JP2006296540A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】 水槽と外箱との衝突を検知した衝突検知装置の検知結果に応答して、初めて駆動機構による回転ドラムの運転への対処を行うことで、衝突対応制御を正確に行い、運転時間の延長化を回避できる洗濯機を提供する。
【解決手段】 洗濯機の外箱１の内部に収容されている水槽２の外周面には、３軸の加速度センサ１０４が取り付けられている。回転ドラム３に生じる大きな振れ回りになどに起因して、水槽２が外箱１に衝突する程の変位を生じるときに、加速度センサ１０４には大きな出力値が生じる。その出力値を予め定めた閾値と比較することで、回転ドラム３の回転を減速又は停止する等、水槽２や外箱１の破損等の不具合が懸念される大きな衝突・衝撃に対応することができる。水槽２と外槽１が衝突前に水槽振動を監視する従来の制御よりも正確に制御を行い、運転時間の延長化を回避することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回転ドラム内の洗濯物の偏心荷重に基づいて回転ドラムが危険な振れ回りを生じるときに、運転を停止する洗濯機に関する。

水槽の異常振動を振動検知手段である加速度センサから加速度に比例する電圧データとして検出し、この電圧データに基づいてドラムの回転が異常振動を起こしているか否かを判定する基準値を、ドラムの回転検知手段から得られる回転数によって変更する脱水機が提案されている（特許文献１）。この脱水機においては、振動検知手段である加速度センサは水槽の略左右方向の加速度を検出可能ではあるが、水槽の略前後方向の振動、及び水槽を支えている２本のショックアブソーバを中心に発生するひねり方向の振動など複合された振動までを正確に検知することができない。

また、本出願人は、投入された衣類の量を正確に検出可能とすることを図ったドラム式洗濯機を提案している（特許文献２）。このドラム式洗濯機によれば、オープンループ駆動されるＤＣブラシレスモータにおいては、負荷が大きくなればなるほど、正弦波状供給電圧とロータの検出位置信号との位相差とが対応していることを利用して、ドラム１回転中のこの位相差（ずれ角度量）の平均値を求めることでドラム内に投入された衣類の量を、また高速脱水前のこの位相差の変化量を求めることでドラム内に投入された衣類の片寄り量を検出することが可能である。

従来技術による洗濯機の制御が開示された文献の例として、ドラム外槽の振動を検出する加速度センサを備え、加速度センサを用いることで、検出されたドラム外槽の振動の周期から回転ドラムの回転数を知ることができ、更にその回転数と加速度センサによって検出された振動の加速度とから回転ドラムの振動変位量を算出して、回転センサを不要とし、ドラム外槽の異常振動防止レベルを任意に調整することを可能にしたドラム式洗濯機が提案されている（特許文献３参照）。このドラム式洗濯機においては、加速度センサにより水槽の振動を検知し、水槽が外箱に衝突する前に水槽の振動レベルに応じて駆動機構の回転数を制御する。しかしながら、水槽はドラム内の洗濯物の偏りにより様々なモードで振動するため、水槽が外箱に衝突する前に加速度センサであらゆるモードの水槽振動を監視することは困難であり、誤検知により立上げが可能な場合に対しても駆動装置の停止を含めて回転数の制御を行っていた。
特開平３−２６４０８８号公報（第３頁上左欄第９行〜同頁下右欄第３行、図１） 特開２００１−３００１８３号公報（段落［００４８］〜［００４９］、［００５４］〜［００５６］，図１０、図１１） 特許第２６４５９１５号公報（第２頁左欄第４４行〜右欄第５行、第３頁左欄第２６行〜右欄第１１行、図１、図２、図８）

ところで、脱水機能を含む洗濯機においては、特に脱水工程でドラムの回転数が低速から高速までの広い回転数の範囲に渡って運転される。この際に、回転軸に沿った前後方向に洗濯物のアンバランスが存在する場合には、回転数によっては回転ドラムに大きな振れ回りが生じて、水槽に衝突して騒音を発するなどの不具合を生じることがある。特に、回転軸に沿って前側に大きなアンバランスがあるときは、後側にアンバランスがある場合よりも振れ回りが生じやすいので、洗濯物の前後方向のアンバランス位置を知ることは洗濯・すすぎ・脱水の各工程における自動運転制御に欠かすことができないものと認識されようになってきた。

