JP2005274443A - Vibration detecting mechanism and method - Google Patents

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健太郎 勝岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for detecting effectively abnormal vibration of a dewatering tank of a washing machine in a dewatering apparatus showing different vibrating modes depending on rotational frequencies. <P>SOLUTION: Vibration of the dewatering tank 108 of washing machine 101 is detected by a three-dimensional acceleration sensor 117 loaded on the outer tank 105. From among outputs from the three-dimensions acceleration sensor 117, the detected acceleration signals along the X-axis are amplified by the magnification system with large amplification factors and the detected acceleration signals along the Z-axis are amplified by the magnification system with small amplification factors. Therefore, detection sensitivity to transverse vibration of the dewatering tank 108 of relatively low acceleration is enhanced, while for the signals of high level from the acceleration sensor of longitudinal vibration of the dewatering tank 108 with relatively large the detecting property is assured without saturation. Thus, the dynamic ranges detecting the vibration of the dewatering tack 108 are assured and vibration of the dewatering tank 108 can be detected efficiently. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、洗濯した衣類等を脱水する脱水装置において、脱水時における異常振動を検出する発明に関する。   The present invention relates to an invention for detecting abnormal vibration during dehydration in a dehydrating apparatus for dehydrating washed clothes and the like.

脱水槽の回転に従う遠心力によって洗濯物の脱水を行う脱水装置において、脱水槽内における洗濯物の偏在や脱水槽内における洗濯物の重量分布の偏りがある場合、脱水時に脱水槽に異常振動が発生する場合がある。   In a dehydrator that dehydrates laundry by centrifugal force following the rotation of the dehydration tank, if there is uneven distribution of the laundry in the dehydration tank or the weight distribution of the laundry in the dehydration tank, abnormal vibration will occur in the dehydration tank during dehydration. May occur.

この異常振動は、騒音の発生、洗濯機の移動、洗濯機の故障といった不都合の原因となるため、初期の段階でそれを検出し、脱水槽の回転数を下げる等の制御を行う構成が提案されている。これらの技術に関しては、例えば特許文献1〜3に記載されている。   This abnormal vibration causes inconveniences such as generation of noise, movement of the washing machine, and failure of the washing machine. Therefore, a configuration is proposed in which it is detected at an early stage and control is performed such as reducing the rotation speed of the dewatering tank. Has been. These techniques are described in Patent Documents 1 to 3, for example.

特開平06−282号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-282 特開平11−169581号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-169581 特開2003−71180号公報JP 2003-71180 A

脱水槽の振動は、回転のし始めの低速回転時における振動と、回転開始からある程度の時間が経過した段階における振動とは、同じものではない。したがって、振動の状態に応じた最適な振動検出手段が必要とされる。つまり、脱水槽の回転速度によって振動モードが異なっているので、その振動モードの適した振動の検出技術が必要とされる。   The vibration of the dehydration tank is not the same as the vibration at the time of low-speed rotation at the start of rotation and the vibration at a stage when a certain amount of time has elapsed from the start of rotation. Therefore, an optimum vibration detecting means corresponding to the state of vibration is required. That is, since the vibration mode differs depending on the rotation speed of the dehydration tank, a vibration detection technique suitable for the vibration mode is required.

また、脱水槽の異常振動の検出が敏感すぎては、脱水動作が頻繁に停止するような洗濯機になってしまい、使い勝手が悪く好ましくない。他方で、異常振動を検出する能力が低いと、異常振動に起因する異常音や製品寿命の低下が発生し易くし、やはり好ましくない。この点、従来の技術においては、脱水槽の振動モードに対応した振動の検出を行っていないので、脱水槽の振動を効果的に検出することができなかった。   Moreover, if the detection of abnormal vibrations in the dewatering tank is too sensitive, it becomes a washing machine in which the dewatering operation is frequently stopped, which is not preferable because of poor usability. On the other hand, if the ability to detect abnormal vibration is low, abnormal noise and a decrease in product life due to abnormal vibration are likely to occur, which is also not preferable. In this regard, in the conventional technique, since vibration corresponding to the vibration mode of the dewatering tank is not detected, vibration of the dewatering tank cannot be detected effectively.

本発明は、回転数によって異なる振動モードを示す脱水装置における異常振動を効果的に検出する技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which detects the abnormal vibration in a dehydration apparatus which shows the vibration mode which changes with rotation speed effectively.

本発明の振動検出機構は、第1の軸方向における加速度、および前記第1の軸に直交する第2の軸方向における加速度を検出する加速度センサと、前記第1の軸方向における第1の振動モードと、前記第2の軸方向における前記第1の振動モードとは異なる第2の振動モードとを示し、前記加速度センサにより振動が検出される振動部材と、前記加速度センサからの前記第1の軸方向における加速度検出信号に対して第1の処理を加え、前記加速度センサからの前記第2の軸方向における加速度検出信号に対して前記第1の処理とは異なる第2の処理を加える信号処理装置とを備えることを特徴とする。   The vibration detection mechanism of the present invention includes an acceleration sensor that detects acceleration in a first axis direction and acceleration in a second axis direction orthogonal to the first axis, and first vibration in the first axis direction. Mode and a second vibration mode different from the first vibration mode in the second axial direction, the vibration member detecting vibration by the acceleration sensor, and the first vibration from the acceleration sensor Signal processing that applies first processing to the acceleration detection signal in the axial direction, and applies second processing different from the first processing to the acceleration detection signal in the second axial direction from the acceleration sensor. And a device.

本発明は、例えば鉛直方向における振動モードと水平方向における振動モードとが異なるような異方性を有した振動をする部材の振動を検出する機構に適用される。本発明によれば、異なる振動モードに応じた最適な処理を、各振動モードを検出するための加速度センサの出力(加速度検出出力)に対して施すことができるので、振動を効果的に検出することができる。   The present invention is applied to, for example, a mechanism for detecting the vibration of a member that vibrates with anisotropy such that the vibration mode in the vertical direction and the vibration mode in the horizontal direction are different. According to the present invention, since optimum processing corresponding to different vibration modes can be performed on the output of the acceleration sensor (acceleration detection output) for detecting each vibration mode, vibration is effectively detected. be able to.

例えば、円筒形状のものを円筒の軸を中心として回転させる場合を考える。この場合、重量のアンバランスや軸受けのガタ等に起因して、回転中に円筒は振動する。この際、円筒の軸方向における振動モードとその軸に直交する方向における振動モードとは、異なるものとなる。ここで、振動モードとは、振動の状態あるいは振動の種類のことをいう。   For example, consider a case where a cylindrical object is rotated about the axis of the cylinder. In this case, the cylinder vibrates during rotation due to weight imbalance, bearing backlash, and the like. At this time, the vibration mode in the axial direction of the cylinder is different from the vibration mode in the direction orthogonal to the axis. Here, the vibration mode refers to the state of vibration or the type of vibration.

この円筒の振動を検出するには、例えば軸受けに加速度センサを固定し、軸方向における加速度の変化と軸方向に直交する方向における加速度の変化を検出すればよいが、上述したように、振動のモードが異なるので、2つの方向における加速度センサの出力は、異なった形態の信号になる。本発明では、この異なった振動モードに適した処理を異なるモードの振動を検出する加速度センサの出力に対して加えることで、振動の検出効率を高める。   In order to detect the vibration of the cylinder, for example, an acceleration sensor may be fixed to the bearing, and the change in acceleration in the axial direction and the change in acceleration in the direction orthogonal to the axial direction may be detected. Since the modes are different, the output of the acceleration sensor in the two directions is a different form of signal. In the present invention, processing suitable for the different vibration modes is added to the output of the acceleration sensor that detects vibrations of different modes, thereby increasing the vibration detection efficiency.

