(57)【要約】【課題】騒音を低減可能な洗濯機を提供する。【解決手段】洗濯槽３０と、洗濯槽３０を収納する水槽２０と、洗濯槽３０の回転軸２８を中心にそれぞれ回転可能に設けられている第１バランサ４２および第２バランサ４４と、第１バランサ４２および第２バランサ４４のそれぞれを回転させる駆動部とを備え、第１バランサ４２および第２バランサ４４は、洗濯槽３０と水槽２０との間に設けられている。第１バランサ４２および第２バランサ４４が移動して偏心荷重を打ち消すので、洗濯槽３０の振動が抑制されて騒音が低減する。【選択図】図１
2020032256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯槽と、
前記洗濯槽を収納する水槽と、
前記洗濯槽の回転軸を中心にそれぞれ回転可能に設けられている第１バランサおよび第２バランサと、
前記第１バランサおよび前記第２バランサのそれぞれを回転させる駆動部とを備え、
前記第１バランサおよび前記第２バランサは、前記洗濯槽と前記水槽との間に設けられていることを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記第１バランサおよび前記第２バランサのそれぞれを、前記洗濯槽の偏心荷重を打ち消す位置で回転させる制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記第１バランサおよび前記第２バランサは、それぞれ、前記洗濯槽の底面に沿って延びるアームと、前記アームの先端部から前記洗濯槽の側面に沿って延びる錘とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記錘は、前記洗濯槽または前記水槽に接する車輪を備えることを特徴とする請求項３に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記車輪は、前記錘の先端部に設けられており、
前記洗濯槽は、前記車輪を前記水槽側から支持する環状部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記錘は、前記洗濯槽の側面に沿って屈曲する板状部材であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項７】
前記錘は、複数の棒状部材からなることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項８】
前記錘は、前記洗濯槽側の側面が回転軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項６または７に記載の洗濯機。
【請求項９】
前記錘は、複数の貫通孔を備えることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記第１バランサ及び前記第２バランサは、前記回転軸から前記錘までの回転半径が等しいことを特徴とする請求項３から９のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項１１】
前記第１バランサの回転軸及び前記第２バランサの回転軸は、前記洗濯槽の回転軸と同軸に設けられており、前記洗濯槽の回転軸とともに前記水槽の底面を貫通することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項１２】
前記洗濯槽の回転軸は、前記第１バランサの回転軸及び前記第２バランサの回転軸を貫通しており、前記第１バランサの回転軸は、前記第２バランサの回転軸を貫通していることを特徴とする請求項１１に記載の洗濯機。
【請求項１３】
前記駆動部は、
前記洗濯槽の回転軸とは異なる軸を中心として、前記洗濯槽の回転にともなって回転する回転機構と、
前記回転機構と前記第１バランサの回転軸とを接続し、前記洗濯槽の回転と前記第１バランサの回転との間に位相差を形成する第１駆動機構と、
前記回転機構と前記第２バランサの回転軸とを接続し、前記洗濯槽の回転と前記第２バランサの回転との間に位相差を形成する第２駆動機構と、
を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項１４】
前記洗濯槽の偏心荷重の位置を検出する偏心検出部と、
