JP2000279686A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷量が大きい場合の検知精度を高めつつ、
少量負荷検知時の騒音や検知時間の浪費を防止する。 【解決手段】 制御部２０は、まず低速回転でモータ７
を駆動した後にモータ７をオフし、惰性回転期間中のモ
ータ回転に同期したパルス信号をパルスカウンタ２３で
計数する。その計数値が所定値よりも大きい場合には、
その計数値に応じて少量負荷の範囲における負荷量を判
断する。一方、その計数値が所定値以下である場合に
は、先の回転速度よりも大きな高速回転速度でモータ７
を駆動した後にモータ７をオフし、その惰性回転期間中
のモータ回転に同期したパルス信号を再度計数する。そ
して、その計数値に応じて多量負荷の範囲における負荷
量を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は洗濯機に関し、更に
詳しくは、洗濯機において洗濯物の量を検知する負荷量
検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】全自動洗濯機では、一連の洗濯行程を開
始する前に、洗濯脱水槽に投入された洗濯物の重量（つ
まり負荷量）を自動的に検知し、その量に適した洗濯水
位や洗濯時間等を設定することにより、水や時間を節約
しつつ十分な洗濯性能が発揮できるようにしている。

【０００３】洗濯機の負荷量検知方法としては、従来よ
り種々の方法が知られている。例えば、特開昭６３−２
０６２８３号公報に記載の負荷量検知方法では、パルセ
ータを回転駆動するモータを所定時間オンした後にオフ
し、そのオフ直後からモータの回転に同期したパルス信
号を計数し、モータが惰性による回転を停止するまでの
パルス信号の計数値に基づいて負荷量を判定している。
図９は、このような負荷量検知方法におけるパルス計数
値と負荷量との関係の一例を示すグラフである。負荷量
が大きいほどパルセータは早く停止するから、計数値が
小さいほど負荷量が大きいと判断することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９で明らかなよう
に、上記負荷量検知方法では、負荷が大きくなるほど負
荷量に対する計数値の変化量が小さくなる（図９中で曲
線の接線の傾きが緩くなる）ため、負荷が大きいときに
は負荷が小さいときよりも相対的に検知精度が劣化す
る。負荷が大きい場合の検知精度を向上させるには、モ
ータをオフする直前のパルセータの回転速度を高くする
か、或いはモータのオン／オフを多数回繰り返し、その
惰性回転時の計数値を積算するかして、パルス計数値が
多くなるようにする必要がある。しかしながら、パルセ
ータの回転速度を上げるほど洗濯物とパルセータ及び洗
濯脱水槽内壁との摩擦などによって発生する騒音が大き
くなり、また洗濯物の布傷みが酷くなる恐れがある。一
方、モータのオン／オフの繰り返し回数を増すと負荷量
検知処理に時間を要することになり、洗濯所要時間が延
びて使用者に不快感を与えることになる。

【０００５】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的とするところは、負荷が大きい
場合にも高い精度で負荷量検知が行えると共に、負荷が
小さい場合には過剰な騒音を生じることがなく負荷量検
知処理の所要時間も短くて済む負荷量検知装置を備えた
洗濯機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、パルセータ又は洗濯脱水槽を短時
間回転駆動し、その後の惰性回転に応じて洗濯脱水槽に
収容されている洗濯物の量を検知する負荷量検知手段を
備えた洗濯機において、該負荷量検知手段は、パルセー
タ又は洗濯脱水槽を回転駆動する際の駆動回転速度を複
数段階に変えて、それぞれの駆動回転速度に対応する惰
性回転に応じてそれぞれ相違する範囲の負荷量を検知す
ることを特徴としている。

【０００７】具体的な実施態様として上記負荷量検知手
段は、 a)パルセータ又は洗濯脱水槽を回転駆動するモータと、 b)該モータの回転に同期したパルス信号を発生する信号
発生手段と、 c)モータがオンされて回転速度が所定回転速度まで上昇
した後にオフされた際の惰性回転に応じた前記パルス信
号を計数をする計数手段と、 d)前記所定回転速度を第１の回転速度としたときの前記
計数手段による計数値が所定値以下である場合、その所
定回転速度を第１の回転速度よりも大きな第２の回転速
度として再び該計数手段による計数値を取得する制御手
段と、 e)前記計数手段による計数値に基づいて負荷量を判定す
る負荷量判定手段と、 を含む構成とすることができる。