特に、水槽が外箱に衝突する程の大きな振れ回りを生じると、水槽や外箱の破損等の不具合が懸念されるので、そうした異常な振れ回りを生じたときの危険を解消する点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、衝突検知装置が水槽と外箱との衝突を検知した検知結果に応答して、初めて駆動機構による回転ドラムの運転への対処を行うことで、水槽と外槽が衝突前に水槽振動を監視する従来の制御よりも正確に制御を行い、運転時間の延長化を回避できる洗濯機を提供することである。

この発明による洗濯機は、外箱内に配設された水槽、当該水槽内に配置されており内部に洗濯物を収容可能な回転ドラム、当該回転ドラムを回転駆動する駆動機構、及び当該駆動機構を制御する制御装置を備えており、制御装置は、水槽と外箱との衝突を検知する衝突検知装置の検知結果に応答して、駆動機構による回転ドラムの運転を減速又は停止させることを特徴としている。

この洗濯機によれば、洗濯物のアンバランスに起因して回転ドラムが振れ回り、その結果、水槽が外箱に衝突するまでの過大な振動を生じる場合には、衝突検知装置が水槽と外箱との衝突を検知する。制御装置は、その検知結果に応答して、駆動機構による回転ドラムの運転を減速又は停止させるので、回転ドラムの振れ回りを低減又は無くし、洗濯機の危険な運転状態が回避される。

上記の洗濯機において、衝突検知装置は、水槽、外箱、駆動機構、給排水のための配管系等の、水槽と外箱との衝突に伴う衝撃が直接に又は間接的に及ぶ洗濯機の構造物に設けることができる。衝突検知装置は、水槽と外箱との衝突に伴う衝撃を直接に明確に検知するには、水槽又は外箱に取り付けるなどして設けることができる。また、この衝撃を間接的に検知しても十分である場合には、例えば、モータケース等の駆動機構、給排水のための配管系等の構造物に取り付けるなどして設けることができる。

上記の洗濯機において、衝突検知装置は、加速度センサなどの振動信号を常時出力する振動検知手段とすることができる。制御装置は、振動検知手段が常時出力する振動信号をウオッチすることにより、一定以上の大きな出力信号を検出したときに、水槽と外箱とが衝突したと判定することができる。

振動検知手段として加速度センサを用いる上記洗濯機において、加速度センサは３軸方向の加速度を検知する加速度センサとすることができる。加速度センサが３軸方向の加速度を検知することで、各向きに応じた構造部分の材質等における洗濯機の構造に適合した制御ができる。また、水槽と外箱との衝突に伴う衝撃の方向が如何なる方向であっても、その衝突が生じたことを検知することができる。

常時出力型式の振動検知手段を備えた上記洗濯機において、制御装置は、振動検知信号に閾値が設定されている閾値テーブルを備えており、加速度センサの出力値が閾値テーブルの閾値を超えたことに応答して、水槽と外箱とが衝突したと判定することが好ましい。水槽と外箱との衝突に起因した加速度センサの出力値によって、水槽と外箱とが衝突したと判定する閾値テーブルを実験的なデータに基づいて予め作成しておく。そうした閾値テーブルの閾値と実際の加速度センサの出力値とを比較することによって、水槽と外箱とが衝突したことの判定を正確に下すことができる。

常時出力型式の振動検知手段を備えた上記洗濯機において、制御装置は、洗濯物の容量区分毎に閾値が設定されている閾値テーブルを備えており、加速度センサの出力値が投入された洗濯物の容量区分に応じて設定されている閾値テーブルの閾値を超えたことに応答して、水槽と外箱とが衝突したと判定することがこのましい。回転ドラムの振れ回りは、回転ドラムに投入された洗濯物の量に大きく依存する。したがって、水槽と外箱との衝突時の衝撃も洗濯物の量に依存する。そこで、洗濯物の容量区分毎に、水槽と外箱とが衝突したと判定する閾値テーブルを実験的なデータに基づいて予め作成しておく。そうした閾値テーブルの閾値と実際の加速度センサの出力値とを比較することによって、水槽と外箱とが衝突したことの判定を洗濯物の容量区分毎に正確に下すことができる。

上記の洗濯機において、衝突検知装置は、水槽と外箱との衝突時に生じる衝突信号を瞬時出力する衝撃検知手段とすることができる。水槽と外箱との衝突時に初めて衝突信号を瞬時出力する衝撃検知手段としては、例えば、安全スイッチや近接スイッチのようなものが挙げられる。

