具体实施方式
以下,参照图1~图25对第一实施方式的脱水兼用洗衣机进行说明。
图1所示的脱水兼用洗衣机1具有大致呈矩形箱状的外箱2。在外箱2内借助弹性吊持机构4设置有用于在脱水时等盛接水的水槽3。在水槽3内可旋转地设置有旋转槽5。旋转槽5作为在内部收容洗涤物的洗涤槽兼脱水槽而发挥功能。在旋转槽5内的底部设置有用于生成水流的搅拌体6。
水槽3的外侧底部设置有变频驱动方式的外转子型的电机7以及将该电机7的旋转驱动力传递给旋转槽5及搅拌体6的旋转传递机构8,其详细结构将在后面进行说明。在洗涤行程等时,通过电机7以及旋转传递机构8,搅拌体6被正向和反向旋转,从而在旋转槽5内产生搅拌水流。在脱水行程等时,旋转槽5与搅拌体6一体地高速旋转。
在水槽3的底部设置有用于从旋转槽5进行排水的排水通道9。在排水通道9上经由排水阀10连接着排水软管11。排水阀10通过排水阀用齿轮电机12(参照图15、图17)进行开闭。进一步,在水槽3的底部设置有排水口13,用于进行自水槽3的排水。排水口13与排水软管11连接。在排水通道9上设置有防气阀(Air trap)14。
在旋转槽5的上端部设置有圆环状的平衡环15。另外,在旋转槽5的上端部的壁面形成有多个脱水孔16。由此,在脱水时,旋转槽5内的水通过旋转槽5与平衡环15之间以及脱水孔16转移到旋转槽5的外侧。另外,像仅示出的一部分那样,在水槽3的上端部设置有呈大致圆环状的桶盖17。桶盖17的开口部与旋转槽5的上表面开口部连通。
在外箱2的上端部设置有塑料制成的顶盖18。该顶盖18形成为在中央具有大致圆形的洗涤物出入口的矩形框状,并且呈薄形的中空箱状,此处省略详细图示。在顶盖18的上表面部设置有盖子19,该盖子19为两折式、用于开闭洗涤物出入口。
在顶盖18的后边部设置有供水机构部20,用于朝旋转槽5内供给自来水。供水机构部20具有在中途设有供水阀22的第一供水管21、注水箱体23以及第二供水管24。第一供水管21的一端部与连接到自来水管道水龙头的未图示的软管相连,另一端部与注水箱体23相连。注水箱体23呈箱状,用于在内部适当地收容洗涤剂和柔顺剂。第二供水管24呈蛇纹状,其一端部与注水箱体23相连,另一端部延伸到旋转槽5的上端部。由此,当供水阀22打开时,自来水通过未图示的软管、第一供水管21、供水阀22、注水箱体23以及第二供水管24被供给到旋转槽5内。另外,自来水流经注水箱体23内,由此将收容在注水箱体23内的洗涤剂等与自来水一起供给到旋转槽5内。
所述供水阀22具备未图示的供水阀用驱动装置,例如电磁螺线管,通过该电磁螺线管的开关来开闭所述供水阀22。
在顶盖18的前部设置有操作面板31。在该操作面板31上设置有电源开关、启动/暂停开关、用于选择洗涤过程的过程选择开关、用于设定洗涤的各行程的行程时间和执行次数等的手动设定开关、水位设定开关等,此处省略了图示。
另外,防气阀14内的压力通过未图示的空气管导入至已设置的水位传感器44(仅在图17中示出)从而在该水位传感器44中被检测出来。进一步,在盖子19部分设置有用于检测盖子19的开闭的盖子开关45(仅在图17中示出)。
图17所示的控制装置46以微型计算机为主体,具备ROM(只读存储器)46a、RAM(随机存取存储器)46b、计时器46c等。控制装置46作为将在后面进行说明的控制单元、离合器切换指令单元、异常判断单元、离合器用驱动装置控制单元而发挥功能。
在外箱2内还设置有未图示的洗澡水泵,其通过泵电机48(参照图17)进行驱动,用于供给洗澡水等。
在此,参照图2至图15,对电机7以及旋转传递机构8进行说明。图4示出了这些电机7以及旋转传递机构8部分的结构。在水槽3的外侧底部设置有中空壳体51。中空壳体51是将上框架52与下框架53结合在外周侧部分而构成的。在上框架52的中央部形成有向上凸起的圆筒部52a。在下框架53的中央部形成有向下凸起的圆筒部53a。
在圆筒部52a内设置有由滚珠轴承构成的轴承54。另外,在圆筒部53a内也设置有由滚珠轴承构成的轴承55。轴承54、55用于支承圆管状的槽轴56。在自槽轴56的轴承54突出的上端部外周上设置有支承筒57。在支承筒57的上端形成有凸缘部57a。凸缘部57a固定在旋转槽5上。由此,当槽轴56旋转时,旋转槽5也与该槽轴56一体地旋转。此外,在圆筒部52a的内周面与支承筒57的外周面之间设置有密封部件58。
在槽轴56内设置有搅拌轴59。搅拌轴59通过设置在槽轴56的内周部上下部的金属轴承60,相对于槽轴56旋转自如地被支承。另外,在支承筒57的上端部内周部设置有密封件61。搅拌轴59的上端部与搅拌体6连接。搅拌轴59的下端部与电机7连接。由此,当电机7驱动使搅拌轴59旋转时,搅拌体6也与该搅拌轴59一体地旋转。