上記発明において、振動部材は洗濯機の脱水槽であり、第2の軸方向は、前記脱水槽の回転軸方向に略一致している態様とすることは好ましい。すなわち、上記振動検出機構を洗濯機の脱水槽の振動を検出する機構に適用することは好ましい。なお、第2の軸方向と脱水槽の回転軸方向とは、脱水槽の回転軸方向の振動が検出できる程度に軸方向が一致していればよい。   In the above invention, it is preferable that the vibrating member is a dewatering tub of a washing machine, and the second axial direction substantially coincides with the rotational axis direction of the dewatering tub. In other words, it is preferable to apply the vibration detection mechanism to a mechanism for detecting the vibration of the dewatering tub of the washing machine. Note that the second axial direction and the rotation axis direction of the dehydration tank need only coincide with each other to the extent that vibration in the rotation axis direction of the dehydration tank can be detected.

脱水槽が回転すると、その回転軸方向における振動モードと回転軸に垂直な方向における振動モードとが現れる。例えば、一般的な縦型に配置された脱水槽は、回転の開始時は、ゆっくりとした周期の比較的長い、脱水槽の上部が首を振るような運動を伴った回転をする。この首を振るような運動は周期的なものであり振動の一種である。この振動モードは、水平方向(つまり回転軸に垂直な方向)における振幅によって特徴付けられる振動として検出される。便宜上この振動を横振動と称する。   When the dewatering tank rotates, a vibration mode in the rotation axis direction and a vibration mode in a direction perpendicular to the rotation axis appear. For example, a general dewatering tank arranged in a vertical shape rotates with a motion such that the upper part of the dewatering tank swings its head at the start of rotation with a relatively long slow cycle. This motion of shaking the head is periodic and a kind of vibration. This vibration mode is detected as a vibration characterized by an amplitude in the horizontal direction (that is, a direction perpendicular to the rotation axis). For convenience, this vibration is referred to as lateral vibration.

そして回転数が上がってゆくと、回転モーメントが大きくなるので、上述の首を振るような運動は小さくなり、代わって脱水槽全体が小刻みに振動するような振動モードが現れる。この振動モードは、脱水槽の回転軸方向における振幅によって特徴付けられる振動として検出される。便宜上この振動を縦振動と称する。   As the rotational speed increases, the rotational moment increases, so that the movement of shaking the head is reduced, and instead, a vibration mode in which the entire dehydration tank vibrates in small increments appears. This vibration mode is detected as vibration characterized by the amplitude in the direction of the rotation axis of the dehydration tank. For convenience, this vibration is referred to as longitudinal vibration.

横振動は、脱水槽が低速で回転している際に現れる振動であるが、周期が長いので加速度はそれ程大きくなく、それ故横振動を検出する加速度センサの出力は比較的小さな値となる。これに対して、縦振動は、脱水槽が高速で回転している際に現れる振動であるので、振幅は比較的小さいが振動に伴う加速度は大きく、加速度センサからの出力が比較的な大きな値となる。   Lateral vibration is vibration that appears when the dewatering tank is rotating at a low speed. However, since the cycle is long, the acceleration is not so large, and therefore the output of the acceleration sensor that detects the lateral vibration has a relatively small value. On the other hand, the longitudinal vibration is a vibration that appears when the dehydration tank is rotating at high speed, so the amplitude is relatively small but the acceleration accompanying the vibration is large, and the output from the acceleration sensor is a relatively large value. It becomes.

このように洗濯機の脱水槽に本発明を適用した態様においては、横振動と縦振動の振動メカニズムが異なるので、脱水槽の振動を正確に検出するには、横振動を検出する加速度センサの出力の扱いと、縦振動を検出する加速度センサの出力の扱いとを別にすることが重要となる。   As described above, in the aspect in which the present invention is applied to the dewatering tub of the washing machine, the vibration mechanism of the lateral vibration and the vertical vibration is different. Therefore, in order to accurately detect the vibration of the dewatering tub, an acceleration sensor that detects the lateral vibration is used. It is important to separate the handling of the output from the handling of the output of the acceleration sensor that detects longitudinal vibration.

上述の態様では、横振動を検出する加速度センサの出力に対する処理と、縦振動を検出する加速度センサの出力に対する処理とを、それぞれの信号の形態に適したものとできる。このため、脱水槽の振動を正確に検出でき、脱水槽の異常振動の検出による安全装置の制御等を効果的に行うことができる。   In the above-described aspect, the process for the output of the acceleration sensor that detects the lateral vibration and the process for the output of the acceleration sensor that detects the vertical vibration can be made suitable for the form of each signal. For this reason, the vibration of the dewatering tank can be accurately detected, and the safety device can be effectively controlled by detecting the abnormal vibration of the dewatering tank.

上述の洗濯物の脱水装置に本発明を適用した態様において、第1および第2の処理は、加速度検出信号を増幅する増幅処理であり、第2の処理における増幅率より、第1の処理における増幅率の方が大きい態様とすることは好ましい。   In the aspect in which the present invention is applied to the laundry dehydrating apparatus described above, the first and second processes are amplification processes for amplifying the acceleration detection signal. From the amplification factor in the second process, It is preferable that the amplification factor is larger.

この態様によれば、加速度センサからの出力電圧が相対的に小さい横振動の検出信号の増幅率を相対的に高くし、それにより検出感度を高めることができる。また、加速度センサからの出力電圧が相対的に大きい縦振動の検出信号の増幅率を相対的に小さくし、それにより増幅回路の飽和点を高くし、広い検出ダイナミックレンジを確保することができる。   According to this aspect, it is possible to relatively increase the amplification factor of the detection signal of the lateral vibration having a relatively small output voltage from the acceleration sensor, thereby increasing the detection sensitivity. Further, the amplification factor of the longitudinal vibration detection signal having a relatively large output voltage from the acceleration sensor can be made relatively small, thereby increasing the saturation point of the amplification circuit and ensuring a wide detection dynamic range.

前述したように、脱水槽を作動させた場合、初期には横振動が支配的で、回転数が上がるにつれて縦振動が支配的になる。この際、横振動に従う加速度は相対的に小さく、縦振動に従う加速度は相対的に大きい。したがって、横振動を検出する加速度センサの出力電圧は比較的小さく、これに対して縦振動を検出する加速度センサの出力電圧は比較的大きい。   As described above, when the dehydrating tank is operated, the transverse vibration is dominant at the initial stage, and the longitudinal vibration becomes dominant as the rotational speed increases. At this time, the acceleration according to the lateral vibration is relatively small, and the acceleration according to the longitudinal vibration is relatively large. Therefore, the output voltage of the acceleration sensor that detects lateral vibration is relatively small, whereas the output voltage of the acceleration sensor that detects longitudinal vibration is relatively large.

