JP2000210495A - 脱水機のアンバランス量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱水槽回転立ち上がり及び高速回転領域全て
において、電源電圧変動、負荷量・種類等に影響され
ず、簡単な構成で低コスト化が図れ、検出精度、信頼
性、作業性の向上が図れること。 【解決手段】 外箱１に弾性的に吊下支持された受水槽
２と、受水槽２に内装された脱水槽４と、脱水槽を回転
駆動するためのモータ１２と、モータ１２を駆動する運
転制御手段１７と、脱水槽４或いはモータ１２の回転数
を検出する回転速度検出手段１７と、回転速度検出手段
１７が出力する回転速度信号を受け、脱水槽４の回転に
よる振動で受水槽２が外箱１内面に接触したときの速度
変動量からその接触量を検出する外箱接触量検出手段２
０とを備えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は脱水機回転時、回
転数の速度変動検出により、脱水槽と外箱との接触検出
により、脱水衣類のアンバランス量を検出する脱水機の
アンバランス検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の全自動洗濯機の脱水機は、
被洗濯物（以下「負荷」と呼ぶ）の偏りによって脱水槽
に振動が生じ、その負荷に大きな偏りがあると脱水槽の
振動は異常振動となる。そこで、負荷の大きな偏りによ
って生じる異常振動による弊害を防止するために、異常
振動を検出することを目的として幾つかの手段が施され
ている。

【０００３】一般的には、脱水機のアンバランス検出装
置は、脱水回転の初期に生じる脱水槽の揺れを検出する
ため、外箱の内側角部の空間部に機械的なレバーを設
け、脱水槽の大きな揺れの場合そのレバーが脱水槽を内
装した外槽に接触することにより検出するもので、その
レバーの外槽への接触情報により脱水工程を停止する構
成としていた。

【０００４】また、前記のような接触方式とは異なる方
式として、特開平３−２１５２９１号公報には感震器を
用いて、また特開平８−６６５８３号公報には赤外光の
発光・受光素子を用いて各々脱水槽、外槽の振動を検出
するものがある。

【０００５】さらに特開平９−１０４６９号公報に開示
されたものは、モータによる脱水槽の回転立ち上がり時
において、回転検出手段によって脱水槽の回転数の変動
度合いを検出し、検出した変動度合いに応じて適正な脱
水運転を行うようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の脱水機のアンバ
ランス検出装置は以上のように構成されているので、以
下のような課題があった。まず、機械的なレバーを用い
るものは、レバーの取り付け箇所が概ね一カ所であるた
め、脱水槽内の同位置のアンバランス量でもレバー取り
付け位置により、レバーヘ外槽が当たる場合と当たらな
い場合があって検出が不安定であった。また外槽とレバ
ーの隙間、位置等が検出精度に与える影響が大きいた
め、機種対応の設計精度、組立精度に対する要求が過大
であった。さらにレバーに駆動される機械的なスイッチ
を用いているため、洗濯時の水かかり等によるスイッチ
の動作不良対策の課題があった。

【０００７】また、振動検出用センサとして、感震器や
赤外線素子を用いたものでは、当然のことながら部品点
数が増え、コスト高になると共に構成が大きくなるもの
であった。また、振動検出用センサが増えた分だけ精度
調整や故障要因への対応処理が複雑となると共に組み立
て作業性が悪くなり、具体的には赤外線素子の場合、埃
や水等に対する対策手段を講じる必要がある等の課題が
あった。

【０００８】また、特開平９−１０４６９号公報のもの
は、モータによる脱水槽の回転立ち上がり時に、回転数
の変動度合いを検出する方式のため、電源電圧の変動に
よる回転トルクの違いにより回転立ち上がり特性が異な
る。従って、回転数変動度合いも当然異なるため、適正
なアンバランス量として検出が不可能であった。さら
に、電源電圧検出による補正も考えられるが、検出手段
と補正手段を必要とするために構成が複雑になるという
課題があった。