如图4所示,电机7具备呈圆环状的定子62和呈薄形圆筒容器状的转子63。定子62由定子铁芯64和卷装在该定子铁芯64外周的各齿部的三相绕组65构成。定子62通过紧固螺丝从下方安装在下框架53的下表面。转子63构成为,通过插入成形而一体地具有转子磁体66和转子磁轭67。转子磁体66隔着微小空隙配置在定子62的外周。转子磁轭67位于转子磁体66的外周。
在转子63的中心部固定有圆筒状的轴衬部68。搅拌轴59的下端部以锯齿结合状态插入在轴衬部68内。因此,转子63的旋转始终能够直接地传递到搅拌轴59。此外,如图2以及图3所示,该轴衬部68的上端位于槽轴56下端的略微下方。另外,轴衬部68的外径尺寸大于槽轴56的外径尺寸。
在槽轴56的下端外周部设置有离合器69。另外,在下框架53的下表面部设置有离合器切换单元32以及具有嵌合部的防共转装置71,该离合器切换单元32用于使离合器69上下移动,从而将离合器69切换到脱水用离合器位置以及洗涤用离合器位置。离合器69设定成在常时结合于使旋转槽5旋转的槽轴56的外周的状态下进行上下移动,并且可在脱水用离合器位置与洗涤用离合器位置之间进行切换,所述脱水用离合器位置是通过使离合器69下降从而形成旋转槽5与搅拌体6连结的状态的位置,所述洗涤用离合器位置是通过使离合器69上升从而形成旋转槽5从搅拌体6分离的状态的位置。具体而言,离合器69为合成树脂、在此为掺有玻璃填料的聚缩醛树脂制品,如图2以及图3、图6所示,作为整体呈大致圆筒状。离合器69的内周部为上半部直径小、下半部直径大的阶梯形状。该离合器69在上半部的整个内周面形成有作为朝上下方向延伸的结合部的上部内锯齿部72,在下半部的整个内周面形成有朝上下方向延伸的下部内锯齿部73。
如图2、图3、图5所示,在槽轴56的下端部(从轴承55朝下方突出的部位)的外周部上形成有锯齿部74,该锯齿部74作为对应于上部内锯齿部72的朝上下方向延伸的滑动引导部。另一方面,在轴衬部68的上部外周部也对应于下部内锯齿部73(参照图2、图3)而形成有作为结合部的锯齿部75。通过上部内锯齿部72常时结合于锯齿部74,离合器69以上下移动自如且在圆周方向一体旋转的方式嵌合在槽轴56的下端部外周上。
由此,在离合器69位于图2以及图4所示的下降位置、即脱水用离合器位置时,离合器69的上部内锯齿部72结合在槽轴56的锯齿部74上,并且下部内锯齿部73结合在轴衬部68的锯齿部75上。其结果是使得轴衬部68、搅拌轴59以及槽轴56一体地旋转。
在槽轴56的下端部外周部、离合器69与轴承55的下端部之间配设有螺旋弹簧76。螺旋弹簧76总是朝下降位置、即脱水用离合器位置方向对离合器69施力。离合器69与槽轴56以及搅拌轴59形成为同心状态。
如图6所示,在离合器69的上端部外周部上一体地形成有圆形锷状的凸缘部69a。在凸缘部69a的上表面外周部形成有被嵌合部77。被嵌合部77具有沿圆周方向排列的多个齿部77a,形如蜗杆的形态。如图7所示,齿部77a上端部的顶端部为山形。齿部77a的山形两侧的倾斜面的倾斜角度α设定成相对于水平方向小于45度。
防共转装置71例如是掺有玻璃填料的聚缩醛树脂制品,如图2、图3、图9等所示,形成为可嵌入下框架53的圆筒部53a外周的尺寸,呈薄形圆筒状。在防共转装置71的上端外周一体地形成有凸缘部71a。凸缘部71a通过紧固螺丝固定在下框架53的底面。另外,由于防共转装置71设定成位于圆筒部53a的外周,所以无需将整个旋转传递机构8部分在上下方向上过分大型化的情况下进行配设。
如图8~图10所示,在防共转装置71的内周面的下半部设置有嵌合部78,该嵌合部78具有齿部78a。而且,嵌合部78的齿部78a在离合器69的上升位置嵌合在齿部77a齿间的谷部,由此形成嵌合部78与被嵌合部77相嵌合的结构。如图7所示,齿部78a下端部的顶端部也是与被嵌合部77的齿部77a相同的山形。齿部78a的山形两侧的倾斜面的倾斜角度α设定成相对于水平方向小于45度。进一步,在防共转装置71上一体地设置有一对支承部80、80,用于支承将在后面进行说明的离合器杆79。
由此,在离合器69位于图3所示的上升位置、即洗涤用离合器位置时,离合器69从轴衬部68分离,上部内锯齿部72仅在锯齿部74结合,并且被嵌合部77嵌合在嵌合部78上。其结果是使得离合器69固定在下框架53乃至水槽3上而不可旋转,只有搅拌轴59可旋转。此外,虽未详细图示,本实施例中具有如下尺寸关系,即在离合器69的脱水用离合器位置与洗涤用离合器位置的中途位置,具有离合器69的下部内锯齿部73与轴衬部68的锯齿部75部分结合、并且被嵌合部77的齿部77a与嵌合部78部分嵌合的状态。