一般に加速度センサの出力を取り扱う検出装置のダイナミックレンジは限られたものである。そこで、本実施態様では、この加速度センサ間の出力電圧のアンバランスを是正するために、各振動モードの加速度検出信号の増幅率を意図的に違った値に設定する。これにより、振動を検出する検出ダイナミックレンジを大きく確保することができる。   In general, the dynamic range of a detection device that handles the output of an acceleration sensor is limited. Therefore, in this embodiment, in order to correct the imbalance of the output voltage between the acceleration sensors, the amplification factor of the acceleration detection signal in each vibration mode is intentionally set to a different value. Thereby, a large detection dynamic range for detecting vibration can be secured.

この各振動モードの加速度検出信号の増幅率を意図的に違った値に設定した態様において、脱水槽の回転数が第1の値以下である場合は、第1の軸方向(脱水槽の回転軸に直交する方向)における加速度検出信号に基づいて脱水槽の振動が検出され、脱水槽の回転数が第1の値を超えた場合は、第2の軸方向(脱水槽の回転軸方向)における加速度検出信号に基づいて脱水槽の振動が検出される態様とすることは好ましい。   In the aspect in which the amplification factor of the acceleration detection signal in each vibration mode is intentionally set to a different value, when the rotation speed of the dehydration tank is equal to or less than the first value, the first axial direction (dehydration tank rotation) If the vibration of the dehydration tank is detected based on the acceleration detection signal in the direction orthogonal to the axis), and the rotation speed of the dehydration tank exceeds the first value, the second axial direction (the rotation axis direction of the dehydration tank) It is preferable that the vibration of the dehydration tank is detected based on the acceleration detection signal at.

この態様によれば、脱水槽の回転数が小さく、横振動が支配的である段階において横振動を選択的に検出する検出モードが選択され、その後ある程度回転数が上がり、縦振動が支配的になった段階で縦振動を検出する検出モードへの切替えが行われる。こうすることで、効果的に脱水槽の振動を検出することができる。   According to this aspect, the detection mode for selectively detecting the lateral vibration is selected at the stage where the rotational speed of the dehydrating tank is small and the lateral vibration is dominant, and then the rotational speed is increased to some extent, and the longitudinal vibration is dominant. At this stage, switching to a detection mode for detecting longitudinal vibration is performed. By doing so, the vibration of the dehydration tank can be detected effectively.

本発明の振動検出機構は、洗濯機の脱水槽の振動を検出する機構であって、脱水槽の回転軸方向に直交する方向における第1の振動、および脱水槽の回転軸方向における第2の振動を検出する加速度センサと、加速度センサの出力を増幅する増幅回路とを備え、第1の振動に応答した加速度センサの出力の増幅率は、第2の振動に応答した加速度センサの出力の増幅率よりも大きいことを特徴とする構成として把握することもできる。   The vibration detection mechanism of the present invention is a mechanism for detecting the vibration of the dewatering tub of the washing machine, the first vibration in the direction orthogonal to the rotation axis direction of the dehydration tub, and the second vibration in the rotation axis direction of the dehydration tub. An acceleration sensor that detects vibration and an amplification circuit that amplifies the output of the acceleration sensor, and the amplification factor of the output of the acceleration sensor in response to the first vibration is the amplification of the output of the acceleration sensor in response to the second vibration It can also be grasped as a configuration characterized by being larger than the rate.

また本発明は、洗濯機の脱水槽の振動を検出する方法として把握することもできる。すなわち本発明は、洗濯機の脱水槽の回転軸方向に直交する方向における第1の振動、および前記脱水槽の回転軸方向における第2の振動を加速度センサにより検出し、脱水槽の回転の初期においては、第1の振動に応答した加速度センサの出力を第1の増幅率で増幅し、脱水槽の回転数が大きくなった段階においては、第2の振動に応答した加速度センサの出力を第2の増幅率で増幅し、第1の増幅率は第2の増幅率よりも大きいことを特徴とする振動検出方法として把握することもできる。   Moreover, this invention can also be grasped | ascertained as a method of detecting the vibration of the dewatering tank of a washing machine. That is, according to the present invention, the first vibration in the direction orthogonal to the rotation axis direction of the dehydration tub of the washing machine and the second vibration in the rotation axis direction of the dehydration tub are detected by the acceleration sensor, and the initial rotation of the dehydration tub is detected. , The output of the acceleration sensor in response to the first vibration is amplified with the first amplification factor, and the output of the acceleration sensor in response to the second vibration is It can also be grasped as a vibration detection method characterized in that amplification is performed at an amplification factor of 2, and the first amplification factor is larger than the second amplification factor.

本発明によれば、回転数によって異なる振動モードを示す脱水装置における異常振動を効果的に検出する技術が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which detects the abnormal vibration in the dehydration apparatus which shows the vibration mode which changes with rotation speed effectively is provided.

1.第1の実施形態
(実施形態の構成)
以下、本発明の振動検出機構を1槽型の洗濯機に適用した場合の例を説明する。図1は、洗濯機の断面構造の一例を示す断面図である。図1には、洗濯機101が脚部103を備え、適当な土台104上に配置された状態が示されている。なお、図1に示す洗濯機は、洗濯とそれにつづく脱水とを洗濯槽兼脱水槽108を用いて行う機能を有するものである。
1. First embodiment (configuration of the embodiment)
Hereinafter, the example at the time of applying the vibration detection mechanism of this invention to the 1 tank type washing machine is demonstrated. FIG. 1 is a sectional view showing an example of a sectional structure of a washing machine. FIG. 1 shows a state in which the washing machine 101 includes legs 103 and is arranged on a suitable base 104. The washing machine shown in FIG. 1 has a function of performing washing and subsequent dehydration using the washing tub / dehydration tub 108.

図1に示す洗濯機101は、外側構造体102内に外槽105および洗濯物114が入れられる洗濯槽兼脱水槽108を備えている。外槽105は、吊り部材106によって外側構造体102内に外側構造体102に対して吊られた構造になっている。吊り部材106と外槽105との間には、スプリング107が配置され、外槽105が弾性的に外側構造体102内に吊られて支持された状態となっている。   A washing machine 101 shown in FIG. 1 includes a washing tub / dehydration tub 108 in which an outer tub 105 and a laundry 114 are placed in an outer structure 102. The outer tub 105 has a structure suspended from the outer structure 102 in the outer structure 102 by a suspension member 106. A spring 107 is disposed between the suspension member 106 and the outer tub 105, and the outer tub 105 is elastically suspended in and supported by the outer structure 102.

外槽105には、モータ111が取り付けられ、モータ111の回転軸112は、軸受け113によって支持され、洗濯槽兼脱水槽108および攪拌翼109に回転駆動力を伝えられるようになっている。またモータ111は、通電が開始されると最高回転数まで回転数が上昇してゆく動作を行うモータである。   A motor 111 is attached to the outer tub 105, and a rotating shaft 112 of the motor 111 is supported by a bearing 113 so that rotational driving force can be transmitted to the washing tub / dehydrating tub 108 and the stirring blade 109. The motor 111 is a motor that performs an operation in which the rotational speed increases to the maximum rotational speed when energization is started.

洗濯(例えば洗剤を用いた水洗い)時あるいはすすぎ時には、洗濯槽兼脱水槽108にはモータ111の駆動力は伝わらず、攪拌翼109に駆動力が伝わり、洗濯槽兼脱水槽108内に入れられた洗濯物と注水された水とが攪拌される。   At the time of washing (for example, washing with a detergent) or rinsing, the driving force of the motor 111 is not transmitted to the washing tub / dehydration tub 108, but the driving force is transmitted to the stirring blade 109 and is put in the washing tub / dehydration tub 108. The laundry and the poured water are agitated.

