(57)【要約】【課題】被洗濯物の偏荷重の有無を脱水の初期に判断し、被洗濯物の偏荷重補正に必要な時間を短縮して、脱水に要する時間を短くする。【解決手段】洗濯機外枠３０に弾性支持された外槽３３と、回転軸３４ａを前上がりに傾斜させて外槽３３内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽３４と、洗濯兼脱水槽３４を回転させる駆動手段３５と、外槽３３の振動を検出する振動検出手段４１と、振動検出手段４１によって検出された外槽３３の振動レベルに応じて駆動手段３５を制御する回転制御部３９ａとを備え、振動検出手段４１は振動の検出方向４２を洗濯兼脱水槽３４の回転軸３４ａと略平行に構成したものである。【選択図】図１
2006212118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機外枠に弾性支持された外槽と、回転軸を前上がりに傾斜させて前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、前記外槽の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段によって検出された前記外槽の振動レベルに応じて前記駆動手段を制御する回転制御部とを備え、前記振動検出手段は振動の検出方向を前記洗濯兼脱水槽の回転軸と略平行に設定した洗濯機。
【請求項２】
振動検出手段は、外槽後部と前記外槽後部に対向する洗濯機外枠との間に配設された請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
振動検出手段は、その一端を外槽後部の下端近傍に取り付けた請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
振動検出手段は、その一端を外槽に他端を洗濯機外枠に枢着し、前記外槽の上下方向の変位に対応して可動自在とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項５】
振動検出手段は、被洗濯物と所定量の洗濯水を入れた状態で回転軸と略平行となるように設定した請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項６】
振動検出手段は、外槽が最下位置に変位したときの傾斜角度を回転軸の略平行の範囲内とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項７】
振動検出手段は、コイルと前記コイルのインダクタンスを変化させる磁性体を有し、前記コイルまたは前記磁性体のいずれか一方を外槽に取り付けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機本体内に弾性的に支持した外槽内に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽内で洗濯物の洗濯、すすぎ、脱水を行う洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、衣類の偏心荷重による脱水時の外槽の振動を抑えるために外槽の振動量を弾性支持部で検出して衣類の偏心荷重を補正していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の全体構成を示すものである。図１０に示すように、脱水時の水を受けるための外槽１の底部に動力伝達機構２が固着されており、この動力伝達機構２は外槽１の底部に固着されたモータ３とベルトで連結されている。動力伝達機構２の内側の撹拌翼軸４には撹拌翼５が固定され、外側の軸６には外槽１内に位置して脱水槽７が固定されている。脱水槽７の上部には流体バランサー８が具備されている。外槽１は外枠９の上端よりサスペンション１０を介して弾性的に吊り下げ支持されている。
【０００４】
１１は外槽１の振動の揺れを検知する検出装置で可動部と固定部とで構成する。１２は検出装置の信号処理及びモータ３等を制御する制御回路である。１３は可動部として磁性材料であるフェライトを用いている。フェライトは円筒状を成し、受け皿１４と押さえ板１５の間に挟まれている。固定部は、コイルを巻くコア材料として、Ｅ形の形状の磁性材料１６とこれに巻かれたコイル１７から構成される。
【０００５】
この構成により、外槽１の横揺れはサスペンション１０を介してフェライト１３の左右の動きとして捉える。そして、この左右の動き量は、フェライト１３とコア１６の距離に対応して変化するコイル１７のインダクタンス量の変化として検出している。この検出装置１１のコイル１７のインダクタンス量の変化により発振周波数の変化として検出し、その変動度により外槽１の揺れ具合を判断して運転制御を行うものであった。
