CN103225193B - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供避开在外槽的多种振动模式中成为振动的分界点的位置设置振动传感器而配置，实现高精度的振动检测，从而低振动的滚筒式洗衣机。该洗衣机具备收放洗涤物的滚筒、内包上述滚筒的外槽、旋转驱动上述滚筒的驱动机构、控制上述驱动机构的控制装置、检测上述外槽的振动位移的振动检测装置，将上述振动检测装置设置在由于滚筒在脱水时旋转而使衣物落下的朝向且比滚筒的旋转轴靠下侧，或者由于滚筒旋转而使衣物抬起的朝向且比滚筒的旋转轴靠上侧。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及通过防振支承机构来支承内包滚筒的外槽和外框的构成的洗衣机。

背景技术

以往的滚筒式洗衣机中，收放洗涤物的滚筒经由传动轴与储存水的外槽连接。并且，滚筒经由传动轴通过马达来被旋转驱动。外槽通过防振支承机构被支承于外框，从而在洗涤、脱水、烘干的各工序中产生的振动不传递到外框。

在滚筒式洗衣机中，为了以低振动、低噪音进行脱水运转，如何将洗涤物均匀地附着在滚筒内壁，在洗涤物的偏重（失衡）少的状态下提高滚筒的旋转速度，并进行脱水成为课题。为此，把握失衡的状态，在失衡较大的情况下重新进行附着衣物的工序很重要。之前，也提出过根据设置在外槽或外框的振动检测装置的输出检测出失衡的大小，进行提高旋转速度并进行脱水，还是降低滚筒的旋转速度，从均匀地附着洗涤物的工序开始重新进行的判断的方法。但是，根据失衡的量、位置而外槽的振动模式不同，所以用1轴加速度传感器来把握失衡的量和位置是困难的。

因此，也提出了判断失衡的前后位置，根据其结果进行提高旋转速度的判断的方法。例如，利用能够检测出2轴以上的多个方向的振动的振动检测装置，根据各振动成分的相位差来确定洗涤物的前后方向的失衡位置，按照失衡位置个别设置移至高速脱水的判断单元的阈值的方法（专利文献1）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2006-311884号公报

发明内容

滚筒式洗衣机中，使脱水旋转速度上升的过程中出现多种振动模式，在各个模式中存在位移变小的位置。在这样的位置设置振动检测装置的情况下，尽管外槽振动，在振动检测装置的位置也不会振动，所以振动检测装置的输出小，有误检测为外槽没有振动的可能性。

本发明为了解决上述以往的课题，其目的在于提供通过避开在外槽的多种振动模式中成为振动的分界点的位置设置振动传感器，实现高精度的振动检测，从而低振动的滚筒式洗衣机。

为了解决上述以往的课题，本发明提出滚筒式洗衣机，是具备收放洗涤物的滚筒、内包上述滚筒的外槽、旋转驱动上述滚筒的驱动机构、控制上述驱动机构的控制装置、检测上述外槽的振动位移的振动检测装置的滚筒式洗衣机，其特征在于，将上述振动检测装置设置在由于滚筒在脱水时相对于左右方向旋转而使衣物落下的朝向且比滚筒的旋转中心靠下侧，或者由于滚筒相对于左右方向旋转而使衣物抬起的朝向且比滚筒的旋转中心靠上侧。在此，脱水时的上述滚筒的旋转方向指最终旋转速度上升的方向。

本发明的滚筒式洗衣机能够针对多种振动模式，根据洗涤物的偏重状态进行准确的失衡检测，根据其结果适当地进行滚筒旋转速度的控制，从而能够进行振动小的脱水运转。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的滚筒式洗衣机的外观的图，（a）是俯视图，（b）是主视图。

