JPH08168587A

JPH08168587A - 自動洗濯機

Info

Publication number: JPH08168587A
Application number: JP6316617A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Miki; 匡三木; Shinji Kondo; 信二近藤; Tadashi Nakatani; 直史中谷; Naoaki Ishimaru; 直昭石丸; Tadashi Sadahira; 匡史貞平; Ikuko Kai; 郁子甲斐
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】脱水時の異常振動の原因である布アンバラン
スが在るか否かを、「すすぎ工程」後排水前の水の残っ
た状態で随時検知する方法を提供する。【構成】撹拌翼を有する脱水槽を内包する外槽と、こ
の外槽をサスペンションを介して支持する外枠と、撹拌
翼及び脱水槽を駆動するモータとを備え、前記脱水槽を
固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」「すすぎ工
程」７０２と、前記外槽内の水を排水し脱水槽を回転さ
せる「脱水工程」を行う洗濯機において、外槽の振れを
検知する振動検知手段を設けて、「脱水工程」の排水中
７０３に前記脱水槽を回転させて検知した検出値７０３
を、予め登録した閾値と比較して７０４布偏りを検出す
る構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗い工程、すすぎ工
程、脱水工程等からなる全工程を連続して自動的に行う
ことのできる自動洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動洗濯機は、被洗濯物
の布偏り（以下、布アンバランスと略記）によって、排
水が終わって脱水槽の高速回転を行って被洗濯物の水分
を排出する（以下、脱水と略記）の際に、脱水槽が外枠
に衝突する異常振動を発生することがある。この異常振
動が検知された場合は、脱水槽の回転を停止し、布アン
バランスを補正するために、再度給水、撹拌、排水する
布アンバランス補正工程を行ってから脱水を再開する方
法が採られている。

【０００３】また、撹拌翼を短い時限で反転させる布ア
ンバランスをほぐす「補正工程」を、異常振動の発生を
予防手段として、布アンバランスの有無に関わらず、
「すすぎ工程」の最後に必ず一定時間行っておく方法が
一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には布ア
ンバランスが発生する確率は低いため、常に「補正工
程」を行う方法では、布アンバランスが無い場合は、洗
濯時間の延長になる。また、「補正工程」を行った場合
でも時間不足で布アンバランスがほぐし切れなかった場
合や、ユーザが柔軟剤などの補助剤を投入するため、
「すすぎ工程」の途中で強制的に「脱水工程」に移行さ
せた場合や、浮かんでいた洗濯物が排水と共に偏って沈
んでしまった場合などにおこる異常振動が防止できない
という課題があった。

【０００５】以上のように、従来の構成では、布アンバ
ランスの有無を、当初より発生させないように余分な工
程を設けるか、または、脱水の開始後異常振動を発生さ
せてでしか判断できず、仮に布アンバランスがある事が
判断されても、その補正を行うためには、給水、撹拌、
排水の手順を再度やり直す必要があり、洗濯時間が延長
されたり、水の使用量が増加する等という課題があっ
た。

【０００６】本発明は以上の課題を解決するもので、脱
水時の異常振動の原因である布アンバランスが在るか否
かを、「すすぎ工程」後排水前の水の残った状態で随時
検知する方法を提供する。本方法により、布アンバラン
スの無い場合不必要な「補正工程」を省くことができ、
洗濯時間を短縮でき、また、布アンバランスが有った場
合は、改めて給水を行わずに「補正工程」を行うことが
でき、時間の延長や水の使用量の増加を防ぐことができ
る。

【０００７】本発明の第１の目的は、「すすぎ工程」後
「脱水工程」前の排水中に、脱水槽を回転させて検知し
た槽の揺れ量から、布アンバランスを予測し、布アンバ
ランスがある間は「補正工程」を行い、布アンバランス
の解消された時点で排水して脱水を開始することによ
り、脱水時の異常振動が発生しない自動洗濯機を提供す
ることにある。

【０００８】第２の目的は、排水中に脱水槽を回転させ
て検知した円周方向の荷重ばらつきから、布アンバラン
スを予測し、布アンバランスがある間は「補正工程」を
行い、布アンバランスが解消された時点で排水して脱水
を開始することにより、脱水時の異常振動が発生しない
自動洗濯機を提供することにある。特に、第１の目的に
比べ、より低速な脱水槽の回転での検知が可能となり、
水飛び防止やモータ負荷の低減、ユーザの安全性などを
考慮した方法を提供することにある。

【０００９】第３の目的は、排水を行わずに脱水槽の回
転させることにより、第２の目的に加えて、排水による
重量変化の影響を低減した正確検知ができ、こうして検
知した円周方向の荷重ばらつきから、布アンバランスを
更に正確に予測検知し、脱水時の異常振動が発生しない
自動洗濯機を提供することにある。

【００１０】第４の目的は、撹拌翼を回転することによ
り被洗濯物を脱水槽の円周方向に回転させて検知した槽
の円周方向の荷重ばらつきから、布アンバランスから予
測し、布アンバランスがある間は「補正工程」を行い、
布アンバランスが解消された時点で排水して脱水を開始
することにより、脱水時の異常振動が発生しない自動洗
濯機を提供することにある。

【００１１】第５の目的は、複数のサスペンションへの
荷重ばらつきから、布アンバランスを予測し、布アンバ
ランスがある間は補正工程を行い、布アンバランスが解
消された時点で排水して脱水を開始することにより、脱
水時の異常振動が発生しない自動洗濯機を提供すること
にある。特に、第１から第４の目的に比べ、脱水槽を回
転する必要がなく常時検知することが可能なため、水飛
び防止やモータ負荷の低減、ユーザの安全性などに加
え、精度の高い方法を提供することにある。

【００１２】第６の目的は、布アンバランスが在るか否
かを、検出値の最大値と最小値の差であるピーク差で判
断することにより、洗濯機のマイコン処理に適した簡単
な算出方法で行い、布アンバランスがある場合は「補正
工程」を行い、布アンバランスが解消された時点で排水
して脱水を開始することにより、脱水時の異常振動が発
生しない自動洗濯機を提供することにある。

