度が高いので、バルブ機構2は高頻度で作動する。そのため、カム9及び操作軸6において互いに接触する部分が摩耗しやすい。カム9及び操作軸6の摩耗が進行すると、カム9が回転しても操作軸6の押し上げ量が少なくなるので、ケース5の開閉部5Cは、閉位置に到達できず、管部3の開口3Aを完全に閉じることができなくなる。これでは、バルブ機構2による排水路1の水封力が低下するので、洗濯槽の排水停止時であるのに洗濯槽内の水が不意に漏れる不具合が生じ得る。また、従来のバルブ機構2では、部品点数が多い。特に、ゴム製のケース5にへたりが発生しても開閉部5Cが閉位置まで上昇できるようにスプリング11が設けられるので、バルブ機構2において開閉部5Cを昇降させる構成における部品点数の増加が不可避である。部品点数が多いと、バルブ機構2が複雑になるので、故障の発生が懸念される。
【0008】
本発明は、かかる背景のもとにおいてなされたものであり、排水用のバルブ機構の耐久性の向上を図れる洗濯機の排水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、洗濯機内の水を排出するための開口を備えた排水路と、前記排水路に連結されるバルブ機構とを有し、前記バルブ機構は、前記開口に接続され、前記開口から排出される水を前記排水路よりも下流側の排水路へ導くバルブケースと、前記バルブケースの一部として形成されており、前記開口に当接して前記開口を閉じた閉位置と、前記開口から離れて前記開口を開いた開状態とに変位可能な開閉部と、長手の弾性体で構成され、先端部にローラが転動自在に取り付けられていて、基端部が回転軸を中心に回転することにより、前記ローラが前記開閉部を外側から弾力的に押圧して前記開閉部を前記閉位置にし、また、前記ローラが前記開閉部から離れて前記開閉部が前記開位置になる操作レバーと、前記操作レバーを前記回転軸を中心に一方向に回転させるモータと、前記ローラが前記開閉部を前記閉位置にした状態で前記操作レバーの回転が停止するように、前記モータの回転を制御する制御部と、を含む洗濯機の排水装置である。
【0010】
また、本発明は、前記開閉部の外側に設けられており、オン状態において、前記ローラが前記開閉部を弾力的に押圧していることを検知する検知スイッチを有し、前記制御部は、前記検知スイッチがオフからオンに切り換わるタイミングと、予め設定された遅延時間とに基づいて、前記モータへの通電を停止することを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記制御部は、前記モータへの通電を停止後、予め定める閉状態維持時間を計測し、当該閉状態維持時間を経過しても前記検知スイッチがオン状態であれば、前記開閉部が前記閉位置であると判別して、前記モータの回転制御を完了することを特徴とする。
【0012】
また、本発明は、前記制御部は、前記モータへの通電を停止後、予め定める閉状態維持時間を計測し、当該閉状態維持時間が経過する前に前記検知スイッチがオフになった場合は、前記閉状態維持時間の計測を中止して、前記予め設定された遅延時間の補正を行うことを特徴とする。
【0013】
また、本発明は、前記制御部は、遅延補正タイマーで計測を開始すると同時に前記モータへの通電を開始し、前記検知スイッチがオフからオンに切り換わるタイミングで前記遅延補正タイマーの計測時間を検出し、当該タイマーの計測時間が予め定める時間よりも長いときは、前記遅延時間を所定の時間だけ短くする補正をし、当該タイマーの計測時間が予め定める時間よりも短いときは、前記遅延時間を所定の時間だけ長くする補正をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、開閉部を閉位置にする操作は、操作レバーの回転により行われ、操作レバーの先端部に取り付けられたローラと開閉部との回転接触により達成されるから、従来技術のような摺動接触がなく、摩耗する箇所がないので水封力の低下がない。そして、部品の耐久性が向上する。
【0015】