前記第１バランサおよび前記第２バランサのそれぞれの回転位置を検出するバランサ位置検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記偏心検出部および前記バランサ位置検出部の検出結果に応じて、前記第１バランサおよび前記第２バランサのそれぞれの回転位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
【請求項１５】
回転体の偏心荷重位置および偏心量を検出する偏心検出部と、
第１バランサおよび第２バランサのそれぞれを前記回転体の回転軸を中心に回転させる駆動部と、
前記第１バランサおよび前記第２バランサを、前記回転体の中心および偏心荷重位置を通る線分に対して対称位置で回転させるとともに、前記回転体の偏心量に応じてそれぞれの前記回転体に対する位相差を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする回転装置。
【請求項１６】
前記駆動部は、前記偏心量が所定値より小さくなるまで前記位相差の調整を繰り返し実行することを特徴とする請求項１５に記載の回転装置。
【請求項１７】
前記回転体を支持する支持部に取り付けられている荷重センサをさらに備え、
前記偏心検出部は、前記荷重センサの出力から偏心荷重位置および偏心量を検出することを特徴とする請求項１５または１６に記載の回転装置。
【請求項１８】
前記回転体の振動を検出する加速度センサをさらに備え、
前記偏心検出部は、偏心荷重位置および偏心量の検出に用いるセンサを、前記回転体の回転速度に応じて前記荷重センサまたは前記加速度センサに切り換えることを特徴とする請求項１７に記載の回転装置。
【請求項１９】
前記第１バランサおよび前記第２バランサを検出するバランサ検出部をさらに備えることを特徴とする請求項１５から１８のいずれかに記載の回転装置。
【請求項２０】
前記バランサ検出部は、前記第１バランサを検出する第１検出部と、前記第２バランサを検出する第２検出部とを備えることを特徴とする請求項１９に記載の回転装置。
【請求項２１】
前記第１バランサは、前記バランサ検出部により検出される第１被検出部を備え、
前記第２バランサは、前記バランサ検出部により前記第１被検出部とは検出のされ方が違う第２被検出部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機および回転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衣類などを洗う全自動式の洗濯機が普及している。この種の洗濯機は、洗濯物を洗った後に洗濯槽を高速回転させて脱水を行う。脱水時に洗濯物が偏ると、洗濯槽が振動して騒音が生じる場合がある。こうした騒音を低減する技術として、特許文献１には、それぞれ錘を備えて回転する２つのバランス部によりドラムの偏心荷重を解消するドラム式洗濯機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４３４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
洗濯機の騒音は、日中であれば周囲の雑音に紛れるので問題になることは少ないが、夜間には音が響いて近隣に迷惑となる場合がある。マンションやアパートなどの集合住宅では、夜間の洗濯が禁止される場合もある。日中は仕事をしている一人暮らしの場合、夜間に洗濯できないため休日をつぶして洗濯をすることになる。かかる状況において本発明者らは、洗濯機の騒音低減に関して改善の余地があると考えた。
【０００５】
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、騒音を低減可能な洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、洗濯機である。この洗濯機は、洗濯槽と、洗濯槽を収納する水槽と、洗濯槽の回転軸を中心にそれぞれ回転可能に設けられている第１バランサおよび第２バランサと、第１バランサおよび第２バランサのそれぞれを回転させる駆動部とを備え、第１バランサおよび第２バランサは、洗濯槽と水槽との間に設けられている。
【０００７】
この態様によれば、それぞれ回転する第１バランサおよび第２バランサにより洗濯槽の偏心荷重を解消できる。また、第１バランサおよび第２バランサが洗濯槽に近い位置で偏心荷重を解消できるので、効率良く洗濯槽の振動を抑えて騒音を低減できる。
【０００８】