【０００８】また、本発明に係る洗濯機では、上記制御
手段は、或る駆動回転速度に対する惰性回転の際の計数
値を取得するために、モータのオンとオフとを複数回繰
り返して行う構成とすることが好ましい。

【０００９】更にその場合、上記制御手段は、モータを
オンする際に、少なくとも１回ずつ回転方向を反転する
ことが一層好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態、及び発明の効果】洗濯脱水槽に収
容されている洗濯物の量が多いほど、パルセータは回転
しにくくなり、惰性回転によって回り続ける時間は短く
なる。そこで、本発明に係る洗濯機では、制御手段は、
まずモータをオンして、その回転速度を第１の回転速度
まで上昇させてからモータをオフする。その後の惰性回
転において計数手段により取得した計数値が所定値以下
である場合には、その計数値でもって負荷量を判定する
には負荷量が大き過ぎると判断する。その場合には、よ
り高い回転速度である第２の回転速度までモータの回転
速度が上昇するようにモータをオンした後にモータをオ
フし、その後の惰性回転に応じた計数値を取得する。パ
ルセータが惰性回転に移行する時点での回転速度が高い
ほど惰性回転は長く続くから、第２の回転速度に対して
取得した計数値は第１の回転速度に対して取得した計数
値よりも大きくなる筈である。このようにして得られた
計数値を基に、負荷量判定手段は計数値が小さいほど負
荷量が大きいと判定する。上述の如く第２の回転速度に
対して取得した計数値は相対的に大きいので、大きな負
荷量に対しても精緻な判定が可能となる。

【００１１】したがって、本発明に係る洗濯機によれ
ば、負荷量が大きい場合でも高い精度でもって負荷量の
検知が行える。また、負荷量が小さい場合にはパルセー
タの回転速度が相対的に低いので、騒音も抑制され、且
つ洗濯物の布傷みも小さい。また、負荷量が小さい場合
には、駆動回転速度を上げて再度負荷量判定を行う必要
はないので、負荷量検知に要する時間も長くならない。

【００１２】なお、或る駆動回転速度に対する惰性回転
の際の計数値を取得するためにモータのオンとオフとを
複数回繰り返す構成とすれば、洗濯物の配置状況の影響
などが緩和されるので、負荷量検知が一層正確に行え
る。

【００１３】また、洗濯脱水槽内の洗濯物の配置状況に
よっては、左右の回転方向によってパルセータに掛かる
負荷が相違することがあり得るが、少なくとも１回ずつ
回転方向を反転するようにすれば、このような影響も軽
減することができ、負荷量検知が更に一層正確に行え
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る洗濯機の一実施例を図面
を参照して説明する。図１は本実施例の洗濯機の構成を
示す側面断面図である。洗濯機の機枠１の内部には外槽
２が４本の吊棒３により吊支されており、外槽２の内部
には周壁に多数の脱水孔を有する洗濯脱水槽４が主軸５
を中心に回転自在に軸支されている。洗濯脱水槽４の底
部には洗濯物を撹拌するためのパルセータ６が配置され
ており、外槽２の下面に取り付けられたモータ７の回転
動力がモータプーリ８、Ｖベルト９、主プーリ１０及び
動力切換機構１１を介して洗濯脱水槽４及びパルセータ
６へと伝達される。

【００１５】機枠１の上部後方には、給水機構として、
その途中に給水バルブ１２を備えた給水管１３が配設さ
れ、給水管１３を通して外部から供給された水は洗剤容
器及び柔軟仕上剤容器を備える注水口１４から洗濯脱水
槽４内へと注水される。一方、外槽２の底部には排水口
１５が開口しており、排水バルブ１６、排水路１７を介
して起立自在な排水ホース１８に連なっている。排水バ
ルブ１６にはトルクモータ１９が付設されており、該ト
ルクモータ１９が駆動されるとワイヤを引張って排水バ
ルブ１６を開放し、更に動力切換機構１１内のクラッチ
（図示せず）を駆動して洗濯脱水槽４とパルセータ６と
を連結すると共にブレーキ（図示せず）を解除する。こ
れにより、排水バルブ１６の閉鎖時にはパルセータ６の
みが回転し、排水バルブ１６の開放時には洗濯脱水槽４
とパルセータ６とが一体となって回転するようになる。

【００１６】なお、この洗濯機では、パルセータ６のみ
を回転駆動させる場合、モータ７とパルセータ６との回
転速度の減速比はほぼ１０：１になっており、例えばモ
ータ７が１２００ｒｐｍで回転するときパルセータ６は
１２０ｒｐｍで回転する。