图2是表示本发明的滚筒式洗衣机的内部的结构的侧视图。

图3是表示本发明的滚筒式洗衣机的内部的结构的主视图。

图4是表示外槽的振动模式的示意图。

图5是表示围绕y轴的旋转运动成为共振的旋转速度的振动的状态的示意图。

图6是表示本发明的振动检测装置的设置位置的示意图，（a）是主视图，（b）是侧视图。

图7是表示第2实施方式的滚筒式洗衣机的内部结构的主视图。

图8是表示第3实施方式的滚筒式洗衣机的内部结构的主视图。

图9是表示第4实施方式的滚筒式洗衣机的内部结构的主视图。

图10是表示第4实施方式的滚筒式洗衣机的内部结构的后视图。

图11是表示第5实施方式的滚筒式洗衣机的内部结构的主视图。

图12是表示第5实施方式的滚筒式洗衣机的内部结构的后视图。

图中：1—外框，2—外槽，3—滚筒，4、52—马达，5—防振支承机构，6—操作面板，7—门，8—供水管连接口，9—供水阀，10—液体供给单元，11—洗涤剂盒，12—排水泵，20—传动轴，21—外槽罩，30、53—振动检测装置，41—悬架，42—减振器，51—传送带，54—烘干用风路，55—基板，56—配线，100—滚筒式洗衣机。

具体实施方式

以下，利用附图对实施例进行说明。

实施例1

以下参照附图，对本发明的实施方式例进行说明。

图1是表示本发明的一实施方式的滚筒式洗衣机100的外观的图，（a）是俯视图，（b）是主视图。图2是表示图1所示的滚筒式洗衣机100的内部的结构的侧视图。图3是表示滚筒式洗衣机100的内部的结构的主视图。其中，为了明确说明，如图1所示设定前后、左右、上下的方向。而且，图3的箭头表示脱水时的滚筒的旋转方向。

如图1所示，滚筒式洗衣机100具有组合钢板和树脂成型品而构成外廓的外框1。外框1具备基座1f，左右的侧板1a、1b，前面罩1c、背面罩1d以及上面罩1e安装于基座1f的上方，形成箱状的外框1。

在前面罩1c的大致中央，形成有用于将衣物等的洗涤物取出放入滚筒3（参照图2）内的投入口（未图示），经由投入口取出放入洗涤物时开闭的门7通过铰链机构（未图示）以能够开闭的方式安装。在门7的右侧设置有用于解除门7的锁定机构（未图示）的把手7a。通过将把手7a拉到近前侧，解除锁定机构，打开门7，通过将门7按压到前面罩1c，被锁定而关闭。

在外框1的上部设置有具备电源开关、操作开关、程序设定刻度盘、显示器等的操作面板6。在操作面板6的左侧配置有用于投入洗涤剂、柔软剂等的抽屉式的洗涤剂盒（洗涤剂投入部）11。

如图2所示，滚筒式洗衣机100在外框1内具备作为能够收放洗涤物的内槽的滚筒3。滚筒3能够以与该滚筒3结合的传动轴20为中心旋转。在滚筒3的前侧端面形成有用于取出放入洗涤物的开口部3a，在该开口部3a的半径方向外侧设置有与滚筒3一体的流体平衡器3b。

与滚筒3结合的传动轴20在此水平设定。然而，滚筒3的旋转轴也可以是以开口部3a侧高的方式倾斜。此时，在滚筒的旋转轴的之下或者之上是以将滚筒3的旋转轴投射到外框1的侧面时的位置为基准。其中，在图2中表示卸下滚筒式洗衣机100的左侧板1a、背面罩1d（未图示）、以及上面罩1e的状态。

而且，如图2所示，滚筒式洗衣机100在与滚筒3同轴上具备内部配置滚筒3且储存水的合上后表面的圆筒形状的外槽2，外槽2被支承于外框1上。在外槽2的背面侧中央安装有用于旋转驱动传动轴20的马达4，传动轴20贯通外槽2，与滚筒3结合。

如图2以及图3所示，外槽2的下侧被固定于基座1f上的防振支承机构5防振支承。防振支承机构5由支承外槽2的重量的悬架5a和衰减外槽2的振动的减振器5b构成。在外槽2的最下部设置有排水口（未图示）。排水口经由排水管（未图示）与排水泵12连接，外槽2内的洗涤水从排水口经由排水管排到机外。而且，在外槽2的左侧下部设置有检测外槽2的振动位移的振动检测装置30。在通过振动检测装置30检测出的外槽2的位移大于规定值的情况下，停止滚筒3的旋转，重新启动。这样，能够安全启动滚筒式洗衣机100。如果在接近振动检测装置30的位置有排水泵12则成为噪音的根源，所以排水泵12设置在左右方向上与振动检测装置30相反侧。图3中，将振动检测装置30设置在左侧，将排水泵12设置在右侧。