【０００９】さらにこの従来例においては、洗濯物の量
を判定するパルス発生回路（回転検出手段）と、回転数
変動度合いを検出するセンサ回路（回転数検出手段）が
各々別々なセンサを使用いること、また予め無負荷にて
変動度合いを検出し、その値を不揮発性メモリに記憶し
実使用時には記憶した値を差し引いて変動度合いを導く
等の構成であり、部品点数が増えコスト高になると共に
構成が複雑になるという課題があった。

【００１０】さらにこの従来例においては、モータの立
ち上がり時に特化した検出であるため、定常回転、即ち
高速回転時に異常振動には対応できない構成となってい
る。現状の負荷の種類は多様化し、例えば水分を透過し
ないウェア等がある。これらを脱水槽に入れて運転した
時、負荷が袋状になった場合、水分が抜けず立ち上がり
時には水分移動により適度なアンバランス補正となって
異常振動が少なく、高速回転時に残った水により大きな
アンバランスを発生する可能性があった。このような異
常振動が立ち上がり時には発生せず、高速時に発生する
場合に対応できないという課題があった。

【００１１】この発明は上記のような課題点を解消する
ためになされたものであり、脱水槽回転立ち上がり及び
高速回転領域全てにおいて、電源電圧変動、負荷量・種
類等に影響されず、簡単な構成で低コスト化が図れ、検
出精度、信頼性、作業性の向上が図れる脱水機のアンバ
ランス量検出装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る脱水機のアンバランス検出装置は、外箱に弾性的に吊
下支持された受水槽と、 受水槽に内装された脱水槽
と、脱水槽を回転駆動するためのモータと、モータを駆
動する運転制御手段と、脱水槽或いはモータの回転数を
検出する回転速度検出手段と、回転速度検出手段が出力
する回転速度信号を受け、脱水槽の回転による振動で受
水槽が外箱内面に接触したときの速度変動量からその接
触量を検出する外箱接触量検出手段とを備えて構成され
ている。

【００１３】この発明の請求項２に係る脱水機のアンバ
ランス検出装置は、前記外箱接触量検出手段が回転速度
検出手段が検出した回転速度信号の周期性の速度変動成
分から受水槽が外箱内面に接触したときの速度減速量の
みを抽出する減速成分抽出手段と、減速成分抽出手段が
抽出した速度減速量を所定のしきい値と比較して受水槽
の外箱内面との接触量を判定する判定手段とからなるも
のである。

【００１４】この発明の請求項３に係る脱水機のアンバ
ランス検出装置は、前記外箱接触量検出手段が回転速度
検出手段が検出したパルス状の回転速度信号の周期性の
速度変動成分から脱水槽が外箱内面に接触したときの速
度減速量のみを抽出する減速成分抽出手段と、減速成分
抽出手段が抽出した速度減速量を複数パルス数毎に移動
積分して平滑する周期成分平滑手段と、周期成分平滑手
段が平滑した移動積分減速量を所定のしきい値と比較し
て受水槽の外箱内面との接触量を判定する判定手段とか
らなるものである。

【００１５】この発明の請求項４に係る脱水機のアンバ
ランス検出装置は、前記外箱接触量検出手段が回転速度
検出手段が検出した回転速度信号から回転速度を演算
し、その回転速度と所定の基準回転速度とを比較し、回
転速度が基準回転速度未満のときは立ち上がり回転領域
と判断して前記判定手段のしきい値を立ち上がり回転領
域に対応した値に設定し、回転速度が基準回転速度以上
のときは定常回転領域と判断して前記判定手段のしきい
値を定常回転領域に対応した値に設定する回転速度検定
手段を備えてなるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１ 図１はこの発明の実施の形態１である全自動洗濯機の脱
水機のアンバランス量検出装置を示すブロック図、図２
は同アンバランス量検出装置の回転センサを示す斜視
図、図３は図２の回転センサの回路図、図４は図２の回
転センサの出力波形図、図５は同アンバランス量検出装
置の回転速度検出手段の計測波形図、図６は洗濯時に使
用される負荷量検出手段の計測波形図、図７は理想状態
と異常振動発生時の脱水槽の回転状態を示す説明図、図
８は異常振動時に受水槽が外箱に接触する説明図、図９
はアンバランス量をパラメータとしたパルス長計測部の
計測波形図、図１０はパルス長計測部の出力を入力とし
て外箱接触量検出手段により加工した波形成形図であ
る。

