JP4822974B2

JP4822974B2 - 洗濯機

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Publication number: JP4822974B2
Application number: JP2006210419A
Authority: JP
Inventors: 泰之堀部; 智之山崎; 憲吾小畑; 実吉田; 太郎大槻; 正之伊勢; 知藤尾
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-08-02
Also published as: JP2008035925A

Description

本発明は洗濯機に関し、特に、上面が開口した洗濯脱水槽を垂直又は傾斜した軸を中心に回転可能に備える縦型の洗濯機に好適な洗濯機に関する。なお、ここで言う洗濯機は温風による乾燥機能を備える洗濯乾燥機も含むものとする。

一般的な縦型の全自動洗濯機では、有底円筒形状の外槽が振動吸収用の吊棒により懸垂支持され、その外槽の内側に、同じく有底円筒形状で周囲に多数の脱水孔を穿孔した洗濯脱水槽が垂直又は傾斜した軸を中心に回転自在に配設され、その槽の内底部には撹拌用のパルセータ（撹拌翼）が回転自在に設けられている。

こうした洗濯機では、洗濯脱水槽とパルセータとを一体的に高速で回転させることで洗濯物の脱水を行うが、その際に回転軸周りに洗濯物の片寄りによる重量のアンバランスがあると、洗濯脱水槽が大きく振動し、これに伴い外槽も大きく揺動して異常騒音や破損などの原因となる。そこで、従来一般に、外槽の異常な振動を検知するために外槽と外箱との間の空隙に振動検知レバーを設け、外槽がこのレバーに接触すると洗濯脱水槽の回転を停止し、洗濯脱水槽内に給水を行ってパルセータを回転駆動することですすぎを行うことによりアンバランスの修正を行うことが行われている。

しかしながら、上記のように機械的に振動を検知する方法の場合、洗濯脱水槽を高速回転させる際に問題とならないようなアンバランスであっても、洗濯脱水槽の回転速度を上げる途中で洗濯機の共振点を通過したときに生じた大きな揺動を検知して脱水運転を中断してしまうケースが起こり易い。このような誤検知を避けるには、振動検知レバーによる検知感度を下げる必要があり、今度は振動の検知見逃しが起こるおそれが大きくなる。こうしたことから、より確実に且つより迅速に異常振動を検知するために、従来より、電気的に洗濯脱水槽の振動に対応した現象を検知することでアンバランスを検知する方法が併用されている。

具体的には、アンバランスが大きいと洗濯脱水槽の回転速度のむらが大きくなることから、モータの回転速度の増減を検知する方法（例えば特許文献１など参照）、モータの加速度の増減を検知する方法（例えば特許文献２など参照）、或いは、洗濯脱水槽の回転速度がほぼ一定に維持されている状態で、インバータ駆動によるモータ制御のＰＷＭ信号のデューティ比の変動を検知する方法（例えば特許文献３など参照）が知られている。

しかしながら、上記のような従来の電気的なアンバランス検知方法にはいずれも欠点がある。即ち、モータの回転速度や加速度はモータに付設したホール素子などにより生成されるパルス信号に基づき検出されるが、様々な外乱要因や製品のばらつきなどにより誤検知のおそれがある。具体的には、洗濯脱水槽の回転速度を上昇させる過程で洗濯機の共振点を通過するため洗濯脱水槽に振動や振れが生じると、その影響で回転むらが生じてこれをアンバランス状態であると誤検知する場合がある。また、モータの磁石やホール素子の取付位置のばらつき、或いモータのロータの面振れ精度など、機械的精度が低い場合に、正常回転中であっても回転むらが生じていると判断してアンバランスと検知する場合がある。

また、洗濯脱水槽の回転速度が一定に維持されている状態でＰＷＭ信号のデューティ比の変動によりアンバランスを検知しようとする場合、アンバランスが大きいと回転速度が或る一定速度付近に到達してアンバランス検知を実行するよりも前に大きな振動が発生してしまうおそれがある。こうしたことから、脱水時の洗濯脱水槽のアンバランスをより確実に且つ迅速に検知可能な洗濯機が要望されている。

また、特に洗い行程時に過剰な量の洗剤が投入されると、洗い行程直後の中間脱水行程時やそれ以降の脱水行程時において異常な発泡が生じ、外槽と洗濯脱水槽との間の空隙に洗剤の泡が充満して洗濯脱水槽が回りにくくなったり甚だしい場合には洗濯脱水槽が回らなくなったりする。これが、いわゆる泡拘束現象である。従来の洗濯機では、脱水の立ち上げ開始（モータの起動）時点から所定時間経過後の洗濯脱水槽（又はモータ）の回転速度を検出し、その回転速度が規定値に達していないと泡拘束により回転速度が上がらないものと判断している。

しかしながら、洗濯脱水槽を回転駆動するために比較的大きなトルクを発生可能なインバータ制御を行う場合、実際に泡が大量に発生していても洗濯脱水槽の回転速度が上昇してしまい、正常であると誤検知してしまう場合がある。その場合、泡が大量に発生する状況、つまりは洗濯物に染み込んでいる洗剤水の洗剤濃度が高い状況で運転が継続されるため、洗濯物が十分にすすがれていない状態で全行程が終了してしまうおそれがある。

また、脱水行程など洗濯脱水槽が高速回転されているときに一時停止の操作が行われたり上蓋が開かれたり、或いは電源オフ操作が行われたりした場合には、洗濯脱水槽の回転を速やかに停止する必要がある。そこで、従来の洗濯機では、モータへの通電を遮断するとともにバンドブレーキ等の機械式のブレーキ機構により洗濯脱水槽の回転を強制的に制止する方法が採られている。

バンドブレーキの作動が、パルセータと洗濯脱水槽との連結を解除するクラッチの切り替えと連動しているような構造の場合、バンドブレーキにより洗濯脱水槽が制止されても、モータのロータは回転可能な状態となる。従来のこの種の洗濯機で一般的に使用されているインナロータ型のモータの場合には、ロータの慣性力は小さいので洗濯脱水槽が停止した後にパルセータだけが回転し続けることはない。ところが、ドラム式洗濯機などで使用されているアウタロータ型のモータを用いた場合、ロータの径が大きく慣性力も格段に大きいため、バンドブレーキ機構により洗濯脱水槽が停止した後にもパルセータだけが暫く回転し続けるという状態となる。

特開平４−３１４４９６号公報特開２００２−２８３９３号公報特開２０００−３２５６９５号公報

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、脱水時の回転軸周りの洗濯物の片寄りに起因する洗濯脱水槽のアンバランスを精度良く、且つ異常振動が起こる前に未然に検知することができる洗濯機を提供することにある。