また、本発明によれば、バルブケースの一部として形成された開閉部は操作レバーの弾性力(バネ性)により閉位置に変位されるから、経年変化等によりバルブケースが変形しても、開閉部の水封力が維持される。
【0016】
また、本発明によれば、操作レバーを回転させるモータ、特にギヤードモータが、経年変化等によってその惰性回転にバラつきを生じても、モータの惰性回転の量に影響されることなく、確実に開閉部を閉位置に維持する。よって、開閉部の閉制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】従来のバルブ機構の斜視図である。
図2】従来のバルブ機構の縦断面図である。
図3】従来のバルブ機構の縦断面図である。
図4】本発明の一実施形態に係る洗濯機の斜視図である。
図5】本発明の一実施形態に係る洗濯機に含まれる排水路及びバルブ機構の斜視図である。
図6】本発明の一実施形態に係るバルブ機構に含まれるケースの斜視図である。
図7】本発明の一実施形態に係る排水路及びバルブ機構の縦断面図である。
図8】本発明の一実施形態に係る排水路及びバルブ機構の縦断面図である。
図9】本発明の一実施形態に係る排水路及びバルブ機構の縦断面図である。
図10】本発明の一実施形態に係る排水路及びバルブ機構の斜視図である。
図11】本発明の一実施形態に係る排水路及びバルブ機構の縦断面図である。
図12】本発明の一実施形態に係る排水路及びバルブ機構の縦断面図である。
図13】本発明の一実施形態に係るバルブ機構の電気的な構成を示すブロック図である。
図14】本発明の一実施形態に係る制御部により行われるバルブ機構の閉制御の一例を示すフローチャートである。
図15】本発明の一実施形態に係る制御部により行われるギヤードモータの遅延時間補正制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下では、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る洗濯機50の斜視図である。図4における上下方向を洗濯機50の上下方向Zという。上下方向Zのうち、上側を上側Z1といい、下側を下側Z2という。なお、上下方向Zは、垂直方向であってもよいし、垂直方向に対して若干傾斜した方向であってもよい。
【0019】
洗濯機50には、ドラム式洗濯機や、縦型洗濯機や、二槽式洗濯機や、乾燥機能を有する洗濯乾燥機も含まれるが、以下では、乾燥機能が省略されて洗濯運転だけを実行するドラム式洗濯機を例に取って洗濯機50について説明する。洗濯機50は、業務用であり、コインランドリなどに設置されて使用される。洗濯機50は、その外郭をなすボックス状の筐体51と、筐体51内に配置された洗濯槽52と、筐体51内において洗濯槽52から下側Z2へ延びてから横方向、例えば後側へ延びる排水路53と、排水路53を開閉するバルブ機構54とを含む。洗濯槽52は、水が溜められる水槽である。洗濯槽52は、回転駆動されるドラム(図示せず)を収容する。使用者は、筐体51の正面に設けられた扉55を開いてドラムに洗濯物を出し入れすることができる。
【0020】
図5は、排水路53及びバルブ機構54の斜視図である。排水路53の一部は、縦つまり上下方向Zに延びるゴム製の管部60によって構成されている。管部60は、排水路53の途中部分である。管部60は、蛇腹部60Aと、蛇腹部60Aから上側Z1へ延びる円筒状の上筒部60Bと、蛇腹部60Aから下側Z2へ延びる円筒状の下筒部60Cとを一体的に有する。管部60の一端である下端、つまり下筒部60Cの下端には、円形状の開口60Dが設けられている。
【0021】
バルブ機構54は、筐体51内において洗濯槽52の下側Z2に配置されている(図4参照)。バルブ機構54は、管部60を支持するフレーム61と、管部60の下端に取り付けられたバルブケース62と、フレーム61に固定された電動のモータ63と、モータ63の出力軸64に固定された操作レバー65と、操作レバー65の先端に取り付けられたローラ66とを含む。
【0022】
