JP4172260B2 - ロックピン駆動構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックピンを突出させることによりこのロックピンを例えば蓋体の被ロック部に係止させて当該蓋体を閉状態にロックしたり、ロックピンを没入させることにより上記ロックを解除したりするためのロックピン駆動構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のロックピン駆動構造としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。
このロックピン駆動構造は、筐体と、この筐体に対して出没自在に設けられたロックピンと、このロックピンを筐体に対して出没させるべく直線駆動する電磁石とを備えたもので構成されている。
【０００３】
このように構成されたロックピン駆動構造においては、電磁石に電力を供給することによって固定鉄心を励磁して、当該固定鉄心に可動鉄心を引き寄せ、これによってロックピンを筐体から突出させるようになっている。また、電磁石への電力の供給を絶つことによって、ばね力によって可動鉄心を固定鉄心から引き離す方向に移動させ、これによってロックピンを筐体に没入すべく移動するようになっている。
【０００４】
そして、上記ロックピン駆動構造は、例えば電気洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄乾燥機等の機器に設置され、これらの機器に設けられた蓋体を電気信号に応じてロックして、作動時に蓋体を開けることによる危険を回避すべく用いられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−６６１８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ロックピン駆動構造においては、電磁石による励磁音が発生する上に、可動鉄心が固定鉄心等に当たるたびに衝撃音が発生することから、騒音が大きいという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低騒音化を図ることのできるロックピン駆動構造を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、筐体と、この筐体に設けられたモータと、上記筐体内に設置され、上記モータから伝達される回転運動を直線運動に変換する運動変換手段と、この運動変換手段によって直線方向に移動すべく駆動され、上記筐体から突出する方向に移動した際に被ロック部に係止し、上記筐体内に没入する方向に移動した際に上記被ロック部との係止状態を解除するロックピンとを備え、上記運動変換手段は、上記モータから伝達される回転力によって回転駆動されるクランク板と、このクランク板の偏心位置に設けられたクランクピンと、一端部が上記クランクピンに回転自在に連結され、他端部が上記ロックピンに回転自在に連結されたクランクロッドとを備えているとともに、上記クランク板の外周面には、接点作動突部が設けられ、かつ上記クランク板の外周面に摺接する位置には、上記クランク板の回転に伴って移動する上記接点作動突部によって、ＯＮ状態になるスイッチが設置され、上記モータは上記スイッチのＯＮ信号に基づいて通電が断たれて停止するように制御されるとともに、上記接点作動突部は、上記クランク板の回転によって上記ロックピンが上記筐体から最も突出した上死点位置から１０〜４５度超えて回転した位置で、上記スイッチをＯＮ状態にする位置に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記ロックピンが上記被ロック部に係止した状態において、上記ロックピンを上記筐体内に没入する方向に移動すべく駆動する手動ノブを備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記のように構成された請求項１または２に記載の発明においては、モータの回転運動を運動変換手段によって直線運動に変換し、この直線方向の駆動力によってロックピンを駆動しているので、電磁石を使用する際に生じる励磁音や、可動鉄心が固定鉄心等に当たる際の衝撃音の発生を防止することができる。
したがって、低騒音化を図ることができる。
【００１３】
また、運動変換手段がクランク板と、クランクピンと、クランクロッドによって構成されているので、クランクピンが筐体から最も突出した位置、筐体内に最も没入した位置、あるいはこれらの各位置の近傍位置となるように、モータの回転を停止した場合に、そのモータの停止位置に多少の誤差が生じた場合でも、クランクピンが最も突出した位置や最も没入した位置やこれらの各位置の近傍位置から大幅にずれてしまうことがない。
したがって、ロックピンを被ロック部に確実に係止させることができるとともに、被ロック部に対するロックピンの係止を確実に解除することができる。
【００１４】
