JP4274927B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents
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Description
偏心荷重量は、ドラムを回転駆動するためのモータへの印加電圧を一定に維持した状態(ドラム低速回転中)で、ドラムが1回転する間における回転速度の変動量を検出し、この検出した回転速度の変動量に基づいて求めることができる(たとえば、特許文献1参照)。すなわち、ドラム内周上で偏心荷重が存在すると、ドラムの回転に伴って、その偏心荷重が最低位置を通過して最高位置に達するまでの間には、偏心荷重がドラムを減速させるように作用し、偏心荷重が最高位置を通過して最低位置に達するまでの間には、偏心荷重がドラムを加速させるように作用する。モータへの印加電圧が一定であれば、偏心荷重の移動によるドラムの速度変動は補正されないので、ドラムが1回転する間における回転速度の変動量に基づいて偏心荷重量を求めることができる。
たとえば、ドラムの内周面上である程度分散していた洗濯物の一部が突然落下して、ドラムの内周面上の最下部に洗濯物が集まることにより、ドラムに偏心荷重が生じることが考えられる。この偏心荷重が突然に発生する事態が偏心荷重量の検出開始から検出完了までの期間(ドラムの回転速度を検出している期間)中に生じても、その期間が経過して、偏心荷重量が所定の許容値を超えていることが確認されるまでは、ドラムの回転が停止されることはない。偏心荷重量の検出開始から検出完了までには、少なくともドラムが1回転するのに要する時間がかかるから、偏心荷重量の検出開始から検出完了までの期間中に偏心荷重が突然に生じた場合、ドラムが大きく振動した状態で1回転以上するおそれがある。また、ドラムの回転速度を上昇させる途中で偏心荷重が突然に生じた場合、その後、偏心荷重量が検出されて、その偏心荷重量が所定の閾値を超えていることが確認されるまでの間、ドラムが大きく振動した状態で回転され続けることになる。その結果、偏心荷重に起因する大きな振動および騒音を生じるおそれがある。
請求項1記載の発明によれば、ドラムの回転速度が所定の基準回転速度から一定幅以上減少したことに応答して、ドラムに洗濯物の偏在などに起因する偏心荷重が生じていると判断される。
この発明によれば、ドラムに偏心荷重が生じていると判断された場合に、ドラムの回転が停止される。これにより、ドラムの回転中に偏心荷重が突然に生じた場合に、偏心荷重が生じている状態でドラムが回転され続けることを防止でき、偏心荷重に起因する振動および騒音の発生を防止することができる。
図1は、この発明の一実施形態に得るドラム式洗濯機の外観斜視図である。このドラム式洗濯機の外観を形成する外箱1は、上面前部が前下がりで緩やかに湾曲しており、その部分に洗濯物投入口2が形成されている。
洗濯物投入口2に関連して、この洗濯物投入口2を開閉するための上蓋3が設けられている。上蓋3は、洗濯物投入口2を閉塞した状態で外箱1の上面をなし、その前後方向中央部に設けられた把手4を手でつかんで、把手4を上方に持ち上げつつ後方へ押しやって、二つ折りに折り畳んで起立させることにより、洗濯物投入口2を開放することができる。洗濯物投入口2の左側には、上蓋3を開けた状態で露出する洗剤投入口が形成されている。また、上蓋3の右側には、操作パネル6が設けられている。操作パネル6には、運転コースなどの各種設定を行うための操作キーや、運転状況などの各種情報を表示するための表示器が配置されている。
台座部7上には、周面が略円筒形状で両端面が閉塞された外槽10が、その両端面を左右にして、左右斜め上方からそれぞれ接続された一対のばね11と、前後斜め下方から接続されたダンパ12とによって弾性的に支持されている。外槽10の内部には、多数の通水孔が穿孔された略円筒形状の周面を有するドラム13が両端面を左右にして設けられている。ドラム13の両端面(左右端面)は閉塞されており、その閉塞された左右端面の中心には、それぞれ外方へ向けてほぼ水平に延びた主軸14および補助軸15が連結されている。