脱水時には、攪拌翼109は、洗濯槽兼脱水槽108に固定され、洗濯槽兼脱水槽108がモータ111で駆動され、外側構造体102に対して相対的に回転運動を行う。このモータ111からの駆動を切替える機構は、詳細は図示省略するが回転軸112に備えられている。   At the time of dehydration, the stirring blade 109 is fixed to the washing tub / dehydration tub 108, and the washing tub / dehydration tub 108 is driven by a motor 111 to rotate relative to the outer structure 102. The mechanism for switching the drive from the motor 111 is provided on the rotating shaft 112 although details are not shown.

また、外槽105には、排水バルブ115を介してフレキシブルホース116が接続され、さらに外槽105の振動を検出するための加速度センサ117が取り付けられている。   In addition, a flexible hose 116 is connected to the outer tank 105 via a drain valve 115, and an acceleration sensor 117 for detecting vibration of the outer tank 105 is attached.

加速度センサ117は、後述するように一つの素子でありながら、三次元方向の加速度を個別に検出することができる機能を有している。ここでは、加速度センサ117から洗濯槽兼脱水槽108の回転軸方向(モータ111の回転軸112の軸方向、以下Z軸という)における加速度(Z軸方向の加速度)の検出信号と、それに直交する軸方向(水平方向、以下X軸という)における加速度(X軸方向の加速度)の検出信号を得る。   Although the acceleration sensor 117 is a single element as will be described later, it has a function capable of individually detecting acceleration in a three-dimensional direction. Here, a detection signal of acceleration (acceleration in the Z-axis direction) in the rotation axis direction of the washing tub / dehydration tub 108 (the axial direction of the rotation axis 112 of the motor 111, hereinafter referred to as the Z-axis) is orthogonal to the acceleration sensor 117. A detection signal of acceleration (acceleration in the X-axis direction) in the axial direction (horizontal direction, hereinafter referred to as X-axis) is obtained.

次に洗濯槽兼脱水槽108の振動を検出する振動検出機構の一例について説明する。図2は、洗濯機101の制御系の一例を示すブロック図である。図2に示す制御系は、加速度センサ117、第1の増幅装置201、第2の増幅装置202、切替えスイッチ203、A/Dコンバータ204、制御装置206、回転数検出装置207、各種操作スイッチ208、モータ制御装置209、モータ210、各種バルブ211および表示装置212を備えている。   Next, an example of a vibration detection mechanism that detects the vibration of the washing tub / dehydration tank 108 will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a control system of the washing machine 101. 2 includes an acceleration sensor 117, a first amplifying device 201, a second amplifying device 202, a changeover switch 203, an A / D converter 204, a control device 206, a rotation speed detecting device 207, and various operation switches 208. A motor control device 209, a motor 210, various valves 211, and a display device 212.

加速度センサ117は、洗濯槽兼脱水槽108の回転軸方向の加速度の検出信号であるZ軸側出力と、洗濯槽兼脱水槽108の回転軸方向に直交する方向の加速度の検出信号であるX軸側出力とを出力する。   The acceleration sensor 117 is a Z-axis output that is an acceleration detection signal in the rotation axis direction of the washing tub / dehydration tub 108 and an acceleration detection signal X in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the washing tub / dehydration tub 108. Outputs shaft side output.

加速度センサ117からのX軸側出力は、第1の増幅装置201において増幅され、Z軸側出力は、第2の増幅装置202において増幅される。ここで、第1の増幅装置201の増幅率(ゲイン)は、第2の増幅装置202の増幅率(ゲイン)に比較して、10倍大きくなるように設定されている。   The X-axis side output from the acceleration sensor 117 is amplified by the first amplifying device 201, and the Z-axis side output is amplified by the second amplifying device 202. Here, the amplification factor (gain) of the first amplification device 201 is set to be 10 times larger than the amplification factor (gain) of the second amplification device 202.

第1の増幅装置201の出力と第2の増幅装置202の出力のいずれか一方は、切替えスイッチ203によって選択され、A/Dコンバータ204において所定のサンプリング間隔でサンプリングされる。A/Dコンバータ204の出力は、制御装置206に入力され、制御装置206において各軸方向における加速度が評価される。また、制御装置206には、洗濯槽兼脱水槽108の回転数を検出する回転数検出装置207からの出力、洗濯機101に対する各種操作を行うための各種操作スイッチ208からの制御信号が入力される。   One of the output of the first amplifying device 201 and the output of the second amplifying device 202 is selected by the changeover switch 203 and sampled at a predetermined sampling interval by the A / D converter 204. The output of the A / D converter 204 is input to the control device 206, and the control device 206 evaluates acceleration in each axial direction. Further, the control device 206 receives an output from the rotation speed detection device 207 that detects the rotation speed of the washing tub / dehydration tub 108 and a control signal from various operation switches 208 for performing various operations on the washing machine 101. The

制御装置206は、モータ制御装置209に制御信号を出力し、モータ210の回転を制御する。例えば、制御回路206は、モータ210の回転数を制御することができる。また、制御装置206は、洗濯槽兼脱水槽108への注水を制御するバルブ(図示省略)や排水バルブ115の開閉や開閉状態を制御する。図2には、複数のバルブを総称して各種バルブ等211と表記している。表示装置212には、動作モードや操作内容に関する表示が行われる。表示装置212としては、ランプによる表示、LCD画面による表示等が利用される。   The control device 206 outputs a control signal to the motor control device 209 and controls the rotation of the motor 210. For example, the control circuit 206 can control the rotation speed of the motor 210. In addition, the control device 206 controls the opening / closing and opening / closing states of a valve (not shown) that controls water injection into the washing tub / dehydration tub 108 and the drain valve 115. In FIG. 2, a plurality of valves are collectively referred to as various valves 211 or the like. The display device 212 displays information related to the operation mode and operation details. As the display device 212, display using a lamp, display using an LCD screen, or the like is used.

次に加速度センサ117の一例を説明する。図3は、加速度センサの一例を示す平面図および断面図である。図3(A)は平面図を示し、図3(B)は、図3(A)におけるB―Bで切った断面図である。   Next, an example of the acceleration sensor 117 will be described. FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view showing an example of the acceleration sensor. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A.

加速度センサ117は、XYZ軸方向の直交する3軸の加速度を検出可能な3軸加速度センサである。この加速度センサ117は、ケーシング1、加速度検出部2、回路基板3、カバー4および端子5を備えている。ケーシング1には、凹部11が形成されている。加速度検出部2には、矩形状の金属製薄板からなるダイヤフラム21が備えられている。ダイヤフラム21の一方の面には、その中央に錘22が固定され、錘22は凹部11内に収められている。ダイヤフラム21の他方の面には、薄膜状の圧電素子23が密着して固定されている。圧電素子23の表面には、電極24、26が形成され、この電極からは配線パターンが引き出され、この配線パターンは、取り出し電極25a〜25cに電気的に接続されている。なお、ダイヤフラム21は、長方形状や正方形状等の矩形状の金属製薄板の他に、円形状の金属製薄板等が用いられる。   The acceleration sensor 117 is a triaxial acceleration sensor capable of detecting triaxial acceleration orthogonal to the XYZ axis directions. The acceleration sensor 117 includes a casing 1, an acceleration detection unit 2, a circuit board 3, a cover 4 and a terminal 5. A recess 11 is formed in the casing 1. The acceleration detector 2 is provided with a diaphragm 21 made of a rectangular thin metal plate. On one surface of the diaphragm 21, a weight 22 is fixed at the center, and the weight 22 is stored in the recess 11. A thin film piezoelectric element 23 is fixed in close contact with the other surface of the diaphragm 21. Electrodes 24 and 26 are formed on the surface of the piezoelectric element 23. A wiring pattern is drawn out from the electrodes, and the wiring pattern is electrically connected to the extraction electrodes 25a to 25c. The diaphragm 21 may be a circular metal thin plate or the like in addition to a rectangular metal thin plate such as a rectangular shape or a square shape.

