JP2018523834A - 洗濯機の振動検知装置 - Google Patents

Abstract

洗濯機の振動検知装置であって、懸架ロッド（２）、制振バネ（４１，４２）、ケーシングパイプ（３）、底蓋（１４）及び電磁センシング装置を含む。電磁センシング装置は電磁コイル（６）及び磁性体（５）を含む。懸架ロッド（２）の上端は洗濯機のケーシングに接続され、ケーシングパイプ（３）は摺動するよう懸架ロッド（２）の下部に覆設されている。制振バネ（４１，４２）はケーシングパイプ（３）内に位置する。また、制振バネ（４１，４２）は少なくとも２本とし、弾性係数を異ならせるとともに、直列に接続する。磁性体（５）は懸架ロッド（２）に接続されている。底蓋（１４）はケーシングパイプ（３）の底部に固設され、電磁コイル（６）が底蓋（１４）に対向するよう固設されている。ケーシングパイプ（３）が懸架ロッド（２）上で摺動すると、電磁コイル（６）のインダクタンスに変化が生じることで、洗濯機の外槽がケーシングパイプ（３）に付勢する力の変化及び洗濯機の振動量が反映される。磁性体（５）と電磁コイル（６）に相対的な変位が生じると、電磁コイル（６）のインダクタンスが変化するため、電磁コイル（６）のインダクタンス変化を検知することで、洗濯機の給水量について検知と制御が実現されるとともに、洗濯機の外槽振動の大きさが検知及び特定される。そして、洗濯機の動作をプログラム制御することで、洗濯機における脱水運転の安定性が確保される。【選択図】図１

Description

本発明は振動検知装置に関し、特に、洗濯機装置分野に属する洗濯機の振動検知装置に関する。

従来の洗濯機用ダンパーは、洗濯機の脱水時に洗濯機の振動を抑制する役割を果たすにすぎず、ほかの機能は有していない。しかし、洗濯機の使用過程では、衣類の重量に応じて給水量を決定するとともに、洗濯機の脱水起動時には外槽が大きく振動することから、振動量を検知して制御することが求められる。

上記に鑑みて、本発明を提案する。

本発明は、従来技術の瑕疵を解消し、洗濯機の計量検知及び洗濯機の外槽振動の検知を実現可能な洗濯機の振動検知装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記の技術的課題を解決すべく、本発明で採用する技術方案の基本思想について以下に述べる。

洗濯機の振動検知装置であって、懸架ロッド、制振バネ、ケーシングパイプ、底蓋及び電磁センシング装置を含み、電磁センシング装置は電磁コイル及び磁性体を含み、懸架ロッドの上端は洗濯機のケーシングに接続され、磁性体は懸架ロッドに接続され、底蓋はケーシングパイプの底部に固設され、電磁コイルは懸架ロッドの下部に設けられ、制振バネはケーシングパイプ内に位置し、制振バネは少なくとも２本であって弾性係数が異なっており、且つ直列に接続され、電磁コイルは底蓋に対向するよう固設され、ケーシングパイプが懸架ロッド上で摺動すると、電磁コイルのインダクタンスに変化が生じることで、洗濯機の外槽がケーシングパイプに付勢する力の変化及び洗濯機の外槽の振動量が反映される。

更に、制振バネは、第１制振バネと第２制振バネを含み、第２制振バネの下端は懸架ロッドの下端に接触し、第１制振バネの上端はケーシングパイプの内側天井部に接触する。

更に、接続部材を更に含み、第１制振バネと第２制振バネは接続部材を介して連なっており、接続部材は、外径がケーシングパイプの内径に対応する槽状をなしており、摺動可能に懸架ロッド上に覆設される。

更に、磁性体は懸架ロッドの下端に位置するとともに懸架ロッドに接続され、電磁コイルは磁性体の外側に覆設されるとともに底蓋に接続される。

更に、ケーシングパイプの下端にはケーシングパイプに固定接続される底蓋が設けられ、底蓋によって、磁性体及び電磁コイルがケーシングパイプの内部に密封され、電磁コイルは底蓋に固定され、底蓋と磁性体の間にはこれらを接続する第１圧縮バネが設けられ、懸架ロッドの基端と磁性体の間にはこれらを接続する第２圧縮バネが設けられる。