【００１７】図１において１は外箱、２は防振バネ等３
ａを有する弾性支持機構３を介して外箱１に弾性的に吊
下支持された受水槽、４はこの受水槽２内に回転自在に
配置された洗濯兼脱水槽で、その中心底部に回転翼５、
側壁には複数の脱水孔４ａが設けられている。６は洗濯
兼脱水槽４の下部中央に連結した中空の脱水槽軸で、受
水槽２の下部中央孔縁周に設けられたブラケット７に嵌
挿されている。

【００１８】８は脱水槽軸６内に嵌挿された回転翼５の
回転翼軸、９はこの回転翼軸８及び脱水槽軸６の下端部
に連結された槽側プーリ、１０は前記脱水槽軸６の略中
央部に設けられ、槽側プーリ９の回転を洗濯脱水槽４へ
断続するクラッチ機構、１１は回転翼軸８の略中央部に
設けられ、槽側プーリ９の回転を減速させる減速機構、
１２はモータ側プーリ１３及びベルト１４を介して前記
槽側プーリ９へ回転を与えるモータで、受水槽２の下面
に設置される。１５は受水槽２の底面に設けられた排水
口、１６はこの排水口１５の排水弁である。

【００１９】１７はモータ１２への給電／断電、及び回
転数制御を行う運転制御手段、１８は回転速度検出手段
であり、脱水槽軸６の周縁に設けられた回転センサ１８
ａの出力を受け、パルス長計測部１８ｂによって回転速
度を算出する。１９はパルス長計測部１８ｂの計測値に
基づいて、洗濯工程時等に負荷量を検出する負荷量検出
手段、２０は脱水時に受水槽２が外箱１に接触する度合
いを検出する外箱接触量検出手段であり、パルス長計測
部１８ｂの計測値に基づいて、接触時の回転速度の減速
を判断する減速成分抽出部２０ａと、洗濯兼脱水槽４の
一周期に同期した速度変動を除去する周期成分平滑部２
０ｂと、この二つの処理部の出力によって接触量を判定
する判定部２０ｃとで構成されている。２１は洗濯工
程、脱水工程等の各種工程を選択する操作盤である。

【００２０】図２に示す回転センサ１８ａは脱水槽軸６
に固着されたＮ極とＳ極が例えば１８分割で均等配列さ
れたマグネット１８ａ１と、マグネット１８ａ１に近接
するホールＩＣ１８ａ２とを組み合わせて構成されてい
る。この回転センサ１８ａは図３に示す回路構成であ
り、マグネット１８ａ１が１／１８回転で図４に示す１
サイクルの矩形パルスをホールＩＣ１８ａ２から発生さ
せるように構成されている。

【００２１】図５はモータ１２をオンしたときの回転翼
５又は脱水槽４の回転を検出した回転センサ１８ａのパ
ルス信号から、パルス長計測部１８ｂが３パルス長の計
測を１パルスずつずらして移動計測する状態を示してい
る。このパルス長計測手段８では、３パルス長を１パル
スづつずらして移動計測し、３パルス長の平均値を演算
して出力していく。このように３パルス長の平均値を演
算して出力していくようにしたのは、回転センサ１８ａ
のマグネット１８ａ１の着磁ピッチのばらつきによる誤
差を平均化し、検出精度の向上を図るためである。図６
は洗濯時に使用される負荷量検知手段の計測波形図を示
し、モータ１２をオンしてからオフした後の回転翼５の
減衰回転を検出した回転センサ１８ａのパルス長が、負
荷量の違いによって所定の値に達するまでの時間が相違
し、負荷量が大きい程早く減速されてパルス長が所定の
値に達することが分かる。従って、パルス長計測部１８
ｂの信号を受け負荷量検出手段１９により負荷量を検出
することができる。