【特許文献１】特開平８−９８９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、外槽１の横揺れをサスペンション１０を介したフェライト１３の左右の動きとして捉え、この左右の動き量をフェライト１３と相対するコイル１７のインダクタンス量の変化として検出しているため、外槽１の揺れが大きくてもフェライト１３の変位は少なく、変位検出の感度が小さいという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外槽の変位量を直接検出することによって検出感度を上げ、被洗濯物の偏荷重の有無を脱水の初期に判断し、被洗濯物の偏荷重補正に必要な時間を短縮して、脱水に要する時間を短くすることができる洗濯機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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯機外枠に弾性支持された外槽と、回転軸を前上がりに傾斜させて外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、外槽の振動を検出する振動検出手段と、振動検出手段によって検出された外槽の振動レベルに応じて駆動手段を制御する回転制御部とを備え、振動検出手段は振動の検出方向を洗濯兼脱水槽の回転軸と略平行に構成したものである。
【０００９】
これによって、被洗濯物の偏荷重による脱水初期の外槽の横揺れを早期に検出して補正工程に移行できるので補正までの時間を短縮することができ、脱水に要する時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗濯機は、補正工程に移行する時間を短縮することができ、脱水に要する時間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、洗濯機外枠に弾性支持された外槽と、回転軸を前上がりに傾斜させて前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、  前記洗濯兼脱水槽を回転させる駆動手段と、前記外槽の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段によって検出された前記外槽の振動レベルに応じて前記駆動手段を制御する回転制御部とを備え、前記振動検出手段は振動の検出方向を前記洗濯兼脱水槽の回転軸と略平行に設定したことにより、外槽の横揺れを直接検出するので検出感度が高く、それにより被洗濯物の偏荷重の有無を脱水の初期に判断できるので、補正工程に移行する時間を短縮することができ、脱水に要する時間を短くすることができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の振動検出手段は、外槽後部と前記外槽後部に対向する洗濯機外枠との間に配設されることにより、脱水初期のより早い段階で被洗濯物の偏荷重の有無を判断することができ、脱水に要する時間を更に短くすることができる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の振動検出手段は、その一端を外槽後部の下端近傍に取り付けたことにより、外槽のより早く振動が大きくなる位置で振動を検出することになり、脱水初期のより早い段階で被洗濯物の偏荷重の有無を判断することができ、脱水に要する時間を更に短くすることができる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の振動検出手段は、その一端を外槽に他端を洗濯機外枠に枢着し、前記外槽の上下方向の変位に対応して可動自在としたことにより、被洗濯物や洗濯水の量で外槽の静止位置が上下方向に移動しても振動検出姿勢を維持することができる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の振動検出手段は、被洗濯物と所定量の洗濯水を入れた状態で回転軸と略平行となるように設定したことにより、被洗濯物や所定量の洗濯水で外槽の静止位置が下方向に移動した実使用状態で最適な振動検出姿勢を得ることができる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の振動検出手段は、外槽が最下位置に変位したときの傾斜角度を回転軸の略平行の範囲内としたことにより、被洗濯物や洗濯水の量で外槽の静止位置が最下位置に移動しても良好な振動検出姿勢を維持することができる。
【００１７】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の振動検出手段は、コイルと前記コイルのインダクタンスを変化させる磁性体を有し、前記コイルまたは前記磁性体のいずれか一方を外槽に取り付けたことにより、外槽の変位量を検出することになり、加速度の小さい脱水初期においても確実に外槽の振動を検出することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の断面図、図２は、同洗濯機の外槽の脱水振動レベルを示すグラフである。図１において、洗濯機外枠３０は、１本の引張りばね３１と、２本のダンパ３２と圧縮ばね３２ａにより外槽３３を弾性支持している。洗濯兼脱水槽３４は、外槽３３内に回転自在に配設しており、回転軸３４ａが前上がりに傾斜している。傾斜角度は操作性を考慮して２０〜３０°に設定されており、引張りばね３１により傾斜角度が維持されている。モータ（駆動手段）３５は、ブラシレス直流モータから成っており、インバータ制御され、回転速度が自在に変化されるようになっている。そして直接洗濯兼脱水槽３４を駆動する。
