JP2014171563A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】量産性に優れ安価で信頼性の高い蓋開閉検知装置を有する洗濯機を提供すること。
【解決手段】衣類投入口１２を有する上部枠体３５と、上部枠体３５に配設した操作パネル２７と、衣類投入口１２を開閉自在に設けた蓋２８と、蓋２８に設けた磁石２５と、上部枠体３５内部に設け磁石の磁力線を検知する磁気センサー４０と、上部枠体３５内部に設けた磁気発生装置４５と、磁気センサー４０の出力に基づいて蓋２８の開閉状態を判別する制御手段２９とを備え、制御手段２９は、磁気発生装置４５に磁界を発生させて磁気センサー４０の検知する磁力線を調整するようにしたことにより、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する洗濯機を実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類投入口を覆う蓋の開閉検知機構を有する洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機では、蓋の開閉を磁石とリードスイッチを用いて検知する構成が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

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、同洗濯機の要部断面図を示す。

図６、図７において、外槽１は、底部に撹拌翼２を回転自在に配設した洗濯兼脱水槽３を回転自在に内包し、吊り棒４により洗濯機外枠５に吊り下げている。モータ６は、減速機構兼クラッチ７を介して、撹拌翼２または洗濯兼脱水槽３を回転駆動する。排水弁８は洗濯兼脱水槽３内の洗濯水を排水し、給水弁９は洗濯兼脱水槽３に給水するものである。

洗濯兼脱水槽３の上部には脱水時の振動を低減させるための流体バランサー１０を設け、外槽１の上部に内蓋１１を配設している。また、洗濯機本体上面の衣類投入口１２に蓋１３を開閉自在に配設している。

制御装置１４は、モータ６、排水弁８、給水弁９などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するもので、マイクロコンピュータからなる制御手段（図示せず）と、制御手段からの信号によりモータ６、排水弁８、給水弁９などを制御する負荷駆動手段（図示せず）と、操作パネル１７内に配設したキースイッチからなるスイッチ入力手段１８と、発光ダイオードなどの表示装置からなる表示手段１９とを備えている。

リードスイッチ２０は、制御装置１４のプリント基板２３上に実装し、樹脂ケース２４によりリードスイッチ２０を支持し、プリント基板２３から一定の高さをもって固定するようになっている。

また、蓋１３の先端付近に、磁石２５をリードスイッチ２０と対向する位置に配設しており、蓋１３を閉じた状態でリードスイッチ２０の接点は閉じている。そして、制御手段はこのリードスイッチ２０の接点の開閉により、蓋１３の開閉を判断するよう構成している。

上記構成において、蓋１３を開け、洗濯兼脱水槽３に洗濯物と洗剤を投入した後、蓋１３を閉じて運転を開始すると、給水弁９を作動して洗濯兼脱水槽３内に設定水位まで給水し、その後、撹拌翼２を回転駆動することにより、衣類に機械力を加えて、汚れを落とし、すすぎ時においても、洗濯兼脱水槽３内に設定水位まで給水し、撹拌翼２を回転駆動することにより、衣類をすすぐ。

脱水時には、排水弁８を駆動し、洗濯兼脱水槽３内の水を排水した後、モータ６を駆動し、洗濯兼脱水槽３を高速で回転して遠心力で洗濯物の脱水を行う。このとき、洗濯物の状態を見るなどのために、蓋１３を開けると、磁石２５がリードスイッチ２０より離れるため、リードスイッチ２０の接点は開となり、制御手段はモータ６を停止し、減速機構兼クラッチ７に内蔵されているブレーキをかけて洗濯兼脱水槽３の回転を停止させる。