【００２２】以下、本発明の脱水機のアンバランス検出
原理及び方法について説明する。まず、アンバランスが
存在した状態で脱水槽４を回転させ、回転速度を上昇さ
せると、回転初期域で、受水槽２の水平振動の固有振動
数と脱水槽の回転周波数との一致点（これを一次共振点
と呼ぶ）で共振が発生して振動幅が大きくなる。この回
転速度領域を通過し更に回転速度を上昇させると、受水
槽２の傾き振動の固有周波数と脱水槽４の回転周波数と
の一致点（これを二次共振点と呼ぶ）で共振が発生し振
動幅が大きくなる。

【００２３】図７の（ａ）はアンバランスが無い状態で
の理想状態での脱水槽４の回転状態を示し、図７の
（ｂ）は二次共振における傾き振動発生時の脱水槽４の
回転状態を示す。ここで、傾き振動とは、図７の（ｂ）
のように回転軸の向きが変化しながら脱水槽４が回転し
ている状態である。例えると、独楽の回転軸が傾きなが
ら円を描いて回転する歳差運動（みそすり運動とも言
う）と似た動作が発生する。言い換えると回転軸歳差運
動は公転、脱水槽４はその軸を中心とした自転で回転す
る。

【００２４】この状態では回転軸は垂直ではなく常に傾
いている為に、アンバランス部は高い位置から低い位置
に回転する時の重力による加速と、逆に低い位置から高
い位置に回転する時の減速が発生し、脱水槽４の１回転
中で加速と減速を繰り返すため回転速度に周期性をもっ
た回転速度の変動成分が発生する。このような脱水槽４
の１回転中に発生する回転速度の変動成分は、脱水槽４
の回転を検出する回転センサ１８ａのパルス信号が脱水
槽４の１回転で１８パルス出力されることから、回転速
度を示すパルス長時間に現れることになる。

【００２５】また、上記水平振動及び傾き振動により、
脱水槽４を内装する受水槽２が同様に振動し、振動量が
多くなると図８に示すような外箱１の内壁面に接触し、
更に振動量が多くなると内壁面に衝突する動作が発生す
る。この外箱１への接触が発生すると、受水槽２の振動
量が接触により制限され、その制限量がブラケット７、
脱水槽軸６へと伝達されて脱水槽４が瞬間的に減速す
る。この回転速度の減速量を、回転センサ１８ａとパル
ス長計測部１８ｂから成る回転速度検出手段１８によっ
て計測し、後述する外箱接触量検出手段２０によって、
速度減速量を周期性の速度変動成分から抽出して接触
量、即ちアンバランス量を判定する。

【００２６】さらに、脱水槽４の異常振動はアンバラン
ス負荷により、上記したような、回転立ち上がり時に発
生する一次共振、二次共振のみに発生するものでは無
く、定常高速回転時にも発生する場合がある。通水性の
少ない衣類等を入れ脱水運転すると、衣類が袋状になり
水が溜まった状態になる場合があり、この時一次／二次
共振点では水の移動によってアンバランスが抑制され異
常振動を起こさず、定常高速回転領域において水がアン
バランス負荷となり異常振動を発生する事が実験により
確かめられている。この場合においても受水槽２が外箱
１に接触すれば、脱水槽４の回転に減速成分が発生する
ために、回転速度検出手段１８と外箱接触量検出手段２
０でアンバランス量を判定できる。

【００２７】次に、本発明の脱水機のアンバランス量検
出装置の動作について、主に回転速度検出手段１８と外
箱接触量検出手段２０の処理内容を、図９、図１０を用
いて説明する。図９は脱水槽内に取り付けたアンバラン
スウェイト量を、アンバランス無し／中（例えば１Ｋ
ｇ）／大（例えば２Ｋｇ）と３つのパラメータとした回
転速度計測手段１８のパルス長計測部１８ｂで得られた
計測波形図である。縦軸にこのパルス長、横軸に槽の回
転回数を示し、（ａ）は回転立ち上がり時、（ｂ）は定
常回転時をそれぞれ示す。また計測波形図に示すパルス
長は、図５に示したように複数パルス（例えば３パル
ス）のパルス長を合計し１パルス長に平均した値であ
り、これにより回転センサ１８ａの着磁バラツキ等を吸
収出来る。