【００１３】第７の目的は、第１および第３の発明にお
いて、検知時の水位または被洗濯物の重量により脱水槽
を回転させる時間を最適化して、槽の総重量による振動
への影響を抑えることで、振動検知手段または重量検知
手段の検知精度を向上し、布アンバランスがある間は
「補正工程」を行い、布アンバランスが解消された時点
で排水して脱水回転を開始することにより、脱水時の異
常振動が発生しない自動洗濯機を提供することにある。

【００１４】第８の目的は、第１および第２の目的にお
いて、布アンバランスが在るか否かの判定を更に正確に
判定する別の方法を提供するものである。この目的のた
め、振動検知手段または重量検知手段は、予め判定時の
水位または被洗濯物の重量による影響分を考慮した補正
判定値により脱水工程に移るかどうかの判断を行うこと
により、布アンバランスがある間は「補正工程」を行
い、布アンバランスが解消された時点で排水して脱水回
転を開始することにより、脱水時の異常振動が発生しな
い自動洗濯機を提供することにある。

【００１５】第９の目的は、異常の各検知手段により検
知された布偏りを適切に解消することにより、スムーズ
な洗濯機の駆動を行うことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めの第１の手段は、撹拌翼を回転させる「洗い工程」
「すすぎ工程」と、外槽内の水を排水して脱水槽を回転
させる「脱水工程」を行う洗濯機において、外槽の振れ
を検知する振動検知手段を設けて、「脱水工程」中に脱
水槽を回転させて検知した検出値を、予め登録した閾値
と比較して布偏りを検出し、布アンバランスが無い時点
を判断して、排水し脱水を開始する構成となっている。

【００１７】第２の目的を達成するための第２の手段
は、脱水槽を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」
「すすぎ工程」と、外槽内の水を排水して脱水槽を回転
させる「脱水工程」を行う洗濯機において、サスペンシ
ョンに掛かる荷重を検知する重量検知手段を設けて、
「脱水工程」中に脱水槽を回転させて検知した検出値
を、予め登録した閾値と比較して布偏りを検出し、布ア
ンバランスが無い時点を判断して、排水し脱水を開始す
る構成となっている。

【００１８】第３の目的を達成するための第３の手段
は、脱水槽を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」
「すすぎ工程」と、外槽内の水を排水して脱水槽を回転
させる「脱水工程」を行う洗濯機において、サスペンシ
ョンに掛かる荷重を検知する重量検知手段を設けて、
「脱水工程」中に一旦排水を止めて脱水槽を回転させて
検知した検出値を、予め登録した閾値と比較して布偏り
を検出し、予め登録した閾値と比較して布偏りを検出
し、布アンバランスが無い時点を判断して、排水し脱水
を開始する構成となっている。

【００１９】第４の目的を達成するための第４の手段
は、脱水槽を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」
「すすぎ工程」と、外槽内の水を排出し脱水槽を回転さ
せる「脱水工程」を行う洗濯機において、サスペンショ
ンに掛かる荷重を検知する重量検知手段を設けて、「脱
水工程」中に撹拌翼を同方向に規定角度づつ回転させな
がら検出した検出値を、予め登録した閾値と比較して布
偏りを検出し、布アンバランスが無い時点を判断して、
排水し脱水を開始する構成となっている。

【００２０】第５の目的を達成するための第５の手段
は、脱水槽を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」
「すすぎ工程」と、外槽内の水を排出し脱水槽を回転さ
せる「脱水工程」を行う洗濯機において、複数の前記サ
スペンションへの荷重を検知する重量検知手段とを有
し、「脱水工程」中に検知した前記サスペンション間の
検出値のばらつき度合いを、予め登録した閾値と比較し
て布偏りを検出し、布アンバランスが無い時点を判断し
て、排水し脱水を開始する構成となっている。

【００２１】第６の目的を達成するための第６の手段
は、振動検知手段または重量判定手段は、脱水工程に移
るかどうかの判断を、検知結果の最大値と最小値の差で
あるピーク差を判定値と比較で行う構成となっている。

【００２２】第７の目的を達成するための第７の手段
は、排水を行いながら判断を行う振動検知手段または重
量検知手段において、判定時の水位または被洗濯物の重
量により脱水槽を回転させる時間を変更することによ
り、排水による槽の重量変化を補正して一定レベルの振
動を発生させて更に正確な検知を可能とし、脱水までの
時間を短縮すると共に、一般に市販されている排水弁と
脱水回転用クラッチが一体化された洗濯機を利用できる
構成となっている。

【００２３】第８の目的を達成するための第８の手段
は、排水を行いながら判断を行う振動検知手段または重
量検知手段において、予め判定時の水位または被洗濯物
の重量による影響分を考慮した補正判定情報により脱水
を開始するかどうかの閾値を変更することにより、排水
による槽の重量変化による振動レベルの変化分を補正し
て更に正確な検知を可能とし、脱水までの時間を短縮す
ると共に、一般に市販されている排水弁と脱水回転用ク
ラッチが一体化された洗濯機を利用できる構成となって
いる。

【００２４】第９の目的を達成するための第９の手段
は、閾値と比較して異常振動が発生すると判断する布偏
りを検出した場合は、「脱水工程」中の排水を一旦中断
し、布偏りをそのまままたは給水して撹拌翼の回転によ
り補正する「補正工程」を行う構成となっている。