本発明の別の態様は、回転装置である。この回転装置は、回転体の偏心荷重位置および偏心量を検出する偏心検出部と、第１バランサおよび第２バランサのそれぞれを回転体の回転軸を中心に回転させる駆動部と、第１バランサおよび第２バランサを、回転体の中心および偏心荷重位置を通る線分に対して対称位置で回転させるとともに、回転体の偏心量に応じてそれぞれの回転体に対する位相差を調整する制御部と、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、騒音を低減可能な洗濯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る洗濯機の構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係る洗濯機の主要部の断面図である。
【図３】実施の形態に係る第１バランサ、第２バランサ、メインモータ、および駆動部を含む部分断面斜視図である。
【図４】実施の形態に係る第１バランサ、第２バランサ、メインモータ、および駆動部を含む部分断面図である。
【図５】実施の形態に係る駆動部を含む断面図である。
【図６】実施の形態に係る洗濯機の洗濯時の各バランサの位置を示す上面概略図である。
【図７】実施の形態に係る洗濯機の脱水時の各バランサの位置を示す上面概略図である。
【図８】実施の形態に係る洗濯機の荷重センサおよび錘センサの出力を示す図である。
【図９】実施の形態に係る制御部における処理のフローチャートを示す図である。
【図１０】変形例１に係る洗濯機の主要部の断面図を示す図である。
【図１１】変形例１に係る制御部における処理のフローチャートを示す図である。
【図１２】変形例２に係る駆動部の断面斜視図である。
【図１３】変形例２に係る駆動部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態を具体的に説明する前に、概要を説明する。実施の形態は、衣類などの洗濯物の洗いおよび脱水を行う洗濯機に関する。洗濯機は、洗濯槽、洗濯槽を収納する水槽、洗濯槽の回転軸を中心に回転する２つのバランサを備える。各バランサは、洗濯槽と水槽との間に設けられており、洗濯槽の底面に沿って延びるアームと、アームの先端に取り付けられた錘とを備える。脱水時には、洗濯物の偏りによる洗濯槽の偏心荷重を打ち消す位置で各バランサが回転する。これにより偏心荷重が解消されて洗濯槽の振動が抑えられるので、脱水時の騒音が低減する。以下、実施の形態に係る洗濯機を具体的に説明する。
【００１３】
なお、以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。
【００１４】
図１から図５を使用しながら実施の形態に係る洗濯機１００の構成を説明する。各図に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸とｙ軸とは、洗濯機１００の底面において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直な方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ｘ軸の正方向側を「右側」、ｘ軸の負方向側を「左側」という場合がある。ｙ軸の正方向側を「前側」あるいは「正面側」、負方向側を「後側」あるいは「背面側」、ｚ軸の正方向側を「上側」あるいは「上面側」、負方向側を「下側」あるいは「底面側」という場合がある。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る洗濯機１００の構成を示す概略図である。洗濯機１００は、筐体１０内に、水槽２０、洗濯槽３０、メインモータ４０、第１バランサ４２、第２バランサ４４、駆動部５０、制御部１２を備える。
【００１６】
水槽２０は、洗濯槽３０を収納し、サスペンション２２に支持されている。サスペンション２２は、上端が筐体１０に取り付けられ、下端が洗濯槽３０に取り付けられている。洗濯槽３０は、不図示の複数のサスペンション２２に支持されている。洗濯槽３０は、洗濯物が入れられて回転する。洗濯槽３０の内部にはパルセータ３４が回転可能に設けられている。メインモータ４０は、回転軸２８を介して洗濯槽３０およびパルセータ３４を回転させる。第１バランサ４２および第２バランサ４４は、水槽２０と洗濯槽３０との間に回転軸２８を中心に回転可能に設けられている。駆動部５０は、回転軸２８に接続されており、第１バランサ４２および第２バランサ４４をそれぞれ回転させる。
【００１７】
