JP2000014961A

JP2000014961A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2000014961A
Application number: JP10191189A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Matsui; 正一松井; Sunao Asami; 直朝見; Noriko Kasatani; 紀子笠谷; Hisashi Hagiwara; 久萩原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】洗濯兼脱水槽を回転駆動したときの洗濯物の
アンバランス度合いを判定するようにした洗濯機におい
て、洗濯兼脱水槽の回転数変動度合いを検出するとき
に、モータの回転トルクが小さい状態で検出して、洗濯
兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス状態を正確に検知で
きるようにする。【解決手段】水受け槽１内に洗濯兼脱水槽２を回転自
在に配設し、洗濯兼脱水槽２内に攪拌翼３を回転自在に
配設し、洗濯兼脱水槽２または撹拌翼３をモータ７によ
り駆動し、制御手段によりモータ７などの動作を制御す
る。制御手段は、洗濯兼脱水槽２を駆動する脱水行程
で、脱水定常回転数より低い第１の回転数に立ち上げた
後それより低い第２の回転数まで減速し、略第２の回転
数で回転中に検知される回転数の変動量により洗濯兼脱
水槽２内の洗濯物のアンバランス量を判定した後脱水定
常回転数まで上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯兼脱水槽を回
転駆動したときの洗濯物のアンバランス度合いを判定す
るようにした洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗濯機は、外枠内に水受け槽を複
数の吊り棒で吊り下げ、この水受け槽内に洗いおよび脱
水兼用の洗濯兼脱水槽を回転自在に設けるとともに、こ
の洗濯兼脱水槽の内部に撹拌翼を回転自在に設け、これ
ら撹拌翼および洗濯兼脱水槽をモータにより回転駆動す
るように構成しており、洗い時には撹拌翼を低速回転で
正転反転させ、脱水時には洗濯兼脱水槽を高速回転で一
方向に回転させるようにしている。

【０００３】そして、特開平９ー１０４６９号公報に開
示されているように、モータあるいは洗濯兼脱水槽の回
転数を検出するための回転数検出手段を設け、この回転
数検出手段で検出された洗濯兼脱水槽の回転数の変動度
合いにより、洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス状
態を判定する洗濯機が提案されている。

【０００４】すなわち、特開平９ー１０４６９号公報に
示されている洗濯機は、洗濯兼脱水槽を回転させる脱水
の回転立ち上がり時に、おもに洗濯兼脱水槽などの振動
共振回転数領域における回転数変動度合いを検出するこ
とにより、洗濯物のアンバランス状態を判定するように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の洗濯
機では、洗濯兼脱水槽の回転を加速しているときの回転
数の変動度合いを検出するようにしているため、モータ
の回転トルクが大きく、洗濯物のアンバランスによる洗
濯兼脱水槽の回転数変動を打ち消すように働いて、アン
バランス状態の判定精度を悪くするという問題を有して
いた。

【０００６】また、振動共振領域における回転数変動度
合いを検出するためには、このときの水受け槽などの振
動が大きくなりすぎないようにするために、速やかに洗
濯兼脱水槽の回転数を立ち上げなければならず、モータ
に大きいトルクが必要となり、さらにアンバランス状態
の判定精度が悪くなってしまうという問題を有してい
た。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、洗濯
兼脱水槽の回転数変動度合いを検出するときに、モータ
の回転トルクが小さい状態で検出して、洗濯兼脱水槽内
の洗濯物のアンバランス状態を正確に検知できるように
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、水受け槽内に洗濯兼脱水槽を回転自在に配
設し、洗濯兼脱水槽内に攪拌翼を回転自在に配設し、洗
濯兼脱水槽または撹拌翼をモータにより駆動し、制御手
段によりモータなどの動作を制御する。制御手段は、洗
濯兼脱水槽を駆動する脱水行程で、脱水定常回転数より
低い第１の回転数に立ち上げた後それより低い第２の回
転数まで減速し、略第２の回転数で回転中に検知される
回転数の変動量により洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバ
ランス量を判定した後脱水定常回転数まで上昇させるよ
うにしたものである。

