(57)【要約】【課題】ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータの回転検知をして制御すること。【解決手段】攪拌工程にてモータ２２への通電が停止した後の、モータ２２の惰性回転中において、モータ回転数検知手段２５にてコンデンサ２７の端子電圧のパルス周期を複数回検知して算出したモータ２２の回転数より、モータ２２の回転停止の時間を推測し、回転が停止したと判定した後に、クラッチ機構１２にてモータの出力を攪拌翼１７から洗濯兼脱水槽１６へ切り換える構成とすることにより、ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータ２２の回転停止を検知してクラッチ機構１２の動作を制御するので、製造原価を低減し、安全性を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体内部に防振支持される外槽と、前記外槽内に回転自在に配設される洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽の底部に回転自在に配設した攪拌翼と、前記攪拌翼および前記洗濯兼脱水槽を選択的に回転駆動するモータと、前記モータの回転数を検知するモータ回転数検知手段と、前記モータの出力を前記攪拌翼あるいは前記洗濯兼脱水槽の回転に切り換えるクラッチ機構と、前記モータやクラッチ機構などを制御して、洗い、すすぎ、脱水などの各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、攪拌工程にて前記モータへの通電が停止した後の、前記モータの惰性回転中において、前記モータ回転数検知手段にて前記コンデンサ端子電圧のパルス周期を複数回検知して算出した前記モータの回転数より、前記モータの回転停止の時間を推測し、回転が停止したと判定した後に、前記クラッチ機構にて前記モータの出力を前記攪拌翼から前記洗濯兼脱水槽へ切り換える洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗い、すすぎ、脱水工程を行なう洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機として、モータの位置検知手段によりモータロータの位置を検出して、モータの回転制御をする構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の縦断面図、図７は、同洗濯機のブロック回路図である。
【０００４】
図６、図７において、筺体６２内には、水受け槽６４が吊り棒６３により垂下防振支持されており、水受け槽６４内に洗濯槽６５を回転自在に内包している。また、洗濯槽６５の内底部には、衣類攪拌用の攪拌翼６６が回転自在に配されており、攪拌翼６６、および洗濯槽６５は、水受け槽６４の外底部に固定したモータ５８により選択的に回転駆動される。
【０００５】
モータ５８のモータ出力軸６９には、クラッチ機構６７が接続され、クラッチ機構６７は、モータ５８のモータ出力軸６９の出力を、減速機構６８を介して、攪拌工程で攪拌翼６６を回転させるか、脱水工程で洗濯槽６５を回転させるかを選択的に切り換えるものである。
【０００６】
モータ５８は、直流ブラシレスモータを用いており、リング状の極性の異なる一対以上の永久磁石８１ａを有するロータ８１と、３相巻線を有するステータ８２により構成されている。
【０００７】
また、インバータ回路５４は、入力コンデンサ４０とパワースイッチング手段４１と電流検知抵抗４２とにより構成している。パワースイッチング手段４１は、３相交流電力をモータ５８に加えている。
【０００８】
位置検知手段６０は、電気角で１２０度の間隔でロータ８１の永久磁石８１ａに対向するように配設したホールＩＣ５７ａ〜５７ｃにより永久磁石８１ａの位置を検知する。
【０００９】
制御回路５９は、マイクロコンピュータで構成し、モータ５８の回転により、ホールＩＣ５７ａ〜５７ｃの出力信号に対応したスイッチング素子のオン、オフを行なって、モータ５８を制御し、モータ５８の正逆転や回転数制御は、回転制御回路９０で行なう。
【００１０】
以上のように構成され、攪拌工程から脱水工程へ移行する場合など、クラッチ機構６７の切り換えを行う時、モータ５８の動作ＯＦＦ後に、位置検知手段６０からの信号を制御回路５９へ入力し、ロータ８１が停止していると判断した場合のみ、クラッチ機構６７の切り換えが可能であると判断し、クラッチ機構６７を動作させて、脱水工程へ移行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２３９６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の構成では、非常に高価なホールＩＣや磁石が複数個必要であり、材料費や組立工数が上がり、製造原価が増加する課題があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ホールＩＣや磁石を使用することなく、製造原価を低減し得る洗濯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、中央底部に攪拌翼を回転自在に配した洗濯兼脱水槽と、筺体内部に防振支持され、前記洗濯兼脱水槽を回転自在に内包する外槽と、前記攪拌翼や前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータ駆動用のコンデンサと、前