JP2002136792A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗濯物の偏在によるドラムの回転軸周りのア
ンバランスを確実に解消する。 【解決手段】 バッフル９の内部に第１貯水槽２１を設
けるとともに、主軸７の周りで隣接する第１貯水槽２１
の中間に、第２貯水槽２３をドラム５の背面に設ける。
各貯水槽２１、２３には主軸７から放射状に給水管２５
を延伸させ、給水管接続口１５に外部から供給された水
を、注水バルブ２７を含む注水機構２７を経て選択的に
送給する。遠心脱水時には、洗濯物の偏在に起因する偏
心荷重の位置に応じて注水すべき貯水槽を選定し、注水
バルブ２７を開放してその貯水槽に水を入れてドラム５
全体のアンバランスを解消する。また、貯水槽２１、２
３に入った水は脱水の経過に伴い、排水孔２２、２４か
ら抜けて重量が次第に減少するため、洗濯物の重量減少
に伴う偏心荷重の変化にも対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水平軸又は傾斜軸
を中心にドラムを回転させて洗濯物の遠心脱水を行う機
能を備えるドラム式洗濯機に関する。なお、ここで「脱
水」とは、石油系溶剤等を用いた洗濯における「脱液」
も含めることとする。

【０００２】

【従来の技術】ドラム式洗濯機は、濡れた洗濯物が収容
された円筒籠状のドラムを水平軸を中心に高速回転させ
て、洗濯物に含まれる水を周囲に飛散して除去する構成
を有している。このような遠心脱水の際の大きな問題点
の１つは、洗濯物がドラム内周壁に不均等に分散してい
る状態でドラムを高速回転させると、回転軸周りの質量
分布のアンバランスによって異常振動や異常騒音が発生
することである。

【０００３】上述したような問題に対し、高速脱水回転
に先立ってドラム全体のバランス調整を行うための種々
の試みが従来より提案されている。バランス調整方法に
は、大別すると、ドラム内部で洗濯物を適当に分散配置
させることにより、洗濯物同士による重量の釣り合いを
とろうとするものと、ドラムのバッフルに液体（例えば
水）を注入可能な重量可変の重錘を設け、洗濯物の偏在
による偏心荷重と釣り合いがとれるようにその重錘の重
量を調整するものとが知られている。後者は前者よりも
構造が複雑になるという不利な点はあるものの、洗濯物
の量や大きさによるバランス調整上の制約が殆どないと
いう点で有利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来知
られている、重量可変の重錘を用いたバランス調整を行
うドラム式洗濯機は、次のような幾つかの課題を有して
いる。

【０００５】（１）バッフルに貯水槽を設ける構成で
は、貯水槽の位置がバッフルの取付位置に制約される。
バッフルの数が少ない場合、洗濯物の偏在に起因する偏
心荷重の位置によっては、複数の貯水槽に所定の割合で
水を注入する必要が生じ、その制御はかなり複雑にな
る。また、バッフルは必ずしもドラムの回転軸周りに等
角度間隔で配置されるとは限らないから、そのような場
合には、複数の貯水槽に水を注入する制御は一層複雑な
ものとなる。

【０００６】（２）上記構成では、ドラムが回転してい
るときに、複数の貯水槽に選択的（１乃至複数）に水を
注入しなければならない。そのための構造が非常に複雑
になり、低廉なコストで実現することは困難である。

【０００７】（３）洗濯物が水を含んだ状態でバランス
調整を達成したあと、脱水が進行して洗濯物から水が抜
けてくると、洗濯物の偏在による偏心荷重量は減少し、
一方、貯水槽の重量はそのままであるため、却ってバラ
ンスが悪化するということがあり得る。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その主たる目的とするところは、
簡単な構造によって、洗濯物の偏在による偏心荷重がド
ラム内周壁上のいずれの位置に存在していても、これと
均衡するような重量を付加してドラム全体のアンバラン
スを解消することができるドラム式洗濯機を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段、発明の実施の形態、及び
効果】上記課題を解決するために成された第１の発明に
係るドラム式洗濯機は、外槽内に籠状のドラムを水平軸
又は傾斜軸を中心に回転自在に配設し、該ドラムを高速
回転させることによって該ドラム内に収容されている洗
濯物の遠心脱水を実行するドラム式洗濯機において、 a)前記ドラムの内周面に突設された複数のバッフルの内
部にそれぞれ形成された第１貯水槽と、 b)前記ドラムの背面側であって、該ドラムの回転周方向
に第１貯水室とは異なる位置に形成された複数の第２貯
水槽と、 c)前記第１及び第２貯水槽のうちの少なくとも１個に水
を送給する注水手段と、 d)ドラム内での洗濯物の偏在による偏心荷重を検知する
偏心荷重検知手段と、 e)該検知された偏心荷重に応じて、前記注水手段により
１乃至複数の第１及び第２貯水槽に水を貯留させる制御
手段と、 を備えることを特徴としている。

【００１０】第１の発明に係るドラム式洗濯機では、遠
心脱水を行うに際し、ドラム内周壁面上での洗濯物の偏
在に起因する偏心荷重を解消するために、該偏心荷重と
釣り合うように貯水槽に水を導入する。この貯水槽は、
洗浄時に洗濯物を掻き上げるためにドラム内周壁に突設
されるバッフルの内部に形成される第１貯水槽と、ドラ
ムの背面側の軸から離れた位置に設けられる第２貯水槽
とを含む。