フレーム61は、平行に配置された一対の縦板61Aと、これらの縦板61Aの上端部61B間に架設された横板61Cとを有する。一対の縦板61Aにおける少なくとも一方の下端部61Dは、L字状に折り曲げられ、筐体51に固定される。一対の縦板61Aの上端部61Bは、互いに接近するように折り曲げられ、ボルトなどの締結部材(図示せず)によって横板61Cに固定されている。横板61Cは、水平方向に対して傾斜するように配置されていてもよい。横板61Cには、円形状の貫通穴61Eが形成されている。一対の縦板61Aと横板61Cとによって囲まれた空間は、フレーム61の内側空間61Fである。管部60の下筒部60Cは、その下端の開口60Dが内側空間61Fに配置されるように、貫通穴61Eに嵌め込まれてフレーム61に固定されている。
【0023】
バルブケース62は、上下方向Zに扁平な中空体である変形部62Aと、変形部62Aから斜め下側に延びる筒部62Bとを一体的に有し、そのほとんどがゴム製である。変形部62Aの内部空間と筒部62Bの内部空間とは互いにつながった状態にあり、排水路53の一部、具体的には排水路53の途中部分を構成する。変形部62Aは、フレーム61の内側空間61Fにおいて、横板61Cの下面部に沿って斜めに配置されている。なお、変形部62Aの向きは、斜めとは限らず、水平でも垂直でもよく、これに応じて、バルブ機構54全体の取付角度も任意に変更できる。そのため、管部60が前後方向や左右方向に延びて、開口60Dが管部60の前端や左端に設けられる場合もあり得る。
【0024】
管部60の下筒部60Cは、変形部62Aの上面部に接続された状態にある。下筒部60Cの下端の開口60Dは、変形部62Aの内部空間に上側Z1から臨んだ状態にある。下筒部60Cにおける開口60Dの周縁部60Eは、変形部62Aの内部空間に突出して配置されている(図7参照)。下筒部60Cは、フレーム61の横板61Cよりも上側Z1の第1部分60CAと、横板61Cよりも下側Z2の第2部分60CBと、第1部分60CA及び第2部分60CBによって取り囲まれた内筒部60CCとに分割可能であって、第2部分60CBは、変形部62Aの一部であってもよい(図7参照)。内筒部60CCは、例えば樹脂製である。そのため、内筒部60CCは、ゴム製の第1部分60CA及び第2部分60CBよりも剛性が高く、第1部分60CA及び第2部分60CBを補強する。
【0025】
変形部62Aでは、その底部をなす開閉部62Cが、管部60の開口60Dに下側から対向した状態にある。バルブケース62において、少なくとも変形部62Aは、開閉部62Cが昇降できるように弾性変形可能である。筒部62Bは、変形部62Aから上下方向Zに広がりながらフレーム61の内側空間61Fの外へ延びる連結部62BAと、連結部62BAにおいて変形部62A側とは反対側の開口62BBに差し込まれた円筒部62BCとを有する。連結部62BAがゴム製であるのに対して、円筒部62BCは、例えば樹脂製であって、連結部62BAよりも剛性が高い。筒部62Bは、変形部62Aから真下方向に延びていてもよい。
【0026】
モータ63は、いわゆるギヤードモータであって、フレーム61の一対の縦板61Aにおける一方の縦板61AAにおいて内側空間61Fに臨む内面部とは反対側の外面部に固定された状態にある。この縦板61AAには、モータ63の出力軸64が挿通される貫通穴61Gが形成されている。各縦板61Aには、肉抜き穴61Hが形成されていてもよい。出力軸64は、内側空間61Fにおいて変形部62Aの開閉部62Cよりも下側Z2、つまり開口60Dから離れて配置されて、一対の縦板61Aの対向方向である第1横方向Xに延びる。第1横方向Xは、上下方向Zに直交する横方向の一つである。第1横方向X及び上下方向Zの両方に直交する第2横方向Yも、横方向の一つである。第1横方向Xが左右方向であって第2横方向Yが前後方向であってもよく、第1横方向Xが前後方向であって第2横方向Yが左右方向であってもよい。横方向は、水平方向であってもよいし、水平方向に対して若干傾斜した方向であってもよい。モータ63は、通電されることによって作動し、出力軸64が自転する。
