(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容するためのドラムを有し、このドラムをほぼ水平な回転軸線まわりに回転させて、そのドラム内に収容されている洗濯物の遠心脱水を実行するドラム式洗濯機であって、
上記ドラムに固定され、回転軸線を中心とする円周上にほぼ等間隔で複数設けられた貯液槽であって、それぞれ上記回転軸線に臨んだ開口を有し、内部に入った液体に作用する遠心力と重力とが均衡する回転速度以上で上記ドラムを回転させることにより、各貯液槽間の液体の移動を阻止することができ、上記ドラムを上記回転速度未満で回転させることにより、各貯液槽間での液体の移動を生じさせることのできる複数の貯液槽と、
上記ドラムを回転させるためのドラム回転用モータと、
遠心脱水のために上記ドラムの回転を立ち上げる過程で、上記各貯液槽にほぼ均一に液体が貯留された状態となるドラム回転速度に達したとき、上記ドラム回転用モータへの供給電圧を一時的に一定電圧に固定して、この時に生じる上記ドラムの回転速度むらにより上記各貯液槽内の液量を調整する電圧固定制御手段と
を含むことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
上記ドラムに生じている偏心荷重の大きさおよび位置を検出する手段と、
上記電圧固定制御手段によって上記各貯液槽内の液量が調整された後に、上記ドラムに生じている偏心荷重の大きさが所定の閾値よりも大きい場合に、その偏心荷重の位置に応じたタイミングで上記ドラムの回転速度を上記貯液室内の液体に作用する遠心力が重力よりも小さくなる回転速度に一時的に減速させて、上記各貯液槽内の液量をさらに調整する回転速度制御手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
洗濯物を収容するためのドラムを有し、このドラムをほぼ水平な回転軸線まわりに回転させて、そのドラム内に収容されている洗濯物の遠心脱水を実行するドラム式洗濯機における脱水時の振動軽減方法であって、
上記ドラム式洗濯機は、上記ドラムに固定され、回転軸線を中心とする円周上にほぼ等間隔で複数設けられた貯液槽であって、それぞれ上記回転軸線に臨んだ開口を有し、内部に入った液体に作用する遠心力と重力とが均衡する回転速度以上で上記ドラムを回転させることにより、各貯液槽間の液体の移動を阻止することができ、上記ドラムを上記回転速度未満で回転させることにより、各貯液槽間での液体の移動を生じさせることのできる複数の貯液槽を備えており、
遠心脱水のために上記ドラムの回転を立ち上げる過程で、上記各貯液槽にほぼ均一に液体が貯留された状態となるドラム回転速度に達したとき、ドラム回転用モータへの供給電圧を一時的に一定電圧に固定して、この時に生じる上記ドラムの回転速度むらにより上記各貯液槽内の液量を調整する電圧固定制御ステップを含むことを特徴とする脱水時の振動軽減方法。
【請求項４】
上記電圧固定制御ステップで上記各貯液槽内の液量が調整された後に、上記ドラムに生じている偏心荷重の大きさが所定の閾値よりも大きい場合に、その偏心荷重の位置に応じたタイミングで上記ドラムの回転速度を上記貯液室内の液体に作用する遠心力が重力よりも小さくなる回転速度に一時的に減速させて、上記各貯液槽内の液量をさらに調整する回転速度制御ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の脱水時の振動軽減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遠心脱水機能を備えた洗濯機に関し、特に、水平軸を中心に回転するドラムを有するドラム式洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドラム式洗濯機は、洗濯物を収容して洗濯および脱水のために回転する円筒状のドラムを備えている。ドラムは、円筒状の外槽内で端面を前後にして設けられている。ドラムの後端面には、ほぼ水平に延びた回転軸が連結されていて、この回転軸は、外槽に対して回転自在に受け取られて外槽の後方へ突出している。そして、回転軸の後端部には、モータが結合されおり、ドラムは、モータの駆動力によって、外槽内で回転軸まわりに回転されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなドラム式洗濯機が有する課題の１つは、ドラムを予め定める脱水回転速度で高速回転させて行う遠心脱水の際に、ドラム内の洗濯物の偏在により生じる偏心荷重が原因で、外槽の振動やその振動に伴う騒音を発生する場合があることである。
この課題に対して、たとえば、内部に液体が封入されたバランサをドラムの端面に設け、ドラムの回転を立ち上げていく過程で、ドラムに生じている偏心荷重の大きさおよび位置を検出し、偏心荷重の大きさが所定の基準値よりも大きい場合に、ドラムの回転速度を制御して、その偏心荷重が打ち消されるようにバランサ内の液体を偏在させることにより、ドラムの回転方向の重量バランスを調整する手法が提案されている。
【０００４】