在外框1内的上部左侧设置有向外槽2内供给水、洗涤剂、柔软剂等的液体供给单元10。在外框1的背面的上部左侧设置有自来水栓的供水管连接口8。供水管连接口8与供水阀9连结。

如图2所示，在外槽2的前侧端部安装有外槽罩21。在外槽罩21的前侧端面设置有开口部21a，通过关闭门7而水封外槽2。

接下来，利用图4，说明滚筒式洗衣机100的振动。滚筒式洗衣机100中，在达到最终的脱水旋转速度之前，出现多种振动模式。检测振动的传感器需要对这些全部的振动模式高精度地进行检测。

图4表示提高滚筒3的旋转速度时的外槽2的振动模式的变化。在此，将左右方向作为x轴，上下方向作为y轴，前后方向作为z轴。首先，出现滚筒3的旋转速度为150r/min左右，在前后方向上并进的振动模式（图4（a）），出现以大致相同的旋转速度在左右方向上并进的振动模式（图4（b））。该前后方向的并进振动是不容易传递助振力的方向，所以在实际的运转中，很少成为较大的振动。并且，若提高滚筒3的旋转速度，则在200r/min附近出现上下方向的并进振动（图4（c））以及围绕平行于y轴的轴的旋转运动（图4（d））。图中的A是旋转运动的中心轴。若提高滚筒3的旋转速度，则在300r/min左右出现围绕平行于x轴的轴的旋转运动（图4（e））。图中的B是旋转运动的中心轴。围绕平行于y轴的轴的旋转运动和围绕平行于x轴的轴的旋转运动的支承的结构相近，所以共振的旋转速度相近。围绕平行于y轴的轴的旋转运动在低的旋转速度出现的情况较多。并且，若提高滚筒3的旋转速度，则外槽2的位移慢慢变小。如上，若提高滚筒3的旋转速度，则出现多种振动模式。因此，优选将振动检测装置30设置在能够在这些全部振动模式中检测的位置。

如图4（d）、（e）等的旋转运动的情况下，存在成为振动的旋转轴的位置。例如，如图5（a）所示，只产生围绕平行于y轴的轴的旋转运动的情况下，在旋转运动的中心轴上的点中，成为在x轴方向、y轴方向、z轴方向全部中几乎不产生位移（加速度）的振动的分界点。因此，虽然外槽2振动，但是在振动检测装置30的位置中不产生加速度，所以不容易检测出外槽2的振动。另一方面，离旋转轴越远的位置的位移越大，容易检测。因此，在使用的全部的旋转速度区域中不成为振动的旋转轴地得到输出是重要的。

像滚筒式洗衣机100的振动系统的情况下，较少单独出现如图4所示的振动模式，一般同时出现多种振动模式。图5表示在200r/min左右滚筒3旋转时的振动的状态。在此，200r/min为围绕平行于y轴的轴的旋转运动的共振旋转速度。滚筒3的旋转方向是逆时针旋转。脱水时的滚筒3的旋转方向指以最终上升的旋转速度旋转的方向。分为围绕平行于y轴的轴的旋转运动和围绕平行于x轴的轴的旋转运动来考虑。

图5（a）、（b）表示围绕平行于y轴的轴的旋转运动的模样。图5（a）是俯视图，图5（b）是立体图。图5所示的C是旋转运动的中心轴。在滚筒式洗衣机100的情况下，一般在外槽2的后部设置驱动滚筒3的马达4。并且，用传动轴20在后方支承滚筒3和外槽2，所以用于增强强度的部件设置在滚筒3、外槽2的后部。而且，为了投入衣物，外槽2和滚筒3的前方是打开的。像这样，外槽2的后方重量大，前方小，所以包含外槽2和滚筒3的振动部的重心偏后方。由此，振动的旋转轴如图5（a）所示的C位置，在振动部的后方。图中的箭头表示振动的大小和方向。实线的箭头表示图5（b）所示的失衡状态时的振动方向，虚线的箭头表示滚筒3从图5（b）旋转180度时的振动方向。

