(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配置された外槽と、
前記外槽内に配置され、水平軸または水平方向に対して傾く傾斜軸を中心に回転可能なドラムと、
前記ドラムの後部に配置され、表面に洗濯物と接触する突状部を有する回転体と、
前記ドラムおよび前記回転体を回転させるトルクを発生する駆動モータを含み、前記ドラムと前記回転体とを互いに異なる回転速度で回転させる第１駆動形態での動作と、前記ドラムと前記回転体とを同じ回転速度で一体的に回転させる第２駆動形態での動作とが可能な駆動部と、
前記駆動モータに駆動電流を供給するモータ駆動部と、
前記駆動電流を検知する電流検知部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ドラムが、前記ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くことができる第１貼付き速度まで加速回転し、続いて前記第１貼付き速度より速い第２貼付き速度まで加速回転するよう前記第１駆動形態で前記駆動部を動作させ、
前記ドラムが前記第２貼付き速度まで加速回転する際に前記電流検知部により検知された前記駆動電流の大きさと、前記ドラムが前記第１貼付き速度まで加速回転する際に前記電流検知部により検知された前記駆動電流の大きさとの差分に基づいて、前記ドラム内の洗濯物の負荷量を検知する、
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式洗濯機に関する。かかるドラム式洗濯機は、洗濯から乾燥まで連続的に行うものであっても良いし、洗濯は行うが乾燥は行わないものであっても良い。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラム式洗濯機では、通常、洗い工程での給水が行われる前に、ドラム内の洗濯物の負荷量が検知され、負荷量に応じて給水量と洗剤量とが設定される。負荷量は、たとえば、ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くような回転速度までドラムを加速回転させたときにドラムに掛かる回転負荷に基づいて検知される（特許文献１参照）。
【０００３】
洗濯物の負荷量が多いほど、ドラムに掛かる回転負荷が大きくなる。よって、たとえば、ドラムに掛かる回転負荷を、ドラムを駆動する駆動モータへ供給される駆動電流の大きさにより検知し、回転負荷が大きいほど、負荷量が多いと判定する構成が採られ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０５２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１１（ａ）および（ｂ）は、負荷量検知の際のドラム内の洗濯物の状態を模式的に示す図であり、図１１（ｃ）は、負荷量と駆動モータの駆動電流との関係を模式的に示す図である。図１１（ａ）は、負荷量が少ない場合であり、図１１（ｂ）は、負荷量が多い場合である。
【０００６】
負荷量検知のために、停止状態からドラムを加速回転させると、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、やがて、ドラム内では、遠心力の作用で洗濯物がドラムの内周面に貼り付き、洗濯物がリング状となる。
【０００７】
ドラムに掛かる回転負荷は、ドラムの加速回転時に作用する慣性モーメントが大きいほど大きくなる。リング状の負荷による慣性モーメントは、負荷の重量が重いほど大きくなり、くり抜き内径Ｄが大きいほど大きくなる。
【０００８】
図１１（ａ）に示すように、負荷量が少ないうちは、洗濯物によるリングの内周の長さＬが大きいので、負荷量が増加しても、くり抜き内径Ｄは急に小さくなりにくい。しかし、図１１（ｂ）に示すように、負荷量が多くなってきて、洗濯物がドラムの中心近くまで詰まってくると、内周の長さＬが短くなるので、負荷量が増加したときに、くり抜き内径Ｄが急激に小さくなりやすい。
【０００９】
よって、負荷量が多くなると、負荷量が増加することにより重量が増加しても、くり抜き内径Ｄの減少量が大きくなるため、負荷量が少ないときに比べて、慣性モーメントが増加しにくく、ドラムに掛かる回転負荷が増加しにくい。このため、図１１（ｃ）に示すように、負荷量と駆動モータの駆動電流との関係を示す負荷量−電流特性ラインは、負荷量が多い領域になると勾配が小さくなる。
【００１０】
このように、ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くような回転速度までドラムを加速回転させたときにドラムに掛かる回転負荷に基づいて負荷量を検知する構成では、負荷量が多くなると、負荷量が増加したときのドラムに掛かる回転負荷の変化、即ち、駆動モータへの駆動電流の変化が小さくなるので、負荷量の検知精度が低下するとの問題がある。
【００１１】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、負荷量検知の精度を高めることができるドラム式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】
【００１２】
本発明の主たる態様に係るドラム式洗濯機は、筐体内に配置された外槽と、前記外槽内に配置され、水平軸または水平方向に対して傾く傾斜軸を中心に回転可能なドラムと、前記ドラムの後部に配置され、表面に洗濯物と接触する突状部を有する回転体と、前記ドラムと前記回転体とを互いに異なる回転速度で回転させる第１駆動形態での動作と、前記ドラムと前記回転体とを同じ回転速度で一体的に回転させる第２駆動形態での動作とが可能な駆動部と、制御部と、を備える。ここで、前記制御部は、前記ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くことができる貼付き速度まで前記ドラムが加速回転するよう前記第１駆動形態で前記駆動部を動作させ、前記ドラムが前記貼付き速度まで加速回転する際に前記ドラムおよび前記ドラムに対して相対的に回転する前記回転体に掛かる回転負荷に基づいて、前記ドラム内の洗濯物の負荷量を検知する。