かかる技術では、ドラム内の洗濯物の偏在により生じる偏心荷重を良好に補償でき、偏心荷重に起因する外槽の振動の発生を効果的に抑制することができる。ところが、偏心荷重の大きさおよび位置の検出が必要なうえに、その検出結果に応じた複雑なドラムの回転速度制御を行わなければならないため、重量バランスの調整に時間がかかってしまう。
また、偏心荷重による振動および騒音の大きさは、ドラムの回転速度によって変化するから、ドラムの回転速度を脱水回転速度まで段階的に立ち上げていく場合、ドラムの回転速度が異なる複数の段階において、ドラムの回転方向の重量バランスの調整を行うことが好ましい。しかしながら、上記手法によるバランス調整を複数の段階で行っていたのでは、ドラムの回転速度を脱水回転速度まで立ち上げるのに時間がかかり、その結果、一連の洗濯行程（洗い、すすぎおよび脱水）に要する時間が長くなってしまう。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、偏心荷重の大きさおよび位置の検出や複雑なドラム回転速度制御を行わずに、ドラムの回転方向の重量バランスを調整でき、これにより脱水時における振動を低減することができる方法を提供することである。
また、この発明の他の目的は、一連の洗濯行程に要する時間の長時間化を招くことなく、ドラムの回転立ち上げ時における振動やこれに伴う騒音の低減を達成可能なドラム式洗濯機を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、洗濯物を収容するためのドラム（４）を有し、このドラムをほぼ水平な回転軸線（５１Ｌ，５１Ｒ）まわりに回転させて、そのドラム内に収容されている洗濯物の遠心脱水を実行するドラム式洗濯機であって、上記ドラム（４）に固定され、回転軸線を中心とする円周上にほぼ等間隔で複数設けられた貯液槽であって、それぞれ上記回転軸線に臨んだ開口（８８）を有し、内部に入った液体に作用する遠心力と重力とが均衡する回転速度以上で上記ドラムを回転させることにより、各貯液槽間の液体の移動を阻止することができ、上記ドラムを上記回転速度未満で回転させることにより、各貯液槽間での液体の移動を生じさせることのできる複数の貯液槽（８６）と、上記ドラムを回転させるためのドラム回転用モータ（６）と、遠心脱水のために上記ドラムの回転を立ち上げる過程で、上記各貯液槽（８６）にほぼ均一に液体が貯留された状態となるドラム回転速度に達したとき、上記ドラム回転用モータへの供給電圧を一時的に一定電圧に固定して、この時に生じる上記ドラムの回転速度むらにより上記各貯液槽内の液量を調整する電圧固定制御手段（９６）とを含むことを特徴とするドラム式洗濯機である。
【０００７】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
ドラム回転用モータへの供給電圧が固定されている状態では、ドラム回転用モータの出力トルクは一定であるから、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重がドラムに生じていると、ドラム回転用モータの回転速度は、偏心荷重が最下位置に到達した時に極大値となり、偏心荷重が最上位置に到達した時に極小値となる正弦波状に変動し、その変動の振幅は、偏心荷重の大きさにほぼ比例する。
【０００８】
上記の発明によれば、ドラムの回転を立ち上げる過程において、たとえば、ドラムの回転速度が所定の回転速度に達した時に、ドラム回転用モータへの供給電圧が一定の電圧に固定される。これにより、ドラムに生じている偏心荷重が大きく、ドラムの回転速度の極小値付近の値が、貯液槽内の液体に作用する遠心力と重力とが均衡する回転速度を下回れば、偏心荷重の位置の近傍にある貯液槽から液体が流出し、これによる偏心荷重によって、洗濯物の偏在により生じている偏心荷重が打ち消される。その結果、ドラムの回転方向の重量バランス調整が達成される。
【０００９】
このような電圧固定制御によるバランス調整は、偏心荷重量および偏心荷重位置の検出を必要とせず、ドラム回転用モータへの供給電圧を一定にするという単純な制御で達成されるから、この発明に係るドラム式洗濯機では、洗濯行程に要する時間が長くなるという問題を招くことなく、ドラムの回転立ち上げ時における振動および騒音の発生が良好に抑制される。
請求項２記載の発明は、上記ドラムに生じている偏心荷重の大きさおよび位置を検出する手段（９８）と、上記電圧固定制御手段によって上記各貯液槽内の液量が調整された後に、上記ドラムに生じている偏心荷重の大きさが所定の閾値よりも大きい場合に、その偏心荷重の位置に応じたタイミングで上記ドラムの回転速度を上記貯液室内の液体に作用する遠心力が重力よりも小さくなる回転速度に一時的に減速させて、（偏心荷重が打ち消されるように）上記各貯液槽内の液量をさらに調整する回転速度制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機である。
【００１０】
この発明によれば、電圧固定制御手段による制御の後に、回転速度制御手段による制御が行われる。これにより、洗濯物の偏在により生じている偏心荷重がより良好に補償され、偏心荷重に起因した振動およびその振動に伴う騒音の発生をより効果的に抑制することができる。