【００１７】図２はこの洗濯機の要部の電気系構成図で
ある。制御部２０は周知のマイクロコンピュータを中心
にしてメモリ２１、タイマ２２、パルスカウンタ２３な
どを含んで構成されており、メモリ２１に予め格納され
ている運転プログラムを実行することにより洗濯に関す
る各動作処理を進める。制御部２０にはモータ駆動部２
４、バルブ駆動部２５、操作部２６、表示部２７が接続
されており、インバータ回路等を含むモータ駆動部２４
を介してモータ７の動作を、トルクモータ１９等を含む
バルブ駆動部２５を介して給水バルブ１２及び排水バル
ブ１６の開閉を制御している。モータ７にはその回転に
伴ってパルス信号を発生するパルス発生器２８が付設さ
れている。この実施例では、パルス発生器２８はモータ
７が一回転する期間にほぼ等角度間隔で２０個のパルス
信号を発生するようになっている。

【００１８】本実施例の洗濯機は、通常、洗濯行程の最
も始めに実行される負荷量検知処理に特徴を有してい
る。図３〜図６は、本洗濯機における負荷量検知処理を
示すフローチャートである。図３〜図６に沿って負荷量
検知処理時の制御動作を説明する。

【００１９】使用者により洗濯脱水槽４に洗濯物が投入
され、操作部２６を介して洗濯開始の指示が与えられる
と、制御部２０は負荷量検知処理を開始する。まず制御
部２０はパルスカウンタ２３を初期化し（ステップＳ
１）、モータ駆動部２４を介してモータ７をオンし、そ
の回転速度が６００ｒｐｍまで上昇するように制御する
（ステップＳ２）。このとき排水バルブ１６は閉鎖され
ており、動力切換機構１１により、洗濯脱水槽４は停止
したままパルセータ６のみが回転するようになってい
る。モータ７の回転速度が６００ｒｐｍに到達したなら
ば（ステップＳ３で「Ｙ」）それをオフし（ステップＳ
４）、ほぼ同時にパルスカウンタ２３によるパルス信号
の計数を開始する（ステップＳ５）。

【００２０】モータ７がオフされる直前、パルセータ６
は約６０ｒｐｍで回転している。モータ７がオフされる
と、パルセータ６はそのモータオフ直前の回転駆動力の
惰性でもって速度が下がりながら回り続ける。洗濯物の
量が多いほどパルセータ６に掛かる回転負荷は大きいか
ら、惰性回転の速度低下は著しくすぐに停止する。

【００２１】制御部２０はタイマ２２によりモータオフ
後の経過時間を計測し、所定時間Ｔ（例えば１．５秒程
度）が経過したならば（ステップＳ６で「Ｙ」）、パル
スカウンタ２３による計数を一時停止する（ステップＳ
７）。上記所定時間Ｔは、洗濯物が洗濯脱水槽４に収容
されていない状態であっても確実にパルセータ６が停止
するような時間よりも長く設定される。したがって、上
記ステップＳ６でＴ秒が経過した時点では、惰性によっ
てパルセータ６が回転している期間中に得られたパルス
信号の総数が計数値としてパルスカウンタ２３に保持さ
れている。

【００２２】次いで、制御部２０は先の回転方向とは反
対方向に、その回転速度が６００ｒｐｍまで上昇するよ
うにモータ駆動部２４を制御する（ステップＳ８）。そ
して、回転速度が６００ｒｐｍに到達したならば（ステ
ップＳ９で「Ｙ」）、モータ７をオフし（ステップＳ１
０）、それとほぼ同時にパルスカウンタ２３によるパル
ス信号の計数を再開する（ステップＳ１１）。上記ステ
ップＳ６と同様のステップＳ１２の処理により、制御部
２０はタイマ２２によりモータオフ後の経過時間を計測
し、所定時間Ｔ秒が経過したならば（ステップＳ１２で
「Ｙ」）、パルスカウンタ２３による計数を終了する
（ステップＳ１３）。これにより、パルスカウンタ２３
には、２回の惰性回転期間中のパルス信号の計数値ｎ1
が保持される。

【００２３】制御部２０はその計数値ｎ1を基に第１回
目の負荷量判定を実行する（ステップＳ２０）。図７は
このときの負荷量とパルス計数値との関係を示すグラフ
である。このような関係が予め実験的に求められ、これ
基づいて以下のような負荷量判定の際の閾値が定められ
ている。