【００２５】

【作用】本発明の第１の手段は、「脱水工程」の排水中
に脱水槽を回転させ、布アンバランスの大小に比例した
槽の振れを検出することにより、脱水槽の回転を阻害す
る泡の影響を低減した検知ができ、検出された振れが閾
値以下の場合は布アンバランスが無いと判断して、その
まま排水をして脱水を開始することで不必要な「補正工
程」による洗濯時間の延長を防ぎ、また閾値より大きい
場合は布アンバランスが有ると判断して、検知結果が判
定値以下になるまで「補正工程」と検知を繰り返す方法
により、確実に振動の小さい良好な脱水を行うことがで
きるものである。更に、排水を行いながら脱水回転を行
うことにより、洗濯中に発生した脱水槽の回転を阻害す
る泡を排水により低減できる、排水を完了して脱水へ移
行する時間を短縮することができる、一般に数多く市販
されている排水弁と脱水槽固定用クラッチが一体化され
た構成の洗濯機を使用できるなどの効果のある自動洗濯
機を提供することにある。

【００２６】本発明の第２の手段は、「脱水工程」中に
排水を行いながら脱水槽を回転させ、布アンバランスの
大小に比例したロッドに掛かる荷重ばらつき幅を検出す
ることにより、脱水槽の回転を阻害する泡の影響を低減
した検知ができ、検出された荷重ばらつき幅が閾値以下
の場合は布アンバランスが無いと判断して、そのまま排
水をして脱水を開始することで不必要な「補正工程」に
よる洗濯時間の延長を防ぎ、また閾値より大きい場合は
布アンバランスが有ると判断して、検知結果が判定値以
下になるまで「補正工程」と検知を繰り返す方法によ
り、確実に振動の小さい良好な脱水を行うことができる
ものである。

【００２７】本発明の第３の手段は、「脱水工程」中に
一旦排水を止めて脱水槽を回転させ、布アンバランスの
大小に比例したロッドに掛かる荷重ばらつき幅を検出
し、検出された荷重ばらつき幅が閾値以下の場合は布ア
ンバランスが無いと判断して、そのまま排水をして脱水
を開始することで不必要な「補正工程」による洗濯時間
の延長を防ぎ、また閾値より大きい場合は布アンバラン
スが有ると判断して、検知結果が判定値以下になるまで
「補正工程」と検知を繰り返す方法により、確実に振動
の小さい良好な脱水を行うことができるものである。

【００２８】本発明の第４の手段は、「脱水工程」中に
脱水槽を回転させ撹拌翼を同方向に回転させて被洗濯物
を円周方向に動かし、布アンバランスの大小に比例した
ロッドに掛かる荷重ばらつき幅を検出し、検出された荷
重ばらつき幅が閾値以下の場合は布アンバランスが無い
と判断して、そのまま排水をして脱水回転を開始するこ
とで不必要な「補正工程」による洗濯時間の延長を防
ぎ、また閾値より大きい場合は布アンバランスが有ると
判断して、検知結果が判定値以下になるまで「補正工
程」と検知を繰り返す方法により、振動の小さい良好な
脱水を行うことができるものである。

【００２９】本発明の第５の手段は、「脱水工程」中に
外槽を支持する複数のロッドへの荷重を同時に検出し、
布アンバランスの大小に比例したロッド間の荷重ばらつ
き幅を検出し、検出された荷重ばらつき幅が閾値以下の
場合は布アンバランスが無いと判断して、そのまま排水
をして脱水回転を開始することで不必要な「補正工程」
による洗濯時間の延長を防ぎ、また閾値より大きい場合
は布アンバランスが有ると判断して、検知結果が判定値
以下になるまで「補正工程」と検知を繰り返す方法によ
り、確実に振動の小さい良好な脱水を行うことができる
ものである。

【００３０】本発明の第６の手段は、槽の揺れや荷重の
ばらつきの検出結果と閾値との判断を、最大値と最小値
の差であるピーク差で判断することにより、洗濯機に固
有の傾いた設置や被洗濯物が予め投入されて槽が傾いた
状態で運転が開始された場合などの使用条件による影響
を打ち消した検出ができ、この判定結果が閾値以下の場
合は布アンバランスが無いと判断して、そのまま排水を
して脱水回転を開始することで不必要な「補正工程」に
よる洗濯時間の延長を防ぎ、また閾値より大きい場合は
布アンバランスが有ると判断して、検知結果が判定値以
下になるまで「補正工程」と検知を繰り返す方法によ
り、振動の小さい良好な脱水を行うことができるもので
ある。

【００３１】本発明の第７の手段は、「脱水工程」中に
排水を行いながら脱水槽を回転させる場合に、その時点
の水位または被洗濯物の重量により脱水槽の負荷に関わ
らず一定回転速度を得られるモータの通電時間を設定し
て検知を行うことにより、水位や被洗濯物のニュースに
関わらず同じ閾値と比較ができ、検出された荷重ばらつ
き幅が閾値以下の場合は布アンバランスが無いと判断し
て、そのまま排水をして脱水回転を開始することで不必
要な「補正工程」による洗濯時間の延長を防ぎ、また閾
値より大きい場合は布アンバランスが有ると判断して、
検知結果が判定値以下になるまで「補正工程」と検知を
繰り返す方法により、振動の小さい良好な脱水を行うこ
とができるものである。

【００３２】本発明の第８の手段は、「脱水工程」中に
排水を行いながら脱水槽を回転させ、布アンバランスの
大小に比例した槽の振れを検出し、検出した結果を閾値
と比較する場合に、検知結果をその時点の水位または被
洗濯物の重量に応じて、計算式を使って補正した閾値
や、水位等の条件毎にテーブルに設定した閾値と比較す
ることにより、一層正確な判断を行い、この判定結果が
閾値以下の場合は布アンバランスが無いと判断して、そ
のまま排水をして脱水回転を開始することで不必要な
「補正工程」による洗濯時間の延長を防ぎ、判定結果が
閾値より大きい場合は布アンバランスが有ると判断し
て、検知結果が判定値以下になるまで「補正工程」と検
知を繰り返す方法により、振動の小さい良好な脱水を行
うことができるものである。

【００３３】本発明の第９の手段は、布の偏りを検知し
ながら「補正構成」を取り入れることにより、布の偏り
を確実に解消した後「脱水工程」における脱水槽の高速
回転を開始することで、脱水槽の異常振動を発生させる
ことなく確実にスムースな洗濯機の駆動を行うことがで
きる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の第１〜第７の実施例を添付図
面に基づいて説明する。