特開２００２−３４６２９０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、リードスイッチなどの感度ばらつきや磁石の磁力ばらつき、製造上のばらつきなど多くのばらつき要素を含んでいるため、蓋の検知精度が悪くなり、蓋を大きく開いてやっと開状態を検知する場合などがあった。このため、高感度のリードスイッチや磁力ばらつきの少ない磁石を選別して使用せねばならず、コストが高くなるとともに、周辺部品に発生する残留磁界の影響をうけ、意図する開閉動作距離を得ることが困難であるという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、磁場により電気抵抗が変化する効果を利用した磁気抵抗素子で構成されている磁気センサーを使用し、この磁気センサー近傍に電磁石で構成した磁気発生装置を配置することで、安価で、高い安全性を発揮する洗濯機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、衣類投入口を有する上部枠体と、前記上部枠体に配設した操作パネルと、前記衣類投入口を開閉自在に設けた蓋と、前記蓋に設けた磁石と、前記上部枠体内部に設け前記磁石の磁力線を検知する磁気センサーと、前記上部枠体内部に設けた磁気発生装置と、前記磁気センサーの出力に基づいて前記蓋の開閉状態を判別する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記磁気発生装置に磁界を発生させて前記磁気センサーの検知する磁力線を調整するようにしたものである。

これにより、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現できる。

本発明の洗濯機は、磁気発生装置に磁界を発生させることで、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する洗濯機を実現することができる。

本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図 同洗濯機の制御装置の概略を示すブロック図 同洗濯機の蓋閉状態の要部断面図 同洗濯機の磁気発生装置駆動回路例を示す図 同洗濯機の操作表示部例を示す図 従来の洗濯機の縦断面図 同洗濯機の要部断面図

第１の発明は、衣類投入口を有する上部枠体と、前記上部枠体に配設した操作パネルと、前記衣類投入口を開閉自在に設けた蓋と、前記蓋に設けた磁石と、前記上部枠体内部に設け前記磁石の磁力線を検知する磁気センサーと、前記上部枠体内部に設けた磁気発生装置と、前記磁気センサーの出力に基づいて前記蓋の開閉状態を判別する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記磁気発生装置に磁界を発生させて前記磁気センサーの検知する磁力線を調整するようにしたことにより、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現できる
。

第２の発明は、特に、第１の発明の磁気発生装置は電磁石を含むことにより、効率よく磁界を発生させることが可能なため、使用する磁石や磁気センサーのばらつきに応じて磁力線を調整することで、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度を調整することができ、検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現できる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、前記磁気発生装置に発生する磁界の極を変更できるようにしたことにより、生産時に発生する部品への残留磁界の影響や磁石の設置ばらつきなどを排除して、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度を調整することができ、検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現できる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の操作パネルは、前記制御手段に入力を行うスイッチ入力手段を有し、前記スイッチ入力手段の操作により、前記磁気発生装置に発生させる磁界を調整するようにしたことにより、組立時や設置時に、容易に蓋開閉の検知精度を調整することができ、検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現できる。

以下、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、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。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。

（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、同洗濯機の制御装置の概略を示すブロック図、図３は、同洗濯機の蓋閉状態の要部断面図である。

図１、図２、図３において、洗濯機の上部に設けられた上部枠体３５の前部に操作パネル２７が配設されており、操作パネル２７内方には制御装置３０が設けられている。

上部枠体３５中央の衣類投入口１２を覆うように設けられた開閉自在の蓋２８の先端部には、略直方体状の磁石２５が設けられており、制御装置３０のプリント基板３１上に設けた磁気センサー４０側がＮ極着磁面となるように配置されている。なお、磁石２５は、衣類投入口１２の上部に形成した段部４６に位置するようになっている。

制御装置３０は、モータ６、排水弁８、給水弁９などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するもので、図２に示すように構成しており、マイクロコンピュータからなる制御手段２９と、制御手段２９からの信号によりモータ６、排水弁８、給水弁９などを制御する負荷駆動手段１６と、操作パネル２７内に配設したキースイッチからなるスイッチ入力手段１８と、発光ダイオードなどの表示装置からなる表示手段１９と、磁気発生装置４５を動作させる磁気発生装置駆動手段５０とを備えている。

