JP6435138B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。かかるドラム式洗濯機は、洗濯から乾燥まで連続的に行うものであっても良いし、洗濯は行うが乾燥は行わないものであっても良い。

従来、ドラム式洗濯機は、底部に水を溜めた外槽内で横軸型のドラムを回転させ、ドラム内に設けたバッフルにより洗濯物を持ち上げては落下させ、洗濯物をドラムの内周面に叩き付けることにより、洗濯物を洗濯する。

このように、バッフルにより洗濯物が撹拌される構成では、洗濯物同士が絡み合ったり擦れ合ったりしにくい。このため、ドラム式洗濯機は、洗濯脱水槽内でパルセータを回転させて洗濯物を洗濯する全自動洗濯機に比べ、洗濯物に作用する機械力が小さくなりやすく、洗浄性能が低くなりやすい。

そこで、ドラム式洗濯機において、洗浄性能を向上させるため、ドラムの後部に、突状部を有する回転体を設け、洗いやすすぎ時に、ドラムと回転体とを互いに異なる回転速度で回転させる構成が採られ得る（特許文献１参照）。

特開平０３−２８０９９２号公報

ところで、ドラム式洗濯機では、通常、洗い工程での給水が行われる前に、ドラム内の洗濯物の負荷量が検知され、負荷量に応じて給水量と洗剤量とが設定される。負荷量は、たとえば、ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くような回転速度でドラムを回転させたときにドラムに掛かる回転負荷に基づいて検知される。

洗濯物は、乾いた状態では、濡れた状態より摩擦係数が大きくなるので、布傷みが生じやすい。負荷量検知は、外槽内への給水前に行われるので、負荷量検知時には、通常、洗濯物は乾いている。よって、ドラムを回転させたときの洗濯物の布傷みが懸念される。

特に、ドラムの後部に回転体を設けたドラム式洗濯機では、負荷量検知時の回転体による洗濯物の布傷みも懸念される。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、負荷量検知の際に洗濯物の布傷み発生を防止できるドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

本発明の主たる態様に係るドラム式洗濯機は、筐体内に配置された外槽と、前記外槽内に配置され、水平軸または水平方向に対して傾く傾斜軸を中心に回転可能なドラムと、前記ドラムの後部に配置され、表面に洗濯物と接触する突状部を有する回転体と、前記ドラムと前記回転体とを互いに異なる回転速度で回転させる第１駆動形態での動作と、前記ドラムと前記回転体とを同じ回転速度で一体的に回転させる第２駆動形態での動作とが可能な駆動部と、制御部と、を備える。ここで、前記制御部は、前記ドラム内の洗濯物の負荷量を検知するとともに、当該負荷量検知の際に前記第２駆動形態で前記駆動部を動作させる。

上記の構成によれば、負荷量検知の際、ドラムと回転体とは一体的に回転し、回転体はドラムに対して回転しないので、洗濯物が、回転する回転体によって擦られるようなことがない。よって、回転体による洗濯物の布傷みを懸念することなく負荷量検知を行うことができる。

本態様に係るドラム式洗濯機において、前記制御部は、少なくとも前記ドラムの内周面に洗濯物が貼り付くことができる第１回転速度で前記ドラムが回転するよう前記第２駆動形態で前記駆動部を動作させ、前記第１回転速度で前記ドラムを回転させる際に前記ドラムに掛かる回転負荷に基づいて前記負荷量を検知するよう構成され得る。

より具体的には、前記駆動部は、前記ドラムおよび前記回転体を回転させるトルクを発生する駆動モータを含む構成とされ得る。また、ドラム式洗濯機は、前記駆動モータに駆動電流を供給するモータ駆動部と、前記駆動電流を検知する電流検知部と、をさらに備え得る。そして、前記制御部は、前記第１回転速度で前記ドラムが回転するよう前記第２駆動形態で前記駆動モータを動作させ、前記第１回転速度で前記ドラムを回転させる際に前記電流検知部により検知された前記駆動電流の大きさに基づいて前記負荷量を検知する。

負荷量検知のためにドラムの内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度でドラムを回転させる構成とした場合、負荷量検知の際に第１駆動形態で駆動部を動作させる構成が採られると、洗い工程時やすすぎ工程時よりも速い回転速度で回転体が回転することになるので、洗濯物の布傷みが一層懸念される。よって、このような構成において、負荷量検知の際に第２駆動形態で駆動部を動作させる構成が採られれば、洗濯物の布傷みを一層懸念する必要がなくなるので、より一層好ましい。

上記のように、負荷量検知のためにドラムの内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度でドラムを回転させる構成とした場合、さらに、前記制御部は、前記負荷量を検知するために前記第２駆動形態で前記駆動部を動作させる前に、前記ドラム内で洗濯物がタンブリングすることができる第２回転速度で前記ドラムが回転するよう前記第１駆動形態で前記駆動部を動作させる構成とされ得る。

このような構成とされれば、負荷量検知の前に、ドラム内の洗濯物をタンブリングさせることにより、洗濯物をほぐすことができる。これにより、負荷量検知の際にドラムの内周面に洗濯物を分散させて貼り付かせることができるので、洗濯物の偏った貼付きによりドラムが編芯して回転するのを抑制でき、負荷量を精度良く検知することができる。しかも、洗濯物が、ドラムの回転によりタンブリングするだけでなく、回転体によっても撹拌されるので、塊となった洗濯物が、より一層ほぐれやすくなる。

上記の構成とした場合、回転する前記ドラムを制動するため制動部を、さらに備える構成が採られ得る。この場合、前記制御部は、前記第２回転速度で回転する前記ドラムを停止させるときに前記制動部により前記ドラムを制動させる。

