ドラム式洗濯機が衣類を洗うしくみ

Q: 洗濯機の「排水しない」の原因の一つ

原因：硬貨とヘアピンが排水フィルターに詰まり、水が排水ポンプまで流れません。見える症状：排水ポンプは「ブーン」とうなって回りますが、外槽の水は一滴も排水されません。しばらくすると洗濯機が停止します。技術者の対応：技術者はまず槽内の水を抜き、フィルターカバーを開けて排水フィルターを回して外し、ごみを取り除いてから元に戻します。

Q: 洗濯機の「ドラムが回らない」の原因の一つ：ベルト外れ

原因：駆動ベルトが外れて本体の底に落ちており、モーターの回転がドラムプーリー（モータープーリーより大きいため「大プーリー」とも呼ばれます）に伝わりません。見える症状：水は十分に入り、モーターも回っていますが、ドラムはまったく動きません。手でドラムを回すと、風車のように抵抗なく回ります。技術者の対応：技術者は背面パネルを外し、新しい駆動ベルトをモータープーリーとドラムプーリーに掛けます（合うベルトがなく、古いベルトに傷みがない場合に限り、古いベルトを掛け直します）。

Q: 洗濯機の「ドラムが回らない」の原因の一つ：カーボンブラシの摩耗

原因：モーターのカーボンブラシがすり減って短くなり、整流子（モーターの回転部で、カーボンブラシが接する銅の部分）にしっかり押し当てられないため、モーターに十分な電気が送られません。見える症状：水は十分に入り、モーターは少し動いて火花を出しますが、ドラムはどうしても回り始めません。技術者の対応：技術者はモーターの両側からカーボンブラシを取り外し、新しい1組に交換します。

Q: 洗濯機の「振動が大きい」の原因の一つ

原因：ダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）のフェルト摩擦材がすり減り、外槽の揺れを吸収するものがなくなっています。見える症状：脱水で回転が上がり、共振域（脱水の加速中、外槽の揺れが最も大きくなる回転数の範囲）を通過するとき、外槽が大きく揺れて本体にぶつかり、洗濯機全体が跳ねます。技術者の対応：技術者はまず調整脚による傾きが原因でないことを確かめ、ドラム押し下げテスト（ドラムの内側を手で押し下げて離し、数回弾んでから止まればダンパーの劣化、抵抗があってゆっくり戻れば正常と判断する点検方法）でダンパーの不良を確認してから、ダンパーを全数交換します。

Q: 洗濯機の「給水しない」の原因の一つ

原因：給水フィルター（給水弁の入口にある、砂やさびを止める網）が砂とさびで詰まっています。見える症状：蛇口は開いていて給水弁も開いていますが、水はちょろちょろとしか入らず、なかなか必要な水位に達しません。技術者の対応：技術者は給水ホースを外し、ラジオペンチで給水弁の給水フィルターをつまみ出して清掃します。

Q: 洗濯機の「ドアから水漏れ」の原因の一つ

原因：ドアパッキンの下部に穴が開いており、水位がそこを超えると漏れます。見える症状：洗濯中、ドアの6時の位置から水が垂れ、床に水がたまります。技術者の対応：技術者はドアパッキンを新品に交換します。

外から見ると、ただ回る洗濯槽にすぎません。実は内部では、水の経路、モーター、防振のしくみ、制御基板（PCB）のプログラムが連携して、汚れを落としています。画面をドラッグして回したり、下の章に沿って一つずつ分解したりしてみましょう。最後には、技術者が最もよく出会う故障をシミュレーションすることもできます。

このページは3D講座のテキスト版です。本文に出てくるスライダー、ボタン、シミュレーション、グラフ、動く点、断面図、「いま」表示中の様子は、3D講座で見たり試したりできます。 3D講座を開く

1. 槽は2つ、回るのは1つだけ

外側から包み込む、穴のない槽が外槽です。水をためる役目があり、サスペンションばね（本体上部から外槽を吊り下げるばね。「吊りばね」とも呼ばれます）で吊られ、下からダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）で支えられていて、それ自体は回りません。回るのは内側にある、小さな穴があいてエンボス加工が施されたステンレス製のドラムで、衣類はこの中に入れます。水は外槽にたまり、ドラムの穴から衣類にしみ込みます。前面のドアパッキンは外槽の開口部と本体の間を密閉し、外槽が揺れるとそれに合わせて伸び縮みします。

もっと詳しく：槽は2つ、回るのは1つだけ

ドラムは、本体背面の1本のドラム軸（Fixesでは、シャフトだけでなく、ドラム背面のドラムフランジとベアリング部までまとめてこう呼びます）によって「片持ち（カンチレバー）」の形で支えられています。ドラム軸は外槽背面のドラムベアリング部を貫通しており、中には一般的に2個のボールベアリングが入っています。ドラムに近いほうのベアリングに最も大きな力がかかるため、通常はこちらが大きめです。ドラムの背面にはアルミ合金製の三本腕の金具ドラムフランジがあり、ドラムをドラム軸にしっかり固定しています。ベアリングにはどれほど負担がかかるのでしょうか。衣類が0.2 kg片寄っただけでも、1400 rpm、半径0.245 mではF = mω²r ≈ 1000 Nの遠心力が生じます。これはほぼ100 kgの重さに相当し、しかもその力が、毎秒23回転の速さで向きを変え続けます。

ベアリングの手前にはオイルシール（リップシール）があり、リング状のゴムのリップをドラム軸に押し当てて、水の侵入を防いでいます。長く使うとリップがすり減り、洗濯水や洗剤がベアリングに入り込んでグリースを洗い流し、鋼球と軌道面にさびや凹みが出始めます。典型的な経過はこうです。まず脱水時に「ゴー」という音が出て、回転が速いほど大きくなります。さらに悪化するとドラムのがたつきがはっきりわかるようになり、外槽に擦れることもあります。ドラムフランジも洗剤液に長期間浸かることで腐食して割れることがあり、そうなるとドラムが揺れます。これは「ドラム軸の破損」（ドラム軸・ドラムフランジ・ベアリング部のいずれかが壊れた状態）のよくある原因ですが、唯一の原因ではなく、ドラム軸やベアリングの故障でも起こります。Fixesではドラム軸の破損は修理せず、買い替えをおすすめします。