【００１１】全ての貯水槽が空であるときに、洗濯物に
作用する遠心力が重力に勝る回転速度でもってドラムを
回転させ、偏心荷重検知手段は、洗濯物の偏在に起因す
る偏心荷重の大きさと位置とを検知する。制御手段は、
その偏心荷重の位置に応じて、具体的には、ドラム中心
を挟んで偏心荷重位置と対向する又はその近傍に位置す
る１乃至複数個の貯水槽に水を注入するように注水手段
を制御する。そして、例えば偏心荷重が所定の許容値以
下に収まるまで注水を行い、そのあとドラムの回転速度
を上げて脱水を行う。

【００１２】これにより、洗濯物がドラム周方向に偏在
しており偏心荷重が存在していても、注水された貯水槽
の重量との釣り合いによってドラム全体のバランスが調
整されるので、高速脱水回転時にドラムが大きく首振り
振動することがなく、洗濯機機全体の振動やこれに伴う
騒音を軽減することができる。また、従来、このような
振動を機械的に抑制するために、例えば外槽には重い重
錘が取り付けられていたが、このような重錘を設ける必
要がなくなる又はその重量を小さくすることができるの
で、機器の重量を軽くすることができ、運搬や設置が容
易になるとともに、設置場所の床面強度の制約が軽減さ
れる。また、洗濯物のみの分散配置でバランスを調整し
ようとすると、例えば、大きな重量の少数の洗濯物が収
容された場合には、うまくバランス調整を行うことがで
きなかったが、この第１の発明に係るドラム式洗濯機に
よれば、洗濯物の量や各洗濯物の重量などの制約を受け
ずに、どのような状態でもバランス調整を達成すること
ができる。

【００１３】更にまた、第１の発明に係るドラム式洗濯
機では、第１貯水槽はバッフルの取付位置に限定される
が、第２貯水槽は周上の任意の位置に設けることができ
るので、バッフルの取付位置や数の制約を受けることな
く、貯水槽を例えば周方向に等角度間隔を保って設ける
ようにすることができる。これにより、貯水槽へ注水を
行う際の制御が容易になる。

【００１４】また第１の発明に係るドラム式洗濯機で
は、前記第１及び第２貯水槽は、内部に貯留された水が
遠心脱水時に外槽側へ漏出する排水孔を有し、遠心脱水
の進行に伴い水の貯水量を減少させる構成とすることが
できる。

【００１５】この構成では、ドラム全体の偏心荷重が許
容値以下になるようにバランス調整が達成されたあと、
ドラムが高速脱水回転速度まで上昇されると、貯水槽内
に貯留された水に作用する遠心力によってその水は排水
孔から徐々に外部へ漏出し、貯水槽の重量は徐々に減少
してゆく。脱水が進行して洗濯物から水が抜けてゆく
と、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重は減少することが
多い。そのため、貯水槽の重量がそのままであると、こ
の重量によって却ってドラム全体の偏心荷重が増大する
という現象が生じることがある。上記構成によれば、脱
水の進行に伴い洗濯物の重量が減少してゆくと、それと
同様に水が貯留されていた貯水槽の重量も減少してゆく
ので、上記のような偏心荷重の変動に対応することがで
きる。

【００１６】また、第１の発明に係るドラム式洗濯機で
は、前記注水手段は、前記各貯水槽に対応してそれぞれ
設けられ、ドラムと一体に回転する回転側注水部と、該
回転側注水部に対応してそれぞれ設けられ、外槽側にあ
ってドラム回転に拘わらず位置が固定された固定側注水
部とを含み、回転側注水部は、回転軸に沿って外槽の内
側から外側まで延伸する複数の直線状通水路を有し、一
方、固定側注水部は、回転軸の周囲を取り囲んで接し、
該回転軸に対向して全周が開放した複数の円環状通水路
を有し、前記複数の直線状通水路はそれぞれ相違する複
数の円環状通水路に連通する通水孔を有する構成とする
ことができる。

【００１７】この構成では、固定側注水部にあっていず
れかの円環状通水路に外部から水が供給されると、その
円環状通水路に対し開放している通水孔を経て、対応す
る直線状通水路に水が送り込まれ、更にその通水路を通
っていずれかの貯水槽に水が流入する。円環状通水路は
全周が回転軸側に開放しているので、回転軸の回転によ
り通水孔がいずれの角度位置にあっても、その円環状通
水路と対応する直線状通水路とは常に連通している。し
たがって、水を効率良く貯水槽へと送り込むことができ
る。

【００１８】また、この構成では、第１円筒状部材の内
側に軸方向に延伸する溝を放射状に形成し、この第１円
筒状部材を回転軸の外側に嵌挿することにより前記直線
状通水路を形成するとともに、前記第１円筒状部材の外
周面に内周面が接触する第２円筒状部材の内側に、円環
状の溝を軸方向に並べて形成し、該第２円筒状部材を軸
受に固定することにより前記円環状通水路を形成した構
成とすることができる。

【００１９】この構成によれば、樹脂成型等により形成
した第１円筒状部材を回転軸に嵌挿することにより直線
状通水路を形成し、同じく樹脂成型等により形成した第
２円筒状部材を軸受の内側に嵌挿することにより円環状
通水路を形成することができる。したがって、比較的低
廉なコストで注水手段を構成することができる。