請求項３記載の発明は、洗濯物を収容するためのドラム（４）を有し、このドラムをほぼ水平な回転軸線（５１Ｌ，５１Ｒ）まわりに回転させて、そのドラム内に収容されている洗濯物の遠心脱水を実行するドラム式洗濯機における脱水時の振動軽減方法であって、上記ドラム式洗濯機は、上記ドラム（４）に固定され、回転軸線を中心とする円周上にほぼ等間隔で複数設けられた貯液槽であって、それぞれ上記回転軸線に臨んだ開口（８８）を有し、内部に入った液体に作用する遠心力と重力とが均衡する回転速度以上で上記ドラムを回転させることにより、各貯液槽間の液体の移動を阻止することができ、上記ドラムを上記回転速度未満で回転させることにより、各貯液槽間での液体の移動を生じさせることのできる複数の貯液槽を備えており、遠心脱水のために上記ドラムの回転を立ち上げる過程で、上記各貯液槽（８６）にほぼ均一に液体が貯留された状態となるドラム回転速度に達したとき、ドラム回転用モータへの供給電圧を一時的に一定電圧に固定して、この時に生じる上記ドラムの回転速度むらにより上記各貯液槽内の液量を調整する電圧固定制御ステップ（Ｓ７）を含むことを特徴とする脱水時の振動軽減方法である。
【００１１】
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項４記載の発明は、上記電圧固定制御ステップで上記各貯液槽内の液量が調整された後に、上記ドラムに生じている偏心荷重の大きさが所定の閾値よりも大きい場合に、その偏心荷重の位置に応じたタイミングで上記ドラムの回転速度を上記貯液室内の液体に作用する遠心力が重力よりも小さくなる回転速度に一時的に減速させて、（偏心荷重が打ち消されるように）上記各貯液槽内の液量をさらに調整する回転速度制御ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の脱水時の振動軽減方法である。
【００１２】
この方法によれば、請求項２に関連して述べた効果を同様な効果を奏することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、この発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機の全体構成を示す縦断面図であり、図１には、前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面が示されており、図２には、左右方向に沿った鉛直面で切断したときの断面が示されている。
【００１４】
このドラム式洗濯機の外観を構成する筐体１は、たとえば、洗濯物を収容する槽内に水流を発生させるためのパルセータを備えた渦巻式の縦型洗濯機用の洗濯機パンに設置可能なサイズに形成されている。また、床の上に設置されたときの高さ（床面から筐体１の上面までの高さ）がユーザの腰くらいとなるように設計されている。
筐体１の内部には、中空円柱形状の外槽２が端面を左右にして設けられている。外槽２は、一対のダンパ３Ｆ，３Ｂおよび一対のコイルばね３Ｌ，３Ｒによって支持されている。具体的には、一対のダンパ３Ｆ，３Ｂは、筐体１の内底面と外槽２との間を連結していて、それぞれ外槽２の下方前寄りの位置および下方後寄りの位置を支持している。また、一対のコイルばね３Ｌ，３Ｒは、それぞれ筐体１の左側面および右側面と外槽２とを連結しており、外槽２の上方後寄りの位置を支持している。
【００１５】
外槽２の内部には、洗濯物を収容するためのドラム４が端面を左右にして設けられている。ドラム４の両端面は、端面壁４１Ｌ，４１Ｒで閉じられており、これらの端面壁４１Ｌ，４１Ｒの中心には、それぞれ回転軸５１Ｌ，５１Ｒが連結されている。回転軸５１Ｌ，５１Ｒは、それぞれ、筐体１の左右側面にほぼ直交する方向に設定された同一の回転軸線に沿って端面壁４１Ｌ，４１Ｒから左右に延び、外槽２に取り付けられた軸受５２Ｌ，５２Ｒに回転自在に受け取られている。そして、回転軸５１Ｒの右端部には、ＤＤ（ダイレクトドライブ）方式でモータ６が結合されており、ドラム４は、モータ６の駆動力によって、外槽２内で上記回転軸線まわりに回転されるようになっている。
【００１６】
ドラム４の周面壁４２には、洗濯物の出し入れのための開口４３が形成されている。また、筐体１の前面１１と上面１２とは、前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面形状がほぼ円弧状の凸曲面１３で接続されており、この凸曲面１３には、たとえば、折り畳み式の開閉蓋１４によって開閉可能な開口１５が形成されている。そして、外槽２の周面壁２１には、その筐体１の開口１５と対向する位置に開口２２が形成されていて、ドラム４は、開口４３が外槽２の開口２２と重なるように停止位置が制御されるようになっている。これにより、ドラム４が停止した状態で、開閉蓋１４を開き、ドラム４に対して斜め上方から、開口１５，２２，４３を介して洗濯物の出し入れを行うことができる。
【００１７】
なお、図示していないが、外槽２の開口２２およびドラム４の開口４３には、それぞれにスライド式あるいは持ち上げ式の開閉蓋が設けられており、これらの開閉蓋を開いた状態で洗濯物の出し入れを行うようになっている。ドラム４の開口４３の開閉蓋は、外槽２の開口２２の開閉蓋を開閉させた時に、これと連動して自動的に開閉されるように構成されていてもよい。
