JP2009125330A - Washing machine - Google Patents

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washing machine
vibration
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drum
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Inventor
Keizo Matsui
敬三 松井
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a washing machine which certainly reduces an abnormal vibration noise which originates from the eccentricity of washing or water within a drum and from the imbalance of load around a pivot. <P>SOLUTION: Using the detected values of a three-dimensional acceleration sensor 13 formed in the outer tub 3, a control means 20 controls the rotation acceleration of the drum drive motor 7 by controlling an inverter circuit 24 and certainly reduces abnormal vibration and an abnormal noise which originate from the imbalance of the load. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、洗濯機に関し、特に洗濯物を収納した回転ドラムを回転駆動して洗濯、すすぎ、脱水の行程を行うドラム式洗濯機の振動低減技術に関するものである。   The present invention relates to a washing machine, and more particularly to a vibration reduction technique for a drum-type washing machine that performs a washing, rinsing, and dewatering process by rotating a rotating drum that stores laundry.

ドラム式洗濯機は、洗濯物を収納する回転ドラムを、その回転軸が水平方向、もしくは水平方向より前上がりとなる状態にて筺体内に設置されている。そのため、洗濯物や水がドラム内で均一に分散していない偏心状態になりやすい。特にドラムを高速回転させて洗濯物の脱水を行う場合、回転軸回りの荷重のアンバランスによって回転ドラムを収容する外槽に大きな振動が生じ、洗濯機に異常振動、異常騒音を発生させる。   In the drum type washing machine, a rotating drum for storing laundry is installed in the housing in a state where the rotating shaft thereof is in the horizontal direction or in a state where it rises forward from the horizontal direction. For this reason, the laundry and water are likely to be in an eccentric state in which the laundry and water are not uniformly dispersed in the drum. In particular, when the laundry is dehydrated by rotating the drum at a high speed, a large vibration is generated in the outer tub containing the rotating drum due to an imbalance of the load around the rotating shaft, and abnormal vibration and abnormal noise are generated in the washing machine.

これに対し異常振動を抑制するために、回転ドラムを収容する外槽に錘を取り付けた洗濯機が提案されている。例えば、特許文献1に記述された遠心回転機用バランサにおいては、アンバランス吸収媒体として液体及び球体を封入した環状室を回転槽に設けることにより、効果的なアンバランス吸収効果を得て、脱水兼用洗濯機における広範囲な振動の低減を実現している。   On the other hand, in order to suppress abnormal vibration, a washing machine in which a weight is attached to an outer tub that accommodates a rotating drum has been proposed. For example, in the balancer for a centrifugal rotating machine described in Patent Document 1, an effective unbalance absorption effect is obtained by providing an annular chamber in which a liquid and a sphere are enclosed as an unbalance absorption medium in a rotating tank. A wide range of vibration reduction is realized in the combined washing machine.

また、布の偏りをなくし洗濯物を均等に分散配置する方法が提案されている。例えば、特許文献2に記述された全自動洗濯機の運転制御装置においては、洗濯時及び、すすぎ時に発生した布の片寄りを洗濯衣類の布の質に応じた水流で、終了直前に数秒間短周期にて撹拌制御する構成とすることにより、洗濯時及び、すすぎ時の布の片寄りを修正することができ、脱水時の異常振動、騒音を低減している。
特公昭64−2822号公報 特開平7−299279号公報
In addition, a method has been proposed in which the unevenness of the cloth is eliminated and the laundry is evenly distributed. For example, in the operation control device for a fully automatic washing machine described in Patent Document 2, the fabric deviation generated during washing and rinsing is made with a water flow according to the quality of the laundry clothes, and a few seconds just before the end. By adopting a configuration in which the agitation control is performed in a short cycle, it is possible to correct the displacement of the cloth during washing and rinsing, and to reduce abnormal vibration and noise during dehydration.
Japanese Examined Patent Publication No. 64-2822 JP 7-299279 A

しかしながら従来の、振動低減のために錘を設けた洗濯機においては、振動レベルを大きく低減するためには非常に重い錘が必要であった。そのことにより、洗濯機全体の重量が非常に重くなり、設置場所の制約が生じるとともに、移動運搬が困難となっていた。   However, in a conventional washing machine provided with a weight for vibration reduction, a very heavy weight is necessary to greatly reduce the vibration level. As a result, the weight of the entire washing machine becomes very heavy, which restricts the installation location and makes it difficult to transport and transport.

また、布の偏りをなくし洗濯物を均等に分散配置する全自動洗濯機の運転制御装置においては、布の偏りを水流などで撹拌することにより確実に修正することは非常に困難であった。たとえ、複数回の再実行により修正を繰り返したとしても、確実に修正できる保証はなかった。これは、布の偏りの修正は、布の多様な種類、量、初期の状態などによって必要とされる操作が細かく異なっているため、洗濯機の運転制御により布の偏りをどのような場合でも排除することは非常に困難であるためである。そのため、洗濯物の布の偏りが確実には修正されない場合も発生し、運転時、特に脱水時の異常振動、異常騒音が発生する課題があった。   Further, in an operation control device for a fully automatic washing machine that eliminates the unevenness of the cloth and distributes the laundry evenly, it is very difficult to reliably correct the unevenness of the cloth by stirring with a water flow or the like. Even if the correction was repeated by multiple re-executions, there was no guarantee that it could be corrected reliably. This is because, in the correction of the fabric bias, the operations required for various types, amounts, and initial conditions of the fabric are slightly different. This is because it is very difficult to eliminate. For this reason, there is a case where the unevenness of the laundry cloth is not reliably corrected, and there is a problem that abnormal vibration and abnormal noise occur during operation, particularly during dehydration.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、洗濯機、特に洗濯物を収納した回転ドラムを回転駆動して洗濯、すすぎ、脱水の行程を行うドラム式洗濯機において、洗濯物や水のドラム内での偏心状態、回転軸回りの荷重のアンバランスに起因して発生する異常振動、異常騒音を確実に低減することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a washing machine, in particular, a drum-type washing that performs a washing, rinsing, and dehydration process by rotationally driving a rotating drum containing laundry. An object of the machine is to reliably reduce abnormal vibration and noise generated due to an eccentric state in a laundry or water drum and an imbalance of a load around a rotating shaft.

前記従来の課題を解決するために、本発明に係る洗濯機は、洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機筺体内に弾性的に支持された外槽と、回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、ドラム駆動モータを制御する制御手段とを備え、回転ドラムに発生する振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにしたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a washing machine according to the present invention includes a rotating drum that accommodates laundry and has a central axis of rotation in a horizontal direction or an inclined direction, and a rotating drum that rotatably includes the rotating drum. An outer tub elastically supported on the drum, a drum drive motor for rotating the rotary drum, and a control means for controlling the drum drive motor, and applying rotational acceleration to reduce vibration acceleration generated in the rotary drum In this way, the drum drive motor is controlled.

