CN113994042B - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种能把握制动器的状态的洗衣机。洗衣机(1)包括：箱体(2)、配置在箱体(2)内的洗涤桶(11)以及将洗涤桶(11)和箱体(2)相连的支承构件(12)。洗涤桶(11)具有收容洗涤物(Q)的旋转桶(4)和收容旋转桶(4)的水桶(3)。支承构件(12)对洗涤桶(11)进行弹性支承。洗衣机(1)包括：使旋转桶(4)旋转的马达(9)、使旋转桶(4)的旋转停止的制动器(40)、检测洗涤桶(11)的振动的加速度传感器(72)以及控制马达(9)和制动器(40)的控制部(60)。控制部(60)根据加速度传感器(72)的检测值来判断制动器(40)的状态。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机。

背景技术

下述专利文献1中公开的立式洗衣机包括：可蓄水的洗涤水桶、配置在洗涤水桶内并收容洗涤物的洗涤桶、产生驱动力的驱动马达、具有固定于洗涤桶的底部的洗涤桶旋转轴的离合机构以及使洗涤桶旋转轴的旋转停止的制动机构。洗涤桶经由洗涤桶旋转轴，由洗涤水桶的底壁可旋转地支承。离合机构能从驱动马达的驱动轴接受由驱动马达产生的驱动力并将该驱动力向洗涤桶旋转轴传递或切断。制动机构包括以包围洗涤桶旋转轴的方式配置的制动带。当制动机构工作时，制动带压在洗涤桶旋转轴的外周面上，因此，通过制动带与洗涤桶旋转轴之间的摩擦力，洗涤桶旋转轴和洗涤桶的旋转停止。

在专利文献1所述的洗衣机中，可以想到制动带会因其与洗涤桶旋转轴之间的摩擦而磨损或因制动带持续磨损而导致制动机构发生故障，但是在专利文献1所公开的结构中，并不能把握制动机构的状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－62582号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是在这样的背景下完成的发明，其目的在于提供一种能把握制动器的状态的洗衣机。

用于解决问题的方案

本发明是一种洗衣机，包括：箱体；洗涤桶，配置在所述箱体内，具有收容洗涤物的旋转桶和收容所述旋转桶的水桶；支承构件，将所述洗涤桶与所述箱体相连，对所述洗涤桶进行弹性支承；马达，使所述旋转桶旋转；制动器，使所述旋转桶的旋转停止；加速度传感器，检测所述洗涤桶的振动；以及控制部，控制所述马达和所述制动器，并根据所述加速度传感器的检测值来判断所述制动器的状态。

此外，本发明的特征在于，所述控制部在所述旋转桶的旋转过程中使所述制动器工作的情况下获取所述制动器工作前的所述加速度传感器的检测值的波形的振幅和所述制动器刚工作后的所述加速度传感器的检测值的峰间值，当所述振幅与所述峰间值之差为规定的第一阈值以下时，所述控制部判断为所述制动器磨损了规定以上。

此外，本发明的特征在于，所述控制部在所述旋转桶的旋转过程中使所述制动器工作的情况下根据所述加速度传感器的检测值的波形的周期的推移来计算所述旋转桶的减速速率，当所述减速速率为规定的第二阈值以下时，所述控制部判断为所述制动器磨损了规定以上。

此外，本发明的特征在于，所述控制部根据所述减速速率来计算到所述旋转桶的旋转停止为止的时间。

发明效果

根据本发明，通过加速度传感器来检测洗衣机中具有收容洗涤物的旋转桶的洗涤桶的振动。当制动器为了使旋转桶的旋转停止而工作时，洗涤桶的振动会发生变化，因此，加速度传感器的检测值也会随着该变化而发生变化。也就是说，加速度传感器的检测值是表示制动器的状态的指标。洗衣机的控制部根据加速度传感器的检测值来判断制动器的状态，因此能把握制动器的状态。

此外，根据本发明，在旋转桶的旋转过程中制动器刚工作之后，旋转桶内的洗涤物所产生的惯性力会作用于洗涤桶，由此洗涤桶会大幅度振动。因此，制动器刚工作后的加速度传感器的检测值的峰间值会变得大于制动器工作前的加速度传感器的检测值的波形的振幅。当制动器持续磨损时，制动器变得难以发挥作用，由此旋转桶内的洗涤物所产生的惯性力会变小，因此，制动器工作前后的洗涤桶的振动的变化会变小，所述振幅和所述峰间值之差会变小。因此，当该差为规定的第一阈值以下时，控制部判断为制动器磨损了规定以上，因此洗衣机能把握制动器的磨损状态。

此外，根据本发明，当旋转桶的旋转过程中制动器工作时，在制动器工作之后，加速度传感器的检测值的波形的周期会以慢慢变化的方式推移，因此，能根据该推移来计算旋转桶的减速速率。当制动器持续磨损时，制动器变得难以发挥作用，因而旋转桶的减速速率会降低。因此，当减速速率为规定的第二阈值以下时，控制部判断为制动器磨损了规定以上，因此洗衣机能把握制动器的磨损状态。

此外，根据本发明，只要能计算出旋转桶的减速速率，就能计算出到该旋转桶的转速变为零为止的时间，也就是说，能计算出从制动器开始工作到旋转桶的旋转停止为止的制动时间。因此，与花费大量时间来判断旋转桶的旋转停止的情况相比，能根据制动时间来准确地判断旋转桶的旋转停止时刻，迅速地进入旋转桶的旋转停止后的处理，因此能实现时间的节省。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的洗衣机的示意性纵剖右视图。