如图4所示,离合器切换单元32由螺旋弹簧76、用于使离合器69上下移动的离合器杆79、用于使该离合器杆79摆动的操作杆81以及作为离合器杆施力单元的拉伸弹簧82等构成。离合器杆79例如是聚丙烯等的合成树脂制品,如图12所示,形成为在基端侧将平行延伸的一对腕部79a、79a连接在一起的形态的大致U字状。在离合器杆79的基端部中央部形成有朝后侧突出的突出部79b。在突出部79b的上表面形成有如图8所示的斜面部83。
在各腕部79a的顶端部以相互对置的方式设置有抵接销84。抵接销84卡合在离合器69的凸缘部69a的下表面侧,作为用于向上推起凸缘部69a的动作部而发挥功能。一对抵接销84、84抵接在凸缘部69a中直径方向两端的两个部位。另外,如图13所示,在腕部79a的基端侧部分设置有被后述支承部80(参照图10等)支承的内侧轴部85以及外侧轴部86,内侧轴部85以及外侧轴部86在同轴上一体形成。其中,在外侧轴部86的顶端部形成有朝向斜上方的倾斜面86a。此外,在图13中以朝向斜下方的方式示出了倾斜面86a。
如图8~图10、图14所示,在防共转装置71的稍微靠后部的部分,以左右夹住圆筒状部分的方式相对置地设置有防共转装置71的一对支承部80、80,其形成为从凸缘部71a的下表面朝下方延伸的角筒状。支承部80具有左右相对置的板状的内壁部80a以及板状的外壁部80b。如图10所示,在内壁部80a的下端部形成有下方开口的U字状的沟部87。在外壁部80b上形成有卡合孔部88。此外,如图11所示,在外壁部80b的内表面形成有引导凹部89,该引导凹部89从卡合孔部88朝下方延伸、壁厚大致为外壁部80b的一半厚度。
如图14所示,离合器杆79以腕部79a的基端侧被夹在支承部80的内壁部80a与外壁部80b之间的状态下被支承。另外,内侧轴部85从下方插进U字状的沟部87而被保持在该沟部87内。另外,以倾斜面86a在引导凹部89中滑动的方式引导外侧轴部86,使其插入卡合孔部88内。由此,如图8以及图9所示,离合器杆79的中间部分被支承部80轴支承,可朝上下方向、例如图4以及图9所示的箭头A以及B方向摆动。
如图4以及图14所示,操作杆81设置成中间部被下框架53轴支承,可朝水平方向、例如图14以及图15所示的箭头C以及D方向转动。如图14所示,在操作杆81顶端部的下表面形成有斜面部90。斜面部90与离合器杆79的基端部的斜面部83相接触。通过图4、图15所示的弹簧81a,该操作杆81被常时施加朝箭头C方向转动的力。
如图4以及图9所示,拉伸弹簧82架设在防共转装置71与离合器杆79中、位于比内侧轴部85以及外侧轴部86更靠近基端部侧的部位之间,朝箭头A方向对该离合器杆79施力。由此,离合器杆79的斜面部83形成总是与操作杆81的斜面部90相接触的状态。
如图15所示,排水阀10连接到作为排水阀用驱动装置的例如排水阀用齿轮电机12。
同样如图15所示,所述操作杆81的一端部借助联结机构100联结到作为离合器用驱动装置的离合器电机、例如离合器用齿轮电机47。该离合器用齿轮电机47由控制装置46控制,使其旋转轴47b(参照图19)朝一个方向(箭头M方向)以固定速度旋转。
如图19~图21所示,所述联结机构100具备:旋转体101,联结在离合器用齿轮电机47的旋转轴47b上;第一杆102,一端部旋转自如地枢轴支承在该旋转体101的偏心部位;第二杆103,一端部旋转自如地枢轴支承在第一杆102的另一端部;以及联结体104,联结在该第二杆103的另一端部。所述联结体104联结在操作杆81上。旋转体101在图19、图20、图21(a)中位于初始旋转角度位置。
在所述离合器用齿轮电机47上设置有由检测凸轮106和检测开关107组成的初始位置检测单元105。即,在所述旋转体101上与旋转轴47b呈同心状地设置有圆盘状的检测凸轮106,在该检测凸轮106外周的一个部位形成有用于检测出初始旋转角度位置的凹部106a。而且,所述检测开关107由滑动接触所述检测凸轮106外周的电极板107a、以及与该电极板107a相对置的电极板107b构成,当电极板107a的凸部107c与所述检测凸轮106的凹部106a面对面地相遇时,会离开电极板107b并输出初始旋转角度位置检测信号SG(检测出初始旋转角度位置)(参照图17),而电极板107a滑动接触在检测凸轮106的凹部106a以外的外周时,则形成为导通状态,不输出初始旋转角度位置检测信号SG。