このような構成とされれば、ドラムが制動されて急激に停止するので、その際ドラム内の洗濯物に大きな慣性力が作用し、塊となった洗濯物がほぐれやすくなる。

本発明によれば、負荷量検知の際に洗濯物の布傷み発生を防止できるドラム式洗濯機を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係る、ドラム式洗濯機の構成を示す側面断面図である。 実施の形態に係る、駆動部の構成を示す断面図である。 実施の形態に係る、駆動部の構成を示す断面図である。 実施の形態に係る、翼プーリおよびドラムプーリの構成を示す図である。 実施の形態に係る、クラッチガイドおよびクラッチ体の構成を示す図である。 実施の形態に係る、クラッチ体を構成するクラッチ部の構成を示す図である。 実施の形態に係る、ドラム式洗濯機の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る、負荷量テーブル、給水量テーブルおよび洗剤量テーブルを示す図である。 本実施の形態に係る、負荷量に応じた給水量と洗剤量とを表示する制御処理を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る、ほぐし処理および負荷量検知処理を示すフローチャートである。 変更例に係る、ほぐし処理を示すフローチャートである。

以下、本発明のドラム式洗濯機の一実施形態である乾燥機能を有さないドラム式洗濯機について、図面を参照して説明する。

図１は、ドラム式洗濯機１の構成を示す側面断面図である。

ドラム式洗濯機１は、外観を構成する筐体１０を備える。筐体１０の前面１０ａは、中央部から上部にかけて傾斜し、傾斜した面に洗濯物の投入口１１が形成される。投入口１１は、開閉自在なドア１２により覆われる。

筐体１０内には、外槽２０が、複数のダンパー２１により弾性的に支持される。外槽２０内には、ドラム２２が回転自在に配される。外槽２０およびドラム２２は、水平方向に対し、後面側が低くなるよう傾斜する。これにより、ドラム２２は、水平方向に対して傾斜した傾斜軸を中心に回転する。外槽２０およびドラム２２の傾斜角度は、１０〜２０度程度とされ得る。外槽２０の前面の開口部２０ａおよびドラム２２の前面の開口部２２ａは、投入口１１に対向し、投入口１１ともにドア１２により閉鎖される。ドラム２２の周壁には、多数の脱水孔２２ｂが形成される。さらに、ドラム２２の内周面には、３つのバッフル２３が周方向にほぼ等しい間隔で設けられる。

ドラム２２の後部には、回転体２４が回転自在に配される。回転体２４は、ほぼ円盤形状を有する。回転体２４の表面には、中央部から放射状に延びる複数の突状部２４ａが形成される。回転体２４は、ドラム２２と同軸に回転する。

外槽２０の後方には、ドラム２２および回転体２４を駆動するトルクを発生させる駆動部３０が配される。駆動部３０は、洗い工程およびすすぎ工程時には、ドラム２２および回転体２４を同一方向に異なる回転速度で回転させる。

具体的には、駆動部３０は、ドラム２２を、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力より小さくなる回転速度で回転させ、回転体２４を、ドラム２２の回転速度よりも速い回転速度で回転させる。一方、駆動部３０は、脱水工程時には、ドラム２２および回転体２４を、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力よりはるかに大きくなる回転速度で一体的に回転させる。駆動部３０の詳細な構成は、追って説明される。

外槽２０の底部には、排水口部２０ｂが形成される。排水口部２０ｂには、排水バルブ４０が設けられる。排水バルブ４０は、排水ホース４１に接続される。排水バルブ４０が開放されると、外槽２０内に溜められた水が排水ホース４１を通じて機外へ排出される。

筐体１０内の前方上部には、洗剤ボックス５０が配される。洗剤ボックス５０には、洗剤が収容される洗剤容器５０ａが前方から引き出し自在に収容される。洗剤ボックス５０は、筐体１０内の後方上部に配された給水バルブ５１に、給水ホース５２によって接続される。また、洗剤ボックス５０は、外槽２０の上部に、注水管５３により接続される。給水バルブ５１が開放されると、水道栓から水道水が、給水ホース５２、洗剤ボックス５０および注水管５３を通じて外槽２０内に供給される。この際、洗剤容器５０ａに収容された洗剤が、水に押し流れて外槽２０内に供給される。

次に、駆動部３０の構成について詳細に説明する。

図２および図３は、駆動部３０の構成を示す断面図である。図２は、駆動部３０の駆動形態が、二軸駆動形態に切り替えられた状態を示し、図３は、駆動部３０の駆動形態が、一軸駆動形態に切り替えられた状態を示す。図４は、翼プーリ５１０およびドラムプーリ６１０の構成を示す図である。図４（ａ）は、翼プーリ５１０を前方から見た図であり、図４（ｂ）は、ドラムプーリ６１０を後方から見た図である。図５は、クラッチガイド７１０およびクラッチ体７２０の構成を示す図である。図５（ａ）は、クラッチガイド７１０およびクラッチ体７２０の側面断面図、図５（ｂ）は、クラッチガイド７１０を前方から見た図、図５（ｃ）は、クラッチガイド７１０を後方から見た図である。図６は、クラッチ体７２０を構成するクラッチ部７２１の構成を示す図である。図６（ａ）は、クラッチ部７２１を前方から見た図、図６（ｂ）は、クラッチ部７２１の側面図、図６（ｃ）は、クラッチ部７２１を後方から見た図である。

駆動部３０は、駆動モータ１００と、第１回転軸２００と、第２回転軸３００と、軸受ユニット４００と、翼減速機構５００と、ドラム減速機構６００と、クラッチ機構部７００とを含む。

駆動モータ１００は、ドラム２２および回転体２４を駆動するためのトルクを発生する。駆動モータ１００は、たとえば、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータであり、ハウジング１１０内でロータに接続されたモータ軸１２０が、ハウジング１１０から後方に延びる。

第１回転軸２００は、中空形状を有する。第１回転軸２００の内部には、前部および後部に、それぞれ、第１すべり軸受２１１および第２すべり軸受２１２が設けられ、前端部に、メカニカルシール２１３が設けられる。