一般来说，在比共振充分低的旋转速度的情况下，助振力和振动位移的相位差小。若接近共振旋转速度，则相对于助振力，振动位移的相位慢慢滞后，在共振旋转速度下滞后90度。并且，若提高旋转速度，则相位的滞后变大，在充分高的旋转速度下滞后180度。200r/min是左右方向的振动的共振旋转速度附近，所以相对于失衡的位置，位移滞后90度。因此，如图5（b）所示，在前侧的失衡来到下部时，外槽2的前方向左较大地位移。为了检测出该振动，能够通过检测远离旋转运动的中心轴的外槽2的前方的左右振动或者外槽2的左右的两端附近的前后振动求出旋转角度。另一方面，在旋转运动的中心轴附近成为几乎不产生加速度的振动的分界点，所以不能够通过振动检测装置30检测出来。

接下来，图5（c）、（d）表示围绕平行于x轴的轴的旋转运动。图5所示的D是旋转运动的中心轴。图5（c）表示从上方观察外槽2时的外槽2的下部的振动。图5（d）是表示失衡的位置和振动的方向的立体图。围绕x轴的旋转运动的共振旋转速度为300r/min附近，所以如果滚筒3的旋转速度为200r/min则充分小，失衡的位置和振动位移的相位的差小。即，前方的失衡在下部时，外槽2的下部向后较大地位移。为了检测出该位移，通过检测出外槽2的上下的两端附近的前后位移或者外槽2的前端的上下位移而求出。

若图5（a）、（c）所示的振动同时出现，则外槽2的下部的振动成为图5（e）所示的振动。若着眼于前后方向的振动位移，则通过围绕平行于y轴的轴的旋转运动，外槽2的左侧向后位移，右侧向前位移。另一方面，通过围绕x轴的旋转运动，外槽2的下部向后位移。因此，对于外槽2的右侧而言，由两种振动模式产生的前后位移抵消，所以位移变小。另一方面，对于左侧而言，两种振动模式的振动方向相同，所以位移变大。因此，在将振动检测装置30设置在外槽2的左侧且将滚筒3的旋转轴和振动检测装置30投射到外框1的侧面时，通过以振动检测装置30位于滚筒3的旋转轴的下部的方式设置，从而容易地检测出加速度。

并且，为了分开上述两种振动，除了前后振动以外需要检测出外槽2的前方的上下或者左右方向，所以优选将振动检测装置30设置在外槽2的前方。像这样，通过至少在两个轴，例如x轴和z轴检测出加速度，能够分开振动。

在外槽2的下部不能设置振动检测装置30的情况下，设置在外槽2的上部，然而外槽2的上部和下部在前后方向的振动的朝向相反，所以优选设置在脱水时衣物被抬起的方向。

本实施方式例中，如图2以及图3所示，在外槽2的侧面设置振动检测装置30，但是没有必要一定设置在外槽2的侧面，只要从正面观察时位于提案的位置，也可以设置在外槽2的背面或外槽罩21上。并且，也可以设置在为了降低外槽2的振动而设置在外槽2或外槽罩21上的砝码或者安装于外槽2的烘干用的风路等上。

并且，外槽2的支承一般左右对称，外槽2和防振支承机构5的左右的连接部之间成为旋转运动的中心轴或者接近于此的位置，所以不希望作为振动检测装置30的设置位置。因此，优选将振动检测装置30设置在防振支承机构5的左右的连接部的外侧。

图6表示为了高精度检测出外槽2的振动的振动检测装置30的设置位置。图6（a）是主视图，图6（b）是侧视图。图中的F的范围是本发明中提案的振动检测装置30的设置位置。图中的箭头表示滚筒3的旋转方向。滚筒3的旋转方向为相反的情况下，将图6（a）的F的范围左右翻转的位置为振动检测装置30的设置位置。