これにより、回転ドラムに発生する振動加速度を低減するような回転加速度で回転ドラムを駆動させるため、低振動、低騒音での運転が可能となる。   As a result, since the rotating drum is driven at a rotational acceleration that reduces the vibration acceleration generated in the rotating drum, an operation with low vibration and low noise is possible.

本発明の洗濯機は、洗濯物のアンバランスがある場合においても、洗濯、すすぎ、脱水などの運転時の振動騒音レベルの低い、低振動、低騒音の洗濯機を得ることができる。   The washing machine of the present invention can provide a washing machine having a low vibration noise level, low vibration, and low noise during operation such as washing, rinsing, and dehydration even when the laundry is unbalanced.

第1の発明は、洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機筺体内に弾性的に支持された外槽と、前記回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記ドラム駆動モータを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムに発生する振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるように前記ドラム駆動モータを制御するようにしたものであり、洗濯、すすぎ、脱水などの運転時に回転ドラム内に収容された洗濯物が偏在していることで発生する遠心加速度による振動・騒音を低減し、低振動、低騒音での運転が可能となる。   The first invention includes a rotating drum that accommodates laundry and has a rotation center axis in a horizontal direction or an inclination direction, an outer tub that rotatably includes the rotating drum and is elastically supported in the washing machine housing, A drum drive motor for rotating the rotary drum; and a control means for controlling the drum drive motor, wherein the control means applies the rotational acceleration so as to reduce the vibration acceleration generated in the rotary drum. The drum drive motor is controlled to reduce vibration and noise caused by centrifugal acceleration caused by the uneven distribution of the laundry contained in the rotating drum during operations such as washing, rinsing and dehydration. Operation with low vibration and low noise is possible.

第2の発明は、第1の発明において、制御手段は、回転ドラムの回転により発生する振動加速度を低減させるべく、回転角に対して所定のパターンの回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにしたものであり、洗濯、すすぎ、脱水などの運転時に回転ドラム内に収容された洗濯物が偏在していることで発生する遠心加速度による振動・騒音を低減し、低振動、低騒音での運転が可能となる。   In a second aspect based on the first aspect, the control means controls the drum drive motor so as to give a predetermined pattern of rotational acceleration to the rotational angle in order to reduce vibration acceleration generated by rotation of the rotating drum. Reduced vibration and noise due to centrifugal acceleration caused by the uneven distribution of laundry stored in the rotating drum during operations such as washing, rinsing, and dehydration, resulting in low vibration and low noise It becomes possible to drive at.

第3の発明は、第2の発明において、制御手段により制御されることとなる回転ドラムの回転加速度は、回転速度の二乗に比例し、また回転角度に対し略正接の関係になるようにしたものであり、確実に振動加速度が抑えられ、低振動、低騒音での運転が可能となる。   According to a third aspect, in the second aspect, the rotational acceleration of the rotating drum to be controlled by the control means is proportional to the square of the rotational speed and has a substantially tangent relationship with the rotational angle. Therefore, vibration acceleration is reliably suppressed, and operation with low vibration and low noise becomes possible.

第4の発明は、第1〜第3のいずれか1つの発明において、回転ドラムもしくは外槽に加速度センサを備え、制御手段は、前記加速度センサにより検出された振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにしたものであり、回転ドラムに発生する振動加速度を加速度センサによって検出し、それを低減するような回転加速度で回転ドラムを駆動させるため、低振動、低騒音での運転が可能となる。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the rotation drum or the outer tub is provided with an acceleration sensor, and the control means reduces the rotational acceleration detected by the acceleration sensor. The drum drive motor is controlled so as to give a vibration, and the vibration acceleration generated in the rotating drum is detected by the acceleration sensor, and the rotating drum is driven with the rotation acceleration so as to reduce it. Operation with low noise is possible.

第5の発明は、第4の発明において、制御手段は、加速度センサにより検出された振動加速度から回転ドラムに収容された洗濯物の回転中心軸に対する偏心度を推定する偏心度推定手段を有したものであり、回転ドラムに発生する振動加速度を検出し、またその振動加速度から洗濯物の偏心度を推定することができるため、より確実に低振動、低騒音での運転が可能となる。   According to a fifth invention, in the fourth invention, the control means has an eccentricity estimation means for estimating an eccentricity with respect to the rotation center axis of the laundry housed in the rotary drum from the vibration acceleration detected by the acceleration sensor. Since the vibration acceleration generated in the rotating drum can be detected and the eccentricity of the laundry can be estimated from the vibration acceleration, the operation with low vibration and noise can be performed more reliably.

第6の発明は、第5の発明において、制御手段は、加速度センサにより検出された振動加速度と、偏心推定手段により推定された洗濯物の回転中心軸に対する偏心度の値を用いて、前記加速度センサにより検出された振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにしたものであり、このことにより、制御の精度を高め、確実に低振動、低騒音での運転が可能となる。   According to a sixth aspect based on the fifth aspect, the control means uses the vibration acceleration detected by the acceleration sensor and the value of the eccentricity with respect to the rotation center axis of the laundry estimated by the eccentricity estimation means. The drum drive motor is controlled so as to give a rotational acceleration that reduces the vibration acceleration detected by the sensor. This improves the control accuracy and ensures low vibration and low noise. Driving is possible.

第7の発明は、第4〜第6のいずれか1つの発明において、加速度センサは、3次元方向の加速度を検出する3次元加速度センサとしたものであり、回転ドラムに発生する振動の3次元加速度を検出し、それを低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するため、振動加速度を3次元的捉えて低減させるため、正確に低振動、低騒音での運転が可能となる。   According to a seventh invention, in any one of the fourth to sixth inventions, the acceleration sensor is a three-dimensional acceleration sensor that detects acceleration in a three-dimensional direction, and the three-dimensional vibration generated in the rotating drum Since the drum drive motor is controlled to detect the acceleration and give a rotational acceleration that reduces it, the vibration acceleration is captured in a three-dimensional manner, so it is possible to drive with low vibration and low noise accurately. Become.

第8の発明は、第7の発明において、回転ドラムもしくは外槽に3次元方向の加速度を検出する3次元加速度センサを備え、制御手段は、前記3次元加速度センサにより検出された3次元の振動加速度の平均値を低減するような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにしたものであり、3次元のすべての方向での振動、騒音が低減される運転が可能となる。   According to an eighth invention, in the seventh invention, the rotary drum or the outer tub is provided with a three-dimensional acceleration sensor for detecting acceleration in a three-dimensional direction, and the control means is a three-dimensional vibration detected by the three-dimensional acceleration sensor. The drum drive motor is controlled so as to give a rotational acceleration that reduces the average value of acceleration, and an operation in which vibration and noise in all three-dimensional directions are reduced is possible.