【００１３】
上記の構成によれば、負荷量検知範囲の負荷量が多い領域において、負荷量の増加量に対してドラムの回転負荷の変化量が小さくなっても、その小さくなった分を、回転体の回転負荷の変化量が加わることで補うことができる。よって、負荷量の多い領域での負荷量の検知精度の低下を防止できるので、全体としての負荷量の検知精度を向上させることができる。
【００１４】
本態様に係るドラム式洗濯機において、前記駆動部は、前記ドラムおよび前記回転体を回転させるトルクを発生する駆動モータを含む構成とされ得る。また、ドラム式洗濯機は、前記駆動モータに駆動電流を供給するモータ駆動部と、前記駆動電流を検知する電流検知部と、をさらに備え得る。この場合、前記制御部は、前記ドラムが前記貼付き速度まで加速回転する際に前記電流検知部により検知された前記駆動電流の大きさに基づいて前記負荷量を検知する。
【００１５】
上記の構成によれば、ドラムに掛かる回転負荷と回転体に掛かる回転負荷とを、ドラムと回転体とを駆動する駆動モータの駆動電流の大きさにより検知するようにしたので、２つの回転負荷を纏めて容易に検知することができる。
【００１６】
上記の構成とされた場合、さらに、前記制御部は、前記ドラムが、前記ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くことができる第１貼付き速度まで加速回転し、続いて前記第１貼付き速度より速い第２貼付き速度まで加速回転するよう前記第１駆動形態で前記駆動部を動作させ、前記ドラムが前記第２貼付き速度まで加速回転する際に前記電流検知部により検知された前記駆動電流の大きさと、前記ドラムが前記第１貼付き速度まで加速回転する際に前記電流検知部により検知された前記駆動電流の大きさとの差分に基づいて前記負荷量を検知するよう構成され得る。
【００１７】
駆動モータの駆動電流は、外部商用電源の電圧の変動や製品の製造誤差によってばらつく虞がある。上記の構成とされれば、２つの貼付き速度まで加速回転する際の駆動電流の大きさの差分を取得し、この差分に基づいて負荷量を検知するようにしたので、電圧変動や製造誤差によるばらつきを相殺でき、負荷量検知の精度を一層向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、負荷量検知の精度を高めることができるドラム式洗濯機を提供することができる。
【００１９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る、ドラム式洗濯機の構成を示す側面断面図である。
【図２】実施の形態に係る、駆動部の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る、駆動部の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係る、翼プーリおよびドラムプーリの構成を示す図である。
【図５】実施の形態に係る、クラッチガイドおよびクラッチ体の構成を示す図である。
【図６】実施の形態に係る、クラッチ体を構成するクラッチ部の構成を示す図である。
【図７】実施の形態に係る、ドラム式洗濯機の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態に係る、負荷量テーブル、給水量テーブルおよび洗剤量テーブルを示す図である。
【図９】本実施の形態に係る、ドラムが第１貼付き速度または第２貼付き速度まで加速回転する際のドラム内の洗濯物の状態を模式的に示す図、負荷量と駆動モータの駆動電流との関係を模式的に示す図、および、負荷量と駆動電流の差分値との関係を模式的に示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る、負荷量に応じた給水量と洗剤量とを表示する制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】負荷量検知の際のドラム内の洗濯物の状態を模式的に示す図、および、負荷量と駆動モータの駆動電流との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のドラム式洗濯機の一実施形態である乾燥機能を有さないドラム式洗濯機について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、ドラム式洗濯機１の構成を示す側面断面図である。
【００２３】
ドラム式洗濯機１は、外観を構成する筐体１０を備える。筐体１０の前面１０ａは、中央部から上部にかけて傾斜し、傾斜した面に洗濯物の投入口１１が形成される。投入口１１は、開閉自在なドア１２により覆われる。
【００２４】
筐体１０内には、外槽２０が、複数のダンパー２１により弾性的に支持される。外槽２０内には、ドラム２２が回転自在に配される。外槽２０およびドラム２２は、水平方向に対し、後面側が低くなるよう傾斜する。これにより、ドラム２２は、水平方向に対して傾斜した傾斜軸を中心に回転する。外槽２０およびドラム２２の傾斜角度は、１０〜２０度程度とされ得る。外槽２０の前面の開口部２０ａおよびドラム２２の前面の開口部２２ａは、投入口１１に対向し、投入口１１ともにドア１２により閉鎖される。ドラム２２の周壁には、多数の脱水孔２２ｂが形成される。さらに、ドラム２２の内周面には、３つのバッフル２３が周方向にほぼ等しい間隔で設けられる。
【００２５】