制御装置が回転ドラムを停止させる上記洗濯機において、制御装置は、衝突検知装置の検知結果に応じて、回転ドラムが停止された後の複数の立上げチャートを搭載しており、検知結果の出力値に応じて選択された立上げチャートによって駆動機構を再稼動させることができる。駆動機構の再稼動時に複数の立上げチャートを用意しておき、衝突の程度に合わせて立上げチャートを選択することで、以後の洗濯機の運転を安全に制御することが可能になる。一般的な立上げチャートとしては、衝突の程度が大きいほど洗濯物のアンバランスが大きいと想定されるので、回転ドラムの停止後の立上げに際して、洗濯機に洗濯物のアンバランスを解消する動作をさせる、或いは駆動機構の再稼動として回転ドラムを回転させる最高回転数を小さくし、それに合わせて脱水率を確保するために回転時間を長く設定するというチャートを用意することができる。

この発明によれば、衝突検知装置が水槽と外箱との衝突を検知した検知結果に応答して駆動機構による回転ドラムの運転を減速又は停止させているので、水槽と外槽が衝突して初めて回転ドラムの運転が抑制される。そのため、水槽と外槽が衝突前に水槽振動を監視する従来の制御よりも正確に制御を行うことができ、水槽と外槽との衝突前の振動に基づく運転抑制の結果、運転時間が延長されるのを低減することができる。また、外箱には水槽衝突部分にクッションを貼付することができるので、僅かな衝突で使用者が不安感を覚えることはない。衝突検知装置を３軸加速度センサとする場合には、加速度センサの多軸方向出力値を各軸方向にて設定された閾値と比較判定することにより、方向に応じた材質等の洗濯機の構造に適合した制御ができる。更に、衝突時の衝撃の程度を、洗濯物の容量区分ごとに設定された閾値と比較判定することにより、衝撃が比較的小さい場合などのように不要な駆動機構の停止を防ぎ、運転時間の延長を最小限に止めることができる。更にまた、制御装置が回転ドラムを停止させる場合において、加速度センサの出力値より洗濯物のアンバランス状態を把握できるため、駆動機構の再稼動時に複数の立上げチャートから選択することで、以後の運転を安全に制御することもできる。

図１は本発明によるドラム式洗濯機の外観を示す斜視図、図２は図１に示すドラム式洗濯機の縦断面、図３は図２に示すドラム式洗濯機の内部正面図、図４は図２に示すドラム式洗濯機の内部平面図、図５は加速度センサのパッケージの平面図である。図１に示すように、ドラム式洗濯機は、外箱１の正面に洗濯物を出し入れするためのドア８が設けられており、外箱１の正面上部には、ドラム式洗濯機の洗濯動作に関連した表示・操作部１９が設けられている。

図２〜図４に示すように、水槽２は床面Ｇ上に置かれた外箱１に対して下から防振ダンパ６で支えられており、洗い・すすぎ・脱水時に発生する振動を吸収することができる構造となっている。この例では、水槽２は外箱１に対して上からバネで吊り下げられてはいないが、そのように吊り下げ支持してもよい。水槽２の内部には、回転ドラム３が水平軸に対して手前側が僅かに持ち上がった傾斜回転軸を中心に回転するように支持されて配置されている。回転ドラム３の周壁には洗濯水を供給又は排出するための多数の小孔４（一部のみを示す）が設けられている。洗濯物の出し入れ用のドア８と水槽２との間の隙間は、ドアパッキン９により密閉されており、洗濯水がこの隙間を通して機外に漏れない構造となっている。ドア８にはドア８の開閉を検知する検知手段を有したドアスイッチ（図示せず）が取り付けられている。また、回転ドラム３の開口周縁部には、振れ回り防止用のバランサ１０７が設けられている。

給水弁１８を開くことにより、水道水が洗剤ケース２１内の洗剤を溶かし、生成された洗剤液が給水口１４より回転ドラム３内に供給される。回転ドラム３を回転させるため、外箱１の奥部にはモータ１０が配設されている。回転ドラム３の内周面上には回転ドラム３内の洗濯物を持ち上げるバッフル１７が形成されており、回転ドラム３の回転に伴ってバッフル１７に係止されつつ持ち上げられた洗濯物が、自重により落下する動作（タンブリング）を繰り返すことで、洗濯物には叩き作用が及ぼされ、洗濯物の洗い、すすぎを行うことができる。洗濯物の布量は、回転ドラム３の当初回転時に、洗濯物が回転ドラム３の上位置に持ち上げられるまでの時間に基づいて計量可能である。

