WO2011138878A1 - 洗濯機 - Google Patents

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WO2011138878A1
WO2011138878A1 PCT/JP2011/052701 JP2011052701W WO2011138878A1 WO 2011138878 A1 WO2011138878 A1 WO 2011138878A1 JP 2011052701 W JP2011052701 W JP 2011052701W WO 2011138878 A1 WO2011138878 A1 WO 2011138878A1
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laundry
damper
weight
damping force
washing machine
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PCT/JP2011/052701
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西脇 智
久野 功二
敏雄 荒川
起也 大藪
弘樹 村瀬
西村 博司
Original Assignee
株式会社 東芝
東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社
東芝ホームアプライアンス株式会社
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Priority to CN201180022691.XA priority patent/CN102884237B/zh
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Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to a washing machine.
  • the water tank is located inside the outer box, and the drum is located inside the water tank.
  • the drum is driven to rotate by a motor outside the water tank.
  • the water tank is elastically supported by a suspension on the bottom plate of the outer box.
  • the suspension is provided with a damper that attenuates the vibration of the water tank accompanying the vibration of the drum.
  • a damper having a constant damping force is usually used.
  • a damper having a variable damping force a configuration using a functional fluid as a working fluid is considered.
  • a functional fluid is a fluid whose rheological properties such as viscosity are functionally changed by controlling physical quantities applied from the outside.
  • the functional fluid includes a magnetorheological fluid and an electrorheological fluid which are fluids whose viscosity changes when electric energy is applied.
  • the magnetorheological fluid is, for example, one in which ferromagnetic particles such as iron and carbonyl iron are dispersed in oil.
  • the electrorheological fluid increases in viscosity when an electric field is applied (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
  • the damper using the functional fluid described above can change the damping force by changing the viscosity of the functional fluid. For example, in a drum-type washing machine, the damping force of the damper is increased until the rotational speed at which the resonance of the water tank appears at the start of the dewatering process. As a result, the occurrence of resonance in the water tank is avoided, and the rising performance of the drum rotation in the dehydration process is improved. When the subsequent dehydration stroke is steady (drum is rotating at high speed), the damping force of the damper is reduced. Thereby, it is possible to avoid the vibration of the water tank from being transmitted to the outer box, and further to prevent the vibration from being transmitted to the floor surface of the house where the washing machine is installed.
  • a drum-type washing machine an unbalance due to a shift of the laundry when the drum rotates is detected, and the drum is provided on the condition that the size of the unbalance is equal to or less than a predetermined size.
  • the rotation speed is increased step by step.
  • the weight of the laundry is detected at the beginning of the washing process to determine the washing water level and set the washing time.
  • the weight of the laundry is detected at the beginning of the drying process, and the drying time is set.
  • a first object is to provide a washing machine that can preferably control the damping force of a damper having a variable damping force when performing predetermined detection when the drum rotates.
  • the rotation speed of the drum is increased stepwise on condition that the detected imbalance magnitudes are not more than a predetermined magnitude, thereby reducing the occurrence of vibrations. You can proceed with restraint.
  • the unbalance during the rotation of the drum also varies depending on the amount (weight) of the laundry. Conventionally, there has been no response to the fact that the imbalance during rotation of the drum changes depending on the weight of the laundry.
  • a second object is to provide a washing machine capable of controlling the damping force of the damper according to the weight of the laundry.
  • the washing machine of the present embodiment includes an outer box, a water tub, a rotating tub, a suspension, and control means.
  • the water tank is located inside the outer box.
  • the rotating tank is positioned inside the water tank and is driven to rotate.
  • the suspension has a damper that attenuates the vibration of the water tank and can change the damping force, and elastically supports the water tank inside the outer box.
  • the control means controls to keep the damping force of the damper constant during a predetermined detection operation.
  • the washing machine includes an outer box, a water tub, a rotating tub, a laundry weight detection unit, a suspension, and a control unit.
  • the water tank is located inside the outer box.
  • the rotating tank is positioned inside the water tank and is driven to rotate.
  • the laundry weight detecting means detects the weight of the laundry present inside the rotating tub.
  • the suspension has a damper that attenuates the vibration of the water tank and can change the damping force, and elastically supports the water tank inside the outer box.
  • the control means performs control to increase the damping force of the damper as the detected weight of the laundry is smaller in accordance with the detection result of the laundry weight detection means.
  • the time chart which shows 1st Embodiment and is the control content of a dehydration process Longitudinal side view of the washing machine as a whole Longitudinal cross section of suspension unit Electrical configuration block diagram
  • the time chart which shows 2nd Embodiment and is the control content of the whole process FIG.
  • FIG. 5 equivalent diagram showing the third embodiment
  • the figure which shows the concrete relationship between the detected laundry weight and the damping force of a damper at the time of a washing operation, a rinse operation, and a drying operation The figure which shows the linear relationship between the detected laundry weight and the damping force of a damper
  • dehydration operation The figure which shows 4th Embodiment and shows the stepwise relationship between the detected laundry weight and the damping force of a damper.
  • FIG. 2 shows an overall structure of, for example, a drum type washing machine (washing and drying machine).
  • the washing machine uses the outer box 1 as an outer shell.
  • the laundry doorway 2 is formed at a substantially central portion of the front surface portion (right side in FIG. 2) of the outer box 1.
  • a door 3 that opens and closes the laundry doorway 2 is pivotally supported by the outer box 1.
  • the operation panel 4 is provided on the upper portion of the front surface portion of the outer box 1.
  • the control device 5 for operation control is provided on the back side of the operation panel 4 (inside the outer box 1).
  • the water tank 6 is disposed inside the outer box 1.
  • the aquarium 6 has a horizontal-axis cylindrical shape whose axial direction extends substantially in the front-rear direction (substantially right-left direction in FIG. 2).
  • the water tank 6 is elastically supported on the bottom plate 1a of the outer box 1 in a state where it is inclined forward and upward by a pair of left and right suspensions 7 (only one is shown in FIG. 2). The detailed structure of the suspension 7 will be described later.
  • the motor 8 is attached to the back of the water tank 6.
  • the motor 8 is a DC brushless motor, for example.
  • the motor 8 is an outer rotor type, and a rotating shaft (not shown) attached to the center portion of the rotor 8 a is inserted through the bearing housing 9 into the water tank 6.
  • the drum 10 is disposed inside the water tank 6.
  • This drum 10 also has a horizontal cylindrical shape whose axial direction extends substantially in the front-rear direction.
  • the drum 10 is attached at the center of the rear part thereof to the tip of the rotating shaft of the motor 8. Thereby, the drum 10 is supported concentrically with the water tank 6 and inclined forward.
  • the drum 10 is rotated by the motor 8. Therefore, the drum 10 is a rotating tank, and the motor 8 functions as a drum driving device that rotates the drum 10.
  • a large number of small holes 11 are formed in the circumferential side portion (body portion) of the drum 10 over the entire area.
  • the drum 10 has an opening 12 on the front surface thereof, and the water tank 6 has an opening 13 on the front surface thereof.
  • the opening 13 of the water tub 6 and the laundry entrance / exit 2 are connected by an annular bellows 14. As a result, the laundry entrance / exit 2 is connected to the inside of the drum 10 via the bellows 14, the opening 13 of the water tub 6, and the opening 12 of the drum 10.
  • the drain pipe 16 is connected to the rear part of the bottom, which is the lowest part of the water tank 6, via a drain valve 15. Further, the drying unit 17 is arranged from the back of the water tank 6 to the upper side and the front side.
  • the drying unit 17 includes a dehumidifier 18, a blower 19, and a heater 20. The drying unit 17 dehumidifies the air in the water tub 6 and then heats it to dry the laundry present in the drum 10 by circulating it back into the water tub 6.
  • vibration sensors 21 and 22 are respectively attached to the front part and the rear part of the upper part of the water tank 6. These vibration sensors 21 and 22 are both acceleration sensors, for example.
  • the vibration sensors 21 and 22 detect the vibration.
  • the vibration sensors 21 and 22 function as unbalance detection means for detecting unbalance during rotation of the drum 10 by vibration of the water tank 6.
  • the suspension 7 has a damper 23.
  • the damper 23 includes a cylinder 24 made of a magnetic material and a shaft 25 made of the same magnetic material as main members.
  • the cylinder 24 has a connecting member 26 at the upper end.
  • the connecting member 26 is passed through a mounting plate 27 included in the water tank 6 from the lower side to the upper side, and is fastened by a nut 29 via an elastic seat plate 28 and the like. Thereby, the cylinder 24 is attached to the water tank 6.
  • the shaft 25 has a connecting portion 25a at the lower end.
  • the connecting portion 25 a is passed from the upper side to the lower side through the mounting plate 30 included in the bottom plate 1 a of the outer box 1, and is fastened by the nut 32 via the elastic seat plate 31 and the like. . Thereby, the shaft 25 is attached to the bottom plate 1 a of the outer box 1.
  • the upper yoke 33 is press-fitted and fixed to an intermediate portion inside the cylinder 24.
  • the upper yoke 33 is made of a magnetic material and is formed in a short cylindrical shape having a space 34 above the inner peripheral portion.
  • the ring-shaped upper bearing 35 is housed and fixed (held) in the space 34.
  • the upper bearing 35 is made of, for example, sintered oil-impregnated metal.
  • the upper coil 36 is inserted and fixed (held) inside the cylinder 24 at a position directly below the upper yoke 33 while being wound around the upper bobbin 37.
  • the ring-shaped intermediate yoke 38 is press-fitted and fixed at a position directly below the upper bobbin 37 inside the cylinder 24.
  • the intermediate yoke 38 is made of a magnetic material.
  • the lower coil 39 is inserted and fixed (held) in a state of being wound around the lower bobbin 40 at a position directly below the intermediate yoke 38 inside the cylinder 24.
  • the ring-shaped lower yoke 41, the lip-shaped seal 42, and the ring-shaped lower bearing 43 are positioned immediately below the lower bobbin 40 inside the cylinder 24 and on the inner peripheral portion of the short cylindrical bracket 44. It is inserted and fixed (held) in the stored state.
  • the lower yoke 41 and the bracket 44 are made of a magnetic material
  • the lower bearing 43 is made of, for example, a sintered oil-impregnated metal.
  • seal 45 is provided between the upper yoke 33 and the upper bobbin 37.
  • the seal 46 is provided between the upper bobbin 37 and the intermediate yoke 38.
  • the seal 47 is provided between the intermediate yoke 38 and the lower bobbin 40.
  • the seal 48 is provided between the lower bobbin 40 and the lower yoke 41.
  • the shaft 25 passes through the lower bearing opening 43, the seal 42, the lower yoke 41, the lower bobbin 40, the intermediate yoke 38, the upper bobbin 37, the upper yoke 33, and the upper bearing 35 in this order from the lower end opening 49 of the cylinder 24.
  • MR fluid magnetic viscous fluid 52
  • the functional fluid is a fluid whose rheological properties such as viscosity are functionally changed by controlling a physical quantity applied from the outside.
  • This functional fluid includes a magnetorheological fluid 52 that is a fluid whose viscosity changes when electric energy is applied, and an electrorheological fluid (not shown).
  • a magnetic viscous fluid 52 whose viscosity characteristics change according to the strength of a magnetic field (magnetic field) is used as the functional fluid.
  • an electrorheological fluid ER fluid
  • ER fluid whose viscosity characteristics change according to the strength of the electric field (electric field) may be used as the functional fluid.
  • the magnetorheological fluid 52 is obtained by dispersing ferromagnetic particles such as iron and carbonyl iron in oil.
  • the magnetorheological fluid 52 when a magnetic field is applied, the ferromagnetic particles form a chain-like cluster, thereby increasing the viscosity.
  • the seal 42 and the seals 45 to 48 have a function of suppressing leakage of the magnetorheological fluid 52.
  • the damper 23 is configured as described above.