水槽２０の下部には、洗濯水を排出するための配水管３１および排水弁３２が設けられている。洗濯時には、排水弁３２が閉じて水槽２０および洗濯槽３０に洗濯水が貯められる。この状態で、洗濯槽３０およびパルセータ３４が回転して洗濯物を洗う。脱水時には、排水弁３２が開いて水槽２０および洗濯槽３０から洗濯水を機外に排出する。さらに洗濯槽３０が回転して、洗濯物に残っている洗濯水を水槽２０から機外に排出する。洗濯槽３０の側壁には、不図示の無数の孔が形成されている。洗濯物から出た洗濯水は水槽２０側に出て、さらに配水管３１を通じて機外に排出される。
【００１８】
制御部１２は、偏心検出部１４、バランサ位置検出部１６、駆動制御部１８を備える。偏心検出部１４は、荷重センサ２４の出力から洗濯槽３０の偏心荷重位置および偏心量を検出する。荷重センサ２４は、支持部としてのサスペンション２２と筐体１０との接続部に設けられている。バランサ位置検出部１６は、水槽２０の側壁に設けられている錘センサ２６の出力から、第１バランサ４２および第２バランサ４４の位置を検出する。錘センサ２６は、第１バランサ４２および第２バランサ４４のそれぞれに設けられている後述の錘を検出する。駆動制御部１８は、偏心検出部１４およびバランサ位置検出部１６の検出結果に応じて駆動部５０を制御し、洗濯槽３０とともに回転する第１バランサ４２および第２バランサ４４を、それぞれ洗濯槽３０の偏心荷重を打ち消す位置に移動させる。
【００１９】
図２は、洗濯機１００の主要部の断面図である。図３および図４はそれぞれ、第１バランサ４２、第２バランサ４４、メインモータ４０、および駆動部５０を含む部分断面斜視図、部分断面図である。図３および図４には、メインモータ４０および駆動部５０の断面が示されている。
【００２０】
第１バランサ４２および第２バランサ４４は、それぞれアーム４１および錘４３を備える。アーム４１は、回転軸２８から洗濯槽３０の底面に沿って水槽２０の側面に向かってｘｙ平面に平行に延びる。錘４３は、一端が連結部材４５により連結された３本の棒状部材を含んで構成される。各棒状部材は、同様に略直角に屈曲する。錘４３は、連結部材４５とは反対側がアーム４１に固定されており、連結部材４５側が洗濯槽３０の側面に沿って上側に延びる。第１バランサ４２は、アーム４１の下面側に錘４３が取り付けられる。第２バランサ４４は、アーム４１の上面側に錘４３が取り付けられる。これにより、各バランサにおいて、同じ形状の錘４３の上下方向の位置を合わせることができる。また、同じアーム４１を用いて構成し、各バランサにおいて回転軸２８から錘４３までの回転半径を略同一とする。第１バランサ４２と第２バランサ４４とのバランスを簡単に取ることが可能になる。
【００２１】
錘４３の水槽２０側の面には、錘センサ２６による被検出部として鉄片４８が設けられている。錘センサ２６は、磁気センサであり、鉄片４８を検出する。第１バランサ４２と第２バランサ４４とは、錘４３に設けられている鉄片４８の幅が異なる。錘センサ２６による検出のされ方が違うので、いずれの錘４３かを判定して各バランサの位置を検出できる。なお、第１バランサ４２を検出する第１錘センサと、第２バランサ４４を検出する第２錘センサとを備える構成であってもよい。なお、錘センサ２６を光センサとして、錘４３に反射板を設けてもよい。
【００２２】
錘４３の連結部材４５側には、車輪４６が取り付けられている。図２に示すように、洗濯槽３０の外周面には、水槽２０側から車輪４６に接する環状部材３６が設けられている。環状部材３６は、洗濯槽３０の全周に設けられており、車輪４６に接して錘４３を支持する。この構成により、アーム４１にかかる負荷を低減できる。また、水槽２０や洗濯槽３０に錘４３が接触して損傷するのを抑制できる。車輪４６が水槽２０の内周面に接する構成であってもよい。
【００２３】
錘４３を構成する棒状部材は、ステンレスからなる角部材にタングステンからなる部材を埋め込んで形成する。比重が高い部材を耐食性が高い部材で覆うことで、錘４３を小型化するとともに劣化を抑制できる。樹脂材料で錘４３を形成してもよい。また、錘４３の洗濯槽３０側の面をｚ軸に対して傾斜する傾斜面４７とする。傾斜面４７は、上側が水槽２０側に傾くよう形成する。脱水時に錘４３に付着した水が遠心力で上側に抜けやすくなる。さらに、棒状部材の間に水が抜ける隙間を設けてもよく、各棒状部材に貫通孔を形成してもよい。脱水時に洗濯槽３０から出た水が錘４３を抜けやすくなる。なお、錘４３は、洗濯槽３０の側面に沿って屈曲する板状部材で構成してもよく、この板状部材に傾斜面や貫通孔を形成してもよい。より簡単な構成とすることができる。
【００２４】