上記目的を達成するために成された本発明は、外槽内に回転軸を中心に回転自在に設けられた洗濯脱水槽と、該洗濯脱水槽を回転駆動するためのモータ、周期的にスイッチングすることで前記モータを駆動するスイッチング素子を含むインバータ回路、及び前記モータの回転速度を検知する速度検知手段を含む回転駆動手段と、前記速度検知手段により検知された回転速度に基づいて前記インバータ回路に供給するＰＷＭ信号のデューティ比を決める駆動制御手段と、を具備し、前記回転駆動手段により前記洗濯脱水槽を高速で回転させることで該槽内の洗濯物の脱水を行う洗濯機において、
脱水に際し回転軸周りの洗濯物の片寄りに起因する洗濯脱水槽のアンバランスを検知するために、前記モータの回転速度が上昇するように加速制御するときに、その加速開始時点から所定時間が経過した時点での前記ＰＷＭ信号のデューティ比を取得して基準値とする基準値設定手段と、該基準値設定手段による基準値設定以降の加速の過程でＰＷＭ信号のデューティ比を逐次取得し、取得したデューティ比と前記基準値との差を求めてこれを積算する差分積算手段と、該差分積算手段による積算値を所定の閾値と比較することにより洗濯脱水槽のアンバランスの有無を判定する判定手段と、から成るアンバランス検知手段と、
前記判定手段により洗濯脱水槽にアンバランス有りと判定された場合に脱水を一時中止してアンバランス修正を実行する運転制御手段と、
を備えることを特徴としている。

垂直又は傾斜した回転軸を中心に上面が開口した洗濯脱水槽を回転させる縦型の洗濯機の場合、アンバランス修正を行うために、脱水を一時中止して洗濯脱水槽に注水を行ってすすぎ運転を実行するとよい。

或る速度まで回転速度を上昇させようとする場合、洗濯脱水槽のアンバランスが大きいほど速度が上がりにくいためトルクを増加させる必要があり、それ故にＰＷＭ信号のデューティ比の増加が顕著になる。したがって、加速開始時点でのデューティ比は同じでも、それから時間が経過するに従って（つまりは回転速度の上昇に伴って）アンバランスの相違によるデューティ比の差異は拡大する。本発明に係る洗濯機においてアンバランス検知手段は、基準値設定手段による基準値設定以降の加速の過程でＰＷＭ信号のデューティ比を逐次取得し、差分積算手段により、取得したデューティ比と上記基準値との差を求めてこれを積算する。回転軸周りの洗濯物の片寄りなどによって洗濯脱水槽のアンバランスが大きい場合には、仮に回転速度の上昇が順調であったとしても上記積算値は時間経過とともに大きく増加するため程なく閾値を越え、判定手段によりアンバランス有りと判定されることになる。

一方、加速の過程で洗濯機の共振点を通過するような場合には、洗濯脱水槽のアンバランスがそれほど大きくなくても一時的に洗濯脱水槽や外槽が大きく揺動することがあるが、アンバランスが大きくなければトルク、つまりＰＷＭ信号のデューティ比はそれほど変化しない又は変化してもごく一時的であるため、判定手段によりアンバランスが有ると誤判定されることもなくなる。

したがって、本発明に係る洗濯機によれば、従来の洗濯機に比べて回転軸周りの洗濯物の片寄りに起因する洗濯脱水槽のアンバランスを精度良く、即ち誤検知や検知漏れをできるだけ軽減して、且つ異常な振動や騒音が発生するに先立って検知することができる。

また、本発明に係る洗濯機では、脱水に際し前記モータが停止した状態から起動させるときに前記インバータ回路に供給されるＰＷＭ信号のデューティ比を取得して、その初期デューティ比に基づいて前記洗濯脱水槽内に収容されている洗濯物の重量を反映した負荷量を推定する負荷量推定手段と、該負荷量推定手段により推定された負荷量に応じて前記閾値を決定する閾値決定手段と、をさらに備える構成とすることが好ましい。

負荷量が大きい場合には一般的にモータを駆動するためのトルクも大きくする必要があるため、洗濯物の片寄りに起因するアンバランスが無い場合でも上記差分積算手段により求まるデューティ比の差分値は負荷量が小さい場合に比べて大きくなる傾向にある。したがって、負荷量推定手段により推定された負荷量が大きいほど上記閾値は大きな値に定められる。この構成によれば、洗濯脱水槽に収容されている洗濯物の量に拘わらず、洗濯物の片寄りに起因する回転軸周りの洗濯脱水槽のアンバランスを精度良く検知し、異常振動や異常騒音を発生させることなく、すすぎ運転等によるアンバランスの修正に移行することができる。

また本発明に係る洗濯機の一実施態様として、脱水に際し前記モータが停止した状態から起動させるときに前記インバータ回路に供給されるＰＷＭ信号のデューティ比を取得して、その初期デューティ比に基づいて前記洗濯脱水槽内に収容されている洗濯物の重量を反映した負荷量を推定する負荷量推定手段を備え、前記運転制御手段は、前記負荷量推定手段により推定される負荷量が小さい場合に、少なくとも前記加速制御の段階で、前記アンバランス検知手段によるアンバランスの検知を実行しない又はその検知結果を無視する構成とすることができる。

負荷量が小さいと洗濯物の片寄りに起因するアンバランスがあってもその量は相対的に小さいため、上記差分積算手段により求まるデューティ比の差分値は小さくなる。一方、例えばモータの軸ずれや傾きなどの機械的なばらつき要因によってもモータ一回転期間中のトルク変動は生じるため、こうした機械的なばらつきの許容範囲を広げようとすると、負荷量が小さな場合に、洗濯物の片寄りに起因するアンバランスと機械的なばらつき要因とを明確に区別することが困難になり、上記アンバランス検知手段での誤検知が多くなるおそれがある。これに対し、上記構成によれば、負荷量が小さい場合に、アンバランス検知手段によるアンバランスの検知を実行しない又はその検知結果が無視されるため、無駄なアンバランスの修正が試みられることがなく、迅速に洗濯脱水槽の高速回転による脱水を立ち上げることができる。もちろん、上記アンバランス検知手段による検知を行わない場合でも、回転速度を上昇させる過程での異常振動や異常騒音を防止するために、外槽の大きな揺動を機械的に検知する振動検知手段を設け、これにより振動が検知されたときに運転を停止する等の適当な対処を行うことが望ましい。

本発明に係る洗濯機によれば、主として回転軸周りの洗濯物の片寄りに起因する洗濯脱水槽のアンバランスを高速脱水回転まで立ち上げる前に精度良く検知することができるので、脱水時の外槽や洗濯脱水槽の異常な振動を防止し、そうした振動に伴う騒音の発生や部材の破損などを防止することができる。