さらに、クランク板がロックピンの最大突出位置をわずかに超えた位置で停止していることから、例えば、モータへの通電が不能になり被ロック部に対するロックピンの係止状態を解除することができなくなった場合でも、当該ロックピン自体を筐体内方に手動で移動して、その係止状態の解除を行うことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、ロックピンを筐体内に没入する方向に移動させる手動ノブを備えているので、上述のようにモータに対する通電が不能になったような場合でも手動によってロックピンを筐体の内方に移動して、当該ロックピンによる係止状態を容易に解除することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
この発明の実施の形態で示すロックピン駆動構造は、図示しない全自動洗濯機の衣類投入口に設けられた蓋体を閉状態に維持すべくロックしたり、そのロックを解除したりするために設けられたものであり、図１に示すように、筐体１と、この筐体１に設けられたモータ２と、筐体１内に設置され、モータ２の回転速度を減速するギヤユニット３と、このギヤユニット３を介して伝達される回転運動を直線往復運動に変換する運動変換手段４と、この運動変換手段４によって直線方向に往復駆動され、筐体１から突出する方向に移動して図示しない蓋体の被ロック部に係止し、筐体１内に没入する方向に移動して被ロック部との係止状態を解除するロックピン５とを備えている。
【００１７】
筐体１は、図１、図５および図６に示すように、底面部１ａおよび４つの側面部１ｂによって矩形の容器状に形成されており、底板部１ａの外面にモータ２が固定されるようになっている。また、一つの側面部１ｂには、ロックピン５を軸方向に摺動自在に案内するガイド孔１ｃが形成されている。このガイド孔１ｃは円形の孔によって形成されている。また、筐体１の上側の開口部は、蓋部１１によって閉塞されるようになっている。
【００１８】
モータ２は、ディテントトルクによるブレーキ機構を備えたものである。
ギヤユニット３は、第１列ギヤ３１、第２列ギヤ３２、第３列ギヤ３３、第４列ギヤ３４によって構成されている。
【００１９】
第１列ギヤ３１は、図１に示すように、モータ２の出力軸２ａに固定された小ギヤ３１ａによって構成されている。
第２列ギヤ３２は、上記小ギヤ３１ａに噛み合う大ギヤ３２ａと、この大ギヤ３２ａより小径の小ギヤ３２ｂと、回転軸３２ｃとを同軸状に一体的に形成したもので構成されている。
第３列ギヤ３３は、小ギヤ３２ｂに噛み合う大ギヤ３３ａと、この大ギヤ３３ａより小径の小ギヤ３３ｂと、回転軸３３ｃとを同軸状に一体的に形成したもので構成されている。
第４列ギヤ３４は、小ギヤ３３ｂに噛み合う大ギヤ３４ａと、回転軸３４ｂとを同軸状に一体的に形成したもので構成されている。
【００２０】
第４列ギヤ３４の回転軸３４ｂには、一方向Ａ（図２参照）の回転のみを後述するクランク板４１側に伝えるワンウエイクラッチ６が同軸状に設けられている。
また、図１において、３５は、各回転軸３２ｃ、３３ｃ、３４ｂを回転自在に支持するベアリングである。
【００２１】
運動変換手段４は、ギヤユニット３を介してモータ２から伝達される回転力によって回転駆動されるクランク板４１と、このクランク板４１の偏心位置に設けられたクランクピン４２と、一端部が上記クランクピン４２に回転自在に連結され、他端部がロックピン５に回転自在に連結されたクランクロッド４３とを備えた構成になっている。
【００２２】
クランク板４１は、図２に示すように、円板状に形成されたものであり、第４列ギヤ３４の回転軸３４ｂに同軸状に連結されている。また、クランク板４１は、その回転中心線Ｃ１が、図１および図２に示すように、ガイド孔１ｃの中心線Ｃ２に直交し、かつ当該中心線Ｃ２上に位置すべく配置されている。
【００２３】
クランクピン４２は、クランク板４１における回転軸３４ｂが延在する側とは反対側の表面に設置されているとともに、その軸線の方向が上記中心線Ｃ１と平行に形成されている。
【００２４】
ロックピン５は、基端部５ａが断面正方形状に形成され、この基端部５ａから先端側がガイド孔１ｃに摺動自在に嵌合する断面円形状の摺動部５ｂになっている。また、ロックピン５の基端部５ａには、その一側面に、クランクロッド４３の他端部に回転自在に嵌合する第２クランクピン５１が設けられている。この第２クランクピン５１は、その軸線がクランクピン４２の軸線と平行となるように形成されている。
【００２５】
また、クランク板４１の外周面には、図２に示すように、半円状に突出する接点作動突部４１ａが設けられている。さらに、クランク板４１の外周面に摺接する位置には、スイッチ７が設置されている。
【００２６】
スイッチ７は、図３および図４に示すように、クランク板４１の外周面に摺接すべく配置された可動接点片７ａと、この可動接点片７ａに近接した位置に平行に設けられた固定接点片７ｂとを備えた構成になっており、クランク板４１の回転に伴って移動する接点作動突部４１ａによって、可動接点片７ａが押圧されて固定接点片７ｂに当接することにより接点がＯＮ状態になるようになっている。なお、スイッチ７は、クランク板４１の外周面における後述する上死点から周方向に１８０度離れた位置である下死点に対応する位置に設置されている。