  • a spring seat 53 is fitted and fixed to the lower part of the shaft 25 located below the outside of the cylinder 24.
  • a coil spring 54 which is a compression coil spring surrounding the shaft 25, is mounted between the spring receiving seat 53 and the lower end portion of the cylinder 24.
  • the suspension 7 is configured in this way. The suspension 7 is incorporated between the water tank 6 and the bottom plate 1 a of the outer box 1, thereby elastically supporting the water tank 6 on the bottom plate 1 a of the outer box 1.
  • the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 are connected to a drive circuit (not shown) outside the damper 23 through lead wires (not shown).
  • the coils 36 and 39 are energized by the drive circuit.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration centering on the control device 5.
  • the control device 5 is composed of a microcomputer, for example, and functions as a control means for controlling the overall operation of the drum type washing machine as will be described later.
  • Various operation signals are input to the control device 5 from an operation input unit 55 including various operation switches of the operation panel 4.
  • the control device 5 receives a water level detection signal from a water level sensor 56 that detects the water level in the water tank 6, and receives a rotation detection signal from a rotation sensor 57 that detects the rotation of the motor 8, and vibration sensors 21 and 22. Vibration detection signal (unbalance detection signal) is input.
  • the control device 5 performs an operation of dividing the number of rotations of the motor 8 and hence the number of rotations of the drum 10 by the time required for detection (time required for detecting the number of rotations) based on the rotation detection signal from the rotation sensor 57. To do. As a result, the control device 5 also functions as a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the drum 10.
  • the control device 5 gives a drive control signal to the drive circuit 59 based on various inputs, detection results, and a control program stored in advance.
  • the drive circuit 59 includes a water supply valve 58 for supplying water into the aquarium 6, a motor 8, a drain valve 15, a motor 19b (see FIG. 2) for driving a blower blade 19a (see FIG. 2) of the blower 19 in the drying unit 17, and a drying unit. 17, the heater 20 a (see the same figure) of the heater 20 and the upper coil 36 and the lower coil 39 of the damper 23 are driven.
  • the control device 5 serving as the control unit performs the operation in the order of the washing process, the dewatering process, the rinsing process, the dehydrating process, and the drying process. (See FIG. 5).
  • FIG. 1 shows the operation content in the dehydration process.
  • the drum 10 is rotated and its rotational speed is increased stepwise as indicated by the symbol R, and water remaining in the laundry is spun off and discharged by centrifugal force.
  • the water tank 6 vibrates mainly in the vertical direction as the drum 10 rotates.
  • the cylinder 24 attached to the water tank 6 includes an upper yoke 33 and an upper bearing 35, an upper bobbin 37 and an upper coil 36, an intermediate yoke 38, a lower bobbin 40 and a lower coil. 39, the bracket 44, the lower yoke 41, the seal 42, and the lower bearing 43 are vibrated in the vertical direction around the shaft 25 while the coil spring 54 is expanded and contracted.
  • the control device 5 applies predetermined values to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23.
  • a current having a value for example, 1 [A] is applied.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 52 where the magnetic flux passes is increased.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 52 increases between the shaft 25 having a high magnetic flux density and the upper yoke 33, between the intermediate yoke 38 and the shaft 25, and between the lower yoke 41 and the shaft 25. Resistance increases.
  • the frictional resistance when the cylinder 24 vibrates in the vertical direction with the above-described parts increases. . Therefore, as shown by “damping force: large” on the left side in FIG. 1, the damping force of the damper 23 increases. Thereby, the damping force of the damper 23 is increased at the start of the dehydration process in which the resonance of the water tank 6 appears (until the rotation of the drum 10 reaches, for example, 400 [rpm]), and the occurrence of resonance of the water tank 6 is avoided. The rising performance of 10 rotations is improved.
  • the rotation unbalance of the drum 10 is detected based on the vibration detection signals of the vibration sensors 21 and 22. That is, the control device 5 increases the rotation speed of the drum 10 to the next stage when the unbalance detection result is not more than a predetermined value at each stage where the rotation speed of the drum 10 is increased. Thereby, the control apparatus 5 raises the rotational speed of the drum 10 in steps, grasping
  • the control device 5 When detecting the rotation imbalance of the drum 10, the control device 5 keeps the damping force of the damper 23 constant while keeping it large. That is, while detecting the imbalance, the control device 5 keeps the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 unchanged with the current of 1 [A] being applied as described above.
  • the control device 5 stops detecting the unbalance of the rotation of the drum 10 and the rotation speed of the drum 10 is set to 400 [rpm] for a predetermined time T. keep.
  • the control device 5 reduces the energization to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 and finally cuts off the power.
  • the control device 5 reduces the damping force of the damper 23 as shown in FIG. 1 from “damping force change” to “damping force: small”.
  • the control device 5 reduces (changes) the damping force of the damper 23 by gradually reducing the energization to the coils 36 and 39 over a predetermined time of, for example, about 15 [seconds]. Do with a gradient.
  • the control device 5 controls the rotation speed of the drum 10 as shown in the next “unbalance detection” in FIG. 1, that is, the second “unbalance detection” from the left in FIG. Detection of the unbalance for detecting the rotation of the drum 10 based on the vibration detection signals of the vibration sensors 21 and 22.
  • the control device 5 increases the rotation speed of the drum 10 to the next stage (for example, 950 [rpm]).
  • the control device 5 changes the rotational speed of the drum 10 to the above-described 950 [950 [] as shown in the next “unbalance detection” in FIG. 1, that is, the third “unbalance detection” from the left in FIG. rpm] is further detected (detection of rotation imbalance of the drum 10 based on vibration detection signals from the vibration sensors 21 and 22). And when the detection result is below a predetermined value, the control apparatus 5 raises the rotational speed of the drum 10 to the last stage (for example, 1200 [rpm]).
  • the control device 5 continuously rotates the drum 10 at the final rotation speed for a predetermined time. During this period (from when the rotational speed of the drum 10 is increased from the above 400 [rpm] to when the drum 10 is rotated for a predetermined time by the rotational speed of the final stage), the control device 5 reduces the damping force of the damper 23. To keep. In the meantime, the vibration of the water tank 6 is small but occurs as it is. Therefore, it is necessary to avoid the vibration from being transmitted to the outer box 1 and further to be transmitted to the floor surface of the house where the washing machine is installed. Therefore, at this time, the control device 5 reduces the damping force of the damper 23 and prevents the vibration from being transmitted by the elasticity of the coil spring 54 of the suspension 7.
  • the control device 5 stops the rotational driving of the drum 10 and reduces the rotational speed to zero. In this way, when the rotational speed of the drum 10 is reduced to 0, the rotational speed passes through a speed range where resonance of the water tank 6 appears. Therefore, the control device 5 supplies a current of 1 [A] again to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23. Thereby, the control device 5 increases the damping force of the damper 23 as shown by the next “damping force: large” in FIG. 1, that is, “damping force: large” shown on the right side of FIG. The occurrence of resonance is avoided.
  • the control device 5 applies the damping force of the damper 23 increased at the end of the dehydration process to the upper and lower coils 36 and 39 after the rotational speed of the drum 10 passes through the speed region where the resonance of the water tank 6 appears. Decrease the current by reducing the current and turning it off.
  • the suspension 7 that elastically supports the water tank 6 in which the rotationally driven drum 10 is located inside the outer box 1 attenuates the vibration of the water tank 6.
  • a damper 23 is provided.
  • the damper 23 can change the damping force.
  • the control device 5 keeps the damping force of the damper 23 constant.
  • the detection of unbalance by the unbalance detection means is performed while the drum 10 is rotating.
  • the damping force of the damper 23 changes during the rotation of the drum 10
  • the vibration suppressing force of the water tank 6 is changed, and the water tank 6 is likely to generate vibration. Therefore, the imbalance cannot be detected accurately.
  • the control device 5 keeps the damping force of the damper 23 constant during the unbalance detection operation. Therefore, the vibration suppressing force of the water tank 6 does not change, and the water tank 6 is less likely to generate vibration. As a result, the imbalance can be accurately detected, and the control based on the unbalance can be accurately performed.
  • the damping force of the damper 23 having a variable damping force is preferably controlled so as not to adversely affect the unbalance detection. Can do.
  • the control for changing the damping force of the damper 23 is as follows: This is performed in a situation where the rotation speed of the drum 10 is constant. Immediately thereafter, unbalance detection is performed by the unbalance detection means (see “unbalance detection” in the middle of the three “unbalance detection” shown in FIG. 1).
  • the control for changing the damping force of the damper 23 is performed in a situation where the rotational speed of the drum 10 is constant. That is, the damping force of the damper 23 is changed in a situation where the rotation speed of the drum 10 does not change. Therefore, vibration is less likely to occur in the water tank 6. Therefore, it becomes possible to accurately detect imbalance immediately thereafter (immediately after changing the damping force of the damper 23), and it is also possible to accurately perform control based on the unbalance detection.
  • the damping force of the damper 23 having a variable damping force can be preferably controlled so as not to adversely affect the detection of the imbalance.
  • control for changing the damping force of the damper 23 (control for changing the “damping force” as shown in FIG. 1) is performed with a predetermined change gradient.
  • control for changing the damping force of the damper 23 is performed with a predetermined change gradient so as to avoid a sudden change in the damping force of the damper 23. Therefore, no abnormal vibration occurs in the water tank 6. Therefore, the imbalance detection immediately after the detection can be performed more accurately without being affected by the aftermath of abnormal vibration. Therefore, the control based on the detection of the imbalance can be executed more accurately.
  • the damper 23 included in the suspension 7 includes upper bearings 35 and lower bearings 43 at the upper and lower ends of the components provided in the cylinder 24, and between these upper bearings 35 and the lower bearings 43, The remaining parts (upper yoke 33, upper coil 36 and upper bobbin 37, intermediate yoke 38, lower coil 39 and lower bobbin 40, lower yoke 41, seal 42, etc.) are provided. That is, in the cylinder 24, the shaft 25 can be supported by the upper bearing 35 and the lower bearing 43 at both upper and lower ends. Therefore, when the shaft 25 reciprocates relatively in the axial direction, the shaft 25 is less likely to shake, and the interval between the shaft 25 and the coils 36 and 39 is less likely to fluctuate. Thereby, the magnetic field generated from the coils 36 and 39 acts on the magnetorheological fluid 52 evenly, and the damping force of the damper 23 can be changed with higher accuracy.
  • FIG. 5 shows the second embodiment
  • FIGS. 6 to 9 show the third embodiment
  • FIG. 10 shows the fourth embodiment
  • FIG. 11 shows the fifth embodiment. Show.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts are described.
  • FIG. 5 shows the contents of control in the second embodiment.
  • the control device 5 serving as the control unit performs the washing process, the dehydration process, the rinsing process, the dehydration process, and the drying process in this order. Run the operation.
  • the control device 5 first detects the weight of the laundry contained in the drum 10 (the amount of laundry in terms of weight, not the capacity of the laundry) (the weight of the laundry). Detection operation).
  • the laundry contained in the drum 10 is a dry cloth (dry laundry) before being washed. Therefore, this weight detection operation is a dry cloth weight detection operation, and the washing machine of this embodiment has a dry cloth weight detection function.
  • the dry cloth weight detection operation includes, for example, the time required to rotate the drum 10 to reach a predetermined rotation speed, and then the rotation speed of the drum 10 by stopping the driving of the drum 10 and rotating the drum 10 by inertia.
  • the weight of the laundry is detected by the rotational load of the motor 8 from the time required for the machine to descend to a predetermined rotational speed. Therefore, in this dry cloth weight detection operation, the rotation sensor 57 and the control device 5 function as laundry weight detection means.
  • the control device 5 supplies a current of 1 [A] to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 and continues the energized state. As a result, the control device 5 keeps the damping force of the damper 23 constant and maximum.
