JP2009247782A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の加速度センサの取り付け位置にばらつきがあっても、水槽の配置を正確に
【解決手段】
水槽１１内に洗濯物を収容するドラム１９が横軸状に回転自在に設けられた洗濯機１において、水槽１１に配設された複数の加速度センサ３４ａ、３４ｂと、複数の加速度センサ３４ａ、３４ｂが検出した水槽１１の加速度から水槽１１の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、水槽内に横軸状に回転自在に設けられたドラムを備えた洗濯機に関し、特に、据え付け時での傾きを検出することができる洗濯機に関する。

ドラム式洗濯機においては、水槽の内部に回転自在に設けられたドラムの内部に洗濯物を収容するとともに、洗剤及び洗濯水を収容した状態でドラムを回転させることで、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程などの洗濯乾燥運転を実行するようになっている。

このような洗濯機では、水槽が洗濯機の外郭をなす筐体に弾性支持されているが、据え付け状態において洗濯機が傾いていると、所定位置より偏った状態でドラムが回転するため、水槽が大きく揺動して振動や騒音が発生しやすくなり、また、洗濯機の運転を停止させる安全スイッチが作動しやすくなる。

そこで、下記特許文献１では、水槽の傾きを検知する検知手段を設け、この検知手段の検知結果に基づいて洗濯機の運転を制御する洗濯機が提案されているが、水槽の傾きを検知する検知手段が水槽に１つしか配設されていないため、水槽に対する検知手段の取り付け状態にばらつきがあると正確に水槽の傾きを検知できないおそれがある。
特開２００６−２８８６０３号公報

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、洗濯機の据え付け時の傾きを正確に検出することができる洗濯機の提供を目的とする。

本発明の洗濯機は、水槽内に洗濯物を収容するドラムが横軸状に回転自在に設けられた洗濯機において、前記水槽に配設された複数の加速度センサと、前記複数の加速度センサが検出した前記水槽の加速度から前記水槽の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の洗濯機では、個々の加速度センサの取り付け位置にばらつきがあっても、複数の加速度センサから傾斜検出手段が水槽の傾きを検知するため、水槽の配置を正確に検出することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機１の断面図、図２は洗濯機１の内部を概略的に示す正面図、図３は加速度センサ３４ａ，３４ｂの取り付け位置を示す水槽１１の概略斜視図、図４は洗濯機１に設けられた操作パネル５の平面図、図５は洗濯機１の電気的構成を示すブロック図、図６は洗濯機１の据え付け確認行程の制御手順を示すフロー図である。

本実施形態のドラム式洗濯機１は、図１に示すように、傾斜形のドラム１９を備えたドラム式洗濯機であって、外郭を形成する筐体３の前面中央部分に洗濯物を出し入れする円形の投入口７が開口している。この投入口７は透明窓を備えたドア９により開閉自在に閉塞されており、閉扉時にドア９の前面が筐体３の前面とほぼ同一面になるようになっている。

筐体３の内部には、円筒状の水槽１１が、筐体３の前後方向に指向させた横軸状であって前方に向かって上方へ傾斜する状態となるように一対の防振ダンパ１２，１２により弾性的に支持された状態で配設されており、水槽１１の前面に設けられた開口部と投入口７とが全体として筒状をなすゴムなどの弾性材からなるベローズ１３により水密に連通するように接続されている。

防振ダンパ１２は、シリンダ内に摺動自在に配設されたピストンと、その周囲において同軸状に設けたバネ部材と、を備えてなり、正面視において下方に広がる略ハ字状に筐体３の底板３ａ上に配設され、水槽１１下部の左右両側において水槽１１の振動を抑制するように構成されている。また、水槽１１の上部はバネ２５により筐体３の天板３ｂと連結されており、バネ２５が水槽１１を上方に引っ張り状態で補助的に弾性支持されている。