【００２０】上記課題を解決するために成された第２の
発明に係るドラム式洗濯機は、外槽内に籠状のドラムを
水平軸又は傾斜軸を中心に回転自在に配設し、該ドラム
を高速回転させることによって該ドラム内に収容されて
いる洗濯物の遠心脱水を実行するドラム式洗濯機におい
て、 a)前記ドラムの外周側に、該ドラムの回転周方向に複数
設けられた貯水槽と、 b)前記貯水槽に水を選択的に送給する注水手段と、 c)ドラム内で回転軸周りの重量のアンバランスである偏
心荷重を検知する偏心荷重検知手段と、 d)該検知された偏心荷重に応じて、前記注水手段により
１乃至複数の貯水槽に水を貯留させる注水制御手段と、 e)ドラムが所定回転速度で回転するように回転駆動源を
制御する回転制御手段と、 f)偏心荷重が許容値以下になるように前記貯水槽に水を
貯留させるバランス調整動作と、ドラムの回転速度を上
昇させて洗濯物から水を吐出させる脱水動作とを交互に
繰り返すべく前記注水制御手段及び回転制御手段を制御
する運転制御手段と、 を備えることを特徴としている。

【００２１】この第２の発明に係るドラム式洗濯機で
は、注水制御手段は、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重
が許容値以下になるように、前記注水手段を制御して前
記貯水槽に水を貯留させる。そのあと、回転制御手段は
ドラムの回転速度を脱水が可能である速度まで上昇さ
せ、洗濯物からの水の吐出を促す。或る程度水が吐出さ
れたあと、再び、注水制御手段は偏心荷重が許容値以下
になるように、前記注水手段を制御して前記貯水槽に水
を貯留させる。勿論、注水を行わずとも偏心荷重が許容
値以下であれば注水を行う必要はない。このようにバラ
ンス調整と脱水とを少なくとも２回以上繰り返し、脱水
による洗濯物の重量変化が小さくなったならば、高い回
転速度を維持して脱水を完了させる。

【００２２】この第２の発明に係るドラム式洗濯機によ
れば、洗濯物から水が抜けて重量が変化し、それによっ
てドラム内のバランスが崩れても、再び貯水槽への注水
が行われてバランスが調整される。したがって、例えば
脱水率の相違するような洗濯物が混在していても、ドラ
ムのバランスを適切な状態に保って脱水を完遂すること
ができる。そのため、脱水時に異常振動や騒音が発生す
ることを確実に防止することができる。

【００２３】なお、脱水の初期には多くの水が洗濯物か
ら吐出され、特に重量変化が大きくなる可能性があるか
ら、脱水初期にはドラムの回転速度を相対的に低くし、
仮に偏心荷重量が増加した場合でも振動があまり大きく
ならないようにしておくことが好ましい。そこで、前記
運転制御手段は、バランス調整動作と脱水動作とを交互
に繰り返す毎に、その脱水動作時のドラムの回転速度を
高くする構成とすることが好ましい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例であるドラム式洗濯
機について、図面を参照して説明する。

【００２５】図１はこのドラム式洗濯機の全体構成を示
す縦断面図である。筐体１の内部には、周面略円筒形状
の外槽２が４本のばね３及び４本のダンパ４により揺動
自在に保持され、外槽２の内部には、洗濯物を収容する
ための周面略円筒形状のドラム５が主軸７に軸支されて
いる。ドラム５の前面開口には衣類投入用のドア６が開
閉自在に設けられており、このドア６を開いて洗濯物を
ドラム５内に投入するようになっている。ドラム５の周
壁には多数の通水孔８が穿孔されており、洗浄や濯ぎ時
に外槽２内に供給された水は通水孔８を通してドラム５
内へ流入し、遠心脱水時にドラム５内で洗濯物から吐き
出された水はこの通水孔８を通して外槽２側へ飛散す
る。また、ドラム５の内周壁面には洗濯物を掻き上げる
ためのバッフル９が、回転軸の周りに略１２０°の回転
角度を保って取り付けられている。

【００２６】主軸７は外槽２に装着された軸受１０によ
って回転自在に支承され、主軸７の後方先端には大径の
主プーリ１１が取り付けられている。外槽２の底面には
モータ１２が取り付けられ、このモータ１２の回転動力
は、モータプーリ１３、Ｖベルト１４、主プーリ１１を
経て主軸７に伝達され、これによりドラム５が回転され
る。また、筐体１の背面に設けられた給水管接続口１５
には外部の給水栓に至る図示せぬ給水管が連結され、そ
の給水管を介して供給される水は、給水バルブ１６を経
て外槽２の背面に設けられた注水口１７から外槽２内へ
と注水される。一方、外槽２の底部には排水管１８が接
続されており、排水管１８の途中に設けられた排水ポン
プ１９が作動すると、外槽２内に貯留されている水は排
水管１８を通して外部へと排出される。

【００２７】主プーリ１１は円環状のリムを有してお
り、そのリムには円周上で１個所にのみ開口が形成され
ている。リムを挟んで両側には、回転センサ２０を構成
する発光器２０１と受光器２０２とがそれぞれ設けら
れ、発光器２０１から出射した光はドラム５が１回転す
る間に１回だけ上記開口を通過して受光器２０２に到達
する。受光器２０２は、この受光信号を基にドラム５の
回転に同期した回転パルス信号を生成する。なお、回転
センサ２０の構成はドラム５の回転位置を検知できさえ
すればこれに限るものではなく、例えば磁気センサを用
いてドラム５の回転位置を検知するものであってもよ
い。

【００２８】このドラム式洗濯機はその特徴の一つとし
て、ドラム５自体に複数の貯水槽を有している。すなわ
ち、３個のバッフル９の内側は略密閉された空洞に形成
され、これが第１貯水槽２１として使用される。また、
ドラム５の背面外側には、第１貯水槽２１とは相違した
形態の第２貯水槽２３が設けられている。第１貯水槽２
１はドラム５の周面側に複数の排水孔２２を有し、第２
貯水槽２３も同様に外周側に複数の排水孔２４を有して
いる。