更に、懸架ロッドの下端にはバネ受けと固定ベースが設けられ、バネ受け及び固定ベースは、いずれも中央貫通孔を有するボス形状をなしており、固定ベースは、懸架ロッドに覆設されるとともに懸架ロッドの下端に担持され、バネ受けは、固定ベースに覆設されるとともに第２制振バネの下端に接触して制振バネを担持する。

更に、スライドカップを含み、スライドカップは環状をなしており、固定ベースに覆設されるとともに、固定ベースの大径部位とバネ受けの大径部位により挟持され、且つ、スライドカップの外径はケーシングパイプの内径に組み合わされる。

更に、底蓋の中央には軸方向の案内溝が設けられ、電磁コイルは案内溝の内壁に固定され、磁性体は案内溝の内部に位置するとともに、外周が電磁コイルの内周に組み合わされる。

更に、第１制振バネは第２制振バネよりも短い。

上記の技術方案を用いることで、本発明は従来技術と比較して以下のような有益な効果を有する。

本発明における洗濯機の振動検知装置は、懸架ロッドの先端部を洗濯機のケーシングに接続し、ケーシングパイプの先端部を洗濯機の外槽に接続することで、洗濯機の外槽をケーシング内に懸架する。また、洗濯機の動作開始前に、洗濯機の振動検知装置により予め重量を計測しておき、ユーザが衣類を投入した後にも再び重量を計測する。洗濯機の内槽と外槽が一体的に接続されていることから、外槽はケーシングパイプを付勢し、ケーシングパイプが懸架ロッドに対し相対的に摺動することで、電磁コイルが磁性体に対し相対的に運動する。これにより、電磁コイルの磁束に変化が生じ、電磁コイルのインダクタンスが変化する。コンピュータプログラムコントローラは、電磁コイルのインダクタンスの変化に基づいて衣類の重量を特定し、２度の計量により衣類の重量を特定することで給水量を決定する。洗濯機の内槽へ給水する際には、内槽と外槽が一体的に接続されていることから、ケーシングパイプに対する外槽の圧力が増大し、制振バネが圧縮される。また、ケーシングパイプが懸架ロッドに沿って摺動することで、磁性体と電磁コイルに相対的な変位が生じる結果、電磁コイルによる磁束が変化し、電磁コイルのインダクタンスが変化する。そして、対応する装置により電磁コイルのインダクタンスを検知し、洗濯機の給水重量について検知を実現することで、給水量を制御する。また、洗濯機の脱水が起動して運転が実施されると、外槽に振動が生じる。すると、制振バネの歪みにより振動エネルギーが吸収されて振動の抑制が実現されるとともに、電磁コイルのインダクタンス変化を検知することで外槽の振動の大きさが検知される。そして、洗濯機のコンピュータプログラムコントローラが負荷を補正するようプログラムを制御することで、洗濯機の脱水運転における安定性が向上する。

以下に、図面を組み合わせて本発明の具体的実施形態につき更に詳細に述べる。

図１は、本発明の実施例１における洗濯機の振動検知装置の構造を示す図である。 図２は、図１の部分拡大図である。 図３は、本発明の実施例１における洗濯機の振動検知装置の組み立てを示す図である。

実施例１

図１、図２、図３に示すように、本発明における洗濯機の振動検知装置は、懸架ロッド、制振バネ、電磁コイル、磁性体及びケーシングパイプを含む。懸架ロッドの上端は洗濯機のケーシングに接続されている。本実施例では、懸架ロッドと洗濯機のケーシングがより良好に接続されるよう、懸架ロッドの上端に懸架ロッド台を設けている。懸架ロッド台は洗濯機のケーシング内壁における止め輪に接続され、止め輪により懸架ロッドを担持することで、懸架ロッドが洗濯機のケーシングに接続されている。ケーシングパイプの先端部は外槽の懸架台に接続されており、ケーシングパイプは懸架台の下方に位置して懸架台を担持している。洗濯機の外槽は、本発明で記載する洗濯機の振動検知装置を４つ用いてケーシング内に懸架される。