主軸14の先端には、アウタロータ型の直流モータであるドラムモータ20のロータ20bが固定され、一方、モータ台を兼ねる軸受ケース16には、そのドラムモータ20のステータ20aが固定されている。ステータ20aに駆動電流が供給されると、それに応じてロータ20bが回転し、主軸14を介してロータ20bと同一の回転速度でドラム13が回転駆動される。
制御部30には、操作パネル6に配置された操作キー類6aからキー入力信号が与えられる。また、外槽10内に貯められた水の水位を検出する水位センサ33、上蓋3の開閉を検出するための蓋開閉スイッチ34、ドラムロック機構部21に内蔵され、ドラムロック状態か解除状態かを検知するためのドラムロック検知部21bなどから、それぞれ検出信号が入力される。
脱水が開始されると、ドラム13の目標回転速度を80rpmに設定して、ドラム13の回転速度が立ち上げられる(ステップS1)。ドラム13の回転速度が80rpmに達すると(ステップS2のYES)、ドラム13の回転速度がほぼ80rpmに保持されている状態で、ドラム13に生じている偏心荷重の大きさ(偏心荷重量)が検出される(ステップS3)。すなわち、ドラム13の回転速度がほぼ一定の回転速度に保持されている状態では、ドラムモータ20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13に生じていると、ドラム13(ドラムモータ20)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する。このドラム13の回転速度の変動の振幅は、偏心荷重量にほぼ比例する。制御部30のROMには、偏心荷重量とドラム13の回転速度の変動振幅(変動量)との関係が予め求められて記憶されており、この関係に従って、その時のドラム13の回転速度の変動振幅からドラム13に生じている偏心荷重量が求められる。
ドラム13の回転速度が90rpmに達すると(ステップS6のYES)、90rpmの回転速度で回転しているドラム13に生じている偏心荷重量が検出される(ステップS7)。そして、その検出された偏心荷重量が予め定められた閾値C以下であるか否かが判断される(ステップS8)。偏心荷重量が閾値Cを超えている場合には(ステップS8のNO)、ドラム13の回転速度を上昇させると大きな振動が生じるおそれがあると判断されて、ドラム13の回転が一旦停止された後(ステップS13)、ドラムモータ20が再起動されて、ドラム13の回転が再び立ち上げられる(ステップS1)。
ドラム13の回転速度が100rpmに達すると(ステップS10のYES)、100rpmの回転速度で回転しているドラム13に生じている偏心荷重量が検出される(ステップS11)。そして、その検出された偏心荷重量が予め定められた閾値D以下であるか否かが判断される(ステップS12)。偏心荷重量が閾値Dを超えている場合には(ステップS12のNO)、ドラム13の回転速度を上昇させると大きな振動が生じるおそれがあると判断されて、ドラム13の回転が一旦停止された後(ステップS13)、ドラムモータ20が再起動されて、ドラム13の回転が再び立ち上げられる(ステップS1)。
図6は、脱水立ち上げ初期時に図5に示す制御と並行して行われる処理について説明するためのフローチャートである。
たとえば、ドラム13の内周面上である程度分散していた洗濯物の一部が突然落下して、ドラム13の内周面上の最下部に洗濯物が集まることにより、ドラム13に偏心荷重が生じることが考えられる。この偏心荷重が突然に発生する事態が偏心荷重量の検出開始から検出完了までの期間(ドラム13の回転速度を検出している期間)中に生じても、その期間が経過して、偏心荷重量が所定の閾値を超えていることが確認されるまでは、ドラム13の回転が停止されることはない。偏心荷重量の検出開始から検出完了までには、少なくともドラム13が1回転するのに要する時間がかかるから、偏心荷重量の検出開始から検出完了までの期間中に偏心荷重が突然に生じた場合、ドラム13が大きく振動した状態で1回転以上するおそれがある。また、ドラム13の回転速度を上昇させる途中で偏心荷重が突然に生じた場合、その後、偏心荷重量が検出されて、その偏心荷重量が所定の閾値を超えていることが確認されるまでの間、ドラム13が大きく振動した状態で回転され続けることになる。