図５は、実施の形態に係る駆動部５０を含む断面図である。駆動部５０は、回転軸２８、主軸５２、第１バランサ軸５６、第２バランサ軸６０、クラッチ６４、駆動機構７０を備える。回転軸２８は、メインモータ４０からｚ軸に平行に上側に延びて、水槽２０および洗濯槽３０を貫通し、上端部にパルセータ３４が固定されている。回転軸２８には、内側から順に、主軸５２、第１バランサ軸５６、および第２バランサ軸６０が同軸に取り付けられている。主軸５２、第１バランサ軸５６、および第２バランサ軸６０は、それぞれ略円筒状に形成されている。主軸５２は第１バランサ軸５６および第２バランサ軸６０を貫通し、第１バランサ軸５６は第２バランサ軸６０を貫通する。各軸の上端部には、洗濯水の漏れを防ぐ不図示のパッキンが取り付けられている。
【００２５】
主軸５２は、上端部に洗濯槽３０が固定され、下端部に主軸ギヤ５４が固定されている。第１バランサ軸５６は、上端部に第１バランサ４２が固定され、下端部に第１バランサギヤ５８が固定されている。第２バランサ軸６０は、上端部に第２バランサ４４が固定され、下端部に第２バランサギヤ６２が固定されている。
【００２６】
クラッチ６４は、第１クラッチ６６および第２クラッチ６８を備える。第１クラッチ６６は、主軸５２の下端部に固定されている。第２クラッチ６８は、回転軸２８に連結されて上下に移動可能に設けられている。図５に示す状態では、第１クラッチ６６と第２クラッチ６８とが離れており、クラッチ６４においてメインモータ４０の駆動力が遮断される。この状態でメインモータ４０が駆動すると、回転軸２８とともにパルセータ３４は回転するが、主軸５２は回転しない。第２クラッチ６８が上側に移動して第１クラッチ６６に噛み合うと、メインモータ４０の駆動力が主軸５２に伝達される。この状態でメインモータ４０が駆動すると、回転軸２８とともに主軸５２が回転し、洗濯槽３０およびパルセータ３４の両方が回転する。クラッチ６４の切り換えて、洗い時には洗濯槽３０を停止させた状態でパルセータ３４を回転させ、脱水時には洗濯槽３０とパルセータ３４の両方を回転させる。
【００２７】
駆動機構７０は、水槽２０の底面に固定されている天板７２と、天板７２に複数の柱７６で連結された底板７４との間に設けられている複数のギヤおよびモータを備える。天板７２は、上軸孔７３、上軸受７５を備える。上軸受７５は、上軸孔７３に固定されており、第２バランサ軸６０を回転可能に支持する。底板７４は、下軸孔７７、下軸受７８を備える。下軸受７８は、下軸孔７７に固定されており、主軸５２を回転可能に支持する。
【００２８】
駆動機構７０においてメインモータ４０の駆動力が伝達される経路は次の通りである。クラッチ６４が接続されて回転軸２８とともに主軸５２が回転すると、主軸ギヤ５４から、第１伝達ギヤ８２、第２伝達ギヤ８４、第１遊星ギヤ８６、第１バランサギヤ５８の順に駆動力が伝達されて、第１バランサ軸５６とともに第１バランサ４２が回転する。また、第２伝達ギヤ８４から、第２遊星ギヤ８８、第２バランサギヤ６２の順に駆動力が伝達されて、第２バランサ軸６０とともに第２バランサ４４が回転する。
【００２９】
第１伝達ギヤ８２は、天板７２および底板７４に連結されたギヤ軸８０に回転可能に取り付けられている。第１伝達ギヤ８２は２段ギヤであり、下側ギヤ８２ａが主軸ギヤ５４に噛み合い、上側ギヤ８２ｂが第２伝達ギヤ８４に噛み合っている。第１伝達ギヤ８２は、回転軸２８の周方向に等間隔に３箇所に設けられている。第１伝達ギヤ８２は、回転軸２８とは異なるギヤ軸８０を中心として洗濯槽３０の回転にともなって回転する回転機構を構成する。
【００３０】
第２伝達ギヤ８４は、第１バランサ軸５６に回転可能に取り付けられている。第２伝達ギヤ８４は３段ギヤであり、中段ギヤ８４ａが第１伝達ギヤ８２に噛み合っている。また、下段ギヤ８４ｂが第１リングギヤケース９０に設けられている第１遊星ギヤ８６に噛み合い、上段ギヤ８４ｃが第２リングギヤケース９４に設けられている第２遊星ギヤ８８に噛み合っている。
【００３１】
第１遊星ギヤ８６は、第１リングギヤケース９０に回転可能に収納されている。第１遊星ギヤ８６は２段ギヤであり、第１上側遊星ギヤ８６ａが第２伝達ギヤ８４に噛み合い、第１下側遊星ギヤ８６ｂが第１バランサギヤ５８に噛み合っている。第２遊星ギヤ８８は、第２リングギヤケース９４に回転可能に収納されている。第２遊星ギヤ８８は２段ギヤであり、第２下側遊星ギヤ８８ａが第２伝達ギヤ８４に噛み合い、第２上側遊星ギヤ８８ｂが第２バランサギヤ６２に噛み合っている。第１遊星ギヤ８６および第２遊星ギヤ８８は、それぞれ回転軸２８の周方向に等間隔に３箇所に設けられている。
