JP2012170675A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】脱水行程において、低振動、低騒音を実現したドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】制御手段５０は、脱水行程において、モータ３４を制御して、水槽ユニット６１の共振点以下の第１の脱水回転数で所定時間動作させ、モータ電流検知手段６０にてモータ電流が所定幅内に入ったことを検知した場合は、回転数を上昇させ、水槽ユニット６１の共振点から十分に離れ、回転ドラム３０内の洗濯物にかかる遠心力が所定の値以下になり、かつ、その時点での水槽ユニット６１の振幅と高速回転脱水時の水槽ユニット６１の振幅との相関が高い回転数帯に設定された第２の脱水回転数で所定時間動作させ、振動検知手段５８により水槽ユニット６１の振幅が所定範囲にあることを検知すると、所定の最高脱水回転数まで上昇させるよう制御することにより、低振動、低騒音を実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、脱水起動時の立ち上がり性能を制御するドラム式洗濯機に関するものである。

従来、この種のドラム式洗濯機は、回転ドラム内の布量を判定し、脱水起動時に衣類のアンバランス状態を判定して、脱水起動制御を行なう制御方式が提案されてきた（例えば、特許文献１）。

図８は、特許文献１に記載された従来のドラム式洗濯機の、脱水行程のシーケンス例を示す行程グラフである。

図８において、Ａは、布量識別装置（図示せず）およびアンバランス識別装置（図示せず）で、いずれも小と識別された場合の行程グラフであり、Ｂは、Ａにおいてアンバランス量が大と識別された場合の行程グラフである。Ｃは、布量識別装置で布量が大、かつアンバランス識別装置でアンバランス量が小と識別された場合、ＤはＣにおいてアンバランス量が大と識別された場合の行程グラフである。

Ａのグラフにおいて、回転ドラム（図示せず）の回転数を約１５０ｒｐｍにあげ予備脱水行程ａを経過し、布量識別装置で洗濯物が少量と識別された後、約５０ｒｐｍで正逆回転を行なうほぐし行程ｂを行なう。ついで回転ドラムを回転して、遠心振動予知行程ｃで約１００ｒｐｍに回転をあげ、アンバランス識別装置により水槽（図示せず）の振動を受け、所定の一定値以下の測定結果がでた場合は、引き続き回転数を約１０００ｒｐｍに増し、遠心脱心行程ｄに移行して脱水をする。

Ｂのグラフにおいて、遠心振動予知行程ｃで、アンバランス識別装置によって水槽の振動を受けて所定の一定値以上を示し、洗濯物の回転ドラム内の偏在によりアンバランス状態が大きいと判断された場合には、約１００ｒｐｍにあがった回転を停止し、次いで約５０ｒｐｍで逆転してアンバランス修正反転行程ｅを経過して、回転ドラムの洗濯物の状態を変えてアンバランスを少なくした後、再度回転ドラムを回転して、遠心振動予知行程ｃで約１００ｒｐｍに回転をあげ、アンバランス識別装置により水槽の振動を受け、所定の一定値以下の測定結果がでた場合は、引き続き回転数を約１０００ｒｐｍに増し遠心脱心行程ｄに移行する。

Ｃのグラフにおいて、回転ドラムの回転数を約１５０ｒｐｍにあげ予備脱水行程ａを経過し、布量識別装置で洗濯物が多量と識別された後、ほぐし行程ｂ後の遠心振動予知行程ｃでアンバランス識別装置により洗濯物のバランスが良好と判断された場合は、アンバランス修正行程を経過しないで、遠心脱水行程ｄに移行する。

Ｄのグラフにおいて、遠心振動予知行程ｃで、アンバランス識別装置によってアンバランス状態が大きいと判断された場合には、回転を１００ｒｐｍに上げて、給水装置（図示せず）を開き回転ドラム内に注水して、アンバランス修正給水行程ｆを行なう。そして、このアンバランス修正給水行程ｆとアンバランス修正反転行程ｅを終了した後、遠心振動予知行程ｃでアンバランス状態が良好になっていれば、遠心脱水行程ｄに移行する。

特開平５−２９３２８９号公報

しかしながら、前記従来の構成、制御方式では、脱水行程において、回転ドラムの回転数を約１００ｒｐｍまで上げて一定状態を保つよう制御し、モータへの入力を一定にする。その後、モータへの入力を一定にした際に生じる回転ドラムの回転むらによって水槽の振動も変動し、この振動値によってアンバランス量を識別している。