外箱１の底部で水槽２の外側には、洗濯液を機外に排出するための排水ポンプ１１が設けられている。水槽２の下部と排水ポンプ１１を接続する排水ダクト７の途中には、外箱１の全面下部から取り外しが可能な糸屑フィルタ（図示せず）が設けられており、洗濯液の水位は糸屑フィルタの上部に設けられたエアートラップ（図示せず）内の圧力変化として検出され、その圧力変化がエアートラップと水位センサ間に接続されている導圧パイプにより水位センサで検出され、その圧力変化に基づいて水位が検知される。洗い時の洗剤液や、すすぎ時の水は、給水口１４を通じては回転ドラム３内に供給される。

水槽２の振動検知手段として、汎用の３軸加速度センサ１０４が水槽２の上部背面側（回転ドラム３が設けられる内側とは反対側）に取り付けられている。加速度センサ１０４は、加速度の大きさに比例した電気信号を出力する。この実施例では、基準電圧２．５Ｖに対し加速度１Ｇ当たり±０．２Ｖの電圧信号を出力するものとして説明するが、これに限定するものではない。３軸加速度センサ１０４は、図５に示すように、加速度センサのパッケージに対し、同じ平面内で互いに直交するＸ方向とＹ方向との加速度を検出することができる。加速度センサ１０４については、Ｙ方向を、回転軸が水平配置の場合にはその回転軸に平行な前後方向に一致させ、回転軸が水平に対して斜めに配置される場合にはその回転軸を含む縦平面内で前後方向に一致させて配置して取り付けるのが好ましい。この場合、Ｘ方向は水槽２の左右方向となり、加速度センサ１０４は水槽２の左右方向と前後方向の加速度を検知することができる。３軸は、Ｘ方向及びＹ方向に加えて、両方向対して直交するＺ方向が含められる。表示・操作部１９の奥側に制御回路２０が配置されている。

脱水工程では回転ドラム３の回転速度が低速から高速まで広い範囲に渡って変動するので、回転ドラム３内の洗濯物のアンバランスの検知は、この脱水工程の低速回転での運転状態を利用して行うことが好ましい。回転ドラム３を洗濯物が周壁内面に張り付く程度の低速回転（臨界速度）で回転させながら、回転ドラム３の偏芯荷重の大きさである偏芯量を検知するアンバランス検知を行い、アンバランス量が判定値以下ならば回転ドラム３をそのまま高速回転に移行させることができる。洗濯物に含まれた洗濯液やすすぎ水は、回転ドラム３の高速回転運転時の遠心力を利用して、洗濯物を回転ドラム３の周壁内面に押し付けるような形で排出される。この時、洗濯液やすすぎ水は、回転ドラム３の小孔４から外方に飛ばされ、水槽２の内面を伝ってその下部に導かれ、排水ポンプ１１により機外に排出される。一方、回転ドラム３のアンバランス検知時にアンバランスと判定された場合には、回転ドラム３の回転を停止し、再度脱水工程の先頭に戻りアンバランス検知を行う。脱水中に異常振動を検知した場合も、上記アンバランス検知時と同様に回転を停止し、再度脱水工程の先頭に戻って、アンバランス検知を行う動作を行っても良い。

図６は本発明によるドラム式洗濯機の一例のブロック図である。制御回路２０の主要な構成要素はマイクロコンピュータ２２であり、マイクロコンピュータ２２はＣＰＵ（中央演算処理回路）２３、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２５、タイマ２６、システムバス２７及び複数のＩ／Ｏポート２８から構成されている。マイクロコンピュータ２２は、電源回路３１から電源端子Ｖｄｄ、Ｖｓｓに定電圧を供給されることにより動作し、リセット回路３２からＲＥＳＥＴ端子に入力される信号によってリセットで可能である。

ＣＰＵ２３は、制御部２９と演算部３０から構成されている。制御部２９は、ＲＯＭ２５に記憶されている命令を取り出すとともにその命令を実行する。演算部３０は、命令の実行段階で制御部２９から与えられる制御信号に基づいて、各種入力機器やＲＡＭ２４から入力されるデータに対して二進加算、論理演算、増減、比較等の演算を行う。そのため、ＲＯＭ２５は、各種機器を動作させるための手段、各種判断のために設定された条件、各種情報を処理するためのルール等を予め記憶している。