【００３２】
主軸ギヤ５４から第１バランサギヤ５８および第２バランサギヤ６２までの各ギヤは、主軸５２からの入力と、第１バランサ軸５６および第２バランサ軸６０への出力とが等しくなるギヤ比とする。これにより、洗濯槽３０と、第１バランサ４２および第２バランサ４４とが等速で回転する。
【００３３】
第１リングギヤケース９０の外周に形成されている第１外周ギヤ９２は、第１モータ９１の第１駆動ギヤ９３に噛み合っている。第２リングギヤケース９４の外周に設けられ値得る第２外周ギヤ９６は、図５には不図示の第２モータの第２駆動ギヤに噛み合っている。第１モータ９１および第２モータは、それぞれ底板７４に固定されている。第１モータ９１が駆動すると、第１リングギヤケース９０が第１遊星ギヤ８６とともに回転軸２８を中心に回転し、主軸５２の回転と第１バランサ軸５６の回転とに位相差が生じる。第２モータが駆動すると、同様に主軸５２の回転と第２バランサ軸６０の回転とに位相差が生じる。これにより、各モータを駆動させて、洗濯槽３０に対して第１バランサ４２および第２バランサ４４のそれぞれを洗濯槽３０に対して任意の位置で回転させることができる。
【００３４】
第２伝達ギヤ８４、第１遊星ギヤ８６、第１リングギヤケース９０、および第１モータ９１は、第１伝達ギヤ８２と第１バランサギヤ５８とを接続し、洗濯槽３０の回転と第１バランサ軸５６の回転との間に位相差を形成する第１駆動機構である。第２伝達ギヤ８４、第２遊星ギヤ８８、第２リングギヤケース９４、および第２モータは、第１伝達ギヤ８２と第２バランサギヤ６２とを接続し、洗濯槽３０の回転と第２バランサ軸６０の回転との間に位相差を形成する第２駆動機構である。
【００３５】
図６および図７を使用しながら、第１バランサ４２および第２バランサ４４の動作を説明する。図６に示す洗濯物２００の洗濯時には、第１バランサ４２および第２バランサ４４は、それぞれの錘４３が回転中心Ｏに対して略点対称となる位置で、破線で示す矢印方向に洗濯槽３０とともに回転する。バランスが取れた状態となり、洗濯槽３０の回転に与える影響が抑えられる。
【００３６】
脱水時に洗濯槽３０が回転し始めると、図７に示すように洗濯物２００が偏る場合がある。この場合、第１バランサ４２および第２バランサ４４は、それぞれに作用する遠心力Ｆｗ１およびＦｗ２の合力が、洗濯物２００の重心である偏心荷重位置ｍに作用する遠心力Ｆｍにつり合う位置に移動する。各バランサは、回転中心Ｏおよび偏心荷重位置ｍを通る線分に対して対称位置であって、偏心量に応じた位相差θ１、θ２を形成する位置に移動して回転する。
【００３７】
図８は、制御部１２における処理のフローチャートを示す図である。制御部１２は、脱水開始から終了まで、図８に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。まず制御部１２の偏心検出部１４が、荷重センサ２４の出力から洗濯槽３０における洗濯物２００の偏心荷重位置および偏心量を検出する（Ｓ１１）。また、バランサ位置検出部１６が、錘センサ２６の出力から各バランサの位置を検出する（Ｓ１２）。
【００３８】
図９は、荷重センサ２４および錘センサ２６の出力を示す図である。図９（ａ）は、脱水を始めて洗濯物２００に偏りが生じた状態での各センサの出力を示す図である。上側が荷重センサ２４の出力であり、下側が錘センサ２６の出力である。荷重センサ２４の出力波形の１周期は、洗濯槽３０の１回転に対応する。振幅ａは、洗濯槽３０の偏心量であり、洗濯物２００の偏心荷重の大きさを示す。図９には、第１バランサ４２および第２バランサ４４のそれぞれの錘４３の検出結果を分けて示している。錘４３に設けられている鉄片４８の大きさの違いにより、各バランサの錘４３の検出波形は幅が異なっている。
【００３９】
偏心検出部１４は、荷重センサ２４の出力において極大値となる位置を偏心荷重位置として検出する。また、偏心量として振幅ａを検出する。バランサ位置検出部１６は、各バランサの位置として偏心荷重位置と錘４３の検出波形との位相差θ１、θ２を検出する。
【００４０】
図８のフローチャートに戻り、駆動制御部１８が駆動部５０の第１モータ９１および第２モータを駆動させて、各バランサを洗濯槽３０の回転に対して相対的に移動させる（Ｓ１３）。駆動制御部１８は、振幅ａの大きさに応じて、位相差θ１、θ２が９０°から１８０°の間で等しくなるように調整する。振幅ａが大きいほど、位相差θ１、θ２も大きくする。ここで、偏心検出部１４が振幅ａを検出し（Ｓ１４）、振幅ａが予め設定されている所定値未満か否かを判定する（Ｓ１５）。振幅ａが所定値以上の場合（Ｓ１５のＮ）、Ｓ１３に戻り、駆動制御部１８が各バランサの位置を再度調整する。振幅ａが所定値未満の場合（Ｓ１５のＹ）、処理を終了する。