ケーシングパイプは懸架ロッドの軸方向に沿って摺動可能である。ケーシングパイプの下端には底蓋が固設されており、底蓋とケーシングパイプは固定接続されている。懸架ロッドの下方には、磁性体、第１圧縮バネ、第２圧縮バネが設けられており、底蓋によって、磁性体、電磁コイル、第１圧縮バネ及び第２圧縮バネがケーシングパイプの内部に密封されている。電磁コイルは底蓋の内側に固定されている。また、底蓋と磁性体の間にはこれらを接続する第１圧縮バネが設けられており、懸架ロッドの基端と磁性体の間にはこれらを接続する第２圧縮バネが設けられている。

運動時にねじり力を受けて損傷することのないよう、磁性体及び第１圧縮バネ、第２圧縮バネはいずれも回転自在な構造とする。或いは、これらのうち１又は２つをケーシングパイプの中心軸線に沿って回転自在な構造とする。第１圧縮バネ及び第２圧縮バネの弾性係数は、給水量の測定範囲を下回ることなく、洗濯機の給水期間中に磁性体が常に変位変化量を有するよう、磁性体の変位変化に基づいて設計される。

第１圧縮バネと第２圧縮バネは、ケーシングパイプが力を受けて懸架ロッド上で摺動する際に、磁性体と電磁コイルの相対運動幅が小さくなるよう設けられる。ケーシングパイプが懸架ロッドに対して上方へ相対運動すると、第１圧縮バネと第２圧縮バネは徐々に解放されるが、第１圧縮バネと第２圧縮バネの伸張幅が加味されることから、電磁コイルに対する磁性体の上方への相対運動幅は小さくなる。同様に、ケーシングパイプが懸架ロッドに対して下方へ相対運動すると、第１圧縮バネと第２圧縮バネは徐々に圧縮されるが、第１圧縮バネと第２圧縮バネの圧縮幅が加味されることから、電磁コイルに対する磁性体の下方への相対運動幅は小さくなる。なお、第１圧縮バネのバネ係数は、第２圧縮バネのバネ係数よりも小さい。

底蓋の中央には軸方向の案内溝が設けられており、電磁コイルは案内溝の内壁に固定されている。また、磁性体は案内溝の内部に位置するとともに、外周が電磁コイルの内周に組み合わされている。これによれば、磁性体は径方向にぐらつくことなく、案内溝に沿った動作のみが可能となる。結果、径方向への磁性体のぐらつきに伴う磁束変化による干渉が回避され、より正確な検知が可能となる。

制振バネは少なくとも２本とし、弾性係数を異ならせるとともに、直列に接続する。

図１、図２、図３に示すように、本実施例において、制振バネは２本とし、それぞれを第１制振バネ及び第２制振バネとする。洗濯機の振動検知装置は更に接続部材を含み、第１制振バネと第２制振バネが接続部材を介して連なっている。接続部材は、外径がケーシングパイプの内径に対応する槽状をなしており、摺動可能に懸架ロッド上に覆設されている。

更に、懸架ロッドの下端にはバネ受けと固定ベースが設けられている。バネ受け及び固定ベースは、いずれも中央貫通孔を有するボス形状をなしている。固定ベースは、懸架ロッドに覆設されるとともに懸架ロッドの下端に担持されている。また、バネ受けは、固定ベースに覆設されるとともに制振バネの下端に接触して制振バネを担持している。

更に、洗濯機の振動検知装置はスライドカップを含む。スライドカップは環状をなしており、固定ベースに覆設されるとともに、固定ベースの大径部位の下端面とバネ受けの大径部位の上端面により挟持されている。且つ、スライドカップの外径はケーシングパイプの内径に対し摺接するよう組み合わされている。