  • control device 5 opens the water supply valve 58 and performs a water supply operation for supplying water into the water tank 6 to the water level corresponding to the detected laundry weight.
  • the detergent set in a detergent case (not shown) is supplied together with the water supply.
  • the control device 5 causes the detected laundry weight (dry cloth weight) to be a washing operation in which the laundry 10 is mainly “swattered” by alternately rotating the drum 10 in both forward and reverse directions at a low speed. Perform according to the length of time. Even during the washing operation, the water tank 6 vibrates mainly in the vertical direction as the drum 10 rotates. Therefore, the suspension 7 has the same movements and functions as those in the above dehydration process. However, the rotation of the drum 10 during this washing operation is low speed. Therefore, the movement of each part is smaller than the movement of each part during the dehydration process.
  • the control device 5 energizes the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 with a current (for example, 0.5 [A]) smaller than the current (1 [A]) during the dehydration process. To do. Thereby, the control apparatus 5 moderately increases the viscosity of the magnetorheological fluid 52, moderately increases the damping force of the damper 23, and suppresses vibration of the water tank 6 at this time.
  • a current for example, 0.5 [A]
  • the control device 5 performs a draining operation of draining the water tank 6 by opening the drain valve 15.
  • the control device 5 stops energization (disconnection) to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23. Therefore, at this time, the viscosity of the magnetorheological fluid 52 is not increased by the magnetic force. Thereby, the damping force of the damper 23 is returned to the magnitude obtained by the natural viscosity of the magnetorheological fluid 52.
  • the operation in the subsequent dehydration process is as described in the first embodiment. However, the dehydration process is performed for a length of time corresponding to the detected laundry weight (dry cloth weight).
  • the control device 5 first opens the water supply valve 58 to perform a water supply operation of supplying water into the water tank 6 to the water level corresponding to the detected laundry weight (dry cloth weight). . Subsequently, the control device 5 performs a rinsing operation for mainly “tapping and rinsing” the laundry by alternately rotating the drum 10 in both forward and reverse directions at a low speed in accordance with the detected laundry weight (dry cloth weight). In the length of time. Thereafter, the control device 5 performs a draining operation for draining from the water tank 6 by opening the drain valve 15. In this rinsing process, the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 in the same manner as the above-described washing process.
  • the operation in the subsequent dehydration process is as described in the first embodiment. However, the dehydration process is performed for a length of time corresponding to the detected laundry weight (dry cloth weight).
  • the control device 5 performs a drying process. Also in this drying process, the control device 5 first performs a weight detection operation for detecting the weight of the laundry present in the drum 10 (laundry weight). At this time, since the laundry present in the drum 10 is in the state after the washing process, the rinsing process, and the dehydrating process, it is a compress (a wet laundry). Therefore, this weight detection operation is a compress weight detection operation, and the washing machine of this embodiment further has a compress weight detection function.
  • the compress weight detection operation is performed in the same manner as the dry weight detection operation described above. And also at the time of the detection of the laundry weight by the compress weight detection function, the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 with the same current of 1 [A] as the current in the dry weight detection operation, The energized state is continued. As a result, the control device 5 keeps the damping force of the damper 23 constant and maximum.
  • control device 5 performs a drying operation for drying the laundry by causing the drying unit 17 to function while rotating the drum 10 for a length of time corresponding to the detected laundry weight (composition weight). At this time, the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 in the same manner as in the washing operation in the washing process and the rinsing operation in the rinsing process.
  • the washing machine has a dry cloth weight detection function for detecting the weight of the laundry present in the drum 10 when the laundry is a dry cloth.
  • the damping force of the damper 23 is kept constant.
  • the suppression force of the vibration of the water tank 6 by the damper 23 does not change, and the water tank 6 does not easily generate vibration. Accordingly, since the drum 10 can be rotated stably, the laundry weight (dry cloth weight) can be accurately detected by the dry cloth weight detection function, and the control based on the detection of the laundry weight can also be accurately performed. Become.
  • the damping force of the damper 23 having a variable damping force is not adversely affected to the detection of the weight of the laundry. It can be preferably controlled.
  • the washing machine has a compress weight detection function for detecting the weight when the laundry present in the drum 10 is a compress.
  • the damping force of the damper 23 is kept constant when the laundry weight is detected by the compress weight detection function. Therefore, even when detecting the weight of the compress, the vibration suppressing force of the water tank 6 by the damper 23 does not change, and the water tank 6 is less likely to generate vibration. Therefore, since the drum 10 can be rotated stably, the laundry weight (packing weight) can be accurately detected by the compress weight detection function, and the control based on the detection of the laundry weight can be accurately performed. Become.
  • the damping force of the damper 23 having a variable damping force is not adversely affected to the detection of the weight of the laundry. It can be preferably controlled.
  • the damping force of the damper 23 is made constant and maximum at the time of the above-described two kinds of laundry weight detection operations (dry cloth laundry weight detection and wet cloth laundry weight detection). ing.
  • the laundry when detecting the laundry weight of the dry cloth, the laundry is not limited to the dry cloth, and a compress (for example, a bath towel containing a lot of water) may be added to the dry cloth.
  • a compress for example, a bath towel containing a lot of water
  • the laundry when detecting the weight of the laundry, the laundry is not limited to a dehydrated compress.
  • a non-dehydrated compress a compress containing a lot of water
  • May be added in addition to the dehydrated compress (a compress that does not contain a lot of water).
  • the damping force of the damper 23 is constant and maximized at any of the two types of laundry weight detection (dry cloth laundry weight detection and poultry laundry weight detection). I am doing so. Therefore, when detecting the weight of the laundry, the vibration of the water tank 6 caused by the unbalance can be effectively suppressed. Thereby, the drum 10 can be rotated more stably, and the weight of the laundry can be detected more accurately. Therefore, also according to this embodiment, the control based on the detection of the laundry weight can be performed more accurately.
  • FIG. 6 shows the contents of control in the third embodiment.
  • the control device 5 serving as the control unit performs the washing process, the dehydration process, the rinsing process, the dehydration process, and the drying process in this order. Run the operation.
  • the control device 5 first performs a weight detection operation (particularly, a dry cloth weight detection operation).
  • a weight detection operation particularly, a dry cloth weight detection operation.
  • the water tank 6 vibrates mainly in the vertical direction as the drum 10 rotates.
  • the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 with a predetermined value (in this case, 1 [A]) and continues the energized state.
  • a predetermined value in this case, 1 [A]
  • the viscosity of the magnetorheological fluid 52 is between the shaft 25 having a high magnetic flux density and the upper yoke 33, between the intermediate yoke 38 and the shaft 25, and between the lower yoke 41 and the shaft 25, respectively. Increases and increases frictional resistance.
  • the control device 5 performs a water supply operation and then performs a washing operation. Even during this washing operation, the water tank 6 vibrates mainly in the vertical direction as the drum 10 rotates, and thus the suspension 7 has the same movements and functions as the dry cloth weight detection operation in each part. Therefore, also at this time, the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 to increase the viscosity of the magnetorheological fluid 52 and appropriately increase the damping force of the damper 23. Suppresses vibration.
  • FIG. 7 representatively shows energization current values of the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 during the washing operation and the subsequent rinsing operation and drying operation.
  • the energization current value is a value corresponding to the detected laundry weight. That is, if the detected laundry weight is at a “high” level, the control device 5 sets the energization current value of both the coils 36 and 39 to 0.3 [A]. If the detected laundry weight is a “medium” level, the control device 5 sets the energization current value of both the coils 36 and 39 to 0.4 [A]. If the detected laundry weight is at the “low” level, the control device 5 sets the energization current value of both the coils 36 and 39 to 0.5 [A].
  • the control device 5 increases the energization current value of both the coils 36 and 39.
  • the damping force of the damper 23 is proportional to the energization current value of both the coils 36 and 39. In short, the control device 5 increases the damping force of the damper 23 as the detected laundry weight is smaller.
  • FIG. 8 shows the relationship between the detected laundry weight and the damping force of the damper 23 during the washing operation and the subsequent rinsing operation and drying operation.
  • the control device 5 actually changes the damping force of the damper 23 linearly as shown in FIG. 8 in accordance with the detected laundry weight. Thereby, the response accuracy of the change of the damping force is improved.
  • the control device 5 performs a draining operation.
  • the control device 5 stops energization (disconnection) to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23. Therefore, at this time, the viscosity of the magnetorheological fluid 52 is not increased by the magnetic force. Thereby, the damping force of the damper 23 is returned to the magnitude obtained by the natural viscosity of the magnetorheological fluid 52.
  • the operation in the subsequent dehydration process (in this case, the intermediate dehydration process) is as shown in detail in FIG.
  • the dehydration operation in this dehydration process is performed for a length of time corresponding to the detected laundry weight.
  • the water tank 6 vibrates mainly in the vertical direction as the drum 10 rotates.
  • the controller 5 energizes the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 with a larger current value than during the washing operation.
  • the control apparatus 5 increases the viscosity of the magnetorheological fluid 52, increases the damping force of the damper 23, and suppresses the vibration of the water tank 6.
  • FIG. 9 representatively shows energization current values of the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 during the dehydrating operation.
  • the energization current value in this case is also a value corresponding to the detected laundry weight. That is, if the detected laundry weight is at a “high” level, the control device 5 sets the energization current value of both the coils 36 and 39 to 0.5 [A]. If the detected laundry weight is a “medium” level, the control device 5 sets the energization current value of both the coils 36 and 39 to 0.8 [A]. If the detected laundry weight is at the “low” level, the control device 5 sets the energization current value of the coils 36 and 39 to 1.0 [A]. That is, also in this case, the control device 5 increases the energization current value of the coils 36 and 39 as the detected laundry weight is small. The smaller the detected laundry weight is, the damper 23 is. The damping force is increased.
  • control device 5 actually changes the damping force of the damper 23 linearly as shown in FIG. 8 according to the detected laundry weight. Thereby, the response accuracy of the change of the damping force is improved.
  • FIG. 1 represents the state which energized 1 [A] as an electric current value according to the detected laundry weight as an example.
  • the damping force of the damper 23 is increased at the start of the dehydration process in which the resonance of the water tank 6 appears (until the rotation of the drum 10 reaches, for example, 400 [rpm]) to avoid the resonance of the water tank 6, and the drum The rising performance of 10 rotations is improved.
  • control device 5 increases the rotational speed of the drum 10 stepwise while more reliably grasping the state where the unbalance of the rotation of the drum 10 is small at each stage.
  • the control device 5 When detecting the unbalance of the rotation of the drum 10, the control device 5 causes the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 to have current values (in one example, 1 according to the detected laundry weight). The current of [A]) remains unchanged and remains unchanged. Thereby, the control apparatus 5 makes the damping force of the damper 23 constant while keeping it large.
  • the control device 5 thereafter stops the rotational driving of the drum 10 and lowers the rotational speed to 0, that is, when the rotational speed of the drum 10 passes through the speed range where the resonance of the water tank 6 appears, the damper 23 A current having a current value (in the example, 1 [A]) corresponding to the detected laundry weight is supplied to the upper and lower coils 36 and 39 again.
  • the control device 5 increases the damping force of the damper 23 as shown by “damping force: large” in FIG. 1, thereby avoiding the resonance of the water tank 6.
  • the control device 5 performs a rinsing process. Even in this rinsing process, the control device 5 first performs a weight detection operation for detecting the weight of the laundry present in the drum 10. At this time, the laundry present in the drum 10 is a poultice because it is in a state after the washing process and the dehydrating process. Therefore, this weight detection operation is a compress weight detection operation.
  • the compress weight detection operation is performed in the same manner as the dry weight detection operation described above.
  • the control device 5 applies the same current value (for example, 1) to the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 as the dry weight detection operation by the dry weight detection function. [A]) is energized and the energized state is continued.