第9の発明は、第7の発明において、回転ドラムもしくは外槽に3次元方向の加速度を検出する3次元加速度センサを備え、制御手段は、前記3次元加速度センサにより検出された3次元振動加速度の中の1方向、もしくは2方向の振動加速度を、他の2方向、もしくは1方向の振動加速度よりも低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにしたものであり、特別に低減したい方向での振動、騒音が低減される運転が可能となる。   According to a ninth invention, in the seventh invention, the rotary drum or the outer tub is provided with a three-dimensional acceleration sensor for detecting acceleration in a three-dimensional direction, and the control means is a three-dimensional vibration acceleration detected by the three-dimensional acceleration sensor. The drum drive motor is controlled so as to give a rotational acceleration that reduces the vibration acceleration in one direction or two directions of the other than the vibration acceleration in the other two directions or one direction. It is possible to perform an operation in which vibration and noise are reduced in a direction in which it is particularly desired to reduce.

第10の発明は、第9の発明において、制御手段により低減させる振動加速度が、鉛直方向の振動加速度であるものであり、洗濯機の鉛直方向の振動、騒音レベルを低減させる運転が可能となる。   According to a tenth aspect, in the ninth aspect, the vibration acceleration to be reduced by the control means is a vibration acceleration in the vertical direction, and an operation for reducing the vibration in the vertical direction of the washing machine and the noise level becomes possible. .

第11の発明は、第9の発明において、制御手段により低減させる振動加速度が、水平方向の振動加速度であるものであり、洗濯機の水平方向の振動、騒音レベルが低減させる運転が可能となる。   According to an eleventh aspect, in the ninth aspect, the vibration acceleration to be reduced by the control means is the horizontal vibration acceleration, and the operation of reducing the horizontal vibration and noise level of the washing machine is possible. .

第12の発明は、第9の発明において、制御手段により低減させる振動加速度の方向に対応する外槽の洗濯機筺体内での支持剛性が、他の方向に対応する支持剛性より小であることを特徴とするものであり、回転ドラムに発生する3次元振動加速度の中で、振動加速度が制御手段により低減されない方向の支持剛性が、低減される方向の支持剛性より大のため、振動し易い方向の振動レベルを制御により抑えることにより、より効果的に振動を低減できるものである。   In a twelfth aspect according to the ninth aspect, the support rigidity in the washing machine housing of the outer tub corresponding to the direction of vibration acceleration reduced by the control means is smaller than the support rigidity corresponding to the other direction. Among the three-dimensional vibration acceleration generated in the rotating drum, the support rigidity in the direction in which the vibration acceleration is not reduced by the control means is larger than the support rigidity in the direction in which the vibration acceleration is reduced. By suppressing the vibration level in the direction by control, vibration can be reduced more effectively.

第13の発明は、第12の発明において、制御手段により低減させる振動加速度が鉛直方向の振動加速度であり、外槽の洗濯機筺体内での鉛直方向の支持剛性が、水平方向の支持剛性より小であり、このことにより、洗濯機全体での振動、騒音レベルをより効果的に低減させる運転が可能となる。   According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, the vibration acceleration to be reduced by the control means is the vibration acceleration in the vertical direction, and the vertical support rigidity in the washing machine housing of the outer tub is higher than the horizontal support rigidity. This makes it possible to perform an operation that more effectively reduces vibration and noise levels in the entire washing machine.

第14の発明は、第12の発明において、制御手段により低減させる振動加速度が水平方向の振動加速度であり、外槽の洗濯機筺体内での水平方向の支持剛性が、鉛直方向の支持剛性より小であり、このことにより、洗濯機全体での振動、騒音レベルをより効果的に低減させる運転が可能となる。   In a fourteenth aspect based on the twelfth aspect, the vibration acceleration to be reduced by the control means is a horizontal vibration acceleration, and the horizontal support rigidity in the washing machine housing of the outer tub is higher than the vertical support rigidity. This makes it possible to perform an operation that more effectively reduces vibration and noise levels in the entire washing machine.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.

(実施の形態1)
図1は、第1の実施の形態に係る洗濯機の要部構成を示すものである。洗濯機筐体2内には、外槽3内に回転ドラム4を収容し、回転ドラム4の回転軸5を外槽3の背面に設けられた軸受6で軸支すると共に回転軸5にドラム駆動モータ7を連結した外槽ユニット12を前上がりの状態に傾斜させて配設している。この外槽ユニット12は、その背面側に軸受6やドラム駆動モータ7などの重量の大きな構成要素が取り付けられているため、重心位置は背面寄りになって不安定な状態になるが、防振ダンパー8により外槽ユニット12をその重心位置より正面側寄りの下方で支持し、外槽3の上部と洗濯機筐体2の上面との間に架設した第1のコイルバネ9により外槽ユニット12を正面側に向けて付勢し、更に防振ダンパー8による支持高さ位置より下方の背面と、洗濯機筐体2の背面との間に第2のコイルバネ10を架設することにより、重心位置より正面側寄りで防振ダンパー8により支持された外槽ユニット12が背面側に倒れる状態になることを補正し、制振効果の高い支持構造に構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a main configuration of the washing machine according to the first embodiment. In the washing machine casing 2, the rotating drum 4 is accommodated in the outer tub 3, and the rotating shaft 5 of the rotating drum 4 is pivotally supported by a bearing 6 provided on the back surface of the outer tub 3, and the drum is mounted on the rotating shaft 5. The outer tub unit 12 to which the drive motor 7 is connected is disposed so as to be inclined upward. The outer tub unit 12 has a heavy weight component such as a bearing 6 and a drum drive motor 7 attached to the back side thereof, so that the position of the center of gravity is near the back and becomes unstable. The outer tub unit 12 is supported by the damper 8 below the front side of the center of gravity, and the outer tub unit 12 is supported by a first coil spring 9 installed between the upper portion of the outer tub 3 and the upper surface of the washing machine casing 2. The center of gravity is positioned by placing a second coil spring 10 between the back surface below the support height position of the vibration isolating damper 8 and the back surface of the washing machine housing 2. The outer tank unit 12 supported by the anti-vibration damper 8 closer to the front side is corrected to fall to the back side, and is configured to have a high vibration damping effect.

外槽3内には有底円筒形に形成された回転ドラム4が回転自在に支持され、回転ドラム4は外槽3の背面に取り付けられたドラム駆動モータ7によって回転速度可変及び回転方向切換可能に回転駆動される。また、回転ドラム4は、その回転軸方向が図示するように正面側から背面側に向けて下向き傾斜となるように傾斜配置されているため、洗濯機筐体2の正面側に形成された傾斜面に開閉自在に設けられた扉体11を開くと、回転ドラム4に対して洗濯物を出し入れする作業に際して腰を屈める必要がなく、洗濯機1の正面側に余裕のある空間を確保する必要もないので、洗面所などの狭い空間にも設置可能な洗濯機1を構成することができる。   A rotating drum 4 formed in a cylindrical shape with a bottom is rotatably supported in the outer tub 3, and the rotating drum 4 can be rotated at a variable speed and switched in rotation by a drum drive motor 7 attached to the back of the outer tub 3. Is driven to rotate. Further, since the rotating drum 4 is inclined so that the rotation axis direction thereof is inclined downward from the front side to the back side as shown in the drawing, the inclination formed on the front side of the washing machine housing 2 is inclined. Opening the door body 11 that can be freely opened and closed on the surface eliminates the need to bend in the operation of putting the laundry in and out of the rotating drum 4, and ensures a sufficient space on the front side of the washing machine 1. Since there is no necessity, the washing machine 1 which can be installed also in narrow spaces, such as a washroom, can be comprised.