筐体３の底板３ａ下面外側の四隅には、据え付け場所の床面と当接する脚部７０が配設されており、４つの脚部７０のうち例えば前側の左右一方が、脚長調整可能な調節脚７１から構成されている。調節脚７１は、脚部７０にボルト頭を埋め込み上方にネジ軸７２を延出させるように形成され、ネジ軸７２が底板３ａと螺合されている。そして、底板３ａに螺合されているネジ軸７２を回動して進退させ、底板３ａからの下方への延出量を適宜に調節することで、床面が傾斜していたり段差を有する場合であっても洗濯機１を水平に据え付け可能とすることができる。

なお、図１において４０は包装金具であって、水槽１１の背面から上方に延接された固定板４１と筐体３の背面３ｃとをスペーサ４２を介してボルト部材４３により連結固定することで、水槽１１の後側上端部がボルト部材４３により後方に引っ張られ、ボルト部材４３が取り除かれた正常運転状態より水槽１１の水平方向に対する傾斜角度が大きくなる状態で水槽１１の揺動を規制する。

この包装金具４０は、洗濯機１を包装して輸送等する際に、固定板４１と背面３ｃとをボルト部材４３により連結固定した状態とすることで、洗濯機１を輸送時の衝撃から水槽１１を保護するものであり、据え付けを行った後に洗濯機１を使用する際には、ボルト部材４３を取り除き固定板４１と背面３ｃとの連結を解除して、筐体３の内部で防振ダンパ１２に水槽１１を弾性支持させる。

水槽１１は、上部に給水弁１４及び洗剤ケース１８を介して給水接続管１５と接続され、水道などの給水源から水と洗剤ケース１８に収納された洗剤とが内部に供給されるとともに、背面側の下方に排水弁１６を介して排出ホース１７と接続され、内部の洗濯水を機外へ排出するようになっている。

水槽１１の内部には、洗濯物を収容する有底円筒状のドラム１９が水槽１１と同軸状に配設されている。このドラム１９は、水槽１１に沿う傾斜状態に支承されており、胴部周壁に多数の脱水孔１９ａと、その内周面には洗濯物掻き上げ用のバッフル１９ｂを複数有している。またドラム１９は前面開口側に環状のドラムカバー１９ｃを取り付けてベローズ１３とともに投入口７に対向して配置されており、洗い行程および脱水行程における共用槽として機能するものである。

ドラム１９は、背面の中心部分から後方へ突出するドラム軸２１により水槽１１の閉塞された背面部に軸支されており、ドラム軸２１に接続されたモータ２３によって回転駆動されるようになっている。

また、水槽１１の外周部には、複数（本実施形態では２つ）の加速度センサ３４ａ，３４ｂが、ドラム軸２１の軸線方向Ｃと直交する水平線Ｈに対し所定角度θ（例えば４５度）上方の位置に、軸線方向に並べて配設されており、水槽１１の加速度を検出するように構成されている。

加速度センサ３４ａ，３４ｂは、例えば、重りを配した支持部とこの支持部の撓み変形の歪みを抵抗値変化によって検出するピエゾ抵抗からなり、相互に直交する３軸の検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚを有し、検出軸Ｘが水平線Ｈに対し４５度をなす前記放射方向に、検出軸Ｙが前記接線方向に、検出軸Ｚが水槽２の前後方向に、それぞれ一致するように水槽２に配置されている。

筐体３の上部前面側には、図４に示すような使用者が洗濯機１の運転に係る各種の操作をするための各種の操作キーや表示部５ａを備えた操作パネル５が設けられている。操作パネル５の裏面には、操作回路３１を備える操作パネル制御ユニット３３が配設されており、操作回路３１が操作パネル５の各種操作キー２６に基づく操作信号を制御回路５０に出力するようになっている。