ドラム２２の後部には、回転体２４が回転自在に配される。回転体２４は、ほぼ円盤形状を有する。回転体２４の表面には、中央部から放射状に延びる複数の突状部２４ａが形成される。回転体２４は、ドラム２２と同軸に回転する。
【００２６】
外槽２０の後方には、ドラム２２および回転体２４を駆動するトルクを発生させる駆動部３０が配される。駆動部３０は、洗い工程およびすすぎ工程時には、ドラム２２および回転体２４を同一方向に異なる回転速度で回転させる。
【００２７】
具体的には、駆動部３０は、ドラム２２を、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力より小さくなる回転速度で回転させ、回転体２４を、ドラム２２の回転速度よりも速い回転速度で回転させる。一方、駆動部３０は、脱水工程時には、ドラム２２および回転体２４を、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力よりはるかに大きくなる回転速度で一体的に回転させる。駆動部３０の詳細な構成は、追って説明される。
【００２８】
外槽２０の底部には、排水口部２０ｂが形成される。排水口部２０ｂには、排水バルブ４０が設けられる。排水バルブ４０は、排水ホース４１に接続される。排水バルブ４０が開放されると、外槽２０内に溜められた水が排水ホース４１を通じて機外へ排出される。
【００２９】
筐体１０内の前方上部には、洗剤ボックス５０が配される。洗剤ボックス５０には、洗剤が収容される洗剤容器５０ａが前方から引き出し自在に収容される。洗剤ボックス５０は、筐体１０内の後方上部に配された給水バルブ５１に、給水ホース５２によって接続される。また、洗剤ボックス５０は、外槽２０の上部に、注水管５３により接続される。給水バルブ５１が開放されると、水道栓から水道水が、給水ホース５２、洗剤ボックス５０および注水管５３を通じて外槽２０内に供給される。この際、洗剤容器５０ａに収容された洗剤が、水に押し流れて外槽２０内に供給される。
【００３０】
次に、駆動部３０の構成について詳細に説明する。
【００３１】
図２および図３は、駆動部３０の構成を示す断面図である。図２は、駆動部３０の駆動形態が、二軸駆動形態に切り替えられた状態を示し、図３は、駆動部３０の駆動形態が、一軸駆動形態に切り替えられた状態を示す。図４は、翼プーリ５１０およびドラムプーリ６１０の構成を示す図である。図４（ａ）は、翼プーリ５１０を前方から見た図であり、図４（ｂ）は、ドラムプーリ６１０を後方から見た図である。図５は、クラッチガイド７１０およびクラッチ体７２０の構成を示す図である。図５（ａ）は、クラッチガイド７１０およびクラッチ体７２０の側面断面図、図５（ｂ）は、クラッチガイド７１０を前方から見た図、図５（ｃ）は、クラッチガイド７１０を後方から見た図である。図６は、クラッチ体７２０を構成するクラッチ部７２１の構成を示す図である。図６（ａ）は、クラッチ部７２１を前方から見た図、図６（ｂ）は、クラッチ部７２１の側面図、図６（ｃ）は、クラッチ部７２１を後方から見た図である。
【００３２】
駆動部３０は、駆動モータ１００と、第１回転軸２００と、第２回転軸３００と、軸受ユニット４００と、翼減速機構５００と、ドラム減速機構６００と、クラッチ機構部７００とを含む。
【００３３】
駆動モータ１００は、ドラム２２および回転体２４を駆動するためのトルクを発生する。駆動モータ１００は、たとえば、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータであり、ハウジング１１０内でロータに接続されたモータ軸１２０が、ハウジング１１０から後方に延びる。
【００３４】
第１回転軸２００は、中空形状を有する。第１回転軸２００の内部には、前部および後部に、それぞれ、第１すべり軸受２１１および第２すべり軸受２１２が設けられ、前端部に、メカニカルシール２１３が設けられる。
【００３５】
第２回転軸３００は、第１回転軸２００に内包される。第２回転軸３００の前部は、第１回転軸２００から前方に突出し、第２回転軸３００の後部は、第１回転軸２００から後方に突出する。第２回転軸３００は、外周面が第１すべり軸受２１１および第２すべり軸受２１２により受けられ、第１回転軸２００内において円滑に回転する。また、メカニカルシール２１３により、第２回転軸３００と第１回転軸２００との間への水の侵入が防止される。
【００３６】
軸受ユニット４００には、中央部にほぼ円筒状の軸受部４１０が設けられる。軸受部４１０の内部には、前部および後部に、それぞれ、第１転がり軸受４１１および第２転がり軸受４１２が設けられ、前端部に、メカニカルシール４１３が設けられる。第１回転軸２００は、外周面が第１転がり軸受４１１および第２転がり軸受４１２により受けられ、軸受部４１０内において円滑に回転する。また、メカニカルシール４１３により、第１回転軸２００と軸受部４１０との間への水の侵入が防止される。さらに、軸受ユニット４００には、軸受部４１０の周囲に固定フランジ部４２０が形成される。
【００３７】
軸受ユニット４００は、固定フランジ部４２０において、ネジ止等の固定方法により、外槽２０の後面に固定される。軸受ユニット４００が外槽２０に装着された状態において、第２回転軸３００および第１回転軸２００が外槽２０の内部に臨む。ドラム２２が図示しないネジにより第１回転軸２００に固定され、回転体２４がネジ３１０により第２回転軸３００に固定される。
【００３８】
翼減速機構５００は、翼プーリ５１０と、第１モータプーリ５２０と、翼ベルト５３０とを含む。駆動モータ１００の回転が、翼プーリ５１０と第１モータプーリ５２０との外径比で決まる減速比に従って減速され、第２回転軸３００に伝達される。
【００３９】