上記洗濯機には、各部の動作状態監視に基づいてドラム駆動モータ7などを制御する制御手段20が設けられている。制御手段20は、交流電力21を整流器22により整流し、平滑コンデンサ23からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路24を制御することによりドラム駆動モータ7を回転駆動する。操作入力手段25から入力される運転指示及び各検知手段により検知される運転状態の監視情報に基づいて回転速度指令演算手段26は、ドラム駆動モータ7の回転数指令を出力する。さらに、回転加速度指令演算手段27により演算された回転加速度と共に、回転数指令を実現するべくインバータ制御手段28は、インバータ回路24を制御しドラム駆動モータ7を所望の回転速度、回転加速度で回転させる。   The washing machine is provided with control means 20 for controlling the drum drive motor 7 and the like based on the operation state monitoring of each part. The control means 20 rectifies the AC power 21 by the rectifier 22 and drives the drum drive motor 7 by controlling the inverter circuit 24 using the DC power smoothed by the smoothing circuit comprising the smoothing capacitor 23 as the driving power. . Based on the driving instruction input from the operation input unit 25 and the monitoring information of the driving state detected by each detecting unit, the rotation speed command calculating unit 26 outputs a rotation number command of the drum drive motor 7. In addition, the inverter control means 28 controls the inverter circuit 24 to rotate the drum drive motor 7 at a desired rotational speed and rotational acceleration in order to realize the rotational speed command together with the rotational acceleration calculated by the rotational acceleration command calculating means 27. .

次に、回転加速度指令演算手段27における回転加速度指令値の演算原理について説明する。洗濯機本体内に弾性的に支持された外槽3内に内包された回転ドラム4内には、洗濯物が収容されるが、その洗濯物は回転ドラム4が水平方向または傾斜方向に回転軸5を有するために回転中心軸に対して偏在している場合が多い。そのために、この回転ドラム4を回転させた場合には、その偏心負荷のために大きな振動を発生させることになる。   Next, the calculation principle of the rotation acceleration command value in the rotation acceleration command calculation means 27 will be described. Laundry is accommodated in a rotating drum 4 contained in an outer tub 3 elastically supported in the washing machine main body, and the rotating drum 4 rotates in the horizontal direction or in the inclined direction. 5 is often uneven with respect to the rotation center axis. Therefore, when the rotating drum 4 is rotated, a large vibration is generated due to the eccentric load.

図2は、回転ドラム4内に収容された洗濯物が偏在している状態を表した概要図である。今、洗濯物の偏在場所に対し、回転ドラムの回転方向に回転角度θを図のように定義した時の、X方向の振動加速度aは、以下の式により与えられる。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a state where the laundry stored in the rotating drum 4 is unevenly distributed. Now, the vibration acceleration a in the X direction when the rotation angle θ is defined in the rotation direction of the rotary drum as shown in the figure with respect to the uneven distribution location of the laundry is given by the following equation.

a=−ωrsinθ+αrcosθ ・・・(式1)
但し、ω:回転速度
r:ドラム半径
α:回転加速度
第一項は回転による遠心加速度成分であり、第二項は回転加速度による成分である。回転ドラムの回転加速度が0の場合、つまり一定速度で回転している場合には、回転ドラムの振動加速度aは、図3(a)のように表わされる。
a = −ω 2 rsin θ + αr cos θ (Expression 1)
Where ω: rotational speed
r: Drum radius
α: Rotational acceleration The first term is a centrifugal acceleration component due to rotation, and the second term is a component due to rotational acceleration. When the rotational acceleration of the rotating drum is 0, that is, when rotating at a constant speed, the vibration acceleration a of the rotating drum is expressed as shown in FIG.

a=−ωrsinθ ・・・(式2)
つまり、α=0であるので、第一項の遠心加速度成分のみとなるため、総合的にも図3(c)のように回転角度に対し正弦波上の振動加速度が発生し、それにより回転ドラム4は大きく振動することとなる。
a = −ω 2 r sin θ (Expression 2)
In other words, since α = 0, only the centrifugal acceleration component of the first term is included, so that vibration acceleration on a sine wave is generated relative to the rotation angle as shown in FIG. The drum 4 vibrates greatly.

これに対し、本発明の回転加速度指令演算手段27においては、振動加速度を低減させるための回転加速度指令値を設定する。第一項の回転による遠心加速度成分を低減するような回転加速度を与える。つまり、以下の式により与えられる回転加速度を演算する。   On the other hand, in the rotational acceleration command calculating means 27 of the present invention, a rotational acceleration command value for reducing vibration acceleration is set. A rotational acceleration that reduces the centrifugal acceleration component due to the rotation of the first term is given. That is, the rotational acceleration given by the following equation is calculated.

α=ωtanθ ・・・(式3)
これにより、原理的にはX方向の振動加速度aは0となり、この方向の振動は発生しない。実際には図4(b)に示すように回転加速度を変化させることにより、振動を十分抑えることができる。つまり、tanθは無限に大となる値を持つと共に、符号が反転する不連続点を持つため、上限値で飽和させるとともに連続に変化させることにより実現する。これにより、図4(a)に示すような回転加速度成分が表われ、その結果として図4(c)に示すように総合振動加速度は抑えられる。
α = ω 2 tan θ (Expression 3)
Thereby, in principle, the vibration acceleration a in the X direction becomes 0, and vibration in this direction does not occur. Actually, the vibration can be sufficiently suppressed by changing the rotational acceleration as shown in FIG. That is, since tan θ has a value that becomes infinitely large and has discontinuous points where the sign is inverted, it is realized by being saturated at the upper limit and continuously changing. Thereby, a rotational acceleration component as shown in FIG. 4A appears, and as a result, the total vibration acceleration is suppressed as shown in FIG. 4C.

以上の方法には洗濯物の偏心位置情報が必要であるが、脱水の開始点における洗濯物の位置は、重力により下方に存在し、その後、速やかに回転ドラムの回転を開始することによりドラムの偏心位置は一定の位置で推移するため、初期位置を基準に角度を設定すれば、洗濯物の偏心位置情報を容易に得ることができる。   The above method requires information on the eccentric position of the laundry, but the position of the laundry at the dehydration start point exists downward due to gravity, and then the rotation of the rotating drum immediately starts to rotate. Since the eccentric position changes at a fixed position, if the angle is set based on the initial position, the information on the eccentric position of the laundry can be easily obtained.

