JP4260097B2

JP4260097B2 - 洗濯機

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Publication number: JP4260097B2
Application number: JP2004312964A
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Inventors: 雅弘西尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: JP2006122239A

Description

本発明は、脱水動作時の洗濯物の片寄りにより発生する外槽の異常振動を検出することができる洗濯機に関する。

外槽内にて回転自在に支持された洗濯槽をモータにより回転駆動し、回転により生じた遠心力を利用して、洗濯槽内の洗濯物を脱水する洗濯機が広く使用されている。

しかし、洗濯機の脱水動作時に洗濯槽内に収容した洗濯物が片寄っている場合、洗濯槽及び外槽が異常振動を起こすことがある。洗濯槽及び外槽の異常振動により、洗濯機から大きな騒音が発生し、また異常振動の程度によっては、洗濯機が損傷する可能性があるという問題があった。

この問題を解決するために、指向性がある光を発信する光発信器及び光発信器から発信された光を受信する光受信器を外槽を収容している外箱に配設し、また、光発信器と光受信器との間の光を遮断する光遮断部を外槽に配設し、外槽の振動による変位量が許容量以上になった場合に、光遮断部が光を遮断することで外槽の異常振動を検出することができる洗濯機が提案されている（特許文献１参照）。この洗濯機においては、上下方向及び左右方向の２方向の異常振動を検出できるよう光発信器等を配設し、異常振動を検出した場合には脱水動作を停止する構成となっている。

また、光発信器、光受信器及び光遮断部により検出した外槽の振動の周期により振動の種類を判定し、脱水動作を中止して再び給水を行って洗濯物の片寄りをなくす、または脱水動作の初期段階のみ洗濯槽の回転速度を低くする、等の動作を判定結果に応じて行うことができる洗濯機が提案されている（特許文献２参照）。

一方、加速度センサにより検知された外槽の振動の加速度及び回転速度検知手段により検知された洗濯槽の回転速度から外槽の振動による変位量を計算し、外槽の変位量と予め設定された判定基準量とを比較することで外槽の異常振動を検出する洗濯機が提案されている（特許文献３参照）。この洗濯機においては、回転速度検知手段が検知した洗濯槽の回転速度によって、異なる判定基準量を用いて外槽が異常振動していると判断する。
特開平４−１２２２８９号公報特開平５−２６１１９８号公報特開平３−２６４０８８号公報

洗濯機の脱水動作における初期段階では、洗濯槽が低速回転している場合に外槽が大きく振動し、その後洗濯槽が高速回転すると振動しなくなることがある。洗濯槽が低速回転している場合の振動では洗濯機の損傷等の可能性は低いため、洗濯槽が低速回転している場合と、高速回転している場合とで、外槽が異常振動していると判定する判定基準を別にすることが望ましい。また、異常振動によって脱水動作の反復が多数回起こることで、洗濯槽内の洗濯物の種類によっては布傷み等を発生する可能性があるため、使用者が洗濯物の種類により設定する洗濯の条件によっても異常振動の判定基準を別にすることが望ましい。

しかしながら、特許文献１に開示された洗濯機においては、光発信器と光受信器との間の光を外槽の異常振動によって光遮断部が遮断するという構成で外槽が異常振動しているか否かの検出を行っているため、洗濯槽の回転速度又は洗濯物の種類に応じた判定基準量で、外槽の異常振動を判定することが難しいという問題がある。特許文献２に開示された洗濯機においては、検出される外槽の振動の周期に応じて洗濯機の動作を変更することができるが、振動の周期から判断する構成となっているため、少なくとも数周期分の振動の情報が必要であり、判断に相応の時間を要するという問題がある。

また、特許文献３に開示された洗濯機においては、加速度センサにより検知される外槽の振動による加速度に応じた電圧値から、演算回路により外槽の変位量を算出し、算出された変位量と判定基準量とを比較するという構成で外槽が異常振動しているか否かの検出を行っているため、条件に応じた判定基準量を用いて外槽の異常振動を判定できるが、加速度センサが１方向の振動による加速度のみ検知する構成であるため、複数方向の成分を有する複合的な振動を検出することが難しいという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、洗濯槽の回転軸方向と、この回転軸方向に対する垂直方向との二方向について、外槽の加速度及び洗濯槽の回転速度に基づいて変位量検出手段が外槽の変位量を検出し、各方向の変位量の合成値から外槽の最大変位量を算出し、比較手段が最大変位量と所定の判定基準量とを比較することで、複数方向の振動から外槽の異常振動を検出できる洗濯機を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、洗濯槽の回転軸方向と、この回転軸方向に対する垂直方向との二方向について、外槽の加速度及び洗濯槽の回転速度に基づいて変位量検出手段が外槽の変位量を検出し、比較手段が各方向の変位量と各方向について定めた判定基準量とを比較することで、複数方向の振動から外槽の異常振動を検出できる洗濯機を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、直交する２方向の加速度が検知できる加速度センサを１個配置し、２方向の振動の加速度を検知することで、加速度センサの取り付け作業が単純化できる洗濯機を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、１方向の加速度を検知する加速度センサを２個、それぞれの検知方向が略垂直方向となり、それぞれ検知する感度が最も高くなる位置に配置し、２方向の振動の加速度を検知することで、各方向の振動を検出する感度がより高い洗濯機を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、洗濯動作開始前に外槽の各方向の加速度を記憶しておき、変位量算出手段が加速度検知手段から得られた加速度を基に外槽の変位量を算出する際に、外槽の洗濯動作時における振動の加速度と記憶しておいた洗濯動作開始前の加速度との差分から変位量を算出することで、加速度検知手段の個体差又は取り付け誤差等の影響を低減できる洗濯機を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、条件に応じた判定基準量を用いて比較手段が比較を行い、外槽が異常振動しているか否かの判定を行うことで、洗濯物の種類に応じて使用者が設定する洗濯の条件及び洗濯槽の回転速度に適した外槽の異常振動の判定を行うことができる洗濯機を提供することにある。