マイクロコンピュータ２２は、複数のＩ／Ｏポート２８を介して、入力キー回路３３、状態検知回路３４、表示装置駆動回路３５、ブザー駆動回路３６及び負荷駆動回路３７に接続されている。入力キー回路３３は各種操作ボタン（入力設定手段１０１）に接続されており、状態検知回路３４は回転検知手段１０５、水位センサ１２、脱水時のアンバランス状態を検知するアンバランス検知手段１００及びアンバランス判定手段１０６、並びに振動検知手段１０４に接続されている。表示装置駆動回路３５は、表示装置１０２に接続されており、表示装置１０２を駆動する。ブザー駆動回路３６は、ブザー１０３に接続されており、キー入力完了時、運転終了時及び異常時にブザー１０３を鳴動させてユーザにその旨を伝える。負荷駆動回路３７は排水ポンプ１１、駆動モータ１０、給水弁１７に接続されており、これらの要素を駆動制御する。マイクロコンピュータ２２は、入力キー回路３３、状態検知回路３４から入力される入力信号に基づいて演算を行って、表示装置駆動回路３５、ブザー駆動回路３６及び負荷駆動回路３７に信号を出力する。回転検知手段１０５としては、ホールセンサ又はタコジェネレータからの信号を元に検知する方法が一般的である。振動検知手段１０４は、本発明の衝突検知装置の一例に相当するものであって、具体的には、３軸加速度センサである。

本実施形態のドラム式洗濯機は上述のように構成されるものであり、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程が順に行われるようになっている。洗い工程は、開閉扉８を開いて洗濯物投入口より洗濯物を投入し操作パネル１９のスタートスイッチをＯＮすることにより開始される。スタートスイッチがＯＮすると、回転ドラム３が駆動モータ１０の駆動で低速回転を開始する。そして、給水弁１８が開成されて給水弁１８からの水が途中洗剤ケース２１の洗剤を溶かして洗剤液となり給水口１４より回転ドラム３内に供給される。

水槽２内が所定の水位になったことが水位センサ１２によって検知されると、給水弁１８が閉じられる。供給された洗剤液は回転ドラム３内で回転している洗濯物に降り注がれて該洗濯物に浸透する。洗剤液を含んだ洗濯物は、タンブリングを繰り返すことによって、洗濯物は落下時の衝撃力でタタキ洗いされる。このタンブリングは回転ドラム３を例えば５５ｒｐｍで１０秒間回転し、３秒間停止させることにより実行可能である。

そして、予め設定した所定の時間が経過すると、回転ドラム３が停止され、排水ポンプ１１の駆動により水槽２、回転ドラム３内の洗濯液が排水ダクト７を介して排水される。この排水時に、排水液に含まれる糸屑類は排水ダクト７と排水ポンプ１１との間の排水経路に配置された糸屑フィルタによって取り除かれる。

次に、すすぎ工程は、給水弁１８及び排水ポンプ１１が作動する状態で回転ドラム３が回転する注水すすぎを行うようになっている。以下に、洗い工程の後に注水すすぎ工程を行う場合を例にとって説明するが、洗い工程の後に前述の中間脱水工程や溜めすすぎ工程を行い、その後に注水すすぎ工程を行ってもよい。

また、本実施形態では、給水弁１８と補助給水弁による給水能力を両給水弁の合計で１０リットル／分の流量とし、他方、排水能力を排水ポンプ１１の駆動時には１５リットル／分に設定している。排水ポンプ１１の停止時にはサイフォン現象によって排水され、排水能力は５リットル／分の流量となるように設定している。

図７には、洗濯機の運転工程と、各作動部の駆動状態を示す作動表が示されている。運転工程は、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、及び乾燥工程から成っている。ハッチングを示した部分が各工程において駆動状態にあることを示している。

回転ドラム３の大きな振れ回りに起因して水槽２が大きく振動し、その結果、水槽２と外箱１とが衝突することがある。このとき、３軸加速度センサ１０４がその衝撃により加速度を検知する。制御回路２０においては、状態検知回路３４は、３軸加速度センサ１０４が検知した加速度に基づいて、例えば、所定以上の大きさのピーク値を検知したときに、ＣＰＵ２３が外箱１と水槽２とが衝突したと判定する。更に、ＣＰＵ２３は、この判定に基づいて、表示装置駆動回路３５に出力し表示装置１０２を駆動して衝突があった旨を表示させ、またブザー駆動回路３６に出力しブザー１０３を駆動して鳴動させ、更に負荷駆動回路３７に信号を出力して駆動モータ１０を制御して、回転ドラム３の運転を減速又は停止させる。