第２回転軸３００は、第１回転軸２００に内包される。第２回転軸３００の前部は、第１回転軸２００から前方に突出し、第２回転軸３００の後部は、第１回転軸２００から後方に突出する。第２回転軸３００は、外周面が第１すべり軸受２１１および第２すべり軸受２１２により受けられ、第１回転軸２００内において円滑に回転する。また、メカニカルシール２１３により、第２回転軸３００と第１回転軸２００との間への水の侵入が防止される。

軸受ユニット４００には、中央部にほぼ円筒状の軸受部４１０が設けられる。軸受部４１０の内部には、前部および後部に、それぞれ、第１転がり軸受４１１および第２転がり軸受４１２が設けられ、前端部に、メカニカルシール４１３が設けられる。第１回転軸２００は、外周面が第１転がり軸受４１１および第２転がり軸受４１２により受けられ、軸受部４１０内において円滑に回転する。また、メカニカルシール４１３により、第１回転軸２００と軸受部４１０との間への水の侵入が防止される。さらに、軸受ユニット４００には、軸受部４１０の周囲に固定フランジ部４２０が形成される。

軸受ユニット４００は、固定フランジ部４２０において、ネジ止等の固定方法により、外槽２０の後面に固定される。軸受ユニット４００が外槽２０に装着された状態において、第２回転軸３００および第１回転軸２００が外槽２０の内部に臨む。ドラム２２が図示しないネジにより第１回転軸２００に固定され、回転体２４がネジ３１０により第２回転軸３００に固定される。

翼減速機構５００は、翼プーリ５１０と、第１モータプーリ５２０と、翼ベルト５３０とを含む。駆動モータ１００の回転が、翼プーリ５１０と第１モータプーリ５２０との外径比で決まる減速比に従って減速され、第２回転軸３００に伝達される。

翼プーリ５１０は、第２回転軸３００の後端部により回転自在に支持される。翼プーリ５１０には、中央部に第２回転軸３００が挿入される挿入孔５１１が形成され、この挿入孔５１１と第２回転軸３００との間に前後２つの転がり軸受５１２、５１３が介在する。翼プーリ５１０は、２つの転がり軸受５１２、５１３により、第２回転軸３００に対して円滑に回転する。

図４（ａ）に示すように、翼プーリ５１０の前面には、環状の被係合凹部５１４が形成される。被係合凹部５１４の外周面には、全周に亘ってスプライン５１５が形成される。第２回転軸３００の後端部に取り付けられた固定ネジ３２０によって、翼プーリ５１０の後方への抜けが防止される。

第１モータプーリ５２０は、駆動モータ１００のモータ軸１２０の先端部に取り付けられる。翼ベルト５３０は、翼プーリ５１０と第１モータプーリ５２０との間に架け渡される。

ドラム減速機構６００は、ドラムプーリ６１０と、第２モータプーリ６２０と、ドラムベルト６３０とを含む。駆動モータ１００の回転が、ドラムプーリ６１０と第２モータプーリ６２０との外径比で決まる減速比に従って減速され、第１回転軸２００に伝達される。

ドラムプーリ６１０は、前面が開放された皿状に形成され、プーリ部６１１とプーリ部６１１より外径の小さな固定部６１２とを含む。プーリ部６１１の外径、即ち、ドラムプーリ６１０の外径は、翼プーリ５１０の外径より大きいため、ドラム減速機構６００による減速比は、翼減速機構５００による減速比よりも大きい。

固定部６１２には、中央部に挿入孔６１３が形成される。挿入孔６１３に第１回転軸２００の後端部が挿入され、スプラインを用いた圧入等、所定の固定方法により第１回転軸２００の後端部が挿入孔６１３に固定される。これにより、ドラムプーリ６１０が第１回転軸２００の後端部に固定される。

図４（ｂ）に示すように、固定部６１２の後面には、挿入孔６１３の外周に、環状の被係合凹部６１４が形成される。被係合凹部６１４の外周面には、全周に亘ってスプライン６１５が形成される。

後方に凹む凹部６１６であるプーリ部６１１の内部に、軸受部４１０の後端部が収容される。これにより、駆動部３０の前後方向において、軸受ユニット４００とドラムプーリ６１０とが重なる。

第２モータプーリ６２０は、駆動モータ１００のモータ軸１２０の根元部に取り付けられる。ドラムベルト６３０は、ドラムプーリ６１０と第２モータプーリ６２０との間に架け渡される。

クラッチ機構部７００は、駆動部３０による駆動形態を、第２回転軸３００に翼プーリ５１０の回転が伝達可能となるように第２回転軸３００と翼プーリ５１０とを連結することにより、ドラム２２と回転体２４とを互いに異なる回転速度で回転させる二軸駆動形態と、第２回転軸３００にドラムプーリ６１０の回転が伝達可能となるように第２回転軸３００とドラムプーリ６１０とを連結することにより、ドラム２２と回転体２４とを同じ回転速度で回転させる一軸駆動形態との間で切り替える。二軸駆動形態は、本発明の第１駆動形態に相当し、一軸駆動形態は、本発明の第２駆動形態に相当する。

クラッチ機構部７００は、クラッチガイド７１０と、クラッチ体７２０と、クラッチレバー７３０と、レバー支持部７４０と、クラッチ駆動装置７５０とを含む。

クラッチガイド７１０およびクラッチ体７２０は、第１回転軸２００および第２回転軸３００の軸線方向に並ぶドラムプーリ６１０と翼プーリ５１０との間に配置される。

図５に示すように、クラッチガイド７１０は、前面が開放された円筒形状を有する。クラッチガイド７１０の外周面には、全面に、全周に亘ってスプライン７１１が形成される。クラッチガイド７１０の中央部には、挿入孔７１２が形成される。挿入孔７１２には、キー溝７１３が形成される。クラッチガイド７１０は、挿入孔７１２が第２回転軸３００に通され、キー溝７１３と図示しないキーとを用いた固定方法により第２回転軸３００に固定される。これにより、クラッチガイド７１０は、第２回転軸３００とともに回転する。