点検方法：電源を切ってドアを開け、ドラムの手前側を支えて上下に揺すります。正常なら遊びはほとんどありません。手でゆっくり回し、「シャリシャリ」という音がしないか聞きます。外槽背面のベアリング部付近に茶色いさび水の跡があれば、多くの場合オイルシールからの漏れです。ベアリングとオイルシールはセットで交換します。新しい機種の多くは、2つに分かれた外槽を溶着して一体化した構造のため、ベアリングを交換するには外槽ごとの交換が必要になることがあります〔機種による〕。Fixesでは一般的にベアリングの交換は行わず、通常はお客様に修理しないことをおすすめしています。また、Fixesではメーカー修理（製品をメーカーへ送って修理してもらうこと）も行いません。ドラムと外槽のすき間は数cmしかないため、ブラジャーのワイヤーや硬貨が落ちると、ドラムに傷を付けたり、外槽に穴を開けたり、ヒーターに挟まったりします。

2. 給水：水が洗剤ケースを通って流れ込む

スタートを押すと、まずドアロック（ドアロックスイッチ。運転中はドアフックを固定します）がドアフック（ドア裏側のフック。ドアを閉めるとドアロックに掛かります）をしっかりロックします（内部のロックピンが突き出て、ドアフックに掛かります）。そのあとで初めて、制御基板（PCB）が本体背面の給水弁を開きます。水道水は洗剤ケースに流れ込んで洗剤を押し流し、洗剤ホース（洗剤ケースから外槽へ、水と洗剤を送るじゃばらホース）から外槽に入ります。水位は水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）で測ります。水が深いほどホース内の空気圧が高くなるので、制御基板は給水弁を閉じるタイミングがわかります。「洗濯量」のスライダーを動かしてみましょう。多くの機種では、衣類が多いほど給水量も増えます。

もっと詳しく：給水：水が洗剤ケースを通って流れ込む

給水弁はパイロット式の電磁弁です。コイルに通電しても、小さなプランジャーが吸い上げられ、圧力を逃がす細い穴が開くだけです。大きなダイヤフラムを実際に押し開けるのは水圧そのものです。そのため、スムーズに開くには最低限の水圧が必要です〔最低水圧は機種の取扱説明書による、要確認〕。水圧は高さに関係し、水柱10 mごとに約1 barです。屋上の貯水タンクから重力で給水している住宅が高層階にあり、タンクとの高さの差が1⁠–⁠2階分しかない場合は、水圧が1 barに満たないことがあります。すると給水が非常に遅くなり、「給水時間超過」のエラーが出ることさえあります。220 V用給水弁のコイル抵抗は約3⁠–⁠5 kΩで、導通がなければコイルの断線です。AC 220 VとDC 12 Vの給水弁は互換性がありません。

水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）は静水圧を利用します。p = ρghで、水深10 cmごとに約1 kPa（10 mbar）です。外槽の底にはエアトラップ（空気だまり）があり、水位が上がると中の空気が押し縮められ、その圧力が水位センサーホースを通ってセンサー内のダイヤフラムを押します。機械式ではダイヤフラムがばねを押しており、設定圧力に達すると「カチッ」と接点が切り替わります。通常は空（から）、洗い水位、あふれ防止水位など、複数の接点があります。電子式は圧力を周波数信号に変換し、制御基板（PCB）が水位を計算します。

よくある落とし穴がサイフォン現象です。排水ホースの位置が低すぎて出口が槽内の水位より下にある場合や、床の排水口に深く差し込みすぎて密閉されている場合、水は入るそばから勝手に流れ出てしまいます。すると機械は給水を続け、エラーを表示し、水も無駄になります。排水ホースの最も高い部分は、一般的に床から約60⁠–⁠100 cmの高さにする必要があります〔その機種の取扱説明書に従う〕。通気ホース（本体上部で洗剤ケースと外槽をつなぎ、空気を通すホース。水位センサーホースとは別の部品です）は、サイフォンを断つためのものではありません。このホースが詰まると、洗剤ケースからの水の流れが遅くなり、水漏れすることもあります。また、エアトラップが汚れていたり、ホースが折れていたり、ホースに水が入っていたりすると、水位センサーが誤検知します。給水しすぎてドアの位置まで水が来たり、逆に水がないと判断したりすることがあります。ホースを外し、センサーに向かって軽く息を吹き込んで、「カチッ」という音がするか確認できます。強く吹くとダイヤフラムを傷めるので、やめてください。

3. 洗い：かき回さず「落として」洗う

洗いの間、ドラムはゆっくり回るだけで、毎分約50回転です。しかも正転と逆転を交互に繰り返します。ドラムの内壁にある3本のリフター（ドラム内側の突起。回転に合わせて衣類を持ち上げては落とします）が衣類を高く持ち上げ、衣類は水の中へ落ちて、何度もたたきつけられます。回転が速すぎると、衣類は落ちなくなります。この臨界回転数（遠心力が重力と釣り合い、衣類がドラムの内壁に張り付いたまま落ちなくなる回転数）は約60 rpmです。「スロー再生」をオンにすると、よりはっきり見えます。

もっと詳しく：洗い：かき回さず「落として」洗う

臨界回転数（遠心力が重力と釣り合い、衣類がドラムの内壁に張り付いたまま落ちなくなる回転数）は自分で計算できます。その条件は、遠心加速度ω²rが少なくともgに等しいことです。したがってn_c = (30/π)·√(g/r) ≈ 29.9/√r（rの単位はm）です。r = 0.245 mなら約60 rpmです。洗いの回転数は約50 rpmで、臨界回転数の8割強です。衣類は水平線から約45°上まで持ち上がったところでドラムの内壁から離れ（sin α = (n/n_c)²）、リフター（ドラム内側の突起。回転に合わせて衣類を持ち上げては落とします）がさらに少し高くまで運び、衣類はそこから30⁠–⁠40 cmほど落下します。