以下、本発明に係る洗濯機の一実施例を図１〜図９に基づいて説明する。図１は本実施例の洗濯機の全体構成を示す右側面縦断面図である。

上面に洗濯物投入口２が形成された外箱１の内部には、有底円筒形状の外槽４が吊棒５（図１では前後に各１本ずつが見えているが実際には各２本ずつ存在する）により揺動自在に吊支されており、これにより外槽４の振動が外箱１に伝わることを防止している。洗濯物投入口２は起立時に２つ折り可能な上蓋３により開閉自在となっている。外槽４の内部には、周壁に多数の通水孔７を有する洗濯脱水槽６がその底壁下面の中央に固定された略垂直に延伸する槽軸８を中心に回転自在に軸支されている。洗濯脱水槽６の内底部には洗濯物を撹拌するためのパルセータ９が槽軸８の内側に嵌挿された翼軸１０を中心に回転自在に設けられている。

外槽４の底部には、上記洗濯脱水槽６及びパルセータ９を駆動する駆動機構１１が設けられている。この駆動機構１１は、槽軸８及び翼軸１０と同軸的に設けられたＤＣブラシレスモータであるモータ１２と、該モータ１２の回転駆動力を翼軸１０のみに伝えるか、翼軸１０と槽軸８の両方に伝えるかを切り替えるクラッチ機構１３と、モータ１２の回転駆動力を翼軸１０のみに伝える際に回転速度を所定の減速比で減速する減速機構１４と、を含む。クラッチ機構１３は外槽４の底面下に取り付けられたトルクモータ１６の動作により、パルセータ９のみが一方向又は両方向に回転可能なように槽軸８と翼軸１０とを切り離す、或いは、洗濯脱水槽６とパルセータ９とが一体に一方向に回転可能なように槽軸８と翼軸１０とを接続させる。また、槽軸８と翼軸１０とが切り離されるときには、槽軸８の回転はバンドブレーキ機構１５により制止される。

外槽４の上部後方には、内部に収容した洗剤等を投入するための洗剤容器及び柔軟仕上剤容器を備えた注水口部１７が設けられている。外箱１の上面後部には外部の水道栓等にホースを介して接続される給水口１８が設けられ、給水口１８に接続される給水管１９は給水バルブ２０を介して注水口部１７に接続されている。給水バルブ２０が開放されると、水道栓から供給される水道水が給水管１９を通して注水口部１７に流れ込み、下方の外槽４内に向けて注水口部１７から水が吐き出される。洗剤容器内の所定個所に予め洗剤を収容しておくことにより、外槽４内に吐き出される水に洗剤を混入させることができ、これにより洗剤の自動投入が可能である。なお、この洗濯機では、洗濯脱水槽６内への他の給水手段として風呂水ポンプが設けられているが、ここでは説明を省略する。

外槽４の底部には排水口２１が設けられ、排水口２１に接続された排水管２２の管路は排水バルブ２３により開閉される。この排水バルブ２３の開閉動作は上記クラッチ機構１３の動作（つまりトルクモータ１６の動作）と連動しており、パルセータ９が洗濯脱水槽６と切り離されて単独で回転可能な状態（洗濯脱水槽６はバンドブレーキ機構１５により回転が拘束されている）では排水バルブ２３は閉鎖し、パルセータ９と洗濯脱水槽６とが一体回転可能な状態では排水バルブ２３は開放する。

洗濯脱水槽６の内壁面には上下端に開口を有する循環水路２６が形成されており、パルセータ９の下方の洗濯脱水槽６の底壁面には通水口２７が設けられている。外槽４内に適宜量の水が貯留した状態でパルセータ９が回転駆動されると、パルセータ９の裏面に設けられた裏羽根のポンプ作用により、通水口２７を通して洗濯脱水槽６底壁と外槽４底壁との間の水が洗濯脱水槽６内へと吸い上げられ、循環水路２６の下端開口へと送り込まれる。その水は循環水路２６内を上昇し、その上部に設けられている糸屑フィルタ２８を経て洗濯脱水槽６内へと吐き出される。これによって、水中に浮遊している糸屑やゴミなどが捕集される。

また、外槽４と外箱１との間の空隙には後述する振動検知スイッチ４７に接続された振動検知レバー２９が設置され、外槽４が異常に大きく揺動したときに機械的にこの揺動を検知できるようになっている。さらに、図示しないが外槽４の底部にはエアトラップが形成され、エアトラップに接続されたエアホースの他端は後述する水位センサ４６に接続されている。これにより、洗濯脱水槽６内に貯留された水の水位が検知可能となっている。また、外箱１の上面の前部側には操作パネル３０が設けられ、その下方には各種の電気部品が搭載された電気基板を含む回路ユニット３１が配置されている。

駆動機構１１の構成について、図２により詳しく説明する。外槽４の底部に取り付けられる金属製のモータ取付台５０には、下方に開口した上部軸受ケース５１が一体に設けられ、上部軸受ケース５１の下方には上方に開口した下部軸受ケース５２がモータ取付台５０に固定されている。上部軸受ケース５１内の上部には上部ベアリング５３及びオイルシール５４が設けられ、これらを介して、槽軸８は水密且つ回転自在に指示されている。槽軸８の下端の外側には、上部歯車ケース５５と下部歯車ケース５６とから成る歯車ケースが固定されており、この歯車ケースの内部には、上記減速機構として機能する歯車機構５７が収容されている。歯車機構５７は、下端にモータ１２のロータ１２２が固定された駆動軸５８を介して与えられる駆動力を所定の減速比で減速して翼軸１０に伝えるためのものである。下部軸受ケース５２内の下部には下部ベアリング５９が設けられ、これを介して歯車ケースは回転自在に指示されている。つまり、槽軸８、上部歯車ケース５５及び下部歯車ケース５６は一体に、上部ベアリング５３及び下部ベアリング５９により回転自在に支持されている。

モータ１２はいわゆるアウタロータ型のモータであり、ステータ１２１と、ステータ１２１を取り囲むように外周側に配置されたロータ１２２と、下部軸受ケース５２の下部に固定され、ステータ１２１を保持するとともにクラッチ機構１３を内包するステータ固定台１２３とで構成されている。駆動軸５８が固定されたロータ１２２は有底扁平円筒形状を有しており、その周壁の内方にステータ１２１に対向するように回転方向に沿って複数の磁石１２４が配置されている。また、ステータ固定台１２３の天面裏側の複数個所（図２では１個所のみが現れているの）には、ロータ１２２の磁石１２４の磁力を検知してロータ１２２の回転位置を検出するホール素子１２５が取り付けられている。

クラッチ機構１３は駆動軸５８の下端部に設けられ、その外径が下部歯車ケース５６の下端部の外径とほぼ同じであるクラッチホイール６０と、クラッチホイール６０から下部歯車ケース５６の下端部にかけてその外周に巻回されたクラッチスプリング６１と、クラッチスプリング６１の周囲に設けられ、クラッチスプリング６１の下側の端部が係着されたツメ車６２と、このツメ車６２に係合・離脱するツメ部６３が先端に設けられたクラッチレバー６４とを含む。クラッチレバー６４は垂直に延伸するクラッチ軸６５を中心に回転自在に支持され、コイルスプリング６６によってツメ部６３がツメ車６２に係合する方向に付勢されている。