記コンデンサの端子電圧により前記モータの回転数を検知するモータ回転数検知手段と、前記モータの出力を前記攪拌翼あるいは前記洗濯兼脱水槽の回転に切り換えるクラッチ機構と、前記筺体上部前方に設けられた各種の入力設定を行ない、設定内容や進行状況などを表示する表示操作手段と、前記モータやクラッチ機構などを制御して、洗い、すすぎ、脱水などの各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、攪拌工程にて前記モータへの通電が停止した後の、前記モータの惰性回転中において、前記モータ回転数検知手段にて前記コンデンサ端子電圧のパルス周期を複数回検知して算出した前記モータの回転数より、前記モータの回転停止の時間を推測し、回転が停止したと判定した後に、前記クラッチ機構にて前記モータの出力を前記攪拌翼から前記洗濯兼脱水槽へ切り換える構成としたものである。
【００１５】
これにより、ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータの回転停止を検知してクラッチ機構の動作を制御するので、製造原価を低減し、安全性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の洗濯機は、ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータの回転停止を検知して制御するので、製造原価を低減し、安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図
【図２】同洗濯機のブロック回路図
【図３】同洗濯機のモータ回転数検知手段部の回路図
【図４】同洗濯機のモータ回転数検知手段部の動作を示すタイミングチャート
【図５】同洗濯機のモータ回転数検知手段部の動作フローチャート
【図６】従来の洗濯機の縦断面図
【図７】同洗濯機のブロック回路図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、中央底部に攪拌翼を回転自在に配した洗濯兼脱水槽と、筺体内部に防振支持され、前記洗濯兼脱水槽を回転自在に内包する外槽と、前記攪拌翼や前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータ駆動用のコンデンサと、前記コンデンサの端子電圧により前記モータの回転数を検知するモータ回転数検知手段と、前記モータの出力を前記攪拌翼あるいは前記洗濯兼脱水槽の回転に切り換えるクラッチ機構と、前記筺体上部前方に設けられた各種の入力設定を行ない、設定内容や進行状況などを表示する表示操作手段と、前記モータやクラッチ機構などを制御して、洗い、すすぎ、脱水などの各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、攪拌工程にて前記モータへの通電が停止した後の、前記モータの惰性回転中において、前記モータ回転数検知手段にて前記コンデンサ端子電圧のパルス周期を複数回検知して算出した前記モータの回転数より、前記モータの回転停止の時間を推測し、回転が停止したと判定した後に、前記クラッチ機構にて前記モータの出力を前記攪拌翼から前記洗濯兼脱水槽へ切り換える構成とすることにより、
ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータの回転停止を検知してクラッチ機構の動作を制御するので、製造原価を低減し、安全性を確保することができる。
【００１９】
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。また、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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図、図２は、同洗濯機のブロック図、図３は、同洗濯機のモータ回転数検知手段部の回路図を示すものである。
【００２１】
図１、図２において、筐体１４は，内部に複数のサスペンション１９によって外槽１８を懸垂防振支持している。洗濯兼脱水槽１６は、外槽１８に回転自在に内包され、洗濯兼脱水槽１６の内底部には、衣類攪拌用の攪拌翼１７が回転自在に配設されている。
【００２２】
筺体１４上部の略中央部には、開閉自在の蓋体１５が配設され、蓋体１５の開閉により洗濯兼脱水槽１６内への洗濯物の投入、取出しを行う。
【００２３】
筐体１４の上部には、蓋体１５の前方位置に表示操作手段１０が設けられており、表示操作手段１０によって各種の入力設定を行ない、設定内容や進行状況などを表示する。
【００２４】
また、筐体１４上部の後方位置には、外槽１８に給水するための給水弁９が設けられ、外槽１８底部には、外槽１８内の洗濯水を排水するための排水弁１１が設けられている。
【００２５】
モータ２２のモータ出力軸４３には、クラッチ機構１２が接続されており、クラッチ機構１２は、モータ２２のモータ出力軸４３の出力を、減速機構２０介して、攪拌翼１７の駆動軸２１に接続する、あるいは洗濯兼脱水槽１６の駆動軸に直結するよう選択的に切り換えるもので、モータ２２により洗濯兼脱水槽１６あるいは攪拌翼１７を駆動する。
【００２６】
また、モータ２２は、直流ブラシレスモータにより構成しており、モータ出力軸４３に接続されたロータ２２ａと、３相巻線は、コンデンサ２７（図３参照）の端子電圧によりモータ２２の回転数を検知するものである。モータ２２の回転数検知については、図３を用いて後述する。