本発明に係る洗濯機は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転自在に支持し、前記洗濯槽を内部に収容する外槽と、前記外槽の振動による変位量を検出する変位量検出手段とを備える洗濯機において、前記洗濯槽の回転軸方向、及び、該回転軸方向に対する垂直方向の二方向について、前記外槽の振動による加速度を検知する加速度検知手段と、前記洗濯槽の回転速度を検知する回転速度検知手段とを備え、前記変位量検出手段は、前記加速度検知手段が検知した前記二方向の加速度、及び前記回転速度検知手段が検知した回転速度を基に、前記外槽の前記二方向の変位量を検出するようにしてあり、前記変位量検出手段が検出した各方向の変位量の合成した値から前記外槽の最大変位量を算出する演算手段と、前記演算手段が算出した最大変位量と所定の判定基準量とを比較する比較手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、洗濯槽の回転軸方向及びこれに対する垂直方向の二方向について外槽の振動による加速度を検知する。また、洗濯槽の回転速度を検知し、外槽の二方向の加速度及び洗濯槽の回転速度に基づいて変位量検出手段が外槽の二方向の変位量を検出する。変位量の合成値を算出する演算手段が各方向の変位量から外槽の最大変位量を算出し、比較手段が最大変位量と所定の判定基準量とを比較して、複数方向の振動から外槽の異常振動を判定する。外槽の加速度から演算手段が演算により各方向の変位量を検出するため、外槽の振動を即時的に判定し、異常振動に即座に対処できる。

また本発明に係る洗濯機は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転自在に支持し、前記洗濯槽を内部に収容する外槽と、前記外槽の振動による変位量を検出する変位量検出手段とを備える洗濯機において、前記洗濯槽の回転軸方向、及び、該回転軸方向に対する垂直方向の二方向について、前記外槽の振動による加速度を検知する加速度検知手段と、前記洗濯槽の回転速度を検知する回転速度検知手段とを備え、前記変位量検出手段は、前記加速度検知手段が検知した前記二方向の加速度、及び前記回転速度検知手段が検知した回転速度を基に、前記外槽の前記二方向の変位量を検出するようにしてあり、前記変位量検出手段が検出した各方向の変位量と各方向について予め定めた判定基準量とを比較する比較手段を備えることを特徴とする。

この発明においては、洗濯槽の回転軸方向及びこれに対する垂直方向の二方向について外槽の振動による加速度を検知する。また、洗濯槽の回転速度を検知し、外槽の二方向の加速度及び洗濯槽の回転速度に基づいて変位量検出手段が外槽の二方向の変位量を検出する。比較手段が各方向の変位量と各方向について定めた判定基準量とを比較して、複数方向の振動から外槽の異常振動を判定する。外槽の加速度から演算手段が演算により各方向の変位量を検出するため、外槽の振動を即時的に判定し、異常振動に即座に対処できる。

また本発明に係る洗濯機は、前記加速度検知手段が、直交する２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。

この発明においては、加速度検知手段を、直交する２方向の加速度が検知できる加速度センサを１個配置することで実現し、加速度センサの取り付け作業を単純化する。

また本発明に係る洗濯機は、前記加速度検知手段が、１方向の振動の加速度を検知する加速度センサ２個よりなり、該２個の加速度センサの各検知方向が略垂直方向となるよう配置してあることを特徴とする。

この発明においては、１方向の加速度を検知する加速度センサを２個、それぞれの検知方向が略垂直方向となり、それぞれ検知する感度が最も高くなる位置に配置し、各方向の振動を検出する感度がより高くなるよう加速度検知手段を実現する。