在图19的状态(洗涤用离合器位置)下,处于通过上述初始位置检测单元105检测出了初始旋转角度位置的状态,当控制装置46在预定的时间点(将在后面进行说明)向驱动电路47a输出切换至脱水用离合器位置的离合器切换指令Td时,通过驱动电路47a向离合器用齿轮电机47通电进行驱动,通电驱动时间为使齿轮电机47以规定速度旋转1/2周所相当的时间Tk,从而使旋转轴47b(旋转体101)旋转1/2周。于是,借助联结结构100,操作杆81朝图15(a)的箭头D方向转动,由此,离合器69切换到脱水用离合器位置(图15(b))。另外,从该脱水用离合器位置开始,当控制装置46向驱动电路47a输出脱水方向离合器切换指令Sd时,通过驱动电路47a驱动离合器用齿轮电机47,由此通过旋转体101的旋转,使操作杆81基于弹簧81a的弹力朝箭头C方向转动,从而转变为脱水用离合器位置。此时,输出所述初始旋转角度位置检测信号SG。于是,控制装置46输出对离合器用齿轮电机47的电机关闭指令,该离合器用齿轮电机47停止(参照图15(b))。
而且,控制装置46还具备作为离合器驱动装置控制单元的功能,在自身输出脱水方向离合器切换指令Sd(电机接通指令)的情况下,如图22所示那样执行对离合器用齿轮电机47的控制。在步骤T1开始计时,如果经过了使离合器用齿轮电机47旋转1/2周所用时间的规定时间Tk(步骤T2),则输出电机关闭指令(步骤T3)。然后,在直到经过了使离合器用齿轮电机47旋转一周以上的旋转角度(例如在1.1~1.5周之间的任意旋转角度)所用时间的规定时间Ts为止的期间(步骤T4),判断是否输入了初始旋转角度位置检测信号SG(步骤T5),如果没有输入,则在步骤T6中判断为正常。即,离合器用齿轮电机47在所述规定时间Tk正常停止,判断为没有发生离合器用齿轮电机47和驱动电路47a的触点粘连或者驱动电路47a的继电器粘连等异常(参照图23)。
另外,当在所述步骤T5判断为有初始旋转角度位置检测信号SG输入时,则在步骤T7判断发生了异常。即,离合器用齿轮电机47在指定的规定时间Tk未停止(旋转1/2周的位置未停止),离合器用齿轮电机47异常地过度旋转。也就是判断发生了离合器用齿轮电机47和驱动电路47a的触点粘连或者驱动电路47a的继电器粘连等异常(参照图24)。
在图15(a)中示出了排水阀10关闭的状态,操作杆81处于如前所述那样使离合器69位于洗涤用离合器位置的状态。在图15(b)中,排水阀10为打开的状态,操作杆81处于如前所述那样使离合器69位于脱水用离合器位置的状态。
由此,在洗涤剂洗涤运行以及漂洗洗涤运行中,操作杆81处于图15(a)所示的状态,也就是从图14所示的状态朝箭头C方向旋转后的状态,从而下压离合器杆79的基端部,由此,该基端部朝箭头B方向摆动,如图3所示,离合器杆79顶端的抵接销84克服螺旋弹簧76的弹力将离合器69朝上方推压,从而使离合器69移动到洗涤用离合器位置。
对此,在喷淋漂洗运行以及最终脱水运行中,操作杆81从图15(a)的状态朝箭头D方向转动,形成图15(b)所示的状态。如图2、图4以及图14所示,通过斜面部90在斜面部83上相对滑动,离合器杆79的基端部朝箭头A方向摆动,从而抵接销84下降。由此,离合器69通过螺旋弹簧76的弹力移动到脱水用离合器位置。此外,在该离合器69的脱水用离合器位置,抵接销84从离合器69的凸缘部69a向下方隔着少许距离。
如图2~图4所示,在离合器69的凸缘部69a的下表面以同心状态安装有圆环状的永久磁铁94,该永久磁铁94用于检测该离合器69的动作位置。该永久磁铁94例如由塑料磁体形成,如图16所示,上半部分被磁化为N极,下半部分被磁化为S极。即,在永久磁铁94上形成有上下不同的磁极。
另外,如图3、图4所示,在防共转装置71中对应于永久磁铁94的移动区域的部位安装有位置检测器95,该位置检测器95用于检测永久磁铁94的磁极。位置检测器95与该永久磁铁94构成离合器位置检测单元34,用于检测离合器69是位于脱水用离合器位置还是位于洗涤用离合器位置。
所述位置检测器95在上下具有作为上侧磁极检测单元的上侧霍尔集成电路(IC:integrated circuit)95a和作为下侧磁极检测单元的下侧霍尔集成电路95b。这两个霍尔集成电路95a、95b根据所检测出的磁极,其输出电压为,例如在5V至0V之间的不同电压。即,两个霍尔集成电路95a、95b根据输出电压进行磁极检测。
在这种情况下,如图16(a)所示,当离合器69位于脱水用离合器位置(参照图2,永久磁铁94位于下侧位置)时,两个霍尔集成电路95a、95b相对地接近永久磁铁94的N极(相比于S极更靠近N极),由此两个霍尔集成电路95a、95b输出相当于永久磁铁94的N极检测的电压(例如小于1.25V的电压)。在这种情况下,控制装置46根据该两个输入相当于上述N极检测的电压(例如小于1.25V的电压)来判断两个霍尔集成电路95a、95b检测出了N极。据此,检测离合器69位于脱水用离合器位置。