【００３５】図１は本発明の第１の実施例における洗濯
機の断面図である。図１において、外槽２０の底部には
クラッチを含む動力伝達機構２１を固着する。この動力
伝達機構２１は外槽２０の底部に固着されたモータ２２
とベルトで連結する。動力伝達機構２１の内側の撹拌翼
軸２４には撹拌翼２４を固定する。脱水槽２６の上部に
は流体バランサ２７を具備し、脱水槽２６の回転を円滑
に行わせる。外槽２０は外枠２８の上端四隅よりサスペ
ンション２９を介して弾性的に吊り下げ支持する。３１
は本洗濯機を制御する制御部であり、マイクロコンピュ
ータ等で構成する。３０は外槽２６の振れや荷重の偏り
から布アンバランスを検知する振動または重量センサで
あり、超音波式、光学式、機械式等の検知素子で構成す
る。

【００３６】次に、制御部３１を含む洗濯機の全体回路
について図２に示す。中央処理回路３１１はマイクロコ
ンピュータで構成し、洗濯機の工程を制御するプログラ
ムを記憶する記憶部３２０と演算部３２１を有し、洗濯
機の操作を行う入力スイッチ３１７、脱水槽２６の水位
を検知する水位センサ３１８、外槽２０の揺れを検知す
る振動センサ３１９の出力信号等を入力する。また、パ
ワートランジスタ等で構成される駆動回路３１２は、中
央処理回路３１１の指示信号により、モータ３１３、給
水弁３１４、クラッチ３１５を駆動する。クラッチ３１
５の駆動により、排水弁が開かれると共に撹拌翼２４が
切り放されて脱水槽２６が連結され、モータの駆動によ
り脱水槽２６が脱水回転する。現在、一般に市販されて
いる洗濯機は、主にコスト面の効果からこうした脱水回
転と排水弁の兼用クラッチ３１５を採用し、同一の指示
信号で駆動する構成を採る。従って、撹拌翼２４を止め
て脱水槽２６を回転する場合には、排水弁が開かれて排
水が起こる仕組みになっている。

【００３７】図３は、振動センサ３０として外槽２０の
横揺れを検知する構成の例を示す。３００はロッド３２
に貫通された磁性材料であり、対面にはコイル３０１ａ
を巻いたＥ型のコア材料３０１を配置する。コア材料３
０１は磁性体であるフェライトや金属、樹脂などの材料
を使用する。３３０は、このインダクタンス量の変化を
発振周波数で検知するための発振回路である。図２の中
央制御回路３１１では、この発振周波数をカウンタ３２
２を通してデジタル値として入力し、振動センサ３０の
検出値として処理する。

【００３８】次に、振動センサ３０により、外槽２０の
揺れを検知するための原理について説明する。図４は、
振動センサ３０における外槽２０の揺れと発振周波数の
変化を示した図である。コイル３０１ａに誘起される磁
束数及びインダクタンス量は、磁性材料３００とコア材
料３０１との相対距離の２乗に比例し、発振回路３３０
での発振させた発振周波数はインダクタンス量の平方根
に反比例する。従って、発振回路３３０での発振周波数
の変化は、外槽２０の揺れに比例する。ここで、ロッド
３２に支持された外槽２０が外枠２８から離れる方向に
移動すると、磁性材料３００はロッド３２の外枠２８へ
の固定位置を支点としてコア材料３０１に接近するた
め、発振周波数は図４の様に小さくなる。逆に外槽２０
が外枠に近づく方向に移動すると、発振周波数は大きく
なる。

【００３９】外槽２０に掛かる遠心力は被洗濯物の布ア
ンバランスの大小と比例するため、外槽２０の揺れ若し
くは発振周波数と布アンバランスの間には、図１２の相
関関係がある。外槽２０の振れが大きくなると、外枠２
８に衝突するため、大きな騒音や振動が発生したり、洗
濯機本体が移動する異常振動が起こる。従って外枠２０
と衝突が起こる際の発振周波数Ｆｄｔを閾値として予め
決め、検知した発振周波数がこの閾値Ｆｄｔを越えた時
点で運転を停止し、布アンバランスによる異常振動を停
止する。

【００４０】従来、こうした原理の振動センサにより、
すすぎ時の撹拌翼２４の反転で起こる外槽２０の揺れか
ら布アンバランスを検知する方法が提案されている。し
かし、この方法では外槽２０の揺れが極端に微少なた
め、実用上は検知が困難であるという課題がある。

【００４１】ところで、脱水槽２６に水が入った状態で
排水しながら低速回転させた場合の外槽２０の揺れは、
その状態から排水した後で脱水槽２６を回転させた場合
の外槽２０の揺れと図５の相関関係がある。本実施例で
は、この相関関係から排水後の脱水時の異常振動を、す
すぎ時などの水の入った状態で事前に予測する。

【００４２】図５の横軸は、排水中に外槽２０を回転さ
せる（以下、排水検知回転と略記）場合の振動センサ３
０の発振周波数の最大変化幅Ｆｗを表し、縦軸は排水後
に脱水槽２６を回転させた場合の発振周波数の最大変化
幅Ｆｄを表している。例えば、排水検知回転でＦｗ＝Ｆ
ｗａの揺れを示す状態から、撹拌翼の運転を止めて、布
アンバランスの状態を変えずに排水した後、脱水槽を回
転させると、Ｆｄ＝Ｆｄａの揺れが発生することを意味
する。従って、異常振動を起こす条件として閾値Ｆｗｔ
を決め、検知した発振周波数Ｆｗが閾値Ｆｗｔを越える
か否かで、異常振動の発生を予測し停止する。