また本発明に係る洗濯機は、前記変位量検出手段が、洗濯動作開始前における前記外槽の各方向の加速度を記憶し、洗濯動作時の前記外槽の振動による各方向の加速度と記憶した洗濯動作開始前の各方向の加速度との差分から、前記外槽の変位量を計算するようにしてあることを特徴とする。

この発明においては、洗濯動作開始前に外槽の各方向の加速度を記憶しておき、変位量算出手段が加速度検知手段から得られた加速度を基に外槽の変位量を算出する際に、外槽の洗濯動作時における振動の加速度と記憶しておいた洗濯動作開始前の加速度との差分から変位量を算出し、加速度検知手段の個体差又は取り付け誤差等の影響を低減する。

また本発明に係る洗濯機は、前記洗濯槽の回転速度を検知する回転速度検知手段及び洗濯の条件を設定する洗濯条件設定手段を備え、前記比較手段は、前記回転速度検知手段が検知した回転速度及び洗濯条件設定手段が設定した洗濯の条件に応じた判定基準量を記憶してあり、該判定基準量を用いて回転速度及び洗濯の条件に応じた比較を行うようにしてあることを特徴とする。

この発明においては、条件に応じた判定基準量を用いて比較手段が比較を行い、外槽が異常振動しているか否かの判定を行い、洗濯物の種類に応じて使用者が設定する洗濯の条件及び洗濯槽の回転速度に適した外槽の異常振動の判定を行う。

本発明による場合は、洗濯槽の回転軸方向及びこれに対する垂直方向の二方向について、外槽の加速度及び洗濯槽の回転速度を基に変位量を検出し、その変位量の合成値を算出する演算手段が各方向の変位量から外槽の最大変位量を算出し、比較手段が最大変位量と所定の判定基準量とを比較する構成としたため、複数方向の振動から外槽の異常振動を判定できる。

また、本発明による場合は、洗濯槽の軸方向及びこれに対する垂直方向の二方向について、外槽の加速度及び洗濯槽の回転速度を基に変位量を検出し、比較手段が各方向の変位量と所定の各方向についての判定基準量とを比較する構成としたため、複数方向の振動から外槽の異常振動を判定できる。

また、本発明による場合は、直交する２方向の加速度が検知できる加速度センサを１個配置し、２方向の振動の加速度を検知する構成としたため、加速度センサの取り付け作業を単純化できる。

また、本発明による場合は、１方向の加速度を検知する加速度センサを２個、それぞれの検知方向が略垂直方向となり、それぞれ検知する感度が最も高くなる位置に配置し、２方向の振動の加速度を検知する構成としたため、各方向の振動を検出する感度をより高くできる。

また、本発明による場合は、洗濯動作開始前に外槽の各方向の加速度を記憶しておき、変位量算出手段が加速度検知手段から得られた加速度を基に外槽の変位量を算出する際に、外槽の洗濯動作時における振動の加速度と記憶しておいた洗濯動作開始前の加速度との差分から変位量を算出する構成としたため、加速度検知手段の個体差又は取り付け誤差等の影響を低減することができる。

更に、本発明による場合は、条件に応じた判定基準量を用いて比較手段が比較を行い、外槽が異常振動しているか否かの判定を行う構成としたため、洗濯物の種類に応じて使用者が設定した洗濯の条件及び洗濯機の動作状況に適した判定を行い、洗濯物の布傷みの発生を抑え、脱水動作の反復による洗濯時間の遅延を防ぐことができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る洗濯機の外観斜視図である。図において１は、洗濯機の外箱であり、外箱１は前面にドア２及び操作部３を備え、ドア２を開閉して、後述する洗濯槽内に洗濯物を投入する。洗濯機の運転操作を行うための操作部３は、電源投入及び洗濯の条件設定等を行うための入力キー及び洗濯状況を表示する表示部等を有する。なお、本実施の形態においては、使用者が設定する洗濯の条件は、洗濯機の騒音を抑えることができる静音洗濯、洗濯物の量が少なく、洗濯物の布傷みを抑えることができるドライ洗濯及び標準洗濯の３種類としているが、これに限定されるものではなく、その他にも汚れの多い洗濯物向けの念入り洗濯または洗濯時間が短い高速洗濯等の条件を加えてもよい。洗濯の条件を複数用意することで、使用者は洗濯物の汚れ及び素材等に適した洗濯を行うことができる。

図２は、本発明に係る洗濯機の側面断面図であり、図３は正面断面図である。図において１０は、洗濯時の水をためておくための外槽であり、外槽１０は外箱１の内部で上部からバネ１２により吊り下げられ、また、下部からダンパー１３により支持されており、洗濯動作に伴う振動を吸収し軽減する構成となっている。外槽１０内には洗濯槽１１が納めてあり、回転自在に支持されている。外箱１の後部には駆動用のモータ１５が配設してあり、洗濯槽１１は外槽１０の後面中心部の貫通孔に挿通された回転軸１４を介してモータ１５と接続され、モータ１５により回転駆動される。洗濯槽１１の側面には多数の脱水孔１６が穿設してあり、内周面には複数の攪拌体１７が形成してある。