另外,如图3以及图16(b)所示,当离合器69位于洗涤用离合器位置、即永久磁铁94位于上侧位置时,两个霍尔集成电路95a、95b通过相对地接近永久磁铁94的S极(相比于N极更靠近S极)来检测该S极,并分别输出相当于S极检测的电压(例如大于等于3.75V的电压)。这两个霍尔集成电路95a、95b的输出传递到图17所示的控制装置46,该控制装置46根据该两个输入相当于上述S极检测的电压(例如大于等于3.75V的电压)来判断两个霍尔集成电路95a、95b检测出了S极,据此,检测出离合器69位于洗涤用离合器位置。
进一步,如图16(c)所示,当离合器69位于洗涤用离合器位置与脱水用离合器位置中间时,永久磁铁94位于两个霍尔集成电路95a、95b的中间,上侧霍尔集成电路95a相对地接近永久磁铁94的N极,下侧霍尔集成电路95b接近S极。由此,上侧霍尔集成电路95a输出相当于N极检测的电压(小于1.25V的电压),下侧霍尔集成电路95b输出相当于S极检测的电压(大于等于3.75V的电压)。然后,控制装置46根据从上侧霍尔集成电路95a输入的是相当于N极检测的电压、从下侧霍尔集成电路95b输入的是相当于S极检测的电压,从而检测出离合器69位于中间位置。
通过由上述永久磁铁94和位置检测器95组成的离合器位置检测单元34,根据上侧霍尔集成电路95a以及下侧霍尔集成电路95b的磁极检测结果,区分检测离合器69的位置是位于脱水用离合器位置还是洗涤用离合器位置,进而还能够与这些有区别地检测出中间位置。
图17概略地示出了以所述控制装置46为中心的电气结构。在此,将交流电源Vac转换成直流的直流电源电路110上连接着作为电机驱动电路的逆变器主电路111。逆变器主电路111是将六个开关元件111a~111f三相桥接而构成的。在逆变器主电路111上连接着电机7的各相绕组65。
逆变器主电路111的各开关元件111a~111f由控制装置46通过逆变器控制电路112进行开、关控制。另外,在电机7上设有多个进行转子63的位置检测的位置检测元件113(仅图示出一个)。位置检出元件113的位置检出信号还用于检测电机7的旋转速度。由此,电机7通过控制装置46可变速且可朝正向和反向旋转地被驱动。
操作面板31的各种开关的按压操作信号被输入控制装置46,另外,来自水位传感器44、盖子开关45的检测信号、以及作为来自两个霍尔集成电路95a、95b的磁极检测用信号的输出电压也被输入控制装置46。然后,控制装置46控制电机7,经由驱动电路114控制供水阀22,经由驱动电路115控制排水阀用齿轮电机12,经由驱动电路116控制泵电机48,进一步经由驱动电路47a控制离合器用齿轮电机47。进一步,控制装置46还控制作为报告单元而发挥功能的蜂鸣器117。蜂鸣器117是向用户报告离合器69等的异常的部件。
由此,控制装置46根据由使用者对操作面板31的各种开关进行的按压操作而产生的输入信号,并根据存储在ROM46a等中的控制程序以及写入RAM46b中的数据,对电机7和供水阀22、排水阀用齿轮电机12、离合器用齿轮电机47等各机构进行控制,从而自动执行大致由洗涤、漂洗(第一脱水、喷淋漂洗、第二漂洗)、脱水三个行程所组成的洗涤运行。
接下来,参照图18对实施方式的作用进行说明。
图18示出了洗衣过程中的“标准过程”的详细内容,其中,在洗涤行程中依次执行细分为洗涤物重量检测动作、供水动作、衣物质地检测动作、供水动作、洗涤剂洗涤运行的行程;在漂洗行程中,依次执行细分为排水动作、第一脱水运行、喷淋漂洗运行、供水动作、漂洗洗涤运行(储水漂洗)的行程;在脱水行程中,依次执行排水动作、最终脱水运行的行程。具体地,在各行程中进行下述的控制。
(洗涤行程)
“洗涤物重量检测动作”通过比较在旋转槽5内收容了洗涤物的状态下赋予电机7固定的电力以使搅拌体6旋转而得到的旋转数、与在旋转槽5内未收容洗涤物的状态下赋予电机7固定的电力以使搅拌体6旋转而得到的旋转数,从而检测出洗涤物重量(重量),其相当于洗涤物重量检测单元,控制装置46通过软件构成而具备该洗涤物重量检测单元。这一检测数据用于设定水位等。
紧接在洗涤物重量检测后面的“供水动作”关闭排水阀10,控制供水阀22的开闭,朝旋转槽5内供给用于检测衣物质地的规定量的水。
“衣物质地检测动作”在旋转槽5内收容了固定量的水的状态下,赋予电机7固定的电力以使搅拌体6旋转,根据搅拌体6的旋转数的大小检测出洗涤物的质地,例如“硬”、“标准”、“柔软”三个等级中的某一个。这一检测数据用于设定水流的强弱程度等。
衣物质地检测后的“供水动作”在维持排水阀10关闭的状态下,朝旋转槽5内供水,直到达到规定水位为止。
“洗涤剂洗涤运行”相当于洗涤运行,在旋转槽5内储存有水且该旋转槽5不旋转的状态下,间隙地使搅拌体6朝正向和反向旋转。