【００２４】すなわち、制御部２０は、計数値ｎ1が４
０よりも大であるか否かを判定し（ステップＳ２１）、
大である場合には計数値ｎ1が５０よりも大であるか否
かを判定し（ステップＳ２２）、更に大である場合には
計数値ｎ1が７０よりも大であるか否かを判定する（ス
テップＳ２３）。上記ステップＳ２２にて計数値ｎ1が
５０以下である場合には、負荷量は２〜３ｋｇであると
判断する（ステップＳ２４）。また、上記ステップＳ２
３にて計数値ｎ1が７０以下である場合には負荷量は１
〜２ｋｇであると判断し（ステップＳ２５）、計数値ｎ
1が７０よりも大である場合には負荷量は０〜１ｋｇで
あると判断する（ステップＳ２６）。負荷量が３ｋｇ以
下である場合には、この時点で負荷量検知処理が終了す
るので、その処理の所要時間は短くて済む。また、上記
ステップＳ３及びＳ９における回転速度は比較的低いの
で、洗濯物とパルセータ６及び洗濯脱水槽４内壁との摩
擦による騒音は小さく、布傷みの恐れも殆どない。

【００２５】上記ステップＳ２１にて計数値ｎ1が４０
以下である場合には、図７から明らかな通り、負荷量が
３ｋｇ以上であると判断はできるものの、この計数値ｎ
1をもってはそれ以上の正確な判断はできない。そこ
で、制御部２０は、モータ７の回転速度を先の２．５倍
の１５００ｒｐｍに設定し、ステップＳ１〜Ｓ１３と同
様のステップＳ３１〜Ｓ４３なる処理により、２回の惰
性回転によるパルス信号の計数値ｎ2を求める。このと
きにはモータ７がオフされる直前のパルセータ６の回転
速度は約１５０ｒｐｍであるので、先の場合よりも同一
の負荷量に対して惰性回転が長く継続する。したがっ
て、計数値ｎ2は計数値ｎ1よりも大きな値となる。

【００２６】制御部２０はその計数値ｎ2を基に第２回
目の負荷量判定を実行する（ステップＳ５０）。図８は
このときの負荷量とパルス計数値との関係を示すグラフ
である。上述の如く計数値ｎ2は大きくなるので、３ｋ
ｇ以上の負荷量の範囲でもその識別が容易になる。

【００２７】すなわち、制御部２０は、計数値ｎ2が１
００よりも小であるか否かを判定し（ステップＳ５
１）、小である場合には計数値ｎ2が８０よりも小であ
るか否かを判定し（ステップＳ５２）、更に小である場
合には計数値ｎ2が７０よりも小であるか否かを判定し
（ステップＳ５３）、更に尚、小である場合には計数値
ｎ2が６０よりも小であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ５４）。上記ステップＳ５１にて計数値ｎ2が１００
以上である場合には、負荷量は３〜４ｋｇであると判断
し（ステップＳ５５）、上記ステップＳ５２にて計数値
ｎ2が８０以上である場合には負荷量は４〜５ｋｇであ
ると判断し（ステップＳ５６）、上記ステップＳ５３に
て計数値ｎ2が７０以上である場合には負荷量は５〜６
ｋｇであると判断し（ステップＳ５７）、上記ステップ
Ｓ５４にて計数値ｎ2が６０以上である場合には負荷量
は６〜７ｋｇであると判断し（ステップＳ５８）、計数
値ｎ2が６０よりも小である場合には負荷量は７ｋｇ以
上であると判断する（ステップＳ５９）。

【００２８】このようにして、第２回目の負荷量判定に
よって３ｋｇ以上の負荷量も精度よく検知される。上述
の如く判断された各負荷量に対して適正な水位が予め定
められているので、負荷量検知処理に引き続いては、給
水バルブ１２を開放してその設定水位までの給水が行わ
れて洗い運転が開始される。

【００２９】上記のような負荷量検知処理は洗濯行程の
開始直後、つまり洗濯物が乾いた状態にあるときのみな
らず、中間脱水の後など、洗濯物が水を含んでいるとき
にも適用が可能である。勿論、その場合には、負荷量は
水を含んだ洗濯物の重量となる。

【００３０】上記実施例の洗濯機は、負荷量検知処理の
際にパルセータ６のみを回転駆動するものであったが、
本発明による洗濯機は、負荷量検知処理の際に洗濯脱水
槽４とパルセータ６とを一体に回転駆動するものにも適
用することができる。