本実施例において、２本の制振バネのうち、第１制振バネの弾性係数は第２制振バネの弾性係数よりも大きく、第１制振バネの長さは第２制振バネよりも小さい。また、第２制振バネは接続部材とバネ受けの間に位置している。

洗濯機が空の場合には第２制振バネが主に作用する。しかし、給水量が増加するに伴って、第２制振バネの作用はバネが密着して弾性変位が失われるまで徐々に減衰して行く。一方で、第１制振バネの作用は徐々に増大する。そして、洗濯機が満水量となるまで給水されると、第１制振バネはほぼ密着した状態となる。

制振バネの弾性係数は、洗濯機が空の場合、異なる負荷の場合及び全負荷の場合といった様々な条件ごとにそれぞれ計算し、テスト及び検証を実施した結果として設計する。

洗濯機の内槽に給水があり、内槽重量が増加すると、接続部材の下方に位置する第２制振バネが大きく圧縮変形する一方、接続部材の上方に位置する第１制振バネは小さく圧縮変形する。第２制振バネは接続部材とバネ受けの間に位置することから、ケーシングパイプが下方に運動すると、接続部材の下方に位置する第２制振バネが密着するまでケーシングパイプと接続部材が一斉に懸架ロッドに対し相対的に変位するとともに、接続部材の上方に位置する第１制振バネが徐々に圧縮される。

本発明における洗濯機の振動検知装置は、懸架ロッドの先端部を洗濯機のケーシングに接続し、ケーシングパイプの先端部を洗濯機の外槽に接続することで、洗濯機の外槽をケーシング内に懸架する。また、洗濯機の動作開始前に、洗濯機の振動検知装置により予め重量を計測しておき、ユーザが衣類を投入した後にも再び重量を計測する。洗濯機の内槽と外槽が一体的に接続されていることから、外槽はケーシングパイプを付勢し、ケーシングパイプが懸架ロッドに対し相対的に摺動することで、電磁コイルが磁性体に対し相対的に運動する。これにより、電磁コイルの磁束に変化が生じ、電磁コイルのインダクタンスが変化する。コンピュータプログラムコントローラは、電磁コイルのインダクタンスの変化に基づいて衣類の重量を特定し、２度の計量により衣類の重量を特定することで給水量を決定する。洗濯機の内槽へ給水する際には、内槽と外槽が一体的に接続されていることから、ケーシングパイプに対する外槽の圧力が増大し、制振バネが圧縮される。また、ケーシングパイプが懸架ロッドに沿って摺動することで、磁性体と電磁コイルに相対的な変位が生じる結果、電磁コイルによる磁束が変化する。そして、対応する装置により電磁コイルのインダクタンスを検知し、洗濯機の給水重量について検知を実現することで、給水量を制御する。また、洗濯機の脱水が起動すると、外槽に振動が生じる。すると、制振バネの歪みにより振動エネルギーが吸収されて振動の抑制が実現されるとともに、電磁コイルのインダクタンス変化を検知することで外槽の振動の大きさが検知される。そして、洗濯機のコンピュータプログラムコントローラが負荷を補正するようプログラムを制御することで、洗濯機の脱水運転における安定性が向上する。

実施例２

本実施例は、ケーシングパイプの下端に底蓋、第１圧縮バネ及び第２圧縮バネを設けないとの点で実施例１とは異なる。磁性体は懸架ロッドに固設され、電磁コイルはケーシングパイプに固設される。懸架ロッドがケーシングパイプに対し相対的に軸方向へ摺動すると、電磁コイルの磁束に変化が生じる。

本実施例では、磁性体が懸架ロッドに固設されるとともに、懸架ロッドの下端に位置する。また、電磁コイルが磁性体の外側に覆設されるとともに、ケーシングパイプの内壁に固設される。なお、その他の実施例では、電磁コイルを懸架ロッドに固設し、磁性体をケーシングパイプに固設してもよい。