【００２８】例えば１回転当たり１８パルス出力とし、
図９の（ｂ）から１パルス長を４．３ｍｓと読み取る
と、定常時の回転数は（１／（１８×４．３×１
０^-3））×６０＝７７５ｒｐｍと計算することができ
る。図から立ち上がり時、定常回転時共に、アンバラン
スが大きくになるに従い回転数の脈動が１回転当たりの
周期で大きくなり、その脈動量は定常回転側の高速回転
になるに従い少なくなっている事が分かる。脈動量が最
も多いのは、パルス長２０ｍｓ前後（回転数１７０ｒｐ
ｍ）であり、前記説明した二次共振点はこの回転数付近
で有ることが分かる。

【００２９】また、パラメータとしたアンバランス量の
中で、立ち上がり回転時に実際に受水槽２が外箱１に接
触するアンバランス大時のパルス長に注目すると、図９
の（ａ）に示すように脈動振幅幅が一定ではなく、また
４回転回数までは１回転当たりの周期に同期しない脈動
が発生していることが分かる。この不均一で周期性の無
い動作が外箱１に接触することにより起こるパルス長の
変化、即ち速度変動の変化であり、この状態を捉えるこ
とにより外箱１への接触を検出することが可能となる。

【００３０】次に図１０を用いて外箱接触量検出手殴２
０における処理波形を説明する。図１０の（ａ）は減速
成分抽出部２０ａによる減速パルス長成分のみの微分波
形、（ｂ）は周期成分平滑部２０ｂによる上記微分波形
の１８パルス分の移動積分波形であり、縦軸はパルス長
を計測する際のカウンタ値、横軸は槽の回転回数を示
す。図１０の（ａ）の微分波形は図９の（ａ）の脈動す
るパルス長波形のうちから右方上がりのパルス長が増大
する波形成分、即ち減速成分のみを微分して得られたも
のであり、パルス長波形の脈動振幅幅が大きいほどこの
微分量が大きくなることを表している。また、図１０に
おけるカウンタ値は計測分解能を示し、例えば１カウン
ト当たり８μｓクロックとし、パルス長計測を１０ｍｓ
とした場合には１０ｍｓ／８μＳ＝１２５０カウントと
なり、この値で処理を行っている。

【００３１】図１０の（ａ）の微分波形を見ると、パル
ス長波形の脈動振幅幅が大きいほどこの微分量が大きく
なることを表しており、回転回数１０回程度までにアン
バランス大時は微分量１００を大きく越える箇所が複数
現れ、中時は微分量５０レベル、無し時は３０レベルで
安定していることが分かる。従って、減速成分抽出部２
０ａが回転回数に対応したパルス長から抽出した速度減
速量に対して、判定部２０ｃで例えばしきい値を１００
に設定し、１００以上は接触による異常大と判断し、１
００未満は正常と判断することも可能であるが、ノイズ
等による誤動作を考慮し次の処理を行う。

【００３２】図１０の（ｂ）は速度減速量である減速成
分の微分値を１周期の１８パルスで移動積分した波形で
あり、これにより周期成分を平滑化し、回転周期成分以
外の高い周期成分である速度減速量を際ださせること、
即ち外箱１への接触情報を際だたせることが可能とな
る。図で明らかなように、アンバランス無し時は移動積
分量（カウンタ値）が１００以下で安定し、アンバラン
ス大時は１０回転程度まで５００以上のランダムな波形
が現れ、ピークの大きい箇所で外箱接触が発生している
事を実験により確認できている。従って、立ち上がり回
転時に周期成分平滑部２０ｂが平滑した移動積分値に対
して、判定部２０ｃで例えばしきい値を５００に設定
し、移動積分値５００以上は接触による異常大と判断
し、５００未満は正常と判断することも可能となる。

【００３３】また、パラメータとしてアンバランスウエ
イトの設置位置、即ち初期アンバランス位置を洗濯機の
脱水槽前面、左面、後面、右面の４ヵ所とした実験にお
いても、従来の機械式スイッチはアンバランス位置に対
し依存性があり、例えば現状の左隅位置にあるスイッチ
では後面に対してはスイッチが動作しづらいという結果
に対し、外箱接触方式を用いた本方式によれば、アンバ
ランス位置に対しての依存性が無く、全ての位置におい
て良好に検出できるという結果を得られた。