图2是洗衣机中用剖面示出局部的主要部分的立体图。

图3是表示洗衣机的电结构的框图。

图4是表示脱水过程中的洗衣机的旋转桶的转速的时序图。

图5是表示脱水过程中洗涤桶中产生的振动的时序图。

图6是表示脱水过程的流程图。

图7是表示脱水过程中的制动器诊断的流程图。

图8是表示变形例的脱水过程的流程图。

图9是表示变形例的脱水过程中的制动器诊断的流程图。

图10是表示变形例的脱水过程中的最终阶段的处理的流程图。

附图标记说明

1：洗衣机；2：箱体；3：水桶；4：旋转桶；9：马达；11：洗涤桶；12：支承构件；40：制动器；60：控制部；72：加速度传感器；a：旋转桶4的减速速率；A₀：制动器40工作前的加速度传感器72的检测值的波形的振幅；dA：振幅A₀与峰间值pp之差；G：制动时间；pp：制动器40刚工作后的加速度传感器72的检测值的峰间值；Q：洗涤物；T：加速度传感器72的检测值的波形的周期。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行具体说明。图1是本发明的一个实施方式的洗衣机1的示意性纵剖右视图。将与图1的纸面正交的方向称为洗衣机1的左右方向X，将图1中的左右方向称为洗衣机1的前后方向Y，将图1中的上下方向称为洗衣机1的上下方向Z。左右方向X、前后方向Y以及上下方向Z相互正交构成三个维度。有时将左右方向X称为X轴方向，将前后方向Y称为Y轴方向，将上下方向Z称为Z轴方向。左右方向X当中，将图1的纸面的里侧称为洗衣机1的左侧X1，将图1的纸面的表侧称为洗衣机1的右侧X2。前后方向Y当中，将图1中的左侧称为前侧Y1，将图1中的右侧称为后侧Y2。上下方向Z当中，将上侧称为上侧Z1，将下侧称为下侧Z2。

虽然洗衣机1中也包括具有烘干功能的洗干一体机，但是以下，选取执行省略了烘干功能的洗涤运转的洗衣机为例对洗衣机1进行说明。洗衣机1包括：构成其外壳的箱体2、配置在箱体2内的水桶3、收容在水桶3内的旋转桶4以及收容在旋转桶4内的旋转翼5。洗衣机1包括产生使旋转桶4和旋转翼5旋转的驱动力的马达9和对旋转桶4的旋转施加制动或将马达9的驱动力间歇地传递给旋转桶4的制动离合机构10。水桶3和旋转桶4构成洗涤桶11。

箱体2为例如金属制，形成为箱状。箱体2的上表面2A形成为以例如随着趋向后侧Y2而向上侧Z1延伸的方式倾斜。在上表面2A形成有使箱体2的内外连通的开口部15。在上表面2A设有对开口部15进行开闭的门16。在上表面2A中开口部15周围的区域，设有由液晶操作面板等构成的显示操作部17。洗衣机1的使用者通过操作显示操作部17的开关等，能自由地选择洗衣机1的运转条件或对洗衣机1作出运转开始、运转停止等指示。与洗衣机1的运转相关的信息可目视地显示于显示操作部17的液晶面板等。

水桶3为例如树脂制，形成为有底圆筒状。水桶3经由具有弹簧和衰减机构的吊棒、减振器等支承构件12与箱体2连结。由此，包括水桶3和旋转桶4的整个洗涤桶11由支承构件12弹性支承。水桶3具有沿上下方向Z配置的大致圆筒状的圆周壁3A、从下侧Z2堵住圆周壁3A的中空部分的底壁3B以及将圆周壁3A的上侧Z1侧的端缘包边并且向圆周壁3A的圆心侧突出的环状的环状壁3C。在环状壁3C的内侧形成有从上侧Z1与圆周壁3A的中空部分连通的出入口18。出入口18处于从下侧Z2与箱体2的开口部15对置并连通的状态。在环状壁3C设有对出入口18进行开闭的门19。底壁3B形成为大致水平延伸的圆板状，在底壁3B的圆心位置形成有贯通底壁3B的贯通孔3D。

水桶3内可蓄水。在水桶3的环状壁3C，从上侧Z1连接有与自来水的水龙头相连的供水路20，自来水从供水路20供给到水桶3内。在供水路20的中途设有为了开始或停止供水而被开闭的供水阀21。排水路22从下侧Z2与水桶3的底壁3B连接，水桶3内的水从排水路22排出到机外。在排水路22的中途设有为了开始或停止排水而被开闭的排水阀23。

旋转桶4为例如金属制，形成为比水桶3小一圈的有底圆筒状，能在内部收容洗涤物Q。旋转桶4具有沿上下方向Z配置的大致圆筒状的圆周壁4A和设置于旋转桶4的下端并从下侧Z2堵住圆周壁4A的中空部分的底壁4B。

圆周壁4A的内周面为旋转桶4的内周面。圆周壁4A的内周面的上端部为使圆周壁4A的中空部分向上侧Z1露出的出入口24。出入口24形成于旋转桶4的上端。出入口24处于从下侧Z2与水桶3的出入口18对置并连通的状态。使用者经由打开的开口部15、出入口18以及24，从上侧Z1向旋转桶4投取洗涤物Q。

旋转桶4以同轴状态收容于水桶3内。收容于水桶3内的状态的旋转桶4能以构成其中心轴且沿上下方向Z延伸的轴线J为中心进行旋转。此外，在旋转桶4的圆周壁4A和底壁4B形成有多个贯通孔4C，水桶3内的水能经由贯通孔4C往来于水桶3与旋转桶4之间。因此，水桶3内的水位与旋转桶4内的水位一致。

旋转桶4的底壁4B形成为相对于水桶3的底壁3B在上侧Z1隔着间隔大致平行地延伸的圆板状，在底壁4B的与轴线J一致的圆心位置，形成有贯通底壁4B的贯通孔4D。在底壁4B设有包围贯通孔4D并且沿轴线J向下侧Z2伸出的管状的支承轴25。支承轴25插通于水桶3的底壁3B的贯通孔3D，支承轴25的下端部位于底壁3B的下侧Z2。