【００２７】
制御手段２４は、モータ２２、給水弁９、排水弁１１、クラッチ機構１２等を制御し、洗い，すすぎ，脱水の一連の工程を逐次制御するものである。
【００２８】
図３において、モータ２２は、正転反転可能な交流誘導モータであり、コンデンサ２７が正転反転側コイルに接続してある。
【００２９】
正転ＳＷ２８ａをオンすると、モータ２２に交流１００Ｖが印加され、モータ２２は正転し、反転ＳＷ２８ｂをオンにすると、モータ２２は反転する。洗い、すすぎ時には、モータ２２を正転、反転させ、脱水時には、モータ２２を正転させる。
【００３０】
次に、モータ回転数検知手段２５について説明する。
【００３１】
モータ２２の正転、反転側コイルに、それぞれ抵抗２５ａを介してフォトカプラ２５ｂの発光ダイオードが並列に接続している。コイル両端の電位差に応じて１方向のみに発光ダイオードに電流が流れる。フォトカプラ２５ｂのトランジスタ側には、略パルス状の電流が流れ、トランジスタ回路２５ｃにより波形整形され、ＤＣ５Ｖ電源により０−５Ｖのハイ、ロー信号が制御手段２４に入力される。
【００３２】
正転ＳＷ２８ａ、あるいは反転ＳＷ２８ｂがオンしている時は、交流１００Ｖの電源周波数６０Ｈｚ、または５０Ｈｚのオン、オフ信号が制御手段２４に入力される。
【００３３】
以上のように構成した洗濯機について、以下、その動作、作用を説明する。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態における洗濯機のモータ回転数検知手段部の動作を示すタイミングチャート、図５は、同洗濯機のモータ回転数検知手段部の動作フローチャートである。
【００３５】
図４において、電源周波数が５０Ｈｚの場合について説明すると、通電指示がハイの時には、モータコイルに接続されたコンデンサ２７の両端には、交流１００Ｖ５０Ｈｚに同期した電圧が発生し、制御手段２４に入力されるパルス信号の周期は２０ｍｓとなる。
【００３６】
モータ２２への通電指示がハイからローになった時、すなわち正転ＳＷ２８ａがオンからオフになった時は、モータ２２のロータ２２ａの惰性回転によりモータ２２は、発電モータとなり、極数に応じた交流電圧が誘起される。この時のパルス周期を測定することにより、ロータ２２ａの惰性時の回転数を測定することができる。
【００３７】
本実施の形態では、モータ２２は、洗濯兼脱水槽１６を８００ｒ／ｍｉｎで回転させる時、パルス周期を２０ｍｓとした。
【００３８】
図５において、攪拌工程終了後にモータ２２の通電がオフとなり（ステップＳ２００）、ロータ２２ａが惰性回転をすると、図４に示すように、モータ２２の通電オフからＡ秒後に、減衰するコンデンサ端子電圧のパルス周期の測定を開始する（ステップＳ２０１）。
【００３９】
モータ２２の惰性回転により誘起される交流電圧に基づいてモータ回転数検知手段２５によって生成されたハイ、ロー信号が制御手段２４に入力され、制御手段２４を構成するマイコンの中では、入力されたハイ、ロー信号の周期の逆数をとって周波数（モータ２２の回転数）を計算し、Ｈｚ１（＝１／Ｂ）がメモリーされる（ステップＳ２０２）。
【００４０】
その後、モータ２２の通電がオフとなってから所定時間のＣ秒後に、もう一度パルス周期を測定する（ステップＳ２０３）。マイコンには、Ｈｚ１と同様にして計算したＨｚ２（＝１／Ｄ）がメモリーされる（ステップＳ２０４）。
【００４１】
次に、Ｈｚ１とＨｚ２からモータ２２のロータ２２ａの回転が停止するまでの停止予測時間Ｅ秒を推測する（ステップＳ２０５）。
【００４２】
Ｈｚ１とＨｚ２からの停止予測時間Ｅ秒の算出は、実験に基づいて決定され、計算式がマイコンのプログラムにメモリーされている。そして、モータ２２のロータ２２ａの回転が停止したと判定したＥ秒後（ステップＳ２０６のＹＥＳ）に、クラッチ機構１２の攪拌動作から脱水動作への切り換え動作を行い（ステップＳ２０７）、脱水工程へ進む。
【００４３】
以上のように、本実施の形態においては、攪拌工程にてモータ２２への通電が停止した後の、モータ２２の惰性回転中において、モータ回転数検知手段２５にてコンデンサ２７の端子電圧のパルス周期を複数回検知して算出したモータ２２の回転数より、モータ２２の回転停止の時間を推測し、回転が停止したと判定した後に、クラッチ機構１２にてモータの出力を攪拌翼１７から洗濯兼脱水槽１６へ切り換える構成とすることにより、ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータ２２の回転停止を検知してクラッチ機構１２の動
作を制御するので、製造原価を低減し、安全性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、ホールＩＣや磁石を使用することなく、モータの回転停止を検知してクラッチ機構の動作を制御することにより、製造原価を低減し、安全性を確保することが可能となるので、回転数検知手段を必要とする他の洗濯機等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１０  表示操作手段
１２  クラッチ機構
１４  筐体
１６  洗濯兼脱水槽
１７  攪拌翼
１８  外槽
２２  モータ
２４  制御手段
２５  モータ回転数検知手段
２７  コンデンサ
【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】
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