【００２７】
接点作動突部４１ａは、図４に示すように、クランク板４１の回転によってロックピン５が筐体１の側面部１ｂから最も突出した位置（図３参照）を上死点の位置とすると、クランク板４１が上死点をわずかに超えて回転した位置（この実施の形態ではクランクピン４２が上死点位置から１０〜４５度となる角度θ２の位置）で、スイッチ７をＯＮ状態にすべく、クランク板４１に設けられている。このため、接点作動突部４１ａは、図２に示すように、スイッチ７が下死点に対応する位置に設置されている関係上、クランクピン４２が下死点に位置する状態において、上死点からクランク板４１の回転が許容される一方向Ａに対して反対の方向に角度θ１だけずれた位置に設けられている。
【００２８】
また、モータ２は、上記スイッチ７のＯＮ信号に基づいて図示しない制御手段によって電気の供給が絶たれることによって停止し、クランクピン４２を上死点から角度θ２の位置に保持するようになっている。これにより、確実にロックピン５が側面部１ｂから突出した状態になるとともに、この状態にロックピン５を維持することが可能である。
【００２９】
また、上記制御手段は、例えば脱水の作業の際には、衣類投入口を蓋体で閉じた後、この閉じた信号を検知して、モータ２を駆動し、上記スイッチ７によるＯＮ信号を受けた後、モータ２への通電を断ってロックピン５を上述した角度θ２に対応する位置に保持して、上記蓋体の被ロック部をロックピン５で係止してから、図示しない脱水用のモータを駆動すべく制御するようになっている。また、脱水終了後は、モータ２に所定時間通電することによって、接点作動突部４１ａを図２に示す角度θ１の位置に移動し、ロックピン５を側面部１ｂから筐体１内に最も没入させた下死点の位置に移動させて、ロックピン５による上記蓋体の被ロック部に対する係止状態を解除するようになっている。
【００３０】
そしてさらに、ロックピン駆動構造には、例えばロックピン５が上記被ロック部に係止した状態で停止し、上記制御手段からの電気的な制御信号によるのみでは上記係止状態を解除することができない状態になったときのために、手動でロックを解除するための手動ノブ８が備えられている。
この手動ノブ８は、一部図示を省略するが、ロックピン５と一体に形成され、その先端部が筐体１の蓋部１１に形成された長穴から外部に突出しており、当該先端部を下死点側に移動することによって、ロックピン５を直接、下死点側に移動するようになっている。
【００３１】
上記のように構成されたロックピン駆動構造においては、モータ２の回転運動を運動変換手段４を介して直線往復運動に変換し、これによってロックピン５を直線方向に駆動しているので、電磁石を使用する場合に生じる励磁音や、可動鉄心が固定鉄心等に当接する際の衝撃音の発生を防止することができる。
したがって、低騒音化を図ることができる。
【００３２】
また、運動変換手段４がクランク板４１と、クランクピン４２と、クランクロッド４３によって構成されているので、ロックピン５を上死点位置あるいは下死点位置やそれらの近傍に停止させる場合に、モータ２の停止位置にある程度の誤差が生じても、ロックピン５が上死点、下死点あるいはこれらの近傍（例えば、上死点から上記角度θの範囲など）に停止する位置の誤差を極めて小さくすることができる。
したがって、ロックピン５で被ロック部を係止すべきときには、当該被ロック部を確実に係止することができ、また、その係止を解除すべきときには、当該解除を確実に行うことができる。
【００３３】
さらに、モータ２がブレーキ機構を備えているので、当該モータ２の停止によって、ロックピン５を上述した上死点からわずかに超えた位置（角度θ２の位置）や下死点位置に確実に停止できる。したがって、この点からも、ロックピン５による被ロック部の係止やその係止の解除を確実に行うことができる。
【００３４】
しかも、クランク板４１がロックピン５の最大突出位置をわずかに超えた位置（角度θ２の位置）で停止していること、およびモータ２とクランク板４１との間にはモータ２から伝達される一方向Ａの回転のみをクランク板４１側に伝えるワンウエイクラッチ６が設けられていることから、例えば、モータ２に対する通電が不能になって、モータ２に対する通電によるのみでは被ロック部に対するロックピン５の係止状態を解除することができなくなった場合でも、当該ロックピン５を下死点側に手動で移動して、その係止状態の解除を行うことができる。
【００３５】
そして、この実施の形態では、手動ノブ８を備えているので、単に手動ノブ８を下死点側に移動するだけで、ロックピン５を下死点側に簡単に移動することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態においては、モータ２の回転運動を運動変換手段４を介して直線運動に変換することによってロックピン５を直線方向に駆動するように構成したが、運動変換手段としては、図７に示すように、モータ２の回転力が伝達されるピニオン９ａと、このピニオン９ａに噛み合うラック９ｂとを備えたもので構成し、このラック９ｂが一体的に形成されたロックピン９を直線方向に移動すべく駆動するようにしてもよい。この場合には、モータ２を正転あるいは逆転させることにより、ロックピン９を往復直線移動させることができる。
