JPS6334757B2

JPS6334757B2 -

Info

Publication number: JPS6334757B2
Application number: JP58051270A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fukuchi; Kaoru Okano; Yoshimi Okamoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1988-07-12
Also published as: JPS59174193A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、洗濯槽内で短周期で正逆転する回転
翼を有する洗濯機に関するものである。

〔従来技術〕

近年、長期間で正逆転する回転翼に代わつて、
短周期で正逆転する大径の回転翼を、洗濯機に使
用することが試みられている。しかも、短周期で
正逆転する回転翼は、その上部に比較的長い中空
筒体を設け、この中空筒体を洗剤投入器に利用す
ることが試みられている。ところが、洗濯作業若
しくはすすぎ作業に進行中において、洗濯槽内を
回流する洗濯物が中空筒体にからみ付くことがあ
り、このからみ付きを防止するため、中空筒体に
補助翼を設けているが、この補助翼が円盤状の翼
本体に直接連結された形状では回転翼成形後の温
度変化による補助翼の熱収縮で、その連結部の収
縮が大きくなり、円盤状翼本体の外周が上下ある
いは半径方向に変形し、洗濯槽との嵌合部の隙間
が大きくなる結果、布がここに入り込み、布損傷
や、モータロツク等の危険がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、補助翼を設けたことによる円
盤状の翼本体の変形を防止し、これに起因する布
損傷やモータロツク等の不具合を無くした洗濯機
を提供するにある。

〔発明の概要〕洗濯槽内底に短周期で正逆回転する回転翼を備
えている洗濯機において、前記回転翼は円盤状の
翼本体とこの翼本体の中央上方に突設した中空筒
体１３とを備えて合成樹脂にて形成し、翼本体に
は上方から見て放射状に配設される複数の主翼を
設け、中空筒体の外周には上下に走る補助翼を放
射状に複数個配設し、主翼および補助翼を回転翼
と合成樹脂にて一体に形成し、回転翼を上方から
見て位置的に重なる主翼と補助翼は、補助翼の下
部と主翼の中央寄り部分が連続するように連結
し、位置的に主翼と重ならず、しかも前記円盤状
の翼本体のところまで延びる補助翼は、翼本体と
の連結部分である下部を切り欠いたことを特徴と
するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を、実施例図面に基づいて詳説す
る。

第１図において、洗濯機は、鋼板製の外枠１
と、この外枠１を載置する合成樹脂製のベース２
と、外枠１内に収納する合成樹脂製の洗濯槽３
と、この洗濯槽３と一体的に形成し、かつ外枠１
内に収納する合成樹脂製の水受槽４と、この水受
槽４内に収納した脱水槽５と、洗濯槽３の底部中
央に設けた回転翼６と、この回転翼６の回転を制
御する回転制御機構７と、回転翼６の駆動源とな
る洗濯用モータ８と、脱水槽５の駆動源となる脱
水用モータ９と、外枠１上方に洗濯槽３及び水受
槽４の上方開口縁を利用して取りはずし自在に設
けた操作パネル箱１１とを備えている。

洗濯槽３の平面形状は、上方からみてほぼ方形
である。洗濯槽３の横寸法ｂと縦寸法ａの比ｂ／
ａは、0.9〜1.1に設定する。洗濯槽３の側壁コー
ナ部分の曲率半径r₁，r₂，r₃，r₄は、50mm〜150mm
の範囲に設定する。３つの曲率半径r₁，r₂，r₃を
100mm以下に設定する場合には、残りの曲率半径
r₄を120mm〜140mmに設定する。洗濯槽３の各側壁
は、すべて外方に突出した円弧状の曲面とする。
この曲面の曲率半径Ｒは、1000mm〜4000mmの範囲
に設定する。（第２図参照）洗濯槽３の側壁と底面との間は、曲率半径r₅を
10mm〜50mmの範囲に設定した曲面で結ぶ。洗濯槽
３の側壁の抜勾配θは1/90以下に設定する。（第
３図参照）回転翼６は、円盤状の翼本体１２と、この翼本
体１２の中央上方に突設した中空筒体１３と、こ
の中空筒体１３内に設けた案内円筒１４とを備え
ている。翼本体１２、中空筒体１３及び案内円筒
１４は、合成樹脂製である。（第４図参照）翼本体１２は、第５図に示すように、上方から
みて放射状に配設した３個の主翼１２ａを有す
る。主翼１２ａは、幅寸法Ｗを10mm〜40mmの範囲
に、かつ高さ寸法Ｈを20mm〜60mmの範囲に設定す
る。主翼１２ａの稜は、第６図に示すように、な
めらかな曲面にする。翼本体１２の扇状部１２ｂ
は、第４図に示すように、中空筒体１３に向つて
上昇する傾斜面とする。この傾斜面の傾斜角θ₁
は、5゜〜20゜の範囲に設定する。傾斜面の延長上
にできる頂角θ₂は、170゜〜140゜の範囲に設定する。
主翼１２ａの高さＨは、扇状部１２ｂが傾斜して
いるために、中空筒体１３に近づくにつれて小さ
くなる。