そして、制御手段２９に、制御装置３０の磁気センサー４０の出力を入力している。磁気センサー４０は、磁場により電気抵抗が変化する効果を利用した半導体磁気抵抗素子で構成されており、磁石２５の磁力線密度に応じた値が出力される。また、抵抗２１は、磁気センサー４０と直列に接続され、直流電源２２に接続されている。

磁気発生装置４５は、コイルで構成されており、プリント基板３１に設けられ、プリント基板３１の操作パネル２７側に設けられた磁気センサー４０の裏側に配置されている。
そして、この磁気発生装置４５は、コイルに通電することで電磁石となり、磁石２５に対向する側（図３中のＡ部側）に磁極が発生するように配置されている。

磁気センサー４０は、蓋２８が閉じられている状態でハイ信号を制御手段２９に入力し、蓋２８が開くとロー信号を制御手段２９に入力するようになっている。すなわち、磁気センサー４０は、蓋２８が開状態よりも閉状態の方が検知した磁束密度が大きくなるよう配置されており、制御手段２９は、この磁気センサー４０の信号により、蓋２８の開閉を検知するという蓋開閉検知機構となっている。

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。

蓋２８を開け、洗濯兼脱水槽３に洗濯物と洗剤を投入した後、蓋２８を閉じる。蓋２８が閉じた状態では、蓋２８先端にとりつけられた磁石２５が磁気センサー４０に近づくため、磁気センサー４０周辺の磁束密度は大きくなり磁気センサー４０の出力信号はハイとなる。磁気センサー４０の出力信号がハイとなって制御手段２９に入力されると、制御手段２９は蓋が閉じられていると判断し運転が開始される。

運転が開始されると、例えば、洗い行程であれば、給水弁９を作動して洗濯兼脱水槽３内に設定水位まで給水し、その後、モータ６が駆動して、減速機構兼クラッチ７を介して撹拌翼２を回転駆動することにより、衣類に機械力を加えて、汚れを落とし、また、すすぎ行程においても、洗濯兼脱水槽３内に設定水位まで給水し、撹拌翼２を回転駆動することにより、衣類をすすぐ。

脱水行程では、排水弁８を駆動し、洗濯兼脱水槽３内の水を排水した後、モータ６を駆動し、洗濯兼脱水槽３を高速で回転して遠心力で洗濯物の脱水を行うが、このとき、洗濯物の状態を見るなどのために、使用者が蓋２８を開けると、蓋２８に取り付けられた磁石２５が磁気センサー４０から離れるため、磁気センサー４０周辺の磁束密度は低下し、出力信号はローとなって制御手段２９に入力され、制御手段２９は蓋２８が開状態になったと判定して、安全のためにモータ６を停止し、減速機構兼クラッチ７に内蔵されているブレーキ（図示せず）をかけて、洗濯兼脱水槽３の回転を停止させる。

運転行程における基本動作は以上の通りであるが、製造工程において、あるいは、使用者宅での洗濯機設置時の初期点検において、何らかの原因で、蓋２８が閉じられているにもかかわらず、磁気センサー４０周辺の磁束密度が十分に増加せず、出力信号がハイとならない現象や、逆に蓋２８が開き、蓋２８の開口部が所定の距離に到達しても、磁気センサー４０の磁束密度が十分に低下せず、出力信号がロー出力とならない現象が発生するということは、生産活動の中で考慮しなければならないことである。

図４は、本発明の実施の形態における洗濯機の磁気発生装置駆動の回路例を示す図、図５は、同洗濯機の操作表示部例を示す図である。

蓋２８が閉じられているにもかかわらず、何らかの原因で、出力信号がハイとならない時、つまり、洗濯兼脱水槽３の脱水回転が開始しない時は，操作パネル２７において、スイッチ入力手段１８を、通常において使用者が操作しないような操作をすることにより対応することができる。