  • the control device 5 opens the water supply valve 58 to perform a water supply operation for supplying water into the aquarium 6 to the water level corresponding to the detected laundry weight (wet pack weight). Subsequently, the control device 5 performs a rinsing operation for mainly “tapping and rinsing” the laundry by alternately rotating the drum 10 in both forward and reverse directions at a low speed in accordance with the detected laundry weight (packing weight). In the length of time. In this rinsing process, the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 in the same manner as the washing process. However, energization of the coils 36 and 39 at that time is performed according to the contents shown in FIG. 7 and FIG.
  • control device 5 performs a draining operation of draining from the water tank 6 by opening the drain valve 15. In this drainage operation, the control device 5 stops energization of the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23.
  • the operation in the subsequent dehydration process is the same as the above dehydration process (intermediate dehydration process).
  • the energization of the coils 36 and 39 at that time is performed according to the contents shown in FIGS. 9 and 1 according to the current value corresponding to the detection result of the compress weight detection operation.
  • control device 5 performs a drying process. Also in this drying process, the control device 5 first performs a weight detection operation (particularly, a compress weight detection operation). Even during the compressing weight detection operation, the control device 5 energizes the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 with the same current value (for example, 1 [A]) as that during the dry weight detection operation. The energized state is continued.
  • a weight detection operation particularly, a compress weight detection operation.
  • control device 5 performs a drying operation for drying the laundry by causing the drying unit 17 to function while rotating the drum 10 for a length of time corresponding to the detected laundry weight (composition weight). At this time, the control device 5 energizes both the upper and lower coils 36 and 39 of the damper 23 according to the contents shown in FIGS. 7 and 1 according to the current value according to the detection result of the above-described compress weight detection operation. .
  • the suspension 7 that elastically supports the water tank 6 in which the rotationally driven drum 10 is located inside the outer box 1 attenuates the vibration of the water tank 6.
  • a damper 23 is provided.
  • the damper 23 can change the damping force.
  • the damping force of the damper 23 is made large so that the detected laundry weight is small.
  • the damping force of the damper 23 is increased as the detected laundry weight is smaller.
  • vibration transmitted from the drum 10 to the water tank 6 can be effectively suppressed.
  • the subsequent washing operation, dehydrating operation, rinsing operation, dehydrating operation, and drying operation can be advanced while reducing vibrations according to the detected laundry weight. Therefore, the user can comfortably use the washing machine.
  • the control device 5 performs the laundry weight detection operation by the laundry weight detection means when the laundry present in the drum 10 is a dry cloth. ing.
  • the fact that the laundry is a dry cloth is a state before the laundry is washed. Therefore, according to the washing machine of this embodiment, the weight of the laundry can be detected at the first stage before the laundry is washed. As a result, the damping force of the damper 23 can be controlled from the start of the laundry operation in accordance with the weight detection result of the laundry. Therefore, the above-described operational effects can be obtained quickly.
  • the control device 5 may perform the operation of detecting the laundry weight by the laundry weight detection means when the laundry present in the drum 10 is a compress. ing.
  • the laundry has different water absorption depending on the quality of the cloth. For this reason, laundry with high water absorption has a higher weight in the compress than laundry with low water absorption. Therefore, laundry with high water absorption tends to be an unbalanced load when the drum 10 is rotated.
  • the control device 5 is configured to perform the laundry weight detection operation when the laundry present in the drum 10 is a compress. Therefore, the weight of the laundry having different water absorption depending on the cloth quality can be detected with higher accuracy.
  • the damping force of the damper 23 that is subsequently performed (after the laundry weight is detected) according to the laundry weight detection result can also be accurately controlled, and the above-described effects can be obtained more reliably. it can.
  • the laundry weight detection detection of the laundry weight of the compress
  • the laundry weight of the compress may be performed only at the beginning of the rinsing process. That is, the laundry weight of the compress may not be detected at the beginning of the drying process.
  • FIG. 10 relates to the fourth embodiment, and shows the relationship between the detected laundry weight and the damping force of the damper 23. That is, in this case, the change in the damping force of the damper 23 corresponding to the detected laundry weight is not the linear change shown in FIG. In the present embodiment, the change in the damping force of the damper 23 in response to the detected amount of the laundry weight, as shown in FIG. The damping force of the damper 23 is changed step by step to small, medium and large levels. According to the present embodiment, data (stored data) stored in the control device 5 can be simplified, and the cost can be reduced.
  • FIG. 11 shows a suspension 61 in the fifth embodiment.
  • the damper 62 has one coil 63 that is not divided into upper and lower portions and wound around one bobbin 64.
  • the damper 62 arranges the coil 63 and the bobbin 64 between the upper yoke 33 and the lower yoke 41 (bracket 44) in the cylinder 24, and holds them fixedly. Therefore, the suspension 61 (damper 62) of this embodiment does not have the intermediate yoke 38 described above. Even with such a configuration, the damping force of the damper 62 can be changed and can be kept constant by controlling the energization of the coil 63 by the control device 5.
  • the washing machine described above is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist.