図５（ａ）に示すように、クラッチ体７２０は、クラッチ部７２１と、包囲部７２２と、転がり軸受７２３とを含む。クラッチ部７２１は、前面および後面が開放された円筒形状を有する。図６に示すように、クラッチ部７２１の外周面には、前部および後部に、それぞれ全周に亘って前スプライン７２４および後スプライン７２５が形成される。

クラッチ部７２１の内径は、クラッチガイド７１０の外径とほぼ等しくされ、クラッチ部７２１の前後の寸法は、クラッチガイド７１０の前後の寸法より大きくされる。クラッチ部７２１の内部に、クラッチガイド７１０が挿入される。クラッチ部７２１の内周面には、全周に亘って内スプライン７２６が形成され、この内スプライン７２６が、クラッチガイド７１０のスプライン７１１に噛み合う。内スプライン７２６の前後の寸法は、スプライン７１１の前後の寸法より大きくされる。

内スプライン７２６とスプライン７１１と係合により、クラッチ部７２１は、クラッチガイド７１０、即ち、クラッチガイド７１０が固定された第２回転軸３００に対して第２回転軸３００の軸線方向への移動でき且つ第２回転軸３００と共に回転できる状態となる。

包囲部７２２は、円環状に形成され、クラッチ部７２１が回転自在となるように、クラッチ部７２１の中央部を包囲する。クラッチ部７２１と包囲部７２２との間に、転がり軸受７２３が設けられる。転がり軸受７２３は、大小２つの止め輪７２７、７２８により前後に動かないよう固定される。転がり軸受７２３により、クラッチ部７２１は、包囲部７２２に対して、円滑に回転する。

クラッチレバー７３０は、その上端部が、包囲部７２２に、包囲部７２２に対して回転可能となるように連結される。また、クラッチレバー７３０は、レバー支持部７４０に設けられた支軸７４１に回動自在に支持される。

クラッチ駆動装置７５０は、アクチュエータ７５１と、操作レバー７５２とを含む。アクチュエータ７５１は、操作レバー７５２を前後に移動させる。操作レバー７５２は、クラッチレバー７３０の下端部に連結される。クラッチレバー７３０の下端部は、操作レバー７５２に対して回転可能である。

レバー支持部７４０およびクラッチ駆動装置７５０は、図示しない取付プレートに固定され、この取付プレートが、軸受ユニット４００、または、外槽２０に装着される。

なお、クラッチレバー７３０、レバー支持部７４０およびクラッチ駆動装置７５０は、クラッチ体７２０を移動させるための移動機構部を構成する。

駆動部３０の駆動形態が、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替えられる場合、図２に示すように、アクチュエータ７５１の内部から操作レバー７５２が前方に押し出される。クラッチレバー７３０の下端部が、操作レバー７５２に押されて前方に移動し、クラッチレバー７３０が支軸７４１を中心に後方へ回転する。クラッチレバー７３０の上端部が後方へ移動し、クラッチ体７２０が、クラッチレバー７３０の上端部に押されて後方に移動する。これにより、クラッチ部７２１の後スプライン７２５と翼プーリ５１０のスプライン５１５とが係合する。

後スプライン７２５とスプライン５１５とが係合すると、クラッチ部７２１と翼プーリ５１０とが回転方向に関して固定されるため、翼プーリ５１０の回転を、クラッチ部７２１およびクラッチガイド７１０を介して第２回転軸３００に伝達できる状態となる。このような状態において、駆動モータ１００が回転すると、当該回転が翼減速機構５００を介して第２回転軸３００に伝達され、第２回転軸３００に固定された回転体２４が回転する。回転体２４は、駆動モータ１００の回転速度が翼減速機構５００による減速比に従って低下した回転速度で回転する。また、駆動モータ１００の回転がドラム減速機構６００を介して第１回転軸２００に伝達され、第１回転軸２００に固定されたドラム２２が回転する。ドラム２２は、駆動モータ１００の回転速度がドラム減速機構６００による減速比に従って低下した回転速度で回転する。上述の通り、ドラム減速機構６００による減速比は、翼減速機構５００による減速比より大きいため、回転体２４が、ドラム２２よりも速い回転速度でドラム２２と同じ方向に回転する。

ここで、クラッチ部７２１は、翼プーリ５１０とともに回転するが、クラッチレバー７３０は、クラッチ部７２１が回転自在な状態で連結された包囲部７２２に連結されているので、クラッチ部７２１が回転しても、その回転がクラッチレバー７３０にほぼ伝わることがない。

一方、駆動部３０の駆動形態が、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替えられる場合、図３に示すように、アクチュエータ７５１の内部へ操作レバー７５２が引き込まれる。即ち、操作レバー７５２が後方へ移動する。クラッチレバー７３０の下端部が、操作レバー７５２に引かれて後方に移動し、クラッチレバー７３０が支軸７４１を中心に前方へ回転する。クラッチレバー７３０の上端部が前方へ移動し、クラッチ体７２０が、クラッチレバー７３０の上端部に押されて前方に移動する。これにより、クラッチ部７２１の前スプライン７２４とドラムプーリ６１０のスプライン６１５とが係合する。

前スプライン７２４とスプライン６１５とが係合すると、クラッチ部７２１とドラムプーリ６１０とが回転方向に関して固定されるため、ドラムプーリ６１０の回転を、クラッチ部７２１およびクラッチガイド７１０を介して第２回転軸３００に伝達できる状態となる。このような状態において、駆動モータ１００が回転すると、当該回転がドラム減速機構６００を介して第１回転軸２００および第２回転軸３００に伝達され、ドラム２２および回転体２４が回転する。ドラム２２および回転体２４は、駆動モータ１００の回転速度がドラム減速機構６００による減速比に従って低下した回転速度で同じ方向に一体的に回転する。

なお、一軸駆動形態において、駆動モータ１００が回転すると、当該回転に伴って翼プーリ５１０も回転する。しかしながら、翼プーリ５１０は第２回転軸３００に対して空回りするだけであり、翼プーリ５１０の回転は第２回転軸３００に伝達されない。