【０００９】これにより、洗濯物のアンバランス量を判
定するときの洗濯兼脱水槽の回転数は略第２の回転数で
一定であり、しかもそれ以前に第１の回転数に立ち上げ
ることにより洗濯物に含まれている洗濯水が適度に脱水
されるので、モータに必要なトルクは非常に小さく、洗
濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を正確に検知す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、水受け槽内に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、
前記洗濯兼脱水槽内に回転自在に配設した攪拌翼と、前
記洗濯兼脱水槽または前記撹拌翼を駆動するモータと、
前記モータなどの動作を制御する制御手段とを備え、前
記制御手段は、前記洗濯兼脱水槽を駆動する脱水行程
で、脱水定常回転数より低い第１の回転数に立ち上げた
後それより低い第２の回転数まで減速し、略第２の回転
数で回転中に検知される回転数の変動量により前記洗濯
兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定した後脱水
定常回転数まで上昇させるようにしたものであり、洗濯
物のアンバランス量を判定するときの洗濯兼脱水槽の回
転数は略第２の回転数で一定であり、しかもそれ以前に
第１の回転数に立ち上げることにより洗濯物に含まれて
いる洗濯水が適度に脱水されるので、モータに必要なト
ルクは非常に小さく、洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバ
ランス量を正確に検知できる。また、一旦第１の回転数
に立ち上げることにより、洗濯物が洗濯兼脱水槽の内壁
に強固に張り付き、洗濯物が脱水定常回転での状態に近
づくので、洗濯物のアンバランス量をより正確に検知す
ることができる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、制御手段は、第１の回転数を洗濯
兼脱水槽などの振動共振点に対応した回転数より高く
し、第２の回転数を洗濯兼脱水槽などの振動共振点に対
応した回転数より低く設定したものであり、洗濯兼脱水
槽などの振動共振点に対応した回転数を速やかに通過す
ることにより異常振動を起こすことがなく、略第２の回
転数で回転中に洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス
量を正確に検知することができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の発明において、制御手段は、第１の回転
数に立ち上げる前に第２の回転数より低い第３の回転数
を第１の所定時間維持するようにしたものであり、洗濯
物に含まれている洗濯水を予め軽く脱水して洗濯物全体
の重量を軽くできるので、第３の回転数から第１の回転
数に立ち上げるときに通過する洗濯兼脱水槽などの振動
共振点に対応した回転数での振動を小さくできる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜
３に記載の発明において、直流電力を交流電力に変換す
るインバータ回路と、前記インバータ回路のパワースイ
ッチング手段を駆動する駆動回路と、モータのロータ位
置を検出する位置検出手段とを備え、制御手段は、前記
位置検出手段からのデータを入力して前記パワースイッ
チング手段をオンオフ制御するために前記駆動回路にＰ
ＷＭ信号を出力し、ＰＷＭデューティを可変制御してモ
ータの回転数を制御するようにしたものであり、第１の
回転数や第２の回転数、第３の回転数での回転数制御の
精度を向上することができ、しかも第３の回転数から第
１の回転数に急速に立ち上げられるので、洗濯兼脱水槽
などの振動共振点に対応した回転数での振動を小さくで
きる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、上記請求項４に
記載の発明において、制御手段は、略第２の回転数で回
転中、ＰＷＭデューティを所定値に固定したときに検知
される回転数の変動量により洗濯兼脱水槽内の洗濯物の
アンバランス量を判定するようにしたものであり、洗濯
兼脱水槽を回転駆動するモータのトルクをほぼ一定とす
ることができ、洗濯兼脱水槽の回転数を制御することに
よる回転数制御誤差に起因する回転数の変動量の影響を
受けることなく、洗濯物のアンバランスに起因する洗濯
兼脱水槽の回転数の変動量を正確に検知できる。

【００１５】請求項６に記載の発明は、上記請求項５に
記載の発明において、制御手段は、略第２の回転数にな
るようＰＷＭデューティを可変制御しているときにＰＷ
Ｍデューティの所定値を演算により求めるようにしたも
のであり、洗濯物の量の違いや、電源周波数および電源
電圧の影響を受けることなく略第２の回転数を維持する
ことができ、略第２の回転数における回転数の変動量に
より洗濯物のアンバランス量を正確に判定することが可
能となる。

【００１６】請求項７に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、制御手段は、洗濯兼脱水槽内の洗
濯物のアンバランス量を判定した結果により、脱水定常
回転数、脱水時間の少なくともいずれか一方を変えるよ
うにしたものであり、アンバランス量が大きいと判定し
たときには脱水定常回転数を低くすることにより定常回
転でのアンバランスに起因する振動や騒音を低減でき
る。またそのときには脱水時間を長くすることにより、
脱水定常回転数を低くしたことによる脱水性能の低下を
防止できる。

【００１７】請求項８に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、運転コースなどを設定するための
入力設定手段を備え、制御手段は、前記入力設定手段の
特殊操作により洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス
量を判定する基準値を変更できるようにしたものであ
り、洗濯機本体の振動性能や騒音性能に応じて適切な判
定が可能となる。すなわち、洗濯機本体の振動性能や騒
音性能は、洗濯機を構成する部品自体のばらつきや組立
時のばらつきにより大きく影響を受けるが、予め洗濯機
本体の振動性能や騒音性能を把握しておき、この振動性
能や騒音性能に応じてアンバランス量を判定するための
基準値を変更することにより、所定の振動性能や騒音性
能を確保することができる。

【００１８】請求項９に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、制御手段は、撹拌翼をモータで回
転駆動する撹拌行程後に行う第１の脱水時に洗濯兼脱水
槽内の洗濯物のアンバランス量を判定するようにしたも
のであり、撹拌行程で撹拌された洗濯物は洗濯兼脱水槽
内で絡んだ状態にあり、その後の脱水の立ち上げで洗濯
物が洗濯兼脱水槽内に均一な状態で張り付くとは限ら
ず、洗濯物のアンバランス量を判定した後で脱水定常回
転数まで上昇させることにより、所定の振動性能や騒音
性能を確保することができる。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、水受け槽内に
回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽
内に回転自在に配設した攪拌翼と、前記洗濯兼脱水槽ま
たは前記撹拌翼を駆動するモータと、前記洗濯兼脱水槽
内に給水する給水手段と、前記モータなどの動作を制御
する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記洗濯兼脱
水槽を前記モータで回転駆動しながら前記給水手段で前
記洗濯兼脱水槽内に給水するシャワーすすぎ行程後に行
う第２の脱水時に、第１の回転数に立ち上げた後前記洗
濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定しないで
脱水定常回転数まで上昇させるようにしたものである。
これは、シャワーすすぎ行程では撹拌翼を回転させない
ので、洗濯物の状態は直前の脱水中の状態とほぼ同じで
あり、シャワーすすぎ行程後に行う脱水時にはアンバラ
ンス量を再度判定する必要はなく、所定の振動性能や騒
音性能を確保しつつ効率的な運転が可能となる。