図４において、上記の場合は、通常とは異なるスイッチ操作により、制御手段２９は、トランジスタ５１とトランジスタ５３への出力信号をハイとし、コイル５５に直流電流を流すことで、電磁石となった磁気発生装置４５は、磁石２５に対向する端部側（図３中に示すＡ部側）に弱いＳ極磁界を発生させる。これにより、磁石２５のＮ極と磁気発生装置
４５のＳ極とが引き合い、磁気センサー４０周辺の磁束密度は増加し、出力信号はハイ出力となることで対応できるようになっている。

また、逆に蓋２８が開き、蓋２８の開口部が所定の距離に到達しても、磁気センサー４０の磁束密度が十分に低下せず、出力信号がロー出力とならない時、つまり、洗濯兼脱水槽３の脱水回転が停止しない時も上記と同様に、スイッチ入力手段１８の通常とは異なるスイッチ操作により、図４において、制御手段２９は、トランジスタ５２とトランジスタ５４への出力信号をハイとし、コイル５５に先述とは逆向きの直流電流を流すことで、磁気発生装置４５は、磁石２５に対向する端部側（図３中に示すＡ部側）に弱いＮ極磁界を発生させる。これにより、磁気センサー４０周辺の磁束密度は低下し、出力信号はロー出力となることで対応できるようになっている。

なお、上記のスイッチ入力手段１８のスイッチ操作は、図５において、例えば、洗い時間設定スイッチ６０とすすぎ時間設定スイッチ６１を同時に押したまま、電源入りスイッチ６２を押して電源を投入した後に、脱水時間設定スイッチ６３を押す度に、コイル５５に流れる直流電流を段階的に変更しながら増加させて、磁気発生装置４５端部（Ａ部側）に発生させたＳ極磁界を段階的に増加させ、逆の場合は、上記と同様の方法で電源を投入した後に、コース選択スイッチ６４を押す度に、コイル５５に流れる直流電流を段階的に変更しながら減少させ、磁気発生装置４５端部側（Ａ部側）に発生させたＮ極磁界を段階的に減少させる方法などがある。また、変更した電流の度合いは、表示手段１９のデジタル表示部６５で表示するので、表示を見ながら変更できる。

以上のように、本実施の形態においては、磁気センサーが磁石からの磁力線および磁力線の変化を検知して出力する信号を入力して、蓋の開閉状態を判別するとともに、スイッチ入力手段を所定の特殊操作することにより、磁気発生装置に強さの異なる磁界を発生させて、磁気センサーの検知する磁力線を調整するよう構成することにより、磁気センサーが検知する蓋開閉の動作高さを調整することができ、蓋開閉の検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、磁気センサーが検知する蓋開閉の検知精度の信頼性を高め、量産性に優れた、安価で、高い安全性を発揮する蓋開閉検知装置を実現することが可能となるので、蓋開閉検知装置を有する他の洗濯機の用途に適用できる。

１２ 衣類投入口
１８ スイッチ入力手段
２５ 磁石
２７ 操作パネル
２８ 蓋
２９ 制御手段
３５ 上部枠体
４０ 磁気センサー
４５ 磁気発生装置

Claims (4)

1. 衣類投入口を有する上部枠体と、前記上部枠体に配設した操作パネルと、前記衣類投入口を開閉自在に設けた蓋と、前記蓋に設けた磁石と、前記上部枠体内部に設け前記磁石の磁力線を検知する磁気センサーと、前記上部枠体内部に設けた磁気発生装置と、前記磁気センサーの出力に基づいて前記蓋の開閉状態を判別する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記磁気発生装置に磁界を発生させて前記磁気センサーの検知する磁力線を調整するようにした洗濯機。
2. 前記磁気発生装置は電磁石を含む請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記制御手段は、前記磁気発生装置に発生する磁界の極を変更できるようにした請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記操作パネルは、前記制御手段に入力を行うスイッチ入力手段を有し、前記スイッチ入力手段の操作により、前記磁気発生装置に発生させる磁界を調整するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。