外槽１０は下部に洗濯後の水を排水するための排水口を有し、排水口から排水管１８を介して排水ポンプ１９が接続してある。排水管１８は排水経路中に濾過部２０を有し、濾過部２０はフィルタにより糸くず等を捕集する。濾過部２０に備えられるフィルタは外箱１の前面下部から取り外して交換することができる。また、濾過部２０にはエアートラップ２１、導圧パイプ２２及び水位センサ２３を備えており、エアートラップ２１内の気圧が導圧パイプ２２を介して水位センサ２３に伝わり、水位センサ２３は伝えられた圧力から外槽１０内の水位を検知する。

外槽１０は上部に給水口２６を備え、洗剤ケース２７及び給水管２５を介して給水弁２４に接続してある。給水弁２４は外部の水道等から外槽１０内に流れ込む水の量を制御する。洗剤ケース２７には洗濯用の洗剤を入れておくことができる。

外槽１０の上部側面に配設してある加速度センサ５０は、直交する２方向の加速度を検知するセンサであり、外槽１０の左右方向及び前後方向の２方向について振動の加速度を検知するよう姿勢を決めてある。加速度センサ５０は、検知した加速度に応じた電圧値を外箱１の上部に配置された制御部２８へ送る。

また、モータ１５の近傍には洗濯槽１１の回転速度を検知するための回転速度検知手段２９を備え、回転速度検知手段２９は、洗濯槽１１の回転速度に応じた電気信号を、外箱１の上部に配設された制御部２８へ送る。回転速度検知手段２９は、例えばホールセンサ又はタコジェネレータ等で構成することができる。制御部２８は、加速度センサ５０、回転速度検知手段２９及び水位センサ２３等からの情報を基にモータ１５、排水ポンプ１９及び給水弁２４等を制御し、洗濯槽１１内の洗濯物の洗濯動作を行う。

図４は、本発明に係る洗濯機の構成を示すブロック図である。制御部２８は、マイクロコンピュータ１００、電源回路１０１、リセット回路１０２、状態検知回路１０３、入力キー判定回路１０４、表示部駆動回路１０５、ブザー駆動回路１０６及び負荷駆動回路１０７を備えている。電源回路１０１は定電圧をマイクロコンピュータ１００に供給しており、マイクロコンピュータ１００のＶｄｄ端子とＶｓｓ端子に接続してある。リセット回路１０２の出力はマイクロコンピュータ１００のＲＥＳＥＴ端子に接続してあり、リセット回路１０２は電源投入時のマイクロコンピュータの初期化及び電源電圧低下時の誤動作回避等を行う。

マイクロコンピュータ１００は、ＣＰＵ１０８、ＲＡＭ１０９、ＲＯＭ１１０、タイマ１１１及び複数のＩ／Ｏポート１１２を備えている。ＣＰＵ１０８、ＲＡＭ１０９、ＲＯＭ１１０及びＩ／Ｏポート１１２はバス１１４を介して相互に接続してあり、タイマ１１１は直接ＣＰＵ１０８に接続してある。ＣＰＵ１０８は、変位量演算及び変位量の合成演算等の各種演算を行う。各種演算結果及び各センサ等からの情報に基づき、ＣＰＵ１０８はＩ／Ｏポート１１２を通じて各駆動回路に制御信号を送り、洗濯動作を制御する。ＲＯＭ１１０は、マスクＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ素子で構成してあり、ＣＰＵ１０８で実行されるプログラム及び条件毎の判定基準値等を記憶する。ＲＡＭ１０９は、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリ素子又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ素子のどちらで構成しても良く、ＣＰＵ１０８の演算結果及び状態検知回路１０３からの検知情報等を記憶し、また、ＲＡＭ１０９は使用者が設定した洗濯の条件を記憶する。タイマ１１１は洗濯時間の計時及びエラー発生時のタイムアウト処理等に用いられる。

加速度センサ５０、回転速度検知手段２９及び水位センサ２３は、制御部２８内の状態検知回路１０３に接続してあり、洗濯機各部の動作情報を状態検知回路１０３が集め、Ｉ／Ｏポート１１２を介してマイクロコンピュータ１００内のＣＰＵ１０８又はＲＡＭ１０９へ送る。操作部３内に配設される入力キー１５２は制御部２８内の入力キー判定回路１０４に接続してあり、入力キー判定回路１０４は入力されたキーの種類及び入力された回数等の情報をＩ／Ｏポート１１２を介してＣＰＵ１０８又はＲＡＭ１０９へ送る。操作部３内に配設される表示部１５３は、制御部２８内の表示部駆動回路１０５に接続してあり、表示部駆動回路１０５は、Ｉ／Ｏポート１１２を介してＣＰＵ１０８から送られて来る表示命令に従って表示部１５３に洗濯機の洗濯動作状況等を表示する。ブザー１５４は、制御部２８内のブザー駆動回路１０６に接続してあり、ブザー駆動回路１０６はＩ／Ｏポート１１２を介してＣＰＵ１０８から送られて来る命令に従ってブザー１５４を鳴らす。ブザー１５４は、洗濯の終了及び異常発生時等に鳴らす事で、使用者に洗濯機の動作状況を確実に伝えることができる。モータ１５、排水ポンプ１９及び給水弁２４は、制御部２８内の負荷駆動回路１０７に接続してある。負荷駆動回路１０７はＩ／Ｏポート１１２を介してＣＰＵ１０８より送られて来る駆動命令に従って、モータ１５、排水ポンプ１９及び給水弁２４を駆動し洗濯動作を行う。