【００４１】
図９（ｂ）に、振幅ａが所定値未満となった状態のセンサ出力を示す。振幅ａが所定値未満になるまで位相差θ１、θ２の調整を繰り返すと、各バランサにかかる力と洗濯物２００にかかる力とがつり合った状態となり、偏心荷重が打ち消されて洗濯槽３０の振動が抑制され、洗濯機１００の騒音が低減する。
【００４２】
以上、実施の形態に係る洗濯機１００を説明した。洗濯機１００は、第１バランサ４２および第２バランサ４４が水槽２０と洗濯槽３０との間に設けられている。洗濯槽３０に近い位置にバランサを設けることで、洗濯槽３０の偏心荷重とバランサとが軸方向にずれた位置で回転する軸ずれによって揺動するのを抑制し、より効率良く偏心荷重を解消できる。また、錘４３が洗濯槽３０の底面から側面に沿って上側に延びる。脱水時の洗濯物２００と錘４３とを回転軸方向においてほぼ同じ位置とすることで、さらに効率良く偏心荷重を解消して洗濯槽３０の振動を抑制できる。洗濯槽３０が低速で回転する状態から偏心荷重を解消できるので、脱水開始初期から終了するまで騒音を低減できる。
【００４３】
本発明の実施の形態を説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４４】
（変形例１）
図１０は、変形例１に係る洗濯機１００の主要部の断面図である。変形例１に係る洗濯機１００は、水槽２０に取り付けられた加速度センサ２５を備える。偏心検出部１４は、荷重センサ２４および加速度センサ２５の出力から、洗濯槽３０の偏心荷重位置および偏心量を検出する。
【００４５】
図１１は、変形例１に係る制御部１２における処理のフローチャートを示す図である。制御部１２は、図１１に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。まず偏心検出部１４が、洗濯槽３０の回転速度が予め設定されている所定速度未満かを判定する（Ｓ２１）。洗濯槽３０の回転速度は、従来公知の技術により検出できる。洗濯槽３０の回転速度が所定速度未満の場合（Ｓ２１のＹ）、偏心検出部１４は荷重センサ２４の出力から洗濯槽３０における偏心荷重位置および偏心量を検出する（Ｓ２２）。洗濯槽３０の回転速度が所定速度以上の場合（Ｓ２１のＮ）、偏心検出部１４は加速度センサ２５の出力から洗濯槽３０における偏心荷重の位置および偏心量を検出する（Ｓ２３）。加速度センサ２５から出力される波形は、荷重センサ２４の出力と同様に、１周期が洗濯槽３０の１回転に対応し、振幅が洗濯物２００の偏心荷重の大きさに対応する。
【００４６】
次にバランサ位置検出部１６が錘センサ２６の出力から各バランサの位置を検出する（Ｓ２４）。偏心検出部１４は、各バランサと偏心荷重位置との位相差θ１、θ２を検出する（Ｓ２５）。駆動制御部１８は、偏心荷重を打ち消すように各バランサを移動させる（Ｓ２６）。偏心検出部１４は、各センサの出力における振幅ａを検出し（Ｓ２７）、振幅ａが予め設定されている所定値未満か否かを判定する（Ｓ２８）。振幅ａが所定値以上の場合（Ｓ２８のＮ）、Ｓ２１に戻る。振幅ａが所定値未満の場合（Ｓ２８のＹ）、処理を終了する。
【００４７】
以上、変形例１を説明した。加速度センサ２５は、回転数の２乗に比例して検出感度が上がるため、洗濯槽３０が高速回転した場合の検出精度が荷重センサ２４を上回る。そこで、洗濯槽３０の回転速度に応じて使用するセンサを切り換えることで、偏心荷重位置および偏心量をより高精度に検出できる。偏心荷重を短時間で解消可能になり、洗濯槽３０の振動をさらに抑制して洗濯機１００の騒音を低減できる。
【００４８】
（変形例２）
図１２および図１３は、変形例２に係る駆動部５０の断面斜視図、断面図である。駆動部５０は、回転軸２８、主軸５２、第１バランサ軸５７、第２バランサ軸６１、クラッチ６４、駆動機構７１を備える。第１バランサ軸５７および第２バランサ軸６１は、それぞれ略円筒状に形成されている。主軸５２は、第１バランサ軸５７および第２バランサ軸６１を貫通し、第１バランサ軸５７は第２バランサ軸６１を貫通する。主軸５２の下端には、主軸ギヤ５４および第１クラッチ６６が設けられている。主軸ギヤ５４と第１クラッチ６６とは一体に形成されており、回転軸２８とともに回転する。第１バランサ軸５７の上端には、第１バランサ４２が固定されている。第２バランサ軸６１の上端には、第２バランサ４４が固定されている。