【００４３】ただし、図５の相関関係は、排水しながら
検知を行う排水検知回転でのみ成り立つ。理由の１つ
は、図１４（ａ）の様に布アンバランスが水面下にある
場合は、水の重量バランスの効果により布アンバランス
が打ち消され、検知精度が悪くなるからである。そこ
で、本発明では排水検知回転を行い、図１４（ｂ）の様
に布アンバランスを水面上に出すことで、布アンバラン
スを検知する。理由のもう１つは、実際の洗濯では、す
すぎの途中に発生した泡が外槽２０と脱水槽２６の間に
溜まっているため、この泡が粘性抵抗となって短時間の
モータ通電では脱水槽２６がほとんど回転せず、外槽２
０が十分揺れないからである。ところが、本実施例のご
とく排水検知回転を行えば、排水と共に泡が排出された
り、水位面の泡が水位の低下と共に脱水槽２６と外槽２
０の間に拡散するため、脱水槽２６がスムーズに回転す
る。

【００４４】次に、本実施例では、布アンバランスの状
態を変える方法として一般的な、撹拌翼２４を短い時限
で反転させる「補正工程」を行う。ただ、こうした「補
正工程」では、経時的に低減する効果はあるが、一時的
には布アンバランスの増減が起こる。従って、単純に一
定時間の「補正工程」で止めると、ちょうど布アンバラ
ンスの残った状態で排水から脱水に移行し、異常振動を
発生する場合がある。

【００４５】以上の事項より、図１および図２の構成の
洗濯機を使い、図６のフロー図の制御を行う。つまり、
洗濯が開始されると、「洗い工程」、「すすぎ工程」を
行い、「すすぎ工程」７０２の最終の時点で、排水検知
工程を行う。排水検知工程では検知した発振周波数Ｆｗ
を閾値Ｆｗｔと比較し、Ｆｗｔ以下なら「脱水工程」に
移行し、排水、脱水を行って洗濯を終了する。また、閾
値Ｆｗｔより大きい場合は、異常振動の発生が予測され
るため、「補正工程」により布アンバランスの補正を行
う。「補正工程」が終了すると、閾値Ｆｗｔ以下になる
まで、排水検知工程以降を繰り返す。

【００４６】このように本実施例の構成では、洗濯の工
程中で異常振動を確実に予測するため、従来のように排
水後の脱水時の水が無い状態で初めて異常振動を検知
し、「補正工程」を行うために再度給水するのに比べ
て、洗濯水量や洗濯時間も遥かに節約できる。

【００４７】更に、実際には布アンバランスが発生する
確率は低いため、布アンバランスの有無に関わらず「補
正工程」行う方法では、実質的に洗濯時間の延長になる
場合がほとんどだが、本発明では従来の「脱水工程」で
の排水の期間に検知を行うため、洗濯時間を短縮でき
る。

【００４８】また、「補正工程」を行った場合でも時間
不足で布アンバランスがほぐし切れなかった場合や、ユ
ーザが柔軟剤などの補助剤を撹拌した「すすぎ工程」の
途中で強制的に「脱水工程」に移行させて「補正工程」
を飛び越した場合でも、「脱水工程」の第１段階である
排水時に布アンバランスの検知を行うことで、異常振動
を確実に防止できる。

【００４９】なお、本実施例では、ある回数を越える排
水検知工程を行うと、水位が減少する影響で「補正工
程」の効果が低減したり、通常より補正に時間が掛かる
場合がある。従って、適当な回数の排水検知工程を行う
毎に、適当な水量を補給する処理を追加する構成にする
こともできる。

【００５０】次に本発明の第２の実施例として、外槽２
０に掛かる荷重を検知する重量センサを用いる構成例を
示す。洗濯機及び全体回路は、第１の実施例と同じ構成
を採る。図７の３００は、図３と同じく磁性材料であ
り、ロッド上板３０２とバネ３０４の間に挟む。また、
３０１は磁性材料３００を円筒状に外包するコア材料と
これに巻かれたコイル３０１ａである。３０３はバネ３
０４を支えるバネ受け皿、３３０は、コイル３０１ａの
インダクタンス量を発振させて周波数の変化に変換する
発振回路である。

【００５１】この重量センサ３０で布アンバランスを検
知する原理について説明する。ロッド３２に掛かる荷重
が増加すると、ロッド上板３０２を通して磁性材料３０
０に掛かり、バネ３０４が縮んで磁性材料３００が下方
に相対的に移動する。この場合、磁性材料３００とコア
材料３０１との対面面積が大きくなりコイル３０１ａの
インダクタンス量が大きくなり、発振周波数は小さくな
る。逆に、ロッド３２に掛かる荷重が軽くなると、バネ
３０４が伸びて磁性材料３００が相対的に上方に移動
し、磁性材料３００とコア材料３０１との対面面積が小
さくなって発振周波数は大きくなる。

【００５２】図８で外槽を支える４本のロッドには、布
アンバランス５０４の荷重点との相対距離に反比例した
荷重が掛かる。例えば、脱水槽２６を布アンバランス５
０４と共に回転させ、Ｂ位置の重量センサ３０の相対距
離を変えると、布アンバランス５０４がセンサのロッド
に最も近いＢ位置に来た時点で発振周波数が最小とな
り、センサ位置から最も遠いＤ位置に来た時点で発振周
波数は最大となる。この変化を図９（ａ）に、Ａ位置で
の発振周波数を基準として図示する。実際には、排水検
知回転の間に排出された水量分の荷重が減る分、Ｆｗｗ
で図示するズレ分が発生するが、これは排水量に応じた
一定値であり、変化幅からＦｗｗを減じて補正する。

【００５３】また、布アンバランスが無い場合は、荷重
点が外槽の中心位置にあり、脱水槽２６を回転させても
ロッドと荷重点との相対距離が変わらない。従って、発
振周波数は図９（ｂ）に図示するようにほとんど変化し
ない。即ち、発振周波数の変化幅Ｆｐｐと布アンバラン
スの大小には、図１３の関係がある。本実施例では、図
６のフロー図と同様に、中央制御回路３１１で、このＦ
ｐｐを検知し、異常振動を起こす閾値Ｆｔと比較し、閾
値以下の場合は排水工程に移行し、閾値を越える間は補
正工程を行う。