【0027】
操作レバー65は、たとえばバネ鋼によって構成され、弾性を有する。操作レバー65は、弓形又は湾曲したL字状の全体形状を有する。操作レバー65は、円弧状に湾曲した屈曲部65Aと、屈曲部65Aから延びてモータ63の出力軸64に連結された根元部65Bと、屈曲部65Aから根元部65Bとは別の方向へ延びた先端部65Cとを一体的に有する。根元部65Bにおいて屈曲部65Aから最も離れた基端部は、出力軸64を取り囲む環状に形成され、複数の小さなボルト67によって出力軸64に固定されている。モータ8の作動に応じて出力軸64が回転すると、操作レバー65が、出力軸64まわりに出力軸64と一体回転する。
【0028】
先端部65Cにおいて屈曲部65Aから最も離れた端部には、U字状のホルダ65Dが一体的に設けられている。ホルダ65Dは、分岐して第1横方向Xに並ぶ一対の分岐部65Eを有する。ボルト68の軸部68A(図7参照)が、第1横方向Xに延びて一対の分岐部65E間に架設されている。軸部68Aの先端部は、一対の分岐部65E間からはみ出した状態にある。軸部68Aの先端部には、突起部69が組み付けられている。
【0029】
ローラ66は、円筒体であり、その中心軸が第1横方向Xに沿った状態でホルダ65Dの一対の分岐部65Eの間に配置された状態にある。ローラ66は、その中心部にボルト68の軸部68Aが挿通されることによって、ボルト68を介して操作レバー65によって支持されている。ローラ66は、この状態で、ボルト68まわりに転動自在である。ローラ66の転動とは、ローラ66が自身の中心軸まわりに自転することである。また、モータ8の作動に応じて出力軸64が回転すると、ローラ66は、出力軸64及び操作レバー65とともに出力軸64まわりに回転する。
【0030】
図6は、下側Z2から見たバルブケース62の斜視図である。バルブケース62の開閉部62Cの下面部62CAには、補強板70が設けられていてもよい。補強板70は、管部60の下筒部60Cと同心をなすように配置される金属製の円板で形成することができる。下面部62CAには、補強板70と同形状の上下方向Zに扁平な円柱状の下凸部62CBが設けられている。補強板70は、例えばインサート成型によって下凸部62CBに一体化されている。なお、開閉部62Cにおいて筒部62B側とは反対側の外縁部62CDは、下凸部62CBと同心をなす円弧状に形成されている。
【0031】
補強板70の下面部70Aには、第2横方向Yに沿って直線状に延びるガイド溝70Bと、第1横方向Xに沿って直線状に延びる位置決め溝70Cとが設けられていてもよい。ガイド溝70Bは、第2横方向Yに長手であり、そのほとんどの深さは一定である。位置決め溝70Cは、第1横方向Xに長手であり、円弧状の溝底を有する。ガイド溝70Bと位置決め溝70Cとは、互いの中央部において交差するように十字に配置されている。ガイド溝70Bと位置決め溝70Cとの交点は、円形状の補強板70の中心と一致する。ガイド溝70Bと位置決め溝70Cとの交点では、位置決め溝70Cがガイド溝70Bよりも若干深くてもよい。ガイド溝70Bは、ローラ66の軌道となるレールとして機能する。位置決め溝70Cは、ローラ66が開閉部62Cを外側(下側)から押圧した状態を維持する停止位置として機能する。
【0032】
なお、本実施形態において、ガイド溝70B及び位置決め溝70Cを省略した構成とすることも可能である。
【0033】
補強板70の下面部70Aには、ローラ66の位置を検知するための検知スイッチ71が取り付けられている。検知スイッチ71の一例は、マイクロスイッチである。検知スイッチ71は、小さいレバー状の作動片71Aを有する。作動片71Aは、例えば位置決め溝70Cの端部の近傍に配置されている。洗濯機50は、マイコンなどによって構成された制御部80を含む(図4参照)。制御部80は、洗濯機50における洗濯運転を実行する。制御部80には、検知スイッチ71の検知結果が入力される。制御部80は、洗濯運転の一環として、モータ63への通電を制御して洗濯槽52から水を排出する排水処理を実行する。