  • the imbalance detection means is not limited to the vibration sensors 21 and 22 described above, and the control device 5 detects the imbalance by calculating the q-axis current of the current flowing through the motor 8. You may do.
  • the motor 8 that rotates the drum 10 is a brushless DC motor.
  • the brushless DC motor includes a rotor 8a having a permanent magnet and a stator 8b having a coil (see FIG. 2).
  • the current flowing in the motor 8 is perpendicular to the d-axis current that is parallel to the magnetic flux generated by the S and N poles of the stator coil (rotation direction) by performing general vector control.
  • q-axis current is perpendicular to the d-axis current that is parallel to the magnetic flux generated by the S and N poles of the stator coil (rotation direction) by performing general vector control.
  • q-axis current is perpendicular to the d-axis current that is parallel to the magnetic flux generated by the S and N poles of the stator coil (rotation direction) by performing general vector control.
  • q-axis current is perpendicular to the d-axis current that is parallel to the magnetic flux generated by the S and N poles of the stator coil (rot
  • control device 5 can function as an unbalance detection unit that replaces the vibration sensors 21 and 22 described above by calculating the variation in the q-axis current value during one rotation of the motor 8.

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Abstract

 本実施形態の洗濯機は、外箱と、この外箱の内部に位置する水槽と、この水槽の内部に位置して回転駆動される回転槽と、水槽の振動を減衰するものであって減衰力を変化させることが可能なダンパを有し、水槽を外箱の内部で弾性支持するサスペンションと、所定の検知動作中は、ダンパの減衰力を一定に保つ制御をする制御手段、または、洗濯物重量検知手段の検知結果に応じ、検知された洗濯物重量が少ないほどダンパの減衰力を大きくする制御をする制御手段と、を具備する。

Description

洗濯機
 本発明の実施形態は、洗濯機に関する。
 従来より、洗濯機において、水槽は、外箱の内部に位置し、ドラムは、この水槽の内部に位置している。ドラムは、水槽外のモータによって回転駆動される。水槽は、外箱の底板上に、サスペンションによって弾性支持されている。そのサスペンションには、ドラムの振動に伴う水槽の振動を減衰するダンパが具えられている。この種のダンパとしては、通常、減衰力が不変のダンパが用いられている。しかし、近年では、減衰力が可変のダンパを用いることが考えられている。減衰力が可変のダンパとしては、作動流体として機能性流体を使用した構成が考えられている。
 機能性流体とは、外部から加える物理量を制御することによって粘性などのレオロジー的性質が機能的に変化する流体である。この機能性流体は、電気的エネルギーが印加されることによって粘性が変化する流体である磁気粘性流体及び電気粘性流体を包含する。このうち、磁気粘性流体は、例えば、オイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散させたものである。この磁気粘性流体は、磁界が印加されると、強磁性粒子が鎖状のクラスタを形成し、これにより、粘度が上昇するものである。電気粘性流体は、電界が印加されると粘度が上昇するものである(例えば特許文献1~4参照)。
特表2002-502942号公報 特開2005-291284号公報 特開2008-183297号公報 特開2008-295906号公報
 上述の機能性流体を使用したダンパは、機能性流体の粘度の変化によって減衰力を変化させ得るものである。例えばドラム式の洗濯機では、脱水行程の起動時において水槽の共振が現れる回転速度までは、ダンパの減衰力を大きくする。これにより、水槽に共振が発生することを回避し、脱水行程におけるドラムの回転の立ち上がり性能を良くする。それ以後の脱水行程の定常時(ドラムの高速回転時)には、ダンパの減衰力を小さくする。これにより、水槽の振動が外箱に伝わることを回避し、更に、その振動が洗濯機が設置された家屋の床面に伝わることを回避することを可能としている。
 加えて、例えばドラム式の洗濯機では、ドラムの回転時における洗濯物の片寄りによるアンバランスを検知して、そのアンバランスの大きさがそれぞれ所定の大きさ以下であることを条件として、ドラムの回転速度を段階的に上昇させるようにしている。また、例えばドラム式の洗濯機では、洗濯行程の最初に洗濯物の重量を検知して、洗濯水位の決定や洗濯時間の設定などを行うようにしている。更に、例えばドラム式の洗濯機では、乾燥行程の最初にも洗濯物の重量を検知して、乾燥時間の設定などを行うようにしている。
 ところで、上記のようにドラムの回転時にアンバランスの検知や洗濯物の重量の検知を行う場合に、ダンパの可変の減衰力をどのように変化させることが好ましいのかは、これまで不明であった。
 そこで、ドラムの回転時に所定の検知を行うに際して、減衰力が可変のダンパの減衰力を好ましく制御し得る洗濯機を提供することを第1の目的とする。
 また、上記のように、検知されたアンバランスの大きさがそれぞれ所定の大きさ以下であることを条件としてドラムの回転速度を段階的に上昇させることにより、脱水運転を、振動の発生を少なく抑えながら進行することができる。
 しかしながら、ドラムの回転時におけるアンバランスは、洗濯物の量(重量)によっても変わる。従来では、ドラムの回転時におけるアンバランスが洗濯物の重量によって変わるということに対し、対応がされていなかった。
 そこで、洗濯物の重量に応じてダンパの減衰力を制御することができる洗濯機を提供することを第2の目的とする。
 本実施形態の洗濯機は、外箱と、水槽と、回転槽と、サスペンションと、制御手段と、を具備する。
 水槽は、外箱の内部に位置する。回転槽は、水槽の内部に位置して回転駆動される。サスペンションは、水槽の振動を減衰するものであって減衰力を変化させることが可能なダンパを有し、水槽を外箱の内部で弾性支持する。制御手段は、所定の検知動作中は、ダンパの減衰力を一定に保つ制御をする。
 また、本実施形態の洗濯機は、外箱と、水槽と、回転槽と、洗濯物重量検知手段と、サスペンションと、制御手段と、を具備する。
 水槽は、外箱の内部に位置する。回転槽は、水槽の内部に位置して回転駆動される。洗濯物重量検知手段は、回転槽の内部に存在する洗濯物の重量を検知する。サスペンションは、水槽の振動を減衰するものであって減衰力を変化させることが可能なダンパを有し、水槽を外箱の内部で弾性支持する。制御手段は、洗濯物重量検知手段の検知結果に応じ、検知された洗濯物の重量が少ないほどダンパの減衰力を大きくする制御をする。
第1の実施形態を示すものであり、脱水行程の制御内容のタイムチャート 一部を破断して示す洗濯機全体の縦断側面図 サスペンション単体の縦断面図 電気的構成のブロック図 第2の実施形態を示すものであり、全行程の制御内容のタイムチャート 第3の実施形態を示す図5相当図 洗い動作時、すすぎ動作時、乾燥動作時において、検知された洗濯物重量とダンパの減衰力との具体的関係を示す図 検知された洗濯物重量とダンパの減衰力とのリニアな関係を示す図 脱水動作時において、検知された洗濯物重量とダンパの減衰力との具体的関係を示す図 第4の実施形態を示すものであり、検知された洗濯物重量とダンパの減衰力との段階的な関係を示す図 第5の実施形態を示す図3相当図
 以下、複数の実施形態による洗濯機を、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
 [第1の実施形態]
 以下、第1の実施形態につき、図1から図4を参照して説明する。
 まず、図2には、例えばドラム式の洗濯機(洗濯乾燥機)の全体構造を示している。洗濯機は、外箱1を外殻としている。洗濯物出入口2は、この外箱1の前面部(図2で右側)のほぼ中央部に形成されている。この洗濯物出入口2を開閉する扉3は、外箱1に枢支されている。操作パネル4は、外箱1の前面部の上部に設けられている。運転制御用の制御装置5は、操作パネル4の裏側(外箱1内)に設けられている。
 水槽6は、外箱1の内部に配設されている。この水槽6は、その軸方向がほぼ前後方向(図2ではほぼ右左方向)に延びる横軸円筒状を成す。水槽6は、外箱1の底板1a上に、左右一対のサスペンション7(図2では一方のみ図示)によって前上がりに傾斜した状態で弾性的に支持されている。サスペンション7の詳細構造については後述する。
 モータ8は、水槽6の背部に取り付けられている。このモータ8は、この場合、例えば直流のブラシレスモータから成る。このモータ8は、アウターロータ形であり、ロータ8aの中心部に取り付けられた回転軸(図示省略)を、軸受ハウジング9を介して水槽6の内部に挿通している。
 ドラム10は、水槽6の内部に配設されている。このドラム10も、その軸方向がほぼ前後方向に延びる横軸円筒状を成す。ドラム10は、その後部の中心部が上記モータ8の回転軸の先端部に取り付けられている。これにより、ドラム10は、水槽6と同心で前上がりに傾斜した状態で支持されている。また、ドラム10は、モータ8によって回転される。従って、ドラム10は回転槽であり、モータ8はドラム10を回転させるドラム駆動装置として機能する。
 ドラム10の周側部(胴部)には、多数の小孔11が全域にわたって形成されている。また、ドラム10は、その前面部に開口部12を有しており、水槽6は、その前面部に開口部13を有している。水槽6の開口部13と洗濯物出入口2との間は、環状のベローズ14によって連ねられている。この結果、洗濯物出入口2は、ベローズ14、水槽6の開口部13、及びドラム10の開口部12を介して、ドラム10の内部に連なっている。
 排水管16は、水槽6の最低部である底部の後部に、排水弁15を介して接続されている。また、乾燥ユニット17は、水槽6の背部から上方そして前方にわたって配設されている。この乾燥ユニット17は、除湿器18と、送風機19と、加熱器20とを有している。この乾燥ユニット17は、水槽6内の空気を除湿し、次いで加熱して、水槽6内に戻す循環を行うことにより、ドラム10の内部に存在する洗濯物を乾燥させる。
 更に、振動センサ21,22は、水槽6の上部の前部と後部に、それぞれ装着されている。これら振動センサ21,22は、ともに例えば加速度センサから成る。ドラム10が回転するときに、内部の洗濯物の偏りによるアンバランスがあると、ドラム10が振動することに伴い水槽6が振動するようになる。振動センサ21,22は、その振動を検知する。要するに、振動センサ21,22は、ドラム10の回転時におけるアンバランスを水槽6の振動によって検知するアンバランス検知手段として機能する。
 ここで、サスペンション7の詳細構造を述べる。サスペンション7は、ダンパ23を有している。このダンパ23は、図3に示すように、主部材として、磁性材から成るシリンダ24と、同じく磁性材から成るシャフト25とを具えている。このうち、シリンダ24は、上端部に連結部材26を有する。この連結部材26は、図2に示すように、水槽6が有する取付板27に下方から上方へ向かって通され、弾性座板28などを介してナット29によって締結されている。これにより、シリンダ24は、水槽6に取り付けられている。
 これに対して、シャフト25は、下端部に連結部25aを有する。この連結部25aは、同じく図2に示すように、外箱1の底板1aが有する取付板30に上方から下方へ向かって通され、弾性座板31などを介してナット32によって締結されている。これにより、シャフト25は、外箱1の底板1aに取り付けられている。
 図3に示すように、上ヨーク33は、シリンダ24の内部の中間部に圧入されて固定されている。上ヨーク33は、磁性材から成っており、内周部の上側にスペース34を有する短円筒状に形成されている。リング状の上軸受35は、そのスペース34に収納されて固定(保持)されている。上軸受35は、例えば焼結含油メタルから成っている。
 上コイル36は、シリンダ24の内部において上ヨーク33の直下の位置に、上ボビン37に巻装された状態で挿入されて固定(保持)されている。また、リング状の中間ヨーク38は、シリンダ24の内部において上ボビン37の直下の位置に圧入されて固定されている。中間ヨーク38は、磁性材から成っている。
 更に、下コイル39は、シリンダ24の内部において中間ヨーク38の直下の位置に、下ボビン40に巻装された状態で挿入されて固定(保持)されている。そして、リング状の下ヨーク41、リップ状のシール42、並びに、リング状の下軸受43は、シリンダ24の内部の下ボビン40の直下の位置に、短円筒状のブラケット44の内周部に収納された状態で挿入されて固定(保持)されている。このうち、下ヨーク41とブラケット44は、磁性材から成っており、下軸受43は、例えば焼結含油メタルから成っている。
 加えて、シール45は、上ヨーク33と上ボビン37との間に設けられている。シール46は、上ボビン37と中間ヨーク38との間に設けられている。シール47は、中間ヨーク38と下ボビン40との間に設けられている。シール48は、下ボビン40と下ヨーク41との間に設けられている。これらのシール45~48は、例えばOリングから成っている。