(漂洗行程)
“排水动作”打开排水阀10,排出旋转槽5内的水。
“第一脱水运行”相当于脱水运行,使旋转槽5以及搅拌体6旋转,用于除去旋转槽5内的水。
“喷淋漂洗运行”是一边注水一边进行的脱水运行。也就是,在打开排水阀10的状态下,使旋转槽5以及搅拌体6旋转,并朝旋转槽5内的洗涤物供水。在喷淋漂洗运行中,朝洗涤物喷淋自来水,由此漂洗该洗涤物。
“供水动作”在维持排水阀10关闭的状态下,朝旋转槽5内供水,直到达到规定水位为止。
“漂洗洗涤运行”相当于洗涤运行,是所谓的储水漂洗。在该“漂洗洗涤运行”中,在旋转槽5内收容了固定量的水的状态下,间歇地使搅拌体6朝正向和反向旋转。在该“漂洗洗涤运行”中,通过存储在旋转槽5内的自来水来漂洗洗涤物。
(脱水行程)
“排水动作”打开排水阀10,排出旋转槽5内的水。
“最终脱水运行”相当于脱水运行,使旋转槽5以及搅拌体6旋转,用于除去旋转槽5内的水。
由此,洗衣运行结束。
在上述漂洗行程的第一脱水运行以及最终脱水运行中,执行使电机7朝正方向高速旋转的脱水。另外,在洗涤剂洗涤运行以及漂洗洗涤运行中,电机7以低于脱水时的速度朝正向和反向交替旋转。
控制装置46在图18所示的时间点Tm1、Tm3执行朝脱水用离合器位置进行切换的离合器切换控制,并在时间点Tm2、Tm4执行朝洗涤用离合器位置进行切换的离合器切换控制。
在此,参照图25,对在上述时间点Tm1、Tm3进行的离合器切换控制(离合器分离控制)进行说明。当洗涤剂洗涤运行在预设的结束条件下(设定时间届满)结束时,或者当漂洗洗涤运行在预设的结束条件下(设定时间届满)结束时(步骤S1的判断结果为“是”),向驱动电路47a(离合器用齿轮电机47)输出用于从洗涤用离合器位置切换到脱水用离合器位置的离合器切换指令Sd(以下称为脱水方向离合器切换指令Sd。这是对离合器用齿轮电机47发出的接通指令)(步骤S2)。也就是,为了使离合器69从洗涤用离合器位置切换至脱水用离合器位置,使离合器切换单元32动作。此时,旋转槽5内的水仍位于该洗涤运行中供水后的设定水位,即仍是储水的状态,因此,洗涤物受到水的浮力,通常不会对搅拌体6造成较大的负重。
离合器69的被嵌合部77与防共转装置71的嵌合部78在搅拌体6的旋转方向呈现压接等,只要不出现离合器69从防共转装置71脱离困难的状态(搅拌体6锁止的状态),则通过所述离合器切换指令Sd(借助驱动电路47以时间Tk驱动离合器用齿轮电机47的指令,时间Tk是离合器用齿轮电机47旋转1/2周所相当的时间),借助驱动电路47a驱动离合器用齿轮电机47,驱动时间为离合器用齿轮电机47旋转1/2周所相当的时间Tk,从而使该离合器用齿轮电机47朝一个方向(箭头M方向)旋转1/2周。由此,将离合器切换单元32的操作杆81从图15(a)的状态朝箭头D方向转动,从而离合器69朝下方移动。在此,如果离合器状态是处于上述脱离困难的状态,则操作杆81无法转动,会出现离合器位置无法切换(旋转槽5与搅拌体6无法分离)的情况。
在步骤S3中,通过离合器位置检测单元34判断离合器69是否切换到了脱水用离合器位置(离合器切换是否成功),当判断为已切换时(步骤S3的判断结果为“是”),则在步骤S4执行排水动作,进入下一步的控制(第一脱水运行前的排水动作或最终脱水运行前的排水动作)(步骤S5)。
当所述步骤S3的判断结果为“否”(判断为离合器未切换)时,进入步骤S6,判断重试次数是否小于等于预设的规定次数,当小于等于规定次数时,进入步骤S7,以每次增加规定水位的方式朝旋转槽5内供水,并计算重试次数。然后,在步骤S9中进行使搅拌体6旋转的解除衣物缠绕动作后,返回步骤S2,再次输出脱水方向离合器切换指令Sd。在这种情况下,由于水量增加,因此能够期待洗涤物从搅拌体6上浮起,从而能够期待减轻洗涤物带给搅拌体6的负重。
在接下来的步骤S3中,再次判断离合器69是否切换到了脱水用离合器位置。此外,在所述步骤S6中,当重试次数超过规定次数时,则视为离合器切换发生了异常,进入步骤S8,报告离合器切换异常的消息(在未图示的显示器上显示,或者用蜂鸣器117报告)。
此外,在图18中的时间点Tm2、Tm4处的离合器切换控制以如下方式进行。即,在喷淋漂洗运行或最终脱水运行中,离合器69位于图2、图15(b)所示的脱水用离合器位置,旋转体101的旋转角度位置处于图21(b)所示的状态。当所述喷淋漂洗运行或最终脱水运行在预设的结束条件下(例如设定时间届满等)结束时,输出用于从脱水用离合器位置切换至洗涤用离合器位置的离合器切换指令Sa(以下称为洗涤方向离合器切换指令Sa。这是对离合器用齿轮电机47发出的接通指令。),一旦检测开关107发出初始旋转角度位置检测信号SG,就输出电机关闭指令。