像这样，能够避开成为振动的分界点的位置而设置振动检测装置30，能够高精度地检测。

本实施例中，将振动检测装置30设置在位移大的位置，从而提高检测精度。振动检测装置30的检测范围小，在设置在振动位移大的位置时振动检测装置30饱和而不能够正确地测量的情况下，通过设置在本实施例中所示的接近于振动的旋转运动的中心轴的位置，从而测量外槽2的位移小的位置，能够防止振动检测装置30的饱和。

本实施例的滚筒式洗衣机100具有用于将在洗涤等中使用的水排到机体之外的排水泵13。使排水泵13在脱水的开始时、或者脱水中使滚筒3的旋转上升时进行动作，从而排出储存在外槽2中的水。因此，也在利用振动检测装置30进行外槽2的振动检测时动作，所以受到排水泵的动作引起的噪音的影响。因此，需要将排水泵13设置在远离设置有振动检测装置30的位置的、在左右方向上相反的位置。像这样，能够降低排水泵13的动作时的噪音的影响，能够以高精度检测出振动。

实施例2

图7是表示其他的实施例的外槽2的支承方法的示意图。外槽2的上部被左右一对的悬架41支承，下部被作为衰减机构的减振器42支承。外槽2的悬架41、减振器42的左右方向的内侧成为围绕平行于y轴的轴的旋转运动的中心轴或者轴附近的振动的分界点，所以振动小。因此，若在该位置设置振动检测装置30，则振动的输出小，不能够准确地测量实际的振动。因此，优选在悬架41或减振器42的外侧设置振动检测装置30。在此，在与减振器42同轴上设置悬架41，从外槽2的下部支承的情况也相同，优选设置在悬架41和外槽2的连接部的左右方向的外侧。

实施例3

图8是表示其他的实施例的内部结构的示意图。在外槽2的下部具有用于对水加热的加热单元43，对洗涤或漂洗时的水进行加热，实现洗涤性能的提高。若利用高温的水加热外槽2，则设置于外槽2的振动检测装置30的温度也上升。一般来说，振动检测装置30达到规定的温度以上时，则产生灵敏度的变化、寿命的降低等，所以不理想。因此，优选将振动检测装置30设置在远离加热单元43或接触外槽2的温水的部分。因此，将振动检测装置30设置在外槽2的肋（未图示）或设置在接触温水的面的突起44上。像这样，能够抑制振动检测装置30的温度上升，不管运转条件，能够确保检测精度。

实施例4

图9、图10是表示通过将传送带51与马达52和固定于滚筒3的传动轴（未图示）的带轮53连接，将马达52的动力传到滚筒3的滚筒式洗衣机的内部结构的图。图9是卸下前面罩1c和操作面板6而能够看见内部结构的主视图，图10是卸下后面罩1d而能够看见内部结构的后视图。图中的箭头表示脱水时的滚筒3的旋转方向。经由传送带51，不用将马达52设置在外槽2的背面，所以成为能够减少前后方向的设置空间的结构。此时，马达52设置在外槽2的侧面。在经由传送带51的构成的滚筒式洗衣机中，通常在马达52上使用换向器马达。换向器马达中，考虑成本降低等点，通常不设置振动检测装置54。为了在脱水时高速旋转滚筒，需要把握滚筒3内的失衡状态，所以不进行高速脱水。但是，为了提高脱水性能，需要高速旋转滚筒3，在使用换向器马达的滚筒式洗衣机中，也需要采用振动检测装置54。若换向器马达高速旋转，则成为振动检测装置54的噪音的根源，所以优选在避开振动检测装置54的设置位置的位置设置换向器马达。

如图9所示，在外框1的上部配置洗涤剂盒11、基板55等，所以优选将马达52设置在外槽2的下部。并且，为了有效使用外框1的内部，不设置在外槽2的正下方，而左右偏离地设置。像这样，能够降低主体的高度。马达52成为振动检测装置54的噪音的根源，所以设置在附近是不理想的。因此，优选将振动检测装置54设置在相对于滚筒3的旋转方向，衣服落下的一侧的下部，所以优选将马达52设置在振动检测装置54的相反侧、即相对于脱水时的滚筒3的旋转方向，衣服被抬起的一侧。像这样，能够降低马达52引起的噪音的影响，能够高精度地检测出振动。