【００２０】請求項１１に記載の発明は、上記請求項１
０に記載の発明において、制御手段は、第１の回転数に
立ち上げる前に第３の回転数を第１の所定時間より短い
第２の所定時間維持するようにしたものであり、洗濯物
に含まれている洗濯水を予め軽く脱水して洗濯物全体の
重量を軽くできるので、第３の回転数から第１の回転数
に立ち上げるときに通過する洗濯兼脱水槽などの振動共
振点に対応した回転数での振動を小さくできる。また、
シャワーすすぎ行程後に行う第２の脱水立ち上げ時に
は、撹拌行程後に行う第１の脱水立ち上げ時よりも洗濯
物に含まれる水は少ないので、第３の回転数を維持する
時間を短くでき、運転時間を短縮することができる。

【００２１】請求項１２に記載の発明は、上記請求項１
０に記載の発明において、制御手段は、第２の脱水での
脱水定常回転数を直前の第１の脱水でのアンバランス量
判定結果に基づき設定するようにしたものであり、第２
の脱水中の洗濯物の状態は第１の脱水中からはほとんど
変わらないので、洗濯物のアンバランス状態に応じて第
２の脱水での脱水定常回転数を設定することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００２３】（実施例１）図１に示すように、水受け槽
１は、洗濯兼脱水槽２を内包し、洗濯兼脱水槽２の底部
に撹拌翼３を回転自在に設けている。そして水受け槽１
は、吊り棒４により洗濯機外枠５に吊り下げている。動
力切換機構６は、直流ブラシレスモータで構成したモー
タ７からの駆動力を洗濯時には減速して、例えば減速比
６対１で撹拌翼３に伝達し、脱水時には１対１で洗濯兼
脱水槽２に伝達する。すなわち、モータ７が６００r/mi
nで回転したとすれば、洗濯時には撹拌翼３の回転数は
１００r/min、脱水時には洗濯兼脱水槽２の回転数は６
００r/minで回転駆動されることになる。

【００２４】カバー体８は、水受け槽１の上部に設けら
れた散水用の吐出部を形成するものであり、水位検知手
段９は水受け槽１の下部にある接続部（トリップ点）１
０の水圧を電気的な周波数に変換することにより、水位
を検知している。給水弁（給水手段）１１は、洗濯兼脱
水槽２内に水を給水するものであり、排水弁１２は水受
け槽１内の洗濯水を排水するものである。

【００２５】制御装置１３は、図２に示すように、動力
切換機構６、モータ７、給水弁１１、排水弁１２などの
動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水などの一連の行程を
逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段１
４等から構成される。制御手段１４は、運転コース等を
設定するための入力設定手段１５からの情報を入力し
て、その情報を基に表示手段１６で表示して使用者に知
らせるとともに、入力設定手段１５により運転開始が設
定されると、水位検知手段９等からのデータを入力して
負荷駆動手段１７を介して動力切換機構６や給水弁１
１、排水弁１２の動作を制御して洗濯運転を行う。

【００２６】このとき回転制御手段１８は、位置検出手
段１９からの情報に基づいて駆動回路２０を介してイン
バータ回路２１を制御することによりモータ７を回転制
御するようにしている。

【００２７】モータ７は直流ブラシレスモータで、図示
していないが、３相巻線を有するステータと、リング上
に２極の永久磁石を配設しているロータとでら構成し、
ステータは３相巻線を構成する第１の巻線７ａ、第２の
巻線７ｂ、第３の巻線７ｃをスロットを設けた鉄心に巻
き付けることで構成している。

【００２８】インバータ回路２１は、パワートランジス
タ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードの並列回路からなる
スイッチング素子（スイッチング手段）で構成してい
る。第１のスイッチング素子２１ａと第２のスイッチン
グ素子２１ｂの直列回路と、第３のスイッチング素子２
１ｃと第４のスイッチング素子２１ｄの直列回路と、第
５のスイッチング素子２１ｅと第６のスイッチング素子
２１ｆの直列回路で構成し、各スイッチング素子の直列
回路は並列接続している。

【００２９】ここで、スイッチング素子の直列回路の両
端は入力端子で、直流電源を接続し、スイッチング素子
の直列回路を構成する２つのスイッチング素子の接続点
に、それぞれ出力端子を接続している。出力端子は、３
相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に接続し、スイッチン
グ素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子の
オン・オフの組合せにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を
それぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にする。

【００３０】スイッチング素子のオン・オフは、ホール
ＩＣからなる３つの位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９
ｃからの情報に基づいて回転制御手段１８により制御さ
れる。位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９ｃは電気角で
１２０度の間隔でロータが有する永久磁石に対向するよ
うに、ステータに配設している。

【００３１】図３に示すように、ロータが１回転する間
に、３つの位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、そ
れぞれ図に示したようなタイミングでパルスを出力す
る。回転制御手段１８は、図に示した矢印のタイミング
（３つの位置検出手段のいずれかの信号の状態が変わっ
たとき）を検知して、位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１
９ｃの信号を基に、スイッチング素子２１ａ〜２１ｆの
オン・オフ状態を変えていくことで、Ｕ端子、Ｖ端子、
Ｗ端子を正電圧、零電圧、解放の３状態にし、ステータ
の第１の巻線７ａ、第２の巻線７ｂ、第３の巻線７ｃに
通電して磁界を作り、ロータを回転させる。