翼プーリ５１０は、第２回転軸３００の後端部により回転自在に支持される。翼プーリ５１０には、中央部に第２回転軸３００が挿入される挿入孔５１１が形成され、この挿入孔５１１と第２回転軸３００との間に前後２つの転がり軸受５１２、５１３が介在する。翼プーリ５１０は、２つの転がり軸受５１２、５１３により、第２回転軸３００に対して円滑に回転する。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、翼プーリ５１０の前面には、環状の被係合凹部５１４が形成される。被係合凹部５１４の外周面には、全周に亘ってスプライン５１５が形成される。第２回転軸３００の後端部に取り付けられた固定ネジ３２０によって、翼プーリ５１０の後方への抜けが防止される。
【００４１】
第１モータプーリ５２０は、駆動モータ１００のモータ軸１２０の先端部に取り付けられる。翼ベルト５３０は、翼プーリ５１０と第１モータプーリ５２０との間に架け渡される。
【００４２】
ドラム減速機構６００は、ドラムプーリ６１０と、第２モータプーリ６２０と、ドラムベルト６３０とを含む。駆動モータ１００の回転が、ドラムプーリ６１０と第２モータプーリ６２０との外径比で決まる減速比に従って減速され、第１回転軸２００に伝達される。
【００４３】
ドラムプーリ６１０は、前面が開放された皿状に形成され、プーリ部６１１とプーリ部６１１より外径の小さな固定部６１２とを含む。プーリ部６１１の外径、即ち、ドラムプーリ６１０の外径は、翼プーリ５１０の外径より大きいため、ドラム減速機構６００による減速比は、翼減速機構５００による減速比よりも大きい。
【００４４】
固定部６１２には、中央部に挿入孔６１３が形成される。挿入孔６１３に第１回転軸２００の後端部が挿入され、スプラインを用いた圧入等、所定の固定方法により第１回転軸２００の後端部が挿入孔６１３に固定される。これにより、ドラムプーリ６１０が第１回転軸２００の後端部に固定される。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、固定部６１２の後面には、挿入孔６１３の外周に、環状の被係合凹部６１４が形成される。被係合凹部６１４の外周面には、全周に亘ってスプライン６１５が形成される。
【００４６】
後方に凹む凹部６１６であるプーリ部６１１の内部に、軸受部４１０の後端部が収容される。これにより、駆動部３０の前後方向において、軸受ユニット４００とドラムプーリ６１０とが重なる。
【００４７】
第２モータプーリ６２０は、駆動モータ１００のモータ軸１２０の根元部に取り付けられる。ドラムベルト６３０は、ドラムプーリ６１０と第２モータプーリ６２０との間に架け渡される。
【００４８】
クラッチ機構部７００は、駆動部３０による駆動形態を、第２回転軸３００に翼プーリ５１０の回転が伝達可能となるように第２回転軸３００と翼プーリ５１０とを連結することにより、ドラム２２と回転体２４とを互いに異なる回転速度で回転させる二軸駆動形態と、第２回転軸３００にドラムプーリ６１０の回転が伝達可能となるように第２回転軸３００とドラムプーリ６１０とを連結することにより、ドラム２２と回転体２４とを同じ回転速度で回転させる一軸駆動形態との間で切り替える。二軸駆動形態は、本発明の第１駆動形態に相当し、一軸駆動形態は、本発明の第２駆動形態に相当する。
【００４９】
クラッチ機構部７００は、クラッチガイド７１０と、クラッチ体７２０と、クラッチレバー７３０と、レバー支持部７４０と、クラッチ駆動装置７５０とを含む。
【００５０】
クラッチガイド７１０およびクラッチ体７２０は、第１回転軸２００および第２回転軸３００の軸線方向に並ぶドラムプーリ６１０と翼プーリ５１０との間に配置される。
【００５１】
図５に示すように、クラッチガイド７１０は、前面が開放された円筒形状を有する。クラッチガイド７１０の外周面には、全面に、全周に亘ってスプライン７１１が形成される。クラッチガイド７１０の中央部には、挿入孔７１２が形成される。挿入孔７１２には、キー溝７１３が形成される。クラッチガイド７１０は、挿入孔７１２が第２回転軸３００に通され、キー溝７１３と図示しないキーとを用いた固定方法により第２回転軸３００に固定される。これにより、クラッチガイド７１０は、第２回転軸３００とともに回転する。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、クラッチ体７２０は、クラッチ部７２１と、包囲部７２２と、転がり軸受７２３とを含む。クラッチ部７２１は、前面および後面が開放された円筒形状を有する。図６に示すように、クラッチ部７２１の外周面には、前部および後部に、それぞれ全周に亘って前スプライン７２４および後スプライン７２５が形成される。
【００５３】
クラッチ部７２１の内径は、クラッチガイド７１０の外径とほぼ等しくされ、クラッチ部７２１の前後の寸法は、クラッチガイド７１０の前後の寸法より大きくされる。クラッチ部７２１の内部に、クラッチガイド７１０が挿入される。クラッチ部７２１の内周面には、全周に亘って内スプライン７２６が形成され、この内スプライン７２６が、クラッチガイド７１０のスプライン７１１に噛み合う。内スプライン７２６の前後の寸法は、スプライン７１１の前後の寸法より大きくされる。
【００５４】
内スプライン７２６とスプライン７１１と係合により、クラッチ部７２１は、クラッチガイド７１０、即ち、クラッチガイド７１０が固定された第２回転軸３００に対して第２回転軸３００の軸線方向への移動でき且つ第２回転軸３００と共に回転できる状態となる。
【００５５】
包囲部７２２は、円環状に形成され、クラッチ部７２１が回転自在となるように、クラッチ部７２１の中央部を包囲する。クラッチ部７２１と包囲部７２２との間に、転がり軸受７２３が設けられる。転がり軸受７２３は、大小２つの止め輪７２７、７２８により前後に動かないよう固定される。転がり軸受７２３により、クラッチ部７２１は、包囲部７２２に対して、円滑に回転する。
【００５６】