旋转翼5也就是所谓的波轮，形成为以轴线J为圆心的圆盘状，以与旋转桶4呈同心状的方式配置于旋转桶4内底壁4B上。在旋转翼5中面向旋转桶4的出入口24的上表面，设有辐射状配置的多个叶片5A。在旋转翼5设有从其圆心沿着轴线J向下侧Z2延伸的旋转轴26。旋转轴26插通于支承轴25的中空部分，旋转轴26的下端部位于水桶3的底壁3B的下侧Z2。

马达9为变频马达等电动马达。马达9在箱体2内配置于水桶3的下侧Z2。马达9具有以轴线J为中心进行旋转的输出轴30，将产生的驱动力从输出轴30输出。输出轴30经由制动离合机构10与旋转桶4的支承轴25的下端部连结。输出轴30经由减速机构31与旋转轴26的下端部连结。

图2是在旋转桶4、旋转翼5、制动离合机构10以及减速机构31中用剖面示出局部的主要部分的立体图。以下，对减速机构31和制动离合机构10进行详细说明。

减速机构31配置于旋转桶4中管状的支承轴25的内侧。支承轴25中收容有减速机构31的部分被配置为直径比其上下部分大一圈的大径部25A。洗衣机1包括至少收容支承轴25中的大径部25A的圆筒状的壳体32。壳体32固定于水桶3的底壁3B。在壳体32中上下方向Z的中途设有向壳体32的径向的外侧突出的环状的凸缘部32A。可以是，壳体32能在凸缘部32A处上下分割。在凸缘部32A固定有从凸缘部32A向下侧Z2延伸的纵轴32B。壳体32包括向壳体32的径向的外侧突出并与纵轴32B的下端连结的撑条32C。

减速机构31的一例为行星齿轮机构。这种情况的减速机构31具有：与马达9的输出轴30的上端部连结的太阳齿轮33、配置于太阳齿轮33的周围并与太阳齿轮33啮合的多个行星齿轮34、包围这些行星齿轮34并与各个行星齿轮34啮合的外轮齿轮35以及对各个行星齿轮34以可自转的方式进行保持并与旋转翼5的旋转轴26的下端部连结的行星架36。当马达9产生驱动力而输出轴30进行旋转时，太阳齿轮33与输出轴30一体旋转。这样，各个行星齿轮34一边自转一边绕太阳齿轮33公转，由此，行星架36随着旋转轴26进行旋转。因此，通过被传递马达9的驱动力，与旋转轴26连结的旋转翼5以比马达9的输出轴30低的速度绕轴线J进行旋转。需要说明的是，由于旋转翼5和马达9处于始终相连的状态，因此，旋转翼5与马达9的工作连动地进行旋转。

制动离合机构10包括杆39、制动器40、离合器41以及致动器42。杆39具有主体部39A，在主体部39A处与壳体32的纵轴32B连结，能绕纵轴32B转动。杆39具有从主体部39A的例如上端部横向突出的第一突出部39B和从主体部39A的例如下端部横向突出的第二突出部39C。

制动器40为例如制动带，在壳体32内包围支承轴25的大径部25A。制动器40中，一端部固定于壳体32，另一端部从壳体32的内部伸出并固定于杆39的主体部39A。制动器40随着杆39的转动而卷向大径部25A的外周面或远离大径部25A的外周面。

当杆39在俯视观察时向顺时针方向转动时，制动器40卷向大径部25A的外周面而压在外周面上。此时的制动器40处于工作状态，通过制动器40与大径部25A之间的摩擦力，支承轴25也就是旋转桶4的旋转停止。另一方面，当杆39在俯视观察时向逆时针方向转动时，制动器40远离大径部25A的外周面。此时的制动器40处于解除状态，制动器40与大径部25A之间的摩擦力减小，因此旋转桶4能旋转。在壳体32中对杆39进行支承的纵轴32B处设有由螺旋弹簧等构成的施力构件43，制动器40以卷向大径部25A的外周面的方式被施力构件43始终向俯视观察时的顺时针方向施力。

离合器41包括固定于马达9的输出轴30的第一啮合构件44、与旋转桶4的支承轴25的下端部连结的第二啮合构件45、将第二啮合构件45向第一啮合构件44施力的施力构件46以及与杆39的转动连动地将第二啮合构件45移动的臂47。

第一啮合构件44是与输出轴30同轴配置的环状体。在第一啮合构件44的上端部设有沿第一啮合构件44的周向配置的凹凸状的齿44A。第二啮合构件45是与第一啮合构件44同轴配置并且配置于比第一啮合构件44靠上侧Z1的环状体。在第二啮合构件45的下端部设有沿第二啮合构件45的周向配置的凹凸状的齿45A。在第二啮合构件45的上端部设有向第二啮合构件45的径向的外侧突出的环状的凸缘部45B。

第二啮合构件45能相对于旋转桶4的支承轴25一体旋转并且能向上下方向Z相对移动。施力构件46由卷绕于支承轴25的螺旋弹簧等构成，通过从上侧Z1推压第二啮合构件45的凸缘部45B，始终向下侧Z2对整个第二啮合构件45施力。

臂47配置为将杆39的第二突出部39C和第二啮合构件45的凸缘部45B相连。在臂47的中途部连结有由壳体32支承的横轴48，因此臂47能绕横轴48摆动。构成臂47的一端部的上端部在图2中处于在俯视观察时从顺时针方向的下游侧与第二突出部39C对置的状态。构成臂47的另一端部的下端部处于从下侧Z2与第二啮合构件45的凸缘部45B对置的状态。