その後、最新のドラム13の回転速度が検出され(ステップT2)、さらに、その時点で最大値MAXの最近の書込みからの経過時間が予め定めるリセット時間内であるか否かが判断される(ステップT3)。リセット時間は、たとえば、ドラム13(ドラムモータ20)が1〜2回転するのに要する時間に設定されている。最新のドラム13の回転速度が検出された時点で、最大値MAXの制御部30のRAMへの最近の書込みからの経過時間がリセット時間内であれば(ステップT3のYES)、ドラム13の回転速度が制御部30に記憶されている最大値MAX以上であるか否かが判断される(ステップT4)。
また、最新のドラム13の回転速度が検出された時点で、制御部30のRAMへの最大値MAXの最近の書き込みから上記リセット時間が経過している場合には、制御部30のRAMに記憶されている最大値MAXが上書きにより消去されて、その新たに検出された最新のドラム13の回転速度が暫定的に最大値MAXとして制御部30のRAMに書き込まれる(ステップT6)。これにより、制御部30のRAMに記憶されている最大値MAXは、その最大値MAXの書き込みから上記リセット時間を超えて制御部30のRAMに記憶保持され続けることがない。
また、この発明は、ドラム13に対して斜め上方から洗濯物の出し入れを行う、いわゆるトップローディング式のドラム式洗濯機に限らず、ドラムがその端面を前後にして設けられていて、ドラムの前側の端面に形成された開口から洗濯物の出し入れを行う、いわゆるフロントローディング式のドラム式洗濯機にも適用することができる。
20 ドラムモータ
20c 回転センサ
30 制御部
Claims (2)
- ほぼ水平または水平方向に対して傾斜した軸線まわりに回転可能に設けられ、洗濯物を収容するためのドラムと、
このドラムを回転駆動するためのドラム回転駆動手段と、
このドラム回転駆動手段によって回転駆動されている上記ドラムの回転速度を繰り返し検出する回転速度検出手段と、
所定の基準回転速度を記憶しておくための基準回転速度記憶手段と、
この基準回転速度記憶手段に記憶されている基準回転速度に対して所定幅以上減少した回転速度が上記回転速度検出手段によって検出されたことに応答して、上記ドラムに偏心荷重が生じていると判断する偏心荷重判断手段とを含み、
上記偏心荷重判断手段は、上記ドラムの回転速度が予め定める回転速度に達するまでは、上記基準回転速度記憶手段に記憶されている基準回転速度に対して第1の減少幅以上減少した回転速度が上記回転速度検出手段によって検出されたことに応答して、上記ドラムに偏心荷重が生じていると判断し、上記ドラムの回転速度が上記予め定める回転速度を超えた後は、上記基準回転速度記憶手段に記憶されている基準回転速度に対して上記第1の減少幅よりも小さい第2の減少幅以上減少した回転速度が上記回転速度検出手段によって検出されたことに応答して、上記ドラムに偏心荷重が生じていると判断するものである、脱水立ち上げ初期に上記ドラムの回転速度を複数の速度段階に段階的に立ち上げるドラム式洗濯機において、
上記ドラムの回転速度が予め定める速度段階の回転速度に達したことが上記回転速度検出手段により検出されると、検出された回転速度を暫定的に基準回転速度として上記基準回転速度記憶手段に記憶させ、上記ドラムを上記速度段階の回転速度で回転させる制御手段と、
上記ドラムを上記速度段階の回転速度で回転制御している間に、上記回転速度検出手段により最新の回転速度が検出され、上記最新の回転速度の検出が予め定めるリセット時間内に行われたときは、上記基準回転速度記憶手段に記憶されている暫定的基準回転速度より大きい場合に検出された回転速度を上記基準回転速度記憶手段に上書きするように記憶させ、上記最新の回転速度の検出が予め定めるリセット時間の経過後に行われたときは、検出された回転速度を上記基準回転速度記憶手段に上書きするように記憶させる記憶値更新手段と、を含み、
上記複数の各速度段階において、上記制御手段および記憶値更新手段による処理が行われ、かつ、上記偏心荷重判断手段による処理が行われることを特徴とするドラム式洗濯機。 - 上記ドラムに偏心荷重が生じていると判断されたことに応答して、上記ドラム回転駆動手段による上記ドラムの回転を停止させる回転停止手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。
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