【００３２】また、スイッチング素子２１ａ、２１ｃ、
２１ｅはそれぞれパルス幅変調（ＰＷＭ）制御され、例
えば、繰り返し周波数１０ｋＨｚでハイ、ローの通電比
（ＰＷＭデューティ）を制御することで、ロータの回転
数を制御するようにしてあり、回転制御手段１８は、３
つの位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９ｃのいずれかの
信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期
よりロータの回転数を算出して、設定回転数になるよう
にスイッチング素子２１ａ、２１ｃ、２１ｅをＰＷＭ制
御する。

【００３３】抵抗２２は電流を検知するもので、抵抗２
２の両端電圧でインバータ２１の入力電流値を検知す
る。商用電源２３は、ダイオードブリッジ２４、チョー
クコイル２５、平滑用コンデンサ２６からなる直流電源
変換装置を介して、インバータ２１に接続している。記
憶手段２７は不揮発性メモリーなどで構成し、洗濯運転
に必要な各種情報を記憶しており、制御手段１４は電源
投入時に記憶手段２７より記憶されている情報を読み込
むようにしている。ただし、これは一例であり、直流ブ
ラシレスモータ７の構成、インバータ２１の構成等は、
これに限定されるものではない。

【００３４】回転制御手段１８は、図４に示すように、
位置検出手段１９からの信号を入力してモータ７の回転
数を検知する回転数検知手段１８ａと、モータ７の回転
数を設定する回転数設定手段１８ｂと、回転数設定手段
１８ｂと回転数検知手段１８ａで検知された回転数とを
比較する回転数比較手段１８ｃと、回転数の変化量を検
知する回転数変化量検知手段１８ｄと、回転数比較手段
１８ｃと回転数変化量検知手段１８ｄからの入力に基づ
き、モータ７の回転数を設定回転数に近づけるためにス
イッチング素子２１ａ、２１ｃ、２１ｅのＰＷＭデュー
ティの操作量を決定する操作量決定手段１８ｅと、操作
量決定手段１８ｅにより操作された後のスイッチング素
子２１ａ、２１ｃ、２１ｅのＰＷＭデューティを設定し
駆動回路２０に出力する通電比設定手段１８ｆと、モー
タ７の起動からの経過時間に応じて徐々に増加したスイ
ッチング素子２１ａ、２１ｃ、２１ｅのＰＷＭデューテ
ィを記憶し駆動回路２０に出力する通電比記憶手段１８
ｇとで構成している。

【００３５】回転制御手段１８では、モータ７の起動時
に、３つの位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９ｃのいず
れかの信号の状態が変わる回数が３回まで、すなわちモ
ータ７が１／２回転するまでは、通電比記憶手段１８ｇ
の出力信号で、それ以後は通電比設定手段１８ｆの出力
信号で駆動回路２０を駆動することにより、スイッチン
グ素子２１ａ、２１ｃ、２１ｅのＰＷＭデューティを制
御するようにしている。

【００３６】図５は、洗濯時のモータ７の回転の様子を
示しており、モータ７が６００r/minになるように、す
なわち撹拌翼３が１００r/minになるように１.６秒オン
１秒オフで、正転反転を繰り返すようにしている。

【００３７】上記構成において図６を参照しながら説明
する。制御手段１４は動力切換機構６によりモータ７の
駆動力が洗濯兼脱水槽２に伝わるようにして脱水を行
う。このとき、図６で示すように、洗濯兼脱水槽２の回
転数を制御する。すなわち、時刻ｔ1で第３の回転数Ｎ3
（例えば１６５r/min）に立ち上げた後、時刻ｔ2までの
期間Ｔ1（第１の所定時間で例えば３０秒）だけ第３の
回転数Ｎ3を維持する。

【００３８】そして、時刻ｔ3で第１の回転数Ｎ1（例え
ば３００r/min）に上昇させた後、時刻ｔ4で第２の回転
数Ｎ2まで減速する。時刻ｔ4から時刻ｔ5までの期間Ｔ2
（アンバランス判定期間で例えば２０秒）において、洗
濯兼脱水槽２内の洗濯物のアンバランス状態を判定した
後に、時刻ｔ6で脱水定常回転数Ｎｃまで上昇させる。

【００３９】脱水定常回転数Ｎｃは洗濯物のアンバラン
ス状態により、８００r/minと９００r/minの２種類設定
可能としている。また第１の回転数Ｎ1、第２の回転数
Ｎ2、第３の回転数Ｎ3を洗濯兼脱水槽２などの共振回転
数領域をはずすようにしたことにより、異常振動が起こ
らないようにすることができる。

【００４０】図７はアンバランス判定期間Ｔ2の詳細を
示すもので、ａは洗濯兼脱水槽２の設定回転数、ｂは実
際の回転数である。アンバランス判定期間Ｔ2の前半Ｔ2
aは第２の回転数Ｎ2になるようにＰＷＭデューティを可
変制御する期間であり、後半Ｔ2bは第２の回転数Ｎ2を
維持できるようなＰＷＭデューティを一定値として、そ
のときの回転数の変動量で洗濯物のアンバランス状態を
判定する。

【００４１】このアンバランス判定期間Ｔ2での動作を
図８を参照しながら説明する。制御手段１４は、ステッ
プ５０で洗濯兼脱水槽２の設定回転数を第２の回転数Ｎ
2に設定した後、ステップ５１でタイマー１をクリアー
する。ステップ５２からステップ５５までで、タイマー
１でカウントされる時間がＴ2aに達するまで、洗濯兼脱
水槽２の回転数が第２の回転数Ｎ2になるようＰＷＭデ
ューティを可変してフィードバック制御しながら、ＰＷ
Ｍデューティの最小値Ｐminと最大値Ｐmaxを検出する。
回転数のフィードバック制御については後述する。