由此,离合器用齿轮电机47朝一个方向旋转,并依据所述电机关闭指令而停止,通过该离合器用齿轮电机47的旋转,操作杆81朝图15(b)的箭头C方向转动,由此离合器69切换到洗涤用离合器位置。当通过离合器位置检测单元34检测出离合器69到达洗涤用离合器位置时,执行预定的下一步控制。即,下一步控制是指,处于时间点Tm2的情况下为“供水动作”,处于时间点Tm4的情况下为洗涤运行结束处理(例如结束报告等)。
在上述实施方式中,用于将离合器69切换到脱水用离合器位置与洗涤用离合器位置的离合器切换单元32具备作为离合器用驱动装置的离合器用齿轮电机47,另外,排水阀10具备用于开闭其自身的、作为排水阀用驱动装置的排水阀用齿轮电机12,因此,能够各自分别进行对离合器69的切换以及对排水阀10的开闭。
而且,由控制装置46构成的控制单元在使所述离合器69位于洗涤用离合器位置、且通过供水阀22将水储存在旋转槽5内的状态下,执行使搅拌体6旋转的洗涤运行(洗涤剂洗涤运行、漂洗洗涤运行),在该洗涤运行结束后且旋转槽5内尚存储有水的状态下,启动离合器切换单元32以使所述离合器69从洗涤用离合器位置朝所述脱水用离合器位置进行切换。由此,在将离合器69朝脱水用离合器位置切换时,洗涤物基于存储在旋转槽5内的水而受到浮力,不会对搅拌体6造成较大的负重,也就是,离合器69的被嵌合部77与防共转装置71的嵌合部78在搅拌体6的旋转方向的一个方向上压接的状态下,不会出现搅拌体6的转动被锁止的现象。因此,离合器69易于从防共转装置71脱离,离合器69的切换动作的可靠性得到提高。
另外,在本实施方式中,具备用于检测离合器69是位于脱水用离合器位置还是位于洗涤用离合器位置的离合器位置检测单元34。由此,能够判断离合器切换是否成功(图25的步骤S3),并可进行如下等的控制:如果判断为离合器切换成功,则执行预定的下一步的控制(步骤S4),如果判断为不成功,则执行供给规定水位的重试处理(步骤S7)。
另外,在本实施方式中,控制装置46中的控制单元启动离合器切换单元32以使离合器69从洗涤用离合器位置切换至脱水用离合器位置的情况下,在离合器位置检测单元34未检测出脱水用离合器位置时(步骤S3的判断结果为“否”),则通过供水阀22进行供水(步骤S7)。由此,通过增加水量,使洗涤物易于从搅拌体6上浮起,接下来进行离合器切换时(步骤S2)离合器切换成功的概率将提高。
另外,在上述实施方式中,作为离合器用驱动装置的离合器用齿轮电机47由使其旋转轴47b朝一个方向以固定速度旋转的离合器用电机构成,该离合器用齿轮电机47具备初始位置检测单元105,用于检测旋转轴47b旋转一周当中的一个初始旋转角度位置。离合器切换单元32构成为:当接收到脱水方向离合器切换指令Sd(朝脱水用离合器位置进行切换的离合器切换指令)时,从所述初始旋转角度位置驱动所述离合器用齿轮电机47,驱动时间为旋转轴47b旋转1/2周所相当的时间Tk,从而将离合器69从洗涤用离合器位置切换到脱水用离合器位置;进一步,当接收到洗涤方向离合器切换指令Sa(朝洗涤用离合器位置进行切换的离合器切换指令)时,使所述旋转轴47b从与该脱水用离合器位置相当的所述旋转轴角度位置进一步朝一个方向旋转,直到所述初始位置检测单元105检测出所述初始旋转角度位置为止,从而朝洗涤用离合器位置切换所述离合器69。进一步设有异常判断单元(图22的步骤T7),在从接收到所述脱水方向离合器切换指令Sd开始,到经过大于等于所述旋转轴47b旋转一周所用的时间Ts为止的期间,当所述初始位置检测单元105检测出所述初始旋转角度位置时,则判断为异常。
根据本实施方式,在发生了用于驱动离合器切换单元32的离合器用齿轮电机47或驱动电路47a的触点粘连或者驱动电路47a的继电器粘连等异常的情况下,能够将其检测出。
此外,虽然将所述离合器位置检测单元34设定成能够检测出脱水用离合器位置、洗涤用离合器位置以及不完全切换位置,但是也可以设定成,例如在离合器69侧设置一个磁铁,在洗涤用离合器位置上与该磁铁相对应的静止部位设置磁极感应元件(磁簧开关等),从而区别检测洗涤用离合器位置与其以外的位置。另外,还可以设定成区别检测脱水用离合器位置与其以外的位置。
接下来,参照图26对第二实施方式进行说明。控制装置46还具备作为搅拌体动作检测单元的功能,用于根据电机7所具备的位置检测元件113的位置检测信号来检测所述搅拌体6是否动作。而且,该控制装置46的控制内容与第一实施方式有所不同。图26的步骤U1~步骤U5与图25的步骤S1~步骤S5相同。当步骤U3的判断结果为“否”(离合器切换不成功)时,在步骤U6中判断当前水位是否大于等于溢水水位,如果没有大于等于溢水水位,则进入步骤U7,以每次增加规定水位的方式供水。然后,在步骤U8中使电机7旋转,从而使搅拌体6旋转动作。在下一步的步骤U9中,通过搅拌体动作检测单元检测所述搅拌体6是否转动。然后,当在该步骤U9中检测出搅拌体6已转动时,再次进入步骤U2,输出脱水方向离合器切换指令Sd。