在图2所示的离合器41中，杆39的第二突出部39C推压臂47的一端部，由此臂47处于以其另一端部对抗施力构件46的施加力而将第二啮合构件45往上推的方式摆动的状态。此时，由于第二啮合构件45的齿45A处于远离第一啮合构件44的齿44A的状态，因此，马达9的输出轴30和旋转桶4的支承轴25处于切断状态。也就是说，图2所示的离合器41处于将从马达9向旋转桶4的驱动力的传递路径切断的状态。

在图2的状态下，当杆39在俯视观察时向逆时针方向转动从而杆39的第二突出部39C不再推压臂47的一端部时，臂47以其另一端部下降的方式摆动。由此，第二啮合构件45通过施力构件46的施加力而向第一啮合构件44侧下降，第一啮合构件44的齿44A与第二啮合构件45的齿45A啮合。因此，驱动力能从马达9的输出轴30向旋转桶4的支承轴25传递。也就是说，离合器41将从马达9向旋转桶4的驱动力的传递路径接通。因此，旋转桶4能接受马达9的驱动力而旋转。

致动器42例如由转矩马达构成。制动离合机构10包括将致动器42和杆39的第一突出部39B相连的钢丝绳49。致动器42被接通而一段一段地拉动钢丝绳49，由此能分阶段使杆39转动。如果将图2中的制动离合机构10称为第一状态，那么在第一状态下，制动器40处于工作状态，离合器41处于将从马达9向旋转桶4的驱动力的传递路径切断的状态。此时的旋转桶4处于停止旋转的静止状态。在本实施方式中，制动离合机构10平时处于第一状态。

当致动器42将钢丝绳49拉动一段从而使杆39在俯视观察时向逆时针方向转动规定量时，制动离合机构10成为第二状态(未图示)。在第二状态下，制动器40处于解除状态，离合器41仍旧处于将从马达9向旋转桶4的驱动力的传递路径切断的状态。此时的旋转桶4处于能自由旋转的自由状态。

当致动器42将钢丝绳49再拉动一段从而使杆39在俯视观察时向逆时针方向进一步转动时，制动离合机构10成为第三状态(未图示)。在第三状态下，制动器40仍旧处于解除状态，第一啮合构件44与第二啮合构件45啮合，由此离合器41处于将从马达9向旋转桶4的驱动力的传递路径接通的状态。此时的旋转桶4与旋转翼5同样处于能接受马达9的驱动力而旋转的状态。当致动器42为“OFF”时，杆39由于上述的施力构件43的施加力等而逆向转动，因此，制动离合机构10被依次切换为第三状态、第二状态以及第一状态。当制动离合机构10成为第一状态时，钢丝绳49返回最初的位置。

图3是表示洗衣机1的电结构的框图。洗衣机1包括控制部60。控制部60作为微型计算机被配置为包括例如CPU61、ROM/RAM等存储器62以及计时用的计时器63并内置于箱体2内(参照图1)。存储器62存储后述的各种阈值等。

洗衣机1还包括：水位传感器70、转速传感器71、加速度传感器72、以及锁定机构73。水位传感器70、转速传感器71、加速度传感器72以及锁定机构73加上上述的马达9、制动离合机构10、供水阀21、排水阀23以及显示操作部17分别与控制部60电连接。

水位传感器70为检测洗涤桶11的水位也就是水桶3和旋转桶4的水位的传感器，水位传感器70的检测结果被实时输入控制部60。

转速传感器71是读取马达9的转速，严格来说读取马达9的输出轴30的转速的装置，例如由霍尔IC构成。转速传感器71所读取的转速被实时输入控制部60。控制部60基于输入的转速，控制施加给马达9的电压的占空比，由此使马达9以期望的转速旋转。需要说明的是，本实施方式中，旋转桶4的转速与马达9的转速相同，旋转翼5的转速是将减速机构31的减速比等规定的常数与马达9的转速相乘而得的值。总之，转速传感器71通过读取马达9的转速，也读取旋转桶4和旋转翼5各自的转速。

控制部60通过对制动离合机构10的致动器42的ON/OFF等进行控制，将制动离合机构10切换为上述的第一状态、第二状态以及第三状态中的任意一个状态。也就是说，控制部60对制动离合机构10中的制动器40和离合器41各自的工作进行控制。当制动离合机构10处于第三状态而旋转桶4接受马达9的驱动力进行旋转时，洗涤桶11随着旋转翼5、马达6以及制动离合机构10振动。

加速度传感器72装配于例如水桶3的外周面部(参照图1)，检测旋转桶4的旋转过程中洗涤桶11的振动。具体而言，加速度传感器72检测振动的洗涤桶11中的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向这三个维度的加速度来作为检测值。左右方向X的加速度为洗涤桶11的振动中的X轴方向的振动分量。前后方向Y的加速度为洗涤桶11的振动中的Y轴方向的振动分量。上下方向Z的加速度为洗涤桶11的振动中的Z轴方向的振动分量。

锁定机构73在关闭了门16的状态下进行锁定或解除该锁定。可以采用公知的结构来作为锁定机构73。由锁定机构73实现的门16的锁定、解锁由控制部60控制。

控制部60控制供水阀21和排水阀23的开闭。当使用者对显示操作部17进行操作来选择运转条件等时，控制部60接收该选择。控制部60将提供给使用者的信息显示在显示操作部17。

控制部60通过控制马达9、制动离合机构10、供水阀21以及排水阀23的工作来执行洗涤运转。洗涤运转具有：对洗涤物Q进行清洗的清洗过程、清洗过程之后对洗涤物Q进行漂洗的漂洗过程以及漂洗过程之后使旋转桶4旋转来对洗涤物Q进行脱水的脱水过程。