中空筒体１３の外周には、第４図、第５図、第
７図及び第８図に示すように、２対の補助翼１３
ａが放射状に配設してある。補助翼１３ａは回転
翼６の上方からみると、主翼１２ａと１ケ所のみ
重なる。補助翼１３ａの下端は、なめらかな曲面
によつて主翼１２ａ及び中空筒体１３更に円盤状
の翼本体１２に連なつており、主翼１２ａと一致
しない部分〇印で示すよう部分的に高さが低くな
つている。補助翼１３ａは、中空筒体１３の下部
から上部に連続しているとともに、幅寸法ｗ及び
高さ寸法ｈが中空筒体の上方にゆくにしたがつて
小さくなる形状にしてある。中空筒体１３自体
も、上方にゆくにしたがつて外径を小さくする。

中空筒体１３内の下部には、取付ボス１３ｂ及
び連通孔１３ｃを形成する。中空筒体１３の外周
には、多数の取水孔１３ｄを形成する。取水孔１
３ｄから入つた水は、翼本体１２の裏面部のポン
プ作用により、連通孔１３ｃ及び翼本体１２の裏
面を通り、洗濯槽３に戻る。

案内円筒１４の上端には、第４図に示すよう
に、中空筒体１３の上端をおおうキヤツプ体１４
ａを一体の形成する。キヤツプ体１４ａは、リン
グ状溝１４ｂを有し、そのリング状溝１４ｂの断
面形状を逆Ｕ字状とする。キヤツプ体１４ａの下
部には、複数個の嵌合リブ１４ｃを案内円筒１４
の外周に一体的に設ける。案内円筒１４は、嵌合
リブ１４ｃによつて、中空筒体１３内の中央に保
持される。

案内円筒１４の下端には、第４図に示すよう
に、ノズル１４ｄを形成する。案内円筒１４の中
央部には、網状の通水孔を形成してもよい。ノズ
ル１４ｄの外周には、リントフイルタ１５を設置
する。リントフイルター１５は、円板状網部１５
ａと、この円板状網部１５ａの外周に一体的に設
け、かつ中空筒体１３内壁に嵌合するリング体１
５ｂと、円板状網部１５ａの中央に一体的に設
け、かつノズル１４ｄに着脱自在に嵌合する嵌合
体１５ｃとからなる。

中空筒体１３の取入孔１３ｄより、中空筒体１
３と案内円筒１４との間の間隙１３ｅに流入した
リントは、リントフイルタ１５に堆積する。中空
筒体１３の外径は、40mm〜70mmに設定する。回転
翼６の翼本体１２の直径Ｄと、洗濯槽３の縦寸法
ａとの比Ｄ／ａは、0.6〜0.8の範囲とする。

回転制御機構７は、洗濯槽３の外部底面に取付
板１６を用いて固定する。回転制御機構７は、歯
車減速機構１７と、この歯車減速機構１７の出力
軸１８と、歯車減速機構１７の入力軸１９と、こ
の入力軸１９に固定した従動プーリ２０と、洗濯
用モータ８の回転軸に固定した駆動プーリ２１
と、この駆動プーリ２０に取り付けたベルト２２
とからなる。出力軸１８の上端には、回転翼６の
取付ボス１３ｂを取り付ける。