以上のように構成された洗濯機において、ドア２から洗濯物を洗濯槽１１へ投入し、操作部３にて洗濯の条件を設定し、洗濯を開始する。洗濯が開始されると、給水弁２４が開かれ、給水管２５、洗剤ケース２７を経由した水が、洗剤ケース２７内の洗剤を溶かしながら、給水口２６から外槽１０及び洗濯槽１１内に給水される。十分な量の水が給水された後、給水弁２４を閉じて給水を停止し、モータ１５を回転させて洗い動作を開始する。モータ１５の回転により、回転軸１４を介して洗濯槽１１が回転し、攪拌体１７が洗濯物を持ち上げ、洗濯物が自重により落下することを繰り返して洗い動作が行われる。洗い動作終了後、排水ポンプ１９が排水管１８から外槽１０及び洗濯槽１１内の水を排水する。排水の終了後、再び給水を行い、洗濯物のすすぎ動作を行う。すすぎ動作の原理は洗い動作と同じである。すすぎ動作終了後に排水を行い、脱水動作へ移行する。脱水動作では、洗濯槽１１をモータ１５によって高速回転させることで発生する遠心力を利用し、脱水孔１６から洗濯物の水分を排出して脱水を行う。

脱水動作において、洗濯槽１１内に収容した洗濯物に片寄りがある場合、外槽１０が振動する。外槽１０に配設された加速度センサ５０は、外槽１０の前後方向及び左右方向それぞれの振動の加速度を検知し、検知した加速度に応じた電圧値を状態検知回路１０３に伝達する。また、回転速度検知手段２９は洗濯槽１１の回転速度を検知し、状態検知回路１０３に伝達する。状態検知回路１０３は、これらの情報をＩ／Ｏポート１１２を介してマイクロコンピュータ１００内のＣＰＵ１０８へ送り、ＣＰＵ１０８にて、各方向の加速度及び洗濯槽１１の回転速度から、外槽１０の各方向の変位量が計算される。

外槽１０の変位量Ａは、加速度センサ５０により外槽１０の振動による加速度を電圧値に変換した値をＶｇ、洗濯槽１１の回転速度をＮとすると、以下で表される式より計算することができる。ただし、Ｋは定数である。

本実施例においては、更に、外槽１０が停止している状態での振動の加速度に応じた電圧値Ｖ０を記憶しておき、変化量Ａの計算に（１）式を変形した以下の式を用いる。

変位量の計算に、外槽１０の停止時の加速度を考慮に入れることによって、加速度センサの個体差及び加速度センサの取り付け位置による誤差等を低減することができる。

ＣＰＵ１０８では、計算した外槽１０の各方向の変位量から、更に、最大変位量を計算する。各方向の変位量をＡｘ、Ａｙとし、最大変位量をＡｍａｘとすると、最大変位量Ａｍａｘは以下の式より計算することができる。

ＲＡＭ１０９またはＲＯＭ１１０には、ＣＰＵ１０８にて算出された最大変位量Ａｍａｘに対して、外槽１０が異常振動していると判定するための判定基準量Ａｈが記憶されており、ＣＰＵ１０８は判定基準量Ａｈを読み出して最大変位量Ａｍａｘと比較し、Ａｍａｘ＞Ａｈである場合は外槽１０が異常振動していると判断し、脱水動作を中止する等の制御を行う。判定基準量Ａｈは、使用者が設定した洗濯の条件及び洗濯槽１１の回転速度等に最適の基準で判定できるよう、ＲＡＭ１０９またはＲＯＭ１１０に条件別に複数の値が記憶してある。