このように、本実施の形態における洗濯機においては、洗濯物の偏心位置に起因して発生する振動を、回転ドラムの回転加速度を操作することにより低減するようにしたもので、低振動であるとともに、低騒音の洗濯機を実現することができる。   As described above, in the washing machine according to the present embodiment, the vibration generated due to the eccentric position of the laundry is reduced by manipulating the rotational acceleration of the rotating drum, and the vibration is low. In addition, a low noise washing machine can be realized.

(実施の形態2)
図5は、第2の実施の形態に係る洗濯機の構成図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a configuration diagram of a washing machine according to the second embodiment.

基本的な構成は、第1の実施の形態による洗濯機と同じである。洗濯機筐体2内には、外槽3内に回転ドラム4を収容し、回転ドラム4の回転軸5を外槽3の背面に設けられた軸受6で軸支すると共に回転軸5にドラム駆動モータ7を連結した外槽ユニット12を前上がりの状態に傾斜させて配設している。回転ドラム4は外槽3の背面に取り付けられたドラム駆動モータ7によって回転速度可変及び回転方向切換可能に回転駆動される。   The basic configuration is the same as that of the washing machine according to the first embodiment. In the washing machine casing 2, the rotating drum 4 is accommodated in the outer tub 3, and the rotating shaft 5 of the rotating drum 4 is pivotally supported by a bearing 6 provided on the back surface of the outer tub 3, and the drum is mounted on the rotating shaft 5. The outer tub unit 12 to which the drive motor 7 is connected is disposed so as to be inclined upward. The rotary drum 4 is rotationally driven by a drum drive motor 7 attached to the back surface of the outer tub 3 so that the rotational speed can be varied and the rotational direction can be switched.

また、外槽3には、その振動加速度を検出する3次元加速度センサ13が設けられ、回転ドラム4の回転によって発生する回転ドラム4、および外槽3の振動加速度を測定する。3次元加速度センサ13としては、センサチップの中央に置かれた錘をピエゾ抵抗素子で支える構造により、錘が加速度を受けた時に抵抗値の変化として3次元の加速度値が出力されるピエゾ抵抗式の加速度センサなどを使用する。もちろん、静電容量型の加速度センサを使用してもよいことは言うまでもない。   Further, the outer tub 3 is provided with a three-dimensional acceleration sensor 13 for detecting the vibration acceleration thereof, and the vibration acceleration of the rotating drum 4 generated by the rotation of the rotating drum 4 and the outer tub 3 is measured. The three-dimensional acceleration sensor 13 has a structure in which a weight placed in the center of the sensor chip is supported by a piezoresistive element so that a three-dimensional acceleration value is output as a change in resistance value when the weight receives acceleration. Use an acceleration sensor. Of course, it goes without saying that a capacitive acceleration sensor may be used.

上記洗濯機には、各部の動作状態監視に基づいてドラム駆動モータ7などを制御する制御手段20が設けられている。制御手段20は、交流電力21を整流器22により整流し、平滑コンデンサ23からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路24を制御することによりドラム駆動モータ7を回転駆動する機能を有するとともに、操作入力手段25から入力される運転指示及び各検知手段により検知される運転状態の監視情報に基づいて回転速度指令演算手段26は、ドラム駆動モータ7の回転数指令を出力する。さらに、回転加速度指令演算手段27により演算された回転加速度と共に、回転数指令を実現するべくインバータ制御手段28は、インバータ回路24を制御しドラム駆動モータ7を所望の回転速度、回転加速度で回転させる。   The washing machine is provided with control means 20 for controlling the drum drive motor 7 and the like based on the operation state monitoring of each part. The control means 20 rectifies the AC power 21 by the rectifier 22 and drives the drum drive motor 7 by controlling the inverter circuit 24 using the DC power smoothed by the smoothing circuit comprising the smoothing capacitor 23 as the driving power. The rotation speed command calculation means 26 outputs a rotation speed command of the drum drive motor 7 based on the driving instruction input from the operation input means 25 and the monitoring information of the driving state detected by each detection means. . In addition, the inverter control means 28 controls the inverter circuit 24 to rotate the drum drive motor 7 at a desired rotational speed and rotational acceleration in order to realize the rotational speed command together with the rotational acceleration calculated by the rotational acceleration command calculating means 27. .

さらに制御手段20には、偏心度推定手段29が備えられ、洗濯物のドラム内における偏心状態を推定する機能を有し、回転加速度指令演算手段27は推定された偏心状態の情報を用いてドラムの振動を低減するための回転加速度を演算する。ここで、偏心度推定手段29の動作原理について説明する。図2および図3で示したように、洗濯物の偏心状態に従いドラムの振動加速度は所定のパターンとなる。ドラムが定速度で回転していた場合には、図2におけるθ=0の所に洗濯物が偏在しているとすると、X方向の振動加速度は図3(a)に示すようなパターンにて発生する。   Further, the control means 20 is provided with an eccentricity estimation means 29 and has a function of estimating the eccentric state in the drum of the laundry, and the rotational acceleration command calculation means 27 uses the information on the estimated eccentricity to Rotational acceleration is calculated to reduce vibrations. Here, the operation principle of the eccentricity estimation means 29 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the vibration acceleration of the drum has a predetermined pattern according to the eccentric state of the laundry. When the drum is rotating at a constant speed, assuming that the laundry is unevenly distributed at θ = 0 in FIG. 2, the vibration acceleration in the X direction has a pattern as shown in FIG. appear.

図6に、洗濯物の偏心位置に対する振動加速度の位相関係を表した特性図を示す。このように、振動加速度が正から負に符号の変化する点を洗濯物の位置と考えることができ、ここではその洗濯物の位置を偏心度と定義する。実際に、符号の変化点を計算する場合には、ノイズの影響を排除するために、振動加速度の値にフィルタを掛けることにより検出することが望ましい。この原理に基づいて、3次元加速度センサ13の出力値であるX方向、Y方向、Z方向の加速度値それぞれを用いて、洗濯物の偏心度(X)、偏心度(Y)、偏心度(Z)を求めることができる。これにより、洗濯物の3次元偏心度が推定される。   FIG. 6 is a characteristic diagram showing the phase relationship of vibration acceleration with respect to the eccentric position of the laundry. Thus, the point where the vibration acceleration changes in sign from positive to negative can be considered as the position of the laundry, and here, the position of the laundry is defined as the eccentricity. Actually, when calculating the change point of the sign, it is desirable to detect by filtering the vibration acceleration value in order to eliminate the influence of noise. Based on this principle, using the acceleration values in the X direction, Y direction, and Z direction, which are output values of the three-dimensional acceleration sensor 13, the eccentricity (X), eccentricity (Y), and eccentricity ( Z) can be determined. Thereby, the three-dimensional eccentricity of the laundry is estimated.