ドラム４の開口４３に開閉蓋を設けたことによる重量バランスの不均衡を是正するために、ドラム４の周面壁４２の内面には、上記回転軸線に関して開口４３とほぼ対向する位置に開口部バランサ４４が取り付けられている。また、周面壁４２の内面には、洗濯物を持ち上げるための複数のバッフル４５が適宜の位置に設けられており、このうち、開口４３とほぼ対向する位置にあるバッフル４５には、開口４３に開閉蓋を設けたことによる重量バランスの不均衡を是正するためのバランサが内蔵されている。
【００１８】
筐体１の左側面１６には、外部の水道設備等に至る給水ホースを接続するためのホース接続口７１が設けられており、このホース接続口７１から筐体１の内部に向かって給水管７２が延びている。給水管７２の先端は、外槽２内に進入し、回転軸５１Ｌの下方で注水口７３をなしている。また、給水管７２の途中部には、注水口７３への水の流通を許可および阻止するための注水弁７４が介装されている。注水弁７４を開くと、上記給水ホースを介して供給されてくる水が、給水管７２を通って注水口７３に至り、注水口７３から下方に向けて放水される。
【００１９】
また、外槽２の周面壁２１の最下部には、排水管７５の一端が接続されており、この排水管７５の他端は、筐体１の右側面１７に設けられた排水口７６に接続されている。排水管７５の途中には、排水弁７７が介装されている。この排水弁７７を閉じた状態で注水弁７４を開いて、注水口７３からの給水を行うことにより、外槽２内に水を溜めることができる。また、外槽２内に溜まった水は、排水弁７７を開くことにより、排水管７５および排水口７６を通して機外に排水することができる。
【００２０】
ドラム４の周面壁４２には、多数の通水孔（図示せず）が穿設されており、外槽２内に溜められた水は、通水孔を通ってドラム４内に流入するようになっている。洗いおよびすすぎ時には、外槽２内に水が溜められた状態でドラム４が回転されることにより、ドラム４内の洗濯物がバッフル４５によって持ち上げられ、ある程度の高さから水面に向けて自然落下するといった動作が繰り返される。また、脱水時には、ドラム４が高速回転されて、ドラム４内の洗濯物に含まれる水が遠心力により絞り出され、この洗濯物からの脱水が通水孔を通って外槽２側へ飛散する。
【００２１】
この脱水時にドラム４内で洗濯物が偏在していると、その偏在によって偏心荷重が生じ、これが原因で振動やその振動に伴う騒音が発生するおそれがある。そこで、その脱水時に生じる偏心荷重の補償のために、ドラム４の端面壁４１Ｌ，４１Ｒのそれぞれ外側の面に、中空円環形状で内部に液体（たとえば、水）が封入された液体封入型のバランス調整部材８が取り付けられている。
なお、このドラム式洗濯機は、脱水後の洗濯物を乾燥させる機能も有しており、図２に示すように、外槽２の下方左寄りの位置には、その乾燥機能のためのユニットＵが取り付けられている。乾燥機能のためのユニットＵは重量が比較的大きいので、このユニットＵを外槽２の中心に関してモータ６と反対側に取り付けることにより、外槽２に加わる重量バランスの均衡が図られている。
【００２２】
図３は、バランス調整部材８の構成について説明するための断面図であり、ドラム４の端面壁４１Ｒに取り付けられているバランス調整部材８をドラム４の回転軸線に直交する面で切断したときの断面をドラム４の右側から見た状態を示している。
図２および図３を参照して、バランス調整部材８は、ドラム４の回転軸線方向に所定間隔をおいて平行に配置された一対の環状板８１，８２と、これら一対の環状板８１，８２の外周縁間を閉塞する外周面板８３と、一対の環状板８１，８２の内周縁間を閉塞する内周面板８４とを有している。
【００２３】
外周面板８３の内周面には、複数枚（この実施形態では、３６枚）の区画板８５がドラム４の回転軸線を中心とする等角度間隔で立設されている。互いに隣り合う区画板８５の間は、液体を貯留可能な貯液槽８６となっている。また、各区画板８５の先端縁からは、ドラム４の回転方向上流側に向けて、互いに隣り合う区画板８５の先端縁間の約１／２〜２／３を覆うように仕切板８７が延びていて、これにより、各貯液槽８６は、仕切板８７の先端縁と区画板８５の先端縁との間でドラム４の回転軸線に向かって開いた開口８８を有している。
【００２４】
この構成により、バランス調整部材８内の液体に作用する遠心力が重力以上となるような回転速度（６５ｒｐｍ以上）でドラム４を回転させた時には、貯液槽８６内の液体が遠心力で外周面板８３の内周面に張りついて、各貯液槽８６内に液体が貯留された状態が保持され、液体に作用する遠心力が重力を超えないような回転速度でドラム４を回転させた時には、上方の貯液槽８６内の液体が開口８８から流出し、その流出した液体が下方の貯液槽８６に開口８８から流入する。つまり、バランス調整部材８内の液体に作用する遠心力と重力とが釣り合う一定の回転速度以上でドラム４を回転させることにより、バランス調整部材８内での液体の移動を阻止することができ、ドラム４を上記一定の回転速度未満で回転させることにより、各貯液槽８６間での液体の移動を生じさせることができる。
【００２５】