図７は、ドラム式洗濯機１の構成を示すブロック図である。

ドラム式洗濯機１は、上述した構成に加え、制御部８０１、記憶部８０２、操作部８０３、水位センサ８０４、電流検知部８０５、表示部８０６、モータ駆動部８０７、給水駆動部８０８、排水駆動部８０９、クラッチ駆動部８１０およびドアロック装置８１１を備える。

操作部８０３は、電源ボタン８０３ａ、スタートボタン８０３ｂ、コース選択ボタン８０３ｃを含む。電源ボタン８０３ａは、ドラム式洗濯機１の電源を投入および遮断するためのボタンである。スタートボタン８０３ｂは、洗濯運転をスタートさせるためのボタンである。コース選択ボタン８０３ｃは、洗濯運転に係る複数の洗濯コースの中から任意の洗濯コースを選択するためのボタンである。操作部８０３は、ユーザに操作されたボタンに応じた入力信号を制御部８０１に出力する。

水位センサ８０４は、外槽２０内の水位を検知し、検知した水位に応じた水位検知信号を制御部８０１に出力する。

表示部８０６は、コース表示部８０６ａと、工程表示部８０６ｂと、給水量表示部８０６ｃと、洗剤量表示部８０６ｄとを含む。コース表示部８０６ａは、コース選択ボタン８０３ｃにより選択された洗濯コースを表示する。工程表示部８０６ｂは、洗濯運転において、現在進行中の工程を表示する。給水量表示部８０６ｃは、ドラム２２内の洗濯物の負荷量に応じて決定された外槽２０内へ供給される水の量、即ち、給水量を表示する。洗剤量表示部８０６ｄは、ドラム２２内の洗濯物の負荷量に応じて決定されたドラム２２内へ供給される洗剤の量、即ち、洗剤量を表示する。

モータ駆動部８０７は、制御部８０１からの制御信号に従って、駆動モータ１００に駆動電流を供給する。モータ駆動部８０７は、駆動モータ１００の回転速度を検知する速度センサ、インバータ回路等を有し、制御部８０１により設定された回転速度で駆動モータ１００が回転するよう、駆動電流を調整する。

電流検知部８０５は、モータ駆動部８０７から駆動モータ１００に供給される駆動電流を検知し、駆動電流の大きさに応じた検知信号を制御部８０１に出力する。

給水駆動部８０８は、制御部８０１からの制御信号に従って、給水バルブ５１に駆動電流を供給する。排水駆動部８０９は、制御部８０１からの制御信号に従って、排水バルブ４０に駆動電流を供給する。

クラッチ駆動部８１０は、制御部８０１からの制御信号に従って、アクチュエータ７５１に駆動電流を供給する。

ドアロック装置８１１は、制御部８０１からの制御信号に従って、ドア１２のロックおよびロック解除を行う。

記憶部８０２は、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む。記憶部８０２には、各種洗濯コースの洗濯運転を実行するためのプログラムが記憶される。また、記憶部８０２には、これらプログラムの実行に用いられる各種パラメータや各種制御フラグが記憶される。

さらに、記憶部８０２は、負荷量テーブル８０２ａと、給水量テーブル８０２ｂと、洗剤量テーブル８０２ｃとを含む。図８（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、負荷量テーブル８０２ａ、給水量テーブル８０２ｂおよび洗剤量テーブル８０２ｃを示す図である。

図８（ａ）に示すように、負荷量テーブル８０２ａには、複数の負荷量と各負荷量に対応付けられた第２電流値と第１電流値との差分値の範囲とが記憶される。第１電流値は、ドラム２２を第１貼付き速度で回転させたときに駆動モータ１００に供給される駆動電流の値である。第１貼付き速度は、ドラム２２内の洗濯物に加わる遠心力が重力より大きく、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度である。第２電流値は、ドラム２２を第１貼付き速度より速い第２貼付き速度で回転させたときに駆動モータ１００に供給される駆動電流の値である。なお、第１貼付き速度および第２貼付き速度が、本発明の第１回転速度に相当する。

ドラム２２を第１貼付き速度または第２貼付き速度で回転させた場合、負荷量が多いほど、ドラム２２に掛かる回転負荷が大きくなって駆動モータ１００に掛かる回転負荷が大きくなるので、第１電流値および第２電流値が大きくなる。負荷量が一定量だけ増加した場合、第２電流値の増加量は、第１電流値の増加量より多くなる。よって、第２電流値と第１電流値との差分値は、負荷量が多いほど大きくなる。負荷量テーブル８０２ａでは、差分値が大きいほど、対応付けられた負荷量が大きな値となる。各差分値の範囲に対応付けられる負荷量は、予め試験等を行うことにより決定される。

図８（ｂ）に示すように、給水量テーブル８０２ｂには、複数の負荷量と、各負荷量に対応付けられた給水量とが記憶される。負荷量が多いほど、洗濯に多くの水量が必要となるので、給水量テーブル８０２ｂでは、負荷量の値が大きいほど、対応付けられた給水量が大きな値となる。

図８（ｃ）に示すように、洗剤量テーブル８０２ｃには、複数の負荷量と、各負荷量に対応付けられた洗剤量とが記憶される。負荷量が多いほど、洗濯に多くの洗剤が必要となるので、洗剤量テーブル８０２ｃでは、負荷量の値が大きいほど、対応付けられた洗剤量が大きな値となる。

制御部８０１は、操作部８０３、水位センサ８０４、電流検知部８０５等からの各信号に基づいて、記憶部８０２に記憶されたプログラムに従い、表示部８０６、モータ駆動部８０７、給水駆動部８０８、排水駆動部８０９、クラッチ駆動部８１０、ドアロック装置８１１等を制御する。

ドラム式洗濯機１は、コース選択ボタン８０３ｃによってユーザに選択された洗濯コースの洗濯運転を行う。洗濯運転では、洗い工程、中間脱水工程、すすぎ工程および最終脱水工程が順番に実行される。なお、洗濯コースによっては、中間脱水工程とすすぎ工程とが２回以上行われる場合がある。