制御手段20は、偏心度推定手段29により得られた、洗濯物のドラム内における偏心状態の情報と、3次元加速度センサ13により得られたドラムの振動加速度の情報を用いてドラムの振動を低減するための回転加速度を演算する。   The control unit 20 reduces the vibration of the drum using the information on the eccentric state in the drum of the laundry obtained by the eccentricity estimation unit 29 and the information on the vibration acceleration of the drum obtained by the three-dimensional acceleration sensor 13. Rotational acceleration is calculated.

図7に第2の実施の形態に係る制御手段20における回転加速度指令演算手段27の内部ブロック構成図を示す。3次元加速度センサ13により検出された3次元方向の振動加速度(X方向)、振動加速度(Y方向)、振動加速度(Z方向)の値を用いて、振動加速度X振幅検出手段70、振動加速度Y振幅検出手段71、振動加速度Z振幅検出手段72、において、各方向振動加速度の振幅が検出される。振幅は最小二乗平均、もしくは絶対値平均により容易に求めることができる。求められた各方向振動加速度の振幅値と、偏心度推定手段29により求められた洗濯物の偏心度(X方向)、偏心度(Y方向)、偏心度(Z方向)を用いて、振動加速度X制御手段73、振動加速度Y制御手段74、振動加速度Z制御手段75において、回転加速度X指令、回転加速度Y指令、回転加速度Z指令が演算される。   FIG. 7 shows an internal block configuration diagram of the rotational acceleration command calculating means 27 in the control means 20 according to the second embodiment. Using the values of the three-dimensional vibration acceleration (X direction), vibration acceleration (Y direction), and vibration acceleration (Z direction) detected by the three-dimensional acceleration sensor 13, vibration acceleration X amplitude detection means 70, vibration acceleration Y The amplitude detecting means 71 and the vibration acceleration Z amplitude detecting means 72 detect the amplitude of the vibration acceleration in each direction. The amplitude can be easily obtained by least mean square or absolute value average. The vibration acceleration is obtained by using the amplitude value of the obtained vibration acceleration in each direction and the eccentricity (X direction), eccentricity (Y direction), and eccentricity (Z direction) of the laundry obtained by the eccentricity estimation means 29. In the X control means 73, the vibration acceleration Y control means 74, and the vibration acceleration Z control means 75, a rotation acceleration X command, a rotation acceleration Y command, and a rotation acceleration Z command are calculated.

回転加速度指令は、図4に示すパターンを用いて行われる。つまり、振動加速度が、最も典型的な正弦波状にて現れるときに振動を低減するのに最適な回転加速度パターンは、(式3)のα=ωtanθで表されるため、各振動加速度制御手段においては、各方向振動加速度の振幅に比例して(式3)の回転加速度パターンの大きさを変えるとともに、各方向の洗濯物の偏心度に従い、回転加速度パターンの位相を決定する。つまり、図6に示す位相関係に基づき回転加速度のパターンの位相を決定する。このようにして求められた各方向の回転加速度指令値を用いて、総合回転加速度指令演算手段76において、それらの重み付け平均により回転加速度指令値αが求められる。つまり、(式4)に従い求められる。 The rotational acceleration command is performed using the pattern shown in FIG. That is, the optimum rotational acceleration pattern for reducing the vibration when the vibration acceleration appears in the most typical sine wave form is expressed by α = ω 2 tan θ in (Equation 3). The means changes the magnitude of the rotational acceleration pattern of (Equation 3) in proportion to the amplitude of the vibration acceleration in each direction, and determines the phase of the rotational acceleration pattern according to the degree of eccentricity of the laundry in each direction. That is, the phase of the rotational acceleration pattern is determined based on the phase relationship shown in FIG. Using the rotational acceleration command values in the respective directions thus obtained, the total rotational acceleration command calculation means 76 obtains the rotational acceleration command value α by weighted average thereof. That is, it is obtained according to (Equation 4).

α=(Cx・αx+Cy・αy+Cz・αz)/(Cx+Cy+Cz)・・・(式4)
但し、Cx、Cy、Cz:重み付け係数
αx、αy、αz:各方向の回転加速度指令値
α:回転加速度指令値
ここで、重み付け係数は、制御効果を上げたい方向の値を大に、制御効果が低くても良い方向の値を小とすることにより、制御性の方向による強弱を設定することが可能となる。
α = (Cx · αx + Cy · αy + Cz · αz) / (Cx + Cy + Cz) (Formula 4)
Where Cx, Cy, Cz: weighting coefficients
αx, αy, αz: Rotational acceleration command value in each direction
α: Rotational acceleration command value Here, the weighting coefficient is set according to the direction of controllability by increasing the value in the direction in which the control effect is desired to increase and decreasing the value in the direction in which the control effect may be low. It becomes possible to do.

第2の実施の形態に係る洗濯機においては、防振ダンパー8により外槽ユニット12が垂直方向に支持され、水平方向には第2のコイルバネ10により支持されているが、それによる剛性は、垂直方向、および水平方向に対して異なっている。   In the washing machine according to the second embodiment, the outer tub unit 12 is supported in the vertical direction by the anti-vibration damper 8, and is supported by the second coil spring 10 in the horizontal direction. Different for the vertical and horizontal directions.

本実施の形態においては、垂直方向の剛性(Z)の方が、水平方向の剛性(X,Y)より高くなっている。従って、この場合においては、Cx、Cyが、Czより大の値となり、水平方向(X、Y方向)の振動をより抑えるよう制御が行われる。このことにより、より効率的に全体としての振動を低減することが可能となる。本実施の形態においては、重み付け係数としてCx、Cyが、Czより大の値となったが、3方向とも同じ値とすることにより3方向に平均的に振動を抑えることができるのは言うまでもない。   In the present embodiment, the vertical rigidity (Z) is higher than the horizontal rigidity (X, Y). Therefore, in this case, Cx and Cy are larger than Cz, and control is performed so as to further suppress horizontal vibration (X and Y directions). This makes it possible to reduce the vibration as a whole more efficiently. In this embodiment, Cx and Cy as weighting coefficients are larger than Cz, but it is needless to say that vibration can be suppressed on average in three directions by setting the same value in all three directions. .

図8に本発明による制御手段20における回転加速度指令演算手段27による回転加速度の演算方法の一例を示す。3次元加速度センサ13の出力値であるX方向、Y方向、Z方向の振動加速度値が、図8(a)(b)(c)のような形で、1回転の中で正弦波状の形で与えられる。この時、偏心度推定手段29により、洗濯物のドラム内における偏心状態が、先に説明した原理に基づき、X方向、Y方向、Z方向のそれぞれについて推定される。   FIG. 8 shows an example of a rotational acceleration calculation method by the rotational acceleration command calculation means 27 in the control means 20 according to the present invention. The vibration acceleration values in the X direction, the Y direction, and the Z direction, which are output values of the three-dimensional acceleration sensor 13, are in the form as shown in FIGS. Given in. At this time, the eccentricity estimation means 29 estimates the eccentric state of the laundry in the drum in each of the X direction, the Y direction, and the Z direction based on the principle described above.