つまり、この回転数むらによる水槽振動値の大きさと、アンバランス量の大きさは比例関係とし、アンバランス量を検知しているが、このような従来の方式のアンバランス検知により推定されるアンバランス量は、約１００ｒｐｍでの低速回転時の水槽振動値と、実際のアンバランス量との相関は高いが、高速回転になり、洗濯物から水が抜けた後の実際のアンバランス量とは、低速回転時の相関ほど高くなかった。そのため、アンバランス量が小さいと推定して、脱水起動したにも関わらず、高速回転になった際に、水槽の振動振幅が大きく、騒音の要因となってしまうという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、脱水行程で、振動系である水槽ユニットの共振点を十分に越え、洗濯物にかかる遠心力で洗濯物が回転ドラムに張り付いてしまわない回転数帯で、かつ、その回転数での振動振幅と高速回転時の振動振幅の相関が高い回転数帯で振動検知手段を用いて水槽ユニットの振動振幅を検出することにより、精度よくアンバランス状態を検知し、効果的に脱水起動制御を行なうことができるドラム式洗濯機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のドラム式洗濯機は、有底円筒状に形成されその回転軸が水平もしくは水平から傾斜した回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム、水槽、モータ等の振動系の水槽ユニットの下側を防振ダンパーにて揺動自在に弾性支持した洗濯機筐体と、前記モータの回転数を検知し、前記回転ドラムの回転数を検知する回転数検知手段と、前記モータの駆動電流を検知するモータ電流検知手段と、前記水槽ユニットの振幅を検知する振動検知手段と、前記モータ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水行程において、前記水槽ユニットの共振点以下の第１の脱水回転数で所定時間前記モータを動作させ、前記モータ電流検知手段にてモータ電流が所定幅内に入ったことを検知した場合は、回転数を上昇させ、その時点での水槽ユニットの振幅と高速回転脱水時の水槽ユニットの振幅との相関が高い回転数帯に設定された第２の脱水回転数で所定時間動作させ、前記振動検知手段により前記水槽ユニットの振幅が所定範囲にあることを検知すると、所定の最高脱水回転数まで上昇させるよう制御するものである。

これにより、精度良く高速回転脱水時の水槽の振動振幅を想定する範囲内に収めることができるため、脱水振動、脱水騒音を低減することができるとともに、高速回転に脱水起動する確率を上げることができる。

本発明のドラム式洗濯機は、効果的な脱水起動制御を行なうことで、低振動、低騒音の脱水を実現することができるとともに、高速脱水回転まで起動させる確率を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るドラム式洗濯機の縦断面図 同ドラム式洗濯機のブロック回路図 同ドラム式洗濯機の最終脱水行程シーケンス図 同ドラム式洗濯機の最終脱水行程フローチャート 同ドラム式洗濯機の、ある回転数での水槽ユニット振幅と高速回転脱水時の水槽ユニット振幅の相関関係を示す図 同ドラム式洗濯機の防振ダンパー構成図 本発明の第２の実施の形態２に係るドラム式洗濯機の最終脱水行程フローチャート 従来のドラム式洗濯機の脱水行程シーケンス図

第１の発明は、有底円筒状に形成されその回転軸が水平もしくは水平から傾斜した回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム、水槽、モータ等の振動系の水槽ユニットの下側を防振ダンパーにて揺動自在に弾性支持した洗濯機筐体と、前記モータの回転数を検知し、前記回転ドラムの回転数を検知する回転数検知手段と、前記モータの駆動電流を検知するモータ電流検知手段と、前記水槽ユニットの振幅を検知する振動検知手段と、前記モータ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水行程において、前記水槽ユニットの共振点以下の第１の脱水回転数で所定時間前記モータを動作させ、前記モータ電流検知手段にてモータ電流が所定幅内に入ったことを検知した場合は、回転数を上昇させ、その時点での水槽ユニットの振幅と高速回転脱水時の水槽ユニットの振幅との相関が高い回転数帯に設定された第２の脱水回転数で所定時間動作させ、前記振動検知手段により前記水槽ユニットの振幅が所定範囲にあることを検知すると、所定の最高脱水回転数まで上昇させるよう制御するものである。

これにより、洗濯物に水分が多く含まれた段階の、低速の第１の脱水回転数で洗濯物のアンバランス量を推定した後、回転数を上昇させて共振点を抜け、その後、洗濯物の水分が抜けた段階で再度洗濯物のアンバランス量を判定するので、洗濯物が多い場合、水分を多く含みやすい洗濯物の場合等でも、高速回転脱水時の振動振幅を精度よく検出し、想定の振動振幅範囲内で高速回転脱水できるので低騒音の高速脱水を実現することができる。