図４は、このドラム式洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。このドラム式洗濯機は、ＣＰＵ９１、ＲＡＭ９２、ＲＯＭ９３およびＡ／Ｄ変換器９４などを含む構成のマイクロコンピュータ９を有している。
マイクロコンピュータ９には、ユーザによって操作される操作ボタンが配置された操作部１０１と、この操作部１０１の操作内容や洗濯行程の進行具合などの情報を表示するための表示部１０２と、注水弁７４および排水弁７７を駆動するためのバルブ駆動部１０３と、モータ６に駆動電圧を供給するためのインバータ回路を含むインバータ制御部１０４と、モータ６が一定角度回転する度にパルス信号を出力するホールセンサ６１とが接続されている。
【００２６】
また、マイクロコンピュータ９は、プログラム処理によってソフトウエア的に実現される複数の機能処理部を有している。複数の機能処理部には、ドラム４の目標回転速度を設定し、その設定した目標回転速度に応じた駆動電圧がモータ６に供給されるようにインバータ制御部１０４をフィードバック制御する回転速度制御部９５、一定の駆動電圧がモータ６に供給されるようにインバータ制御部１０４を制御する電圧固定制御部９６、回転速度制御部９５による制御と電圧固定制御部９６による制御とを切り換える制御切替部９７、ホールセンサ６１が出力するパルス信号に基づいて、ドラム４に生じている偏心荷重の大きさおよび位置を検出する偏心荷重検出部９８、およびホールセンサ６１が出力するパルス信号に基づいて、ドラム４内に収容されている洗濯物の重量（負荷重量）を検出する負荷重量検出部９９が含まれている。
【００２７】
図５は、脱水時の概略的な処理の流れを示す図である。また、図６および図７は、脱水時にマイクロコンピュータ９によって行われる具体的な処理の内容を示すフローチャートである。洗濯物の脱水は、たとえば、洗濯物の洗いおよびすすぎが終了した後に行われる。
脱水が開始されると、まず、マイクロコンピュータ９のＲＡＭ９２に設けられたエラーカウンタおよび電圧固定回数カウンタのカウント値が零にリセットされる（図６のステップＳ１，Ｓ２）。その後、回転速度制御部９５による制御の下、ドラム４の目標回転速度が、ドラム４内の洗濯物に作用する遠心力と重力とが均衡する回転速度（６５ｒｐｍ）よりも少し大きい７０ｒｐｍまで、２秒ごとに０→５０→６０→７０ｒｐｍと段階的に上げられる（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）。これにより、すすぎ終了時の排水によって団子状態となった洗濯物が、徐々にほぐされながらドラム４の周面壁４２に張りついていく。そして、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達した時には、洗濯物がドラム４の周面壁４２にある程度分散して張りついた状態となる。したがって、このドラム４を７０ｒｐｍまで段階的に加速していく行程は、すすぎ後の洗濯物（衣類）をほぐすための衣類ほぐし行程と言うことができる。
【００２８】
また、ドラム４の回転速度が徐々に上げられていくことにより、バランス調整部材８内の液体が各貯液槽８６にまんべんなく分配されていき、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達した時には、図８(a)に示すように、各貯液槽８６にほぼ均一に液体が貯留された状態となる。
ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達すると、電圧固定制御によるドラム４の回転方向の重量バランス調整が行われる（ステップＳ７）。具体的には、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達すると、回転速度制御部９５による制御から電圧固定制御部９６による制御に切り換えられて、モータ６への供給電圧が、予め定める電圧値（たとえば、４５ボルト）に８秒間だけ固定される。予め定める電圧値は、たとえば、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達した後、その回転速度でドラム４を回転し続ける際にモータ６に供給される駆動電圧の平均値に設定されている。
【００２９】
モータ６への供給電圧が固定されている状態では、ドラム４の回転速度（回転数）は、図９に示すように、ドラム４に生じている偏心荷重の位置に応じて変動する。すなわち、モータ６への供給電圧が固定されている状態では、モータ６の出力トルクは一定であるから、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重がドラム４に生じていると、モータ６の回転速度は、偏心荷重が最下位置に到達した時に極大値となり、偏心荷重が最上位置に到達した時に極小値となる正弦波状に変動し、その変動の振幅は、偏心荷重の大きさにほぼ比例する。
【００３０】
たとえば、１０００ｇの偏心荷重がドラム４に生じている場合、ドラム４の回転速度は、ドラム４が１回転する間において、ドラム４の最上位置（最下位置）に対して回転方向前後の９０度の位置に偏心荷重が存在するときに約７０ｒｐｍとなり、偏心荷重が最上位置に達した時には約６２ｒｐｍまで下がり、偏心荷重が最下位置に達した時には約７８ｒｐｍまで上がるような変動を示す。