さらに、振動加速度X振幅検出手段70、振動加速度Y振幅検出手段71、振動加速度Z振幅検出手段72において、各方向振動加速度の振幅Wx、Wy、Wzが計算される。求められた各方向振動加速度の振幅値と、偏心度推定手段29により求められた洗濯物の偏心度(X方向)、偏心度(Y方向)、偏心度(Z方向)を用いて、振動加速度X制御手段73、振動加速度Y制御手段74、振動加速度Z制御手段75において、図8(d)(e)(f)の様にして回転加速度X指令、回転加速度Y指令、回転加速度Z指令が演算される。演算方法としては、偏心度(X方向)、偏心度(Y方向)、偏心度(Z方向)から得られる最適回転加速度パターンPx、Py、Pzに対し、以下の計算により、回転加速度X指令αx、回転加速度Y指令αy、回転加速度Z指令αzが計算される。   Further, the vibration acceleration X amplitude detection means 70, vibration acceleration Y amplitude detection means 71, and vibration acceleration Z amplitude detection means 72 calculate the amplitudes Wx, Wy, and Wz of the vibration acceleration in each direction. The vibration acceleration is obtained by using the amplitude value of the obtained vibration acceleration in each direction and the eccentricity (X direction), eccentricity (Y direction), and eccentricity (Z direction) of the laundry obtained by the eccentricity estimation means 29. In the X control means 73, the vibration acceleration Y control means 74, and the vibration acceleration Z control means 75, the rotation acceleration X command, the rotation acceleration Y command, and the rotation acceleration Z command are received as shown in FIGS. Calculated. As a calculation method, the rotational acceleration X command αx is calculated by the following calculation with respect to the optimum rotational acceleration patterns Px, Py, Pz obtained from the eccentricity (X direction), the eccentricity (Y direction), and the eccentricity (Z direction). , A rotational acceleration Y command αy and a rotational acceleration Z command αz are calculated.

αx=fx×Wx×Px ・・・(式5)
αy=fy×Wy×Py ・・・(式6)
αz=fz×Wz×Pz ・・・(式7)
但し、fx:制御ゲイン(X方向)
fy:制御ゲイン(Y方向)
fz:制御ゲイン(Z方向)
Wx:振動加速度振幅(X方向)
Wy:振動加速度振幅(Y方向)
Wz:振動加速度振幅(Z方向)
この様に安定となる値に設定される制御ゲインを用いてフィードバック演算を行うことにより、振動加速度が0になるように制御が実施されるものである。さらに、計算された回転加速度X指令αx、回転加速度Y指令αy、回転加速度Z指令αzを用いて、(式4)に示したように総合的に最適な回転加速度指令値αが図8(g)の様に計算される。
αx = fx × Wx × Px (Formula 5)
αy = fy × Wy × Py (Formula 6)
αz = fz × Wz × Pz (Expression 7)
Where fx: control gain (X direction)
fy: Control gain (Y direction)
fz: Control gain (Z direction)
Wx: Vibration acceleration amplitude (X direction)
Wy: Vibration acceleration amplitude (Y direction)
Wz: Vibration acceleration amplitude (Z direction)
Control is performed so that the vibration acceleration becomes zero by performing feedback calculation using the control gain set to a stable value in this way. Further, using the calculated rotational acceleration X command αx, rotational acceleration Y command αy, and rotational acceleration Z command αz, a comprehensively optimal rotational acceleration command value α is obtained as shown in (Equation 4) in FIG. ) Is calculated.

このようにして、回転加速度指令演算手段27により演算された回転加速度指令値、および操作入力手段25より与えられた洗濯機の運転指示に基づき回転速度指令演算手段26により決定された回転速度指令値を実現するべく、インバータ制御手段28はインバータ回路24を制御することによりドラム駆動モータ7を回転駆動する。   In this way, the rotational speed command value determined by the rotational speed command computing means 26 based on the rotational acceleration command value computed by the rotational acceleration command computing means 27 and the washing machine operation instruction given from the operation input means 25. In order to realize the above, the inverter control means 28 controls the inverter circuit 24 to rotationally drive the drum drive motor 7.

以上のような構成により、洗濯物の偏心に起因し発生する振動が、ドラムの回転制御により低減されるものである。   With the configuration as described above, the vibration generated due to the eccentricity of the laundry is reduced by the rotation control of the drum.

このように、本実施の形態における洗濯機においては、3次元加速度センサにより検出される振動加速度値と、その振動加速度値を用いて推定される洗濯物の偏心度とから演算される回転加速度指令値に基づき、回転ドラムを回転させることにより、洗濯物や水のドラム内での偏心状態、回転軸回りの荷重のアンバランスに起因して発生する異常振動、異常騒音を確実に低減するものである。   Thus, in the washing machine according to the present embodiment, the rotational acceleration command calculated from the vibration acceleration value detected by the three-dimensional acceleration sensor and the eccentricity of the laundry estimated using the vibration acceleration value. By rotating the rotating drum based on the value, it is possible to reliably reduce the abnormal vibration and abnormal noise caused by the eccentric state in the laundry and water drum, the load imbalance around the rotating shaft. is there.

以上説明したように本発明は、洗濯機に関し、特に洗濯物を収納した回転ドラムを回転駆動して洗濯、すすぎ、脱水、さらには乾燥の行程を行うドラム式洗濯機について有用である。   As described above, the present invention relates to a washing machine, and is particularly useful for a drum-type washing machine that performs a process of washing, rinsing, dehydrating, and drying by rotating a rotating drum that stores laundry.