バンドブレーキ機構１５は、ブレーキドラム面である上部歯車ケース５５の外周面に巻回されたブレーキバンド６７と、ブレーキバンド６７を締めたり緩めたりするためのブレーキレバー６８とを含む。ブレーキレバー６８は、クラッチレバー６４の上方位置で、クラッチレバー６４と同様にクラッチ軸６５に回転自在に支持されている。ブレーキレバー６８及びクラッチレバー６４は図示しない連結部材やワイヤによりトルクモータ１６に接続されており、トルクモータ１６に連動して動作する。

駆動源であるトルクモータ１６に通電がされていない状態では、クラッチレバー６４のツメ部６３がツメ車６２に係合されている。このため、クラッチスプリング６１の下端側が拡開方向に変位しており、クラッチホイール６０と下部歯車ケース５６下端部とは結合されていない。したがって、モータ１２の回転駆動力は槽軸８には伝わらず、翼軸１０のみに伝わる状態となる。また、このときブレーキレバー６８によりブレーキバンド６７は締められており、バンドブレーキ機構１５の制動力により上部歯車ケース５５つまり洗濯脱水槽６は固定された状態になる。

上記状態では、モータ１２の回転駆動力は駆動軸５８から歯車機構５７、つまり減速機構１４を経て翼軸１０に伝わるため、洗濯脱水槽６は回転せずにパルセータ９のみがモータ１２の回転速度よりも所定の減速比だけ減速された回転速度で同方向に回転駆動される。こうした回転駆動は、洗濯脱水槽６内に水を貯留した洗い運転やすすぎ運転等の際に利用される。

トルクモータ１６に通電がされると、トルクモータ１６が動作して図示しないワイヤを巻き取り、これによってクラッチレバー６４がコイルスプリング６６による付勢方向に抗する方向に回動し、ツメ部６３がツメ車６２から離脱する。これにより、クラッチスプリング６１の変位は解除され、クラッチスプリング６１の締め付けによってクラッチホイール６０と下部歯車ケース５６下端部とが結合される。したがって、モータ１２の回転駆動力が、槽軸８と翼軸１０との両方に直接伝わる状態となる。また、クラッチレバー６４が回動すると、図示しない連結部材を介してブレーキレバー６８も回動しブレーキバンド６７が緩む。これにより、バンドブレーキ機構１５による制動力が解除されて、洗濯脱水槽６の固定が解除され、自由に回転できる状態となる。

上記状態では、モータ１２の回転駆動力は駆動軸５８から下部歯車ケース５６、上部歯車ケース５５、槽軸８に伝わり、また上部歯車ケース５５から歯車機構５７を経て直接翼軸１０にも伝わるため、洗濯脱水槽６とパルセータ９とは一体的に、モータ１２と同じ回転速度、回転方向に回転駆動される。こうした回転駆動は脱水行程等の際に利用される。

次に、本実施例の洗濯機の電気系の構成について図３により説明する。図３は本実施例の洗濯機の要部の電気系構成図である。

制御の中心には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマなどを含んで構成される主制御部（本発明におけるアンバランス検知手段、運転制御手段、負荷量推定手段、判定手段に相当）４０が据えられている。主制御部４０には、コース選択キーやスタートキー等の複数の操作キーを備える操作部４３からキー信号が、上蓋スイッチ４５から上蓋の開閉に連動する蓋開閉信号が、水位センサ４６から外槽４の内部に貯留された水の水位に応じた水位検知信号が、振動検知スイッチ４７から外槽４の大きな揺動を検知したときに発せられる振動検知信号が、それぞれ入力される。主制御部４０は、負荷駆動部４１を介して、給水バルブ２０の開閉動作と、風呂水ポンプ４８の動作と、トルクモータ１６の動作を制御する。上述したようにトルクモータ１６により、クラッチ機構１３の連結・離脱動作と、バンドブレーキ機構１５による洗濯脱水槽６の制動・解除と、排水バルブ２３の開閉動作とが達成される。さらにまた、主制御部４０は、操作部４３のキー入力の受付状態や洗濯の進行状況などを表示部４４に表示させるとともに、使用者の注意を喚起するために必要に応じてブザー４９を鳴動させる。

また、モータ１２を駆動するためにインバータ回路７０を備える。インバータ回路７０は、交流電力を直流電力に変換する交流直流変換回路７１、直流電流をスイッチングしてモータ１２に３相交流電流を供給する複数のスイッチング素子を含むスイッチング回路７２、後述するＰＷＭ信号を電力駆動して各スイッチング素子に与える駆動部７３を含み、さらに主制御部４０と相互に通信を行いつつスイッチング回路７２の各スイッチング素子をオン・オフするためのＰＷＭ信号を出力するモータ制御部（本発明における駆動制御手段に相当）７４、上述したホール素子１２５を含みモータ１２の回転に同期したパルス信号を生成する回転検出器（本発明における速度検知手段に相当）７５と、を備える。モータ制御部７４はＰＷＭ信号の各パルスのオン／オフ１周期内でのオン（信号レベル「Ｈ」）時間の割合、即ちデューティ比を調整することによりモータ１２に与える駆動電力を制御する。したがって、デューティ比を大きく（つまり１００％に近く）すればモータ１２のトルクは大きくなり、デューティ比を小さく（つまり０％に近く）すればモータ１２のトルクは小さくなる。

図４は操作パネル３０を示す平面図であり、上段に記載のものが左側、下段に記載のものがそれに続く右側に位置する。操作パネル３０には、操作キーとして、電源キー３０１、スタートキー３０２、洗濯コースのコース選択キー３０３、手動コース設定キー３０４、水量設定キー３０５、風呂水利用設定キー３０６、予約設定キー３０７などが設けられている。また、コース選択キー３０３で選択された洗濯コースの内容を表示する９個のＬＥＤから成るコース表示器群３０８、手動コース設定キー３０４でそれぞれ設定された各行程の運転時間や回数などを表示する１６個のＬＥＤから成る設定内容表示器群３０９、水量設定キー３０５で選択された水量を表示する５個のＬＥＤから成る水量表示器群３１０、運転の残り時間や予約設定キー３０７で設定された予約時間などを表示する数値表示器３１１が設けられている。

電源オフ状態であるときに使用者が電源キー３０１を押すと、操作パネル３０上の全ての表示器（ＬＥＤ）が左端（つまり水量表示器群３１０）から右に移動するように順番に点灯してゆく。全ての表示器が１回点灯するため、もし表示器の故障や断線等により表示器が点灯しない場合に、使用者はこれを認識することができる。特に異常状態を報知する表示器が備えられている場合、その表示器が故障で点灯しないと異常状態を報知できなくなるが、上記電源投入時の点灯確認で故障の有無を確認することができる。なお、全ての表示器が一通り点灯した後には、予め決められた初期表示の表示器のみが点灯する。