上記したように、ドラム４の回転速度が６５ｒｐｍを下回ると、バランス調整部材８内において、上方の貯液槽８６内の液体が開口８８から流出し、その流出した液体が下方の貯液槽８６に開口８８から流入するといった液体の移動が生じる。これにより、１０００ｇの偏心荷重がドラム４に生じている場合には、偏心荷重がドラム４の最上位置の近傍（最上位置を含む９０度の角度範囲内）に存在している時に、図８(b)に示すように、偏心荷重の位置の近傍の貯液槽８６から液体が流出し、その流出した液体が偏心荷重に対向する位置の近傍の貯液槽８６に流入するといった液体の移動を生じる。この結果、図８(c)に示すように、偏心荷重の位置の近傍の貯液槽８６内の液体量が少なくなる一方で、偏心荷重に対向する位置の近傍の貯液槽８６内の液体量が多くなり、これにより生じる偏心荷重によって、洗濯物の偏在が原因でドラム４に生じている偏心荷重が打ち消されて小さくなる。
【００３１】
ドラム４に生じている偏心荷重が７００ｇに下がると、図７に示すように、ドラム４の回転速度は、偏心荷重が最上位置に達した時に約６５ｒｐｍまで下がり、偏心荷重が最下位置に達した時に約７５ｒｐｍまで上がるような正弦波状の変動を示すようになる。こうなると、それ以降は、ドラム４の回転速度が６５ｒｐｍを下回らないから、バランス調整部材８内での液体の移動はなくなり、偏心荷重が７００ｇ以下に下がった状態に保持される。
【００３２】
電圧固定制御によるバランス調整の後は、回転速度制御部９５によってドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに制御され、この状態で偏心荷重検出部９８による偏心荷重量の検出が行われる。
上記したように、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重がドラム４に生じていると、ドラム４の回転速度は、正弦波状に変化し、偏心荷重が最下位置に到達した時に極大値となり、偏心荷重が最上位置に到達した時に極小値となる。このようなドラム４の回転速度の変動は、回転速度制御部９５によるモータ６の回転速度制御が行われている時でも少しは現れる。ドラム４の回転速度の変動の振幅は、偏心荷重量に対応し、一方で、ドラム４が１回転する間に現れるパルス間隔の極大値と極小値との差（極大−極小値差）に比例している。偏心荷重検出部９８には、偏心荷重量とパルス間隔の極大−極小値差との関係が予め求められて記憶されており、偏心荷重検出部９８は、この関係に従って、その時の極大−極小値差からドラム４に生じている偏心荷重量を求める。
【００３３】
偏心荷重検出部９８によって偏心荷重量が検出されると、その検出された値が予め定められた第１の閾値である７００ｇ以下であるか否かが調べられる（ステップＳ８）。偏心荷重量が７００ｇよりも大きい場合には、電圧固定回数カウンタのカウント値がインクリメント（＋１）されて（ステップＳ９）、そのインクリメント後のカウント値が３以下であるか否かが調べられる。そして、カウント値が３以下であれば、ドラム４（モータ６）が一旦回転停止された後（ステップＳ１１）、ドラム４の回転速度が０から７０ｒｐｍまで段階的に上げられて、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達すると、電圧固定制御によるバランス調整が再び行われる（ステップＳ４〜Ｓ８）。
【００３４】
このようにして電圧固定制御によるバランス調整が行われる度に、電圧固定回数カウンタのカウント値がインクリメントされていく。電圧固定回数カウンタのカウント値が４になる前に、電圧固定制御によるバランス調整後の偏心荷重量が７００ｇ以下になると、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍから１００ｒｐｍに上げられる（図９のステップＳ１２）。このとき、上述の電圧固定制御によるバランス調整によって偏心荷重が小さくされているから、ドラム４の回転速度が１００ｒｐｍに上げられても、偏心荷重に起因する外槽２の振動やその振動に伴う騒音を発生するおそれがない。
【００３５】
ドラム４の回転速度が１００ｒｐｍに達した後、負荷重量検出部９９による負荷重量の検出が行われる（ステップＳ１３）。具体的には、ドラム４の目標回転速度が１００ｒｐｍから７０ｒｐｍに減速され、その減速指令から一定時間（たとえば、０．１秒間）が経過した時のホールセンサ６１のパルス信号の出力間隔（パルス間隔）が検出される。負荷重量検出部９９には、ドラム４の目標回転速度が１００ｒｐｍから７０ｒｐｍに減速され、その減速指令から上記一定時間が経過した時点におけるパルス間隔と負荷重量との関係が予め求められて記憶されており、負荷重量検出部９９は、パルス間隔を検出すると、この関係に従って、ドラム４に収容されている洗濯物の重量である負荷重量を求める。
【００３６】
また、ドラム４の回転速度が大きいほど、ホールセンサ６１から出力されるパルス信号の出力間隔は短くなることから、パルス間隔が最も短い時に偏心荷重が最下位置に存在し、パルス間隔が最も長い時に偏心荷重が最上位置に存在していると検出することができるる。