【００５４】以上、本実施例の構成では、洗濯の工程中
で異常振動を確実に予測して補正を行うため、従来のよ
うに排水後の水が無い状態で初めて異常振動を検知し、
補正工程を行うために再度給水するのに比べて、洗濯水
量や洗濯時間も遥かに節約できる。

【００５５】なお、第１の実施例では、遠心力で槽の揺
れを起こして検知する原理のため、ある程度の回転速度
が必要であるが、第２の実施例では更に低速の排水検知
回転でよい。従って、モータに掛かる負荷を軽くできる
他、脱水槽の回転開始時の衝撃による洗濯水の水はねが
防止できる、ユーザが不慮に手を入れた場合等に対する
安全性が高くなる、などの効果がある。

【００５６】第３の実施例として、第２の実施例を図１
の洗濯機の構成と図１０の全体回路の構成で実現する。
本実施例では、第２の実施例と異なり、駆動回路３１２
から排水弁３１６と脱水槽固定クラッチ３１７を別々の
制御信号で駆動する構成を採る。布アンバランスの検知
原理は第２の実施例と同じ方法で実現する。ただし、本
実施例では、第２の実施例に比べて、脱水槽２６の回転
と排水弁のクラッチが別構成であるため、排水弁３１６
を開かずにクラッチ３１５により脱水槽２６を回転させ
て検知する。従って、本実施例では、図９で図示した排
水量分の荷重ズレＦｗｗを補正が必要なく、検知精度が
高い。

【００５７】第４の実施例として、第２および第３の実
施例と同じく外槽２０への荷重を検知する重量センサを
使った別の構成例を説明する。本実施例では、脱水槽２
６を回転する代わりに、撹拌翼２４を少しずつ同方向に
回転させる検知方法を行う。この検知方法では、被洗濯
物は撹拌翼２４との接触により撹拌翼２４と同期して回
転し、布アンバランスも脱水槽２６の円周方向に回転す
る。従って、第２および第３の実施例と同様に、布アン
バランスの荷重点と重量センサ３０との相対距離の変化
に起因する発振周波数の変化幅Ｆｐｐで布アンバランス
の有無を検知する。

【００５８】本実施例の構成では、図２の全体回路に示
す様に、撹拌翼２６の回転はモータ３１３により単独に
制御するため、排水量分の荷重のズレＷｐｐのない正確
な検知ができる。

【００５９】第５の実施例として、第２〜第４の実施例
で述べた重量センサを複数のロッドに取り付ける構成を
説明する。例えば、四本のロッドに各々重量センサ３０
を取り付け、各重量センサ３０で、図８でそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ位置に相当する発振周波数値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆ
ｃ、Ｆｄを同時に検知する。この場合、第２〜第４の実
施例に述べた原理と同様に、布アンバランスの在る場合
はＦａ〜Ｆｄの中で最大値、最小値の差Ｆｐｐが大きく
なり、布アンバランスが無い場合は、Ｆａ〜Ｆｄはほぼ
同じ値となり、Ｆｐｐは小さくなる。従って、各時点で
の重量センサ３０のを中央制御回路３１１に入力し、最
大値と最小値の差をＦｐｐを算出し、このＦｐｐを異常
振動を発生する閾値Ｆｔと比較し、脱水工程への移行を
判定する。

【００６０】本実施例の構成では、一定間隔毎に脱水槽
２６や撹拌翼２６を回転させて断続的に検知工程を行う
第１〜第４の実施例と異なり、すすぎ中や補正工程中に
常時検知を行うため、検知精度が向上できる。

【００６１】第６の実施例として、第１〜第４の実施例
において、中央制御回路３１１で共通に行う発振周波数
の変化幅と閾値の比較処理を、周波数変化の最大値や最
小値の差であるピーク差で判断する方法を説明する。洗
濯機に特有の現象として、被洗濯物の投入の仕方等で、
ロッド３２のサスペンションの静止摩擦などのセンサの
初期値を決定する諸条件が変化する。このため、電源投
入時など静止時の初期値からの変化量を判定する方法で
は、正確な検出ができない。ところが、洗濯機において
は、脱水回転による脱水槽２６の動きの反動により、こ
うした静止摩擦の影響が補正されるため、ピーク差は初
期値に関わらず安定して検出でき、正確な布アンバラン
スの検知ができる。

【００６２】また、市販の洗濯機では、中央制御回路３
１１として搭載したマイコンによる制御を行う構成を採
る。このため、常に最大値と最小値だけを保持してお
き、簡単な引き算計算で実現するため、分散の様に大き
いデータメモリ容量や計算量を必要としない面で実現が
容易である。

【００６３】第７の実施例として、第１および第２の実
施例において、更に正確な検知を可能にする構成を説明
する。所定の布アンバランス状態では、定常回転までの
低速回転領域での外槽２０の揺れの振幅は、遠心力を生
じる外槽２０の回転速度に比例する。また回転速度は、
外槽２０の総重量に反比例し、モータのオン時間に比例
する。従って、水位Ｗｈから水位Ｗｍに水位が下がる
と、同一のモータ通電時間では、外槽２０の重量が軽く
なる回転速度が上がり、図４の相関関係は図１１の実線
曲線５０１から実線曲線５０２の様にシフトする。同時
に、判定閾値もＦｗｔからＦｗｔ’へ変化する。

【００６４】これを補正する方法として、本実施例では
以下の２つの構成のいづれかを採る。一方は、水位ごと
の閾値テーブルを参照する構成で、中央制御回路３１１
に水位センサ３１８から入力された水位に応じて、水位
Ｗｈの場合は閾値Ｆｗｔと比較判定し、水位Ｗｍの場合
は閾値Ｆｗｔ’と比較する。同様に、他の水位に対して
も水位に応じた閾値との比較判定を行う。