図８は、この発明における洗濯機において回転ドラムの回転を停止させた後に複数の立ち上げチャートが用意されている制御フローチャートを示す。図８において、回転ドラム３内の投入された洗濯物の量に基づいて容量区分判定が行われる（ステップ１。「Ｓ１」と略す。以下同じ）。脱水工程で脱水を開始し（Ｓ２）、初期立上げか否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３の判定で初期立上げであれば、立上げチャートＡが実行される（Ｓ４）。立上げチャートＡの内容は、通常、回転ドラム３の回転数を１２００ｒｐｍの高速回転で運転時間７分に設定されている。Ｓ１で行われた容量区分判定に基づいて容量の判定をし（Ｓ５）、容量の区分（小、中、大）に応じて、Ｘ方向出力値がそれぞれ閾値Ａ，Ｄ，Ｇよりも小さく、Ｙ方向出力値がそれぞれ閾値Ｂ、Ｅ、Ｈよりも小さく、且つＺ方向出力値がそれぞれ閾値Ｃ，Ｆ，Ｉよりも小さいときには脱水を行い（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）、脱水終了までに到る（Ｓ９）。

容量の区分（小、中、大）に応じて、Ｘ方向出力値が閾値Ａ，Ｄ，Ｇ以上、Ｙ方向出力値が閾値Ｂ，Ｅ，Ｈ以上、又はＺ方向出力値が閾値Ｃ，Ｆ，Ｉ以上のいずれかであるときは、外箱１と水槽２とが衝突したものとして回転ドラム３の回転が停止され、脱水運転が中止される（Ｓ１０，Ｓ１１）。このように、洗濯物の容量区分ごとに設定された閾値と比較判定することにより、不要な駆動機構の停止を防ぎ、運転時間の延長を最小限にとどめられる。低容量においては、質量が小さいため実際の外箱への衝撃は小さいと考えられるので、衝突の判定のための閾値を大きくして立ち上がりやすくすることができる。また、高容量においては、洗濯物は少しのアンバランス状態であっても水の抜け具合で更にアンバランス崩れ大きな振動を引き起こす可能性があるので、衝突の判定のための閾値を小さくする必要がある。

脱水運転の中止（Ｓ１０，Ｓ１１）の後、洗濯機の工程は、再度、脱水工程（Ｓ２）に戻る。この場合、Ｓ３の判定では初期立上げではないと判定される。その後のステップ（Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）では、衝突の際の加速度センサ１０４の出力値（小、中、大という大きさ）に応じて、内容の異なる立上げチャートＢ，Ｃ，Ｄが用意されている。加速度センサ１０４の出力値により洗濯物のアンバランス状態を把握できるので、駆動機構の再稼動時に複数の立上げチャート（Ｂ〜Ｄ）から選択することで、以後の運転を安全に制御することができる。加速度センサ１０４の出力値が小さい場合の立上げチャートＢは、最高回転数（１２００ｒｐｍ程度）を通常の立上げチャートよりも少し下げる程度、例えば、１０００ｒｐｍの回転数で運転時間８分に設定されている。加速度センサ１０４の出力値が中程度の場合の立上げチャートＣでは、例えば、回転ドラムの回転数８００ｒｐｍで運転時間１０分に設定されている。加速度センサ１０４の出力値が大きい場合の立上げチャートＤは、例えば、当初、最高回転数を小さくした低速回転（４００ｒｐｍ程度）の運転時間を長くして、布の含水量を減らす設定である。例えば、当初、低速回転の運転時間５分の設定とし、その後、回転数を８００ｒｐｍまで上昇させて運転時間１０分に設定されている。脱水率を確保するために、最高回転数の運転時間を通常チャートよりも長く設定される。そうした設定の立上げチャートＢ〜Ｄの何れかで、再度Ｓ５の判定に至り、洗濯物の容量に応じてＳ６〜Ｓ８の出力値の判定を受けながら脱水が行われる。