【００４２】ステップ５６では、第２の回転数Ｎ2を維
持できるようなＰＷＭデューティの一定値として、Ｐmi
nとＰmaxの中間値Ｐａを演算により求め、ステップ５７
でＰＷＭデューティをＰａ一定とすることにより、洗濯
兼脱水槽２がほぼ一定のトルクで第２の回転数Ｎ2で回
転するようにする。そしてステップ５８でタイマー１を
再びクリアーする。ステップ５９からステップ６４まで
で、タイマー１でカウントされる時間がＴ2bに達するま
で以下のような処理を行う。

【００４３】位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９ｃのい
ずれかの信号の状態が変わるまでの時間、すなわちモー
タ７が１／６回転する毎にこの回転周期を検知し、この
回転周期を回転数データに変換してＮとする。そして回
転数データＮの最大値と最小値を検出してこの回転数を
ＮmaxおよびＮminとする。そしてステップ６５で、最大
回転数Ｎmaxと最小回転数Ｎminの差により洗濯物のアン
バランス状態を判定する。

【００４４】そして、この洗濯物のアンバランス状態の
判定結果により、下記の（表１）に示すように、脱水定
常回転数Ｎｃおよび脱水定常時間Ｔｓを変えるようにし
たことにより、脱水性能を低下させることなく振動性能
を向上する。

【００４５】

【表１】

【００４６】図９は、モータ７の回転数フィードバック
制御サブルーチンのフローチャートであり、ステップ７
０で、位置検出手段１９ａ、１９ｂ、１９ｃのいずれか
の信号の状態が変わるまでの時間、すなわちモータ７の
回転周期を検知し、ステップ７１で回転周期データを回
転数データに変換する。そしてステップ７２で回転数の
変化量ΔＮを算出し、ステップ７３で設定回転数Ｎｓと
現在の回転数Ｎaiとの偏差Ｎｅを計算する。

【００４７】ステップ７４で、変化量ΔＮと偏差Ｎｅに
基づき、スイッチング素子２１ａ、２１ｃ、２１ｅのＰ
ＷＭデューティの操作量ΔＤｘを決定する。そしてステ
ップ７５で、モータ５の回転数が設定回転数になるよう
に、現在出力中のスイッチング素子２１ａ、２１ｃ、２
１ｅのＰＷＭデューティをΔＤｘだけ操作するよう駆動
回路２０を駆動する。

【００４８】このように本発明によれば、ＰＷＭデュー
ティを一定に保った状態で、すなわち、洗濯兼脱水槽２
にほぼ一定のトルクが与えられている状態において、回
転数の変動量を検知することにより洗濯物のアンバラン
ス状態を判定するようにしたので、回転数制御の誤差要
因を除くことができ、純粋に洗濯物のアンバランスに起
因する回転数の変動量を検出することが可能となり、洗
濯物のアンバランス量を正確に検知できる。

【００４９】そしてアンバランス量の大きさに応じて脱
水定常回転数や脱水時間を変えるので、脱水性能を低下
させることなく、低振動、低騒音を実現できる。

【００５０】また、第１の回転数に立ち上げる前に第３
の回転数を所定時間維持するようにし、第１の回転数を
洗濯兼脱水槽２などの振動共振点に対応した回転数より
高くし、第２の回転数および第３の回転数を洗濯兼脱水
槽２などの振動共振点に対応した回転数より低く設定す
ることにより、洗濯物に含まれている洗濯水を予め軽く
脱水して洗濯物全体の重量を軽くでき、しかも、洗濯兼
脱水槽２などの振動共振点に対応した回転数を速やかに
通過することにより、洗濯兼脱水槽２などの振動共振点
に対応した回転数を通過するときの振動を小さくでき
る。

【００５１】（実施例２）図２に示す入力設定手段１５
は、図１０に示すように構成しており、水位、洗い時
間、すすぎ回数、脱水時間をそれぞれ個別に設定する水
位スイッチ１５ａ、洗いスイッチ１５ｂ、すすぎスイッ
チ１５ｃ、脱水スイッチ１５ｄと、洗濯行程での異なる
洗い時間、すすぎ回数、脱水時間を有する「標準コー
ス」、「弱洗いコース」、「ゴシゴシコース」などを設
定するコース設定スイッチ１５ｅと、動作のスタート・
一時停止を入力するスタート・一時停止スイッチ１５ｆ
と、電源スイッチ１５ｇとで構成している。

【００５２】表示手段１６は、水位スイッチ１５ａ、洗
いスイッチ１５ｂ、すすぎスイッチ１５ｃ、脱水スイッ
チ１５ｄにより個別に設定された水位、洗い時間、すす
ぎ回数、脱水時間を表示する水位表示部１６ａ、洗い時
間表示部１６ｂ、すすぎ回数表示部１６ｃ、脱水時間表
示部１６ｄと、運転終了までの残時間を表示する残時間
表示部１６ｅと、コース設定スイッチ１５ｅにより設定
されたコースを表示するコース表示部１６ｆとで構成し
ている。

【００５３】そこで制御手段１４は、電源スイッチ１５
ｇが押されたときに、水位スイッチ１５ａと洗いスイッ
チ１５ｂが同時に押されているかどうかを判定するよう
にし、同時に押されていれば、アンバランス量を判定す
るための基準値を（表２）に示すように補正するように
している。

【００５４】

【表２】

【００５５】上記内容を簡単に説明すると、基準値の補
正無しの場合は、回転数変動量が５r/min以上かどうか
で脱水定常回転数を８００r/minと９００r/minとに振り
分けるが、補正有りの場合は、回転数変動量が３r/min
以上かどうかで脱水定常回転数を振り分けるようにする
ことにより、アンバランス量が小さくならないと脱水定
常回転数が９００r/minにならないようになり、振動性
能を向上できる。