ここで、第１の脱水回転数は、第１の共振点以下の回転数であるため、水槽を大きく振動させることなく、洗濯物の回転ドラム内の配置が脱水回転を損なうアンバランスかどうかを確認することが出来る回転数である。第２の脱水回転数は、洗濯物から洗濯水が多く排出されると共に、回転ドラムの内壁に洗濯物が張り付かない回転数であるため、モータが停止した際には洗濯物が剥がれ落ちやすい回転数である。

第２の発明は、特に第１の発明の制御手段は、脱水行程において、第１の脱水回転数でモータを所定時間動作させ、モータ電流検知手段にて検知したモータ電流が所定幅に入らない場合は、モータを停止した後、すぐに所定の低速脱水回転にて行程を再開するようにするものである。

これにより、洗濯物のアンバランスの大小を、脱水行程の早い段階で検知することで、水槽ユニットの大きな振動により発生する洗濯機筺体の振動や騒音を防止することが出来、安全で確実な脱水を実現する。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、制御手段は、脱水行程において、第２の脱水回転数でモータを所定時間動作させ、振動検知手段にて検知した振動値が所定範囲に入らない場合は、モータを停止した後、すぐに所定の低速脱水回転にて行程を再開
するようにしたものである。

これにより、第２の回転数でモータを所定時間動作させても振動振幅が大きい場合、脱水をやり直すことになるが、その際は洗濯物から洗濯水が排出されているため、回転ドラム内の洗濯物の無い空間容積が大きくなっており、所定の低速脱水回転にて回転ドラム内で洗濯物を移動させることができる。また、洗濯物による回転ドラムにかかる慣性力を軽減することができるとともに、洗濯物が回転ドラムに張り付かないで回転し、入れ替わりやすくなっている。これらのことにより、洗濯物のアンバランス状態を変えやすくなっており、ほぐし動作なしですぐに脱水を再開することができ、やり直しによる脱水行程の短縮を実現している。

第４の発明は、特に第１〜第３のいずれかの発明において、制御手段は、脱水行程において、第２の脱水回転数を複数設定したものである。

これにより、水槽ユニットの振動を複数回検知することで、高速回転脱水時の振動検知の信頼性を向上させることができる。また、第２の共振点以下で、段階的に回転数を上昇させることで洗濯物に含まれる洗濯水を機外に排出させやすくなり、脱水起動中に洗濯物により回転ドラムにかかる慣性力を軽減できるので脱水起動を容易にすることができるとともに、高速脱水回転まで起動させる確率を向上させることができる。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれかの発明において、制御手段は、脱水行程において、複数の第２の脱水回転数でモータを動作させ、複数の脱水回転数の最終段階回転数にて、振動検知手段により検知した値が所定値以上の時、そのままの第２の脱水回転数で所定時間脱水させた後、脱水行程を終了するようにしたものである。

これにより、アンバランス状態が悪い時には、それ以上脱水回転数を上げないので、低振動、低騒音の脱水を行なうことができる。

第６の発明は、特に第１〜第５のいずれかの発明において、制御手段は、脱水行程において、第２の脱水回転数でモータを動作させ、振動検知手段にてアンバランス位置を検出するとともに、回転数検知手段にて回転ドラムの回転数むらを検知することにより回転ドラム内の洗濯物のアンバランス量を検出し、それらが所定値以下の時、それらの値によって、最高脱水回転数と上昇速度を設定するようにしたものである。

これにより、最高脱水回転数と上昇速度を、アンバランス位置、アンバランス量により設定することができ、精度よく低振動、低騒音の脱水を実現することができる。また、脱水回転数上昇時に回転ドラムを支える回転軸と軸受けに高荷重がかかることを軽減することができるため、ドラム式洗濯機の信頼性も高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るドラム式洗濯機の縦断面図である。

図１において、回転ドラム３０は、有底円筒形に形成され、外周部に多数の通水孔３１が全面に設けられて、水槽３２内に回転自在に配設されている。回転ドラム３０の回転中心に傾斜方向に回転軸（回転中心軸）３３が設けられ、回転ドラム３０の軸心方向は正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させている。この回転軸３３に、水槽３２の背面側近傍に取り付けたモータ３４が、ベルト５９を介して連結され、モータ３４により回転ドラ
ム３０が正転、逆転方向に回転駆動される。回転ドラム３０の内壁面には、洗濯物を撹拌するための数個の突起板３５が設けられている。

上記の、回転ドラム３０、水槽３２、モータ３４等により、振動系の水槽ユニット６１が構成されている。

水槽３２の正面側で洗濯機筺体３６の上向き傾斜面に設けた開口部３７を蓋体３８により開閉自在に覆い、この蓋体３８を開くことにより、開口部３７、水槽衣類出入口３９および回転ドラム衣類出入口４０を通して回転ドラム３０内に洗濯物を入れ、回転ドラム３０内から洗濯物を取り出せるようにしている。蓋体３８を上向き傾斜面に設けているため、使用者は洗濯物を出し入れする際に、腰を屈める具合を少なくして行うことができる。