洗浄力はシナーの円（シナー・サークル）の4要素で決まります。化学作用（洗剤）、温度、機械力、時間の4つで、1つが欠けると他で補う必要があります。そのため低温のエココースは通常とても長く、温度の代わりに時間をかけています。お客様が「エコモードだと洗濯に時間がかかる」と言う場合、多くは設計どおりの正常な動作で、故障ではありません。

機械力には「落ちるすき間」が必要です。衣類を詰め込みすぎると、持ち上がって落ちる空間がなくなり、ただ浸かっているだけの状態になって、汚れが落ちにくく、しわにもなりやすくなります。泡が多すぎても「クッション」になり、たたき洗いの力を吸収してしまいます。ドラム式は使う水が少ないため、必ず泡立ちの少ない洗剤を使います。泡が多いと、水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）が高めに検知したり、モーターの負荷が上がったりすることもあり、機械が自動で水を足してすすいだり、一時停止したりします〔機種による〕。お客様から汚れが落ちないと言われたら、まず衣類の量と使っている洗剤を聞き、それから機械を点検します。

4. 加熱：ヒーターは外槽の底にある

温水で洗うには、洗濯機が自分で水を温める必要があります。ヒーターは外槽の底、ドラムの下にあり、その中央には温度センサー（NTCサーミスタ。温度で抵抗値が変わることを利用して水温を測ります）が差し込まれています。十分な温度になると、制御基板（PCB）がヒーターを切ります。ヒーターは水に浸かっていないと作動しないため、給水量が足りないと加熱しません。60°を選んでみましょう。グラフの水温がゆっくり上がっていきます。

もっと詳しく：加熱：ヒーターは外槽の底にある

ヒーターは一般的に約1.8⁠–⁠2.2 kWです〔機種による〕。抵抗値はR = V²/Pで計算でき、220 V・2 kWなら約24 Ωなので、冷えた状態で測ると通常20⁠–⁠30 Ωの範囲です。無限大と出れば焼き切れています。さらに重要なのが対地絶縁の測定です。発熱線と金属シースの間はMΩ単位であるべきで、正確に測るには絶縁抵抗計が必要です。水あかでシースが過熱して割れたり、湿気が入ったりすると絶縁が低下します。典型的な症状は、加熱が始まるとすぐに漏電ブレーカー（RCD）が落ちることです。

水を温めるには、どれくらい時間がかかるでしょうか。水の比熱は約4.18 kJ/(kg·K)です。外槽の底に12 Lの水があり、20°Cから60°Cまで温めるとすると、12 × 4.18 × 40 ≈ 2000 kJで、2 kWでは約17分かかります。さらに衣類やドラムも一緒に温まり、放熱による損失もあるため、実際にはもっと長くかかります。つまり60°Cのコースはもともと長いのです。加熱時間が極端に長い場合や「加熱時間超過」のエラーが出る場合は、まずヒーター、温度センサー、または制御基板（PCB）上のリレーを疑います。

温度センサーの多くはNTC（負の温度係数を持つサーミスタ）で、温度が高いほど抵抗値が下がります。25°Cでの値は数kΩから数十kΩまでブランドによってさまざまで（例：LGは約40⁠–⁠50 kΩ、Samsungには10 kΩのタイプもあります）、60°Cになると約4分の1から3分の1に下がります。測定するときは温度計と比べ、ずれが大きければ交換します。多くの設計では、ヒーター回路が水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）の「加熱水位」接点とも直列につながっています〔機種による〕。水位が足りないうちは、制御基板がヒーターをオンにしようとしても電気が流れないため、空だき防止はソフトウェアだけに頼っていません。

5. 排水：排水ポンプと排水フィルター

洗い終わると、排水ポンプが外槽排水ホース（外槽の底から排水ポンプへつながる太いホース）から外槽の水を吸い出し、排水ホースを通して本体の背面から送り出します。ポンプの手前には排水フィルターがあり、硬貨、ヘアピン、ネックレスを受け止める役目をしています。ここが詰まると水が排出できなくなり、「排水しない」のよくある原因になります。排水フィルターは本体前面の下部にある小さなふたの奥にあり、ブランドによって右下または左下にあります（この3Dモデルでは右下）。「フィルターカバー」を押して開けてみましょう。

もっと詳しく：排水：排水ポンプと排水フィルター

排水ポンプの多くは、単相の永久磁石同期モーターで駆動されます。ローターは1個の磁石で、50 Hzの交流に同期して回ります（2極なら毎分3000回転）。このモーターは起動時にどちら向きに回るか決まっていないため、羽根車（インペラー）はまっすぐな放射状の羽根になっており、正転でも逆転でも水を送れます。羽根車を手で回すと、少し「遊び」があってから引っかかる感触がありますが、これはモーターが先に回り始め、その後で負荷がかかるようにするための設計で、故障ではありません。しかし、羽根車が中心からずれて揺れながら回る「羽根車の芯ぶれ」が起きている場合は、ポンプのローターの軸受ブッシュが摩耗しています。排水はまだ正常にできることもありますが、音が大きくなるため、排水ポンプの交換が必要です。

ポンプ自体は遠心ポンプで、羽根車が水をポンプケースに向かって振り飛ばし、押し出します。一般的に約1 mほどの高さまで水をくみ上げられます。消費電力は一般的に数十W、コイル抵抗は約150⁠–⁠250 Ωで、多くは200 Ω前後です〔機種による〕。音で判断します。「ブーン」と鳴るのに水が出ない場合は、多くは排水フィルターの詰まりか羽根車の引っかかり、または羽根車の外れです。まったく音がしなければ、コイルの状態と、制御基板（PCB）から電気が出ているかを確認します。「ガラガラ」という音がする場合は、通常ポンプ室に異物が入っています。