【００２９】図２は、ドラム５の周方向における第１、
第２貯水槽２１、２３の配置図である。この図２（及び
後記図４）では、３個の第１貯水槽２１をそれぞれ区別
するために、脱水時のドラム５の回転方向の順にその符
号を２１１、２１２、２１３と付し、同様に第２貯水槽
２３もその符号を２３１、２３２、２３３と付す。第１
貯水槽２１１、２１２、２１３はバッフル９の取付位置
に限定されるため、１２０°の角度間隔毎に３個設けら
れ、第２貯水槽２３１、２３２、２３３は隣接する第１
貯水槽２１１、２１２、２１３のちょうど中間の角度位
置に設けられている。したがって、主軸７の周囲に６０
°角度間隔毎に第１又は第２貯水槽２１、２３が配設さ
れている。第１貯水槽２１と第２貯水槽２３に貯留可能
な水の量はほぼ同程度になるように定められている。

【００３０】図２に示すように、第１貯水槽２１１〜２
１３、第２貯水槽２３１〜２３３に水を供給するための
注水管２５１〜２５６（図１中では符号２５として記
載）は、ドラム５の背面にあって主軸７から各貯水槽２
１１〜２１３、２３１〜２３３に向かって放射状に配設
されている。この注水管２５１〜２５６はドラム５に固
定されているから、ドラム５と一体に回転する。このよ
うに回転する６本の注水管２５１〜２５６にそれぞれ独
立に水を送給することができるように、本ドラム式洗濯
機では、図１に示すように、給水管接続口１５と注水管
２５との間に注水バルブ２７を含む注水機構２６が設け
られている。

【００３１】図３は、注水バルブ２７を除く注水機構２
６の構成を示す軸受１０近傍の拡大断面図である。主軸
７には、軸の延伸方向に延在する６本の溝３１１〜３１
６（図３中では溝３１１、３１４のみが現れている）を
主軸７の周囲に６０°角度間隔で内周面側に形成したカ
ラー３０が、主軸７と一体に回転するように嵌挿されて
いる。これにより、主軸７の外周面と溝３１１〜３１６
とで、主軸７の延伸方向に延在する６本の通水路が形成
されている。

【００３２】一方、外槽２の背面に固定された筒状の軸
受ハウジング１０１の内周には、後方ベアリング１０２
及び前方ベアリング１０３の外輪が固定され、ベアリン
グ１０２の内輪は主軸７に、ベアリング１０３の内輪は
カラー３０に固定されている。これにより、軸受ハウジ
ング１０１は主軸７及びカラー３０を回転自在に保持し
ている。前方ベアリング１０３と後方ベアリング１０２
との間には、カラー３０の外周面と殆ど密着する内周面
を有するスリーブ３４が軸受ハウジング１０１の内周に
嵌挿されている。このスリーブ３４の内周面には、主軸
７に直交する面内で周回する６本の溝３５１〜３５６が
主軸７の延伸方向に所定間隔ずつ離間して形成されてい
る。また、前端の溝３５１よりも前方、後端の溝３５６
よりも後方には、それぞれオイルシール３６、３７が周
設されており、カラー３０とスリーブ３４との間の水封
が確保されるようになっている。

【００３３】このように、カラー３０の外周面とスリー
ブ３４の溝３５１〜３５６とで、主軸７の周囲（厳密に
言えばカラー３０の周囲）を周回する円環状の通水路が
形成されている。カラー３０の６本の溝３１１〜３１６
には、それぞれスリーブ３４の６本の各溝３５１〜３５
６と主軸７に略直交する同一面内となる位置に、外周側
に貫通する通水孔３２１〜３２６が形成されている。上
述したように、スリーブ３４の溝３５１〜３５６は円環
状であるから、主軸７及びカラー３０が回転しても通水
孔３２１〜３２６は常にそれぞれ溝３５１〜３５６に面
しており、外側の固定された円環状通水路と内側の回転
する直線状の通水路とは常に連通し、水が流通可能な状
態となっている。スリーブ３４側の円環状の各通水路に
は、それぞれ軸受ハウジング１０１の外側から注水管３
８１〜３８６が接続されている。

【００３４】図４は上記通水路の全体構成を示す模式図
である。ドラム５が回転すると、貯水槽２１１〜２１
３、２３１〜２３３、注水管２５１〜２５６、溝３１１
〜３１６は一体に回転するが、どの回転位置にあって
も、通水孔３２１〜３２６が溝３５１〜３５６に合致し
ているので、注水管３８１〜３８６を介して溝３５１〜
３５６に水が供給されれば、通水孔３２１〜３２６を経
て溝３１１〜３１６に水が流入し、更に通水孔３３１〜
３３６を経て注水管２５１〜２５６から貯水槽２１１〜
２１３、２３１〜２３３に水が流れ込む。注水バルブ２
７は各注水管３８１〜３８６に設けられ、それぞれ独立
に流路を開閉する。注水バルブ２７と貯水槽２１１〜２
１３、２３１〜２３３とは一対一に対応しているから、
注水バルブ２７を開放すると、それに対応する貯水槽の
みに水を導入することができる。

【００３５】図５は本実施例のドラム式洗濯機の電気系
構成を示すブロック図である。全体の制御を司るマイク
ロコンピュータ（以下「マイコン」という）４０はＣＰ
Ｕ、Ａ／Ｄ変換器、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んで構成され
ており、ＲＯＭには、各洗濯行程を進めるための運転プ
ログラムが予め格納されている。マイコン４０には操作
部４７、表示部４８、負荷駆動部４６、インバータ制御
部４４、トルク電流検出部４５等が接続されている。操
作部４７は筐体１の前面に設けられた操作パネルを含
み、使用者による操作に応じた入力信号をマイコン４０
に与える。表示部４８は同様に筐体１の前面に設けられ
た表示パネルを含み、操作に対応した情報や運転状況な
どに関連する情報を表示する。