【００３４】このように、洗濯兼脱水槽４のアンバラン
スを検出するために用いる回転センサ１８ａに、洗濯兼
脱水槽４の負荷量を検出するために用いていた既設の回
転センサを利用し、受水槽２の外箱１への接触は洗濯機
の構成部材を利用し、機械式スイッチや特別の検出セン
サを用いないために、装置全体が安価となり、回転セン
サは機械的接触部が無いために安全性、耐久性、組立作
業性の向上を図ることができる。また、外箱接触情報を
利用するために、従来の機械式スイッチ一ヵ所から外箱
４面を利用できるため検出精度が向上すると共に、外箱
への接触が発生しても機械式スイッチが動作しない等の
誤動作を防止できる。また、従来の脱水槽の回転立ち上
がり時に、回転数の変動度合いを検出する方式のように
電源電圧の変動や負荷量に影響されることなく、安定し
た検出精度の向上を図ることができる。

【００３５】なお、上記の説明では判定部２０ｃによる
しきい値の設定を１種類で説明したが、外箱への接触度
合い、即ち外箱への接触が微々たるものか激しく当たっ
ているものかによる判定を行う場合には複数のしきい値
を設定することにより段階的な接触量検出が可能とな
る。

【００３６】実施の形態２ 図１１はこの発明の実施の形態２である全自動洗濯機の
脱水機のアンバランス量検出装置を示す外箱接触量検出
手段のブロック図、図１２は定常回転時に異常振動が発
生した時の波形例で、（ａ）はパルス長計測部１８ｂに
よるパルス長波形、（ｂ）は周期成分平滑部２０ｂによ
る移動積分波形である。図において、図１の発明の実施
の形態１と同様の構成は同一符号を付して重複した構成
の説明を省略する。２０ｄは洗濯脱水槽４の回転速度と
所定の基準回転速度とを比較し、回転速度が基準回転速
度未満のときは立ち上がり回転領域と判断して判定部２
０ｃのしきい値を立ち上がり回転領域に対応した値に設
定し、回転速度が基準回転速度以上のときは定常回転領
域と判断して判定部２０ｃのしきい値を定常回転領域に
対応した値に設定する回転速度検定部である。

【００３７】この実施の形態２では、実施の形態１の周
期成分平滑部２０ｂにおける処理までは同じであるが、
それ以降の判定部２０ｃまで至る処理が異なる。図１２
の波形例に基づき説明する。定常回転時の異常振動は脱
水負荷を水分が透過しにくい繊維を袋状にして水を入れ
る事により実験的に再現できる。この時のパルス長波形
が図１２（ａ）であり、パルス長約４．３ｍｓ（７７５
ｒｐｍ）程度で回転している洗濯脱水槽４が約１０６回
転回数辺りで急激にパルス長５ｍｓレベルまで変化す
る。この時の外箱への接触度合いは大きく、洗濯機本体
が動き出すレベルの異常振動を発生するが、パルス長の
変化は回転立ち上がりの変化量に比べ、大きな振動量の
割には小さい変化量であることが実験により確認され
た。この理由は定常回転時は高速回転のため回転立ち上
がり時に比べ洗濯脱水槽の回転慣性力が大きいため、同
等の外箱接触量では回転立ち上がり時は大きく変化して
も、定常回転時には小さな変化しか得られないことによ
るものである。

【００３８】図１２（ｂ）は上記図１２（ａ）のパルス
長波形を減速成分抽出部２０ａにより処理し、さらに周
期成分平滑部２０ｂによって移動積分した処理波形を示
す。この波形からも定常回転時の値１５０程度に対し、
異常時が４００程度と回転立ち上がり時に比べると大き
な変化として捉えることができない。従って、回転速度
検定部２０ｄによって例えば回転速度が６００ｒｐｍ以
上か否かを６００ｒｐｍの基準回転速度と比較し、その
回転速度が６００ｒｐｍ未満であれば立ち上がり回転領
域と判断して判定部２０ｃのしきい値を立ち上がり回転
領域に対応した値である１００に設定し、６００ｒｐｍ
以上であれば定常回転領域と判断して判定部２０ｃのし
きい値を定常回転領域に対応した値である３００に設定
する。