制御回路５０は、マイクロコンピュータを含んで構成されたもので、図５に示すように、上記した操作回路３１からの操作信号以外にも、モータ２３に設けられた例えばホール素子などからなる回転センサ２４からモータ２３の回転速度に関する回転速度信号や、加速度センサ３４ａ，３４ｂから各検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度に対応した加速度信号など、が入力され、上記の各種信号の入力及び予めメモリ５２に記憶された制御プログラムに基づき、モータ２３、操作パネル５の表示部５ａ、給水弁１４、排水弁１６、を駆動制御する駆動回路６０に駆動制御信号を出力することで、操作キー２６の操作により選択設定した洗い、すすぎ、脱水の各機能行程を自動的に実行する。

また、制御回路５０は、上記のように駆動回路６０に駆動制御信号を出力するとともに、水槽１１の傾き検出する傾斜検出手段及びドラム１９の回転時に生じる水槽１１の振動を検出する振動検出手段としても機能する。

傾斜検出手段は、加速度センサ３４ａ，３４ｂから出力される検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度に応じた信号に基づき水槽１１の傾き量を検出する。

具体的には、水槽１１の前方に配設された加速度センサ３４ａから出力される検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度から洗濯機１の現在の据え付け状態における水槽１１の傾きαmを検出し、あらかじめメモリ５２に記憶された正常な据え付け状態における水槽１１の傾きαｒと比較し、検出した傾きαｍと記憶された傾きαｒとの偏差から水槽１１の傾き量αを算出する。

また、水槽１１の後方に配設された加速度センサ３４ｂについても、加速度センサ３４ａ同様、加速度センサ３４ｂから出力される検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度から現在の据え付け状態における水槽１１の傾きβmを検出し、この傾きβｍとメモリ５２に記憶された正常な据え付け状態における水槽１１の傾きαｒとの偏差から水槽１１の傾き量βを算出する。

そして、傾斜検出手段は得られた傾き量α、βの平均値より水槽１１の傾き量Ａを算出するとともに、算出した水槽１１の傾き量Ａを打ち消して水槽１１の傾きが正常な据え付け状態となる調節脚７１の脚部７０の回転量θを算出する。

また、メモリ５２には包装金具４０が固定された状態での水槽１１の傾きαｐ，βｐも記憶されており、この傾きαｐ，βｐと加速度センサ３４ａ，３４ｂで検出した傾きαｍ，βｍとの偏差を加速度センサ３４ａ，３４ｂごとに算出し、得られた偏差の平均値が所定範囲内であれば洗濯機１に包装金具４０が取り付けられていることを検出する。

一方、振動検出手段は、加速度センサ３４ａ，３４ｂにより検出された加速度および回転センサ２４より検出された回転速度に基づいて水槽１１の振幅量Ｗを算出する。

そして、このような傾斜検出手段及び振動検出手段は、例えば、操作パネル５上の操作キー２６ａの押圧操作を受け洗濯機１の据え付け確認プログラムを実行すること、水槽１１の傾き量Ａ及び調節脚７１の脚部７０の回転量θの算出と、包装金具４０の有無の検出を行う。

すなわち、図６のフロー図に示すように、据え付け作業が終了し洗濯機１に電源が投入された後、操作キー２６ａの押圧操作が行われると、まず、ステップＳ１１において、内部に洗濯水がなくドラム１９が回転していない状態で、傾斜検出手段が水槽１１の傾きαｍ，βｍを検出してステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で検出した傾きαｍ，βｍより包装金具４０が洗濯機１から取り外されているか否か判断し、取り外されていればステップＳ１３に進み、取り付けらていればステップＳ１４に進み、ステップＳ１４において操作パネル５の表示部５ａに包装金具４０の取り外しを使用者等に促すエラー表示を行った後、据え付け確認プログラムを終了する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１１で検出した傾きαｍ，βｍから水槽１１の傾き量Ａを算出して傾き量Ａが所定範囲内にあるか否か判断し、所定範囲内になければ水槽１１の傾きが異常であるとしてステップＳ１５に進み、所定範囲内であればドラム１９の静止状態において水槽１１の傾きが正常であるとしてステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５では、傾き量Ａを打ち消して水槽１１の傾きが正常な据え付け状態となる調節脚７１の脚部７０の回転量θを算出し、これを操作パネル５の表示部５ａに表示した後、据え付け確認プログラムを終了する。使用者は表示された回転量θ回だけ調節脚７１の脚部７０を回転することで傾いた洗濯機１を水平状態に戻すことが可能である。