【００３６】マイコン４０は、機能的に回転制御部４
１、偏心荷重測定部４２、注水制御部４３等を含んでい
る。回転制御部４１は回転方向を含む回転速度指示信号
をインバータ制御部４４に送出し、インバータ制御部４
４はこの指示信号をＰＷＭ信号に変換して、このＰＷＭ
信号に応じた駆動電圧をモータ１２に印加する。これに
よりモータ１２は所望の回転速度で回転し、ドラム５は
予め定められた減速比で減速されて回転する。トルク電
流検出部４５は、インバータ制御部４４からモータ１２
に供給される駆動電流のうちのトルク電流成分を検出す
る。

【００３７】一般に、ドラム５の内周壁上で洗濯物が偏
在していると、ドラム５が一回転する間に負荷トルクが
変動するため、トルク電流は洗濯物の偏在に起因する偏
心荷重に応じて変動する。図６は、回転センサ２０によ
り得られる回転パルス信号と偏心荷重に起因するトルク
電流の変動との一例を示す波形図である。

【００３８】トルク電流の最大ピークＶmaxは、ドラム
５の１回転期間内において負荷トルクが最大になるとき
に現れる。偏心荷重の原因である洗濯物を重力に抗して
ドラム５の上方に持ち上げようとするときに負荷トルク
は最大となるので、このときに最大ピークＶmaxが出現
する。一方、回転パルス信号が発生するタイミングは、
上述したような主プーリ１１のリムに設けられた開口の
位置で決まるから、ドラム５の回転位置に対して一義的
に定まる。したがって、ドラム５の内周壁上での偏心荷
重の位置は、回転パルス信号の立上りを基準０°とした
０〜３６０°の範囲内における最大ピークＶmax（又は
最小ピークＶmin）の出現する位相角で表すことができ
る。

【００３９】一方、トルク電流の変動振幅つまり最大ピ
ーク値と最小ピーク値の差（Ｖmax−Ｖmin）は、偏心荷
重の大きさ（偏心量）を反映している。そこで、偏心量
とトルク電流の変動振幅との関係を予め調べて記憶して
おき、後述のような偏心量の大小関係の判定を変動振幅
の判定によって行うことができるように、その判定基準
を予め定めておく。具体的な動作としては、偏心荷重測
定部４２はトルク電流検出部４５から図６（ｂ）に示す
ような波形を受け取ると、ドラム５の１回転期間中の最
大ピークＶmax及び最小ピークＶminをそれぞれ検出し、
その両ピークの差から変動振幅を求め、その変動振幅を
上記判定基準と比較することにより偏心量が許容値以下
であるか否かを判定する。

【００４０】次に、本実施例のドラム式洗濯機におい
て、洗浄運転や濯ぎ運転のあとに実行される脱水時の動
作について図７のフローチャートを参照して説明する。
なお、ここで挙げている数値は一例であって、ドラム５
の径などに応じて適宜に変更し得る値である。

【００４１】外槽２内からの排水が終了し、脱水行程が
開始されると、まず、マイコン４０にあって回転制御部
４１は、インバータ制御部４４を介して約４０ｒｐｍの
回転速度でドラム５を回転させるべくモータ１２の回転
を制御する（ステップＳ１）。このときの回転速度は脱
水回転速度に比べると遙かに低い速度であって、例えば
洗浄や濯ぎ時の速度と同程度かそれよりも低いものであ
る。脱水に先立って行われる洗浄運転や濯ぎ運転では外
槽２内に水が貯留され、第１、第２貯水槽２１、２３は
その水に浸漬されるから、脱水行程の開始時点では第
１、第２貯水槽２１、２３の内部に水が入っている可能
性がある。そこで、外槽２内に水が貯留していない状態
で暫時ドラム５をゆっくりと回転させることにより、第
１、第２貯水槽２１、２３内の水を排水孔２２、２４か
ら排出させ、その内部を殆ど空の状態にする。

【００４２】次いで回転制御部４１は、ドラム５の回転
速度を１００ｒｐｍ程度まで上昇するべくモータ１２の
回転を制御する（ステップＳ２）。この回転速度は、ド
ラム５内に収容された洗濯物に作用する遠心力が重力よ
りも大きくなるものの、洗濯物が偏在してたとしても振
動があまり大きくならないような比較的低い回転速度で
ある。そのため、洗濯物は遠心力によりドラム５の内周
壁に張り付き、ドラム５と一体に回転する。

【００４３】この状態において、偏心荷重測定部４２
は、前述のようにトルク電流検出部４５により検出され
たトルク電流に基づいて、そのときに生じている偏心荷
重の大きさ、つまり偏心量とドラム５の内周壁上での偏
心荷重の位置とを検知する（ステップＳ３）。そして、
検知された偏心量が許容値以下であるか否かを判定する
（ステップＳ４）。この許容値は後述の高速脱水回転時
に許容し得る振動量（振幅）等に応じて予め設定され
る。

【００４４】ステップＳ４にて偏心量が許容値以下であ
る場合には、バランス調整を行う必要はないので、回転
制御部４１は、ドラム５の回転速度を最高脱水回転速度
である８００ｒｐｍまで上昇させ、その回転速度を維持
して脱水を行う（ステップＳ９）。