制御基板は、排水できたかどうかをどう判断しているのでしょうか。水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）の信号を見ています。ポンプを動かしてから決められた時間内に水位が「空（から）」の位置まで下がらなければ、排水エラーを表示します。そのため排水フィルター以外にも、外槽排水ホース（外槽の底から排水ポンプへつながる太いホース。靴下が詰まっていることもあります）の詰まり、排水ホースの折れ、床の排水口の詰まりでも同じエラーになります。排水フィルターを開ける前に、浅い容器を置いて水を受けるのを忘れないでください。水がまだかなり熱いことがあります。

6. 脱水：遠心力で水を飛ばす

排水が終わると、ドラムはまず約90回転で「バランス調整」（低速で回し、衣類をドラムの内壁に均等に張り付かせる工程）を行います。そのあとで初めて、毎分400⁠–⁠1400回転まで加速します。1400回転では、ドラムの内壁に張り付いた衣類に約537倍の重力に相当する力がかかります。水はドラムの穴から飛ばされ、外槽に流れ落ちて、ポンプで排水されます。「脱水回転数」のスライダーを動かして、遠心力がどう変わるか見てみましょう。

もっと詳しく：脱水：遠心力で水を飛ばす

遠心力は「相対遠心力（RCF）」で表します。式はRCF = ω²r/g ≈ 1.118×10⁻⁵ × r(cm) × n²です。r = 24.5 cmのとき、400 rpmで約44 g、800 rpmで約175 g、1000 rpmで約274 g、1400 rpmで約537 gです。遠心力は回転数の2乗に比例するため、回転数が2倍になると力は4倍になります。

しかし、飛ばせる水の量は同じ割合では増えません。繊維の間の水は飛ばしやすいのですが、繊維の中に吸い込まれた水はなかなか飛びません。EUのエネルギーラベルは「脱水後の含水率」（水の重さ ÷ 乾いた衣類の重さ）で等級を分けており、A等級は45%未満、B等級は45⁠–⁠54%です。一般的に1400 rpmで約45⁠–⁠55%、1000 rpmで約55⁠–⁠65%まで下がります〔目安、生地と機種による〕。回転数が高いほど衣類はしわになりやすく、ドラムベアリングやダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）の負担も大きくなるため、速ければよいとは限りません。

脱水中は排水ポンプがずっと動いています。飛ばした水をすぐにくみ出す必要があるためです。排水が遅いと、たまった水がドラムの抵抗になって泡も立ち、機械は回転を落とすか停止します。そのため「脱水できない」は必ずしもモーターの問題ではありません。まず排水を確認し、次に、最も片寄りやすい大きなバスタオルやバスマットを1⁠–⁠2枚だけ入れていないかを見て、最後にモーターと回転センサー（タコジェネレーター。モーターの回転数を検出する）を点検します。

7. 防振：ばね、ダンパー、コンクリートのおもり

高速で回るぬれた衣類が片寄っていると、外槽全体が大きく揺れます。2本のサスペンションばね（本体上部から外槽を吊り下げるばね。「吊りばね」とも呼ばれます）が外槽を吊り下げ、下のダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）が振動を吸収します。さらに外槽の上部と前面には重いコンクリートおもり（外槽に取り付けて揺れを抑える、コンクリート製のおもり）〔機種による〕があり、外槽を安定させます。加速の途中には共振域（脱水の加速中、外槽の揺れが最も大きくなる回転数の範囲）があります。その範囲は約100⁠–⁠200回転から300回転台までで、機種によって異なります。ここで外槽が最も激しく揺れるため、洗濯機は一気に通り抜けます。現在は「片寄りあり」になっています。洗濯機がバランス再調整を行い、さらに回転数を下げて自らを守る様子を見てみましょう。

もっと詳しく：防振：ばね、ダンパー、コンクリートのおもり

外槽は、ドラム、モーター、コンクリートおもり（外槽に取り付けて揺れを抑える、コンクリート製のおもり）と一体になって、サスペンションばね（本体上部から外槽を吊り下げるばね。「吊りばね」とも呼ばれます）で吊り下げられています。これは「ばね－質量系」で、固有振動数f = (1/2π)·√(k/m)を持っています。便利な見積もり方があります。静止時にばねがδだけ伸びているとすると、f ≈ (1/2π)·√(g/δ)です。δが3⁠–⁠5 cmならfは約2⁠–⁠3 Hzで、ドラムの回転数にすると毎分100数十回転です。実際には上下・左右・前後に揺れる複数の振動モードがあるため、共振は、ある幅をもった共振域（脱水の加速中、外槽の揺れが最も大きくなる回転数の範囲）になります〔約100⁠–⁠200回転から300回転まで、要確認、機種による〕。

共振域では、わずかな片寄りでも外槽が大きく揺れます。そのため、コースはまず約80⁠–⁠100 rpmで「バランス調整」を行います（臨界回転数の60 rpmより高いので、衣類はドラムの内壁に張り付いています）。制御基板（PCB）は回転センサー（タコジェネレーター。モーターの回転数を検出する）から1回転ごとの速度の変動を測り、片寄りの大きさを推定します。十分に小さいときだけ、共振域を一気に通過します。何度試してもうまくいかなければ、最高回転数を下げるか、脱水を行わないようにします。共振を過ぎると、外槽はむしろ全体の重心のまわりを回るようになり、振幅は約「片寄りの質量 × 半径 ÷ 吊り下げ部の総質量」です。例えば0.5 kg × 0.245 m ÷ 50 kg ≈ 2.5 mmです。コンクリートおもりは、この分母を大きくするためのものです。