図５は本発明に係る洗濯機の脱水動作時におけるＣＰＵ１０８の制御手順を示すフローチャートである。洗い動作及びすすぎ動作の終了後、脱水動作へと移行し、ＣＰＵ１０８は、まず、ＲＡＭ１０９から洗濯の条件の読み出しを行う（ステップＳ１）。読み出した洗濯の条件が静音洗濯であるか否かを判断し（ステップＳ２）、静音洗濯が設定されている場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、外槽１０の異常振動を判定する判定基準量Ａｈとして静音洗濯に最適な値Ａｈ１をＲＡＭ１０９又はＲＯＭ１１０から読み出す（ステップＳ３）。静音洗濯が設定されていない場合（Ｓ２：ＮＯ）、洗濯の条件がドライ洗濯であるか否かを判断し（ステップＳ４）、ドライ洗濯が設定されている場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、判定基準量Ａｈとしてドライ洗濯に最適な値Ａｈ２を読み出す（ステップＳ５）。ドライ洗濯が設定されていない場合（Ｓ４：ＮＯ）、判定基準量Ａｈとしてその他の洗濯の条件に最適な値Ａｈ３を読み出す（ステップＳ６）。それぞれの判定基準量は、例えば、Ａｈ１＜Ａｈ２＜Ａｈ３の関係を持つ値が実測及びシミュレーション等により予め決められている。

洗濯条件に静音洗濯及びドライ洗濯が設定されていない場合は、更に、回転速度検知手段２９が検知した洗濯槽１１の回転速度が１５０ｒｐｍ以上であるか否かを比較する（ステップＳ７）。洗濯槽１１の回転速度が１５０ｒｐｍ以上である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、更に洗濯槽１１の回転速度が３００ｒｐｍ以下であるか否かを比較する（ステップＳ８）。洗濯槽１１の回転速度が３００ｒｐｍ以下である場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、即ち洗濯槽１１の回転速度が１５０ｒｐｍ以上かつ３００ｒｐｍ以下である場合、異常振動を判定する判定基準量Ａｈとして回転速度に最適な値Ａｈ４を読み出す（ステップＳ９）。本実施例において回転速度を１５０ｒｐｍ以上かつ３００ｒｐｍ以下の条件で比較を行っているが、この回転速度は一例であり、これに限定されるものではない。洗濯槽１１の回転速度が１５０ｒｐｍ以上でない場合（Ｓ７：ＮＯ）及び３００ｒｐｍ以下でない場合（Ｓ８：ＮＯ）は、異常振動を判定する判定基準量Ａｈは、以前に読み出したＡｈ３を用いる。それぞれの判定基準量は、例えば、Ａｈ３＜Ａｈ４の関係を持つ値が実測及びシミュレーション等により予め決められている。

判定基準量Ａｈの値を読み出した後、加速度センサ５０が検知した外槽１０の各方向の加速度及び回転速度検知手段２９が検知した洗濯槽１１の回転速度を取り込んで、外槽１０の変位量Ａｘ、Ａｙを（２）式により算出し（ステップＳ１０）、算出した変位量Ａｘ、Ａｙから外槽１０の最大変位量Ａｍａｘを（３）式により算出する（ステップＳ１１）。算出した最大変位量Ａｍａｘと読み出した判定基準量Ａｈとを比較し（ステップＳ１２）、比較結果がＡｍａｘ＞Ａｈである場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、外槽１０は異常振動していると判断し、異常振動処理を行う（ステップＳ１３）。

図６は、ステップＳ１３の異常振動処理のサブルーチンの制御手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０８は、外槽１０が異常振動していると判断した場合、モータ１５の回転を停止する（ステップＳ５０）。回転速度検知手段２９が検知する洗濯槽１１の回転速度が０ｒｐｍであるか否か、即ち洗濯槽１１の回転が停止しているか否か、を判断し（ステップＳ５１）、洗濯槽１１の回転が停止していない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、洗濯槽１１の回転が停止するまで待ち、洗濯槽１１の回転が停止している場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、再びモータ１５の回転を開始して（ステップＳ５２）、脱水動作を再開し、ステップＳ１へ戻る。本図に示す異常振動処理の制御手順は一例であり、これに限るものではない。

ステップＳ１２において、最大変位量Ａｍａｘと判定基準量Ａｈとの比較結果がＡｍａｘ＞Ａｈでない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、外槽１０は異常振動していないと判断し、タイマ１１１によって計時された脱水時間等から脱水動作を終了させるかどうかを判断する（ステップＳ１４）。脱水動作を終了しないと判断した場合は（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って脱水動作を繰り返し、脱水動作を終了すると判断した場合は（Ｓ１４：ＹＥＳ）、モータ１５を停止し洗濯槽１１の回転を止め、ブザー１５４を鳴らして使用者に洗濯終了を伝え、洗濯動作を終了する。