クラッチレバー７３０は、その上端部が、包囲部７２２に、包囲部７２２に対して回転可能となるように連結される。また、クラッチレバー７３０は、レバー支持部７４０に設けられた支軸７４１に回動自在に支持される。
【００５７】
クラッチ駆動装置７５０は、アクチュエータ７５１と、操作レバー７５２とを含む。アクチュエータ７５１は、操作レバー７５２を前後に移動させる。操作レバー７５２は、クラッチレバー７３０の下端部に連結される。クラッチレバー７３０の下端部は、操作レバー７５２に対して回転可能である。
【００５８】
レバー支持部７４０およびクラッチ駆動装置７５０は、図示しない取付プレートに固定され、この取付プレートが、軸受ユニット４００、または、外槽２０に装着される。
【００５９】
なお、クラッチレバー７３０、レバー支持部７４０およびクラッチ駆動装置７５０は、クラッチ体７２０を移動させるための移動機構部を構成する。
【００６０】
駆動部３０の駆動形態が、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる場合、図２に示すように、アクチュエータ７５１の内部から操作レバー７５２が前方に押し出される。クラッチレバー７３０の下端部が、操作レバー７５２に押されて前方に移動し、クラッチレバー７３０が支軸７４１を中心に後方へ回転する。クラッチレバー７３０の上端部が後方へ移動し、クラッチ体７２０が、クラッチレバー７３０の上端部に押されて後方に移動する。これにより、クラッチ部７２１の後スプライン７２５と翼プーリ５１０のスプライン５１５とが係合する。
【００６１】
後スプライン７２５とスプライン５１５とが係合すると、クラッチ部７２１と翼プーリ５１０とが回転方向に関して固定されるため、翼プーリ５１０の回転を、クラッチ部７２１およびクラッチガイド７１０を介して第２回転軸３００に伝達できる状態となる。このような状態において、駆動モータ１００が回転すると、当該回転が翼減速機構５００を介して第２回転軸３００に伝達され、第２回転軸３００に固定された回転体２４が回転する。回転体２４は、駆動モータ１００の回転速度が翼減速機構５００による減速比に従って低下した回転速度で回転する。また、駆動モータ１００の回転がドラム減速機構６００を介して第１回転軸２００に伝達され、第１回転軸２００に固定されたドラム２２が回転する。ドラム２２は、駆動モータ１００の回転速度がドラム減速機構６００による減速比に従って低下した回転速度で回転する。上述の通り、ドラム減速機構６００による減速比は、翼減速機構５００による減速比より大きいため、回転体２４が、ドラム２２よりも速い回転速度でドラム２２と同じ方向に回転する。
【００６２】
ここで、クラッチ部７２１は、翼プーリ５１０とともに回転するが、クラッチレバー７３０は、クラッチ部７２１が回転自在な状態で連結された包囲部７２２に連結されているので、クラッチ部７２１が回転しても、その回転がクラッチレバー７３０にほぼ伝わることがない。
【００６３】
一方、駆動部３０の駆動形態が、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる場合、図３に示すように、アクチュエータ７５１の内部へ操作レバー７５２が引き込まれる。即ち、操作レバー７５２が後方へ移動する。クラッチレバー７３０の下端部が、操作レバー７５２に引かれて後方に移動し、クラッチレバー７３０が支軸７４１を中心に前方へ回転する。クラッチレバー７３０の上端部が前方へ移動し、クラッチ体７２０が、クラッチレバー７３０の上端部に押されて前方に移動する。これにより、クラッチ部７２１の前スプライン７２４とドラムプーリ６１０のスプライン６１５とが係合する。
【００６４】
前スプライン７２４とスプライン６１５とが係合すると、クラッチ部７２１とドラムプーリ６１０とが回転方向に関して固定されるため、ドラムプーリ６１０の回転を、クラッチ部７２１およびクラッチガイド７１０を介して第２回転軸３００に伝達できる状態となる。このような状態において、駆動モータ１００が回転すると、当該回転がドラム減速機構６００を介して第１回転軸２００および第２回転軸３００に伝達され、ドラム２２および回転体２４が回転する。ドラム２２および回転体２４は、駆動モータ１００の回転速度がドラム減速機構６００による減速比に従って低下した回転速度で同じ方向に一体的に回転する。
【００６５】
なお、一軸駆動形態において、駆動モータ１００が回転すると、当該回転に伴って翼プーリ５１０も回転する。しかしながら、翼プーリ５１０は第２回転軸３００に対して空回りするだけであり、翼プーリ５１０の回転は第２回転軸３００に伝達されない。
【００６６】
図７は、ドラム式洗濯機１の構成を示すブロック図である。
【００６７】
ドラム式洗濯機１は、上述した構成に加え、制御部８０１、記憶部８０２、操作部８０３、水位センサ８０４、電流検知部８０５、表示部８０６、モータ駆動部８０７、給水駆動部８０８、排水駆動部８０９、クラッチ駆動部８１０およびドアロック装置８１１を備える。
【００６８】
操作部８０３は、電源ボタン８０３ａ、スタートボタン８０３ｂ、コース選択ボタン８０３ｃを含む。電源ボタン８０３ａは、ドラム式洗濯機１の電源を投入および遮断するためのボタンである。スタートボタン８０３ｂは、洗濯運転をスタートさせるためのボタンである。コース選択ボタン８０３ｃは、洗濯運転に係る複数の洗濯コースの中から任意の洗濯コースを選択するためのボタンである。操作部８０３は、ユーザに操作されたボタンに応じた入力信号を制御部８０１に出力する。
【００６９】
水位センサ８０４は、外槽２０内の水位を検知し、検知した水位に応じた水位検知信号を制御部８０１に出力する。
【００７０】