取り出し電極25a〜25cは、図示省略したワイヤボンディングにより回路基板3上の増幅回路に接続され、回路基板3上の増幅回路からの出力が端子5に現れるようになっている。なお、回路基板3上には、増幅回路を構成するICチップ31が配置されている。   The extraction electrodes 25 a to 25 c are connected to an amplifier circuit on the circuit board 3 by wire bonding (not shown) so that an output from the amplifier circuit on the circuit board 3 appears at the terminal 5. An IC chip 31 that constitutes an amplifier circuit is disposed on the circuit board 3.

加速度センサ117が加速度運動をすると、錘22の慣性によりダイヤフラム21に歪みが生じる。この歪みが圧電素子23に作用して、ダイヤフラム21の歪み具合に応じた電圧が電極25a〜25cに現れ、それが回路基板3上の増幅回路で増幅され、端子5から出力される。この構成では、加速度センサ117に加わる加速度の方向が、ダイヤフラム21の歪み具合に反映されるので、3次元方向の加速度を個別に検出することができる。   When the acceleration sensor 117 performs an acceleration motion, the diaphragm 21 is distorted by the inertia of the weight 22. This distortion acts on the piezoelectric element 23, and a voltage corresponding to the degree of distortion of the diaphragm 21 appears on the electrodes 25 a to 25 c, which is amplified by the amplifier circuit on the circuit board 3 and output from the terminal 5. In this configuration, since the direction of acceleration applied to the acceleration sensor 117 is reflected in the degree of distortion of the diaphragm 21, the acceleration in the three-dimensional direction can be detected individually.

例えば、図3に示すX軸方向およびY軸方向において、ダイヤフラム21の中心に対して対向配置された一組の電極(例えば電極24aと電極24b)の部分において、圧縮または引っ張りに応じて発生する電荷の極性が互いに逆になるように圧電素子23を設定しておく。また、略三角形状の4つの電極26の部分においては、圧縮または引っ張りに応じて発生する電荷の極性が全て同じ極性になるように圧電素子23を設定しておく。   For example, in the X-axis direction and the Y-axis direction shown in FIG. 3, the pair of electrodes (for example, the electrode 24 a and the electrode 24 b) disposed to face the center of the diaphragm 21 are generated according to compression or tension. The piezoelectric element 23 is set so that the polarities of the charges are opposite to each other. In addition, in the substantially triangular four electrode portions 26, the piezoelectric elements 23 are set so that the polarities of the charges generated in response to compression or tension are all the same.

この例によれば、加速度センサ117がX軸方向への加速度を受けた場合、錘22がX軸方向に傾き、取り出し電極25aに電圧が現れる。この電圧は、加速度の向きが180度異なると、正負が逆転する。また例えば、加速度センサ117がY軸方向への加速度を受けた場合、錘22がY軸方向に傾き、取り出し電極25bに電圧が現れる。この電圧も加速度の向きが180度異なると、正負が逆転する。また例えば、加速度センサ117がZ軸方向への加速度を受けた場合、錘22がZ軸方向に移動し、取り出し電極25cに電圧が現れる。この電圧も加速度の向きが180度異なると、正負が逆転する。こうして、XYZの3軸方向に加わる加速度が電気信号として出力される。   According to this example, when the acceleration sensor 117 receives acceleration in the X-axis direction, the weight 22 is tilted in the X-axis direction, and a voltage appears at the extraction electrode 25a. This voltage is reversed in polarity when the direction of acceleration differs by 180 degrees. For example, when the acceleration sensor 117 receives acceleration in the Y-axis direction, the weight 22 is tilted in the Y-axis direction, and a voltage appears at the extraction electrode 25b. This voltage also reverses its polarity when the direction of acceleration differs by 180 degrees. For example, when the acceleration sensor 117 receives acceleration in the Z-axis direction, the weight 22 moves in the Z-axis direction, and a voltage appears at the extraction electrode 25c. This voltage also reverses its polarity when the direction of acceleration differs by 180 degrees. In this way, acceleration applied in the XYZ triaxial directions is output as an electrical signal.

本実施形態においては、洗濯槽兼脱水槽108の回転軸方向における加速度とこの回転軸に直交する方向における加速度が検出できればよいので、加速度センサ117は2軸加速度センサとして機能し、出力端子の一つは利用されない。   In the present embodiment, the acceleration sensor 117 functions as a biaxial acceleration sensor, and only needs to be able to detect the acceleration in the rotation axis direction of the washing tub / dehydration tub 108 and the acceleration in the direction orthogonal to the rotation axis. One is not used.

(実施形態の動作)
次に図1および図2に示す洗濯機の脱水動作の動作手順の一例について説明する。図4は、洗濯機101の脱水動作の動作手順の一例を示すフローチャートである。モータ111に通電が行われ、回転が開始され脱水が開始されると(ステップS400)、モータ111の回転数が増加してゆく。この際、まず図2の切替えスイッチ203によりX軸側出力が選択され(ステップS401)、さらにX軸側出力が第1の電圧以下か、が判断される(ステップS402)。この電圧は、制御装置206において検出される。
(Operation of the embodiment)
Next, an example of the operation procedure of the dehydrating operation of the washing machine shown in FIGS. 1 and 2 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation procedure of the dehydrating operation of the washing machine 101. When the motor 111 is energized, starts rotating, and starts dehydration (step S400), the number of rotations of the motor 111 increases. At this time, the X-axis side output is first selected by the changeover switch 203 of FIG. 2 (step S401), and it is further determined whether the X-axis side output is equal to or lower than the first voltage (step S402). This voltage is detected by the control device 206.

ステップS402において、洗濯槽兼脱水槽108に許容できない大きさの横振動が発生しているか否かが判断される。第1の電圧の値は、洗濯機の実機に加速度センサを取り付け、実際に脱水動作時に異常振動が生じるような試験を行い、その際の試験結果に基づいて得ればよい。   In step S402, it is determined whether or not lateral vibration of an unacceptable magnitude has occurred in the washing tub / dehydration tub 108. The value of the first voltage may be obtained based on a test result obtained by attaching an acceleration sensor to the actual machine of the washing machine, performing a test in which abnormal vibration actually occurs during the dehydrating operation.