洗い工程およびすすぎ工程では、駆動部３０の駆動形態が、二軸駆動形態に切り替えられる。ドラム２２内の洗濯物が水に浸かるよう、投入口１１の下縁に至らない所定の水位まで外槽２０内に水が溜められ、この状態で、駆動モータ１００が、交互に、正転および逆転する。これにより、ドラム２２と回転体２４とが、回転体２４の回転速度がドラム２２の回転速度より速い状態で、交互に正転および逆転する。このとき、ドラム２２は、洗濯物に作用する遠心力が重力より小さくなる回転速度で回転する。

ドラム２２内の洗濯物が、バッフル２３で掻き上げられては落とされ、ドラム２２内でタンブリングする。これにより、洗濯物は、ドラム２２の内周面に叩き付けられる。加えて、ドラム２２の後部では、回転する回転体２４の突状部２４ａに洗濯物が接触し、突状部２４ａによって洗濯物が擦られたり撹拌されたりする。これにより、洗濯物が洗われる、あるいは、すすがれる。

このように、洗いおよびすすぎ時には、ドラム２２の回転による機械力のみならず回転体２４による機械力が洗濯物に付与されるので、洗浄性能の向上が期待できる。 中間脱水工程および最終脱水工程では、駆動部３０の駆動形態が、一軸駆動形態に切り替えられる。駆動モータ１００、即ち、ドラム２２および回転体２４は、ドラム２２内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりはるかに大きくなる回転速度で一体的に回転する。遠心力の作用により、洗濯物が、ドラム２２の内周面に押し付けられ、脱水される。

このように、脱水時には、ドラム２２と回転体２４とが一体的に回転するので、ドラム２２に張り付いた洗濯物が回転体２４により撹拌されるようなことがなく、洗濯物を良好に脱水できる。

さて、本実施のドラム式洗濯機１では、洗濯運転が開始されると、洗い工程が行われる前に、まず、ドラム２２内の洗濯物の負荷量が検知され、検知された負荷量に基づいて給水量と洗剤量とが決定され、決定された給水量と洗剤量とが、それぞれ、給水量表示部８０６ｃと洗剤量表示部８０６ｄに表示される。

図９は、負荷量に応じた給水量と洗剤量とを表示する制御処理を示すフローチャートである。図１０（ａ）は、ほぐし処理を示すフローチャートであり、図１０（ｂ）は、負荷量検知処理を示すフローチャートである。

洗濯運転か開始されると、図９の制御処理が開始される。洗濯運転が開始された当初は、駆動部３０の駆動形態は、一軸駆動形態に切り替えられている。

図９を参照して、制御部８０１は、まず、アクチュエータ７５１を動作させてクラッチ体７２０を翼プーリ５１０側へと移動させ、駆動部３０の駆動形態を、一軸駆動形態から二軸駆動形態に切り替える（Ｓ１１）。

ドラム２２内に洗濯物が投入される場合、ユーザによって、洗濯物が一つ一つドラム２２内に投入される場合もあれば、複数の洗濯物が一塊となってドラム２２内に投入される場合もある。洗濯物が一塊で投入された場合、そのままの状態で、負荷量検知のために、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くような回転速度までドラム２２の回転を立ち上げると、洗濯物は、ドラム２２の内周面の偏った位置に張り付きやすい。

そこで、制御部８０１は、負荷量検知を行う前に、図１０（ａ）に示すほぐし処理を行う（Ｓ１２）。

図１０（ａ）を参照して、制御部８０１は、ドラム２２がタンブリング速度で右回転するように、駆動モータ１００を右回転させる（Ｓ１０１）。タンブリング速度は、洗濯物に作用する遠心力が重力より小さく、ドラム２２内で洗濯物がタンブリングできる回転速度である。たとえば、ドラム２２の内径が５２０ｍｍ程度である場合には、タンブリング速度が、４５ｒｐｍに設定される。タンブリング速度が、本発明の第２回転速度に相当する。

所定の動作時間が経過すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、制御部８０１は、駆動モータ１００への通電を停止させ、一旦、ドラム２２を停止させる（Ｓ１０３）。その後間もなく、制御部８０１は、ドラム２２がタンブリング速度で左回転するように、駆動モータ１００を左回転させる（Ｓ１０４）。

所定の動作時間が経過すると（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制御部８０１は、駆動モータ１００への通電を停止させ、ドラム２２を停止させる（Ｓ１０６）。そして、制御部８０１は、ドラム２２の左右回転が、所定回数だけ行われたか否かを判定する（Ｓ１０７）。左右回転の回数が所定回数に達していなければ（Ｓ１０７：ＮＯ）、制御部８０１は、処理をステップＳ１０１に戻し、再び、ドラム２２を交互に右回転および左回転させる（Ｓ１０１〜Ｓ１０６）。このようにして、ドラム２２の左右回転が、所定回数だけ行われるまで、ドラム２２が右回転と左回転とを繰り返し、洗濯物が右回りのタンブリングと左回りのタンブリングとを繰り返す。これにより、ドラム２２内に一塊となった洗濯物があった場合に、塊となった洗濯物がほぐされる。さらにこのとき、駆動部３０の駆動形態は、二軸駆動形態に切り替えられており、ドラム２２の後部では、ドラム２２に対して回転体２４が回転する。このため、洗濯物は、回転体２４によっても撹拌され、塊となった洗濯物が、より一層ほぐれやすくなる。

左右回転の回数が、所定回数に達すると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、制御部８０１は、ほぐし処理を終了する。

図９に戻り、ほぐし処理が完了すると、制御部８０１は、アクチュエータ７５１を動作させてクラッチ体７２０をドラムプーリ６１０側へと移動させ、駆動部３０の駆動形態を、二軸駆動形態から一軸駆動形態に切り替える（Ｓ１３）。そして、制御部８０１は、図１０（ｂ）に示す負荷量検知処理を行う（Ｓ１４）。