以上のように外槽１１の異常振動を判定する判定基準量を変えることで、例えば布傷みを起こさないことが重要であるドライ洗濯が設定された場合は、判定基準量を大きな値に設定し、異常振動判定により脱水動作の反復が多数回起こり、洗濯物の布傷みが起こることを防ぐことができる。また、夜間の洗濯において騒音を抑えることが重要である静音洗濯が設定された場合は、判定基準量を小さな値に設定し、異常振動によって大きな騒音が発生することを防ぐことができる。また、低速回転時に起こる共振による一時的な振動を異常振動と判定しないように、洗濯槽１１が特定の回転速度で回転している場合には判定基準量を大きい値に設定することで、共振による誤判定で脱水動作が反復され洗濯時間の遅延が起こることを防ぐことができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、各方向の変位量Ａｘ、Ａｙから最大変位量Ａｍａｘを計算し、最大変位量Ａｍａｘと判定基準量Ａｈとを比較して外槽１０の異常振動を判定したが、実施の形態２に係る洗濯機では、各方向に対して判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙを用意し、各方向ごとに変位量Ａｘ、Ａｙと判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙとを比較して外槽１０が異常振動しているか否かを判定する。

算出された各方向の変位量Ａｘ、Ａｙに対する各方向の判定基準量Ａｈｘ、ＡｈｙはそれぞれＲＡＭ１０９またはＲＯＭ１１０に記憶してあり、ＣＰＵ１０８はこの判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙを読み出して比較し、Ａｘ＞ＡｈｘかつＡｙ＞Ａｈｙが成立する場合は外槽１０が異常振動していると判断し、脱水動作を中止する等の制御を行う。判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙは、使用者が設定した洗濯の条件及び洗濯槽１１の回転速度等に最適の値で判定できるよう、ＲＡＭ１０９またはＲＯＭ１１０に条件別に複数の値がそれぞれ記憶してある。

図７は、実施の形態２に係る洗濯機の脱水動作時におけるＣＰＵ１０８の制御手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０８は、図５に示すステップＳ３、Ｓ５、Ｓ６及びＳ９の処理に代えて、図７に示すステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３及びＳ２４の処理を行う。つまり、ステップＳ２の条件が成立した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）はステップＳ３の処理を行わずステップＳ２１の処理を行い、ステップＳ４の条件が成立した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）はステップＳ５の処理を行わずステップＳ２２の処理を行い、ステップＳ４の条件が成立しない場合（Ｓ４：ＮＯ）はステップＳ６の処理を行わずステップＳ２３の処理を行い、ステップＳ８の条件が成立した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）はステップＳ９の処理を行わずステップＳ２４の処理を行う。また、図５に示すステップＳ１０の処理を終えた後、ステップＳ１１及びＳ１２を行わず、ステップＳ２５の処理を行う。図７において、使用者が静音洗濯を設定していた場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、各方向の判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙとして静音洗濯に最適な値Ａｈｘ１、Ａｈｙ１をＲＡＭ１０９又はＲＯＭ１１０から読み出す（ステップＳ２１）。静音洗濯が設定されておらず（Ｓ２：ＮＯ）、ドライ洗濯が設定されている場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、各方向の判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙとしてドライ洗濯に最適な値Ａｈｘ２、Ａｈｙ２を読み出す（ステップＳ２２）。静音洗濯及びドライ洗濯が設定されていない場合（Ｓ４：ＮＯ）、各方向の判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙとしてその他の洗濯に適した値Ａｈｘ３、Ａｈｙ３を読み出し（ステップＳ２３）、更に、洗濯槽１１の回転速度が１５０ｒｐｍ以上（Ｓ７：ＹＥＳ）かつ３００ｒｐｍ以下である場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、回転速度に最適な値Ａｈｘ４、Ａｈｙ４を読み出す（ステップＳ２４）。

判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙの値を読み出した後、加速度センサ５０が検知した外槽１０の各方向の加速度及び回転速度検知手段２９が検知した洗濯槽１１の回転速度を取り込んで、外槽１０の変位量Ａｘ、Ａｙを（２）式により算出し（ステップＳ１０）、算出した変位量Ａｘ、Ａｙと読み出した判定基準量Ａｈｘ、Ａｈｙとを比較し（ステップＳ２５）、比較結果がＡｘ＞ＡｈｘかつＡｙ＞Ａｈｙである場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、外槽１０が異常振動していると判断し、異常振動処理を行う（ステップＳ１３）。異常振動処理のサブルーチンについては実施の形態１（図６）と同様の処理であるので、説明を省略する。ステップＳ２５においてＡｘ＞ＡｈｘかつＡｙ＞Ａｈｙが成立しない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、外槽は異常振動していないと判断する。

なお、本実施の形態においては、Ａｘ＞ＡｈｘかつＡｙ＞Ａｈｙという条件で外槽１０の異常振動を判断しているが、Ａｘ＞ＡｈｘまたはＡｙ＞Ａｈｙという条件で異常振動を判断してもよい。

実施の形態２に係る洗濯機のその他の構成は、実施の形態１に係る洗濯機の構成と同様であるため、同様の箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
実施の形態１及び実施の形態２では、直交する２方向の加速度を検知する加速度センサを１個用いて外槽１０の振動の加速度を検知しているが、実施の形態３に係る洗濯機においては、１方向の加速度を検知する加速度センサを２個用いて外槽１０の振動の加速度を検知する。