ステップS402の判断がNOである場合、それは許容できない横振動(X軸方向の振動)が発生していると判断されるので、洗濯槽兼脱水槽108の回転を停止する処理を行う。つまり、制御装置206は、モータ制御装置209にモータ210を停止させる旨の信号を送り、モータ210を停止させる。この際、図示しない警報音発生装置を用いて警報アラームを報知してもよい。   If the determination in step S402 is NO, it is determined that an unacceptable lateral vibration (vibration in the X-axis direction) has occurred, and therefore processing for stopping the rotation of the washing tub / dehydration tub 108 is performed. That is, the control device 206 sends a signal to the motor control device 209 to stop the motor 210 and stops the motor 210. At this time, a warning alarm may be notified using a warning sound generator (not shown).

ステップS402における判断がNOであるということは、脱水する洗濯物が洗濯槽兼脱水槽108内で偏っている等の状態にあり、著しく重量バランスが悪くなっており、これ以上の脱水処理が困難であることを意味する。したがって、ステップS403に示すように洗濯槽兼脱水槽108の回転を停止させる。   If the determination in step S402 is NO, the laundry to be dehydrated is in a state of being biased in the washing tub / dehydration tub 108, the weight balance is remarkably deteriorated, and further dehydration is difficult. It means that. Accordingly, the rotation of the washing tub / dehydration tub 108 is stopped as shown in step S403.

ステップS402の判断がYESである場合、それは第1の回転数以上か、を判断し(ステップS404)、洗濯槽兼脱水槽108の回転数が第1の回転数以上になっていれば、ステップS405に進み、そうでなければステップS402の前段階に戻る。   If the determination in step S402 is YES, it is determined whether it is equal to or higher than the first rotational speed (step S404), and if the rotational speed of the washing tub / dehydration tank 108 is equal to or higher than the first rotational speed, step Proceed to S405, otherwise return to the previous stage of step S402.

第1の回転数としては、例えば100回転(回転数/分)程度が選択される。これは、この回転数位から振動のモードが横振動(X軸方向の振動)の振動モードから縦振動(Z軸方向の振動)の振動モードへと徐々に切り替わるからである。ステップS404がNOの判断である場合、それは、いまだ横振動の振動モードであり、振動の激化による回転を停止しなければならない事態の発生の可能性があるので、ステップS402を再度実行する。   As the first number of rotations, for example, about 100 rotations (number of rotations / minute) is selected. This is because the vibration mode gradually switches from the vibration mode of the transverse vibration (vibration in the X-axis direction) to the vibration mode of the longitudinal vibration (vibration in the Z-axis direction). If step S404 is NO, it is still a vibration mode of transverse vibration, and there is a possibility that the rotation must be stopped due to intensification of vibration, so step S402 is executed again.

他方、ステップS404において、洗濯槽兼脱水槽108の回転数が第1の回転数以上であることが判断された場合、それは洗濯槽兼脱水槽108の振動モードが縦振動の振動モードになりつつあることを意味する。よって、ステップS404の判断がYESである場合、縦振動の検出を行う振動検出のモードに移行するためにステップS405に進む。   On the other hand, if it is determined in step S404 that the rotation speed of the washing tub / dehydration tank 108 is equal to or higher than the first rotation speed, the vibration mode of the washing tub / dehydration tank 108 is becoming a vibration mode of longitudinal vibration. It means that there is. Therefore, when the determination in step S404 is YES, the process proceeds to step S405 to shift to a vibration detection mode in which longitudinal vibration is detected.

ステップS405では、図2のスイッチ204においてZ軸側出力が選択され、Z軸側出力が第2の電圧以下か、が判断される(ステップS406)。第2の電圧は、洗濯槽兼脱水槽108に生じる縦振動が何らかの処置を施すべきレベル(許容はできるが、無視することができないレベル)の振動の検出値として設定される。   In step S405, the Z-axis side output is selected by the switch 204 in FIG. 2, and it is determined whether the Z-axis side output is equal to or lower than the second voltage (step S406). The second voltage is set as a detected value of vibration at a level at which the vertical vibration generated in the washing tub / dehydration tub 108 should be subjected to some treatment (a level that can be tolerated but cannot be ignored).

ステップS406において、Z軸側出力が第2の電圧以下であれば、第2の回転数以上か、が判断され(ステップS407)、そうでなければ、ステップS410に進む。   In step S406, if the Z-axis side output is equal to or lower than the second voltage, it is determined whether it is equal to or higher than the second rotation speed (step S407). Otherwise, the process proceeds to step S410.

ここで第2の回転数は、そのまま最高回転数に達しても問題がないと判断できるレベルの回転数付近から選択される。たとえば、設定された最高回転数が毎分1000回転である場合、この第2の回転数として、毎分800回転程度の回転数が選択される。   Here, the second rotational speed is selected from the vicinity of the rotational speed at which it can be determined that there is no problem even if the maximum rotational speed is reached as it is. For example, when the set maximum rotation speed is 1000 rotations per minute, a rotation speed of about 800 rotations per minute is selected as the second rotation speed.

例えば、最高到達回転数が1000回転程度である場合、800回転付近において異常振動が発生していなければ、そのまま回転を継続し、1000回転に到達させても、その間に異常振動が発生することはない。これは、800回転の状態において既に安定な回転状態に到達しているからである。このような技術的な背景から、第2の回転数が選択される。   For example, when the maximum rotation speed is about 1000 rotations, if abnormal vibration does not occur in the vicinity of 800 rotations, the rotation continues as it is, and even if it reaches 1000 rotations, abnormal vibration will occur in the meantime. Absent. This is because a stable rotational state has already been reached in the state of 800 revolutions. From such technical background, the second rotational speed is selected.

ステップS407の判断がYESである場合、ステップS408に進み、予め決められた最高回転数まで回転数が高められる。そして、最高回転数での脱水処理の経過時間が所定の時間であるか、を判断し(ステップS409)、所定の時間が経過していれば、ステップS416に進み、洗濯槽兼脱水槽108の回転を停止する処理を行い、脱水を終了する(ステップS417)。他方で、所定の時間が経過していなければ、ステップS406の前段階に戻り、再度ステップS406以下が繰り返される。   If the determination in step S407 is yes, the process proceeds to step S408, and the rotational speed is increased to a predetermined maximum rotational speed. Then, it is determined whether or not the elapsed time of the dehydration process at the maximum number of revolutions is a predetermined time (step S409). If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S416, where the washing tank / dehydration tank 108 is set. A process for stopping the rotation is performed, and the dehydration is terminated (step S417). On the other hand, if the predetermined time has not elapsed, the process returns to the previous stage of step S406, and step S406 and subsequent steps are repeated again.

ステップS409の判断がNOであっても、最高回転数での脱水が何ら問題なく進行していれば、ステップS406の判断はYES、ステップS407の判断もYESとなり、ステップS406〜ステップS409の処理が、所定の時間が経過するまで繰り返される。   Even if the determination in step S409 is NO, if dehydration at the maximum rotational speed has progressed without any problem, the determination in step S406 is YES, the determination in step S407 is also YES, and the processing in steps S406 to S409 is performed. The process is repeated until a predetermined time elapses.

なお、最高回転数での脱水中において何らかの異常振動が発生した場合、ステップS406の判断がNOとなり、ステップS410以下の処理が実行される。   If any abnormal vibration occurs during dehydration at the maximum rotation speed, the determination in step S406 is NO, and the processing in step S410 and subsequent steps is executed.