この後、負荷重量検出部９９によって検出された負荷重量に応じて、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整を行うべきか否かを判定する際の閾値Ａ（ｇ）と１０００ｒｐｍまで加速するか否かを判定する際の閾値Ｂ（ｇ）とが設定される（ステップＳ１４）。また、マイクロコンピュータ９のＲＡＭ９２に設けられたＧＦカウンタのカウント値が零にリセットされる（ステップＳ１５）。
【００３７】
つづいて、偏心荷重検出部９８によって、ドラム４に生じている偏心荷重量および偏心荷重位置の検出が行われる。そして、偏心荷重検出部９８によって検出された偏心荷重量が、負荷重量に応じて設定された閾値Ａ以下であるか否かが調べられる（ステップＳ１６）。偏心荷重量が閾値Ａよりも大きい場合には、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整が行われる（ステップＳ１７）。具体的には、ドラム４の回転速度が、偏心荷重検出部９８によって検出された偏心荷重の位置に応じたタイミングで短時間だけ、１００ｒｐｍから５０ｒｐｍに急減速される。これにより、偏心荷重の位置の近傍の貯液槽８６から液体が流出し、その流出した液体が偏心荷重に対向する位置の近傍の貯液槽８６に流入する。その結果、バランス調整部材８内の液体がドラム４に生じている偏心荷重位置に応じて偏在し、ドラム４の回転方向の重量バランスがより良好に調整される。
【００３８】
Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整の後、偏心荷重検出部９８による偏心荷重量および偏心荷重位置の検出が再び行われて、偏心荷重量が負荷重量に応じて設定された閾値以下になったかどうかが調べられる（ステップＳ１８）。偏心荷重量が閾値Ａよりもまだ大きい場合には、ＧＦカウンタのカウント値がインクリメント（＋１）されて（ステップＳ１９）、そのインクリメント後のカウント値が５以下であるか否かが調べられる（ステップＳ２０）。そして、カウント値が５以下であれば、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整が再び行われる（ステップＳ１７）。
【００３９】
Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整が行われる度に、ＧＦカウンタのカウント値がインクリメントされていく。ＧＦカウンタのカウント値が６になる前に、偏心荷重の大きさが閾値Ａ以下になれば、ドラム４の回転速度が１００ｒｐｍから４００ｒｐｍに上げられて、洗濯物を軽く脱水する前脱水が行われる（ステップＳ２１）。
前脱水が所定時間（たとえば、１０秒間）に渡って行われると、つづいて、偏心荷重検出部９８による偏心荷重量の検出が行われ、前脱水後の偏心荷重量が負荷重量に応じて決定された第２の閾値Ｂ以下であるか否かが調べられる（ステップＳ２２）。偏心荷重量が閾値Ｂよりも大きい場合には、ステップＳ１２に戻って、ドラム４の回転速度が１００ｒｐｍに下げられて、ステップＳ１２〜Ｓ２３の処理が再び行われる。一方、偏心荷重量が閾値Ｂ以下であれば、ドラム４の回転速度が予め定める脱水回転速度である１０００ｒｐｍまで上げられて、ドラム４の高速回転による洗濯物の脱水（本脱水）が行われる（ステップＳ２３）。この本脱水が所定時間（たとえば、３分間）に渡って行われると、脱水終了であり、ドラム４が回転停止される（ステップＳ２４）。
【００４０】
なお、電圧固定制御によるバランス調整が繰り返し行われて、電圧固定回数カウンタのカウント値が４になった場合、および、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整が繰り返し行われて、ＧＦカウンタのカウント値が６になった場合には、エラーカウンタのカウント値がインクリメント（＋１）される（ステップＳ２５）。そして、図６のステップＳ２に戻って、電圧固定回数カウンタのカウント値が零にリセットされた後、エラーカウンタのカウント値が３以下であるか否かが調べられる。エラーカウンタのカウント値が３以下であれば、上述したステップＳ４以降の処理が行われる。一方、エラーカウンタのカウント値が４よりも大きい場合には、洗濯物が団子状態となってほぐれないといったような異常が発生していると判断されて、その異常が発生している旨を表すエラー表示が表示部１０２に出されて（ステップＳ２６）、脱水は強制的に終了される。
【００４１】
以上のように、この実施形態によれば、ドラム４の回転を脱水回転速度まで立ち上げていく過程において、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍに達すると、電圧固定制御によるバランス調整が行われる。これにより、ドラム４の回転方向の重量バランスが適当に調整されるから、その後にドラム４の回転速度が１００ｒｐｍに上げられても、偏心荷重に起因する外槽２の大きな振動やそれに伴う騒音を発生するおそれがない。
【００４２】