【００４９】
駆動機構７１は、第１バランサ連結軸１０１、第２バランサ連結軸１０２、各軸に設けられている複数のギヤ、不図示のモータを含む。第１バランサ連結軸１０１は、略円筒状に形成されており、下端に第１下側連結ギヤ１１２、上端に第１上側連結ギヤ１１４が設けられている。第２バランサ連結軸１０２は、回転軸２８と平行に延びて第１バランサ連結軸１０１を貫通する。第２バランサ連結軸１０２は、下端に第２下側連結ギヤ１２４、上端に第２上側連結ギヤ１２６が設けられている。
【００５０】
第２バランサ連結軸１０２には、第２下側連結ギヤ１２４の上側に、中間ギヤ１０４が回転可能に設けられている。中間ギヤ１０４は、第１ベルト１０６を介して主軸ギヤ５４に連結されており、下端に下側中間ギヤ１０８、上端に上側中間ギヤ１１８が固定されている。下側中間ギヤ１０８は、第１リングギヤケース９０に設けられている第１遊星ギヤ８６に噛み合っている。上側中間ギヤ１１８は、第２リングギヤケース９４に設けられている第２遊星ギヤ８８に噛み合っている。第１リングギヤケース９０および第２リングギヤケース９４は、第１バランサ連結軸１０１および第２バランサ連結軸１０２に対して回転可能に設けられている。
【００５１】
第２遊星ギヤ８８は、第２下側遊星ギヤ８８ａが上側中間ギヤ１１８に噛み合い、第２上側遊星ギヤ８８ｂが第１バランサ連結軸１０１の第１下側連結ギヤ１１２に噛み合っている。第１バランサ連結軸１０１の上端設けられている第１上側連結ギヤ１１４は、第２ベルト１１６を介して第１バランサ軸５７に連結されている。第１遊星ギヤ８６は、第１上側遊星ギヤ８６ａが下側中間ギヤ１０８に噛み合い、第１下側遊星ギヤ８６ｂが第２バランサ連結軸１０２の第２下側連結ギヤ１２４に噛み合っている。第２バランサ連結軸１０２の上端に設けられている第２上側連結ギヤ１２６は、第３ベルト１２８を介して第２バランサ軸６１に連結されている。
【００５２】
上述の構成により、主軸５２の駆動力が、主軸ギヤ５４、第１ベルト１０６、中間ギヤ１０４、第２遊星ギヤ８８、第１バランサ連結軸１０１、および第２ベルト１１６を介して、第１バランサ軸５７に伝達されて第１バランサ４２が回転する。また、第１遊星ギヤ８６、第２バランサ連結軸１０２、および第３ベルト１２８を介して、第２バランサ軸６１に伝達されて第２バランサ４４が回転する。各ギヤは、主軸５２からの入力と、第１バランサ軸５７および第２バランサ軸６１への出力とが等しくなるギヤ比とする。これにより、洗濯槽３０と、第１バランサ４２および第２バランサ４４とが等速で回転する。
【００５３】
駆動機構７１は、不図示の第１モータおよび第２モータを備える。第１モータは、第１リングギヤケース９０の第１外周ギヤ９２に噛み合って回転する駆動ギヤを備える。第２モータは、第２リングギヤケース９４の第２外周ギヤ９６に噛み合って回転する駆動ギヤを備える。第１モータが駆動すると、主軸５２の回転と第１バランサ軸５７の回転とに位相差が生じる。第２モータが駆動すると、同様に主軸５２の回転と第２バランサ軸６１の回転とに位相差が生じる。各モータの駆動を制御し、洗濯槽３０の偏心荷重を打ち消す位置で各バランサを回転させることができる。
【００５４】
以上、変形例２を説明した。回転軸２８周りを簡単な構造とすることで、組み立てやすくなり生産性が向上する。
【００５５】
なお、実施の形態として回転軸２８が鉛直方向に延びる縦型の洗濯機１００について説明したが、本発明は回転軸２８が鉛直方向に対して傾斜するいわゆるドラム式の洗濯機にも適用可能である。また、洗濯機に限らず、偏心の可能性がある回転体を備える回転装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１２  制御部、  １４  偏心検出部、  １６  バランサ位置検出部、  １８  駆動制御部、  ２０  水槽、  ２４  荷重センサ、  ２５  加速度センサ、  ２８  回転軸、  ３０  洗濯槽、  ３６  環状部材、  ４１  アーム、  ４２  第１バランサ、  ４３  錘、  ４４  第２バランサ、  ４６  車輪、  ５０  駆動部、  １００  洗濯機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020032256.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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