【００４５】一方、ステップＳ４にて偏心量が許容値を
越えている場合、次のようにして注水によるバランス調
整を実行する。すなわち、偏心荷重測定部４２では偏心
荷重の位置が得られているから、その偏心荷重の位置と
対向する位置又はその近傍の１又は２個の貯水槽を、注
水すべき貯水槽として選定する（ステップＳ５）。そし
て、注水制御部４３は選定した貯水槽に対応する注水バ
ルブ２７を開放し、上述したように、ドラム５を回転し
た状態のまま、貯水槽２１、２３に水を注入し始める
（ステップＳ６）。貯水槽２１、２３の内部の水に作用
する遠心力は重力よりも大きいため、水は外周側に片寄
る。

【００４６】水が貯水槽２１、２３に溜まるに伴いその
重量は次第に増加し、偏在している洗濯物との釣り合い
によりドラム５全体の偏心荷重は徐々に減少してゆく。
したがって、貯水槽２１、２３への注水を行いつつトル
ク電流を監視すれば、そのトルク電流の変動振幅は徐々
に減少してゆく。そこで、注水を開始したあと、トルク
電流の変動振幅に基づく偏心量が許容値以下であるか否
かを判定し（ステップＳ７）、偏心量が許容値以下であ
れば、注水制御部４３は注水バルブ２７を閉鎖して注水
を停止する（ステップＳ８）。そして、回転制御部４１
はドラム５の回転速度を８００ｒｐｍまで上昇させ、そ
の回転速度を維持して脱水を行う（ステップＳ９）。

【００４７】他方、ステップＳ７にて偏心量が未だ許容
値を越えていれば、注水開始から所定時間が経過したか
否かを判定し（ステップＳ１０）、所定時間が経過して
いなければステップＳ７へと戻って、注水を更に継続し
つつ偏心量を判定する。上記所定時間は、想定される給
水流量や貯水槽２１、２３の容積などに基づいて予め適
宜に決められる。ステップＳ１０において注水開始から
所定時間が経過しても偏心量が許容値以下にならない場
合には、例えば、いま選択している貯水槽が満杯になっ
た状態でも偏心量が許容値以下にならないほど元の偏心
量が大きい等、偏心量のバランス調整が不可能であると
判断する。そこで、注水バルブ２７を閉鎖して注水を停
止し（ステップＳ１１）、許容値以上の偏心荷重が存在
しても振動が異常に大きくならない程度の回転速度、こ
こでは５００ｒｐｍまでドラム５の回転速度を上昇させ
て脱水を行う（ステップＳ１２）。

【００４８】第１、第２貯水槽２１、２３にはいずれも
外周側に排水孔２２、２４が設けられているため、第
１、第２貯水槽２１、２３に一旦貯留された水は脱水運
転の進行に伴い、排水孔２２、２４を経て少しずつ外槽
２内へと排出され、その重量は減少してゆく。つまり、
洗濯物に含まれる水が吐き出されて洗濯物の重量自体が
減少するのと並行して、水が貯留されていた貯水槽の重
量も減少してゆくことになる。

【００４９】各洗濯物に含まれる水の割合が一定である
と仮定すると、脱水の進行により洗濯物から水が抜けて
洗濯物の乾燥重量に近づいてゆくほど、洗濯物のみに起
因する偏心量は減少する。そのため、貯水槽の重量が変
化しないとすると、相対的に貯水槽の重量の割合が多く
なり、その貯水槽の重量バランスが偏心荷重の原因とな
ることもあり得る。これに対し、本洗濯機では、洗濯物
の重量が減少するに伴い、貯水槽に溜まった水が排水孔
２２、２４から排出されることによってその重量も減少
してゆく。つまり、脱水の進行に伴い、貯水槽の重量バ
ランスの片寄りは徐々に減少してゆくから、貯水槽の重
量バランスが偏心荷重の原因となって脱水途中から振動
が増大することを回避することができる。

【００５０】ステップＳ１０又はＳ１１のいずれにおい
ても、所定の脱水運転時間が経過したならば、ドラム５
の回転を停止させ脱水運転を終了する。

【００５１】以上のように、本実施例のドラム式洗濯機
では、ドラム５の内部で洗濯物が或る程度偏在していて
も、貯水槽２１、２３に適宜の注水を行うことによりバ
ランスをとることができるので、高速脱水回転時にドラ
ム５、外槽２及び筐体１の振動がそれほど大きくならず
に済み、また脱水回転速度を高く設定できることによっ
て脱水率も向上する。また、バランス調整に要する時間
も短くて済むので、脱水時間が異常に長引くといった問
題も生じない。一方、貯水槽２１、２３への注水によっ
ても調整できないほどの偏心荷重が存在していた場合で
も、脱水回転速度を低く抑えることで、或る程度の脱水
率を確保した脱水を完遂することができる。

【００５２】次に、本発明の他の実施例であるドラム式
洗濯機について、図面を参照して説明する。図８はこの
実施例によるドラム式洗濯機の全体構成を示す縦断面
図、図９はドラムの周方向における第１、第２貯水槽の
配置図、図１０及び図１１は脱水動作のフローチャート
である。

【００５３】図８及び図９において、上記実施例と同一
又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。本
実施例のドラム式洗濯機が上記実施例と相違する点は、
第１、第２貯水槽２１、２３に設けられる排水孔２
２’、２４’の位置である。すなわち、このドラム式洗
濯機では、外周側ではなくむしろ内周側に排水孔２
２’、２４’が設けられている。そのため、上記実施例
のように遠心脱水時に排水孔から水が徐々に排出される
ということはない。そこで、この実施例のドラム式洗濯
機では、脱水により洗濯物から水が抜けてゆくことに起
因する偏心量の変化に対応すべく、次のような制御を行
っている。なお、本ドラム式洗濯機の電気系の構成は図
５に示した上記実施例と同様であるが、マイコン４０に
格納されている制御プログラムは相違しており、これに
より上記実施例とは異なる制御が達成される。