表示部８０６は、コース表示部８０６ａと、工程表示部８０６ｂと、給水量表示部８０６ｃと、洗剤量表示部８０６ｄとを含む。コース表示部８０６ａは、コース選択ボタン８０３ｃにより選択された洗濯コースを表示する。工程表示部８０６ｂは、洗濯運転において、現在進行中の工程を表示する。給水量表示部８０６ｃは、ドラム２２内の洗濯物の負荷量に応じて決定された外槽２０内へ供給される水の量、即ち、給水量を表示する。洗剤量表示部８０６ｄは、ドラム２２内の洗濯物の負荷量に応じて決定されたドラム２２内へ供給される洗剤の量、即ち、洗剤量を表示する。
【００７１】
モータ駆動部８０７は、制御部８０１からの制御信号に従って、駆動モータ１００に駆動電流を供給する。モータ駆動部８０７は、駆動モータ１００の回転速度を検知する速度センサ、インバータ回路等を有し、制御部８０１により設定された回転速度で駆動モータ１００が回転するよう、駆動電流を調整する。
【００７２】
電流検知部８０５は、モータ駆動部８０７から駆動モータ１００に供給される駆動電流を検知し、駆動電流の大きさに応じた検知信号を制御部８０１に出力する。
【００７３】
給水駆動部８０８は、制御部８０１からの制御信号に従って、給水バルブ５１に駆動電流を供給する。排水駆動部８０９は、制御部８０１からの制御信号に従って、排水バルブ４０に駆動電流を供給する。
【００７４】
クラッチ駆動部８１０は、制御部８０１からの制御信号に従って、アクチュエータ７５１に駆動電流を供給する。
【００７５】
ドアロック装置８１１は、制御部８０１からの制御信号に従って、ドア１２のロックおよびロック解除を行う。
【００７６】
記憶部８０２は、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む。記憶部８０２には、各種洗濯コースの洗濯運転を実行するためのプログラムが記憶される。また、記憶部８０２には、これらプログラムの実行に用いられる各種パラメータや各種制御フラグが記憶される。
【００７７】
さらに、記憶部８０２は、負荷量テーブル８０２ａと、給水量テーブル８０２ｂと、洗剤量テーブル８０２ｃとを含む。図８（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、負荷量テーブル８０２ａ、給水量テーブル８０２ｂおよび洗剤量テーブル８０２ｃを示す図である。
【００７８】
図８（ａ）に示すように、負荷量テーブル８０２ａには、複数の負荷量と各負荷量に対応付けられた第２電流値と第１電流値との差分値の範囲とが記憶される。第１電流値は、ドラム２２が第１貼付き速度まで加速回転するよう二軸駆動形態で駆動部３０を動作させたときに駆動モータ１００に供給される駆動電流の値である。第１貼付き速度は、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力より大きく、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度である。第２電流値は、ドラム２２が第１貼付き速度より速い第２貼付き速度まで加速回転するよう二軸駆動形態で駆動部３０を動作させたときに駆動モータ１００に供給される駆動電流の値である。なお、第１貼付き速度および第２貼付き速度が、本発明の貼付き速度に相当する。
【００７９】
ドラム２２を第１貼付き速度または第２貼付き速度まで加速回転させた場合、負荷量が多いほど、ドラム２２および回転体２４に掛かる回転負荷が大きくなって駆動モータ１００に掛かる回転負荷が大きくなるので、第１電流値および第２電流値が大きくなる。負荷量が一定量だけ増加した場合、第２電流値の増加量は、第１電流値の増加量より多くなる。よって、第２電流値と第１電流値との差分値は、負荷量が多いほど大きくなる。負荷量テーブル８０２ａでは、差分値が大きいほど、対応付けられた負荷量が大きな値となる。
【００８０】
図８（ｂ）に示すように、給水量テーブル８０２ｂには、複数の負荷量と、各負荷量に対応付けられた給水量とが記憶される。負荷量が多いほど、洗濯に多くの水量が必要となるので、給水量テーブル８０２ｂでは、負荷量の値が大きいほど、対応付けられた給水量が大きな値となる。
【００８１】
図８（ｃ）に示すように、洗剤量テーブル８０２ｃには、複数の負荷量と、各負荷量に対応付けられた洗剤量とが記憶される。負荷量が多いほど、洗濯に多くの洗剤が必要となるので、洗剤量テーブル８０２ｃでは、負荷量の値が大きいほど、対応付けられた洗剤量が大きな値となる。
【００８２】
制御部８０１は、操作部８０３、水位センサ８０４、電流検知部８０５等からの各信号に基づいて、記憶部８０２に記憶されたプログラムに従い、表示部８０６、モータ駆動部８０７、給水駆動部８０８、排水駆動部８０９、クラッチ駆動部８１０、ドアロック装置８１１等を制御する。
【００８３】
ドラム式洗濯機１は、コース選択ボタン８０３ｃによってユーザに選択された洗濯コースの洗濯運転を行う。洗濯運転では、洗い工程、中間脱水工程、すすぎ工程および最終脱水工程が順番に実行される。なお、洗濯コースによっては、中間脱水工程とすすぎ工程とが２回以上行われる場合がある。
【００８４】
洗い工程およびすすぎ工程では、駆動部３０の駆動形態が、二軸駆動形態に切り替えられる。ドラム２２内の洗濯物が水に浸かるよう、投入口１１の下縁に至らない所定の水位まで外槽２０内に水が溜められ、この状態で、駆動モータ１００が、交互に、正転および逆転する。これにより、ドラム２２と回転体２４とが、回転体２４の回転速度がドラム２２の回転速度より速い状態で、交互に正転および逆転する。このとき、ドラム２２は、洗濯物に作用する遠心力が重力より小さくなる回転速度で回転する。
【００８５】
ドラム２２内の洗濯物が、バッフル２３で掻き上げられては落とされ、ドラム２２内でタンブリングする。これにより、洗濯物は、ドラム２２の内周面に叩き付けられる。加えて、ドラム２２の後部では、回転する回転体２４の突状部２４ａに洗濯物が接触し、突状部２４ａによって洗濯物が擦られたり撹拌されたりする。これにより、洗濯物が洗われる、あるいは、すすがれる。
【００８６】