ステップＳ１６では、モータ２３を回転駆動して脱水行程時の回転速度（例えば１４００ｒｐｍ）でドラム１９を高速回転させた状態において傾斜検出手段が水槽１１の傾きαｍ，βｍを検出して水槽１１の傾き量Ａを算出するとともに、振動検出手段が水槽１１の振幅量Ｗを算出する。なお、ドラム１９の回転状態では水槽１１が振動しているため、水槽１１の傾き量Ａが変動することとなるが、本実施形態では、例えば、所定時間ごとに傾き量Ａを複数回算出しその平均値から水槽１１の回転状態における傾き量Ａを算出してもよい。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６において算出した水槽１１の傾き量Ａ及び振幅量Ｗが所定範囲内にあるか否か判断し、傾き量Ａ及び振幅量Ｗの少なくとも一方が所定範囲内になければ水槽１１の傾きが異常であるとしてドラム１９の回転を停止させてステップＳ１８に進み、傾き量Ａ及び振幅量Ｗのいずれもが所定範囲内にあればドラム１９の高速回転時において水槽１１の傾きが正常であるとしてドラム１９の回転を停止させてステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では水槽１１内に洗濯水を供給した状態で洗濯行程時と同程度の回転速度でドラム１９を停止させた状態において傾斜検出手段が水槽１１の傾きαｍ，βｍを検出して水槽１１の傾き量Ａを算出して、ステップＳ２０に進む。なお、
ステップＳ２０では、ステップＳ１９において算出した水槽１１の傾き量Ａが所定範囲内にあるか否か判断し、傾き量Ａが所定範囲内になければ水槽１１の傾きが異常であるとしてステップＳ１８に進み、傾き量Ａが所定範囲内にあれば洗濯機１が正常に据え付けられていることを表示部５ａに表示して据え付け確認プログラムを終了する。

ステップＳ１８では、操作パネル５の表示部５ａにエラー表示を行い、水槽１１の傾き異常を使用者などに報知して据え付け確認プログラム終了する。その際、傾き量Ａが所定範囲内にない場合では、傾き量Ａから算出した脚部７０の回転量θを操作パネル５の表示部５ａに表示してもよい。使用者はそれに応じて脚部７０を調整することにより無負荷状態でなく実負荷状態で水平に洗濯機１を据え付けることができ振動等の防止により効果的である。

以上のように、本実施形態の洗濯機１では、複数の加速度センサ３４ａ，３４ｂにより検出される傾き量Ａの平均値から水槽１１の傾き量を決定するため、個々の加速度センサ３４ａ，３４ｂの取り付け位置にばらつきがあっても、水槽１１の傾きを正確に検出することができる。

しかも、加速度センサ３４ａ，３４ｂは、水槽１１の傾きを検出するだけでなく、水槽１１の振幅量Ｗを検出することができるため、洗濯物がドラム１９内周面の一部に偏在するアンバランス状態を検出するアンバラ検出手段としても機能させることができ、製造コストの増加を抑えて水槽１１の傾きを検出することができる。

また、水槽１１の傾きが異常であると判断されると、水槽１１の傾き量Ａを打ち消して正常な据え付け状態となる調節脚７１の脚部７０の回転量θを算出し、これを操作パネル５の表示部５ａに表示するため、使用者などに水槽１１の傾きが異常であることを報知するだけでなく、具体的な水槽１１の傾きの修正方法を知らせることができ、洗濯機の据え付けの専門家でなくても簡単に正しく据え付けることができる。