図１０（ｂ）を参照して、制御部８０１は、ドラム２２が第１貼付き速度で一方向に回転するように、駆動モータ１００を一方向に回転させる（Ｓ２０１）。第１貼付き速度は、洗濯物に作用する遠心力が重力より大きく、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度である。たとえば、ドラム２２の内径が５２０ｍｍ程度である場合には、第１貼付き速度が、６５ｒｐｍに設定される。先のほぐし処理により、ドラム２２内の洗濯物はほぐされているので、ドラム２２の回転が第１貼付き速度まで立ち上がったとき、洗濯物がドラム２２の内周面全体に分散して貼り付きやすい。

次に、制御部８０１は、ドラム２２が第１貼付き速度で回転しているときに、電流検知部８０５により、駆動モータ１００への駆動電流の値を検知し、第１電流値として記憶部８０２に記憶する（Ｓ２０２）。

制御部８０１は、駆動モータ１００の回転速度を上げ、ドラム２２が第１貼付き速度より速い第２貼付き速度で一方向に回転するよう、駆動モータ１００を回転させる（Ｓ２０３）。たとえば、ドラム２２の内径が５２０ｍｍ程度である場合には、第２貼付き速度が、１６５ｒｐｍに設定される。そして、制御部８０１は、ドラム２２が第２貼付き速度で回転しているときに、電流検知部８０５により、駆動モータ１００への駆動電流の値を検知し、第２電流値として記憶部８０２に記憶する（Ｓ２０４）。

制御部８０１は、記憶部８０２に記憶された第２電流値と第１電流値との差分値を求め、負荷量テーブル８０２ａを参照して、求めた差分値から負荷量を決定する（Ｓ２０５）。そして、制御部８０１は、駆動モータ１００への通電を停止させ、ドラム２２を停止させた後（Ｓ２０６）、負荷量検知処理を終了する。

ここで、負荷量検知が行われるときには、駆動部３０の駆動形態が一軸駆動形態に切り替えられており、ドラム２２と回転体２４とは一体的に回転する。即ち、回転体２４は、ドラム２２に対して回転しない。

仮に、二軸駆動形態で駆動モータ１００が回転した場合、回転体２４はドラム２２に対して回転するので、ドラム２２の後部では、洗濯物の一部が、回転する回転体２４に接触し、回転体２４に擦られる虞がある。ドラム２２は、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くような回転速度で回転しており、この回転速度は、洗い工程やすすぎ工程、先のほぐし処理の回転速度より速いため、その分、回転体２４の回転速度も速くなる。このため、回転体２４に接触した洗濯物に布傷みが生じる虞がある。

本実施の形態では、ドラム２２と回転体２４とは一体的に回転し、回転体２４はドラム２２に対して回転しないので、洗濯物が、回転速度の速い回転体２４で擦られるようなことがなく、回転体２４による洗濯物の布傷みは生じない。

なお、本実施の形態のように、異なる回転速度における２つの駆動電流値の差分値でなく、１つの駆動電流値に基づいて負荷量を決定することも可能である。しかしながら、駆動電流値は、外部商用電源の電圧の変動や製品の製造誤差によってばらつく虞がある。本実施の形態のように、２つの駆動電流値の差分値を取得するようにすれば、このようなばらつきを相殺できるので、負荷量検知の精度を高めることができる。

再び図９に戻り、制御部８０１は、決定した負荷量に基づき、それぞれ、給水量テーブル８０２ｂおよび洗剤量テーブル８０２ｃを参照して、給水量と洗剤量とを決定する（Ｓ１５）。その後、制御部８０１は、決定した給水量を給水量表示部８０６ｃに表示させるとともに、決定した洗剤量を洗剤量表示部８０６ｄに表示させる（Ｓ１６）。そして、制御部８０１は、図９の制御処理を終了する。

ユーザは、洗剤量表示部８０６ｄに表示された洗剤量を確認し、その量の洗剤を洗剤ボックス５０に投入する。さらに、制御部８０１は、洗い工程およびすすぎ工程において、決定された給水量だけ外槽２０内に給水を行う。

＜実施の形態の効果＞
本実施の形態によれば、ドラム２２内の洗濯物の負荷量が検知される際、駆動部３０が一軸駆動形態で動作する。一軸駆動形態では、ドラム２２と回転体２４とは一体的に回転し、回転体２４はドラム２２に対して回転しないので、洗濯物が、回転する回転体２４によって擦られるようなことがない。よって、回転体２４による洗濯物の布傷みを懸念することなく負荷量検知を行うことができる。

さらに、本実施の形態によれば、ドラム２２は、ドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度でドラム２２を回転させ、かかる回転時にドラム２２に掛かる回転負荷に基づいて負荷量を検知する。より具体的には、本実施の形態では、第２貼付き速度において検知された駆動モータ１００の駆動電流値と第一貼付き速度において検知された駆動モータ１００の駆動電流値の差分値に基づいて負荷量を検知する。

このように、負荷量検知のためにドラム２２の内周面に洗濯物が貼り付くことができる回転速度でドラム２２を回転させる構成である場合、負荷量検知の際に二軸駆動形態で駆動部３０を動作させる構成が採られると、洗い工程時やすすぎ工程時よりも速い回転速度で回転体２４が回転することになるので、洗濯物の布傷みが一層懸念される。よって、このような構成において、本実施の形態のように、負荷量検知の際に一軸駆動形態で駆動部３０を動作させる構成が採られれば、洗濯物の布傷みを一層懸念する必要がなくなるので、より一層好ましい。

さらに、本実施の形態によれば、負荷量検知の前に、ドラム２２内で洗濯物がタンブリングすることができるタンブリング速度でドラム２２が回転するよう、駆動部３０が二軸駆動形態で動作する。これにより、負荷量検知の前に洗濯物をほぐすことができるので、負荷量検知の際にドラム２２の内周面に洗濯物を分散させて貼り付かせることができる。よって、洗濯物の偏った貼付きによりドラム２２が編芯して回転することを抑制でき、負荷量を精度良く検知することができる。しかも、洗濯物が、ドラム２２の回転によりタンブリングするだけでなく、回転体２４によっても撹拌されるので、塊となった洗濯物が、より一層ほぐれやすくなる。