ドラム式のダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）の多くは摩擦式です。ピストンにはフェルト摩擦材（ダンパー内部のフェルト。技術者の通称は油圧部品のように聞こえますが、実際は油ではなく摩擦で揺れのエネルギーを吸収します）が付いており、これが特に重要になるのは共振域を通過する数秒間です。ドラム式では通常2⁠–⁠4本（機種により異なる）で、大容量機ほど多い傾向があります。摩擦材がすり減ると、脱水が始まったとたんに外槽が「ドンドン」と激しくぶつかります。出張先では「ドラム押し下げテスト」で確認できます。ドラムの内側を手で押し下げ、数回弾んでから止まればダンパーが劣化しています。正常なら抵抗があり、ゆっくり戻ります。取り外して手で押し引きして確かめることもできます。正常なら均一でしっかりした抵抗があり、抵抗なくスッと動くなら劣化しています。交換するときは全数交換とし、付いているダンパーをすべて取り替えます。新しい機械で輸送用固定ボルトを外していない場合や、調整脚が水平でない場合、床がしっかりしていない場合も同じような激しい振動が出るため、先にこれらの可能性を除外します。

8. 駆動：モーターとベルト

モーターは外槽の底に吊り下げられ、駆動ベルトを介して本体背面の大きなドラムプーリー（モータープーリーより大きいため「大プーリー」とも呼ばれます）を回します。ドラムプーリーとモータープーリーの比は約十数対1で、モーターの高速回転を、ドラムの力強い低速回転に変えます。ここで使われているのはブラシ付きモーターで、モーターのカーボンブラシ2個が整流子（モーターの回転部で、カーボンブラシが接する銅の部分）に押し当てられて電気を送ります。カーボンブラシは使ううちにすり減って短くなります。ベルト外れでもカーボンブラシの摩耗でも、「ドラムが回らない」症状になります。ベルト外れなら、モーターは回るのにドラムは動きません。カーボンブラシの摩耗なら、モーターが少し動いて火花を出し、止まってしまいます。

もっと詳しく：駆動：モーターとベルト

従来のベルト駆動機の多くはユニバーサルモーター（直巻整流子モーター）を使っています。ステーターのコイルとローターがモーターのカーボンブラシを通して直列につながっており、両方の電流が同時に反転するため、交流でもそのまま回ります。トルクは電流のほぼ2乗に比例し、起動トルクが大きいのが特長です。制御基板（PCB）はトライアックによる位相制御で電圧を調整して回転数を制御し、モーターの一端にある回転センサー（タコジェネレーター。多くは磁石とコイルの組み合わせ、つまり回転検出コイル）が回転数をフィードバックします。信号の周波数は回転数に比例します。正転・逆転は、リレーでステーターとローターのつなぎ方を入れ替えて切り替えます。

ドラムプーリー（モータープーリーより大きいため「大プーリー」とも呼ばれます）とモータープーリーの比は約12⁠–⁠15:1です。そのため、ドラムが1400 rpmのときモーターは約1万数千回転まで回り、洗いの50 rpmのときはわずか600⁠–⁠700回転ほどです。駆動ベルトの多くはVリブドベルト（Poly-V）で、ベルトに印字された規格、例えば「1195 J5」は、有効長さ1195 mm、J形（リブピッチ2.34 mm）、リブ5本を表します。テンショナーのない伸縮性ベルトもあり、これは「巻き込むように」掛けて取り付けます。ベルトがたびたび外れる場合は、ベルトの劣化だけでなく、ドラムプーリーにがたつきがないか（ドラムベアリング）、モーターの取付ボルトが緩んでいないかも確認します。

カーボンブラシは消耗品で、一般的に約4⁠–⁠7年もちます。短くすり減ると火花が出て、モーターの力が弱くなり、ときどき止まるようになり、制御基板がモーターのエラーを表示します。エラーコードは出ずに、脱水で高速回転まで上がらないだけのこともあります。ローター（カーボンブラシ経由で測定）とステーターのコイルは約1⁠–⁠5 Ω、回転センサーのコイルは約数十から200数十Ωです〔機種による〕。ゆっくり回しながら測り、値が突然無限大に跳ぶ場合は、整流子（モーターの回転部で、カーボンブラシが接する銅の部分）のセグメントの断線か、ブラシの接触不良の可能性があります。ブラシを交換してもまだ回らなければ、整流子も確認します。新しい機種の多くはインバーター制御のDCブラシレスモーター（BLDC）を使っており、ベルト駆動のものもダイレクトドライブのものもあります。ブラシがなく、省エネで静かです。インバーター基板が三相コイルを駆動し、3組の相間抵抗は等しいはずです。インバーター基板を外す前にはコンデンサーの放電を待ってください。直流母線は約300 Vあります。

9. 症状から部品を探す

出張修理では、技術者は症状から部品を探していきます。「故障シミュレーション」でお客様がよく訴える症状を選ぶと、3Dモデルがその状態を再現し、関連する部品が光ります。続いて「修理開始」を押すと、どのように直すかを見ることができます。現在は「排水しない」を再現しています。排水フィルターが詰まり、排水ポンプは「ブーン」とうなって回りますが、水は排出されず、洗濯機は停止します。水がドアパッキンの高さまでたまっているため、ドアロック（ドアロックスイッチ。運転中はドアフックを固定します）も解除されません。

もっと詳しく：症状から部品を探す

症状から部品を探すには、決まった順序があります。よく見る → 再現する → 系統を切り分ける → 安く簡単な所から調べる → 確認してから交換するの順です。最初のステップは聞くことと見ることです。いつから起きているか、コースのどの段階で問題が出るか、異音や異臭はないか、操作パネルのランプの点滅やエラーコードはないか、最近機械を移動したか、何を洗ったかを確認します。次に自分で一度運転し、症状がどの段階で出るか（給水、洗い、排水、脱水のどれか）を見ます。お客様の言う「動かない」「排水しない」が、自分で見た現象と同じとは限りません。

次に、症状を系統に振り分けます。機械はどのステップでも、制御基板（PCB）がセンサーからの「完了」の報告を待ってから次へ進みます。給水は水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）が水量十分と報告するのを、加熱は温度センサー（NTCサーミスタ。温度で抵抗値が変わることを利用して水温を測ります）が水温を報告するのを待ちます。排水は水位センサーが「空（から）」と報告するのを、脱水は回転センサー（タコジェネレーター。モーターの回転数を検出する）が回転数を報告するのを待ちます。給水の前には、ドアロック（ドアロックスイッチ。運転中はドアフックを固定します）がロック完了を報告する必要もあります。そのためエラーコードは通常、どのステップで時間超過になったか、どの測定値がおかしいかを示すだけで、どの部品が壊れたかを直接教えてくれるわけではありません。同じ症状でも、原因の系統が違うことがあります。「脱水できない」は排水の遅れや衣類の片寄りのこともあれば、モーターのカーボンブラシのこともあります。「ドアが開かない」はドアロックの故障のこともあれば、単に槽内にまだ水が残っていて、排水しないとロックが解除されないだけのこともあります。