洗濯用モータ８の回転は、回転制御機構７によ
り、1/7〜1/11の範囲に減速して、回転翼６に伝
えられる。回転翼６の回転速度は、100rpm〜
250rpmの範囲に設定する。洗濯用モータ８は、
４極のコンデンサースタートランの単相誘導電動
機を使用する。洗濯用モータ８は、防振ゴム２３
を介してベース２上に固定する。回転翼６の回転
角度は、正逆転いずれの場合にも360゜〜1080゜の
範囲に設定する。

脱水槽５の上端には、食塩水を封入した中空リ
ング状の流体バランサ５ａを設ける。脱水槽５の
回転軸５ｂは、カツプリング２４により、脱水用
モータ９の回転軸に直結する。水受槽４の底部に
は、回転軸５ｂの防振軸受と水封を兼用するベロ
ーズ２５を設ける。脱水用モータ９は、防振ばね
２６と防振ゴム管２７によりベース２上に防振支
持する。脱水槽５は、合成樹脂製であつて、50Hz
時に1400rpmで、かつ60Hz時に1700rpmで回転す
る。

水受層４の上端開口部には、脱水投入口１０ａ
を有する脱水カバー１０を設ける。洗濯槽３の上
端開口部には、第１図及び第２図に示すように、
洗濯内蓋２８と、この洗濯内蓋２８をおおう洗濯
蓋２９を設ける。脱水カバー１０上には、第１図
に示すように、脱水内蓋３０と、この脱水内蓋３
０をおおう脱水蓋３１を設ける。洗濯内蓋２８、
洗濯蓋２９、脱水内蓋３０及び脱水蓋３１は、い
ずれも合成樹脂製である。

脱水内蓋３０には、脱水槽５が脱水蓋３１を開
いた時に見えるように、スリツト状部３０ａを設
ける。洗濯内蓋２８には、凹部２８ａと、この凹
部２８ａの中央に設けた流出口２８ｂと、凹部２
８ａに設けたシヤワ状の散水孔２８ｃとを設け
る。流出口２８ｂは、洗濯内蓋２８を閉じた状態
では回転翼６の中空筒体１３の直上に位置する。
凹部２８ａの底面は、流出口２８ｂに向つてゆる
やかに傾斜している。洗濯内蓋２８及び脱水内蓋
３０は、開閉自在にか着脱自在とする。洗濯蓋２
９と脱水蓋３１は、着脱自在である。

操作パネル箱１１内には、洗濯用モータ８など
を制御する電気回路を構成する電気部品を収納す
る。操作パネル箱１１の上面中央には、水道の蛇
口などに接続した給水ホースを装着できる給水口
１１ａが形成してある。給水口１１ａから入つた
水が操作パネル箱１１の前面下部に設けた流出口
１１ｂから流出するように、操作パネル箱１１内
に水通路１１ｃを設ける。

流出口１１ｂから流れきた水は、凹部２８ａ上
に落下するように、流出口１１ｂ及び凹部２８ａ
の形状を決める。流出口１１ｂから流れてきた水
は、凹部２８ａの全面にゆきわたるようにする。
洗濯内槽２８の上面は、凹部２８ａからあふれた
水が外枠１外にあふれないように、洗濯槽３の上
面より下方に位置する。

洗濯用モータ８は、タイマ３２及びセレクトス
イツチ群３３によつて、きわめて短周期でかつ正
逆転する。タイマ３２は、少なくとも３枚のカム
スイツチC₁，C₂，C₃と、主スイツチM_Sと、カス
スイツチC₁，C₂，C₃を駆動するタイマモータと
を備えている。セレクトスイツチ群３３は、少な
くとも３個の手動切替スイツチS₁，S₂，S₃を備え
ている。セレクトスイツチ群３３は、手動切替ス
イツチS₁，S₂，S₃のいずれか一つのスイツチを閉
じると、残りの２つのスイツチが開くように構成
する。

洗濯用モータ８の回転方向と通電時間は、タイ
マ３２とセレクトスイツチ群３３によつて、第１
１図に示すように、設定することができる。すな
わち、手動切替スイツチS₁を閉じると、洗濯用モ
ータ８は、正転方向に0.8秒〜0.9秒間通電する
と、0.5秒間非通電となり、その後逆転方向に0.8
秒〜0.9秒間通電する。この通電態様が、主スイ
ツチM_Sが切れるまで、複数回繰り返される。