このように、洗いおよびすすぎ時には、ドラム２２の回転による機械力のみならず回転体２４による機械力が洗濯物に付与されるので、洗浄性能の向上が期待できる。  中間脱水工程および最終脱水工程では、駆動部３０の駆動形態が、一軸駆動形態に切り替えられる。駆動モータ１００、即ち、ドラム２２および回転体２４は、ドラム２２内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりはるかに大きくなる回転速度で一体的に回転する。遠心力の作用により、洗濯物が、ドラム２２の内周面に押し付けられ、脱水される。
【００８７】
このように、脱水時には、ドラム２２と回転体２４とが一体的に回転するので、ドラム２２に張り付いた洗濯物が回転体２４により撹拌されるようなことがなく、洗濯物を良好に脱水できる。
【００８８】
さて、本実施のドラム式洗濯機１では、洗濯運転が開始されると、洗い工程が行われる前に、まず、ドラム２２内の洗濯物の負荷量が検知され、検知された負荷量に基づいて給水量と洗剤量とが決定され、決定された給水量と洗剤量とが、それぞれ、給水量表示部８０６ｃと洗剤量表示部８０６ｄに表示される。
【００８９】
本実施の形態では、制御部８０１が、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる貼付き速度までドラム２２が加速回転するよう二軸駆動形態で駆動部３０を動作させる。そして、制御部８０１が、ドラム２２が貼付き速度まで加速回転する際にドラム２２およびドラム２２に対して相対的に回転する回転体２４に掛かる回転負荷を、駆動モータ１００の駆動電流の形態で検知し、２つの回転負荷、即ち、２つの回転負荷の大きさを表す駆動電流の大きさに基づいて負荷量を検知する。
【００９０】
より具体的には、制御部８０１は、ドラム２２を、第１貼付き速度まで加速回転させ、続いて第１貼付き速度より速い第２貼付き速度まで回転させ、第２貼付き速度までの加速度回転と第１貼付き速度までの加速度回転のそれぞれにおいて検知された駆動電流の大きさの差分値、即ち、第２電流値と第１電流値の差分値を求め、その差分値に基づいて負荷量を検知する。
【００９１】
図９（ａ）および（ｂ）は、ドラム２２が第１貼付き速度または第２貼付き速度まで加速回転する際のドラム２２内の洗濯物の状態を模式的に示す図である。図９（ａ）は、負荷量が少ない場合であり、図９（ｂ）は、負荷量が多い場合である。図９（ｃ）は、負荷量と駆動モータ１００の駆動電流との関係を模式的に示す図である。図９（ｄ）は、負荷量と駆動電流の差分値との関係を模式的に示す図である。
【００９２】
負荷量検知のために、停止状態からドラム２２を加速回転させると、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、やがて、ドラム２２内では、遠心力の作用で洗濯物がドラム２２の内周面に貼り付き、洗濯物がリング状となる。本実施の形態では、駆動部３０の駆動形態が二軸駆動形態に切り替えられているので、回転体２４がドラム２２より速い回転速度で回転する。即ち、回転体２４がドラム２２に対して相対的に回転する。
【００９３】
図９（ａ）のように、負荷量が少ない場合、洗濯物はドラム２２の内周面付近に存在し、ドラム２２の中央部が大きく空いているため、回転する回転体２４に洗濯物が触れず、回転体２４には洗濯物による回転負荷が掛からない。
【００９４】
一方、図９（ｂ）に示すように、負荷量が多くなってきて、洗濯物がドラム２２の中心近くまで詰まってくると、回転する回転体２４に洗濯物が触れるので、回転体２４には洗濯物による回転負荷が掛かる。
【００９５】
先に図１１を参照して説明したように、ドラム２２の回転負荷のみを、駆動モータ１００の駆動電流により検知する場合、図９（ｃ）の破線に示すように、負荷量と貼付き速度までの加速回転するときの駆動電流値との関係を示す負荷量−電流特性ラインは負荷量が多い領域で勾配が小さくなる。これに対し、本実施の形態のように、ドラム２２の回転負荷と回転体２４の回転負荷とを駆動モータ１００の駆動電流により検知する場合には、負荷量が多くなると、図９（ｃ）の斜線のように、回転体２４に回転負荷が掛かってくるため、図９（ｃ）の実線に示すように、負荷量−電流特性ラインは、負荷量が多い領域でも勾配が小さくなりにくく、全体的に線形に近づく。
【００９６】
第１電流値および第２電流値に係る負荷量−電流特性ラインが線形に近くなるので、図９（ｄ）に示すように、第２電流値と第１電流値の差分値に係る負荷量−差分値特性ラインも線形に近くなる。負荷量−差分値特性ラインは、予め試験等を行うことにより求めることができ、負荷量−差分値特性ラインに基づいて、図８（ａ）の負荷量テーブル８０２ａの各値が設定される。
【００９７】
図１０は、負荷量に応じた給水量と洗剤量とを表示する制御処理を示すフローチャートである。図１０（ａ）は、メインの制御処理を示すフローチャートであり、図１０（ｂ）は、負荷量検知処理を示すフローチャートである。
【００９８】
洗濯運転か開始されると、図１０の制御処理が開始される。洗濯運転が開始された当初は、駆動部３０の駆動形態は、一軸駆動形態に切り替えられている。
【００９９】
図１０（ａ）を参照して、制御部８０１は、まず、アクチュエータ７５１を動作させてクラッチ体７２０を翼プーリ５１０側へと移動させ、駆動部３０の駆動形態を、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替える（Ｓ１１）。そして、制御部８０１は、図１０（ｂ）に示す負荷量検知処理を行う（Ｓ１２）。
【０１００】