次に本実施例の洗濯機の特徴の１つである脱水行程における制御動作について、図５〜図７に従って説明する。図５及び図６は脱水行程時における偏心（アンバランス）検知処理のフローチャート、図７は脱水行程初期における洗濯脱水槽の回転速度及びＰＷＭ信号のデューティ比の変化状況を説明するための概略図である。

脱水行程の開始時点では排水バルブ２３は開放され、外槽４内の水は機外に排出されているものとする。この状態で脱水行程が開始されると、主制御部４０はまず、トルクモータ１６をオンしてクラッチ機構１３を切り替え、洗濯脱水槽６とパルセータ９とを一体的に回転可能な状態とした後、モータ１２へ通電を行ってモータ１２を起動させる（ステップＳ１）。これにより洗濯脱水槽６とパルセータ９とは一体に回転し始める。この起動の際に、主制御部４０はモータ制御部７４よりＰＷＭ信号のデューティ比を取得し、これを初期デューティ比Ｄ_０として記憶する（ステップＳ２）。そして、主制御部４０はこの初期デューティ比Ｄ_０に応じて洗濯脱水槽６内に収容されている含水した洗濯物の重量である負荷量を判定する（ステップＳ３）。負荷量が大きいほど洗濯脱水槽６の回転を立ち上げる際に大きな起動トルクを必要とするためデューティ比も大きくなる。そこで、このデューティ比の値が予め定めた複数の範囲のいずれに入るのかによって、負荷量が複数段階のいずれであるのかを判定することができる。

次に判定結果として得られた負荷量が小であるか否か、つまり予め定めておいた負荷量よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。負荷量が小である場合には、たとえ洗濯物の片寄りが生じても後述するデューティ比差が相対的に小さい。一方、モータ１２の軸ずれや軸の傾きなど、製造上の機械的な精度が低い場合には、洗濯物の片寄りによる偏心がなくても後述するデューティ比差が相対的に大きく現れる。そのため、使用するモータ等の機械的精度の許容範囲を広げようとすると、負荷量が小さな場合の洗濯物の片寄りに起因するデューティ比差と、機械的精度のばらつきによるデューティ比差との区別が困難になり、実質的に正確な偏心検知ができなくなる。したがって、後述するような偏心検知や偏心修正を試みても無駄であることが多いため、偏心検知処理を行うことなく洗濯脱水槽６の回転速度を高速脱水回転速度（例えば６００〜９００ｒｐｍ程度）まで立ち上げるようにモータ１２を駆動し、その回転速度に維持して脱水を実行する（ステップＳ２２）。

なお、振動検知レバー２９及び振動検知スイッチ４７による外槽４の揺動の検知は常に実行している。したがって、洗濯脱水槽６の回転速度が高速脱水回転速度に達するまで、及び達した後も、外槽４が大きく振動すると、外槽４により振動検知レバー２９が押され、振動検知スイッチ４７による振動検知信号が主制御部４０に入力される。これによって、主制御部４０は異常振動を認識し、例えばモータ１２への通電を停止して運転を一旦中断する。

ステップＳ４で負荷量が小でない、つまり或る一定以上の負荷があると判定されると、主制御部４０は負荷量に応じて偏心検知閾値Ｕを決定する（ステップＳ６）。これは予め工場出荷時に定めておいたテーブルから必要なデータを読み出す等により得ることができる。そして、洗濯脱水槽６の回転速度が所定速度Ｐ１に達したならば、暫くその速度を維持する（ステップＳ７）。例えば所定速度Ｐ１は図７（ｂ）に示すように、洗濯機の共振点（２００ｒｐｍ程度）よりも低い１２０ｒｐｍに設定される。主制御部４０は後述の偏心検知処理が連続４回実行されたか否かを判定し（ステップＳ８）、未だ連続４回実行されていなければステップＳ１１に進んで偏心検知処理を開始する。即ち、洗濯脱水槽６の回転速度を１２０ｒｐｍから２４０ｒｐｍまで上昇させるべく、目標回転速度を２４０ｒｐｍとしてモータ１２の加速制御を行う。加速する際にはそれ以前より大きなトルクが必要となるから、モータ制御部７４から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比はそれ以前よりも大きくなる。

主制御部４０は加速開始から５秒が経過するまで待機し（ステップＳ１２）、５秒が経過した時点でＰＷＭ信号のデューティ比を取得してこれを基準値Ｄ_ｒと定める（ステップＳ１３）。それから１秒が経過するまで待機し（ステップＳ１４）、１秒経過後からデューティ比Ｄ_ｎを取得する（ステップＳ１５）。ここで、ｎはステップＳ１５を実行する毎にｎ＝１から順番にインクリメントされる値である。したがって、初めてステップＳ１５が実行される際にはデューティ比Ｄ_１が取得される。次に、ステップＳ１５で取得されたデューティ比Ｄ_ｎとステップＳ１５で取得された基準値Ｄ_ｒとの差ΔＤ_ｎを計算し（ステップＳ１６）、この差Ｄ_ｎをｎ＝１から順に積算した値ΣΔＤ_ｎを求めてΣΔＤ_ｎが偏心検知閾値Ｕ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。

デューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎが偏心検知閾値Ｕ以下であれば、ステップＳ１３の基準値Ｄ_ｒ決定時点から１０秒が経過したか否かを判定し（ステップＳ２０）、１０秒が経過していなければステップＳ１４に戻る。したがって、ステップＳ１７でデューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎが偏心検知閾値Ｕ以下であるとの判定が続けば、ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ２０の繰り返しにより、１秒毎にデューティ比Ｄ_ｎが取得されてそのデューティ比Ｄ_ｎを反映したデューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎが判定に供される。図７（ａ）に示すように偏心が小さくデューティ比が比較的短時間でほぼ一定に収束する場合には、上述のようにデューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎが偏心検知閾値Ｕを越えることなくステップＳ２０でＹＥＳと判定され、偏心検知処理が終了する（ステップＳ２１）。

これに対し、図７（ａ）に示すように偏心が大きくデューティ比が継続的に増加してゆく場合には同様にデューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎも増加してゆくため、基準値Ｄ_ｒ決定時点から１０秒が経過する以前にデューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎは偏心検知閾値Ｕを越えてしまう。その場合には、ステップＳ１７からＳ１８へと進み、洗濯脱水槽６を一旦停止して偏心修正のためのすすぎ運転を実行する。即ち、クラッチ機構１３を切り替えるとともに排水バルブ２３を閉鎖し、洗濯脱水槽６をバンドブレーキ機構１５で制動してパルセータ９のみが回転可能である状態とした後に、外槽４内への給水を行う。そして、外槽４内に適宜の水が貯留したならば、モータ１２を左右反転駆動することでパルセータ９を回動させ、洗濯物を水中で撹拌する。所定のすすぎ時間が終了したならば（ステップＳ１９でＹＥＳ）、排水バルブ２３を開いて外槽４内の水を排出しステップＳ１に戻って再び脱水行程の処理を実行する。上記すすぎ運転で洗濯脱水槽６内での洗濯物の片寄りが解消されれば、次の偏心検知処理においては、デューティ比差積算値ΣΔＤ_ｎが偏心検知閾値Ｕを越えることなくステップＳ２０でＹＥＳと判定され、偏心検知処理が終了することになる。