水槽ユニット６１は、洗濯機筺体３６からばね体４１と防振ダンパー４２により揺動自在に防振支持されており、水槽３２の内底部には、回転軸３３の方向に長い凹状の排水溝４３を設けている。この排水溝４３の底部の背面側寄りには排水口４４を設けており、この排水口４４に排水経路４５の一端を接続し、排水経路４５の他端を排水弁（排水手段）４６に接続して、水槽３２内の洗濯水を排水するようにしている。

また、水槽３２の上部前側には、振動検知手段５８が設けられ、水槽ユニット６１の振動を検知している。

洗濯機筺体３６上部内方に設けられた給水弁（給水手段）４７は、洗剤ケース４８および給水経路４８ａを通して水槽３２内に洗濯水を給水するために、また、水位検知手段４９は、水槽３２内の水位を検知するために設けられている。

制御装置５０は、洗濯機筺体３６上部内方に設けられており、洗濯機筺体３６の前面上部には、使用者が運転コースや水位などを設定し、運転の開始、停止などをするための入力設定手段５３、およびその設定内容や運転の進行度合いなどを表示する表示手段５４が設けられている。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係るドラム式洗濯機のブロック回路図である。

図２において、制御装置５０の制御手段５１は、マイクロコンピュータなどで構成し、商用電源５６から、電源スイッチ５７のＯＮにより電力が供給されて動作を始め、モータ３４の回転数を検知する回転数検知手段３４ａ、モータ３４の駆動電流を検知するモータ電流検知手段６０、水位検知手段４９、振動検知手段５８などの出力を入力し、双方向サイリスタ、リレーなどで構成したパワースイッチング手段５２を介して、モータ３４、排水弁（ＤＶ）４６、給水弁（ＦＶ）４７などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する。

また、制御手段５１は、入力設定手段５３にて使用者の入力により設定された内容に基づいて、表示手段５４に設定内容を表示して使用者に知らせる。記憶手段５５は、制御手段５１により制御するのに必要なデータを記憶している。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。

使用者が、蓋体３８を開いて回転ドラム３０内に洗濯物を投入し、洗剤ケース４８内に所定量の洗剤を投入した後、運転を開始させると、まず、洗い行程を実行する。

洗い行程において、給水弁４７が動作して洗濯水が給水され、その洗濯水は洗剤ケース
４８および給水経路４８ａを通り、洗剤とともに水槽３２内に入る。所定の水位まで給水した後、モータ３４を制御し、回転ドラム３０を所定の回転速度（例えば４５ｒ／ｍｉｎ）まで立ち上げて、正転、休止、反転、休止の動作を繰り返す洗い動作を所定時間実行する。なお、この時の回転ドラム３０の回転により、回転ドラム３０内に収容された洗濯物は、回転ドラム３０の内周壁に設けられた突起板３５によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する撹拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで、洗いがなされる。この洗い動作を所定時間行った後、洗い行程を終了し、第１排水行程を実行する。

第１排水行程においては、排水弁４６が動作して、排水が実行される。この時、水槽３２内の洗濯水は、排水口４４、排水経路４５および排水弁４６を介して、機外に排水される。その後、第１脱水行程に移行する。

第１脱水行程においては、回転ドラム３０を所定の回転速度（例えば、８００ｒ／ｍｉｎ）まで立ち上げて、この所定の回転速度で所定時間回転させ、洗濯物に含まれた洗濯水を脱水する。この第１脱水行程を所定時間行った後、給水弁４７が動作して、水槽３２内に洗剤投入ケース４８および給水経路４８ａを介して洗濯水が注水され、第１すすぎ行程が実施される。

この第１すすぎ行程において、回転ドラム３０の回転速度を、所定の回転速度（例えば、４０ｒ／ｍｉｎ）に設定し、正転、休止、反転、休止の動作を繰り返し、洗濯物が回転ドラム３０の内周壁に設けられた突起板３５によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する撹拌動作が繰り返されるすすぎ動作を所定時間実行する。

その後、第１排水行程、第１脱水行程、第１すすぎ行程と同様に、第２排水行程、第２脱水行程、第２すすぎ行程が実行される。さらに、第３排水行程が実行され、最終脱水行程が実行される。

図３は、最終脱水行程のシーケンス、図４は、同行程のフローチャート、図５は、ある回転数での水槽ユニット振幅と高速回転脱水時の水槽ユニット振幅の相関を表すグラフである。図３、図４、図５をもとに、この最終脱水行程について、詳細に説明する。