可能性を1つずつ消していきます。安く、簡単で、よくあるものから先に確かめます。まず設定と使い方（コース、洗濯量、洗剤、蛇口が開いているか、排水ホースの折れやサイフォン現象がないか）を確認します。次に、排水フィルターや給水フィルター（給水弁の入口にある、砂やさびを止める網）など、部品交換の要らない箇所を清掃します。最後に分解して部品を測定します。電源を切って抵抗と導通を測り、通電して制御基板から電気が出ているかを見ます。部品を交換する前には、コイルの断線（導通なし）や、ダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）が抵抗なくスッと動くといった証拠が必要です。交換後にもう一度コースを運転し、症状が消えて初めて完了です。上の「故障シミュレーション」の各症状も、すべてこの流れ（症状 → 系統 → 部品 → 修理項目）で進みます。

よくある故障

洗濯機の「排水しない」の原因の一つ

原因: 硬貨とヘアピンが排水フィルターに詰まり、水が排水ポンプまで流れません。
見える症状: 排水ポンプは「ブーン」とうなって回りますが、外槽の水は一滴も排水されません。しばらくすると洗濯機が停止します。
技術者の対応: 技術者はまず槽内の水を抜き、フィルターカバーを開けて排水フィルターを回して外し、ごみを取り除いてから元に戻します。

修理項目：排水系統の清掃

洗濯機の「ドラムが回らない」の原因の一つ：ベルト外れ

原因: 駆動ベルトが外れて本体の底に落ちており、モーターの回転がドラムプーリー（モータープーリーより大きいため「大プーリー」とも呼ばれます）に伝わりません。
見える症状: 水は十分に入り、モーターも回っていますが、ドラムはまったく動きません。手でドラムを回すと、風車のように抵抗なく回ります。
技術者の対応: 技術者は背面パネルを外し、新しい駆動ベルトをモータープーリーとドラムプーリーに掛けます（合うベルトがなく、古いベルトに傷みがない場合に限り、古いベルトを掛け直します）。

修理項目：駆動ベルトの交換

洗濯機の「ドラムが回らない」の原因の一つ：カーボンブラシの摩耗

原因: モーターのカーボンブラシがすり減って短くなり、整流子（モーターの回転部で、カーボンブラシが接する銅の部分）にしっかり押し当てられないため、モーターに十分な電気が送られません。
見える症状: 水は十分に入り、モーターは少し動いて火花を出しますが、ドラムはどうしても回り始めません。
技術者の対応: 技術者はモーターの両側からカーボンブラシを取り外し、新しい1組に交換します。

修理項目：カーボンブラシの交換

洗濯機の「振動が大きい」の原因の一つ

原因: ダンパー（外槽の振動を吸収するショックアブソーバー）のフェルト摩擦材がすり減り、外槽の揺れを吸収するものがなくなっています。
見える症状: 脱水で回転が上がり、共振域（脱水の加速中、外槽の揺れが最も大きくなる回転数の範囲）を通過するとき、外槽が大きく揺れて本体にぶつかり、洗濯機全体が跳ねます。
技術者の対応: 技術者はまず調整脚による傾きが原因でないことを確かめ、ドラム押し下げテスト（ドラムの内側を手で押し下げて離し、数回弾んでから止まればダンパーの劣化、抵抗があってゆっくり戻れば正常と判断する点検方法）でダンパーの不良を確認してから、ダンパーを全数交換します。

修理項目：ダンパーの交換

洗濯機の「給水しない」の原因の一つ

原因: 給水フィルター（給水弁の入口にある、砂やさびを止める網）が砂とさびで詰まっています。
見える症状: 蛇口は開いていて給水弁も開いていますが、水はちょろちょろとしか入らず、なかなか必要な水位に達しません。
技術者の対応: 技術者は給水ホースを外し、ラジオペンチで給水弁の給水フィルターをつまみ出して清掃します。

修理項目：給水系統の清掃

洗濯機の「ドアから水漏れ」の原因の一つ

原因: ドアパッキンの下部に穴が開いており、水位がそこを超えると漏れます。
見える症状: 洗濯中、ドアの6時の位置から水が垂れ、床に水がたまります。
技術者の対応: 技術者はドアパッキンを新品に交換します。

修理項目：ドアパッキンの交換

システム

給水系統

給水ホース → 給水弁 → 洗剤ケース → 洗剤ホース → 外槽。通気ホースは洗剤ケースと外槽の間に空気を通します。水位センサーが十分な水位を検知すると、制御基板に知らせて給水弁を止めさせます。

対象部品：給水ホース、給水弁、注水カバー、洗剤ケース、洗剤ケースの取っ手、洗剤ホース、通気ホース、水位センサー、水位センサーホース

排水系統

外槽 → 外槽排水ホース → 排水フィルター → 排水ポンプ → 排水ホース。

対象部品：外槽排水ホース、排水フィルター、排水ポンプ、排水ホース

駆動系統

モーターはカーボンブラシから電流を受けて回ります。駆動ベルトがドラムプーリーを回し、さらにドラム軸とドラムフランジを介してドラムを回します。ドラムベアリングがドラム軸全体を支えます。