【００６５】もう一方は、水位ごとのモータ通電時間テ
ーブルを参照する構成である。水位が下がって外槽２０
の軽くなる分、モータ通電時間を短くすれば水位によら
ず一定の回転速度に制御できる。従って、予め水位Ｗｈ
の場合は通電時間Ｔｈ、水位Ｗｍの場合は通電時間Ｔｍ
といった通電時間テーブルを作成し、通電時間テーブル
に応じてモータを回転させ、検知した発振周波数と閾値
を比較判定する。

【００６６】この構成により、排水による水位の変化の
影響を低減した正確な布アンバランスの検知ができ、確
実に異常振動の発生を防止できる。

【００６７】なお、これらのテーブルは全ての水位につ
いて作成する必要はなく、代表的な水位での関係式か
ら、他のテーブル値を算出する構成もできる。

【００６８】最後に、第１から第４の実施例では、セン
サを左奥側のコーナに単独に取り付ける実施例を説明し
たが、設置コーナを代えることも可能である他、複数の
センサを取り付けてその多数決により検知精度を向上さ
せることも可能である。第１および第３の実施例のよう
な違った構成の振動や重量センサを併用する方法や、方
式の異なるセンサを併用することも可能である。

【００６９】また、図１４に示すように、水で相殺され
ていた布アンバランス分が、水位が下がるにつれて、検
知される場合もあるため、水位を換えて複数回の検知を
行う方法や、検知の前に布量に合わせて一定水位まで下
げておく方法もできる。

【００７０】

【発明の効果】以上に述べたように、第１の手段は、
「脱水工程」の排水中に脱水槽を回転させ、布アンバラ
ンスの大小に比例した槽の振れを検出するため、脱水回
転を阻害する泡の影響を低減した検知ができ、必要な場
合のみ「補正工程」を行うことで洗濯時間が短縮できる
と共に、「補正工程」の必要な場合でも「補正工程」の
有効な水の残った状態で布アンバランスを事前に検知す
る事が可能になるため、排水後の脱水時に初めて布アン
バランスを検知して給水、撹拌補正、排水をやり直す無
駄が無くなると共に、振動の小さい良好な脱水を行える
効果がある。

【００７１】第２の手段は、「脱水工程」の排水中に脱
水槽を回転させ、布アンバランスの大小に比例した槽の
円周方向の荷重ばらつきを検出するため、脱水回転を阻
害する泡の影響を低減した検知ができ、必要な場合のみ
「補正工程」を行うことで洗濯時間が短縮できると共
に、「補正工程」の必要な場合でも「補正工程」の有効
な水の残った状態で布アンバランスを事前に検知する事
が可能になるため、排水後の脱水時に初めて布アンバラ
ンスを検知して給水、撹拌補正、排水をやり直す無駄が
無くなると共に、振動の小さい良好な脱水を行える効果
がある。

【００７２】第３の手段は、「脱水工程」中に脱水槽を
回転させ、布アンバランスの大小に比例した槽の円周方
向の荷重ばらつきを検出することで、水量の変化の影響
を低減した検知ができ、「補正工程」の有効な水の残っ
た状態で布アンバランスを事前に検知する事が可能にな
るため、排水後の脱水時に初めて布アンバランスを検知
して給水、撹拌補正、排水をやり直す無駄が無くなると
共に、振動の小さい良好な脱水を行える効果がある。

【００７３】第４の手段は、「脱水工程」中に撹拌翼を
同方向に回転させて被洗濯物を円周方向に動かし、布ア
ンバランスの大小に比例した槽の円周方向の荷重ばらつ
きを検出することで、「補正工程」の有効な水の残った
状態で布アンバランスを事前に検知する事が可能になる
ため、排水後の脱水時に初めて布アンバランスを検知し
て給水、撹拌補正、排水をやり直す無駄が無くなると共
に、振動の小さい良好な脱水を行える効果がある。

【００７４】第５の手段は、複数の重量検知手段によ
り、ロッド毎に掛かる荷重のばらつきを検出すること
で、「補正工程」の有効な水の残った状態で布アンバラ
ンスを事前に検知する事が可能になるため、排水後の脱
水時に初めて布アンバランスを検知して給水、撹拌補
正、排水をやり直す無駄が無くなると共に、振動の小さ
い良好な脱水を行える効果がある。

【００７５】第６の手段は、外槽の揺れ若しくは荷重の
ばらつきの判断を最大値と最小値の差であるピーク差で
判断することにより、固有の傾いた設置などの洗濯機の
固有条件による影響を低減できるため、「補正工程」の
有効な水の残った状態で布アンバランスを事前に、より
正確に検知する事が可能になるため、排水後の脱水時に
初めて布アンバランスを検知して給水、撹拌補正、排水
をやり直す無駄が無くなると共に、振動の小さい良好な
脱水を行える効果がある。

【００７６】第７の手段は、「脱水工程」中に排水を行
いながら脱水槽を回転させて、布アンバランスの大小に
比例した槽の振れや荷重ばらつきを検出する場合に、モ
ータの通電時間を調整することで水量の変化の影響を低
減した正確な検知ができ、必要な場合のみ「補正工程」
を行うことで洗濯時間が短縮できると共に、「補正工
程」の必要な場合でも「補正工程」の有効な水の残った
状態で布アンバランスを事前に検知する事が可能になる
ため、排水後の脱水時に初めて布アンバランスを検知し
て給水、撹拌補正、排水をやり直す無駄が無くなると共
に、振動の小さい良好な脱水を行える効果がある。

【００７７】第８の手段は、脱水工程までに排水を行い
ながら脱水槽を回転させて、布アンバランスの大小に比
例した槽の振れや荷重ばらつきを検出する場合に、水位
や被洗濯物の量毎にモータの負荷を考慮した閾値を用い
ることで、水量の変化の影響を低減した検知ができ、必
要な場合のみ「補正工程」を行うことで洗濯時間が短縮
できると共に、「補正工程」の必要な場合でも「補正工
程」の有効な水の残った状態で布アンバランスを事前に
検知する事が可能になるため、排水後の脱水時に初めて
布アンバランスを検知して給水、撹拌補正、排水をやり
直す無駄が無くなると共に、振動の小さい良好な脱水を
行える効果がある。