図３、図４において、はじめに、洗濯やすすぎ行程で、回転ドラム３０内で絡まった布をほぐす意図で、ステップ１００で所定回転速度（例えば５０ｒ／ｍｉｎ）で回転ドラム３０を左右反転させ、その後、８５ｒ／ｍｉｎまで立ち上げる（ステップ１０１）。ステップ１０１の８５ｒ／ｍｉｎという設定回転数は、洗濯物が遠心力により回転ドラムに張り付く程度の回転数であり、制御手段５１は、モータ電流検知手段６０によるモータ３４の電流変動幅を検出することで、回転ドラム３０内の洗濯物のアンバランス状態を検知している。電流変動幅が、所定の値以下の場合、８５ｒ／ｍｉｎから３００ｒ／ｍｉｎまで回転数を上昇させる。この間の回転数に、水槽ユニット６１の第１共振点があるため、１秒間に２０回転の速度で回転ドラム３０の回転数を急上昇させ、共振点にはまって水槽ユニット６１の振動が大きくならないように制御している（ステップ１０３）。

次にステップ１０４で、区間Ａとして、３００ｒ／ｍｉｎから３２０ｒ／ｍｉｎまで１秒間に２回転の速度で、緩やかに回転数を上昇させている。この回転数帯は、洗濯物に含まれている洗濯水が多く排出される回転数帯である。この回転数帯で回転ドラム３０の回転数を急激に上げてしまうと、洗濯物から排出される洗濯水の機外への排水が追いつかず、水槽３２に洗濯水が溜まってしまい、その洗濯水が抵抗となり回転ドラム３０の回転を阻害し、モータ３４に高負荷がかかってしまう。モータ３４に高負荷がかかると、モータ
３４の寿命を早めてしまい、モータ３４の信頼性の確保が困難になる。そのため、このような回転数帯では、排水にかかる時間を考慮し、回転数の上昇を緩やかにしている。

この区間Ａにおいて、水槽３２の上部前側に取り付けられた振動検知手段５８により、水槽ユニット６１の振動振幅を検知することが第１の特徴となっている。つまり、３００ｒ／ｍｉｎから３２０ｒ／ｍｉｎまで１秒間に２回転の速度で回転数を上昇させている区間Ａの、はじめのオーバーシュートを考慮し、３１０ｒ／ｍｉｎから３２０ｒ／ｍｉｎで振動検知手段５８を用いて水槽ユニット６１の振動振幅を検知する。

図５に示す通り、本実施例では、３００ｒ／ｍｉｎ付近は、水槽ユニット６１の共振点より高く、脱水を停止した場合、遠心力により洗濯物が回転ドラム３０に張り付いて剥がれなくなってしまう回転数であるｎｒ／ｍｉｎ（例えば５００ｒ／ｍｉｎ）より低い。このｎの値は、回転ドラムの径などによって変化するものである。このｎｒ／ｍｉｎより低い回転数帯で、水槽ユニット６１の振動検知をすることが、第２の特徴となっている。また、図５に示す通り、振動を検知するこの回転数帯での振動振幅は、高速回転時の振動振幅と相関が高いことが第３の特徴として挙げられる。洗濯物に含まれる水がある程度排出されると、相関係数に大きな変化が現れ、本実施例では、２００〜３００ｒ／ｍｉｎ付近に大きな変化点がある。

図４のステップ１０５で、振動検知手段５８の出力する値が、区間Ａで定められた振動振幅閾値ａより小さいと判断されたときは、そのまま継続して回転ドラム３０の回転数を上昇させる。また、振動検知手段５８の出力する値が、振動振幅閾値ａより大きいと判断されたときは、回転ドラム３０を停止させ、ステップ１０１へ戻る。

この時、３００ｒ／ｍｉｎ付近はｎｒ／ｍｉｎより低いので、回転ドラム３０を停止させても、洗濯物が回転ドラム３０に張り付いていることはなく、回転ドラム３０停止後、すぐに脱水をやり直しても、ステップ１０１にて洗濯物のアンバランス状態を変えやすい。脱水をやり直しても、洗濯物から洗濯水が排出されているため、脱水起動中に洗濯物により回転ドラムにかかる慣性力を軽減することができるとともに、回転ドラム内の洗濯物の無い空間容積が大きくなっており、回転ドラム内で洗濯物を移動させることができることから、アンバランス状態を変化させやすい。

ステップ１０５で、振動検知手段５８の出力する値が、区間Ａで定められた振動振幅閾値ａより小さい場合、１秒間に２０回転の速度で、３２０ｒ／ｍｉｎから４００ｒ／ｍｉｎまで回転数を上昇させる（ステップ１０６）。