 そして、シャフト25は、シリンダ24の下端開口部49から、下軸受43、シール42、下ヨーク41、下ボビン40、中間ヨーク38、上ボビン37、上ヨーク33、及び上軸受35を順に貫通してシリンダ24の内部に挿入されている。この挿入されたシャフト25は、下軸受43及び上軸受35に支持されつつ、それら下軸受43、シール42、下ヨーク41、下ボビン40、中間ヨーク38、上ボビン37、上ヨーク33、及び上軸受35に対して、軸方向の往復動が相対的に可能となっている。また、シリンダ24の内部において上ヨーク33よりも上の部分は、空洞50となっている。挿入されたシャフト25は、その上端部がその空洞50に達し、止め輪51によって抜け止めされている。
 更に、挿入されたシャフト25と上ボビン37との間、及び、シャフト25と下ボビン40との各間、並びに、それらの近傍であるシャフト25と上ヨーク33との間、シャフト25と中間ヨーク38との間、及び、シャフト25と下ヨーク41との間には、機能性流体として、この場合、磁気粘性流体52(MR流体)が充填されている。
 機能性流体とは、既述のように、外部から加える物理量を制御することによって粘性などのレオロジー的性質が機能的に変化する流体である。この機能性流体は、電気的エネルギーが印加されることによって粘性が変化する流体である磁気粘性流体52及び図示しない電気粘性流体を包含する。本実施形態では、機能性流体として、磁界(磁場)の強度に応じて粘性特性が変化する磁気粘性流体52を用いている。これに代わり、機能性流体として、電界(電場)の強度に応じて粘性特性が変化する電気粘性流体(ER流体)を用いてもよい。
 磁気粘性流体52は、既述のように、例えば、オイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散させたものである。この磁気粘性流体52は、磁界が印加されると、強磁性粒子が鎖状のクラスタを形成し、これにより、粘度が上昇するものである。シール42とシール45~48は、この磁気粘性流体52の漏れを抑止する機能を有している。
 ダンパ23は、以上のように構成されている。このダンパ23においてシリンダ24の外部の下方に位置したシャフト25の下部には、ばね受け座53が嵌合され固定されている。シャフト25を囲繞する圧縮コイルスプリングから成るコイルばね54は、このばね受け座53とシリンダ24の下端部との間に装着されている。サスペンション7は、このように構成されている。このサスペンション7は、水槽6と外箱1の底板1aとの間に組み込まれ、これにより、水槽6を外箱1の底板1a上に弾性的に支持する。
 なお、ダンパ23の上下の両コイル36,39は、図示しないリード線を介してダンパ23の外部の駆動回路(図示省略)に接続されている。コイル36,39は、当該駆動回路によって通電されるようになっている。
 図4には、制御装置5を中心とした電気的構成をブロック図で示している。制御装置5は、例えばマイクロコンピュータから成るもので、ドラム式の洗濯機の運転全般を後述のように制御する制御手段として機能する。この制御装置5には、操作パネル4が有する各種の操作スイッチから成る操作入力部55から、各種の操作信号が入力される。
 そのほか、制御装置5には、水槽6内の水位を検知する水位センサ56から水位検知信号が入力され、モータ8の回転を検知する回転センサ57から回転検知信号が入力され、振動センサ21,22から振動検知信号(アンバランス検知信号)が入力される。
 なお、制御装置5は、上記の回転センサ57からの回転検知信号に基づき、モータ8の回転数ひいてはドラム10の回転数を検知所要時間(回転数の検知に要した時間)で除する演算をする。これにより、制御装置5は、ドラム10の回転速度を検知する回転速度検知手段としても機能する。
 そして、制御装置5は、各種の入力、検知結果、並びに予め記憶された制御プログラムに基づいて、駆動回路59に駆動制御信号を与える。駆動回路59は、水槽6内に給水する給水弁58、モータ8、排水弁15、乾燥ユニット17における送風機19の送風羽根19a(図2参照)を駆動するモータ19b(同図参照)、乾燥ユニット17における加熱器20のヒータ20a(同図参照)、及び、ダンパ23における上コイル36と下コイル39、を駆動する。
 次に、上記構成の洗濯機における作用を述べる。
 上記構成の洗濯機では、操作パネル4の操作に基づき運転が開始されると、制御手段である制御装置5は、洗い行程、脱水行程、すすぎ行程、脱水行程、乾燥行程の順に運転を実行する(図5参照)。
 図1は、そのうちの脱水行程における動作内容を示している。脱水行程は、ドラム10を回転させ、その回転速度を符号Rで示すように段階的に上昇させて、洗濯物に残留する水を遠心力によって振り切り排出するものである。
 この脱水行程では、ドラム10の回転に伴い、水槽6が上下方向を主体に振動する。この水槽6の上下振動に応動して、サスペンション7では、水槽6に取り付けたシリンダ24が、上ヨーク33及び上軸受35、上ボビン37及び上コイル36、中間ヨーク38、下ボビン40及び下コイル39、ブラケット44及び下ヨーク41、シール42、下軸受43を伴って、コイルばね54を伸縮させつつシャフト25の周囲を上下方向に振動する。
 このようにシリンダ24が上記の各部品を伴って上下方向に振動するとき、シャフト25と上ボビン37及び下ボビン40との各間、並びにそれらの近傍であるシャフト25と上ヨーク33、中間ヨーク38、及び下ヨーク41との各間に充填した磁気粘性流体52は、その粘性による摩擦抵抗によってサスペンション7に減衰力を与え、水槽6の振幅を減衰させる。
 制御装置5は、この脱水行程の初期(脱水行程の起動時であって、ドラム10の回転速度が例えば400〔rpm〕に達するまで)には、ダンパ23の上下の両コイル36,39に所定値(例えば1〔A〕)の電流を通電する。
 コイル36,39に通電すると、磁場が発生して、磁気粘性流体52に磁界が与えられ、磁気粘性流体52の粘度が高まる。詳細には、コイル36,39に通電したことで、シャフト25-磁気粘性流体52-上ヨーク33-シリンダ24-中間ヨーク38-磁気粘性流体52-シャフト25を通る磁気回路が発生すると共に、シャフト25-磁気粘性流体52-中間ヨーク38-シリンダ24-ブラケット44-下ヨーク41-磁気粘性流体52-シャフト25を通る磁気回路が発生する。これにより、それぞれ磁束が通過する箇所の磁気粘性流体52の粘度が高まる。特に、磁束密度の高いシャフト25と上ヨーク33との間、並びに、中間ヨーク38とシャフト25との間、下ヨーク41とシャフト25との間において、それぞれ磁気粘性流体52の粘度が高まり、摩擦抵抗が増加する。
 従って、シリンダ24が上記の各部品(特には、上下の両コイル36,39と、上ヨーク33、中間ヨーク38、及び下ヨーク41)を伴って上下方向に振動するときの摩擦抵抗が増加する。そのため、図1では左側の「減衰力:大」で示すように、ダンパ23の減衰力が大きくなる。これにより、水槽6の共振が現れる脱水行程の起動時(ドラム10の回転が例えば400〔rpm〕に達するまで)におけるダンパ23の減衰力を大きくして水槽6の共振の発生を回避し、ドラム10の回転の立ち上がり性能を良くする。
 また、このときには、図1では左側の「アンバランス検知」で示すように、振動センサ21,22の振動検知信号に基づいてドラム10の回転のアンバランスを検知する。即ち、制御装置5は、ドラム10の回転速度を上昇させたその各段でアンバランスの検知結果が所定値以下であるときに、ドラム10の回転速度を次段に上昇させることを行う。これにより、制御装置5は、ドラム10の回転のアンバランスが小さい状態を各段でより確実に把握しながら、ドラム10の回転速度を段階的に上昇させる。
 このドラム10の回転のアンバランスを検知する際には、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を大きいまま一定とする。即ち、制御装置5は、アンバランスを検知する間、ダンパ23の上下の両コイル36,39には、上記したように1〔A〕の電流の通電をしたままで、不変とする。
 ドラム10の回転速度が400〔rpm〕に達してからは、制御装置5は、ドラム10の回転のアンバランスの検知を停止し、ドラム10の回転速度を所定時間Tだけその400〔rpm〕に保つ。この状況、即ちドラム10の回転速度が一定である状況で、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を減じて最終的に断電する。これにより、制御装置5は、図1に「減衰力変化」から「減衰力:小」で示すように、ダンパ23の減衰力を小さくする。また、制御装置5は、そのダンパ23の減衰力を減少(変化)させることを、コイル36,39への通電を例えば15〔秒〕ほどの所定時間をかけて漸次減じることで、所定の変化勾配をもって行う。
 そして、その直後には、制御装置5は、図1における次の「アンバランス検知」、即ち、図1では左側から2番目の「アンバランス検知」で示すように、ドラム10の回転速度を上記の400〔rpm〕から更に上昇させるためのアンバランス検知(振動センサ21,22の振動検知信号に基づくドラム10の回転のアンバランスの検知)をする。そして、その検知結果が所定値以下であったときに、制御装置5は、ドラム10の回転速度を次段(例えば950〔rpm〕)まで上昇させる。
 この後、制御装置5は、図1における更に次の「アンバランス検知」、即ち、図1では左側から3番目の「アンバランス検知」で示すように、ドラム10の回転速度を上記の950〔rpm〕から更に上昇させるためのアンバランス検知(振動センサ21,22の振動検知信号に基づくドラム10の回転のアンバランスの検知)をする。そして、その検知結果が所定値以下であったときに、制御装置5は、ドラム10の回転速度を最終段(例えば1200〔rpm〕)まで上昇させる。
 制御装置5は、ドラム10を最終段の回転速度で回転させることを所定時間継続して行う。この間(ドラム10の回転速度を上記の400〔rpm〕から上昇させてから、ドラム10を最終段の回転速度により所定時間回転させるまでの間)、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を小さくしたまま維持する。その間における水槽6の振動は、小さいがそれなりに発生する。そのため、その振動が、外箱1に伝わるのを避け、更に洗濯機を設置した家屋の床面に伝わるのを避ける必要がある。よって、このときには、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を小さくして、サスペンション7のコイルばね54の弾性により上記振動の伝達を防止するようにしている。
 そして、その所定時間が経過した後、制御装置5は、ドラム10の回転駆動を停止し、回転速度を0まで下げる。このようにドラム10の回転速度を0まで下げるときには、当該回転速度が水槽6の共振が現れる速度域を通過する。そのため、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に再び1〔A〕の電流を通電する。これにより、制御装置5は、図1における次の「減衰力:大」、即ち、図1の右側に示す「減衰力:大」で示すように、ダンパ23の減衰力を大きくし、水槽6の共振の発生を回避する。
 制御装置5は、この脱水行程の終期において大きくしたダンパ23の減衰力を、ドラム10の回転速度が上述の水槽6の共振が現れる速度域を通過した後、上下の両コイル36,39への通電を減じ更に通電を断つことで小さくする。
 以上に説明したように本実施形態の洗濯機によれば、回転駆動されるドラム10が内部に位置する水槽6を外箱1の内部で弾性支持するサスペンション7は、水槽6の振動を減衰するダンパ23を有する。そして、そのダンパ23は、減衰力を変化させることが可能なものである。そして、アンバランス検知手段によるアンバランスの検知(図1の最左側の「アンバランス検知」)中においては、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を一定に保つ。
 アンバランス検知手段によるアンバランスの検知は、ドラム10の回転中に行われる。このドラム10の回転中にダンパ23の減衰力が変化すると、水槽6の振動の抑制力が変化して水槽6に振動が発生しやすくなる。そのため、アンバランスの検知が正確にできなくなる。本実施形態の洗濯機によれば、制御装置5は、アンバランスの検知動作中においては、ダンパ23の減衰力を一定に保つ。従って、水槽6の振動の抑制力が変化せず、水槽6に振動が発生し難くなる。これにより、アンバランスの検知も正確にできるようになり、そのアンバランスの検知に基づく制御も正確にできるようになる。
 即ち、本実施形態の洗濯機によれば、ドラム10の回転時にアンバランスの検知を行うに際して、減衰力が可変のダンパ23の減衰力を、アンバランスの検知に悪影響を与えないように好ましく制御し得る。
 また、本実施形態の洗濯機によれば、ダンパ23の減衰力を変化させる場合(図1に示すように「減衰力」を変化させるとき)、そのダンパ23の減衰力を変化させる制御は、ドラム10の回転速度が一定である状況で行われる。そして、その直後に、アンバランス検知手段によるアンバランスの検知が行われる(図1に示す3つの「アンバランス検知」のうち中間の「アンバランス検知」参照)。
 ドラム10の回転速度が一定でない状況でダンパ23の減衰力を変化させると、ドラム10の不安定な回転と水槽6の振動の抑制力の変化とによって、水槽6に振動が発生しやすくなる。そのため、その直後のアンバランスの検知が正確にできなくなる。本実施形態の洗濯機によれば、ダンパ23の減衰力を変化させる制御は、ドラム10の回転速度が一定である状況で行われる。つまり、ドラム10の回転速度が変化しない状況でダンパ23の減衰力を変化させる。従って、水槽6に振動が発生し難くなる。よって、その直後(ダンパ23の減衰力を変化させた直後)のアンバランスの検知も正確にできるようになり、そのアンバランス検知に基づく制御も正確にできるようになる。
 即ち、この場合も、ドラム10の回転時におけるアンバランスの検知を行うに際して、減衰力が可変のダンパ23の減衰力を、アンバランスの検知に悪影響を与えないように好ましく制御し得る。
 更に、本実施形態の洗濯機によれば、ダンパ23の減衰力を変化させる制御(図1に示すように「減衰力」を変化させる制御)は、所定の変化勾配をもって行われる。ここで、ダンパ23の減衰力を急激に変化させると、その際に発生するショックにより、水槽6に異常振動が発生しやすくなる。本実施形態の洗濯機によれば、ダンパ23の減衰力を変化させる制御を所定の変化勾配をもって行い、ダンパ23の減衰力を急激に変化させることを避けるようにしている。よって、水槽6には異常振動が発生しない。そのため、異常振動の余波に影響されることなく、直後のアンバランスの検知をより正確に実行することができる。従って、そのアンバランスの検知に基づく制御を、より正確に実行できるようになる。