【００２０】
給水手段３６は洗濯兼脱水槽３４内に給水するものである。水位検知手段３７は、外糟３３内の洗濯水位を検知する。排水手段３８は、外槽３３内の洗濯水を排水するものである。制御装置３９は、洗濯機外枠３０の前面下部に設けられており、回転制御部３９ａを内包している。制御装置３９は、洗濯機外枠３０の前面上部に設けられた操作表示手段４０により入力された設定内容に基づいて洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御するもので、パワースイッチング手段（図示せず）を介してモータ３５、給水手段３６、排水手段３８などを逐次制御する。
【００２１】
振動検出手段４１は、外槽後部３３ａと洗濯機外枠背面３０ａの間に固定されている。振動検出手段４１は、マーカ４１ａとセンサ４１ｂから構成されている。マーカ４１ａとセンサ４１ｂは両者の相対変位を測定できるものならばどのようなものでもよく、例えばレーザ変位計等が使用可能である。マーカ４１ａは外槽後部３３ａに取り付けられ、センサ４１ｂは洗濯機外枠背面３０ａに取り付けられており、両者の取り付け位置関係は、回転軸３４ａと略平行になるようにしている。この時の略平行の範囲は、振動の検出方向４２を基準に−１５°〜＋１５°である。
【００２２】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。まず、洗濯兼脱水槽３４内に被洗濯物と洗剤を投入後、操作表示手段４０を操作して運転を開始する。これによって、給水手段３６が動作し、洗濯兼脱水槽３４内に洗濯水が供給されると共に洗濯兼脱水槽３４も回転を開始する。規定量の洗濯水が供給されると給水手段３６は給水を停止する。洗濯兼脱水槽３４の回転によって、洗剤は洗濯水に溶かされ、洗濯液となって衣類に浸透する。洗濯兼脱水槽３４は、３０ｒ／ｍｉｎ程度の低速で回転して、被洗濯物を持ち上げては落とすというたたき洗いを規定時間行う。
【００２３】
洗濯終了後、排水手段３８が作動し、汚れを溶かし込んだ洗濯液は、外槽３３の外に排水される。排水終了後、洗濯兼脱水槽３４の回転は徐々に速くなる。被洗濯物の偏荷重が大きい時、洗濯兼脱水槽３４の回転が１８０ｒ／ｍｉｎになると水平方向の共振点に近づくので、外槽３３は水平方向に大きく振動する。洗濯兼脱水槽３４の回転軸３４ａは前上がりに傾斜しているので、被洗濯物の偏荷重による遠心力は外槽３３の前後方向にも作用するので、外槽３３は前後に大きく振動するようになる。
【００２４】
その振動によりマーカ４１ａとセンサ４１ｂの相対変位の変化量も大きくなる。相対変位の変化量はセンサ４１ｂで電気信号に変換され、回転制御部３９ａに伝達され、モータ３５の回転数が下げられて被洗濯物の偏荷重の補正工程へ移行し補正終了後、再度モータ３５の回転数を規定値まで上げて脱水工程を終了する。この時、被洗濯物の偏荷重は補正されているので、脱水の起動から定常まで振動がなくスムーズに脱水工程を進行させることができる。
【００２５】
図２に示すように、外槽３３の振動の共振点は、１８０ｒ／ｍｉｎで水平方向、３００ｒ／ｍｉｎで垂直方向になっている。外槽３３の水平方向の共振点は外槽３３、洗濯兼脱水槽３４とモータ３５の合計質量と引張りばね３１で形成される振動系の固有振動数で表される。また、外槽３３の振動の垂直方向の共振点は、外槽３３、洗濯兼脱水槽３４とモータ３５の合計質量と引張りばね３１と圧縮ばね３２ａで形成される振動系の固有振動数で表される。外槽３３の姿勢を維持するための引張りばね３１と外槽３３、洗濯兼脱水槽３４とモータ３５の重量物を支える圧縮ばね３２ａの強さを比較すると圧縮ばね３２ａの方が約２．８倍強くなる。これを固有振動数で言うと、約１．７倍高くなることになり、水平方向の１８０ｒ／ｍｉｎに対して垂直方向が３００ｒ／ｍｉｎになる。したがって、振動検出手段４１を洗濯兼脱水槽３４の回転軸３４ａに対して略平行に設けることで外槽３３の水平方向の振動を効率よく検出し、脱水工程の初期で被洗濯物の偏過重の有無を精度よく判断できることになる。
【００２６】
以上のように本実施の形態においては、振動検出手段４１の振動の検出方向を洗濯兼脱水槽の回転軸３４ａと略平行に設定したことにより、外槽３３の横揺れを精度よく検出し、それにより被洗濯物の偏荷重の有無を脱水工程の初期に判断して、補正工程に移行する時間を短縮することができ、脱水に要する時間を短くすることができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の断面図を示すものである。図３において、振動検出手段４１は、外槽後部３３ａと外槽後部３３ａに対向する洗濯機外枠３０ｂとの間に配設されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２８】
これにより、脱水初期のより早い段階で被洗濯物の偏荷重の有無を判断することができ、脱水に要する時間を更に短くすることができる。