対象部品：モーター、カーボンブラシ、モーターコネクター、回転センサー、駆動ベルト、ドラムプーリー、ドラムフランジ／ドラム軸、ドラムベアリング

ドラムと外槽

外槽は水をためて回転しません。ドラムはリフターとともにその中で回り、背面はドラムフランジ、ドラム軸、ドラムベアリングで支えられています。

対象部品：外槽、ドラム、リフター、ドラムセンターキャップ、ドラムフランジ／ドラム軸、ドラムベアリング

防振系統

サスペンションばねが外槽を吊り下げ、その下のダンパーが振動を吸収し、コンクリートおもりが外槽を安定させます。

対象部品：サスペンションばね、ダンパー、コンクリートおもり

ドアとドアロック

ドアヒンジがドアを支え、ドアハンドルがドアフックを引いて外します。ドアロックがドアフックをしっかりロックしてから洗いが始まり、ドアパッキンが密閉を担います。

対象部品：ドアガラス、ドア枠、ドアヒンジ、ドアハンドル、ドアフック、ドアロック、ドアパッキン

加熱系統

ヒーターが外槽の底で水を温め、温度センサーが水温を測り、設定温度に達すると制御基板がヒーターを切ります。

対象部品：ヒーター、温度センサー

制御基板と操作パネル

コースダイヤル、操作ボタン、操作パネルは制御基板につながり、制御基板が給水、回転、加熱、排水、ドアのロックを指示します。本体底部の漏水センサーも制御基板に信号を送ります。