【0034】
次に、バルブ機構54の動作について説明する。図7は、排水路53及びバルブ機構54の縦断面図である。図7に示すように、ローラ66がバルブケース62の開閉部62Cから下側Z2へ離れた待機位置にある場合には、開閉部62Cは、管部60の開口60Dから下側Z2へ離れて開口60Dを開いた開位置にある。このときには、開放された開口60Dを介して管部60とバルブケース62とがつながって排水路53が開通した状態にあるので、排水処理時には、洗濯槽52内の水が排水路53を流れて機外に排出される。
【0035】
開閉部62Cが開位置にある状態でモータ63が通電されて作動すると、今まで待機位置にあったローラ66が、モータ63の作動に応じて出力軸64まわりに操作レバー65とともに回転する。図7では、出力軸64、操作レバー65及びローラ66は、時計回りの方向に回転する。その際、操作レバー65は、屈曲部65Aが根元部65B及び先端部65Cよりも回転方向の下流側、つまり先頭になるように回転する。そして、図8に示すように、操作レバー65が時計回りの一方向に回転することにより、ローラ66は、バルブケース62の開閉部62Cに下側Z2から圧接する。具体的には、ローラ66は、開閉部62Cの下面部62CAにおける補強板70の下面部70Aに接触して、転動しながら操作レバー65の弾性力によって開閉部62Cを押し上げる。これにより、開閉部62Cは、管部60の開口60Dに下側Z2から接近する。
【0036】
そして、操作レバー65は出力軸64まわりにさらに回転することによって、ローラ66は補強板70の下面部70Aのガイド溝70Bに受け入れられて第2横方向Yにガイドされる。ガイド溝70Bに受け入れられたローラ66は、転動しつつ補強板70を押し上げながら、ガイド溝70Bの中央へ進む。そして、図9に示すように、ガイド溝70Bに受け入れられたローラ66が下面部70Aの位置決め溝70Cに嵌ると、開閉部62Cは、上限の閉位置まで押し上げられて管部60の開口60Dおける周縁部60Eの全域に密着することによって、開口60Dを下側Z2から閉じる。これにより、排水路53が遮断されるので、洗濯槽52の排水を停止することができる。なお、開閉部62Cの上面部には、開口60D内に進入する円錐状の上凸部62CEが設けられている。
【0037】
このように、ローラ66は、モータ63の作動に応じて出力軸64まわりに出力軸64及び操作レバー65とともに回転して開閉部62Cを開位置から閉位置まで移動させる。その際、図10に示すように、位置決め溝70Cは、開閉部62Cを閉位置まで移動させたローラ66を受け入れて、第1横方向X及び第2横方向Yのそれぞれにおいて位置決めをしてもよい。
【0038】
また、開閉部62Cが閉位置まで上昇すると、ローラ66を支持するボルト67に組み付けられた突起部69が検知スイッチ71の作動片71Aに接触して検知スイッチ71をONにしている。これにより、制御部80(図4参照)は、モータ63への通電を停止する。このように、検知スイッチ71は、ローラ66が開閉部62Cを閉位置まで変位させたことを検知し、検知スイッチ71の検知に応じて、モータ63への通電が停止される。そのため、モータ63への通電が停止された状態において、開閉部62Cの閉位置、つまり洗濯槽52の排水停止を維持できるので、洗濯機50における消費電力を削減することができる。このように開閉部62Cが開位置から閉位置まで上昇する間に、出力軸64を中心に、操作レバー65は時計回りにほぼ半回転する。
【0039】
なお、フレーム61においてモータ63が取り付けられた縦板61AAでは、実際にモータ63が取り付けられた下部61ABが、上部61ACよりも操作レバー65に接近するようにクランク状に折れ曲がって構成される。縦板61AAは、下部61ABの上端と上部61ACの下端とをつないで第1横方向Xに延びる途中部61ADも有する。フレーム61の内側空間61Fは、上領域61FAが下領域61FBよりも第1横方向Xに広い逆L字状であり、上領域61FAにバルブケース62の変形部62Aが配置され、下領域61FBに出力軸64及び操作レバー65が配置されている。