次に、ステップ１０７で、区間Ｂとして、４００ｒ／ｍｉｎから４２０ｒ／ｍｉｎまで、１秒間に２回転の速度で、緩やかに回転ドラム３０の回転数を上昇させている。この回転数帯も、洗濯物に含まれている洗濯水が多く排出される回転数である。また、この回転数も前述のｎｒ／ｍｉｎ以下であるので、回転ドラム３０を停止させても、洗濯物が回転ドラム３０に張り付いていることはない。

はじめのオーバーシュートを考慮し、４１０ｒ／ｍｉｎから４２０ｒ／ｍｉｎで、再度振動検知手段５８を用いて、水槽ユニット６１の振動振幅を検知する。回転ドラム３０の回転数上昇が緩やかなので、安定して振動振幅を検知することができる。ステップ１０８で、振動検知手段５８の出力する値が、区間Ｂで定められた振動振幅閾値ｂより小さいと判断されたときは、そのまま回転ドラム３０の回転数を、１秒間に２０回転の速度で、７００ｒ／ｍｉｎまで上昇させる（ステップ１０９）。振動振幅が大きいと判断されたときは、回転ドラムを停止させ、ステップ１０１へ戻る。

３１０ｒ／ｍｉｎから３２０ｒ／ｍｉｎでの場合と同様、回転ドラム３０を停止させても、洗濯物が回転ドラム３０に張り付いていることはなく、回転ドラム３０停止後すぐに脱水をやり直しても、ステップ１０１にて洗濯物のアンバランス状態を変えやすい。

ステップ１０９に移行する際、回転ドラム３０の回転数を、４２０ｒ／ｍｉｎから７００ｒ／ｍｉｎまで上昇させるが、この間に水槽ユニット６１の第２の共振点があるため、１秒間に２０回転の速度で回転数を急上昇させ、共振点にはまって水槽ユニット６１の振動が大きくならないように制御している。

ステップ１１０では、回転ドラム３０の回転数を７００ｒ／ｍｉｎで定常回転させ、制御手段５１は、振動検知手段５８の出力する値を検知する。その値が閾値ｃより大きい場合は、ステップ１１３に移行して、それ以上回転ドラム３０の回転数を上昇させず、所定時間の脱水を行なう。これは、例え回転ドラム３０を停止させ、バランスを取り直そうとしても、７００ｒ／ｍｉｎまで到達した場合には洗濯物が回転ドラムに張り付いていることが多いため、アンバランスの解消が望めないためであり、また、アンバランスが大きい時でも、低振動、低騒音で脱水するためである。

ステップ１１０で、振動検知手段５８の出力する値が閾値ｃより小さい場合は、さらに回転ドラム３０の回転数を上昇させ、再度、振動検知手段５８の出力する値を検出することで、性能上どの回転数まで上昇させることができるかという最高回転数判定を行うステップ１１１に移行する。ステップ１１１以降、ステップ１１２では、ステップ１１１で判定された最高回転数まで回転ドラム３０の回転数を上昇させ、ステップ１１３で所定時間、最高回転数が維持される。このとき、低速回転時での振動検知による回転ドラムの制御により、精度よく高速脱水時の振幅が、後述する防振ダンパー４２のフリーストローク内に収まっているため、低振動、低騒音の脱水がなされ、その後、脱水行程が終了する。

なお、本実施例では、最終脱水行程での、振動検知手段５８を用いての回転ドラム３０の脱水回転制御を説明したが、第１脱水行程、第２脱水行程でも行ってもよい。

図６は、防振ダンパー４２の構成図を示すものである。この図６をもとに、区間Ａで定めた振動振幅閾値ａ、区間Ｂで定めた振動振幅閾値ｂの設定について説明する。

図６において、防振ダンパー４２はフリクションダンパーであり、ハウジング２００内に、フリクションパッド２０１が収められており、このフリクションパッド２０１とチューブ２０２が摩擦することで摩擦力が発生し、減衰力（例えば１４０Ｎ）となる。

この防振ダンパー４２の特徴は、フリクションパッド２０１がハウジング２００内で可動であり、上面のストッパー２０３ａと下面のストッパー２０３ｂで、移動が止められた際、減衰力が発生することにある。つまり、２段ダンパーとなっており、フリクションパッド２０１がストッパー２０３ａ、あるいは２０３ｂに突き当たるまでの距離（幅）Ｓ１またはＳ２の短い方は、減衰力が掛からずフリーストロークとなっている。