【００５４】外槽２内からの排水が終了し脱水行程が開
始されると、マイコン４０は初期設定としてカウンタＣ
Ｔをリセットする（ステップＳ２１）。そのあと、回転
制御部４１は、インバータ制御部４４を介して約４０ｒ
ｐｍの回転速度でドラム５を回転させるべくモータ１２
の回転を制御する（ステップＳ２２）。このとき、第
１、第２貯水槽２１、２３内の水は排水孔２２’、２
４’から排出され、ドラム５内の洗濯物はゆっくりと撹
拌されてほぐしが促進される。

【００５５】次いで、回転制御部４１は、ドラム５の回
転速度を１００ｒｐｍ程度まで上昇するべくモータ１２
の回転を制御し（ステップＳ２３）、洗濯物が遠心力に
よりドラム５の内周壁に張り付き一体に回転する状態と
して、偏心荷重測定部４２により偏心荷重の大きさと位
置とを検知する（ステップＳ２４）。そして、カウンタ
ＣＴをインクリメントする（ステップＳ２５）。したが
って、始めて偏心荷重の測定を実行した場合にはＣＴは
１になる。そのあと、検知された偏心量が許容値以下で
あるか否かを判定し（ステップＳ２６）、偏心量が許容
値を越えている場合には、偏心荷重の位置に基づいて注
水すべき貯水槽を選定する（ステップＳ２７）。注水制
御部４３はその貯水槽に対応する注水バルブ２７を開放
し、ドラム５を回転させた状態のまま、貯水槽２１、２
３に水を注入し始める（ステップＳ２８）。

【００５６】注水開始後、トルク電流の変動振幅に基づ
く偏心量が許容値以下であるか否かを判定し（ステップ
Ｓ２９）、偏心量が許容値以下になれば、注水制御部４
３は注水バルブ２７を閉鎖して注水を停止する（ステッ
プＳ３０）。ステップＳ２９にて偏心量が未だ許容値を
越えていれば、注水開始から所定時間が経過したか否か
を判定し（ステップＳ３１）、所定時間が経過していな
ければステップＳ２９へと戻って、注水を更に継続しつ
つ偏心量を判定する。注水開始から所定時間が経過して
も偏心量が許容値以下にならない場合には、注水バルブ
２７を閉鎖して注水を停止し（ステップＳ３２）、ステ
ップＳ２１へ戻り、脱水行程の始めから処理をやり直
す。つまり、一旦洗濯物の張り付きを解除し、洗濯物の
分散からやり直す。

【００５７】上記ステップＳ２６で偏心量が許容値以下
であった場合、或いはステップＳ３０で注水バルブ２７
を閉鎖した場合には、カウンタＣＴが１であるか否かを
判定する（ステップＳ３３）。始めて上記ステップＳ２
６〜Ｓ３０を実行した場合にはＣＴは１であるから、ス
テップＳ３３からＳ３４へと進み、５００ｒｐｍまでド
ラム５の回転速度を上昇させて１分間その回転を維持す
る。このときの回転速度はこのドラム式洗濯機の最高脱
水回転速度（８００ｒｐｍ）と比べると低いものの、１
分の間には洗濯物から或る程度の水が抜ける。そのた
め、先に注水によるバランス調整を行ったときとはバラ
ンス状態が変化している可能性がある。そこでステップ
Ｓ２３へと戻り、上記ステップＳ２３〜Ｓ３２の処理を
実行する。この処理の過程で、もし偏心量が増加して許
容値を越えている場合には、追加の注水が実行され、再
び偏心量は許容値以下に収まる。なお、このときにはス
テップＳ２５の処理によりＣＴは２になる。

【００５８】そのあと、ステップＳ３３からＳ３５へと
進み、カウンタＣＴは２であると判定されるから、更に
ステップＳ３６へ進み、ステップＳ３４における回転速
度よりも高い６００ｒｐｍまでドラム５の回転速度を上
昇させて、１分間その回転を維持する。これによって更
に洗濯物から水が抜け、偏心量が再び増加している可能
性がある。そこで、再度ステップＳ２３へと戻り、上記
ステップＳ２３〜Ｓ３２の処理を実行する。この処理の
過程で、もし偏心量が増加して許容値を越えている場合
には、追加の注水が実行され、再び偏心量は許容値以下
に収まる。なお、このときにはステップＳ２５の処理に
よりＣＴは３になる。そのあと、ステップＳ３３→Ｓ３
５→Ｓ３７と進み、回転制御部４１はドラム５の回転速
度を８００ｒｐｍまで上昇させ、その回転速度を維持し
て脱水を行う（ステップＳ３７）。

【００５９】以上のように、本実施例のドラム式洗濯機
では、一旦偏心量が許容値に収まるようにバランス調整
が実行されたあとも、少しずつ段階的に洗濯物から水が
抜けるようにドラム５の回転速度を調整し、その度に偏
心量をチェックして、偏心量が許容値を越えている場合
には再度の注水を行うことによって、偏心量を許容値以
下に抑えるようにする。したがって、脱水に伴い洗濯物
から水が抜けたことによって偏心荷重が増加し、それに
よって振動や騒音が発生する、ということを効果的に防
止することができる。

【００６０】なお、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うことができること
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるドラム式洗濯機の縦
断面図。