本实施例中，将振动检测装置54设置在外槽2的左下的位置，然而若直接设置在外槽2的圆筒部，则需要增大外槽2的板厚，使得用于固定振动检测装置54的螺丝不贯通。因此，如图9所示，通过在外槽2设置突起部54a，将振动检测装置54设置在突起部54a，从而不会必要以上地增大外槽2的板厚。而且，如果在图9所示的位置，将振动检测装置54在外槽2的径向上固定，则振动检测装置54的检测方向不会成为大致水平方向、上下方向，所以外槽2的振动的检测变难。因此，优选设置在外槽2上的突起部54a为大致水平方向或者大致上下方向，本实施例中设置为大致水平方向。

实施例5

图11以及图12表示通过将传送带51与马达52和固定于滚筒3的传动轴（未图示）的带轮53连接，将马达52的动力传到滚筒3的滚筒式洗衣机中，将振动检测装置54设置在上部的情况下的滚筒式洗衣机的内部结构。图11是卸下前面罩1c和操作面板6而能够看见内部结构的主视图，图12是卸下后面罩1d而能够看见内部结构的后视图。图中的箭头表示脱水时的滚筒3的旋转方向。从操作性的观点考虑，优选将操作面板6设置在外框1的上部。为了使操作面板6和基板55电连接，需要用配线56连接。通过设置在近的位置，能够缩短配线56的长度，所以优选基板55设置在外框1的上部。而且，如果连接振动检测装置54和基板55的配线56长，则容易受到噪音的影响，所以通过将振动检测装置54设置在外槽2的上部，能够缩短配线56。并且，如在其他的实施例中所述，在将振动检测装置54设置在外槽2的上部的情况下，优选设置在左右方向上相对于脱水时的滚筒3的旋转方向衣物上升的一侧。如图9所示，在滚筒3的旋转方向为逆时针旋转的情况下，为右上。因此，基板55也设置在外框1的右侧，从而能够缩短连接振动检测装置54和基板55的配线56，能够降低噪音的影响。

并且，考虑到使用便利性、供水的便利性，优选将洗涤剂盒11设置在外框1的上部。基板55设置在相对于脱水时的滚筒3的旋转方向衣物上升的一侧，所以将洗涤剂盒11设置在相反一侧即相对于脱水时的滚筒3的旋转方向衣物落下的一侧的上部，从而能够有效使用外框1内的空间，能够减小主体的尺寸。

本实施例中，以经由传动带51将马达52的动力传到滚筒3的滚筒式洗衣机为例进行了说明，但不限于经由传动带51传送马达52的动力的滚筒式洗衣机，将马达52设置为与滚筒3的旋转轴同轴，直接驱动的滚筒式洗衣机中也相同。

Claims (3)

1.一种滚筒式洗衣机，其具备收放洗涤物的滚筒、内包上述滚筒的外槽、将上述外槽防振支承在外框上的防振支承机构、安装于比上述防振支承机构靠后侧且驱动上述滚筒旋转的驱动机构、控制上述驱动机构的控制装置、检测上述外槽的振动位移的振动检测装置，该洗衣机的特征在于，

上述振动检测装置至少在两个轴检测加速度，

将上述振动检测装置设置在上述外槽的前方，且设置在由于滚筒在脱水时相对于从正面观察时的左右方向旋转而使衣物落下的朝向且比滚筒的旋转中心靠下侧、或者由于滚筒相对于上述左右方向旋转而使衣物抬起的朝向且比滚筒的旋转中心靠上侧中的一处，

上述驱动机构经由传送带驱动上述滚筒，将上述驱动机构设置在由于滚筒在脱水时相对于上述左右方向旋转而使衣物抬起的朝向且比滚筒的旋转中心靠下侧，

在上述左右方向与上述振动检测装置相反侧设置排水泵。

2.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，

将上述振动检测装置设置在配置于上述外槽的肋或者配置于上述外槽的突起部上。

3.根据权利要求1或2所述的滚筒式洗衣机，其特征在于，

将控制上述滚筒的基板设置在由于滚筒相对于左右方向旋转而使衣物抬起的朝向且比滚筒的旋转中心靠上侧。