在清洗过程中，控制部60在关闭了排水阀23的状态下将供水阀21打开规定时间来向水桶3和旋转桶4蓄水至规定水位之后使旋转翼5旋转。由此，通过旋转的旋转翼5的叶片5A的机械力、随着旋转翼5的旋转而在旋转桶4内产生的水流的机械力，旋转桶4内的洗涤物Q被搅拌。通过这里的搅拌，从洗涤物Q中去除污垢。需要说明的是，旋转桶4也可以与旋转翼5一起旋转。此外，也可以向旋转桶4内投入洗涤剂，这种情况下，旋转桶4内的洗涤物Q通过洗涤剂来分解污垢。当经过规定的清洗时间时，控制部60打开排水阀23进行水桶3和旋转桶4的排水，结束清洗过程。

在漂洗过程中，控制部60在关闭了排水阀23的状态下将供水阀21打开规定时间使自来水在水桶3和旋转桶4中蓄至规定水位之后使旋转翼5旋转。由此，旋转桶4内的洗涤物Q被漂洗。当经过规定的漂洗时间时，控制部60打开排水阀23进行水桶3和旋转桶4的排水，结束漂洗过程。漂洗过程可以实施多次。

在脱水过程中，控制部60在打开了排水阀23的状态下使旋转桶4以规定的脱水转速高速旋转。脱水过程也可以作为中间脱水过程在清洗过程之后实施。此外，在多次实施漂洗过程的情况下，中间脱水过程也可以在最后的漂洗过程之外的各个漂洗过程之后实施。将在最后的漂洗过程之后最终执行的脱水过程与中间脱水过程区分开来称为最终脱水过程。最终脱水过程中的脱水转速可以比中间脱水过程中的脱水转速高。在本实施方式中，不区分中间脱水过程和最终脱水过程地对脱水过程进行说明。

图4是表示脱水过程中旋转桶4的转速的状态的时序图。在图4的时序图中，横轴表示经过时间(单位：分)，纵轴表示旋转桶4的转速(单位：rpm)。在图4中，旋转桶4的转速的推移用粗线表示。

首先，控制部60通过锁定机构73在关闭了门16的状态下进行锁定。然后，控制部60将制动离合机构10设置为第三状态。由此，旋转桶4的转速变为与马达9的转速相同。然后，控制部60使马达6的转速从0rpm加速到例如120rpm这样的初始转速，然后，使旋转桶4以低速的初始转速稳定旋转。初始转速比旋转桶4产生横向共振的转速(例如50rpm～60rpm)高，并且比旋转桶4产生纵向共振的转速(例如200rpm～220rpm)低。以初始转速稳定旋转之后，控制部60使马达6的转速从120rpm加速到例如240rpm这样的中间转速，然后，使旋转桶4以中速的中间转速稳定旋转。中间转速比产生纵向共振的转速稍高。之后，控制部60使马达6的转速从中间转速加速到例如1000rpm的脱水转速后维持脱水转速，由此使旋转桶4以高速稳定旋转。

通过因旋转桶4以脱水转速高速旋转而产生的离心力，旋转桶4内的洗涤物Q被脱水。通过脱水而从洗涤物Q渗出的水从排水路22排出到机外。需要说明的是，在脱水过程中，由于像这样分阶段地使马达6加速，因此能防止大量的水一口气从洗涤物Q中渗出而影响排水路22的排水状态或泡沫堵住排水路22这样的不良情况。

然后，当旋转桶4以脱水转速开始高速旋转后经过规定的脱水时间时，控制部60将制动离合机构10从第三状态切换至第一状态。这样，离合器41切断从马达9到旋转桶4的驱动力的传递路径，制动器40工作而变为“ON”状态。这时，控制部60也可以使马达9迅速停止。随着制动器40的工作，旋转桶4的转速缓慢降低。当旋转桶4的转速变为零而旋转桶4停止时，脱水过程结束。然后，控制部60解除锁定机构73对门16的锁定，因此，使用者能打开门16将旋转桶4内的洗涤物Q取出。

制动器40通过其与旋转桶4的支承轴25的大径部25A之间的摩擦力来对旋转桶4进行制动，因此，制动器40逐渐磨损从而其摩擦力也就是制动力会降低。如果是制动器40的磨损少的正常状态的话，脱水过程中从制动器40变为“ON”之后到旋转桶4的旋转停止为止的制动时间G为时间G₁。另一方面，制动器40磨损了规定以上的磨损状态下的制动时间G为比时间G₁长的时间G₂。

可以根据制动时间G的长度来把握制动器40的磨损状态。而且，可以通过制动器40工作中的旋转桶4的转速的减速速率来预测制动时间G。

当制动离合机构10处于第三状态从而旋转桶4和马达9处于直接连结的状态时，转速传感器71所读取到的马达9的转速为旋转桶4的转速。也就是说，当制动离合机构10处于第三状态时，能通过转速传感器71来检测旋转桶4的转速。但是，在制动器40工作时，制动离合机构10处于第一状态从而旋转桶4和马达9处于断开状态，因此无法通过转速传感器71来检测旋转桶4的转速。因此，难以利用转速传感器71来把握制动器40的磨损状态或预测制动时间G。

在无法预测制动时间G的情况下，需要预先设定估计比实际的制动时间G长的时间G₃。时间G₃比上述的时间G₂长。而且，在经过了时间G₃的情况下，将制动离合机构10从第一状态切换为第三状态并通过转速传感器71来检测旋转桶4的转速，在确认该转速为零或接近零之后，解除锁定机构73对门16的锁定。因此，即使实际上旋转桶4早于时间G₃停止，使用者在打开门16将旋转桶4内的洗涤物Q取出之前也需要进行额外等待。

考虑到这样的问题，洗衣机1被配置为能通过加速度传感器72来把握制动器40的状态。图5是表示脱水过程中旋转桶4的的旋转过程中在洗涤桶11中产生的振动的时序图。在图5的时序图中，横轴表示经过时间(单位：毫秒)，纵轴表示X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的任意一个方向上的加速度传感器72的检测值(单位：例如mm/毫秒²)。在图5中，制动器40处于正常状态时的加速度传感器72的检测值的推移用粗实线表示。