高速脱水時の振動を、このフリーストロークの幅Ｓ１またはＳ２の短い方以内に収めることができれば、水槽ユニット６１の振動が、洗濯機筺体３６に伝わりにくくなることで、低振動、低騒音の脱水を起動させることができる。つまり、区間Ａで定められた振動振幅閾値ａ、区間Ｂで定められた振動振幅閾値ｂの設定から高速脱水時の水槽ユニット６１の振動振幅を予想し、このフリーストロークの幅以下になるように設定していることが、本実施例の第４の特徴である。高速脱水時の水槽ユニット６１の振動振幅を、如何に精度よく防振ダンパー４２のフリーストロークの幅に収めるかが重要な点であり、その為にも区間Ａの振動振幅閾値ａ、区間Ｂの振動振幅閾値ｂの設定は重要となってくる。

以上のように、本実施の形態においては、脱水行程において、脱水回転を段階的に制御し、モータ電流検知手段と振動検知手段での検知を行なうことにより、高速回転脱水時の振動振幅を精度よく検出し、想定の振動振幅範囲内で高速回転脱水できるので低騒音の高速脱水を実現することができる。

また、第１の脱水回転数でモータを所定時間動作させ、モータ電流検知手段にて検知したモータ電流が所定幅に入らない場合は、モータを停止した後、すぐに所定の低速脱水回転にて行程を再開するようにしたことにより、洗濯物のアンバランスの大小を、脱水行程の早い段階で検知することで、水槽ユニットの大きな振動により発生する洗濯機筺体の振動や騒音を防止することが出来、安全で確実な脱水を実現できる。

また、第２の脱水回転数でモータを所定時間動作させ、振動検知手段にて検知した振動値が所定範囲に入らない場合は、モータを停止した後、すぐに所定の低速脱水回転にて行程を再開するようにしたことにより、水槽ユニットの大きな振動により発生する洗濯機筺体の振動や騒音を防止することが出来、安全で確実な脱水を実現できる。

さらに、脱水行程において、第２の脱水回転数を複数設定したことにより、高速回転脱水時の振動検知の信頼性を向上させることができ、脱水起動中に洗濯物により回転ドラムにかかる慣性力を軽減できるとともに、高速脱水回転まで起動させる確率を向上させることができる。

さらには、複数の第２の脱水回転数でモータを動作させ、複数の脱水回転数の最終段階回転数にて、振動検知手段により検知した値が所定値以上の時、そのままの第２の脱水回転数で所定時間脱水させた後、脱水行程を終了するようにしたことにより、低振動、低騒音の脱水を行なうことができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るドラム式洗濯機の、最終脱水行程のフローチャートである。

図７において、最終脱水行程のステップ１０７までの動作は、第１の実施の形態と同一であるため、説明を省略する。

図７に示すステップ１２０の区間Ｂにおける動作の説明をする。４００ｒ／ｍｉｎから４２０ｒ／ｍｉｎまでは、１秒間に２回転の速度で回転ドラム３０の回転数を上昇させている。この回転数帯も、ステップ１０３，１０４と同様に、洗濯物に含まれている洗濯水が多く排出される回転数である。また、図５で示したｎｒ／ｍｉｎ以下であるので、回転ドラム３０を停止させても、洗濯物が回転ドラム３０内面に張り付いていることはない。

４１０ｒ／ｍｉｎから４２０ｒ／ｍｉｎの区間で、振動検知手段５８を用いて、水槽ユニット６１の振動振幅を検出する。回転ドラム３０の回転数上昇が緩やかなので、安定して振動振幅を検出することができる。振動検知手段５８の出力する値が、区間Ｂで定められた振動振幅閾値ｂより小さいと判断されたときは、ステップ１２１に移行する。振動振幅が大きいと判断されたときは、回転ドラム３０を停止させ、ステップ１０１へ戻る。

ステップ１２１では、振動検知手段５８を用いて回転ドラム３０内の洗濯物のアンバランス位置を検出する。本実施例の振動検知手段５８は、前後左右上下の３軸で振動振幅を検出することができる。その３軸の出力の相対比により、洗濯物のアンバランス位置を検出することができる。また、同時に、回転数検知手段３４ａにて回転ドラム３０の回転数
むらを検出することで、アンバランス量を検出する。例えば、回転ドラム３０内の洗濯物のアンバランス量が大きいほど、回転数むらが大きくなる。