また、本実施形態の洗濯機１では、ドラム１９が停止した状態だけでなく、ドラム１９を高速回転させた状態や水槽１１内に洗濯水を供給した状態でも水槽１１の傾き量Ａを検出するため、水槽１１や筐体３に負荷がかかった際の据え付け床面の強度（撓みやすさ）など、洗濯機１の実運転状態を考慮して水槽１１の傾き量を検出することができ、安全に運転される状態で洗濯機１を据え付けることができる。

また、水槽１１の傾き量Ａの検出が操作パネル５の操作キー２６ａを押圧操作することで実行されるため、洗濯機１の運転時の振動が大きくなったと感じた場合などに使用者が必要に応じて水槽１１の傾き量Ａを検出し、据え付け状態を修正することができる。

なお、上記した本実施形態では、前方の加速度センサ３４ａと後方の加速度センサ３４ｂとで検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を一致させたが、例えば、前方の加速度センサ３４ａと後方の加速度センサ３４で検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向が重複しないように異ならせて配置してもよい。

また、上記した本実施形態では、前方の加速度センサ３４ａと後方の加速度センサ３４ｂが相互に直交する３軸の検出軸Ｘ，Ｙ，Ｚを有しているが、前方の加速度センサ３４ａ及び後方の加速度センサ３４ｂをそれぞれ１軸の検出軸を有する加速度センサで構成し、例えば、前方の加速度センサ３４ａの検出方向を水槽１１の放射方向に沿わせ、後方の加速度センサ３４ｂの検出方向を水槽１１の接線方向に沿わせるなど、前方の加速度センサ３４ａの検出方向と後方の加速度センサ３４ｂの検出方向を互いに異なる方向に設定してもよい。このような場合、両加速度センサ３４ａ，３４ｂは、水槽１１の傾きの検出につき相互に補完する関係にあり、１軸の検出軸を有する加速度センサであっても多様な方向の傾きを検出することができる。

本発明の１実施形態に係るドラム式洗濯機の断面図である。 本発明の１実施形態に係るドラム式洗濯機の内部を概略的に示す正面図である。 加速度センサの取り付け位置を示す水槽の概略斜視図である。 本発明の１実施形態に係るドラム式洗濯機に設けられた操作パネルの平面図である。 本発明の１実施形態に係るドラム式洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の１実施形態に係るドラム式洗濯機の据え付け確認プログラムを示すフロー図である。

符号の説明

１…洗濯機 １１…水槽 １９…ドラム
２３…モータ ３４ａ…加速度センサ ３４ｂ…加速度センサ

Claims (7)

1. 水槽内に洗濯物を収容するドラムが横軸状に回転自在に設けられた洗濯機において、
   前記水槽に配設された複数の加速度センサと、前記複数の加速度センサが検出した前記水槽の加速度から前記水槽の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備えることを特徴とする洗濯機。
2. 前記加速度センサが前記水槽の前部と後部に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記複数の加速度センサのうち少なくとも一部の加速度センサが、他の加速度センサと異なる方向の加速度を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
4. 内部において前記水槽を弾性支持する筐体の外底面の四隅に配設された少なくとも１つがねじ軸により脚長調節が可能な調節脚からなる脚部と、
   前記傾斜検出手段が検出する前記水槽の傾きに基づいて、前記水槽の傾きを補正するのに必要な前記調節脚の回転量を報知する報知手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 前記傾斜検出手段が検出する前記水槽の傾きに基づいて、筐体と前記水槽とを連結固定して前記筐体の内部で弾性支持された前記水槽の揺動を規制する包装金具の有無を検知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。
6. 洗濯機の操作パネルに配置された操作キーの操作によって前記傾斜検出手段が前記水槽の傾きの検出を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
7. 前記水槽に給水された状態において前記ドラムを静止させた状態にて前記傾斜検出手段が前記水槽の傾きを検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。

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