ステップS410においては、現在の回転数が特定の回転数、例えば400回転程度であるかを判断し、特定の回転数より低い回転数であればステップS415に進み、洗濯槽兼脱水槽108の回転を停止する。また現在の回転数が、特定の回転数以上であれば、ステップ411に進み回転数を特定の回転数に落とす処理が行われる。そして、その落とした回転数を所定の時間維持し(ステップS412)、再度Z軸側出力が第2の電圧以下か、が判断される(ステップS413)。   In step S410, it is determined whether the current rotation speed is a specific rotation speed, for example, about 400 rotations. If the rotation speed is lower than the specific rotation speed, the process proceeds to step S415, and the rotation of the washing tub / dehydration tub 108 is performed. To stop. If the current rotational speed is equal to or higher than the specific rotational speed, the process proceeds to step 411 and processing for reducing the rotational speed to the specific rotational speed is performed. Then, the reduced rotational speed is maintained for a predetermined time (step S412), and it is determined again whether the Z-axis side output is equal to or lower than the second voltage (step S413).

ここでZ軸側出力が第2の電圧以下になっていなければ、ステップS415を実行し、洗濯槽兼脱水槽108を停止する。そしてステップS413の判断がYESであれば、調整された回転数に応じた時間(脱水時間)が経過したか、が判断され(ステップS414)、所定の時間が経過していれば、ステップS416に進み、そうでなければステップS412の前段階に戻る。なお、ステップS414で判断される経過時間としては、ステップS409において判断される経過時間に比較して、1.5〜3倍程度の長さが設定される。   If the Z-axis side output is not equal to or lower than the second voltage, step S415 is executed, and the washing tub / dehydration tub 108 is stopped. If the determination in step S413 is YES, it is determined whether the time (dehydration time) corresponding to the adjusted rotational speed has elapsed (step S414). If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S416. Otherwise, return to the previous stage of step S412. The elapsed time determined in step S414 is set to a length of about 1.5 to 3 times the elapsed time determined in step S409.

このように、振動が許容できるレベルにまで洗濯槽兼脱水槽108の回転を下げることで、脱水を中断させることなく最後まで脱水を自動的に行うことができる。   In this way, by lowering the rotation of the washing tub / dehydration tub 108 to a level where vibration can be allowed, dehydration can be automatically performed to the end without interrupting dehydration.

図4には記載が省略されているが、ステップS403において洗濯槽兼脱水槽108の回転を停止させる場合、以下に示す工程を実施してもよい。すなわち、ステップS403の後、注水を行い、洗濯槽兼脱水槽108を正方向および逆方向に複数回回転させる。こうすることで、洗濯物の偏りをなくさせる。この後、再度ステップS401以下の処理を実行する。こうすることで、自動的に脱水を再開させることができる。   Although not shown in FIG. 4, when the rotation of the washing tub / dehydration tub 108 is stopped in step S403, the following steps may be performed. That is, after step S403, water is injected and the washing tub / dehydration tub 108 is rotated a plurality of times in the forward and reverse directions. By doing so, the bias of the laundry is eliminated. Thereafter, the processing from step S401 is executed again. By doing so, dehydration can be automatically restarted.

以上説明した動作においては、回転初期にはステップS401においてX軸側出力が選択され、ある程度の回転数になった段階において、X軸側出力に代わってZ軸側出力が選択される。こうすることで、洗濯槽兼脱水槽108の回転初期における横振動(X軸方向の振動)は高ゲインの増幅装置201を介して高感度に行い、ある程度回転数が上がり、縦振動が問題となる段階で低ゲインの増幅装置201を介したZ軸方向の加速度の検出をより強入力に対応できる検出モードで行う。   In the operation described above, the output on the X-axis side is selected in step S401 at the initial stage of rotation, and the output on the Z-axis side is selected instead of the output on the X-axis side when the rotation speed reaches a certain level. By doing so, the lateral vibration (vibration in the X-axis direction) in the initial rotation of the washing tub / dehydration tub 108 is performed with high sensitivity via the high gain amplifying device 201, the rotational speed increases to some extent, and longitudinal vibration is a problem. At this stage, the detection of the acceleration in the Z-axis direction via the low gain amplifying device 201 is performed in a detection mode that can cope with a stronger input.

このように、本実施形態においては、洗濯槽兼脱水槽の回転数よって変化する振動モードの変化に応じて、検出する加速度の軸を変更し、また振動モードに対応させて増幅率を切替える。これにより、加速度の小さい振動に対しては増幅装置のゲインを高め、それにより検出感度を高め、加速度の大きい振動に対しては増幅装置のゲインを弱め、それにより検出装置(例えばA/Dコンバータの入力部)が強入力により飽和することがないようにできる。こうして、振動モードにあわせた最適な振動の検出を広いダイナミックレンジを確保しながら実現することができる。   As described above, in this embodiment, the axis of acceleration to be detected is changed in accordance with the change in the vibration mode that changes depending on the number of rotations of the washing tub / dehydration tub, and the amplification factor is switched in accordance with the vibration mode. This increases the gain of the amplifying device for vibrations with small acceleration, thereby increasing the detection sensitivity, and weakens the gain of the amplifying device for vibrations with large acceleration, thereby detecting the device (for example, an A / D converter). Can be prevented from being saturated by strong input. In this way, optimal vibration detection according to the vibration mode can be realized while ensuring a wide dynamic range.

2.他の実施形態
他の実施形態として、以下の例を挙げることができる。図5は、洗濯機の振動検出機構の他の一例を示すブロック図である。図5に示す構成では、加速度センサ117の2軸の出力それぞれをA/Dコンバータを備えたDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)501および502に接続している。DSP501および502においては、X軸側出力とZ軸側出力のそれぞれに応じた信号処理が行われ、その出力は切替えスイッチ203によって切替えられる。この場合も振動モードの違いによる加速度の方向の違い、および加速度の強さの違いに応じて、効果的な振動の検出を行うことができる。
2. Other Embodiments The following examples can be given as other embodiments. FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the vibration detection mechanism of the washing machine. In the configuration shown in FIG. 5, the two-axis outputs of the acceleration sensor 117 are connected to DSPs (digital signal processors) 501 and 502 each having an A / D converter. In the DSPs 501 and 502, signal processing corresponding to each of the X-axis side output and the Z-axis side output is performed, and the output is switched by the changeover switch 203. Also in this case, effective vibration detection can be performed according to the difference in the direction of acceleration due to the difference in vibration mode and the difference in the intensity of acceleration.

また、以下に示すような実施形態を挙げることもできる。図2に示す構成では、Z軸側出力とX軸側出力のそれぞれに増幅率の異なる増幅装置を配置している。この変形として、増幅装置は1つでその増幅率を切替えるようにしてもよい。この場合、X軸側出力が選択される場合は、低増幅率が選択され、Z軸側出力が選択される場合は、高増幅率が選択される。   In addition, the following embodiments can be given. In the configuration shown in FIG. 2, amplifying devices having different amplification factors are arranged for the Z-axis side output and the X-axis side output, respectively. As a modification, the amplification factor may be switched by a single amplification device. In this case, when the X-axis side output is selected, the low amplification factor is selected, and when the Z-axis side output is selected, the high amplification factor is selected.