なお、ステップＳ４で負荷量が小でないと判定された場合にも、振動検知レバー２９及び振動検知スイッチ４７による外槽４の揺動の機械的検知は実行状態にあるため、例えば偏心検知に際し加速制御が行われたときに外槽４が大きく振動して振動検知スイッチ４７により振動検知信号が出されると、ステップＳ１７でＮＯと判定されたのと同様に偏心修正すすぎ運転が実行される。

上記のような偏心検知処理及び偏心修正すすぎ運転は最大４回まで繰り返されるが、それでも偏心が解消されない場合、ステップＳ８からＳ９に進み、主制御部４０は、連続５回の運転サイクルで同様の処理、つまりは偏心検知処理及び偏心修正すすぎ運転の４回の繰り返し、が実行されたか否かを判定する。そのために主制御部４０は、偏心検知処理及び偏心修正すすぎ運転が４回繰り返されたような脱水行程を含む運転サイクルの連続回数を計数し、その計数結果を例えば不揮発性メモリなどに記憶させておく。連続５回の運転サイクルで同様の処理が実行されていない場合には、ステップＳ２１に進んで偏心検知処理を終了するから、偏心修正すすぎ運転を４回繰り返してもステップＳ１７、２０でＹＥＳと判定されないような偏心が残っている場合にはそれ以上偏心検知処理を実行せずに高速脱水回転による脱水運転に移行する。これにより、偏心が小さくならない場合でも脱水運転時間が異常に長引くことを防止している。なお、その場合でも振動検知スイッチ４７による機械的な外槽４の振動は検知しているため、大きな偏心による異常振動や異常騒音の発生は防止することができる。

またステップＳ９で連続５回の運転サイクルで同様の処理が実行されたと判定された場合には、洗濯物のバランスがうまくとれずに偏心が大きいと判定されたのではなく、別の要因、具体的には上述したようなモータ１２等の機械的精度が許容範囲を外れるほど低い、或いは故障等の不具合が発生している可能性が高いものと考えられる。そこで、ブザー４９を鳴動させるとともに表示部４４で異常報知を行い（ステップＳ１０）、運転を停止する（ステップＳ２３）。これにより、使用者は異常を認識してサービス担当者に連絡する等の適切な措置をとることができる。

以上のように本実施例による洗濯機では、モータ１２をインバータ制御するためのＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて回転軸周りの洗濯物の片寄りに起因する洗濯脱水槽６の偏心を判定しているため、高い精度で且つ迅速に（高速脱水回転速度よりもかなり低い回転速度において）偏心を検知することができる。

次に、脱水行程の際に上述した偏心検知処理と並行して実行される泡拘束検知処理について図８のフローチャートに従って説明する。

脱水行程が開始されると、主制御部４０はトルクモータ１６をオンしてクラッチ機構１３を切り替え、洗濯脱水槽６とパルセータ９とを一体的に回転可能な状態とした後、モータ１２へ通電を行ってモータ１２を起動させる（ステップＳ３２）。これにより洗濯脱水槽６とパルセータ９とは一体に回転し始める。この起動の際に、主制御部４０はモータ制御部７４よりＰＷＭ信号のデューティ比を取得し、これを初期デューティ比Ｄ_０として記憶する（ステップＳ３３）。そして、主制御部４０はこの初期デューティ比Ｄ_０に応じて洗濯脱水槽６内に収容されている含水した洗濯物の重量である負荷量を判定する（ステップＳ３４）。これらステップＳ３２〜Ｓ３４の処理は上述のステップＳ１〜Ｓ３と同じである。負荷量が決まると、主制御部４０は負荷量に応じて第１及び第２閾値Ｑ_１、Ｑ_２をそれぞれ決定する（ステップＳ３５）。これも予め工場出荷時に定めておいたテーブルから必要なデータを読み出す等により得ることができる。負荷量が大きい場合には必要なトルクも大きくなるため、通常、負荷量が大きいほど閾値Ｑ_１、Ｑ_２の値は大きくする。

それから目標回転速度を例えば２４０ｒｐｍとして洗濯脱水槽６、つまりはモータ１２の回転速度を上昇させながら低速脱水を実行する（ステップＳ３６）。そして、回転速度が目標回転速度に到達するまでの間に、繰り返しＰＷＭ信号のデューティ比Ｄａを取得し（ステップＳ３７）、このデューティ比Ｄａが先に定めた第１閾値Ｑ_１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３８）。脱水開始時に洗濯物に含まれる洗剤水の洗剤濃度が高い場合、洗濯脱水槽６が回転されることで洗濯物から吐き出された洗剤水が洗濯脱水槽６の底部と外槽４の底部との間で激しく撹拌されると、異常な泡立ちが生じ、外槽４と洗濯脱水槽６との間の間隙に充満して洗濯脱水槽６の回転の負荷となる。そのため、同一の回転速度までモータ１２の回転速度を上げるためにより大きなトルクを必要とし、その結果、ＰＷＭ信号のデューティ比は大きくなる。

そこで、デューティ比Ｄａが第１閾値Ｑ_１以上である場合には泡拘束状態となっているものと判断し、ステップＳ５０に進んで泡消しのためのすすぎ運転を実行する。基本的には、これは上述の偏心修正のためのすすぎ運転と同じであるが、泡消しを目的とする場合には外槽４内に供給する水の量を多くするのが望ましい。そして、所定のすすぎ運転時間が終了したならば（ステップＳ５１でＹＥＳ）、ステップＳ３２へと戻り脱水行程の起動から再試行する。すすぎ運転により洗濯物に含まれる洗剤水の洗剤濃度は下がるため、次に脱水行程を立ち上げた際には泡が発生しにくくなる。

デューティ比Ｄａが第１閾値Ｑ_１以上となることなく目標回転速度に到達したならば（ステップＳ３９でＹＥＳ）、次に目標回転速度を高速脱水回転速度である例えば８５０ｒｐｍとして洗濯脱水槽６、つまりはモータ１２の回転速度を上昇させながら高速脱水を実行する（ステップＳ４０）。そして、回転速度が目標回転速度に到達するまでの間に、繰り返しＰＷＭ信号のデューティ比Ｄｂを取得し（ステップＳ４１）、このデューティ比Ｄｂが先に定めた第２閾値Ｑ_２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４２）。このときには目標回転速度が高いために泡拘束状態でない場合でもＰＷＭ信号のデューティ比は先の低速脱水時よりも大きくなるため、これに応じて第２閾値Ｑ_２は第１閾値Ｑ_１よりも大きな値に定めておくとよい。