【００５６】しかも、基準値の補正を記憶手段２７で記
憶するようにして、以後の運転では補正された基準値で
洗濯物のアンバランス量を判定するようにしている。

【００５７】なお、本実施例では、基準値の補正をする
かしないかの２通りの設定方法の一例であるが、これは
各種入力スイッチと各種表示部をうまく組み合わせるこ
とにより、基準値を複数レベルに補正できるようにすれ
ば、より一層の効果がある。

【００５８】（実施例３）図１および図２の構成におい
て、図１１の動作シーケンス図を参照して説明する。

【００５９】洗濯兼脱水槽２内に予め洗濯物と洗剤が投
入された状態で、制御手段１４は、給水弁１１をオンす
ることにより水受け槽１内に給水し、水位検知手段９で
所定水位が検知されれば給水弁１１をオフする。そして
動力切換機構６により、モータ７からの駆動力を減速比
６対１で撹拌翼３に伝達するようにして、所定の時限、
例えば１.６秒オン１秒オフで正反転を繰り返すことに
より洗濯物を撹拌して洗い運転を行う。このときの撹拌
翼３は１００r/minに制御されるものとする。所定時間
の洗い運転を終了すれば排水弁１２をオンして洗濯液を
機外に排出することにより洗い行程を終了する。

【００６０】次にすすぎ行程を行うが、動力切換機構６
により、モータ７からの駆動力を洗濯兼脱水槽２に伝
え、排水弁１２をオンしながら洗濯兼脱水槽２を高速回
転させる中間脱水と、さらに排水弁１２を継続してオン
させて給水弁１１をオンさせながら洗濯兼脱水槽２を低
速回転（例えば３０r/min）させるシャワーすすぎと、
排水弁１２のみをオンさせる排水を行う。

【００６１】この３つの動作を継続して２回繰り返した
後に、中間脱水を行い、そして水位検知手段９で所定水
位が検知されるまで給水弁１１をオンし、動力切換機構
６によりモータ７からの駆動力を撹拌翼３に伝達し、所
定時間洗濯物を撹拌することによってすすぎを行い、排
水弁１２をオンしてすすぎ液を機外に排出することによ
りすすぎ行程を終了する。

【００６２】そして最後に、駆動力を洗濯兼脱水槽２に
伝え、排水弁１２をオンしながら洗濯兼脱水槽２を高速
回転させる脱水行程を行う。

【００６３】上記内容が洗濯運転の一般的な動作シーケ
ンスであり、１回の洗濯運転の中で洗濯兼脱水槽２を高
速回転させるのは、中間脱水１〜３および最終脱水の４
回であるが、中間脱水１と最終脱水においては、その前
行程で洗濯物が洗濯兼脱水槽２内で十分に撹拌され、脱
水立ち上げ時の洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の状態は不定
であるので、洗濯物のアンバランスを判定した後に定常
回転数まで立ち上げる第１の脱水（図中では※１印）を
行うようにして、所定の振動性能や騒音性能を確保する
ようにしている。

【００６４】一方、中間脱水２と中間脱水３では、その
前行程は洗濯物を撹拌しないシャワーすすぎであり、脱
水立ち上げ時の洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の状態は基本
的に中間脱水１の状態と同じであるので、洗濯物のアン
バランスを判定しないで定常回転数まで立ち上げる第２
の脱水（図中では※２印）のを行うようにして、運転時
間を短縮できるようにしている。

【００６５】さらに、中間脱水２と中間脱水３において
は、アンバランス状態を判定しないが、中間脱水１の立
ち上げ時に判定したアンバランス判定結果に基づいて、
脱水定常回転数を設定するようにしているため、所定の
振動性能や騒音性能を確保できる。

【００６６】図１２は第２の脱水立ち上げ動作の一例で
あり、時刻ｔ1で第３の回転数Ｎ3（例えば１６５r/mi
n）に立ち上げた後、時刻ｔ2'までの期間Ｔ1'（第２の
所定時間で例えば２０秒）だけ第３の回転数Ｎ3を維持
する。そして洗濯物のアンバランス状態を判定しない
で、時刻ｔ6'で脱水定常回転数Ｎｃまで上昇させるよう
にしている。

【００６７】脱水定常回転数Ｎｃは中間脱水１の立ち上
げ時に判定された洗濯物のアンバランス状態により、８
００r/minと９００r/minの２種類設定可能としている。
ここで期間Ｔ1'は、シャワーすすぎ後に行っているの
で、撹拌後に行う第１の脱水立ち上げ時よりも洗濯物に
含まれる水は少ないので、この第３の回転数を維持する
時間を短くでき、運転時間を短縮することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、制御手段は、洗濯兼脱水槽を駆動する脱
水行程で、脱水定常回転数より低い第１の回転数に立ち
上げた後それより低い第２の回転数まで減速し、略第２
の回転数で回転中に検知される回転数の変動量により洗
濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定した後脱
水定常回転数まで上昇させるようにしたから、洗濯物の
アンバランス量を判定するときの洗濯兼脱水槽の回転数
は略第２の回転数で一定であり、しかもそれ以前に第１
の回転数に立ち上げることにより洗濯物に含まれている
洗濯水が適度に脱水されるので、モータに必要なトルク
は非常に小さく、洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバラン
ス量を正確に検知できる。また、一旦第１の回転数に立
ち上げることにより、洗濯物が洗濯兼脱水槽の内壁に強
固に張り付き、洗濯物が脱水定常回転での状態に近づく
ので、洗濯物のアンバランス量をより正確に検知するこ
とができる。