対象部品：制御基板、操作パネル、コースダイヤル、操作ボタン、スタートボタンユニット、電源ボタン、漏水センサー

電源

電源プラグ → 電源コード → ノイズフィルター → 制御基板。

対象部品：電源プラグ、電源コード、ノイズフィルター

部品

本体: 鋼板製の外装です。前面パネル、天板、左右の側面パネル、背面パネルを組み合わせて固定し、すべての部品を内部に収めています。本体の上部には、サスペンションばね（本体上部から外槽を吊り下げるばね。「吊りばね」とも呼ばれます）が掛けられています。
操作パネル: コースを選ぶ樹脂製のパネルです（操作ボタンは含まず、ボタンは別の部品です）。裏側には制御基板（PCB）があります。
コースダイヤル: 回して洗濯コースを選びます。多くの機種では、回して電源のオン・オフも行います。
操作ボタン: 水温や回転数などの機能を選ぶボタンです。
スタートボタンユニット: 「スタート／一時停止」ボタンです。押すと、まずドアをロックしてからコースを開始します。
電源ボタン: 独立した電源の入／切ボタンです。すべての機種にあるわけではなく、コースダイヤルを回して電源を入れる機種もあります。
制御基板: 制御基板（PCB）は洗濯機の「頭脳」です。給水、止水、回転、排水、モーターの回転数、洗濯時間、ドアのロックと解除を制御します。機種によっては複数の基板に分かれています（例：電源、モーター駆動、表示の各モジュール）。
洗剤ケース: 引き出し式の3つの投入口（本洗い用・柔軟剤・予洗い用。並びは機種によります）があります。給水時に水道水がここを流れ、粉末洗剤や液体洗剤を洗剤ホース（洗剤ケースから外槽へ、水と洗剤を送るじゃばらホース）を通して外槽へ運びます。
洗剤ケースの取っ手: 洗剤ケース前面の取っ手で、毎日引き出したり押し込んだりします。
注水カバー: 洗剤ケースの上にある分水用のふたです。給水弁から来る高圧の水を各投入口に振り分け、タイミングごとに異なる洗剤を流します。
給水弁: 本体背面にあり、給水ホースが接続される電磁弁です。制御基板（PCB）から通電されたときだけ開き、通電が止まるとすぐに閉じます。そのため、通電していなければ、蛇口が開いていても給水されません。コイルは2⁠–⁠3組あり、それぞれ洗剤ケースの別の投入口へ水を送ります。給水フィルター（給水弁の入口にある、砂やさびを止める網）も付いています。
給水ホース: 蛇口から本体背面の給水弁へつなぐホースです。
洗剤ホース: 洗剤ケースと外槽をつなぐじゃばらホースで、洗剤を溶かした水がここを通って外槽へ流れ込みます。
水位センサー: 空気圧で水位を測ります。水位が高いほど、ホース内の空気圧が高くなります。設定水位に達すると制御基板（PCB）に知らせて給水弁を止めさせ、ドラムが回転して洗いが始まります。
水位センサーホース: 外槽の底から水位センサー（ホース内の空気圧で水位を検知する圧力式センサー）までつながる細いホースで、水位による圧力を伝えます。
ドアガラス: 内側に向かって膨らんだ厚いガラスです。ドラムの中が見え、斜面が衣類をドラム内に押し戻すので、衣類がドアパッキンやドアのところにたまりません。
ドア枠: ドアは外枠と内枠でガラスを挟んでいます（機種によっては中枠もあり、計3枚です）。
ドアヒンジ: ドア全体を支え、スムーズに開閉できるようにします。
ドアハンドル: ドアを引いて開けるためのハンドルです（取っ手とも呼ばれます）。ドアハンドルが付いている機種では、ドアハンドルとドアフック（ドア裏側のフック。ドアを閉めるとドアロックに掛かります）がてこの原理で連動します。
ドアフック: ドアの裏側にあるフックで、ドアを閉めるとドアロック（ドアロックスイッチ。運転中はドアフックを固定します）に掛かり、ドアが勝手に開かないようにします。可動式（ドアハンドルと連動して動く）と固定式があります。
ドアロック: ドアがきちんと閉まっているかを検知します。コースが始まるとドアフック（ドア裏側のフック。ドアを閉めるとドアロックに掛かります）をしっかりロックし、ロックが確認されてから給水と回転が始まります。コースが終わり、ドラムが完全に止まってから解除します。ドアロックには2種類あります。遅延解除式は、コース終了後約2⁠–⁠3分待ってから解除され、ごく小さな「コトッ」という音しかしません。即時解除式は水位で判断し、水位が十分に下がるとすぐに解除され、はっきりした「カチッ」という音がします。
ドアパッキン: ドアと外槽の間にある、折り返し形状のゴム製リングです。外槽の揺れに合わせて伸び縮みしながら、すき間をふさいで水漏れを防ぎます。
外槽: ドラムを包む密閉された樹脂製の槽で、回転はせず、水をためる役割を担います。ドラム、モーター、コンクリートおもり（外槽に取り付けて揺れを抑える、コンクリート製のおもり）と一緒に、サスペンションばね（本体上部から外槽を吊り下げるばね。「吊りばね」とも呼ばれます）に吊り下げられています。
ドラム: 小さな穴と型押し模様のあるステンレス製の円筒で、背面のドラムフランジ（ドラム背面の三本腕の金具。ドラムをドラム軸に固定します）とドラム軸（Fixesでは、シャフトだけでなく、ドラム背面のドラムフランジとベアリング部までまとめてこう呼びます）で支えられています。洗濯時はゆっくり回って衣類をたたき洗いし、脱水時は高速で回って水を振り飛ばします。
リフター: ドラムの内側にある3本の樹脂製の突起で、多くは三角形です。回転に合わせて衣類をひっくり返しながら持ち上げます。
ドラムセンターキャップ: 一部のドラム式洗濯機で、ドラムの内側、奥の中央にある樹脂製の保護カバーです。ベアリング部のねじを隠しています。
ドラムフランジ／ドラム軸: ドラムの背面にある金属製のドラムフランジ（ドラム背面の三本腕の金具。ドラムをドラム軸に固定します）が中央のドラム軸につながり、ドラム軸は外槽背面のドラムベアリングを貫通して、ドラム全体を支えます。Fixesで「ドラム軸」と言う場合は、ドラムフランジとベアリング部まで含みます。
ドラムベアリング: 外槽背面にあるボールベアリングです。ドラム式では一般的に大きさの異なる2個で（ドラムに近い方が大きい）、その手前にはオイルシールもあります。縦型では通常1対です。ドラムが高速で回っても摩擦がほとんどなく、静かに回れるのはこのためです。
ドラムプーリー: ドラムプーリー（モータープーリーより大きいため「大プーリー」とも呼ばれます）は、ドラム軸（Fixesでは、シャフトだけでなく、ドラム背面のドラムフランジとベアリング部までまとめてこう呼びます）の端に取り付けられた大きなプーリーです。モータープーリーとの比は約十数対1で、モーターは小さな力でも濡れた衣類でいっぱいのドラムを回せます。
駆動ベルト: モーターの回転をドラムプーリー（モータープーリーより大きいため「大プーリー」とも呼ばれます）に伝えます。ダイレクトドライブ式インバーターモーターの機種には駆動ベルトがありません。
モーター: 外槽の下に取り付けられ、外槽と一緒に揺れます。電気エネルギーを回転に変え、駆動ベルトを介してドラムを回します。回転数と回転方向は制御基板（PCB）が制御します。
カーボンブラシ: 1対の炭素製ブロックで、ばねでモーターの整流子（モーターの回転部で、カーボンブラシが接する銅の部分）に押し付けられ、回転しているコイルに電流を送ります。
モーターコネクター: モーター上部のコネクターで、配線を通じて制御基板（PCB）につながっています。
回転センサー: モーターの一端にあるセンサーで、モーターの回転数を測り、制御基板（PCB）が回転速度を制御できるようにします。
ヒーター: 外槽の底にある管状のヒーターで、本体背面から差し込まれ、水を温めます。水に浸かっているときしか作動しません。
温度センサー: 水温を測るセンサーで、ヒーター取付フランジの中央に差し込まれ、水温を制御基板（PCB）に伝えます。
排水ポンプ: 外槽の水を、排水ホースを通して本体の外へ送り出します。ドラム式洗濯機は排水ポンプがないと排水できません。
排水フィルター: 本体前面下部の小さなふたの奥にあり、ブランドによって右下または左下にあります（例えばLGは多くの場合左下、この3Dモデルでは右下）。排水時に硬貨、ヘアピン、ネックレスなどの異物を受け止め、排水ポンプを守ります。定期的な掃除が必要です。
外槽排水ホース: 外槽の底から排水ポンプへつながる太いホースです。
排水ホース: 排水ポンプの出口から排水口へつながる灰色のホースです。本体背面で高い位置に掛けて、水の逆流を防ぎます。
通気ホース: 本体上部にある通気ホースで、白い半透明の樹脂ホースです。洗剤ケースの後ろから外槽へつながり、洗剤ケースと外槽の間に空気を通します。水位センサーホースも「通気ホース」と呼ばれることがありますが、混同しないでください。
サスペンションばね: サスペンションばね（「吊りばね」とも呼ばれます）は、本体上部から外槽全体を吊り下げ、その重さを支えるとともに振動も吸収します。
ダンパー: 外槽の底と底板の間で突っ張るように取り付けられ、脱水時の揺れを和らげて吸収します。ドラム式では通常2⁠–⁠4本（機種により異なる）で、大容量の機種は多くの場合本数が多めです。内部にはフェルト摩擦材（ダンパー内部のフェルト。技術者の通称は油圧部品のように聞こえますが、実際は油ではなく摩擦で揺れのエネルギーを吸収します）が入っています。
コンクリートおもり: コンクリートおもりは重いコンクリートの塊で、濡れた衣類の片寄りによって外槽が揺さぶられにくくします。外槽の上部と前面の両方に付いていることがあります〔機種による〕。
漏水センサー: 底部受け皿の中にあるフロートスイッチです。本体内部で漏れた水が底にたまると、水でフロートが持ち上がってスイッチが入り、制御基板（PCB）がすぐに底部の水を検知して、運転を止めるか排水します。
電源コード: 本体から電源プラグまでつながるコードです。
電源プラグ: 3ピンプラグ（13 A。香港で標準のBFタイプ）で、内部にヒューズがあります。
ノイズフィルター: 電源が本体に入る位置にあるフィルターで、内部のコンデンサーとコイルが電源ライン上のノイズを取り除きます。
衣類: 洗いのときはリフター（ドラム内側の突起。回転に合わせて衣類を持ち上げては落とします）によって持ち上げられて落下し、脱水のときは遠心力でドラムの内壁に押し付けられます。