【0040】
変形部62Aの開閉部62Cが閉位置にある状態において、制御部80の制御に応じてモータ63が通電されることによって作動すると、操作レバー65は、出力軸64を中心に時計回りに回転する。すると、ローラ66が位置決め溝70Cから外れる。そして、図11に示すように、ローラ66が、転動しながらガイド溝70Bに沿って移動し、開閉部62Cから下側Z2へ離れる。これにより、開閉部62Cは、自重や管部60内の水の重さによって、閉位置から下側Z2へ移動する。そして、開閉部62Cが閉位置にある状態から操作レバー65が出力軸64を中心に時計回りにほぼ半回転すると、開閉部62Cは、閉位置よりも下側Z2、つまり開口60Dから離れた開位置に配置される(図7参照)。このように、開閉部62Cは、モータ63の作動に伴う操作レバー65及びローラ66の回転に応じて、開位置と閉位置との間で変位可能である。
【0041】
ローラ66は、開閉部62Cを押し上げる際に転動するので、バルブ機構54が高頻度で作動しても、開閉部62C及びローラ66において互いに接触する部分が摩耗しにくい。そのため、排水用のバルブ機構54の耐久性の向上を図れる。
【0042】
また、経年変化などによってバルブケース62にへたりが発生しても、弾性を有する操作レバー65が、その弾性付勢力によって開閉部62Cを閉位置まで上昇させるので、排水停止時における管部60の開口60Dにおける水漏れを防止できる。また、この場合には、従来例のバルブ機構2と比べて、前述した軸受10やスプリング11を省略して部品点数を削減することによってバルブ機構54をシンプルに構成できるので、バルブ機構54の故障を抑制できる。これにより、バルブ機構54の耐久性の一層の向上を図れる。また、部品点数の削減により、バルブ機構54についてのコスト削減が図れるとともに、生産性の向上も図れる。
【0043】
また、開閉部62Cでは、実際には補強板70がローラ66に接触することから、開閉部62C自体の摩耗を防止できる。これにより、バルブ機構54の耐久性の一層の向上を図れる。さらに、補強板70の下面部70Aでは、ガイド溝70Bがローラ66をガイドし、位置決め溝70Cが、ローラ66を位置決めするので、開閉部62Cが閉位置に到達できるようにローラ66を正確に移動させることができる。
【0044】
以上説明したバルブ機構54の動作をまとめると、次の通りである。
【0045】
(1)モータ63が通電されることにより、操作レバー65が一方向(時計回り(右回転))に回転を始める。(図7を参照)
【0046】
(2)ローラ66がバルブケース62の底部を構成している開閉部62Cに当たり始めると、バルブケース62の開閉部62Cを押し上げていく。この押し上げは、操作レバー65の弾性力によりなされる。(図8を参照)
【0047】
(3)ローラ66が最上部の手前までくると、操作レバー65の突起部69により検知スイッチ71がオンされる。(図9図10を参照)制御部80は、検知スイッチ71のオンを検知後、予め設定された遅延時間を経過した時に、モータ63の通電を停止する。
【0048】
(4)排水時には、制御部80はモータ63に通電をし、モータ63によって操作レバー65を一方向(時計回り(右回転))に回転させ、検知スイッチ71がオフすれば、モータ63の通電を停止する。(図11を参照)
【0049】
ところで、本実施形態において、モータ63はギヤードモータが用いられている。ギヤードモータは、経年変化、周囲温度、電源電圧、電源周波数等により、通電を停止した後の惰性回転量が異なることが知られている。このため、ギヤードモータの個々の惰性回転量に基づいて、遅延時間を補正する必要がある。
【0050】
より具体的に、図12に示す排水路及びバルブ機構の縦断面図を参照して説明をする。
【0051】