デューティ比Ｄｂが第２閾値Ｑ_２以上である場合には泡拘束状態となっているものと判断し、上述したステップＳ５０に進んで泡消しのためのすすぎ運転を実行する。一方、デューティ比Ｄｂが第２閾値Ｑ_２以上となることなく目標回転速度に到達したならば（ステップＳ４３でＹＥＳ）、その高速脱水回転速度を維持するようにモータ１２の回転速度制御を行う（ステップＳ４４）。回転速度一定制御を開始した後にＰＷＭ信号のデューティ比Ｄ_１を取得して記憶し（ステップＳ４５）、それから規定時間（例えば数秒〜３０秒程度）が経過するまで待って（ステップＳ４６）、再びＰＷＭ信号のデューティ比Ｄ_２を取得する（ステップＳ４７）。

一般に、脱水の進行により洗濯物から水が抜けると重量が減少し、モータ１２の負荷が軽くなるためにＰＷＭ信号のデューティ比は小さくなる。したがって、もし規定時間経過後のデューティ比Ｄ_２がＤ_１よりも増加しているような場合には、高速脱水移行後に洗濯物から吐き出された洗剤水から徐々に泡が発生し、この泡の充満によって泡拘束状態に陥ったものと判断できる。そこで、デューティ比Ｄ_２がＤ_１以下であるか否かを判定し（ステップＳ４８）、Ｄ_２がＤ_１以下でない場合には泡拘束状態であると判断して上記ステップＳ５０に進んで泡消しのためのすすぎ運転を実行する。これにより、脱水行程の初期には泡拘束状態にならずに脱水の進行に伴って泡拘束が発生した場合でも、脱水を中断してすすぎに移行することができる。

ステップＳ４８でＤ_２がＤ_１以下である場合には所定の脱水時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ４９）、経過していなければステップＳ４７に戻る。したがって、脱水運転が終了するまで繰り返しデューティ比Ｄ_２を取得し、このＤ_２をＤ_１と比較することで泡拘束の有無を判断する。そして、所定の脱水時間が経過したならば、脱水行程を終了して次の行程に進む。

以上のように本実施例による洗濯機では、脱水行程において洗濯脱水槽６の回転速度の立ち上げ時から高速脱水回転移行後に亘り、洗濯物から吐き出された洗剤水の撹拌に伴って発生する泡による拘束状態を高い精度で検知し、泡拘束状態である場合にはすすぎ運転に移行することができる。それにより、高い洗剤濃度の洗剤水が洗濯物に残るような状態で洗濯運転の全行程が終了してしまうことがなく、良好な洗濯が遂行できる。

次に本実施例の洗濯機の別の特徴である、洗濯脱水槽６の高速回転時の制動制御について図９のフローチャートに従って説明する。上述のように、この洗濯機ではモータ１２としてアウタロータ型のモータを利用しており、インナロータ型モータに比べてロータ１２２の慣性力が大きい。一方、上述したような脱水行程時などで洗濯脱水槽６がパルセータ９と一体的に高速回転しているときに急停止する必要がある場合、具体的には、一時停止のためにスタートキー３０２が押された場合、電源を切るために電源キー３０１が押された場合、使用者が洗濯脱水槽６の内部を覗く等の目的で上蓋３を開いた場合、或いはこうした操作には依らず何らかの異常発生によって運転停止を行う必要がある場合などに、バンドブレーキ機構１５を作動させて洗濯脱水槽６の回転を強制的に制止するが、それと同時にクラッチ機構１３により洗濯脱水槽６とパルセータ９とが切り離されてしまうため、洗濯脱水槽６が制止されてもパルセータ９は回転可能な状態となり、慣性力で回転するロータ１２２の駆動力によりパルセータ９だけが洗濯脱水槽６内で回転し続けることになる。そこで、こうした状態を回避するために、本実施例の洗濯機では、洗濯脱水槽６を急停止させる際に電磁ブレーキの一種である短絡ブレーキを利用してモータ１２を強制的に停止させるようにしている。

即ち、脱水行程が開始されてモータ１２が起動された後（ステップＳ６２）、主制御部４０はスタートキー３０２の操作による一時停止の指示、電源キー３０１の操作による電源切断の指示、上蓋スイッチ４５による上蓋３の開放操作の検知、或いは異常発生等による緊急停止の指令があるか否かを判定し（ステップＳ６３）、洗濯脱水槽６を急停止する必要性のない場合には脱水運転を継続する。

一方、例えば一時停止の指示等、洗濯脱水槽６を急停止する必要がある場合には、主制御部４０はトルクモータ１６によりバンドブレーキ機構１５を作動させることで洗濯脱水槽６の回転の制動を開始する（ステップＳ６４）。これとほぼ同時にクラッチ機構１３により洗濯脱水槽６とパルセータ９との連結も解除される。バンドブレーキ機構１５の作動によって洗濯脱水槽６の回転速度は下がってゆく。そして主制御部４０は、回転検出器７５による検出信号に基づいてモータ１２の回転速度が規定の閾値以下になったか否かを判定し（ステップＳ６５）、閾値以下になればモータ制御部７４により短絡ブレーキを作動させる（ステップＳ６６）。具体的には、例えばスイッチング回路７２の三相の下側アームの各スイッチング素子を同時にオンさせることで巻線を短絡させる。これにより、回転しているロータ１２２に制動力が作用する。

モータ１２の回転速度が大きな状態で短絡ブレーキを作動させると、モータ１２の巻線に流れる電流が異常に大きくなって最悪の場合、巻線が焼損するおそれがあるが、上述のようにステップＳ６５の判定でＹＥＳとなるまで短絡ブレーキの作動を遅らせることで巻線に流れる電流を抑えることができる。

短絡ブレーキを作動させるとほぼ同時に、主制御部４０は表示部４４で短絡ブレーキ作動中であることを示す表示を行う（ステップＳ６７）。これは、短絡ブレーキの作動時に大きな音が発生するため、使用者に対してこれが異常ではないことを認識させるためである。短絡ブレーキの作動によってモータ１２のロータ１２２の回転は迅速に停止し、それに伴いパルセータ９の回転も停止する。そして、モータ１２が停止したならば（ステップＳ６８でＹＥＳ）、短絡ブレーキ作動中の表示を解除し（ステップＳ６７）、この停止の契機となった操作の種類に応じて（ステップＳ７０）、例えば電源遮断（ステップＳ７２）や一時停止状態への移行（ステップＳ７１）等、適宜の状態に移行する。

以上のような制御により、洗濯脱水槽６が停止した際にパルセータ９だけが回り続けることを回避することができる。なお、上記説明では、洗濯脱水槽６の回転状況に拘わらず短絡ブレーキを作動させているが、洗濯脱水槽６の回転が完全に停止してから短絡ブレーキを作動させる構成としてもよい。