【００３１】その場合には、洗濯脱水槽４に洗濯物が投
入された後にモータ７により洗濯脱水槽４が短時間回転
駆動されるとき、その後の惰性回転の継続時間は、上述
の場合と逆に負荷量が大きいほど長くなる。これは負荷
量が大きいほど大きな慣性力が作用するからである。し
たがって、負荷量が小さいほどパルス計数値は小さく、
負荷量の検知精度は低下する。一方、その回転速度を高
くするほど洗濯脱水槽４の振動が大きくなるという問題
点があり、それを回避するために極力低い回転速度でも
って負荷量を検知することが望ましい。

【００３２】そこで、例えば図３に示したようなフロー
チャートに従って、相対的に低い回転速度でもって洗濯
脱水槽４を回転駆動した際の惰性回転時のパルス計数値
ｎ1を取得したならば、そのパルス計数値ｎ1を基に大き
な負荷量を判定する。もし、その計数値ｎ1が所定値よ
りも小さかった場合、次に図５に示したようなフローチ
ャートに従って、相対的に高い回転速度でもって洗濯脱
水槽４を回転駆動し、その惰性回転時のパルス計数値ｎ
2を取得する。そして、そのパルス計数値ｎ2を基に小さ
な負荷量を判定する。それにより、低負荷での検知精度
が向上すると共に、不必要に回転速度が高くならないの
で、大きな振動が発生する恐れが少なくなる。

【００３３】なお、上記実施例では負荷量検知処理時の
モータ７の回転速度を２段階に変えるようにしていた
が、更に多段階に変えるようにしてもよい。また、上記
実施例は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更
や修正を行なえることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る洗濯機の一実施例の構成を示す
側面断面図。

【図２】 本実施例の洗濯機の要部の電気系構成図。

【図３】 本実施例の洗濯機における負荷量検知処理を
示すフローチャート。

【図４】 本実施例の洗濯機における負荷量検知処理を
示すフローチャート。

【図５】 本実施例の洗濯機における負荷量検知処理を
示すフローチャート。

【図６】 本実施例の洗濯機における負荷量検知処理を
示すフローチャート。

【図７】 第１回目の負荷量判定時の負荷量とパルス計
数値との関係を示すグラフ。

【図８】 第２回目の負荷量判定時の負荷量とパルス計
数値との関係を示すグラフ。

【図９】 従来の洗濯機における負荷量検知処理の際の
パルス計数値と負荷量との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

２…外槽 ４…洗濯脱水槽 ６…パルセータ ７…モータ ２０…制御部 ２１…メモリ ２２…タイマ ２３…パルスカウンタ ２４…モータ駆動部 ２８…パルス発生器

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B155 AA10 BA03 BA08 BB16 CA06 CB06 KA02 KA33 KB11 LA02 LA11 LB02 LB16 LB22 LC15 MA01 MA05 MA06 MA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルセータ又は洗濯脱水槽を短時間回転
   駆動し、その後の惰性回転に応じて洗濯脱水槽に収容さ
   れている洗濯物の量を検知する負荷量検知手段を備えた
   洗濯機において、該負荷量検知手段は、パルセータ又は
   洗濯脱水槽を回転駆動する際の駆動回転速度を複数段階
   に変えて、それぞれの駆動回転速度に対応する惰性回転
   に応じてそれぞれ相違する範囲の負荷量を検知すること
   を特徴とする洗濯機。
2. 【請求項２】 前記負荷量検知手段は、 a)パルセータ又は洗濯脱水槽を回転駆動するモータと、 b)該モータの回転に同期したパルス信号を発生する信号
   発生手段と、 c)モータがオンされて回転速度が所定回転速度まで上昇
   した後にオフされた際の惰性回転に応じた前記パルス信
   号を計数をする計数手段と、 d)前記所定回転速度を第１の回転速度としたときの前記
   計数手段による計数値が所定値以下である場合、その所
   定回転速度を第１の回転速度よりも大きな第２の回転速
   度として再び該計数手段による計数値を取得する制御手
   段と、 e)前記計数手段による計数値に基づいて負荷量を判定す
   る負荷量判定手段と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、或る駆動回転速度に対
   する惰性回転の際の計数値を取得するために、前記モー
   タのオンとオフとを複数回繰り返して行うことを特徴と
   する請求項２に記載の洗濯機。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記モータをオンする
   際に、少なくとも１回ずつ回転方向を反転することを特
   徴とする請求項３に記載の洗濯機。