本実施形態に係るバルブ機構54は、検知スイッチ71は、ローラ66が図12の「A位置」でオンするように配置されている。そして、検知スイッチ71がオンしてから予め設定された遅延時間TDの経過後に、ギヤードモータ63への通電を停止する。しかし、通電停止後もギヤードモータ63は惰性回転を続け、その後に回転が停止する。このギヤードモータ63の惰性回転量は、経年変化、周囲温度、電源電圧、電源周波数等により異なる。よって、遅延時間TDが一定であれば、ローラ66は、正しい停止位置である「C位置」に対して、手前(B位置)で止まったり、行き過ぎた位置(D位置)まで進むことがある。
【0052】
ところで、本実施形態に係るバルブ機構54の構造の特徴として、次の2つの動作がある。
・B位置でローラ66が停止した場合は、バルブケース62(の開閉部62C)がローラ66を出力軸64方向に押し返す力により、操作レバー65は半時計回り方向に逆回転される。
・D位置でローラ66が停止した場合は、バルブケース62(の開閉部62C)がローラ66を出力軸64方向に押し返す力により、操作レバー65が時計回り方向に更に回転されてオーバーランをする。
【0053】
そこで、上記2つの特徴を利用して、遅延時間の補正を行う。先ず、ローラ66がC位置で停止しなかった為に、操作レバー65が逆回転又はオーバーランした場合は、検知スイッチ71がオンからオフに切り換わる。そして、検知スイッチ71のオフを検知した後、直ぐにギヤードモータ63に通電をすれば、操作レバー65は時計回りに回転をする。この時、操作レバー65が逆回転しているか、オーバーランをしているかによって、検知スイッチ71が再オンするまでには、次のような時間差が発生する。
・逆回転時:直ぐに検知スイッチ71は、再オンする。
・オーバーラン時:操作レバー65が時計回りに1回転して検知スイッチ71は再オンする。
【0054】
よって、上記の時間差により、遅延時間TDに、マイナスの補正を行うのか、プラスの補正を行うのかの判断が可能となる。
【0055】
図13は、本実施形態に係るバルブ機構54の電気的な構成を示すブロック図である。
【0056】
図13を参照して、バルブ機構54は、検知スイッチ71の信号に基づいて、制御部80がモータ63の通電を制御する。制御部80には、モータ63の通電制御のために、予め設定された遅延時間を記憶する遅延時間テーブル81、モータ遅延タイマーT1、閉状態維持タイマーT2、遅延補正タイマーT3が備えられている。モータ遅延タイマーT1、閉状態維持タイマーT2及び遅延補正タイマーT3は、ソフトウェアにより構成されていてもよい。
【0057】
図14及び図15は、制御部80により行われるバルブ機構54の閉制御及びモータ63の遅延時間補正制御の一例を示すフローチャートである。
【0058】
図14に示す処理手順に沿って、図12及び図13を参照しつつ、本実施形態のバルブ機構54における開閉部62Cの閉制御について説明をする。
【0059】
排水バルブ閉制御(開閉部62Cの閉制御)では、まず、初期処理として、モータ遅延タイマーT1=0、閉状態維持タイマーT2=0にリセットし(ステップS1)、ギヤードモータ(モータ)63に通電を開始する(ステップS2)。そして、マイクロスイッチ(検知スイッチ)71がオンするまでギヤードモータ63の通電を行い(ステップS3)、マイクロスイッチ(検知スイッチ)71がオンしたら、モータ遅延タイマーT1のカウントを開始する(ステップS4)。そして、モータ遅延タイマーT1のカウント値T1が遅延時間テーブル81に設定されている予め定める遅延時間TD(この遅延時間TDは、工場出荷時は、例えば300msecに設定されている。)を超えたか否かが判別され(ステップS5)、T1>TDが判別されると、ギヤードモータ(モータ)63の通電が停止される(ステップS6)。このように、ギヤードモータ(モータ)63は、通電が開始されると、マイクロスイッチ(検知スイッチ)71がオンした後も、遅延時間TDが経過するまで通電される。
【0060】
そして、モータ遅延タイマーT1は0にリセットされ、カウントアップが停止される(ステップS7)。
【0061】