脱水運転が一旦停止された際に、例えば、回転ドラム３を正逆方向に何回かの回転を繰り返して洗濯物をタンブリングして布をほぐす動作、又は給水を行って洗濯物の位置をずらす布位置変更動作を行うことができる。また、加速度センサの出力値に応じて、駆動機構の再稼動時に布ほぐし給水を行うことで、布の偏在を短時間で効率的に改善することもできる。布ほぐし又は布位置変更の動作を行った後、立上げチャートを稼働させることができる。

外箱１と水槽２とについて、左右方向においては、水槽２側は樹脂、外箱１側は金属であるので、構造上特に問題はない。また、前後方向においては、外箱１側は樹脂であり、水槽２側は樹脂及びガラス材であるので、水槽２側のガラス材が傷つかないように、外箱１と水槽２との衝突を判定するための３軸加速度センサ１０４の出力値と対比される閾値を小さくする必要がある。上下方向においては、外箱１側は樹脂、水槽２側も樹脂であるが、上部において水槽２と外箱１がばねで繋がれているので、上記閾値をばねが外れない値に設定する必要がある。

本発明による洗濯機の一例の外観を示す斜視図。 図１に示す洗濯機の縦断面。 図２に示す洗濯機の内部正面図。 図２に示す洗濯機の内部平面図。 洗濯機に用いられる加速度センサのパッケージの平面図。 本発明による洗濯機の一例を示すブロック図。 本発明による洗濯機の運転工程と、各作動部の駆動状態を示す作動表。 回転ドラムの回転を停止させた後に複数の立ち上げチャートが用意されている制御フローチャート。

符号の説明

１ 外箱 ２ 水槽
３ 回転ドラム ４ 小孔
６ 防振ダンパ ８ ドア
９ ドアパッキン １０ 駆動用モータ
１１ 排水ポンプ １４ 給水口
１７ バッフル １８ 給水弁
１９ 操作・表示部 ２０ 制御回路
２１ 洗剤ケース ２２ マイクロコンピュータ
２３ ＣＰＵ ２４ ＲＡＭ
２５ ＲＯＭ ２６ タイマ
２７ システムバス ２８ Ｉ／０ポート
２９ 制御部 ３０ 演算部
３１ 電源回路 ３２ リセット回路
３３ 入力キー回路 ３４ 状態検知回路
３５ 表示装置駆動回路 ３６ ブザー駆動回路
３７ 負荷駆動回路 １００ アンバランス検知手段
１０１ 入力設定手段 １０２ 表示装置
１０３ ブザー １０４ 振動検知手段
１０５ 回転検知手段 １０６ アンバランス判定手段
１０７ バランサ

Claims (8)

1. 外箱内に配設された水槽、前記水槽内に配置されており内部に洗濯物を収容可能な回転ドラム、前記回転ドラムを回転駆動する駆動機構、及び前記駆動機構を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、前記水槽と前記外箱との衝突を検知する衝突検知装置の検知結果に応答して、前記駆動機構による前記回転ドラムの運転を減速又は停止させることを特徴とする洗濯機。
2. 前記衝突検知装置は、前記水槽、前記外箱、前記駆動機構、給排水のための配管系等の前記水槽と前記外箱との衝突に伴う衝撃が直接に又は間接的に及ぶ前記洗濯機の構造物に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記衝突検知装置は、加速度センサなどの振動信号を常時出力する振動検知手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
4. 前記加速度センサは３軸方向の加速度を検知する加速度センサであることを特徴とする請求項３に記載の洗濯機。
5. 前記制御装置は、前記振動検知信号に閾値が設定されている閾値テーブルを備えており、前記加速度センサの出力値が前記閾値テーブルの前記閾値を超えたことに応答して、前記水槽と前記外箱とが衝突したと判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の洗濯機。
6. 前記制御装置は、前記洗濯物の容量区分毎に閾値が設定されている閾値テーブルを備えており、前記加速度センサの出力値が投入された前記洗濯物の容量区分に応じて設定されている前記閾値テーブルの前記閾値を超えたことに応答して、前記水槽と前記外箱とが衝突したと判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の洗濯機。
7. 前記衝突検知手段は、前記水槽と前記外箱との衝突時に生じる衝突信号を瞬時出力する衝撃検知手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
8. 前記制御装置は、前記衝突検知装置の検知結果に応じて、前記回転ドラムが停止された後の複数の立上げチャートを搭載しており、前記検知結果の出力値に応じて選択された前記立上げチャートによって前記駆動機構を再稼動させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の洗濯機。
   
   

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