在此,检测出搅拌体6已转动是指离合器69并非处于从防共转装置71脱离困难的状态(搅拌体6锁止的状态),从而能够预测离合器切换的成功概率几乎为100%。
因此,当在所述步骤U2中输出脱水方向离合器切换指令Sd时,离合器69将以极高的概率切换到脱水用离合器位置。
此外,当离合器切换尚未成功、但水位大于等于溢水水位时,在步骤U10中报告异常。
在该第二实施方式中,作为控制单元的控制装置46具备作为搅拌体动作检测单元的功能,用于检测搅拌体6是否动作,而且,即使输出脱水方向离合器切换指令Sd并启动离合器切换单元32以使离合器69从洗涤用离合器位置朝所述脱水用离合器位置进行切换(步骤U2),而离合器位置检测单元34仍未检测出脱水用离合器位置时,也就是离合器切换不成功时(步骤U3的判断结果为“否”),则进行供水(步骤U7),并向所述电机7输出驱动指令以使搅拌体6动作(步骤U8),当该搅拌体6不动作时,每次都进行供水(步骤U7),在所述搅拌体动作检测单元检测出搅拌体6的动作时,则不执行步骤U7(停止所述供水处理)。
根据该第二实施方式,在搅拌体动作检测单元检测出搅拌体6的动作时停止供水,因此能够用最小限度的水来进行离合器切换。
图27示出了第三实施方式。在本实施方式中,控制装置46中的控制单元的控制与第一实施方式(图25)的不同点在于,还参照了洗涤物重量检测单元的检测结果。即,对与图25相同的控制内容的步骤赋予相同的符号。
即,当洗涤剂洗涤运行在预设的结束条件下(设定时间届满)结束时,或者当漂洗洗涤运行在预设的结束条件下(设定时间届满)结束时(步骤S1的判断结果为“是”),则在步骤Sa中判断洗涤物重量检测结果是否为大(是否大于等于规定量),如果为大,则执行步骤S2~步骤S8。
在步骤Sa中,当判断洗涤物重量检测结果为小(小于规定量)时,将其作为例外,执行步骤S10~步骤S16。
在步骤S10中,执行排水动作,并且在步骤S11中输出脱水方向离合器切换指令Sd(步骤S2)并启动离合器切换单元32以使离合器69从洗涤用离合器位置朝所述脱水用离合器位置切换。该步骤S9的排水动作执行控制的意义如下。即,洗涤物重量为小是指,由于对搅拌体6的负重原本较小,因此即使与离合器切换并行地开始排水(即使减少水量),离合器切换成功的概率也极高。这样,在洗涤物重量为小的情况下,通过尽早开始排水,能够尽快推进行程。
此外,步骤S11~步骤S14、步骤S16虽然是与所述步骤S2~步骤S6、步骤S8相同的控制内容,但是在接着步骤S14的“是”分支的步骤S15中,停止排水,并且进行供水,使原水位每次增加规定水位的水位,然后计算重试次数。所述“进行供水,使原水位每次增加规定水位”的意义在于,在步骤S10中,一旦开始排水,则进行供水直到恢复为原水位为止,并且进一步地增加规定水位,以使供水量大于原水位。
此外,在步骤S12中,由于离合器切换的成功概率极高,因而通常会进入步骤S12、步骤S13,但是为了安全起见,预备了步骤S14~步骤S17。
根据该第三实施方式,当由洗涤物重量检测单元检测出的洗涤物重量检测结果为小的时候,作为例外,通过所述排水阀开始进行排水并使离合器切换单元32动作,因此,在预计离合器切换的成功概率极高、即洗涤物重量小的时候,作为例外,不进行供水而开始排水,由此能够缩短行程进行时间。
此外,在上述各实施方式中,虽然将离合器69设置成,在旋转槽5与搅拌体6形成联结状态的脱水用离合器位置、以及形成旋转槽5从搅拌体6分离且固定在水槽3上的状态的洗涤用离合器位置之间进行切换,但是作为该洗涤用离合器位置也可以是旋转槽5从搅拌体6分离、但不固定在旋转槽3上的状态。
以上说明的实施方式的脱水兼用洗衣机,其控制单元在使离合器位于洗涤用离合器位置并通过供水阀将水储存在旋转槽内的状态下,执行使搅拌体旋转的洗涤运行,在该洗涤运行结束后且所述旋转槽内尚存储有水的状态下,启动离合器切换单元以使所述离合器从洗涤用离合器位置朝脱水用离合器位置进行切换。由此,可提高离合器的切换动作的可靠性。
虽然对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为示例而提出,并不意味着限定发明的保护范围。这些新的实施方式可以以其他多种方式实施,在不偏离发明宗旨的范围内,可以进行各种省略、替换、变更。本实施方式及其变形包含于发明的保护范围以及宗旨内,并包含于权力要求书中记载的发明及其均等的保护范围内。