【００３９】このように、非接触の回転センサ１８ａ
と、受水槽２の外箱１への接触は洗濯機の構成部材を利
用し、こ回転速度に応じた外箱接触信号のしきい値を設
けることにより、安価な構成で安全性、耐久性、組立作
業性の向上を維持しながら脱水工程の全ての回線速度領
域において精度の高いアンバランス量検出が可能とな
る。また、従来の機械式スイッチ１ヵ所から外箱４面を
利用できるため検出精度が向上すると共に、回転数の変
動度合いを検出する方式のように電源電圧の変動や負荷
量に影響されることなく、安定した検出精度の向上を図
ることができる。

【００４０】なお、上記の説明では回転速度６００ｒｐ
ｍを境として二つの移動積分しきい値をもって判定した
が、段階的な回転速度を設定してしきい値を二つ以上設
けることも可能であり、更に、回転速度としきい値の関
係を連続的に設定しても良い。また移動積分値によるア
ンバランス量判定をしきい値をもって判定したが、移動
積分値の変化量で判定しても良いし、しきい値と変化量
の組み合わせで判定しても良いことは言うまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１の脱水
機のアンバランス量検出装置によれば、運転制御手段が
脱水槽を回転駆動するためのモータへ電源供給し、脱水
槽が回転している間に、外箱接触量検出手段は回転速度
検出手段が出力する回転速度信号を受け、脱水槽の回転
による振動で受水槽が外箱内面に接触したときの速度変
動量からその接触量を検出するようにしたので、その回
転速度検出手段は負荷量検出に用いる既設の回転センサ
を用い、外箱内面の四面に接触時の速度減速量によりア
ンバランス量を検出するために、機械式スイッチや特別
の検出センサを用いていないために、装置全体が安価と
なり、安全性、耐久性、組立作業性の向上を図ることが
できるという効果がある。さらに、外箱内面の四面に接
触時の速度減速量という接触情報のみを用いているた
め、従来の回転数の変動度合いを検出する方式のように
電源電圧変動や負荷量に影響されず、検出精度の向上を
図ることができるという効果がある。

【００４２】この発明の請求項２の脱水機のアンバラン
ス量検出装置によれば、外箱接触量検出手段の減速成分
抽出手段が回転速度検出手段が検出した回転速度信号の
周期性の速度変動成分から受水槽が外箱内面に接触した
ときの速度減速量のみを抽出し、判定手段が減速成分抽
出手段が抽出した速度減速量を所定のしきい値と比較し
て受水槽の外箱内面との接触量を判定するようにしたの
で、脱水槽の回転に発生する周期性の変動成分を除去し
た後の回転周期よりも高い周期成分である速度減速量に
より判定するために、装置全体のコストを低減し、耐久
性、組立作業性の向上を維持しながら検出精度の向上を
図ることができるという効果がある。

【００４３】この発明の請求項３の脱水機のアンバラン
ス量検出装置によれば、外箱接触量検出手段の減速成分
抽出手段が回転速度検出手段が検出したパルス状の回転
速度信号の周期性の速度変動成分から受水槽が外箱内面
に接触したときの速度減速量のみを抽出し、周期成分平
滑手段が減速成分抽出手段が抽出した速度減速量を複数
パルス数毎に移動積分して平滑し、判定手段が周期成分
平滑手段が平滑した移動積分減速量を所定のしきい値と
比較して受水槽の外箱内面との接触量を判定するように
したので、判定手段が受水槽の外箱内面との接触量を判
定する際におけるノイズ等による誤動作による誤判定を
防止することができるという効果がある。

【００４４】この発明の請求項４の脱水機のアンバラン
ス量検出装置によれば、外箱接触量検出手段の回転速度
検定手段は回転速度検出手段が検出した回転速度信号か
ら回転速度を演算し、その回転速度と所定の基準回転速
度とを比較し、回転速度が基準回転速度未満のときは立
ち上がり回転領域と判断して判定手段のしきい値を立ち
上がり回転領域に対応した値に設定し、回転速度が基準
回転速度以上のときは定常回転領域と判断して判定手段
のしきい値を定常回転領域に対応した値に設定するよう
にしたので、全ての回転領域において精度の高いアンバ
ランス量を検出することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である全自動洗濯機
を例とした脱水槽のアンバランス量検出装置を示すブロ
ック図である。