＜変更例＞
図１１は、本変更例に係る、ほぐし処理を示すフローチャートである。

図１１のほぐし処理では、図１０（ａ）のほぐし処理と対比すると、ステップＳ１０３の処理の後にステップＳ１１１の処理が追加され、ステップＳ１０６の処理の後にステップＳ１１２の処理が追加される。

本変更例では、モータ駆動部８０７は、駆動モータ１００の巻線を短絡させることにより、回転している駆動モータ１００に電磁ブレーキの一つである短絡ブレーキを作動させ、駆動モータ１００を制動する。駆動モータ１００が制動されることで、駆動モータ１００にドラム減速機構６００および第１回転軸２００を介して連結されたドラム２２が制動される。モータ駆動部８０７は、本発明のモータ駆動部のみならず制動部としても機能する。

図１１に示すように、制御部８０１は、タンブリング速度で右回転するドラム２２を停止させる際、駆動モータ１００への通電を停止するともに（Ｓ１０３）、モータ駆動部８０７により電磁ブレーキを作動させる（Ｓ１１１）。同様に、制御部８０１は、タンブリング速度で左回転するドラム２２を停止させる際、駆動モータ１００への通電を停止するともに（Ｓ１０６）、モータ駆動部８０７により電磁ブレーキを作動させる（Ｓ１１２）。これにより、ドラム２２が制動されて急激に停止するので、その際ドラム２２内の洗濯物に大きな慣性力が作用し、塊となった洗濯物がほぐれやすくなる。

＜その他の変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態等によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、ドラム２２が回転しているときに駆動モータ１００に供給される駆動電流の大きさに基づいて負荷量が検出される。しかしながら、ドラム２２を回転させることにより行う負荷量検知の方法は、これに限られない。たとえば、ドラム２２を回転させた後、駆動モータ１００への通電を停止し、ドラム２２が停止するまでの時間、即ち、ドラム２２が惰性回転する時間に基づいて負荷量が検知されてもよい。さらに、上記実施の形態では、洗濯物がドラム２２の内周面に貼り付く回転速度でドラム２２が回転しているときのドラム２２に掛かる回転負荷に基づいて負荷量が検知されるが、洗濯物がドラム２２の内周面に貼り付く回転速度にドラム２２の回転が立ち上がるときにドラム２２に掛かる回転負荷に基づいて負荷量が検知されても良い。この場合、回転負荷は、駆動モータへの供給電流の大きさや立ち上がりに要する時間により検知できる。

また、上記実施の形態のほぐし処理では、ドラム２２を左右交互に回転させる。しかしながら、ドラム２２を左右のどちらか一方向のみに回転させるようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、負荷量検知処理に先立ってほぐし処理が行われる。しかしながら、ほぐし処理が行われない構成とすることもできる。この場合、制御部８０１は、駆動部３０の駆動形態を、一軸駆動形態に維持のまま、負荷量検知のために駆動モータ１００を回転させる。

さらに、上記変更例のほぐし処理では、駆動モータ１００に電磁ブレーキを作動させることによりドラム２２を制動させる。しかしながら、バンドブレーキ等の機械式のブレーキ機構によりドラム２２を制動させるようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、ドラム２２が、水平方向に対して傾斜した傾斜軸を中心に回転する。しかしながら、ドラム式洗濯機１は、ドラム２２が、水平軸を中心に回転するような構成とされても良い。

さらに、上記実施の形態のドラム式洗濯機１は、乾燥機能を備えていないが、本発明は、乾燥機能を備えたドラム式洗濯機、即ち、ドラム式洗濯乾燥機に適用することもできる。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１０ 筐体
２０ 外槽
２２ ドラム
２４ 回転体
２４ａ 突状部
３０ 駆動部
１００ 駆動モータ
８０１ 制御部
８０５ 電流検知部
８０７ モータ駆動部（制動部）

Claims (3)

1. 筐体内に配置された外槽と、
   前記外槽内に配置され、水平軸または水平方向に対して傾く傾斜軸を中心に回転可能なドラムと、
   前記ドラムの後部に配置され、表面に洗濯物と接触する突状部を有する回転体と、
   前記ドラムおよび前記回転体を回転させるトルクを発生する駆動モータを含み、前記ドラムと前記回転体とを互いに異なる回転速度で回転させる第１駆動形態での動作と、前記ドラムと前記回転体とを同じ回転速度で一体的に回転させる第２駆動形態での動作とが可能な駆動部と、
   前記駆動モータに駆動電流を供給するモータ駆動部と、
   前記駆動電流を検知する電流検知部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   第１速度と当該第１速度より速い第２速度で前記ドラムが回転するよう前記第２駆動形態で前記駆動部を動作させ、
   前記第１速度および前記第２速度で前記ドラムを回転させる際の駆動電流値を、それぞれ第１電流値および第２電流値として前記電流検知部により検知し、
   前記第２電流値と前記第１電流値との差分値に基づいて前記負荷量を検知する、
   ことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 請求項１に記載のドラム式洗濯機において、
   前記制御部は、前記負荷量を検知するために前記第２駆動形態で前記駆動部を動作させる前に、前記ドラム内で洗濯物がタンブリングすることができるタンブリング速度で前記ドラムが回転するよう前記第１駆動形態で前記駆動部を動作させる、
   ことを特徴とするドラム式洗濯機。
3. 請求項２に記載のドラム式洗濯機において、
   回転する前記ドラムを制動するため制動部を、さらに備え、
   前記制御部は、前記タンブリング速度で回転する前記ドラムを停止させるときに前記制動部により前記ドラムを制動させる、
   ことを特徴とするドラム式洗濯機。

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