上記実施例の実施方案は、更なる組み合わせ又は置き換えが可能である。また、実施例は本発明の好ましい実施例について述べたものにすぎず、本発明の構想及び範囲を限定するものではない。本発明の設計思想を逸脱しないことを前提に、当業者が本発明の技術方案について実施する各種の変形及び改良は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。

１ 懸架ロッド台
２ 懸架ロッド
３ ケーシングパイプ
４１ 第１制振バネ
４２ 第２制振バネ
５ 磁性体
６ 電磁コイル
７ 配線
８ スライドカップ
９ ベースブラケット
１０ 接続部材
１１ バネ受け
１２ 固定ベース
１３ ガスケット
１４ 底蓋
１５ 第１圧縮バネ
１６ 第２圧縮バネ

Claims (9)

1. 懸架ロッド、制振バネ、ケーシングパイプ、底蓋及び電磁センシング装置を含み、電磁センシング装置は電磁コイル及び磁性体を含み、懸架ロッドの上端は洗濯機のケーシングに接続され、磁性体は懸架ロッドに接続され、底蓋はケーシングパイプの底部に固設され、電磁コイルは懸架ロッドの下部に設けられ、制振バネはケーシングパイプ内に位置し、制振バネは少なくとも２本であって弾性係数が異なっており、且つ直列に接続され、
   電磁コイルは底蓋に対向するよう固設され、ケーシングパイプが懸架ロッド上で摺動すると、電磁コイルのインダクタンスに変化が生じることで、洗濯機の外槽がケーシングパイプに付勢する力の変化及び洗濯機の外槽の振動量が反映されることを特徴とする洗濯機の振動検知装置。
2. 制振バネは、第１制振バネと第２制振バネを含み、第２制振バネの下端は懸架ロッドの下端に接触し、第１制振バネの上端はケーシングパイプの内側天井部に接触することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機の振動検知装置。
3. 接続部材を更に含み、第１制振バネと第２制振バネは接続部材を介して連なっており、接続部材は、外径がケーシングパイプの内径に対応する槽状をなしており、摺動可能に懸架ロッド上に覆設されることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機の振動検知装置。
4. 磁性体は懸架ロッドの下端に位置するとともに懸架ロッドに接続され、電磁コイルは磁性体の外側に覆設されるとともに底蓋に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗濯機の振動検知装置。
5. ケーシングパイプの下端にはケーシングパイプに固定接続される底蓋が設けられ、底蓋によって、磁性体及び電磁コイルがケーシングパイプの内部に密封され、電磁コイルは底蓋に固定され、底蓋と磁性体の間にはこれらを接続する第１圧縮バネが設けられ、懸架ロッドの基端と磁性体の間にはこれらを接続する第２圧縮バネが設けられることを特徴とする請求項４に記載の洗濯機の振動検知装置。
6. 更に、懸架ロッドの下端にはバネ受けと固定ベースが設けられ、バネ受け及び固定ベースは、いずれも中央貫通孔を有するボス形状をなしており、固定ベースは、懸架ロッドに覆設されるとともに懸架ロッドの下端に担持され、バネ受けは、固定ベースに覆設されるとともに第２制振バネの下端に接触して制振バネを担持することを特徴とする請求項５に記載の洗濯機の振動検知装置。
7. 更に、スライドカップを含み、スライドカップは環状をなしており、固定ベースに覆設されるとともに、固定ベースの大径部位とバネ受けの大径部位により挟持され、且つ、スライドカップの外径はケーシングパイプの内径に組み合わされることを特徴とする請求項６に記載の洗濯機の振動検知装置。
8. 底蓋の中央には軸方向の案内溝が設けられ、電磁コイルは案内溝の内壁に固定され、磁性体は案内溝の内部に位置するとともに、外周が電磁コイルの内周に組み合わされることを特徴とする請求項７に記載の洗濯機の振動検知装置。
9. 第１制振バネは第２制振バネよりも短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗濯機の振動検知装置。

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