次いで、閉状態維持タイマーT2のカウントを開始し(ステップS8)、マイクロスイッチ(検知スイッチ)71がオン状態で閉状態維持タイマーT2のカウント値T2が例えば3秒を計測したら、換言すれば、マイクロスイッチ(検知スイッチ)71が3秒間オン状態を保っていれば(ステップS9でYES、ステップS10でYES)、排水バルブ閉制御を完了する。
【0062】
一方、閉状態維持タイマーT2が3秒を計測する前に、マイクロスイッチ(検知スイッチ)71がオフした場合(ステップS9でNO)、閉状態維持タイマーT2を0にリセットしてカウントアップを停止し(ステップS11)、モータ遅延時間補正制御へ移行する。
【0063】
図15に示すモータ63の遅延時間補正制御のフローチャートを参照して、モータ遅延時間補正制御では、まず、初期処理として、遅延補正タイマーT3がT3=0にリセットされ(ステップS21)、遅延補正タイマーT3のカウントアップが開始され(ステップS22)、ギヤードモータ(モータ)63の通電が開始される(ステップS23)。ギヤードモータ(モータ)63は通電されると、操作レバー65を時計回りに回転させ、操作レバー65の先端に取り付けられたローラ66の位置が移動する。そして、操作レバー65の回転によってローラ66がマイクロスイッチ(検知スイッチ)71を再オンさせるまでの時間が判断される(ステップS24でYES、ステップS25)。
【0064】
マイクロスイッチ(検知スイッチ)71が再オンするまでの時間は、遅延補正タイマーT3で計測されているから、再オンするまでの時間T3が、たとえば1秒以上か否かの判断がされる(ステップS25)。再オンするまでの時間T3が1秒以上の場合は、操作レバー65(ローラ66)がオーバーランしたと判断され、再オンするまでの時間T3が1秒未満の場合は、操作レバー65(ローラ66)が逆回転したと判断される。
【0065】
この判断の根拠は、前述したとおりである。すなわち、操作レバー65が逆回転又はオーバーランした場合は、検知スイッチ71がオンからオフに切り換わる。そして、検知スイッチ71のオフを検知した後、直ぐにギヤードモータ63に通電をすれば、操作レバー65は時計回りに回転をする。この時、操作レバー65が逆回転しているか、オーバーランをしているかによって、逆回転時には、直ぐに検知スイッチ71は、再オンする。また、オーバーラン時には、操作レバー65が時計回りに1回転して検知スイッチ71は再オンする。
【0066】
よって、上記の時間差により、遅延時間TDに、マイナスの補正を行うのか、プラスの補正を行うのかの判断が可能となる。
【0067】
そして、オーバーランの場合は、遅延時間TDがTD-25msecに補正され、遅延時間テーブル81の遅延時間TDがTD-25msecに書き換えられる(ステップS26)。
【0068】
また、逆回転の場合は、遅延時間TDがTD+25msecに補正され、遅延時間テーブル81の遅延時間TDがTD+25msecに書き換えられる(ステップS27)。
【0069】
そして、遅延補正タイマーT3が0にリセットされ、カウントアップが停止される(ステップS28)。そして、排水バルブ閉制御のステップS4からの処理に移る。
【0070】
本発明のバルブ機構の閉制御及び遅延時間補正制御の一例は、上述の通りであるが、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0071】
50 洗濯機
52 洗濯槽
53 排水路
54 バルブ機構
60 管部
60D 開口
62 バルブケース
62C 開閉部
62CA 下面部
63 モータ(ギヤードモータ)
64 出力軸
65 操作レバー
66 ローラ
70 補強板
70A 下面部
70B ガイド溝
70C 位置決め溝
71 検知スイッチ(マイクロスイッチ)
80 制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
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