【００６９】また、請求項２に記載の発明によれば、制
御手段は、第１の回転数を洗濯兼脱水槽などの振動共振
点に対応した回転数より高くし、第２の回転数を洗濯兼
脱水槽などの振動共振点に対応した回転数より低く設定
したから、洗濯兼脱水槽などの振動共振点に対応した回
転数を速やかに通過することにより異常振動を起こすこ
とがなく、略第２の回転数で回転中に洗濯兼脱水槽内の
洗濯物のアンバランス量を正確に検知することができ
る。

【００７０】また、請求項３に記載の発明によれば、制
御手段は、第１の回転数に立ち上げる前に第２の回転数
より低い第３の回転数を第１の所定時間維持するように
したから、洗濯物に含まれている洗濯水を予め軽く脱水
して洗濯物全体の重量を軽くできるので、第３の回転数
から第１の回転数に立ち上げるときに通過する洗濯兼脱
水槽などの振動共振点に対応した回転数での振動を小さ
くできる。

【００７１】また、請求項４に記載の発明によれば、直
流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記イ
ンバータ回路のパワースイッチング手段を駆動する駆動
回路と、モータのロータ位置を検出する位置検出手段と
を備え、制御手段は、前記位置検出手段からのデータを
入力して前記パワースイッチング手段をオンオフ制御す
るために前記駆動回路にＰＷＭ信号を出力し、ＰＷＭデ
ューティを可変制御してモータの回転数を制御するよう
にしたから、第１の回転数や第２の回転数、第３の回転
数での回転数制御の精度を向上することができ、しかも
第３の回転数から第１の回転数に急速に立ち上げられる
ので、洗濯兼脱水槽などの振動共振点に対応した回転数
での振動を小さくできる。

【００７２】また、請求項５に記載の発明によれば、制
御手段は、略第２の回転数で回転中、ＰＷＭデューティ
を所定値に固定したときに検知される回転数の変動量に
より洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定す
るようにしたから、洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータ
のトルクをほぼ一定とすることができ、洗濯兼脱水槽の
回転数を制御することによる回転数制御誤差に起因する
回転数の変動量の影響を受けることなく、洗濯物のアン
バランスに起因する洗濯兼脱水槽の回転数の変動量を正
確に検知できる。

【００７３】また、請求項６に記載の発明によれば、制
御手段は、略第２の回転数になるようＰＷＭデューティ
を可変制御しているときにＰＷＭデューティの所定値を
演算により求めるようにしたから、洗濯物の量の違い
や、電源周波数および電源電圧の影響を受けることなく
略第２の回転数を維持することができ、略第２の回転数
における回転数の変動量により洗濯物のアンバランス量
を正確に判定することが可能となる。

【００７４】また、請求項７に記載の発明によれば、制
御手段は、洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を
判定した結果により、脱水定常回転数、脱水時間の少な
くともいずれか一方を変えるようにしたから、アンバラ
ンス量が大きいと判定したときには脱水定常回転数を低
くすることにより定常回転でのアンバランスに起因する
振動や騒音を低減できる。またそのときには脱水時間を
長くすることにより、脱水定常回転数を低くしたことに
よる脱水性能の低下を防止できる。

【００７５】また、請求項８に記載の発明によれば、運
転コースなどを設定するための入力設定手段を備え、制
御手段は、前記入力設定手段の特殊操作により洗濯兼脱
水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定する基準値を変
更できるようにしたから、洗濯機本体の振動性能や騒音
性能に応じて適切な判定が可能となる。すなわち、洗濯
機本体の振動性能や騒音性能は、洗濯機を構成する部品
自体のばらつきや組立時のばらつきにより大きく影響を
受けるが、予め洗濯機本体の振動性能や騒音性能を把握
しておき、この振動性能や騒音性能に応じてアンバラン
ス量を判定するための基準値を変更することにより、所
定の振動性能や騒音性能を確保することができる。

【００７６】また、請求項９に記載の発明によれば、制
御手段は、撹拌翼をモータで回転駆動する撹拌行程後に
行う第１の脱水時に洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバラ
ンス量を判定するようにしたから、撹拌行程で撹拌され
た洗濯物は洗濯兼脱水槽内で絡んだ状態にあり、その後
の脱水の立ち上げで洗濯物が洗濯兼脱水槽内に均一な状
態で張り付くとは限らず、洗濯物のアンバランス量を判
定した後で脱水定常回転数まで上昇させることにより、
所定の振動性能や騒音性能を確保することができる。

【００７７】また、請求項１０に記載の発明によれば、
制御手段は、洗濯兼脱水槽をモータで回転駆動しながら
給水手段で洗濯兼脱水槽内に給水するシャワーすすぎ行
程後に行う第２の脱水時に、第１の回転数に立ち上げた
後洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定しな
いで脱水定常回転数まで上昇させるようにしたから、所
定の振動性能や騒音性能を確保しつつ効率的な運転が可
能となる。

【００７８】また、請求項１１に記載の発明によれば、
制御手段は、第１の回転数に立ち上げる前に第３の回転
数を第１の所定時間より短い第２の所定時間維持するよ
うにしたから、洗濯物に含まれている洗濯水を予め軽く
脱水して洗濯物全体の重量を軽くできるので、第３の回
転数から第１の回転数に立ち上げるときに通過する洗濯
兼脱水槽などの振動共振点に対応した回転数での振動を
小さくできる。また、シャワーすすぎ行程後に行う第２
の脱水立ち上げ時には、撹拌行程後に行う第１の脱水立
ち上げ時よりも洗濯物に含まれる水は少ないので、第３
の回転数を維持する時間を短くでき、運転時間を短縮す
ることができる。