手動切換スイツチS₂を閉じると、洗濯用モータ
８は、正転方向への通電0.8秒〜0.9秒―非通電0.5
秒―逆転方向への通電0.8秒〜0.9秒―非通電2.6秒
の通電態様を、主スイツチM_Sが切れるまで、複
数回繰り返される。

手動切替スイツチS₃を閉じると、洗濯用モータ
８は、正転方向への通電0.6秒―非通電0.4秒―逆
転方向への通電0.6秒の通電態様を、主スイツチ
M_Sが切れるまで、複数回繰り返される。

洗濯用モータ８の通電態様は、第１１図に示す
ものに限定されるのではなく、正転方向への通電
及び逆転方向への通電時間を0.6秒〜1.5秒の範囲
で、かつ非通電時間を0.4秒〜3.0秒の範囲内であ
れば、自由に組合せすることが可能である。従つ
て、衣類の種類に応じた洗濯用モータ８の通電時
間を設定したり、衣類量（負荷量）に応じた洗濯
用モータ８の通電時間を設定したりすることも可
能で、使用者の多種多様の好み対応できる。ま
た、洗濯用モータ８は、電気的に正逆同一特性に
設計しても、正逆転のいずれか一方のトルクが大
きくなる。そこで、洗濯用モータのトルクの小さ
い回転方向の通電時間を、洗濯用モータのトルク
の大きい回転方向の通電時間より長く設定すれ
ば、回転翼６の正逆いずれの方向の回転角度をほ
ぼ同一にすることもできる。

第１２図は、洗濯槽３の横寸法ｂと縦寸法ａの
比ｂ／ａと、洗濯槽３内の洗濯物の動き（以下、
布動きという）との特性曲線を示す。第１２図か
らわかるように、比ｂ／ａが大きくなると、布動
きが悪くなる。特に、比ｂ／ａが1.1より大きく
なると、第２図のP₁，P₂，Q₁，Q₂の部分に洗濯
物がたまりはじめて、洗濯物の動きが極端になく
なる。

第１３図は、洗濯槽３の側壁コーナ部分の曲率
半径r₁，r₂，r₃，r₄と、洗浄率との特性曲線を示
す。第１３図からわかるように、曲率半径r₁，
r₂，r₃，r₄が150mm以上になると、洗濯物が回転翼
６の周囲を旋回するのみで、洗濯物が上下に入れ
替わることが少なくなるので、洗浄率が急激に低
下する。曲率半径r₁，r₂，r₃，r₄が50mm以下にな
ると、洗濯物が洗濯槽３の側壁コーナ部分に押し
込まれた状態になつて布動きが悪くなるので、洗
浄率が急激に低下する。洗濯槽３の幅寸法ｂと縦
寸法ａを380mm〜440mmの範囲で設定すると、第１
３図に示す特性がえられる。

第１４図は、回転翼６の回転角度と、洗浄率、
布傷み及び布からみとの特性曲線を示す。実験条
件は、回転翼６の翼本体１２の直径Ｄと洗濯槽３
の縦寸法ａとの比Ｄ／ａを0.6〜0.8の範囲に、洗
濯槽３の横寸法ｂと縦寸法ａの比ｂ／ａを1.0〜
〜1.1の範囲に、回転翼６の回転速度100rpm〜
250rpmの範囲に設定する。回転翼６の反転周期
は、正転0.6秒〜1.2秒―休止0.5秒〜3.0秒―逆転
0.6秒〜1.2秒の範囲に設定する。第１４図からわ
かるように、回転翼６の回転角度が360゜（１回転）
以下では、洗濯物がほとんど揺動せず、洗浄率が
急激に低下する。回転翼６の回転角度が360゜以上
になると、洗浄率が急上昇する。布傷み及び布か
らみは、回転角度の増加にともなつて、増大して
ゆき、回転角度が1080゜をこえると、急激に増大
する。