【図２】 本実施例のドラム式洗濯機にあってドラムの
周方向における第１、第２貯水槽の配置図。

【図３】 本実施例のドラム式洗濯機における注水バル
ブを除く注水機構の構成を示す軸受近傍の拡大断面図。

【図４】 本実施例のドラム式洗濯機における通水路の
全体構成を示す模式図。

【図５】 本実施例のドラム式洗濯機の電気系構成図。

【図６】 回転パルス信号とトルク電流の変動との関係
の一例を示す波形図。

【図７】 本実施例のドラム式洗濯機における脱水動作
のフローチャート。

【図８】 本発明の他の実施例によるドラム式洗濯機の
縦断面図。

【図９】 他の実施例のドラム式洗濯機にあってドラム
の周方向における第１、第２貯水槽の配置図。

【図１０】 他の実施例のドラム式洗濯機における脱水
動作のフローチャート。

【図１１】 他の実施例のドラム式洗濯機における脱水
動作のフローチャート。

【符号の説明】

２…外槽 ５…ドラム ７…主軸 ９…バッフル １０…軸受 １０１…軸受ハウジング １０２…後方ベアリング １０３…前方ベアリング １１…主プーリ １２…モータ １５…給水管接続口 １６…給水バルブ １７…注水口 ２０…回転センサ ２１、２１１〜２１３…第１貯水槽 ２２、２２’…排水孔 ２３、２３１〜２３６…第２貯水槽 ２４、２４’…排水孔 ２５、２５１〜２５６…注水管 ２６…注水機構 ２７…注水バルブ ３０…カラー ３１、３１１〜３１６…溝 ３２１〜３２６…通水孔 ３４…スリーブ ３５１〜３５６…溝 ３６、３７…オイルシール ３８、３８１〜３８６…注水管 ４０…マイコン ４１…回転制御部 ４２…偏心荷重測定部 ４３…注水制御部 ４４…インバータ制御部 ４５…トルク電流検出部 ４６…負荷駆動部

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Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外槽内に籠状のドラムを水平軸又は傾斜
   軸を中心に回転自在に配設し、該ドラムを高速回転させ
   ることによって該ドラム内に収容されている洗濯物の遠
   心脱水を実行するドラム式洗濯機において、 a)前記ドラムの内周面に突設された複数のバッフルの内
   部にそれぞれ形成された第１貯水槽と、 b)前記ドラムの背面側であって、該ドラムの回転周方向
   に第１貯水槽とは異なる角度位置に形成された複数の第
   ２貯水槽と、 c)前記第１及び第２貯水槽のうちの少なくとも１個に水
   を送給する注水手段と、 d)ドラム内での洗濯物の偏在による偏心荷重を検知する
   偏心荷重検知手段と、 e)該検知された偏心荷重に応じて、前記注水手段により
   １乃至複数の第１及び第２貯水槽に水を貯留させる制御
   手段と、 を備えることを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２貯水槽は、内部に貯留
   された水が遠心脱水時に外槽側へ漏出する排水孔を有
   し、遠心脱水の進行に伴い水の貯水量を減少させること
   を特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
3. 【請求項３】 前記注水手段は、前記各貯水槽に対応し
   てそれぞれ設けられ、ドラムと一体に回転する回転側注
   水部と、該回転側注水部に対応してそれぞれ設けられ、
   外槽側にあってドラム回転に拘わらず位置が固定された
   固定側注水部とを含み、回転側注水部は、回転軸に沿っ
   て外槽の内側から外側まで延伸する複数の直線状通水路
   を有し、一方、固定側注水部は、回転軸の周囲を取り囲
   んで接し、該回転軸に対向して全周が開放した複数の円
   環状通水路を有し、前記複数の直線状通水路はそれぞれ
   相違する複数の円環状通水路に連通する通水孔を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム式洗濯
   機。
4. 【請求項４】 第１円筒状部材の内側に軸方向に延伸す
   る溝を放射状に形成し、この第１円筒状部材を回転軸の
   外側に嵌挿することにより前記直線状通水路を形成する
   とともに、前記第１円筒状部材の外周面に内周面が接触
   する第２円筒状部材の内側に、円環状の溝を軸方向に並
   べて形成し、該第２円筒状部材を軸受に固定することに
   より前記円環状通水路を形成したことを特徴とする請求
   項３記載のドラム式洗濯機。
5. 【請求項５】 外槽内に籠状のドラムを水平軸又は傾斜
   軸を中心に回転自在に配設し、該ドラムを高速回転させ
   ることによって該ドラム内に収容されている洗濯物の遠
   心脱水を実行するドラム式洗濯機において、 a)前記ドラムの外周側に、該ドラムの回転周方向に複数
   設けられた貯水槽と、 b)前記貯水槽に水を選択的に送給する注水手段と、 c)ドラム内で回転軸周りの重量のアンバランスである偏
   心荷重を検知する偏心荷重検知手段と、 d)該検知された偏心荷重に応じて、前記注水手段により
   １乃至複数の貯水槽に水を貯留させる注水制御手段と、 e)ドラムが所定回転速度で回転するように回転駆動源を
   制御する回転制御手段と、 f)偏心荷重が許容値以下になるように前記貯水槽に水を
   貯留させるバランス調整動作と、ドラムの回転速度を上
   昇させて洗濯物から水を吐出させる脱水動作とを交互に
   繰り返すべく前記注水制御手段及び回転制御手段を制御
   する運転制御手段と、 を備えることを特徴とするドラム式洗濯機。
6. 【請求項６】 前記運転制御手段は、バランス調整動作
   と脱水動作とを交互に繰り返す毎に、その脱水動作時の
   ドラムの回転速度を高くすることを特徴とする請求項５
   記載のドラム式洗濯機。