また本発明が適用可能な脱水槽は、回転軸が鉛直方向ではない所謂横型、あるいは斜め型(回転軸が鉛直方向に対して、45度等の斜めに向いている構造)のものであってもよい。   The dehydrating tank to which the present invention can be applied is a so-called horizontal type in which the rotation axis is not in the vertical direction, or an oblique type (a structure in which the rotation axis is inclined at 45 degrees or the like with respect to the vertical direction). Also good.

本発明は、直交する軸方向における振動モードが異なる異方性を有する振動を加速度センサにより各軸方向において独立に検出する振動検出技術に利用することができる。特に本発明は、洗濯機の脱水槽の振動検出に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a vibration detection technique in which vibration having anisotropy with different vibration modes in orthogonal axis directions is detected independently in each axis direction by an acceleration sensor. Especially this invention can be utilized for the vibration detection of the dehydration tank of a washing machine.

洗濯機の断面構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the cross-sectional structure of a washing machine. 洗濯機の制御系の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the control system of a washing machine. 加速度センサの一例を示す平面図(A)および断面図(B)である。It is the top view (A) and sectional drawing (B) which show an example of an acceleration sensor. 洗濯機の脱水動作の動作手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation | movement procedure of the spin-drying | dehydration operation of a washing machine. 洗濯機の制御系の他の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another example of the control system of a washing machine.

符号の説明Explanation of symbols

101…洗濯機、102…外側構造体、103…脚部、104…土台、105…外槽、106…吊り部材、107…スプリング、108…洗濯槽兼脱水槽、109…攪拌翼、111…モータ、112…回転軸、113…軸受け、114…洗濯物、115…排水バルブ、116…フレキシブルホース、117…加速度センサ、201…第1の増幅装置、202…第2の増幅装置、203…切り替えスイッチ、204…A/Dコンバータ、206…制御装置、207…回転数検出装置、208…各種操作スイッチ、209…モータ制御回路、210…モータ、211…各種バルブ等、212…表示装置、501…DSP、502…DSP、1…ケーシング、2…加速度検出部、3…回路基板、4…カバー、5…端子、11…凹部、21…ダイヤフラム、22…錘、23…圧電素子、24…電極、25a〜25c…取り出し電極、26…電極、31…IC等。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Washing machine, 102 ... Outer structure, 103 ... Leg part, 104 ... Base, 105 ... Outer tub, 106 ... Hanging member, 107 ... Spring, 108 ... Washing tub and dehydration tub, 109 ... Stirring blade, 111 ... Motor , 112 ... rotating shaft, 113 ... bearing, 114 ... laundry, 115 ... drainage valve, 116 ... flexible hose, 117 ... acceleration sensor, 201 ... first amplifying device, 202 ... second amplifying device, 203 ... changeover switch 204 ... A / D converter, 206 ... control device, 207 ... rotation speed detection device, 208 ... various operation switches, 209 ... motor control circuit, 210 ... motor, 211 ... various valves, etc., 212 ... display device, 501 ... DSP , 502 ... DSP, 1 ... casing, 2 ... acceleration detection unit, 3 ... circuit board, 4 ... cover, 5 ... terminal, 11 ... recess, 21 ... diaphragm Beam, 22 ... weight, 23 ... piezoelectric element, 24 ... electrode, 25 a to 25 c ... take-out electrode, 26 ... electrode, 31 ... IC or the like.

Claims (6)

第1の軸方向における加速度、および前記第1の軸に直交する第2の軸方向における加速度を検出する加速度センサと、
前記第1の軸方向における第1の振動モードと、前記第2の軸方向における前記第1の振動モードとは異なる第2の振動モードとを示し、前記加速度センサにより振動が検出される振動部材と、
前記加速度センサからの前記第1の軸方向における加速度検出信号に対して第1の処理を加え、前記加速度センサからの前記第2の軸方向における加速度検出信号に対して前記第1の処理とは異なる第2の処理を加える信号処理装置と
を備えることを特徴とする振動検出機構。
An acceleration sensor that detects acceleration in a first axial direction and acceleration in a second axial direction orthogonal to the first axis;
A vibration member that exhibits a first vibration mode in the first axial direction and a second vibration mode different from the first vibration mode in the second axial direction, and vibration is detected by the acceleration sensor When,
A first process is applied to the acceleration detection signal in the first axial direction from the acceleration sensor, and the first process is applied to the acceleration detection signal in the second axial direction from the acceleration sensor. A vibration detection mechanism comprising: a signal processing device that applies different second processing.
前記振動部材は洗濯機の脱水槽であり、
前記第2の軸方向は、前記脱水槽の回転軸方向に略一致していることを特徴とする請求項1に記載の振動検出機構。
The vibrating member is a dehydration tank of a washing machine,
The vibration detection mechanism according to claim 1, wherein the second axial direction substantially coincides with a rotational axis direction of the dewatering tank.
前記第1および第2の処理は、加速度検出信号を増幅する増幅処理であり、
前記第2の処理における増幅率より、前記第1の処理における増幅率の方が大きいことを特徴とする請求項2に記載の振動検出機構。
The first and second processes are amplification processes for amplifying an acceleration detection signal;
The vibration detection mechanism according to claim 2, wherein the amplification factor in the first process is larger than the amplification factor in the second process.
前記脱水槽の回転数が第1の値以下である場合は、前記第1の軸方向における加速度検出信号に基づいて前記脱水槽の振動が検出され、
前記脱水槽の回転数が前記第1の値を超えた場合は、前記第2の軸方向における加速度検出信号に基づいて前記脱水槽の振動が検出されることを特徴とする請求項3に記載の振動検出機構。
When the rotation speed of the dehydrating tank is equal to or less than a first value, vibration of the dehydrating tank is detected based on an acceleration detection signal in the first axial direction,
The vibration of the dehydration tank is detected based on an acceleration detection signal in the second axial direction when the rotation speed of the dehydration tank exceeds the first value. Vibration detection mechanism.
洗濯機の脱水槽の振動を検出する方法であって、
前記脱水槽の回転軸方向に直交する方向における第1の振動、および前記脱水槽の回転軸方向における第2の振動を加速度センサにより検出し、
前記脱水槽の回転の初期においては、前記第1の振動に応答した前記加速度センサの出力を第1の増幅率で増幅し、
前記脱水槽の回転数が大きくなった段階においては、前記第2の振動に応答した前記加速度センサの出力を第2の増幅率で増幅し、
前記第1の増幅率は前記第2の増幅率よりも大きいことを特徴とする振動検出方法。
A method for detecting vibrations in a washing machine dehydration tank,
A first vibration in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the dehydration tank and a second vibration in the rotation axis direction of the dehydration tank are detected by an acceleration sensor;
In the initial stage of rotation of the dehydration tank, the output of the acceleration sensor in response to the first vibration is amplified by a first amplification factor,
In the stage where the number of rotations of the dehydration tank is increased, the output of the acceleration sensor in response to the second vibration is amplified by a second amplification factor,
The vibration detection method according to claim 1, wherein the first amplification factor is larger than the second amplification factor.
前記脱水槽の回転数が第1の値以下である場合は、前記第1の振動が検出され、
前記脱水槽の回転数が前記第1の値を超えた場合は、前記第2の振動が検出されることを特徴とする請求項5に記載の振動検出方法。
When the rotation speed of the dehydrating tank is equal to or lower than the first value, the first vibration is detected,
The vibration detection method according to claim 5, wherein the second vibration is detected when the number of rotations of the dehydration tank exceeds the first value.
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