第１５図は、回転翼６の回転速度と、洗浄率、
布傷み及び布からみとの特性曲線を示す。比Ｄ／
ａ、比ｂ／ａ及び回転翼６の反転周期は、第１４
図と同様に設定する。洗浄率は、回転速度が
100rpm以下の低速になると大幅に低下するとと
もに、回転速度が250rpm以上になると急激に布
傷みが進む。

方形の洗濯槽３内で大きな回転翼６を短周期で
正逆させる構成において、洗濯機を実用化するの
に必要な、洗浄率、布傷み率及び布からみ率をえ
るためには、第１４図及び第１５図に示すよう
に、回転翼６の回転角度を360゜〜1080゜の範囲に、
かつ回転翼６の回転速度100rpm〜250rpmの範囲
にそれぞれ設定する必要がある。

回転翼６が100rpm〜250rpmで洗濯物及び水を
回動させるのに必要なトルクは、約200Kg・cmで
ある。この大きなトルクをえるのに、８極若しく
は12極のモータを使用したのでは歯車減速機構１
７の減速比が小さくなりモータの軸出力トルクを
大きくしなければならないので、モータが大形化
し、かつ重量が大きくなる。４極のコンデンサモ
ータを使用すると、歯車減速機構１７の減速比を
１／11〜１／７に設定でき、かつモータの軸出力
トルクが28Kg・cm〜18Kg・cmとなる。洗濯用モー
タ８は、４極のコンデンサモータを使用すること
により、小形化、かつ軽量化を図ることができ
る。４極のコンデンサモータを用いた洗濯用モー
タ８の50Hzにおける回転数を1380rpmとすると、
回転翼６の回転数は、125rpm〜197rpmとなると
ともに、60Hzでは洗濯機モータ８の回転数が
1674rpmに、かつ回転翼６の回転数が152rpm〜
239rpmとなる。

第１６図は、回転翼６の他実施例を示し、第４
図と同一符号は同一内容を表わす。合成樹脂製の
案内円筒１４０の上端には、中空筒体１３に嵌着
する径大部１４０ａと、中空筒体１３の上端縁に
係止するフランジ部１４０ｂと、洗剤計量器を兼
ねたキヤツプ体３４を取り付ける圧入嵌合部１４
０ｃとを形成する。案内円筒１４０の下端には、
リントフイルタ１５を圧入固定する取付部を兼ね
たノズル１４０ｄを形成する。案内円筒１４０の
中央部１４０ｅは、径大部１４０ａよりも外径を
小さくすることにより、中空筒体１３との間に間
隙を保持する。案内円筒１４０の中央部１４０ｅ
には、多数の通水孔１４０ｆを形成する。キヤツ
プ体３４、リング状の凹溝部３４ａを形成し、こ
のリング状の凹溝部３４ａを利用して洗剤を計量
する。キヤツプ体３４に目盛を付けるとともに、
キヤツプ体３４を透明な材質のもので成形するこ
とによつて、洗剤の計量作業を容易にすることが
できる。リントフイルタ１５は、中空筒体１３に
弾着されてもよいし、中空筒体１３と微小間隙を
維持するように設定してもよい。

以上の構成において、タイマ３２をセツトし、
かつ手動切替スイツチS₁，S₂，S₁の一つをオンす
ると、洗濯用モータ８が第１１図に示すように通
電して、中空筒体１３を有する回転翼６が短周期
で正逆転する。

回転翼６が短周期で正逆転すると、洗濯槽３内
の洗濯物は、第１７図の矢印方向に回流するとと
もに、中空筒体１３の周囲を短周期で正逆転す
る。その際、洗濯物と手動切替スイツチS₁，S₂，
S₃の選び方によつては、中空筒体１３の外方に洗
濯物がからむことがある。

万一、中空筒体１３の外方に洗濯物がからんで
も、補助翼１３ａによつて中空筒体１３の外壁に
密着した状態で洗濯物が巻き付くことがなく、補
助翼１３ａの外方端にのみ洗濯物が接触した状態
になるので、洗濯物が中空筒体１３にからんでい
る力が弱くなり、洗濯物を上方に引張れば、中空
筒体１３から離すことができる。