【００７８】第９の手段は、布の偏りを検知しながら
「補正構成」を取り入れることにより、布の偏りを確実
に解消した後「脱水工程」における脱水槽の高速回転を
開始することで、脱水槽の異常振動を発生させることな
く確実にスムースな洗濯機の駆動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における洗濯機の断面図

【図２】本発明の実施例における洗濯機の全体回路を示
すブロック図

【図３】本発明の第１の実施例における外槽の横揺れを
検知するセンサの構成図

【図４】同センサの外槽揺れと発振周波数の変化を示す
図

【図５】排水前後における布アンバランスと振動センサ
の周波数変化の相関を示す図

【図６】本発明の制御方法を示すフローチャート

【図７】本発明の第２または第３の発明の実施例におけ
る槽の重量を検知するセンサの構成図

【図８】同センサの布アンバランスの検知方法の説明図

【図９】同センサでの布アンバランスの移動による発振
周波数の変化の説明図

【図１０】本発明の実施例における洗濯機の全体回路を
示すブロック図

【図１１】排水前後における布アンバランスと振動セン
サの周波数変化と水位との関係図

【図１２】外槽の揺れと布アンバランス量の相関を示す
図

【図１３】重量センサで検知した発振周波数の変化幅と
布アンバランス量の相関を示す図

【図１４】脱水槽内の布アンバランスの状態を示す説明
図

【符号の説明】

２０外槽２４撹拌翼２６脱水槽２８外枠２９サスペンション３０振動または重量センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石丸直昭大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者貞平匡史大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者甲斐郁子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撹拌翼を有する脱水槽を内包する外槽と、
この外槽をサスペンションを介して支持する外枠と、撹
拌翼及び脱水槽を駆動するモータとを備え、前記脱水槽
を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」「すすぎ工
程」と、前記外槽内の水を排水し脱水槽を回転させる
「脱水工程」を行う洗濯機において、外槽の振れを検知
する振動検知手段を設けて、「脱水工程」の排水中に前
記脱水槽を回転させて検知した検出値を、予め登録した
閾値と比較して布偏りを検出する自動洗濯機。
【請求項２】撹拌翼を有する脱水槽を内包する外槽と、
この外槽をサスペンションを介して支持する外枠と、撹
拌翼及び脱水槽を駆動するモータとを備え、前記脱水槽
を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」「すすぎ工
程」と、前記外槽内の水を排水し脱水槽を回転させる
「脱水工程」を行う洗濯機において、前記サスペンショ
ンに掛かる荷重を検知する重量検知手段を設けて、「脱
水工程」の排水中または排水終了直後に前記脱水槽を回
転させて検知した検出値を、予め登録した閾値と比較し
て布偏りを検出する自動洗濯機。
【請求項３】撹拌翼を有する脱水槽を内包する外槽と、
この外槽をサスペンションを介して支持する外枠と、撹
拌翼及び脱水槽を駆動するモータとを備え、前記脱水槽
を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」「すすぎ工
程」と、前記外槽内の水を排水し脱水槽を回転させる
「脱水工程」を行う洗濯機において、前記サスペンショ
ンに掛かる荷重を検知する重量検知手段を設けて、「脱
水工程」中の排水時に一旦排水を止めて前記脱水槽を回
転させて検知した検出値を、予め登録した閾値と比較し
て布偏りを検出する自動洗濯機。
【請求項４】撹拌翼を有する脱水槽を内包する外槽と、
この外槽をサスペンションを介して支持する外枠と、撹
拌翼及び脱水槽を駆動するモータとを備え、前記脱水槽
を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」「すすぎ工
程」と、前記外槽内の水を排水し脱水槽を回転させる
「脱水工程」を行う洗濯機において、前記サスペンショ
ンに掛かる荷重を検知する重量検知手段を設けて、前記
「脱水工程」中の排水時または排水終了直後に撹拌翼を
同方向に規定角度づつ回転させながら検出した検出値
を、予め登録した閾値と比較して布偏りを検出する自動
洗濯機。
【請求項５】撹拌翼を有する脱水槽を内包する外槽と、
この外槽をサスペンションを介して支持する外枠と、撹
拌翼及び脱水槽を駆動するモータとを備え、前記脱水槽
を固定して撹拌翼を回転させる「洗い工程」「すすぎ工
程」と、前記外槽内の水を排水し脱水槽を回転させる
「脱水工程」を行う洗濯機において、前記サスペンショ
ンへの荷重を検知する重量検知手段を複数有し、「脱水
工程」中の排水時または排水終了直後に検知した複数の
重量検知手段間の検出値のばらつき度合いを、予め登録
した閾値と比較して布偏りを検出する自動洗濯機。
【請求項６】検出値と予め登録した閾値との比較を、検
出値の最大値と最小値の差であるピーク差で判断するこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の自動
洗濯機。
【請求項７】「脱水工程」中の排水時または排水終了直
後に行う脱水槽の回転を、検知時の水位または被洗濯物
の重量により脱水槽の回転させる時間を変更する請求項
１または２記載の自動洗濯機。
【請求項８】検知時の水位または被洗濯物の重量等の判
定補正情報により脱水工程に移るかどうかの比較を行う
閾値の値を変更し、前記閾値は前記判定補正情報をもと
に計算式または補正テーブルから算出する請求項１また
は３記載の自動洗濯機。
【請求項９】閾値と比較して異常振動が発生すると判断
する布偏りを検出した場合は、「脱水工程」中の排水を
一旦中断し、布偏りをそのまままたは給水して撹拌翼の
回転により補正する「補正工程」を行い、布偏りの解消
を確認した後排水を再開する請求項１〜５のいずれか１
項に記載の自動洗濯機。