以旋转桶4内的洗涤物Q的偏倚即所谓的不平衡小为前提，旋转桶4的旋转过程中的加速度传感器72的检测值中，无论是X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的哪个方向上的检测值都表现为如图5所示的波形。该波形的周期与旋转桶4的旋转周期一致。将该波形中的检测值的最大值max与最小值min之差称为峰间值(Peak-to-peak value)pp。在旋转桶4处于以脱水转速稳定旋转的过程中的情况下，加速度传感器72的检测值表现为正弦波，由此各个波形W₀的最大值max和最小值min分别固定，因此各个波形W₀的峰间值pp大致固定地推移。将各个波形W₀的峰间值pp称为振幅A₀。

当随着经过脱水时间而制动器40变为“ON”时，用于停止旋转桶4的旋转的外力会紧接着作用于旋转桶4。这样，旋转桶4内的洗涤物Q的惯性力会作用于洗涤桶11，由此洗涤桶11会大幅度振动，随着这样的振动的变化，X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少某一个方向的加速度传感器72的检测值也会变化。具体而言，制动器40刚变为“ON”之后的检测值表现为具有比前一个波形W₀的振幅A₀大的峰间值pp的波形W₁。波形W₁的最大值max比波形W₀的最大值max大，波形W₁的最小值min比波形W₀的最小值min小。旋转桶4内的洗涤物Q的量即所谓的负荷量越多则洗涤物Q的惯性力越大，由此波形W₁会变大，因此，波形W₁的峰间值pp与波形W₀的振幅A₀之差dA(＝pp－A₀)的绝对值会变大。此外，波形W₁的周期T₁变得比波形W₀的周期T₀长。而且，负荷量越多则制动时间G越长。如此一来，加速度传感器72的检测值为表示制动器40的状态的指标。

当制动器40持续处于“ON”状态时，在波形W₁之后的波形W₂、W₃……中，最大值max和最小值min分别接近零从而峰间值pp慢慢变小。此外，当制动器40持续处于“ON”状态时，检测值的波形以波形W₂、W₃……各自的周期T₂、T₃……慢慢变长或变短的方式推移。然后，当经过制动时间G从而旋转桶4停止时，加速度传感器72的检测值变为零。

以洗涤物Q的负荷量相同为前提，当制动器40持续磨损时，制动器40变得难以发挥作用，由此旋转桶4内的洗涤物Q所产生的惯性力变小，因此，制动器40工作前后的洗涤桶11的振动的变化会变小。这种情况下，制动器40变为“ON”之后的加速度传感器72的检测值的波形(参照粗的虚线)的峰间值pp不会大到制动器40处于正常状态时的波形的程度，振幅A₀与峰间值PP之差dA变小。也就是说，能根据差dA的大小来把握制动器40的状态。

图6是表示脱水过程的流程图。控制部60随着脱水过程开始而检测旋转桶4内的洗涤物Q的负荷量(步骤S1)。具体而言，控制部60将制动离合机构10设为第一状态而使马达9旋转。这样，在旋转桶4停止的状态下，载有洗涤物Q的旋转翼5进行旋转。根据这时由转速传感器71检测出的马达9的转速的波动来检测洗涤物Q的负荷量。

接着，控制部60将制动离合机构10设为第三状态而使马达9旋转(步骤S2)，使旋转桶4的转速分阶段地上升至上述初始转速、中间转速以及脱水转速。当旋转桶4的转速达到脱水转速时(步骤S3中为“是”)，在旋转桶4以脱水转速稳定旋转的过程中，控制部60确认步骤S1中检测出的负荷量(步骤S4)。

当负荷量多而达到规定值以上(步骤S4中为“是”)时，控制部60针对上述的差dA确定规定的第一阈值(步骤S5)。第一阈值是因负荷量而异的正值，通过实验等预先确定并存储于存储器62。因此，在步骤S5中，控制部60从存储于存储器62的第一阈值中选出与负荷量对应的第一阈值。需要说明的是，第一阈值既可以分别对应X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向而设定为三种，也可以只设定一种而在所有方向上通用。

确定了第一阈值的控制部60在旋转桶4以脱水转速稳定旋转的过程中也就是在制动器40工作之前获取X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向各自的转速传感器71的检测值的波形W₀的振幅A₀(参照图5)(步骤S6)。在从旋转桶4的转速达到脱水转速到经过脱水时间为止的期间(步骤S7中为“否”)，控制部60通过反复获取振幅A₀来获取最新的振幅A₀(步骤S6)。当经过脱水时间时(步骤S7中为“是”)，控制部60使制动器40工作并且进行制动器诊断(步骤S8)。

图7是表示制动器诊断的流程图。作为制动器诊断，首先，控制部60获取制动器40刚工作后的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向各自的加速度传感器72的检测值(步骤S81)。接着，针对X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向，控制部60分别根据刚才获取的检测值中的最大值max和最小值min来计算出峰间值pp(步骤S82)。这里的最大值max和最小值min既可以是例如上述的波形W₁等一个波形中的最大值max和最小值min，也可以是波形W₁、W₂以及W₃那样连续的多个波形的整体的最大值max和最小值min。然后，针对X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向，控制部60分别通过从峰间值pp减去振幅A₀来计算出差dA(步骤S83)。

如果差dA在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的所有方向上都超过第一阈值(步骤S84中为“是”)，则该差dA表示制动器40处于正常状态，因此控制部60判断为制动器40正常(步骤S85)。

如果差dA在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向所有的方向上都为第一阈值以下(步骤S84中为“否”)，则控制部60判断为制动器40磨损了规定以上。也就是说，洗衣机1能把握制动器40的磨损状态。但是，如果差dA大于从第一阈值减去作为正值的常数α所得的值(步骤S86中为“是”)，则控制部60判断为制动器40虽然磨损了规定以上但不处于故障状态(步骤S87)。