図１０（ｂ）を参照して、制御部８０１は、ドラム２２が第１貼付き速度まで一方向に加速回転するように、駆動モータ１００を一方向に回転させる（Ｓ１０１）。第１貼付き速度は、洗濯物に作用する遠心力が重力より大きく、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度である。たとえば、ドラム２２の内径が５２０ｍｍ程度である場合には、第１貼付き速度が、６５ｒｐｍに設定される。ドラム２２の回転が第１貼付き速度まで立ち上がる過程において、洗濯物がドラム２２の内周面にほぼ分散した状態で貼り付く。このとき、回転体２４は、ドラム２２より速く加速回転する。
【０１０１】
制御部８０１は、ドラム２２が第１貼付き速度まで加速回転するときに、電流検知部８０５により駆動モータ１００への駆動電流を検知し、第１電流値として記憶部８０２に記憶する（Ｓ１０２）。第１電流値は、ドラム２２と回転体２４の双方に掛かる回転負荷に応じた値となる。
【０１０２】
続いて、制御部８０１は、駆動モータ１００の回転速度を上げ、ドラム２２が第１貼付き速度より速い第２貼付き速度まで一方向に加速回転するよう、駆動モータ１００を回転させる（Ｓ１０３）。たとえば、ドラム２２の内径が５２０ｍｍ程度である場合には、第２貼付き速度が、１６５ｒｐｍに設定される。
【０１０３】
制御部８０１は、ドラム２２が第２貼付き速度まで加速回転するときにも、引続いて、電流検知部８０５により駆動モータ１００への駆動電流を検知し、第２電流値として記憶部８０２に記憶する（Ｓ１０４）。第２電流値は、ドラム２２と回転体２４の双方に掛かる回転負荷に応じた値となる。
【０１０４】
制御部８０１は、記憶部８０２に記憶された第２電流値と第１電流値との差分値を求め、負荷量テーブル８０２ａを参照して、求めた差分値から負荷量を決定する（Ｓ１０５）。そして、制御部８０１は、駆動モータ１００への通電を停止させ、ドラム２２を停止させた後（Ｓ１０６）、負荷量検知処理を終了する。
【０１０５】
図１０（ａ）に戻り、制御部８０１は、決定した負荷量に基づき、それぞれ、給水量テーブル８０２ｂおよび洗剤量テーブル８０２ｃを参照して、給水量と洗剤量とを決定する（Ｓ１３）。その後、制御部８０１は、決定した給水量を給水量表示部８０６ｃに表示させるとともに、決定した洗剤量を洗剤量表示部８０６ｄに表示させる（Ｓ１４）。そして、制御部８０１は、図１０の制御処理を終了する。
【０１０６】
ユーザは、洗剤量表示部８０６ｄに表示された洗剤量を確認し、その量の洗剤を洗剤ボックス５０に投入する。さらに、制御部８０１は、洗い工程およびすすぎ工程において、決定された給水量だけ外槽２０内に給水を行う。
【０１０７】
＜実施の形態の効果＞
本実施の形態によれば、負荷量検知の際、駆動部３０を二軸駆動形態で動作させ、ドラム２２に掛かる回転負荷と、ドラム２２に対して回転する回転体２４に掛かる回転負荷とに基づいて負荷量を検知するようにしているので、負荷量検知範囲の負荷量が多い領域において、負荷量の増加量に対してドラム２２の回転負荷の変化量が小さくなっても、その小さくなった分を、回転体２４の回転負荷の変化量が加わることで補うことができる。よって、負荷量の多い領域での負荷量の検知精度の低下を防止できるので、全体としての負荷量の検知精度を向上させることができる。
【０１０８】
さらに、本実施の形態によれば、ドラム２２に掛かる回転負荷と回転体２４に掛かる回転負荷とを、ドラム２２と回転体２４とを駆動する駆動モータ１００の駆動電流の大きさにより検知するようにしたので、２つの回転負荷を纏めて容易に検知することができる。
【０１０９】
さらに、駆動モータ１００の駆動電流値は、外部商用電源の電圧の変動や製品の製造誤差によってばらつく虞がある。本実施の形態によれば、２つの貼付き速度における駆動電流の大きさの差分値を取得し、この差分値に基づいて負荷量を検知するようにしたので、電圧変動や製造誤差によるばらつきを相殺でき、負荷量検知の精度を一層向上させることができる。
【０１１０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態等によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記以外に種々の変更が可能である。
【０１１１】
たとえば、上記実施の形態では、第２貼付き速度までの加速回転において検知した第２電流値と第１貼付き速度までの加速回転において検知した第１電流値との差分値に基づいて負荷量が検知される。しかしながら、１つの貼付き速度までの加速回転において検出された１つの電流値に基づいて負荷量が検知されてもよい。
【０１１２】
さらに、上記実施の形態では、ドラム２２が、水平方向に対して傾斜した傾斜軸を中心に回転する。しかしながら、ドラム式洗濯機１は、ドラム２２が、水平軸を中心に回転するような構成とされても良い。
【０１１３】
さらに、上記実施の形態のドラム式洗濯機１は、乾燥機能を備えていないが、本発明は、乾燥機能を備えたドラム式洗濯機、即ち、ドラム式洗濯乾燥機に適用することもできる。
【０１１４】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  筐体
２０  外槽
２２  ドラム
２４  回転体
２４ａ  突状部
３０  駆動部
１００  駆動モータ
８０１  制御部
８０５  電流検知部
８０７  モータ駆動部
【図１】
0006490926.tif 000002
【図２】
0006490926.tif 000003
【図３】
0006490926.tif 000004
【図４】
0006490926.tif 000005
【図５】
0006490926.tif 000006
【図６】
0006490926.tif 000007
【図７】
0006490926.tif 000008
【図８】
0006490926.tif 000009
【図９】
0006490926.tif 000010
【図１０】
0006490926.tif 000011
【図１１】
0006490926.tif 000012