本発明の実施の形態1に係る洗濯機の要部構成図Main part block diagram of washing machine which concerns on Embodiment 1 of this invention 回転ドラム内に収容された洗濯物が偏在している状態を表した概要図Schematic diagram showing a state in which laundry stored in the rotating drum is unevenly distributed 一定速度で回転している場合の回転ドラムの振動加速度の一例を表す特性図Characteristic diagram showing an example of vibration acceleration of a rotating drum when rotating at a constant speed 実施の形態1に係る洗濯機の回転ドラムの振動加速度、回転加速度の一例を表す特性図The characteristic view showing an example of the vibration acceleration of the rotating drum of the washing machine which concerns on Embodiment 1, and a rotation acceleration 実施の形態2に係る洗濯機の構成図Configuration diagram of washing machine according to Embodiment 2 洗濯物の偏心位置に対する振動加速度の位相関係を表した特性図Characteristic diagram showing phase relation of vibration acceleration to eccentric position of laundry 実施の形態2に係る洗濯機の制御手段20における回転加速度指令演算手段27のブロック構成図The block block diagram of the rotational acceleration command calculating means 27 in the control means 20 of the washing machine which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る洗濯機の制御手段20における回転加速度指令演算手段27による回転加速度の演算方法の一例を示す特性図The characteristic view which shows an example of the calculation method of the rotational acceleration by the rotational acceleration command calculating means 27 in the control means 20 of the washing machine which concerns on Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 洗濯機筐体
3 外槽
4 回転ドラム
5 回転軸
7 ドラム駆動モータ
13 3次元加速度センサ
20 制御手段
27 回転加速度指令演算手段
28 インバータ制御手段
29 偏心度推定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Washing machine housing | casing 3 Outer tub 4 Rotating drum 5 Rotating shaft 7 Drum drive motor 13 Three-dimensional acceleration sensor 20 Control means 27 Rotation acceleration command calculation means 28 Inverter control means 29 Eccentricity estimation means

Claims (14)

洗濯物を収容し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機筺体内に弾性的に支持された外槽と、前記回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記ドラム駆動モータを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムに発生する振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるように前記ドラム駆動モータを制御するようにした洗濯機。 A rotating drum that contains laundry and has a rotation center axis in a horizontal direction or an inclination direction, an outer tub that rotatably includes the rotating drum and is elastically supported in a washing machine housing, and rotationally drives the rotating drum A drum drive motor that controls the drum drive motor, and the control means controls the drum drive motor so as to give a rotational acceleration that reduces vibration acceleration generated in the rotary drum. Like a washing machine. 制御手段は、回転ドラムの回転により発生する振動加速度を低減させるべく、回転角に対して所定のパターンの回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにした請求項1記載の洗濯機。 2. The washing machine according to claim 1, wherein the control means controls the drum drive motor so as to give a predetermined pattern of rotational acceleration to the rotational angle in order to reduce vibration acceleration generated by rotation of the rotating drum. 制御手段により制御されることとなる回転ドラムの回転加速度は、回転速度の二乗に比例し、また回転角度に対し略正接の関係になるようにした請求項2記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 2, wherein the rotational acceleration of the rotary drum to be controlled by the control means is proportional to the square of the rotational speed and has a substantially tangent relationship with the rotational angle. 回転ドラムもしくは外槽に加速度センサを備え、制御手段は、前記加速度センサにより検出された振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにした請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗濯機。 The rotation sensor or the outer tub is provided with an acceleration sensor, and the control means controls the drum drive motor so as to give a rotation acceleration that reduces the vibration acceleration detected by the acceleration sensor. The washing machine according to any one of claims. 制御手段は、加速度センサにより検出された振動加速度から回転ドラムに収容された洗濯物の回転中心軸に対する偏心度を推定する偏心度推定手段を備えた請求項4記載の洗濯機。 5. The washing machine according to claim 4, wherein the control means includes an eccentricity estimation means for estimating an eccentricity with respect to the rotation center axis of the laundry accommodated in the rotary drum from the vibration acceleration detected by the acceleration sensor. 制御手段は、加速度センサにより検出された振動加速度と、偏心推定手段により推定された洗濯物の回転中心軸に対する偏心度の値を用いて、前記加速度センサにより検出された振動加速度を低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにした請求項5記載の洗濯機。 The control means reduces the vibration acceleration detected by the acceleration sensor using the vibration acceleration detected by the acceleration sensor and the value of the eccentricity with respect to the rotation center axis of the laundry estimated by the eccentricity estimation means. 6. The washing machine according to claim 5, wherein the drum drive motor is controlled so as to give rotational acceleration. 加速度センサは、3次元方向の加速度を検出する3次元加速度センサであることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の洗濯機。 The washing machine according to any one of claims 4 to 6, wherein the acceleration sensor is a three-dimensional acceleration sensor that detects acceleration in a three-dimensional direction. 回転ドラムもしくは外槽に3次元方向の加速度を検出する3次元加速度センサを備え、制御手段は、前記3次元加速度センサにより検出された3次元の振動加速度の平均値を低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにした請求項7記載の洗濯機。 The rotating drum or the outer tub is provided with a three-dimensional acceleration sensor for detecting acceleration in a three-dimensional direction, and the control means generates a rotational acceleration that reduces the average value of the three-dimensional vibration acceleration detected by the three-dimensional acceleration sensor. 8. The washing machine according to claim 7, wherein the drum driving motor is controlled so as to be applied. 回転ドラムもしくは外槽に3次元方向の加速度を検出する3次元加速度センサを備え、制御手段は、前記3次元加速度センサにより検出された3次元の中の1方向、もしくは2方向の振動加速度を、他の2方向、もしくは1方向の振動加速度よりも低減させるような回転加速度を与えるようにドラム駆動モータを制御するようにした請求項7記載の洗濯機。 A rotating drum or an outer tub is provided with a three-dimensional acceleration sensor for detecting acceleration in a three-dimensional direction, and the control means is configured to detect vibration acceleration in one direction or two directions in the three dimensions detected by the three-dimensional acceleration sensor. 8. The washing machine according to claim 7, wherein the drum drive motor is controlled so as to give a rotational acceleration that is less than the vibration acceleration in the other two directions or one direction. 制御手段により低減させる振動加速度が、鉛直方向の振動加速度であることを特徴とする請求項9記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 9, wherein the vibration acceleration to be reduced by the control means is a vibration acceleration in a vertical direction. 制御手段により低減させる振動加速度が、水平方向の振動加速度であることを特徴とする請求項9記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 9, wherein the vibration acceleration to be reduced by the control means is a horizontal vibration acceleration. 制御手段により低減させる振動加速度の方向に対応する外槽の洗濯機筺体内での支持剛性が、他の方向に対応する支持剛性より小であることを特徴とする請求項9記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 9, wherein the support rigidity of the outer tub corresponding to the direction of the vibration acceleration to be reduced by the control means is smaller than the support rigidity corresponding to the other direction. 制御手段により低減させる振動加速度が鉛直方向の振動加速度であり、外槽の洗濯機筺体内での鉛直方向の支持剛性が、水平方向の支持剛性より小であることを特徴とする請求項12記載の洗濯機。 13. The vibration acceleration to be reduced by the control means is vertical vibration acceleration, and the vertical support rigidity in the washing machine enclosure of the outer tub is smaller than the horizontal support rigidity. Washing machine. 制御手段により低減させる振動加速度が水平方向の振動加速度であり、外槽の洗濯機筺体内での水平方向の支持剛性が、鉛直方向の支持剛性より小であることを特徴とする請求項12記載の洗濯機。 13. The vibration acceleration to be reduced by the control means is horizontal vibration acceleration, and the horizontal support rigidity in the outer tub washing machine enclosure is smaller than the vertical support rigidity. Washing machine.
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