中空筒体１３の外方にからんでいる洗濯物を上
方に引つ張つても、補助翼１３ａが中空筒体の下
部から上部に連続しているために、洗濯物が円滑
に上方に移動し、かつ補助翼１３ａに引つかかる
ことがないので、洗濯物が損傷することがない。

しかしながら第１８図に示すように補助翼１３
ａの下端が円盤状の翼本体１２に同一高さで連な
る場合は、補助翼１３ａの成形後の収縮により翼
本体１２が変形し、洗濯槽３との嵌合部の隙間が
不均一となり、この隙間に洗濯物がはさまつて布
損傷を引き起こしたり、また布が入り込んで回転
翼６の回転を阻止する結果、モーター８をロツク
させ火災の原因にもなり兼ねない危険がある。

本実施例では補助翼１３ａの成形後の収縮によ
る影響を避けるため、円盤状の翼本体１２との連
結部に於て補助翼１３ａの高さを部分的に低くし
てあるので、翼本体１２の変形を防止できる。
（15mmの凹みをもつて低くしている。）また補助翼１３ａの上端も、リントフイルター
１５の案内円筒１４との嵌合部に成形後の収縮に
よる変形が発生しないよう、嵌合部を避けた位置
で終止させている。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は、洗濯槽内底に短
周期で正逆回転する回転翼を備えている洗濯機に
おいて、前記回転翼は円盤状の翼本体とこの翼本
体の中央上方に突設した中空筒体１３とを備えて
合成樹脂にて形成し、翼本体には上方から見て放
射状に配設される複数の主翼を設け、中空筒体の
外周には上下に走る補助翼を放射状に複数個配設
し、主翼および補助翼を回転翼と合成樹脂にて一
体に形成し、回転を上方から見て位置的に重なる
主翼と補助翼は、補助翼の下部と主翼の中央寄り
部分が連続するように連結し、位置的に主翼と重
ならず、しかも前記円盤状の翼本体のところまで
延びる補助翼は、翼本体との連結部分である下部
を切り欠いたことを特徴とするものである。」この構成によれば、次のような良さを期待でき
る。

(1) 補助翼は円盤状の翼本体との連結部分である
下部を切り欠いているので、回転翼を成型する
際の熱収縮によるへこみが翼本体の外周にでき
ないものである。

(2) 翼本体の外周にへこみができないので、洗濯
槽と回転翼との隙間に布のからまりが生じずら
く布傷みモータロツク等が起きないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第
２図及び第３図は洗濯槽の形状説明図、第４図は
要部拡大断面図、第５図は第４図の―断面
図、第６図は第５図の―断面図、第７図は第
４図の―断面図、第８図は第４図の―断
面図、第９図は一部切断してなる斜視図、第１０
図は電気回路図、第１１図は洗濯用モーターの通
電時間とスイツチ類の関係図、第１２図は布動き
と比ｂ／ａの特性曲線図、第１３図は洗浄比と洗
濯槽側壁コーナ部分の曲率半径の特性曲線図、第
１４図は布からみ率、布傷み率及び洗浄比と、回
転翼の回転角度の特性曲線図、第１５図は布から
み率、布傷み率及び洗浄比と、回転翼の回転速度
の特性曲線図、第１６図は本発明の他実施例を示
す要部拡大断面図、第１７図は本発明の実施例に
おける洗濯物の動き状態説明図、第１８図は従来
の実施例である。３…洗濯物、６…回転翼、１３…中空筒体、１
３ａ…補助翼。

Claims

【特許請求の範囲】１洗濯槽内底に短周期で正逆回転する回転翼を
備えている洗濯機において、前記回転翼は円盤状の翼本体とこの翼本体の中
央上方に突設した中空筒体１３とを備えて合成樹
脂にて形成し、翼本体には上方から見て放射状に配設される複
数の主翼を設け、中空筒体の外周には、上下に走る補助翼を放射
状に複数個配設し、主翼および補助翼を回転翼と合成樹脂にて一体
に形成し、回転翼を上方から見て位置的に重なる主翼と補
助翼は、補助翼の下部と主翼の中央寄り部分が連
続するように連結し、位置的に主翼と重ならず、しかも前記円盤状の
翼本体のところまで延びる補助翼は、翼本体との
連結部分である下部を切り欠いたことを特徴とす
る洗濯機。