如果差dA为从第一阈值减去常数α所得的值以下(步骤S86中为“否”)，则控制部60判断为制动器40故障(步骤S88)。当控制部60如上所述作出了步骤S85、S87以及S88中的任意一个判断时，制动器诊断结束。需要说明的是，无需分别在步骤S84和S86中对X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的所有方向上的差dA进行判断，例如，只对适合判断制动器40的磨损的一个或多个方向上的差dA进行判断即可。

返回图6，在步骤S8中的制动器诊断中判断为制动器40正常的情况下(步骤S9中为“是”)，控制部60根据洗涤物Q的负荷量等，随着经过预先确定的制动时间G而结束脱水过程。在制动器诊断中判断为制动器40磨损或故障的情况下(步骤S9中为“否”)，控制部60通过在显示操作部17上显示表示制动器40磨损或故障的信息或鸣响警报来向使用者报知(步骤S10)。这种情况下，控制部60既可以随着经过制动时间G而结束脱水过程，也可以在经过制动时间G之前中止脱水过程。而且，也可以在脱水过程结束之后进行步骤S10的报知。控制部60在脱水过程结束后或中止后解除锁定机构73对门16的锁定。

另一方面，如果旋转桶4内的洗涤物Q的负荷量少而小于规定值的话(步骤S4中为“否”)，则控制部60虽然随着经过脱水时间(步骤S11中为“是”)而使制动器40工作(步骤S12)，但是不进行涉及制动器诊断的处理。这是因为在洗涤物Q的负荷量少的情况下难以进行准确的制动器诊断。然后，控制部60随着经过制动时间G而结束脱水过程，解除门16的锁定。

这样，即使在制动器40工作时旋转桶4和马达9不处于直接连结的状态，控制部60也能根据加速度传感器72的检测值来判断制动器40的状态是正常、磨损以及故障中的哪一个。因此，洗衣机1能把握制动器40的状态。需要说明的是，虽然基于加速度传感器72的构造，在旋转桶4的转速小于120rpm的状态下加速度传感器72的检测值的精确度低，但是由于制动器诊断是在旋转桶4的转速为接近脱水转速的较高值时执行，因此，能通过高精度的检测值来准确地执行制动器诊断。

接着，对变形例的脱水过程进行说明。图8是表示变形例的脱水过程的流程图。需要说明的是，在图8以后的各个图中，对与图6和图7的处理步骤相同的处理步骤赋予与图6和图7相同的步骤编号并省略对该处理步骤的详细说明。

控制部60随着变形例的脱水过程开始来检测旋转桶4内的洗涤物Q的负荷量(步骤S1)。接着，控制部60使马达9旋转(步骤S2)，将旋转桶4的转速分阶段地上升至脱水转速。当旋转桶4的转速达到脱水转速时(步骤S3中为“是”)，在旋转桶4以脱水转速稳定旋转的过程中，控制部60确认步骤S1中检测出的负荷量(步骤S4)。

如果负荷量多而达到规定值以上(步骤S4中为“是”)，则控制部60针对后续使制动器40工作时的旋转桶4的减速速率a，确定规定的第二阈值(步骤S5A)。第二阈值是因负荷量而异的正值，通过实验等预先确定并存储于存储器62。因此，在步骤S5A中，控制部60从存储于存储器62的第二阈值中选出与负荷量对应的第二阈值。需要说明的是，第二阈值既可以分别对应X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向而设定为三种，也可以只设定一种而在所有方向上通用。当制动器40持续磨损时，制动器40变得难以发挥作用，因此旋转桶4的减速速率a会降低。

确定了第二阈值的控制部60在制动器40工作之前获取X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向各自的转速传感器71的检测值的波形W₀的周期T₀(参照图5)(步骤S6A)。在截止到经过脱水时间为止的期间(步骤S7中为“否”)，控制部60通过反复获取周期T₀来获取最新的周期T₀(步骤S6A)。当经过脱水时间时(步骤S7中为“是”)，控制部60使制动器40工作并且进行制动器诊断(步骤S8A)。

图9是表示变形例的脱水过程中的制动器诊断的流程图。作为制动器诊断，首先，控制部60每固定时间t获取制动器40刚工作后的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向各自的加速度传感器72的检测值的各个波形的周期T_n(步骤S81A)。需要说明的是，周期T_n中的n是表示序号的变量，周期T₁、T₂、T₃与周期T₀一样在图5中示出。如果用从周期T_n减去前一个周期T_n－1所得的值除以固定时间t，则能得到旋转桶4的瞬间的减速速率。

控制部60在获取规定次数的周期T后(步骤S82A中为“是”)，根据这些周期T₁～T_n和步骤S6A中获取的最新的T₀，计算出旋转桶4的减速速率a和制动时间G(步骤S83A)。也就是说，控制部60根据加速度传感器72的检测值的波形的周期T的推移来计算出旋转桶4的减速速率a。作为一个例子，如图9的步骤S83A的公式所示，减速速率a是周期T₀到周期T_n中相邻两个周期的减速速率a之差除以固定时间t所得的瞬间的减速速率的平均值的绝对值。根据需要转换单位，由此减速速率a的单位为例如rpm/毫秒。

制动时间G通过脱水转速除以减速速率a而得到。需要说明的是，制动时间G也可以在脱水转速除以减速速率a所得的值的基础上加上正的常数等来进行修正。控制部60分别针对X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向计算出旋转桶4的减速速率a和制动时间G。

如果减速速率a在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的所有方向上都超过第二阈值(步骤S84A中为“是”)，则该减速速率a表示制动器40处于正常状态，因此控制部60判断为制动器40正常(步骤S85)。