 また、サスペンション7が有するダンパ23は、シリンダ24の内部に備えられる各部品のうち上下の両端部の部品が上軸受35および下軸受43であり、これら上軸受35および下軸受43の間に、残りの部品(上ヨーク33、上コイル36および上ボビン37、中間ヨーク38、下コイル39および下ボビン40、下ヨーク41、シール42など)を備えている。即ち、シリンダ24の内部において、シャフト25を、上下の両端部の上軸受35および下軸受43によって支えることができる。従って、シャフト25が軸方向に相対的に往復動する際に、当該シャフト25がぶれにくくなり、シャフト25とコイル36,39との間の間隔が変動しにくくなる。これにより、コイル36,39から発生する磁界が磁気粘性流体52に均等に作用するようになり、ダンパ23の減衰力を一層精度良く変化させることができる。
 以上に対して、図5は第2の実施形態を示し、図6から図9は第3の実施形態を示し、図10は第4の実施形態を示し、図11は第5の実施形態を示す。それぞれ、第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
 [第2の実施形態]
 図5には、第2の実施形態における制御内容を示している。前述のように、上記構成の洗濯機では、操作パネル4の操作に基づき運転が開始されると、制御手段たる制御装置5は、洗い行程、脱水行程、すすぎ行程、脱水行程、乾燥行程の順に運転を実行する。
 洗い行程では、制御装置5は、最初に、ドラム10内に収容されて存在する洗濯物の重量(洗濯物の容量ではなく重量という意味での洗濯物量)を検知する重量検知動作(洗濯物重量検知動作)を行う。このとき、ドラム10内に収容されて存在する洗濯物は、洗濯前であるから乾布(乾いた状態の洗濯物)である。従って、この重量検知動作は、乾布重量検知動作であり、本実施形態の洗濯機は乾布重量検知機能を有している。
 乾布重量検知動作は、例えば、ドラム10を回転させ所定の回転速度に到達させるまでに要した時間と、その後、ドラム10の駆動を停止してドラム10を惰性回転させることによってドラム10の回転速度が所定の回転速度まで下降するまでに要した時間とから、洗濯物の重量をモータ8の回転負荷でもって検知するものである。従って、この乾布重量検知動作において、回転センサ57と制御装置5は、洗濯物重量検知手段として機能する。
 そして、その乾布重量検知機能による洗濯物重量の検知時には、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に1〔A〕の電流を通電し、その通電状態を継続する。これにより、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を一定で且つ最大に保つ。
 この後、制御装置5は、給水弁58を開放させて、検知した洗濯物重量に応じた水位まで水槽6内に給水する給水動作を行う。このときには、図示しない洗剤ケースにセットされた洗剤の供給が、給水と併せて行われる。
 給水動作の後には、制御装置5は、ドラム10を低速で正逆両方向に交互に回転させることによって洗濯物を主に「たたき洗い」する洗い動作を、検知した洗濯物重量(乾布重量)に応じた時間の長さで行う。この洗い動作時においても、水槽6は、ドラム10の回転に伴い、上下方向を主体に振動する。そのため、サスペンション7は、各部に上記の脱水行程時と同様の動きや働きが生じる。但し、この洗い動作時におけるドラム10の回転は低速である。そのため、各部の動きは、上記の脱水行程時における各部の動きよりも小さい。
 よって、このときには、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に、上記の脱水行程時における電流(1〔A〕)よりも小さい電流(例えば0.5〔A〕)を通電する。これにより、制御装置5は、磁気粘性流体52の粘度を適度に高めて、ダンパ23の減衰力を適度に大きくし、このときの水槽6の振動を抑制する。
 洗い行程の終了時には、制御装置5は、排水弁15を開放させることによって水槽6内から排水する排水動作を行う。この排水動作では、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を停止(断電)する。よって、このときには、磁気粘性流体52の粘度が磁力で高められることはない。これにより、ダンパ23の減衰力は、磁気粘性流体52の自然粘度によって得られる大きさに戻される。
 この後の脱水行程における動作は、上述の第1の実施形態で説明したとおりである。但し、その脱水行程は、検知された洗濯物重量(乾布重量)に応じた時間の長さで行われる。
 この後のすすぎ行程では、制御装置5は、最初に、給水弁58を開放させることによって、上記の検知した洗濯物重量(乾布重量)に応じた水位まで水槽6内に給水する給水動作を行う。続いて、制御装置5は、ドラム10を低速で正逆両方向に交互に回転させることによって洗濯物を主に「たたきすすぎ」するすすぎ動作を、上記の検知した洗濯物重量(乾布重量)に応じた時間の長さで行う。その後、制御装置5は、排水弁15を開放させることによって水槽6内から排水する排水動作を行う。このすすぎ行程では、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を、上記の洗い行程と同様に行う。
 その後の脱水行程における動作は、上述の第1の実施形態で説明したとおりである。但し、その脱水行程は、検知された洗濯物重量(乾布重量)に応じた時間の長さで行われる。
 この後、制御装置5は、乾燥行程を行う。この乾燥行程でも、制御装置5は、最初に、ドラム10内に存在する洗濯物の重量(洗濯物重量)を検知する重量検知動作を行う。このとき、ドラム10内に存在する洗濯物は、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程後の状態であるから湿布(湿った状態の洗濯物)である。従って、この重量検知動作は、湿布重量検知動作であり、本実施形態の洗濯機は、さらに湿布重量検知機能を有している。
 湿布重量検知動作は、前述の乾布重量検知動作と同じ内容で行われる。そして、その湿布重量検知機能による洗濯物重量の検知時にも、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に乾布重量検知動作における電流と同じ1〔A〕の電流を通電し、その通電状態を継続する。これにより、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を一定で且つ最大に保つ。
 この後、制御装置5は、ドラム10を回転させつつ乾燥ユニット17を機能させることによって洗濯物を乾燥させる乾燥動作を、検知した洗濯物重量(湿布重量)に応じた時間の長さで行う。このとき、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を、上記の洗い行程の洗い動作時及びすすぎ行程のすすぎ動作時と同様に行う。
 このように、本実施形態においては、洗濯機は、ドラム10の内部に存在する洗濯物が乾布であるときにその重量を検知する乾布重量検知機能を有する。そして、この乾布重量検知機能による洗濯物重量の検知時に、ダンパ23の減衰力を一定に保つようにしている。これにより、乾布重量検知時には、ダンパ23による水槽6の振動の抑制力が変化せず、水槽6に振動が発生し難くなる。従って、ドラム10を安定して回転させ得るので、乾布重量検知機能による洗濯物重量(乾布重量)の検知も正確にできるようになり、その洗濯物重量の検知に基づく制御も正確にできるようになる。
 即ち、本実施形態の洗濯機によれば、洗濯物(乾布)の重量の検知を行うに際して、減衰力が可変のダンパ23の減衰力を、洗濯物の重量の検知に悪影響を与えないように好ましく制御し得る。
 また、本実施形態においては、洗濯機は、ドラム10の内部に存在する洗濯物が湿布であるときにその重量を検知する湿布重量検知機能を有する。そして、この湿布重量検知機能による洗濯物重量の検知時に、ダンパ23の減衰力を一定に保つようにしている。これにより、湿布重量検知時にも、ダンパ23による水槽6の振動の抑制力が変化せず、水槽6に振動が発生し難くなる。従って、ドラム10を安定して回転させ得るので、湿布重量検知機能による洗濯物重量(湿布重量)の検知も正確にできるようになり、その洗濯物重量の検知に基づく制御も正確にできるようになる。
 即ち、本実施形態の洗濯機によれば、洗濯物(湿布)の重量の検知を行うに際して、減衰力が可変のダンパ23の減衰力を、洗濯物の重量の検知に悪影響を与えないように好ましく制御し得る。
 更に、本実施形態においては、上記の2種類の洗濯物重量検知動作(乾布の洗濯物重量検知及び湿布の洗濯物重量検知)の時に、ダンパ23の減衰力を一定で且つ最大とするようにしている。
 ここで、乾布の洗濯物重量の検知に際しては、洗濯物は乾布のみとは限らず、湿布(例えば水を多く含んだバスタオルなど)が乾布に加えて入れられることがある。また、湿布の洗濯物重量の検知に際しても、洗濯物は脱水した湿布のみとは限らず、特に乾燥行程のみを単独に行う場合などには、脱水していない湿布(水を多く含んだ湿布)が、脱水した湿布(水を多く含んでいない湿布)に加えて入れられることがある。このような状態でドラム10を回転させたときには、アンバランスとなりやすい。
 本実施形態によれば、上記の2種類の洗濯物重量検知(乾布の洗濯物重量検知及び湿布の洗濯物重量検知)の何れの時においても、ダンパ23の減衰力を一定で且つ最大とするようにしている。そのため、それらの洗濯物重量の検知時に、上記のアンバランスに起因して生じる水槽6の振動を効果的に抑制することができる。これにより、ドラム10を更に安定して回転させ得ることができ、洗濯物重量の検知を、より正確にできるようになる。従って、本実施形態によっても、洗濯物重量の検知に基づく制御を、より正確にできるようになる。
 [第3の実施形態]
 図6には、第3の実施形態における制御内容を示している。前述のように、上記構成の洗濯機では、操作パネル4の操作に基づき運転が開始されると、制御手段たる制御装置5は、洗い行程、脱水行程、すすぎ行程、脱水行程、乾燥行程の順に運転を実行する。
 上述したように、洗い行程では、制御装置5は、最初に、重量検知動作(特には、乾布重量検知動作)を行う。
 この乾布重量検知動作時には、ドラム10の回転に伴い、水槽6が上下方向を主体に振動する。
 そこで、制御装置5は、この乾布重量検知動作時には、ダンパ23の上下の両コイル36,39に所定値(この場合、1〔A〕)の電流を通電し、その通電状態を継続する。
 これにより、特に、磁束密度の高いシャフト25と上ヨーク33との間、並びに、中間ヨーク38とシャフト25との間、下ヨーク41とシャフト25との間において、それぞれ磁気粘性流体52の粘度が高まり、摩擦抵抗が増加する。
 従って、シリンダ24が各部品(特には、上下の両コイル36,39と、上ヨーク33、中間ヨーク38、及び下ヨーク41)を伴って上下方向に振動するときの摩擦抵抗が増加する。そのため、減衰力が大きくなる。これにより、ダンパ23による水槽6の振動の抑制力が変化せず、水槽6に振動が発生しにくくなるので、乾布重量検知機能による洗濯物重量の検知も正確にできるようになる。
 この後、制御装置5は、給水動作を行い、その後、洗い動作を行う。この洗い動作時にも、ドラム10の回転に伴い、水槽6が上下方向を主体に振動するから、サスペンション7では、各部に乾布重量検知動作時と同様の動きや働きが生じる。よって、このときにも、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に通電して、磁気粘性流体52の粘度を高め、ダンパ23の減衰力を適度に大きくして、水槽6の振動を抑制する。
 図7は、この洗い動作時と、その後のすすぎ動作時及び乾燥動作時とにおけるダンパ23の上下の両コイル36,39の通電電流値を代表的に示している。その通電電流値は、検知された洗濯物重量に応じた値である。即ち、検知された洗濯物重量が「多」のレベルであれば、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を0.3〔A〕とする。検知された洗濯物重量が「中」のレベルであれば、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を0.4〔A〕とする。検知された洗濯物重量が「少」のレベルであれば、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を0.5〔A〕とする。即ち、検知された洗濯物重量が少ないほど、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を大きくする。ダンパ23の減衰力は、両コイル36,39の通電電流値に比例する。要するに、制御装置5は、検知された洗濯物重量が少ないほど、ダンパ23の減衰力を大きくするようにしている。
 図8は、この洗い動作時と、その後のすすぎ動作時及び乾燥動作時とにおいて、検知された洗濯物重量とダンパ23の減衰力との関係を示している。制御装置5は、ダンパ23の減衰力を、検知された洗濯物重量の多寡に応じて、この場合、実際には、この図8に示すようにリニアに変化させる。これにより、減衰力の変化の応答精度を良くするようにしている。
 洗い行程の終了時には、制御装置5は、排水動作を行う。この排水動作では、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を停止(断電)する。よって、このときには、磁気粘性流体52の粘度が磁力で高められることはない。これにより、ダンパ23の減衰力は、磁気粘性流体52の自然粘度で得られる大きさに戻される。
 この後の脱水行程(この場合、中間脱水行程)における動作は、詳細には、図1に示すとおりである。なお、この脱水行程における脱水動作は、検知された洗濯物重量に応じた時間の長さで行われる。
 この脱水動作時にも、ドラム10の回転に伴い、水槽6が上下方向を主体に振動する。この場合、ドラム10の回転速度が洗い動作時よりも高いので、サスペンション7の各部には、洗い動作時よりも大きな動きや働きが生じる。よって、この脱水動作時には、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に通電するときに、洗い動作時よりも大きな電流値で通電をする。これにより、制御装置5は、磁気粘性流体52の粘度を高め、ダンパ23の減衰力を大きくして、水槽6の振動を抑制する。
 図9は、この脱水動作時におけるダンパ23の上下の両コイル36,39の通電電流値を代表的に示している。この場合の通電電流値も、検知された洗濯物重量に応じた値である。即ち、検知された洗濯物重量が「多」のレベルであれば、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を0.5〔A〕とする。検知された洗濯物重量が「中」のレベルであれば、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を0.8〔A〕とする。検知された洗濯物重量が「少」のレベルであれば、制御装置5は、両コイル36,39の通電電流値を1.0〔A〕とする。即ち、この場合も、制御装置5は、検知された洗濯物重量が少ないほど、両コイル36,39の通電電流値を大きくしているのであり、検知された洗濯物重量が少ないほど、ダンパ23の減衰力を大きくするようにしている。