検出したアンバランス位置とアンバランス量の値によって、ステップ１２２にて、最高回転数と、最高回転数まで上昇させる速度を決定するための最高回転数判定を行なう。例えば、回転ドラム３０の前面側（開口部側）にアンバランスを検出した場合は、高速回転になるにつれ、その慣性モーメントにより、回転軸３３の軸受けに負荷がかかるため、最高回転数を落として、例えば、７００ｒ／ｍｉｎ〜１０００ｒ／ｍｉｎに設定し、また、急激な回転数上昇をさせないように制御する。逆に、回転ドラム３０の底面側にアンバランスを検出した場合は、アンバランス量が多少大きくても、回転軸３３の軸受けに近いため、慣性モーメントが抑えられており、最高回転数を高めに、例えば１４００ｒ／ｍｉｎ〜１６００ｒ／ｍｉｎに設定し、上昇速度も速めに制御する（ステップ１２３）。

高速回転脱水時の振動を、防振ダンパー４２のフリーストロークの幅に収める仕組みについては、第１の実施の形態と同様である。

ステップ１２４で、所定時間、最高回転数が維持される。このとき、低速側での振動検出によるモータ３４の制御により、精度よく高速回転脱水時の振幅が防振ダンパー４２のフリーストローク内に収まっているため、低振動、低騒音の脱水がなされ、その後、脱水行程が終了する。

以上のように本実施の形態においては、最高脱水回転数と上昇速度を、アンバランス位置、アンバランス量により設定することにより、精度よく低振動、低騒音の脱水を実現することができるとともに、脱水回転数上昇時に回転ドラムを支える回転軸と軸受けに高荷重がかかることを軽減することができるため、ドラム式洗濯機の信頼性も高めることができる。

なお、上記第１と第２の実施の形態とも、脱水行程にて、アンバランス時に脱水をやり直す際、ステップ１０１に戻り、すぐに低速での脱水回転を再開しているが、ステップ１００の布ほぐし動作を行ってから脱水回転を再開してもよい。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、脱水行程において、脱水回転を段階的に制御し、モータ電流検知手段と振動検知手段での検知を行なうことにより、高速回転脱水時の振動振幅を精度よく検出し、想定の振動振幅範囲内で高速回転脱水をすることが可能となるので、脱水機能を有するその他の洗濯機に適用できる。

３０ 回転ドラム
３２ 水槽
３４ モータ
３４ａ 回転数検知手段
３６ 洗濯機筺体
４２ 防振ダンパー
５０ 制御手段
５８ 振動検知手段
６０ モータ電流検知手段
６１ 水槽ユニット

Claims (6)

1. 有底円筒状に形成されその回転軸が水平もしくは水平から傾斜した回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム、水槽、モータ等の振動系の水槽ユニットの下側を防振ダンパーにて揺動自在に弾性支持した洗濯機筐体と、前記モータの回転数を検知し、前記回転ドラムの回転数を検知する回転数検知手段と、前記モータの駆動電流を検知するモータ電流検知手段と、前記水槽ユニットの振幅を検知する振動検知手段と、前記モータ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水行程において、前記水槽ユニットの共振点以下の第１の脱水回転数で所定時間前記モータを動作させ、前記モータ電流検知手段にてモータ電流が所定幅内に入ったことを検知した場合は、回転数を上昇させ、その時点での水槽ユニットの振幅と高速回転脱水時の水槽ユニットの振幅との相関が高い回転数帯に設定された第２の脱水回転数で所定時間動作させ、前記振動検知手段により前記水槽ユニットの振幅が所定範囲にあることを検知すると、所定の最高脱水回転数まで上昇させるよう制御するドラム式洗濯機。
2. 制御手段は、脱水行程において、第１の脱水回転数でモータを所定時間動作させ、モータ電流検知手段にて検知したモータ電流が所定幅に入らない場合は、モータを停止した後、すぐに所定の低速脱水回転にて行程を再開する請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 制御手段は、脱水行程において、第２の脱水回転数でモータを所定時間動作させ、振動検知手段にて検知した振動値が所定範囲に入らない場合は、モータを停止した後、すぐに所定の低速脱水回転にて行程を再開する請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
4. 制御手段は、脱水行程において、第２の脱水回転数を複数設定した請求項１〜３いずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
5. 制御手段は、脱水行程において、複数の第２の脱水回転数でモータを動作させ、複数の脱水回転数の最終段階回転数にて、振動検知手段により検知した値が所定値以上の時、そのままの第２の脱水回転数で所定時間脱水させた後、脱水行程を終了するようにした請求項１〜４いずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
6. 制御手段は、脱水行程において、第２の脱水回転数でモータを動作させ、振動検知手段にてアンバランス位置を検出するとともに、回転数検知手段にて回転ドラムの回転数むらを検知することにより回転ドラム内の洗濯物のアンバランス量を検出し、それらが所定値以下の時、それらの値によって、最高脱水回転数と上昇速度を設定するようにした請求項１〜５いずれか１項に記載のドラム式洗濯機。