図８は、実施の形態３に係る洗濯機の側面断面図である。図２と同様の部分については同じ符号を付し、説明を省略する。図において５０ａは加速度センサであり、加速度センサ５０ａ，５０ａはそれぞれ１方向の加速度を検知する。加速度センサ５０ａ、５０ａは、それぞれの検知方向が略垂直方向となり、また、それぞれの検知方向についての検知感度が最大となる位置に配設してある。加速度センサ５０ａ、５０ａは検知した加速度に応じた電圧値を外箱１の上部に配設された制御部２８へ送る。

本実施の形態においては、それぞれの方向についての検知感度が最大となる位置に加速度センサを配置する構成となっているため、外槽１０の各方向の振動を検出する感度をより高くすることができる。

実施の形態３に係る洗濯機のその他の構成は、実施の形態１に係る洗濯機の構成と同様であるため、同様の箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

実施の形態１乃至実施の形態３においては、外槽１０の前後方向及び左右方向の２方向の異常振動を検出する構成となっているが、上下方向及び左右方向、または上下方向及び前後方向の２方向の異常振動を検出するよう加速度センサを配設してもよい。また、加速度センサを追加して、３方向以上について外槽１０の振動の加速度を検知できるよう構成することもできる。

本発明に係る洗濯機の外観斜視図である。本発明に係る洗濯機の側面断面図である。本発明に係る洗濯機の正面断面図である。本発明に係る洗濯機の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る洗濯機の脱水動作時におけるＣＰＵの制御手順を示すフローチャートである。本発明に係る洗濯機の異常振動処理のサブルーチンの制御手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る洗濯機の脱水動作時におけるＣＰＵの制御手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３に係る洗濯機の側面断面図である。

符号の説明

１外箱
３操作部
１０外槽
１１洗濯槽
１５モータ
１６脱水孔
２８制御部
２９回転速度検知手段
５０、５０ａ加速度センサ
１００マイクロコンピュータ
１０８ＣＰＵ

Claims

洗濯物を収容する洗濯槽と、
前記洗濯槽を回転自在に支持し、前記洗濯槽を内部に収容する外槽と、
前記外槽の振動による変位量を検出する変位量検出手段と
を備える洗濯機において、
前記洗濯槽の回転軸方向、及び、該回転軸方向に対する垂直方向の二方向について、前記外槽の振動による加速度を検知する加速度検知手段と、
前記洗濯槽の回転速度を検知する回転速度検知手段と
を備え、
前記変位量検出手段は、前記加速度検知手段が検知した前記二方向の加速度、及び前記回転速度検知手段が検知した回転速度を基に、前記外槽の前記二方向の変位量を検出するようにしてあり、
前記変位量検出手段が検出した各方向の変位量の合成した値から前記外槽の最大変位量を算出する演算手段と、
前記演算手段が算出した最大変位量と所定の判定基準量とを比較する比較手段と
を備えることを特徴とする洗濯機。
洗濯物を収容する洗濯槽と、
前記洗濯槽を回転自在に支持し、前記洗濯槽を内部に収容する外槽と、
前記外槽の振動による変位量を検出する変位量検出手段と
を備える洗濯機において、
前記洗濯槽の回転軸方向、及び、該回転軸方向に対する垂直方向の二方向について、前記外槽の振動による加速度を検知する加速度検知手段と、
前記洗濯槽の回転速度を検知する回転速度検知手段と
を備え、
前記変位量検出手段は、前記加速度検知手段が検知した前記二方向の加速度、及び前記回転速度検知手段が検知した回転速度を基に、前記外槽の前記二方向の変位量を検出するようにしてあり、
前記変位量検出手段が検出した各方向の変位量と各方向について予め定めた判定基準量とを比較する比較手段
を備えることを特徴とする洗濯機。
前記加速度検知手段は、直交する２方向の加速度を検知する加速度センサである請求項１又は請求項２に記載の洗濯機。
前記加速度検知手段は、１方向の振動の加速度を検知する加速度センサ２個よりなり、該２個の加速度センサの各検知方向が略垂直方向となるよう配置してある請求項１又は請求項２に記載の洗濯機。
前記変位量検出手段は、洗濯動作開始前における前記外槽の各方向の加速度を記憶し、洗濯動作時の前記外槽の振動による各方向の加速度と記憶した洗濯動作開始前の各方向の加速度との差分から、前記外槽の変位量を計算するようにしてある請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の洗濯機。
前記洗濯槽の回転速度を検知する回転速度検知手段及び洗濯の条件を設定する洗濯条件設定手段を備え、
前記比較手段は、前記回転速度検知手段が検知した回転速度及び洗濯条件設定手段が設定した洗濯の条件に応じた判定基準量を記憶してあり、該判定基準量を用いて回転速度及び洗濯の条件に応じた比較を行うようにしてある請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の洗濯機。