【００７９】また、請求項１２に記載の発明によれば、
制御手段は、第２の脱水での脱水定常回転数を直前の第
１の脱水でのアンバランス量判定結果に基づき設定する
ようにしたから、第２の脱水中の洗濯物の状態は第１の
脱水中からはほとんど変わらないので、洗濯物のアンバ
ランス状態に応じて第２の脱水での脱水定常回転数を設
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の洗濯機の縦断面図

【図２】同洗濯機の一部ブロック化した回路図

【図３】同洗濯機のインバータ回路の動作を示すタイミ
ングチャート

【図４】同洗濯機の回転制御手段のブロック図

【図５】同洗濯機の洗濯時のモータの回転状態を示すタ
イミングチャート

【図６】同洗濯機の脱水立ち上げ時の動作タイミングチ
ャート

【図７】同洗濯機のアンバランス量判定時の動作タイミ
ングチャート

【図８】同洗濯機のアンバランス量判定時のフローチャ
ート

【図９】同洗濯機のモータ回転数フィードバック制御サ
ブルーチンのフロチャート

【図１０】本発明の第２の実施例の洗濯機の操作パネル
の正面図

【図１１】本発明の第３の実施例の洗濯機のシーケンス
説明図

【図１２】同洗濯機の脱水立ち上げ時の動作タイミング
チャート

【符号の説明】

１水受け槽２洗濯兼脱水槽３攪拌翼７モータ１４制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笠谷紀子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者萩原久大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3B155 AA06 AA08 BA03 BA04 BA16 CA05 CA16 CB06 EA12 HB10 HC06 JC12 KA34 LA14 LB02 LB05 LB17 LB35 LC02 LC06 LC08 LC15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水受け槽内に回転自在に配設した洗濯兼
脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に回転自在に配設した攪
拌翼と、前記洗濯兼脱水槽または前記撹拌翼を駆動する
モータと、前記モータなどの動作を制御する制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記洗濯兼脱水槽を駆動する
脱水行程で、脱水定常回転数より低い第１の回転数に立
ち上げた後それより低い第２の回転数まで減速し、略第
２の回転数で回転中に検知される回転数の変動量により
前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判定し
た後脱水定常回転数まで上昇させるようにした洗濯機。
【請求項２】制御手段は、第１の回転数を洗濯兼脱水
槽などの振動共振点に対応した回転数より高くし、第２
の回転数を洗濯兼脱水槽などの振動共振点に対応した回
転数より低く設定した請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】制御手段は、第１の回転数に立ち上げる
前に第２の回転数より低い第３の回転数を第１の所定時
間維持するようにした請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】直流電力を交流電力に変換するインバー
タ回路と、前記インバータ回路のパワースイッチング手
段を駆動する駆動回路と、モータのロータ位置を検出す
る位置検出手段とを備え、制御手段は、前記位置検出手
段からのデータを入力して前記パワースイッチング手段
をオンオフ制御するために前記駆動回路にＰＷＭ信号を
出力し、ＰＷＭデューティを可変制御してモータの回転
数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。
【請求項５】制御手段は、略第２の回転数で回転中、
ＰＷＭデューティを所定値に固定したときに検知される
回転数の変動量により洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバ
ランス量を判定するようにした請求項４記載の洗濯機。
【請求項６】制御手段は、略第２の回転数になるよう
ＰＷＭデューティを可変制御しているときにＰＷＭデュ
ーティの所定値を演算により求めるようにした請求項５
記載の洗濯機。
【請求項７】制御手段は、洗濯兼脱水槽内の洗濯物の
アンバランス量を判定した結果により、脱水定常回転
数、脱水時間の少なくともいずれか一方を変えるように
した請求項１記載の洗濯機。
【請求項８】運転コースなどを設定するための入力設
定手段を備え、制御手段は、前記入力設定手段の特殊操
作により洗濯兼脱水槽内の洗濯物のアンバランス量を判
定する基準値を変更できるようにした請求項１記載の洗
濯機。
【請求項９】制御手段は、撹拌翼をモータで回転駆動
する撹拌行程後に行う第１の脱水時に洗濯兼脱水槽内の
洗濯物のアンバランス量を判定するようにした請求項１
記載の洗濯機。
【請求項１０】水受け槽内に回転自在に配設した洗濯
兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に回転自在に配設した
攪拌翼と、前記洗濯兼脱水槽または前記撹拌翼を駆動す
るモータと、前記洗濯兼脱水槽内に給水する給水手段
と、前記モータなどの動作を制御する制御手段とを備
え、前記制御手段は、前記洗濯兼脱水槽を前記モータで
回転駆動しながら前記給水手段で前記洗濯兼脱水槽内に
給水するシャワーすすぎ行程後に行う第２の脱水時に、
第１の回転数に立ち上げた後前記洗濯兼脱水槽内の洗濯
物のアンバランス量を判定しないで脱水定常回転数まで
上昇させるようにした洗濯機。
【請求項１１】制御手段は、第１の回転数に立ち上げ
る前に第３の回転数を第１の所定時間より短い第２の所
定時間維持するようにした請求項１０記載の洗濯機。
【請求項１２】制御手段は、第２の脱水での脱水定常
回転数を直前の第１の脱水でのアンバランス量判定結果
に基づき設定するようにした請求項１０記載の洗濯機。