【図２】 同アンバランス量検出装置の回転センサを示
す斜視図である。

【図３】 図２の回転センサの回路図である。

【図４】 図２の回転センサの出力波形図である。

【図５】 同アンバランス量検出装置のパルス長計測部
の計測波形図である。

【図６】 洗濯時に使用される負荷量検出手段の計測波
形図である。

【図７】 理想状態と異常振動発生時の脱水槽の回転状
態を示す説明図である。

【図８】 移動振動発生時に受水槽が外箱に接触する説
明図である。

【図９】 アンバランス量をパラメータとしたパルス長
計測部の計測波形図である。

【図１０】 図９を外箱接触量検出手段により加工した
波形成形図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２である全自動洗濯
機の脱水機のアンバランス量検出装置を示す外箱接触量
検出手段のブロック図である。

【図１２】 同アンバランス量検出装置の定常回転時に
異常振動が発生した時の波形図である。

【符号の説明】

１ 外箱、２ 受水槽、４ 洗濯兼脱水槽、１７ 運転
制御手段、１８ 回転速度検出手段、２０ 外箱接触量
検出手段、２０ａ 減速成分抽出部、２０ｂ周期成分平
滑部、２０ｃ 判定部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萬谷 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 渡久地 政幸 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 内田 秀世 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 3B155 AA06 BA18 BA23 BB04 CA06 CB06 KA33 LA04 LB18 LB35 LC33 MA01 MA06 MA07 MA08 MA09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外箱に弾性的に吊下支持された受水槽
   と、 受水槽に内装された脱水槽と、 脱水槽を回転駆動するためのモータと、 モータを駆動する運転制御手段と、 脱水槽或いはモータの回転数を検出する回転速度検出手
   段と、 回転速度検出手段が出力する回転速度信号を受け、脱水
   槽の回転による振動で受水槽が外箱内面に接触したとき
   の速度変動量からその接触量を検出する外箱接触量検出
   手段とを備えたことを特徴とする脱水機のアンバランス
   量検出装置。
2. 【請求項２】 前記外箱接触量検出手段は、回転速度検
   出手段が検出した回転速度信号の周期性の速度変動成分
   から受水槽が外箱内面に接触したときの速度減速量のみ
   を抽出する減速成分抽出手段と、減速成分抽出手段が抽
   出した速度減速量を所定のしきい値と比較して受水槽の
   外箱内面との接触量を判定する判定手段とからなること
   を特徴とする請求項１記載の脱水機のアンバランス量検
   出装置。
3. 【請求項３】 前記外箱接触量検出手段は、回転速度検
   出手段が検出したパルス状の回転速度信号の周期性の速
   度変動成分から受水槽が外箱内面に接触したときの速度
   減速量のみを抽出する減速成分抽出手段と、減速成分抽
   出手段が抽出した速度減速量を複数パルス数毎に移動積
   分して平滑する周期成分平滑手段と、周期成分平滑手段
   が平滑した移動積分減速量を所定のしきい値と比較して
   受水槽の外箱内面との接触量を判定する判定手段とから
   なることを特徴とする請求項１記載の脱水機のアンバラ
   ンス量検出装置。
4. 【請求項４】 前記外箱接触量検出手段は、回転速度検
   出手段が検出した回転速度信号から回転速度を演算し、
   その回転速度と所定の基準回転速度とを比較し、回転速
   度が基準回転速度未満のときは立ち上がり回転領域と判
   断して前記判定手段のしきい値を立ち上がり回転領域に
   対応した値に設定し、回転速度が基準回転速度以上のと
   きは定常回転領域と判断して前記判定手段のしきい値を
   定常回転領域に対応した値に設定する回転速度検定手段
   を備えたことを特徴とする請求項２又は３のいずれか記
   載の脱水機のアンバランス量検出装置。