【００２９】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機の断面図を示すものである。図４において、振動検出手段４１は、その一端４１ｃを外槽後部３３ａの下端近傍３３ｂに取り付けている。その他の構成は実施の形態１または２と同様である。外槽３３の振動は、水平方向の振動と吊部の重心４３を中心にする回転振動の合成になる。ここで吊部とは外槽３３、洗濯兼脱水槽３４、モータ３５のユニットを指す。前記の回転振動がより大きく現れる外槽後部３３ａの下端近傍３３ｂで振動を検出することになり、脱水初期のより早い段階で被洗濯物の偏荷重の有無を判断することができ、脱水に要する時間を更に短くすることができる。
【００３０】
（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における洗濯機の要部の軽量時の側面図、図６は、同洗濯機の要部の重量時の側面図を示すものである。図５、図６において、振動検出手段４１は、その両端を外槽３３と洗濯機外枠３０に枢着し、外槽３３の上下方向の変位に対応して可動自在としている。接続部４４は外槽３３と洗濯機外枠３０に設けられており、半球状の凹部４４ａを有している。振動検出手段４１のマーカ４１ａとセンサ４１ｂには一端に取り付け部４５が設けられている。取り付け部４５は球状に形成されており、凹部４４ａにはめ込まれ、回転可能に保持されている。この構造により、振動検出手段４１は外槽３３の上下方向の変位に対応して可動自在となる。その他の構成は実施の形態１〜３と同様である。
【００３１】
この構成により、被洗濯物や洗濯水の量で外槽３３の静止位置が上下方向に移動しても振動検出姿勢を維持することができる。
【００３２】
（実施の形態５）
図７は、本発明の第５の実施の形態における洗濯機の要部の側面図を示すものである。図７において、振動検出手段４１は、被洗濯物と所定量の洗濯水を入れた状態で回転軸３４ａと略平行となるように設定されている。その他の構成は実施の形態１〜４と同様である。
【００３３】
この構成により、被洗濯物や所定量の洗濯水で外槽３３の静止位置が下方向に移動した実使用状態で最適な振動検出姿勢を得ることができる。
【００３４】
（実施の形態６）
図８は、本発明の第６の実施の形態における洗濯機の要部の側面図を示すものである。図８において、振動検出手段４１は、外槽３３が最下位置に変位したときの傾斜角度４１ｄを回転軸３４ａの略平行の範囲内に設定している。その他の構成は実施の形態１〜５と同様である。
【００３５】
この構成により、被洗濯物や洗濯水の量で外槽３３の静止位置が最下位置に移動しても良好な振動検出姿勢を維持することができる。
【００３６】
（実施の形態７）
図９は、本発明の第７の実施の形態における洗濯機の要部の側面図を示すものである。図９において、振動検出手段４１は、コイル４６とコイル４６のインダクタンスを変化させる磁性体４７を有している。コイル４６を洗濯機外枠背面３０ａに取り付け、磁性体４７を外槽後部３３ａに取り付けている。その他の構成は実施の形態１〜６と同様である。
【００３７】
この構成により、外槽３３の変位量をコイル４６のインダクタンスの変化量として検出することになり、加速度の小さい脱水初期においても確実に外槽３３の振動を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明に関わる洗濯機は、低速回転から高速回転まで広い範囲の回転数に対応して振動量を簡単に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図
【図２】同洗濯機の外槽の脱水振動レベルを示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態２における洗濯機の断面図
【図４】本発明の実施の形態３における洗濯機の断面図
【図５】本発明の実施の形態４における洗濯機の要部の軽量時の側面図
【図６】同洗濯機の要部の重量時の側面図
【図７】本発明の実施の形態５における洗濯機の要部の側面図
【図８】本発明の実施の形態６における洗濯機の要部の側面図
【図９】本発明の実施の形態７における洗濯機の要部の側面図
【図１０】従来の洗濯機の断面図
【符号の説明】
【００４０】
３０  洗濯機外枠
３０ｂ  対向する洗濯機外枠
３３  外槽
３３ａ  外槽後部
３３ｂ  下端近傍
３４  洗濯兼脱水槽
３４ａ  回転軸
３５  駆動手段
３９ａ  回転制御部
４１  振動検出手段
４１ｃ  振動検出手段の一端
４１ｄ  傾斜角度
４２  振動の検出方向
４６  コイル
４７  磁性体
【図１】
2006212118.tif 000003
【図２】
2006212118.tif 000004
【図３】
2006212118.tif 000005
【図４】
2006212118.tif 000006
【図５】
2006212118.tif 000007
【図６】
2006212118.tif 000008
【図７】
2006212118.tif 000009
【図８】
2006212118.tif 000010
【図９】
2006212118.tif 000011
【図１０】
2006212118.tif 000012