如果减速速率a在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的任意一个方向上为第二阈值以下(步骤S84A中为“否”)，则控制部60判断为制动器40磨损了规定以上。由此，洗衣机1能把握制动器40的磨损状态。但是，如果减速速率a大于从第二阈值减去作为正值的常数β所得的值(步骤S86A中为“是”)，则控制部60判断为制动器40虽然磨损了规定以上但不处于故障状态(步骤S87)。

如果减速速率a为从第二阈值减去常数β所得的值以下(步骤S86A中为“否”)，则控制部60判断为制动器40故障(步骤S88)。当控制部60如上所述作出了步骤S85、S87以及S88中的任意一个判断时，制动器诊断结束。需要说明的是，无需分别在步骤S84A和S86A中对X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的所有方向的减速速率a进行判断，例如，只对适合判断制动器40的磨损的一个或多个方向上的减速速率a进行判断即可。

返回图8，在步骤S8A中的制动器诊断中判断为制动器40不正常的情况下(步骤S9中为“否”)，控制部60向使用者报知制动器40磨损或故障(步骤S10)。另一方面，如果旋转桶4内的洗涤物Q的负荷量少而小于规定值的话(步骤S4中为“否”)，则控制部60随着经过脱水时间(步骤S11中为“是”)而使制动器40工作(步骤S12)，但是不进行涉及制动器诊断的处理。

然后，在步骤S8A或步骤S12中使制动器40工作的控制部60如图10所示监视是否经过了制动时间G(步骤S21)。步骤S12中制动器40工作时的制动时间G与图6中说明的制动时间G一样，是预先估计得较长的时间。另一方面，步骤S8A中制动器40工作时的制动时间G是在步骤S83A中根据减速速率a而计算出的值。需要说明的是，在分别针对X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向计算出了多个制动时间G的情况下，根据最长的制动时间G来执行步骤S21的处理。

当经过制动时间G时(步骤S21中为“是”)，控制部60将制动离合机构10由目前的第一状态切换至第三状态(步骤S22)。由此，制动器40被解除并且旋转桶4和马达9直接连结，因此，能通过转速传感器71来检测旋转桶4的转速。这时，控制部60也可以使马达9以极低速旋转。

如果马达9的转速也就是旋转桶4的转速在几乎接近零的第三阈值以上的话(步骤S23中为“否”)，则控制部60一边通过将制动离合机构10切换为第一状态从而使制动器40工作来再次制动旋转桶4，一边待机规定时间(步骤S24)。然后，控制部60反复进行步骤S22以后的处理。

如果经过制动时间G之后的旋转桶4的转速降低至小于第三阈值的话(步骤S23中为“是”)，则控制部60结束脱水过程。控制部60可以在向使用者报知了制动器40磨损或故障的情况下在经过制动时间G之前中止脱水过程。控制部60在脱水过程结束后或中止后解除锁定机构73对门16的锁定。

这样一来，只要能计算出旋转桶4的减速速率a，就能计算出到旋转桶4的转速变为零为止的时间，也就是说，能计算出从制动器40开始工作到旋转桶4的旋转停止为止的制动时间G。因此，与花费大量时间来判断旋转桶4的旋转停止的情况相比，能根据制动时间G来准确地判断旋转桶4的旋转停止时刻，迅速地进入旋转桶4的旋转停止后的门16的解锁处理等，因此能实现时间的节省。

本发明不局限于如上进行了说明的实施方式，可以在方案所述的范围内进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，马达9的输出轴30和旋转桶4的支承轴25以及旋转翼5的旋转轴26配置在同一轴上，马达9的驱动力传递给支承轴25和旋转轴26。取而代之，也可以不将输出轴30与支承轴25和旋转轴26配置在同一轴上而使马达9的驱动力经由传动带等传递构件传递给支承轴25和旋转轴26。

此外，在上述实施方式中，洗衣机1为立式洗衣机，旋转桶4以能沿上下方向Z延伸的轴线J为中心进行旋转的方式纵向配置。取而代之，洗衣机1也可以是以轴线J相对于上下方向Z倾斜或水平的方式配置旋转桶4的滚筒洗衣机。在滚筒洗衣机中，可以通过配置在马达9内的磁制动器来对旋转桶4进行制动。滚筒洗衣机也能执行使用了加速度传感器72的制动器诊断。

在图7中说明过的制动器诊断中，也可以根据例如差dA的推移来计算减速速率a、制动时间G，这种情况下在脱水过程的最终阶段执行图10的处理。

Claims (1)

1.一种洗衣机，其特征在于，包括：

箱体；

洗涤桶，配置在所述箱体内，具有收容洗涤物的旋转桶和收容所述旋转桶的水桶；

支承构件，将所述洗涤桶与所述箱体相连，对所述洗涤桶进行弹性支承；

马达，使所述旋转桶旋转；

制动器，使所述旋转桶的旋转停止；

加速度传感器，检测所述洗涤桶的振动；以及

控制部，控制所述马达和所述制动器，并根据所述加速度传感器的检测值来判断所述制动器的状态；

所述控制部在所述旋转桶的旋转过程中使所述制动器工作的情况下获取所述制动器工作前的所述加速度传感器的检测值的波形的振幅和所述制动器刚工作后的所述加速度传感器的检测值的峰间值，

当所述振幅与所述峰间值之差为规定的第一阈值以下时，所述控制部判断为所述制动器磨损了规定以上；

所述控制部在所述旋转桶的旋转过程中使所述制动器工作的情况下根据所述加速度传感器的检测值的波形的周期的推移来计算所述旋转桶的减速速率，

当所述减速速率为规定的第二阈值以下时，所述控制部判断为所述制动器磨损了规定以上；

所述控制部根据所述减速速率来计算到所述旋转桶的旋转停止为止的时间。