ドラム４の回転速度を７０ｒｐｍから１００ｒｐｍに上げた時に振動および騒音が発生するのを防止するために、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍの時に、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整を行うことが考えられる。しかしながら、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整には、偏心荷重量および偏心荷重位置の検出が必要であり、また、その検出結果に応じた複雑なドラムの回転速度制御を行わなければならない。そのため、ドラム４の回転速度を脱水回転速度まで立ち上げるのに時間がかかり、一連の洗濯行程に要する時間が長くなるという問題を招くおそれがある。
【００４３】
これに対し、電圧固定制御によるバランス調整は、偏心荷重量および偏心荷重位置の検出を必要とせず、モータ６への供給電圧を一定にするという単純な制御で達成されるから、Ｇ−Ｆａｌｌ制御によるバランス調整に比べて短時間ですむ。したがって、この実施形態に係るドラム式洗濯機では、洗濯行程に要する時間が長くなるという問題を招くことなく、ドラム４の回転速度を７０ｒｐｍから１００ｒｐｍに上げた時における振動および騒音の発生が抑制される。
【００４４】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。たとえば、電圧固定制御によるバランス調整を行う時期は、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍの時には限らず、電圧固定制御によるバランス調整の後の行程（ドラム４を１００ｒｐｍで回転させる行程）で許容される偏心荷重量に応じて変更されるとよい。たとえば、電圧固定制御によるバランス調整後の行程で許容される偏心荷重量が７００ｇよりも小さい場合には、ドラム４の回転速度が７０ｒｐｍよりも小さい状態の時に、電圧固定制御によるバランス調整が行われるとよい。
【００４５】
また、上述の実施形態では、ドラム４の端面壁４１Ｌ，４１Ｒのそれぞれ外側の面に液体封入型のバランス調整部材８が取り付けられているとしたが、バランス調整部材８は、端面壁４１Ｌ，４１Ｒのそれぞれ内側の面に設けられていてもよいし、端面壁４１Ｌ，４１Ｒの一方の外側または内側の面だけに設けられていてもよい。バランス調整部材８が端面壁４１Ｌ，４１Ｒの一方に設けられる場合、バランス調整部材８は、モータ６が設けられている側とは反対側の端面壁４１Ｌに設けられることが好ましい。ドラム４内における洗濯物の偏在は、モータ６が設けられている側とは反対側の端面壁４１Ｌ付近に生じやすく、この端面壁４１Ｌにバランス調整部材８を設けることにより、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重を良好に補償することができる。
【００４６】
さらには、液体封入型のバランス調整部材８に代えて、または、液体封入型のバランス調整部材８とともに、ドラム４の端面壁４１Ｌ，４１Ｒの少なくとも一方に、それぞれドラム４の回転軸線に向けて開いた開口を有する複数の貯液箱が、ドラム４の回転軸線を中心とする円周上に並べて設けられてもよい。この場合、ドラム４の回転を７０ｒｐｍまで立ち上げる過程において、各貯液箱に水等の液体を供給して、すべての貯液箱に液体が満たされた状態にし、その後で電圧固定制御によるバランス調整を行うようにすればよい。
【００４７】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面図である。
【図２】上記ドラム式洗濯機を左右方向に沿った鉛直面で切断したときの断面図である。
【図３】バランス調整部材の構成について説明するための断面図である。
【図４】上記ドラム式洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】脱水時の概略的な処理の流れを示す図である。
【図６】脱水時に行われる具体的な処理の内容を示す第１のフローチャートである。
【図７】脱水時に行われる具体的な処理の内容を示す第２のフローチャートである。
【図８】電圧固定制御によるバランス調整の仕組みについて説明するための図解的な断面図である。
【図９】ドラムの回転数（回転速度）と回転角度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
４      ドラム
６      モータ
８      バランス調整部材
９      マイクロコンピュータ
５１Ｌ  回転軸
５１Ｒ  回転軸
８６    貯液槽
８８    開口
９５    回転速度制御部
９６    電圧固定制御部
９８    偏心荷重検出部
【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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【図８】
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【図９】
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