 また、このときも、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を、検知された洗濯物重量の多寡に応じて、実際には、図8に示したようにリニアに変化させる。これにより、減衰力の変化の応答精度を良くするようにしている。
 従って、この脱水行程の初期(脱水行程の起動時であって、ドラム10の回転速度が例えば400〔rpm〕に達するまで)には、ダンパ23の上下の両コイル36,39に、上記の検知された洗濯物重量に応じた電流値の通電をする。なお、図1は、検知された洗濯物重量に応じた電流値として1〔A〕の通電をした状態を一例として表している。これにより、水槽6の共振が現れる脱水行程の起動時(ドラム10の回転が例えば400〔rpm〕に達するまで)のダンパ23の減衰力を大きくして水槽6の共振の発生を回避し、ドラム10の回転の立ち上がり性能を良くするようにしている。
 また、このときには、上述したように、制御装置5は、ドラム10の回転のアンバランスが小さい状態を各段でより確実に把握しながら、ドラム10の回転速度を段階的に上昇させる。
 なお、ドラム10の回転のアンバランスの検知をする際には、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に、検知された洗濯物重量に応じた電流値(一例では、1〔A〕)の電流を通電したままで、不変とする。これにより、制御装置5は、ダンパ23の減衰力を、大きいまま一定とする。
 また、制御装置5は、その後、ドラム10の回転駆動を停止して回転速度を0まで下げるとき、つまり、ドラム10の回転速度が水槽6の共振が現れる速度域を通過するときには、ダンパ23の上下の両コイル36,39に、検知された洗濯物重量に応じた電流値(一例では、1〔A〕)の電流を再び通電する。これにより、制御装置5は、図1に「減衰力:大」で示すようにダンパ23の減衰力を大きくし、水槽6の共振の発生を回避する。
 この後、制御装置5は、すすぎ行程を行う。このすすぎ行程でも、制御装置5は、最初に、ドラム10内に存在する洗濯物の重量を検知する重量検知動作を行う。このとき、ドラム10内に存在する洗濯物は、洗い行程および脱水行程後の状態であるから湿布である。従って、この重量検知動作は、湿布重量検知動作である。
 湿布重量検知動作は、前述の乾布重量検知動作と同じ内容で行われる。そして、その湿布重量検知機能による洗濯物重量の検知時にも、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に、乾布重量検知機能による乾布重量検知動作と同じ電流値(例えば、1〔A〕)の電流を通電して、その通電状態を継続する。
 この後、制御装置5は、給水弁58を開放させることによって、上記の検知した洗濯物重量(湿布重量)に応じた水位まで水槽6内に給水する給水動作を行う。続いて、制御装置5は、ドラム10を低速で正逆両方向に交互に回転させることによって洗濯物を主に「たたきすすぎ」するすすぎ動作を、上記の検知した洗濯物重量(湿布重量)に応じた時間の長さで行う。このすすぎ行程では、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を、洗い行程と同様に行う。但し、そのときの両コイル36,39への通電は、上記の湿布重量検知動作の検知結果に応じた電流値により、図7及び図1に示した内容で行われる。この後、制御装置5は、排水弁15を開放させることによって水槽6内から排水する排水動作を行う。この排水動作では、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を停止する。
 その後の脱水行程(最終脱水行程)における動作は、上記の脱水行程(中間脱水行程)と同様である。但し、そのときの両コイル36,39への通電は、上記の湿布重量検知動作の検知結果に応じた電流値により、図9及び図1に示した内容で行われる。
 この後、制御装置5は、乾燥行程を行う。この乾燥行程でも、制御装置5は、最初に、重量検知動作(特には、湿布重量検知動作)を行う。この湿布重量検知動作時においても、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39に、乾布重量検知動作時と同じ電流値(例えば、1〔A〕)の電流を通電して、その通電状態を継続する。
 この後、制御装置5は、ドラム10を回転させつつ乾燥ユニット17を機能させることによって洗濯物を乾燥させる乾燥動作を、検知した洗濯物重量(湿布重量)に応じた時間の長さで行う。このとき、制御装置5は、ダンパ23の上下の両コイル36,39への通電を、上記の湿布重量検知動作の検知結果に応じた電流値により、図7及び図1に示した内容で行う。
 以上に説明したように本実施形態の洗濯機によれば、回転駆動されるドラム10が内部に位置する水槽6を外箱1の内部で弾性支持するサスペンション7は、水槽6の振動を減衰するダンパ23を有する。そして、そのダンパ23は、減衰力を変化させることが可能なものである。そして、ドラム10の内部に存在する洗濯物の重量を検知する洗濯物重量検知手段の検知結果に応じ、検知された洗濯物重量が少ないほどダンパ23の減衰力を大きくするようにしている。
 ドラム10の内部に存在する洗濯物の重量が少ない状況では、ドラム10が回転されるとき、洗濯物が遠心力でドラム10の内周部に均等に行き渡りにくくなる。そのため、洗濯物の片寄りが起きやすく、アンバランスが生じやすくて、振幅の大きな振動を生じやすい。なお、反対に、ドラム10の内部に存在する洗濯物の量が多い状況では、洗濯物が遠心力でドラム10の内周部に均等に行き渡りやすくなる。そのため、洗濯物の片寄りが起きにくく、アンバランスが生じにくくて、振幅の大きな振動を生じにくい。
 本実施形態の洗濯機によれば、検知された洗濯物重量が少ないほどダンパ23の減衰力を大きくするようにしている。このようにダンパ23の減衰力を大きくすることで、ドラム10から水槽6に伝わる振動を効果的に抑制することができる。これにより、以後の洗い動作、脱水動作、すすぎ動作、脱水動作、及び乾燥動作を、検知された洗濯物重量に応じて、それぞれ振動を少なくしつつ進行させることができる。よって、使用者は、洗濯機を快適に使用することができる。
 加えて、本実施形態の洗濯機によれば、制御装置5は、洗濯物重量検知手段による洗濯物重量の検知動作を、ドラム10の内部に存在する洗濯物が乾布であるときに行うようにしている。洗濯物が乾布であるということは、その洗濯物は、洗濯する前の状態である。従って、本実施形態の洗濯機によれば、洗濯物を洗濯する前の最初の段階で洗濯物の重量検知ができる。これにより、その洗濯物の重量検知結果に応じたダンパ23の減衰力の制御も、洗濯運転の開始時点から行うことができる。よって、上述した作用効果を速やかに得ることができる。
 更に、本実施形態の洗濯機によれば、制御装置5は、洗濯物重量検知手段による洗濯物重量の検知動作を、ドラム10の内部に存在する洗濯物が湿布であるときに行うようにもしている。洗濯物は、その布質によって吸水性が異なる。そのため、吸水性の高い洗濯物は、吸水性の低い洗濯物よりも、湿布での重量が大きくなる。よって、吸水性の高い洗濯物は、ドラム10が回転されるときのアンバランス荷重となりやすい。本実施形態の洗濯機によれば、制御装置5は、洗濯物重量の検知動作を、ドラム10の内部に存在する洗濯物が湿布であるときに行うようにもしている。そのため、布質によって吸水性が異なる洗濯物の重量を、より精度良く検知することができる。これによって、洗濯物重量の検知結果に応じてその後(洗濯物の重量検知後)に行うダンパ23の減衰力の制御も、精度良く行うことができ、上述の作用効果をより確実に得ることができる。
 なお、ドラム10の内部に存在する洗濯物が湿布であるときの洗濯物重量の検知(湿布の洗濯物重量の検知)は、すすぎ行程の最初にのみ行うようにしても良い。即ち、湿布の洗濯物重量の検知は、乾燥行程の最初には行わないようにしても良い。
 [第4の実施形態]
 図10は、第4の実施形態に係るものであり、検知された洗濯物重量とダンパ23の減衰力との関係を示している。即ち、この場合、検知された洗濯物重量の多寡に応ずるダンパ23の減衰力の変化は、図8に示したリニアな変化ではない。本実施形態では、検知された洗濯物重量の多寡に応ずるダンパ23の減衰力の変化は、図10に示すように、検知された洗濯物重量の多、中、少のレベルに応じて、それぞれダンパ23の減衰力を小、中、大の各レベルに段階的に変化させるものである。
 本実施形態によれば、制御装置5が記憶するデータ(記憶データ)を簡素化することができ、コストを安く抑えることができる。
 [第5の実施形態]
 図11には、第5の実施形態におけるサスペンション61を示している。このサスペンション61では、ダンパ62は、上下に分かれていない1つのコイル63を1つのボビン64に巻装して有している。そして、ダンパ62は、これらコイル63及びボビン64を、シリンダ24内の上ヨーク33と下ヨーク41(ブラケット44)との間に配設し、固定して保持している。従って、本実施形態のサスペンション61(ダンパ62)は、上記の中間ヨーク38を有していない。
 このような構成であっても、制御装置5によるコイル63への通電を制御することで、ダンパ62の減衰力を変化させることができ、また、一定に保つこともできる。
 [その他の実施形態]
 以上に説明した洗濯機は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。特に、その一つの変更例として、アンバランス検知手段は、前述の振動センサ21,22に限られず、制御装置5がモータ8に流れる電流のうちのq軸電流を算出することでアンバランスを検知するものであってもよい。
 この場合、ドラム10を回転させるモータ8は、ブラシレスDCモータである。このブラシレスDCモータは、永久磁石を有するロータ8aと、コイルを有するステータ8bから成っている(図2参照)。モータ8に流れる電流は、一般的なベクトル制御を行うことで、ステータのコイルのS極,N極で作られる磁束に対して平行方向(回転方向)となるd軸電流と、直角方向となるq軸電流とに分けられる。そして、そのうちのq軸電流値は、モータ8にかかる負荷に依存する。よって、このq軸電流値に基づいて、振動(アンバランス)を検知することが可能である。
 より詳細には、モータ8が1回転する間におけるq軸電流値のばらつき(例えば、上限値と下限値との差)を算出することにより、振動を検出することが可能である。従って、制御装置5は、モータ8が1回転する間におけるq軸電流値のばらつきを演算することで、前述の振動センサ21,22に代わるアンバランス検知手段として機能し得る。
 上述の各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (12)

  1.  外箱と、
     この外箱の内部に位置する水槽と、
     この水槽の内部に位置して回転駆動される回転槽と、
     前記水槽の振動を減衰するものであって減衰力を変化させることが可能なダンパを有し、前記水槽を前記外箱の内部で弾性支持するサスペンションと、
     所定の検知動作中は、前記ダンパの減衰力を一定に保つ制御をする制御手段と、
    を具備することを特徴とする洗濯機。
  2.  前記回転槽の回転時におけるアンバランスを検知するアンバランス検知手段を具備し、
     前記制御手段は、前記アンバランス検知手段によるアンバランスの検知中は、前記ダンパの減衰力を一定に保つ制御をすることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
  3.  前記回転槽の回転時におけるアンバランスを検知するアンバランス検知手段を具備し、
     前記制御手段は、前記ダンパの減衰力を変化させる制御を前記回転槽の回転速度が一定である状況で行い、その直後に、前記アンバランス検知手段によるアンバランスの検知を行う制御をすることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
  4.  前記制御手段は、前記ダンパの減衰力を変化させる制御を、所定の変化勾配をもって行うことを特徴とする請求項3に記載の洗濯機。
  5.  前記回転槽の内部に存在する洗濯物の重量を検知する洗濯物重量検知手段を具備し、
     前記制御手段は、前記洗濯物重量検知手段による洗濯物重量の検知時に、前記ダンパの減衰力を一定に保つ制御をすることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
  6.  前記洗濯物重量検知手段は、前記回転槽の内部に存在する洗濯物が乾布であるときにその重量を検知する乾布重量検知手段で構成され、
     前記制御手段は、前記乾布重量検知手段による洗濯物重量の検知時に、前記ダンパの減衰力を一定に保つ制御をすることを特徴とする請求項5に記載の洗濯機。
  7.  前記洗濯物重量検知手段は、前記回転槽の内部に存在する洗濯物が湿布であるときにその重量を検知する湿布重量検知手段で構成され、
     前記制御手段は、前記湿布重量検知手段による洗濯物重量の検知時に、前記ダンパの減衰力を一定に保つ制御をすることを特徴とする請求項5に記載の洗濯機。
  8.  前記制御手段は、前記洗濯物重量検知手段による洗濯物重量の検知時に、前記ダンパの減衰力を最大に保つ制御をすることを特徴とする請求項5に記載の洗濯機。
  9.  外箱と、
     この外箱の内部に位置する水槽と、
     この水槽の内部に位置して回転駆動される回転槽と、
     この回転槽の内部に存在する洗濯物の重量を検知する洗濯物重量検知手段と、
     前記水槽の振動を減衰するものであって減衰力を変化させることが可能なダンパを有し、前記水槽を前記外箱の内部で弾性支持するサスペンションと、
     前記洗濯物重量検知手段の検知結果に応じ、検知された洗濯物重量が少ないほど前記ダンパの減衰力を大きくする制御をする制御手段と、
    を具備することを特徴とする洗濯機。
  10.  前記回転槽の内部に存在する洗濯物を乾燥させる乾燥ユニットを具備することを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
  11.  前記回転槽の内部に存在する洗濯物を乾燥させる乾燥ユニットを具備することを特徴とする請求項9に記載の洗濯機。
  12.  前記ダンパは、外部から加える磁界の強度に応じて粘性特性が変化する磁気粘性流体と、この磁気粘性流体に磁界を与えるコイルとを備えることにより、減衰力を変化させることが可能に構成されていることを特徴とする請求項1または9に記載の洗濯機。
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