そして、ロックピン９が側面部１ｂから十分に突出したことを例えばリミットスイッチで検知して、モータ２の回転を止めることにより、ロックピン９を蓋体の被ロック部に係止させることができる。また、ロックピン９が側面部１ｂから筐体１内に十分に没入したことを例えば第２のリミットスイッチで検知して、モータ２の回転を停止することにより、被ロック部に対するロックピン９の係止状態を解除することができる。
【００３７】
また、上記実施の形態においては、ロックピン駆動構造を全自動洗濯機に適用した例を示したが、衣類乾燥機、食器洗浄乾燥機等の他の種々の機器に適用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の発明によれば、モータを使用しているので、電磁石による励磁音や、可動鉄心が固定鉄心等に当たる際の衝撃音の発生を防止することができる。したがって、低騒音化を図ることができる。
【００３９】
また、運動変換手段がクランク板と、クランクピンと、クランクロッドによって構成されているので、クランクピンが筐体から最も突出した位置、筐体内に最も没入した位置あるいはこれらの各位置の近傍位置となるように、モータの回転を停止した場合に、そのモータの停止位置に多少の誤差が生じた場合でも、クランクピンが最も突出した位置や最も没入した位置やこれらの各位置の近傍位置から大幅にずれてしまうことがない。
したがって、ロックピンを被ロック部に確実に係止させることができるとともに、被ロック部に対するロックピンの係止を確実に解除することができる。
【００４０】
さらに、クランク板がロックピンの最大突出位置をわずかに超えた位置で停止していることから、例えば、モータへの通電が不能になり被ロック部に対するロックピンの係止状態を解除することができなくなった場合でも、当該ロックピン自体を筐体内方に手動で移動して、その係止状態の解除を行うことができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、ロックピンを筐体内に没入する方向に移動させる手動ノブを備えているので、上述のようにモータに対する通電が不能になったような場合でも手動によってロックピンを筐体の内方に移動して、当該ロックピンによる係止状態を容易に解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態として示したロックピン駆動構造の断面図である。
【図２】同ロックピン駆動構造の内部を示す図であって、図１のII−II線に沿う要部断面図である。
【図３】同ロックピン駆動構造の作用を示す図であって、スイッチの接点がＯＮ状態になる直前の状態を示す図１のII−II線に沿う要部断面図である。
【図４】同ロックピン駆動構造の作用を示す図であって、ロックピンを被ロック部に係止させた状態を示す図１のII−II線に沿う要部断面図である。
【図５】同ロックピン駆動構造の外観を示す正面図である。
【図６】同ロックピン駆動構造の外観を示す平面図である。
【図７】同ロックピン駆動構造で示した運動変換手段およびロックピンに対する他の例として示したピニオン、ラックおよびこのラックを有するロックピンを示す説明図である。
【符号の説明】
１ 筐体
２ モータ
４ 運動変換手段
５ ロックピン
６ ワンウエイクラッチ
８ 手動ノブ
４１ クランク板
４２ クランクピン
４３ クランクロッド
Ａ 一方向

Claims (2)

1. 筐体と、この筐体に設けられたモータと、上記筐体内に設置され、上記モータから伝達される回転運動を直線運動に変換する運動変換手段と、この運動変換手段によって直線方向に移動すべく駆動され、上記筐体から突出する方向に移動した際に被ロック部に係止し、上記筐体内に没入する方向に移動した際に上記被ロック部との係止状態を解除するロックピンとを備え、
   上記運動変換手段は、上記モータから伝達される回転力によって回転駆動されるクランク板と、このクランク板の偏心位置に設けられたクランクピンと、一端部が上記クランクピンに回転自在に連結され、他端部が上記ロックピンに回転自在に連結されたクランクロッドとを備えているとともに、
   上記クランク板の外周面には、接点作動突部が設けられ、かつ上記クランク板の外周面に摺接する位置には、上記クランク板の回転に伴って移動する上記接点作動突部によって、ＯＮ状態になるスイッチが設置され、上記モータは上記スイッチのＯＮ信号に基づいて通電が断たれて停止するように制御されるとともに、上記接点作動突部は、上記クランク板の回転によって上記ロックピンが上記筐体から最も突出した上死点位置から１０〜４５度超えて回転した位置で、上記スイッチをＯＮ状態にする位置に設けられていることを特徴とするロックピン駆動構造。
2. 上記ロックピンが上記被ロック部に係止した状態において、上記ロックピンを上記筐体内に没入する方向に移動すべく駆動する手動ノブを備えていることを特徴とする請求項１に記載のロックピン駆動構造。

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