また、ステップＳ６５で回転速度が閾値以下になったことを検知して短絡ブレーキを作動させる代わりに、バンドブレーキの作動開始から或る時間が経過したときに回転速度が十分に下がっているとみなして短絡ブレーキを作動させるようにしてもよい。但し、バンドブレーキの摩耗の程度によってバンドブレーキ機構１５の制動力は相違するため、運転回数が増えてバンドブレーキの摩耗の進行に伴い、バンドブレーキの作動開始から回転速度が所定速度に落ちるまでの所要時間が長くなる。そこで、例えばこの洗濯機の使用開始時点（又はバンドブレーキの交換時点）からの運転回数を計数し、その値によってバンドブレーキの作動開始からの時間を判定する基準値を変更するようにするとよい。

また、この洗濯機では、上蓋３を閉鎖状態で施錠するような上蓋ロック機構を設けていないが、上蓋ロック機構を設けた洗濯機の場合には、脱水行程の開始時に上蓋ロック機構を作動させて上蓋３がすぐには開かないようにし、洗濯脱水槽６の急停止時には短絡ブレーキが作動してモータ１２が停止した後に上蓋ロックを解除して自由に上蓋３が開くようにするとよい。また上記実施例では短絡ブレーキを使用しているが、他の種類の電磁ブレーキ、例えば回生ブレーキや放電ブレーキなどを利用してもよい。

また、上記実施例は本発明に係る洗濯機の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、上記実施例は垂直な回転軸を中心に洗濯脱水槽を回転させる縦型の洗濯機であるが、回転軸は傾斜していてもよく、さらに本発明に係る洗濯機は回転軸が略水平なドラム式洗濯機であってもよい。

本発明の一実施例による洗濯機の全体構成を示す側面概略断面図。本実施例の洗濯機における駆動機構の構成図。本実施例の洗濯機の要部の電気系構成図。本実施例の洗濯機の操作パネルを示す平面図。本実施例の洗濯機で脱水行程時における偏心検知処理のフローチャート。本実施例の洗濯機で脱水行程時における偏心検知処理のフローチャート。本実施例の洗濯機で脱水行程初期における洗濯脱水槽の回転速度及びＰＷＭ信号のデューティ比の変化状況を説明するための概略図。本実施例の洗濯機で脱水行程における泡拘束検知処理のフローチャート。本実施例の洗濯機で洗濯脱水槽の高速回転時の制動制御を示すフローチャート。

符号の説明

１…外箱
２…洗濯物投入口
３…上蓋
４…外槽
５…吊棒
６…洗濯脱水槽
７…通水孔
８…槽軸
９…パルセータ
１０…翼軸
１１…駆動機構
１２…モータ
１２１…ステータ
１２２…ロータ
１２３…ステータ固定台
１２４…磁石
１２５…ホール素子
１３…クラッチ機構
１４…減速機構
１５…バンドブレーキ機構
１６…トルクモータ
１７…注水口部
１８…給水口
１９…給水管
２０…給水バルブ
２１…排水口
２２…排水管
２３…排水バルブ
２６…循環水路
２７…通水口
２８…糸屑フィルタ
２９…振動検知レバー
３０…操作パネル
３０１…電源キー
３０２…スタートキー
３０３…コース選択キー
３０４…手動コース設定キー
３０５…水量設定キー
３０６…風呂水利用設定キー
３０７…予約設定キー
３０８…コース表示器群
３０９…設定内容表示器群
３１０…水量表示器群
３１１…数値表示器
３１…回路ユニット
４０…主制御部
４１…負荷駆動部
４３…操作部
４４…表示部
４５…上蓋スイッチ
４６…水位センサ
４７…振動検知スイッチ
４８…風呂水ポンプ
４９…ブザー
５０…モータ取付台
５１…上部軸受ケース
５２…下部軸受ケース
５３…上部ベアリング
５４…オイルシール
５５…上部歯車ケース
５６…下部歯車ケース
５７…歯車機構
５８…駆動軸
５９…下部ベアリング
６０…クラッチホイール
６１…クラッチスプリング
６２…ツメ車
６３…ツメ部
６４…クラッチレバー
６５…クラッチ軸
６６…コイルスプリング
６７…ブレーキバンド
６８…ブレーキレバー
７０…インバータ回路
７１…交流直流変換回路
７２…スイッチング回路
７３…駆動部
７４…モータ制御部
７５…回転検出器

Claims

外槽内に回転軸を中心に回転自在に設けられた洗濯脱水槽と、該洗濯脱水槽を回転駆動するためのモータ、周期的にスイッチングすることで前記モータを駆動するスイッチング素子を含むインバータ回路、及び前記モータの回転速度を検知する速度検知手段を含む回転駆動手段と、前記速度検知手段により検知された回転速度に基づいて前記インバータ回路に供給するＰＷＭ信号のデューティ比を決める駆動制御手段と、を具備し、前記回転駆動手段により前記洗濯脱水槽を高速で回転させることで該槽内の洗濯物の脱水を行う洗濯機において、
脱水に際し回転軸周りの洗濯物の片寄りに起因する洗濯脱水槽のアンバランスを検知するために、前記モータの回転速度が上昇するように加速制御するときに、その加速開始時点から所定時間が経過した時点での前記ＰＷＭ信号のデューティ比を取得して基準値とする基準値設定手段と、該基準値設定手段による基準値設定以降の加速の過程でＰＷＭ信号のデューティ比を逐次取得し、取得したデューティ比と前記基準値との差を求めてこれを積算する差分積算手段と、該差分積算手段による積算値を所定の閾値と比較することにより洗濯脱水槽のアンバランスの有無を判定する判定手段と、から成るアンバランス検知手段と、
前記判定手段により洗濯脱水槽にアンバランス有りと判定された場合に脱水を一時中止してアンバランス修正を実行する運転制御手段と、
を備えることを特徴とする洗濯機。
脱水に際し前記モータが停止した状態から起動させるときに前記インバータ回路に供給されるＰＷＭ信号のデューティ比を取得して、その初期デューティ比に基づいて前記洗濯脱水槽内に収容されている洗濯物の重量を反映した負荷量を推定する負荷量推定手段と、
該負荷量推定手段により推定された負荷量に応じて前記閾値を決定する閾値決定手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
脱水に際し前記モータが停止した状態から起動させるときに前記インバータ回路に供給されるＰＷＭ信号のデューティ比を取得して、その初期デューティ比に基づいて前記洗濯脱水槽内に収容されている洗濯物の重量を反映した負荷量を推定する負荷量推定手段を備え、前記運転制御手段は、前記負荷量推定手段により推定される負荷量が小さい場合に、少なくとも前記加速制御の段階で、前記アンバランス検知手段によるアンバランスの検知を実行しない又はその検知結果を無視することを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。