JPH03111090A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の１′Ｉｊ用分野 この発明は、ドラム式洗濯機に関する。

（ロ）従来の技術 従来、ドラム式洗濯機としては、洗濯機本体内に固定さ
れ洗濯液を蓄える固定ドラムと、この固定ドラム内で回
転可能に水平に軸支され、かつ洗濯物を収納可能で上記
洗濯液が出入り可能に構成された回転ドラムとを備えた
ものが広く知られ、使用洗濯液の量が少なくてすむ、洗
濯物の傷みが少ないなどの長所を有している。

このようなドラム式洗濯機においては、回転ドラムが低
速回転する洗濯・すすぎ段階を終えた時、水分を含んだ
洗濯物の大部分が回転ドラムの下部に位置しており、停
止状態での回転ドラムは下部偏心荷重となっている。こ
のため、回転ドラムが高速回転する脱水段階においては
、荷重のアンバランスによって回転ドラムからきわめて
大きな振動とこれに起因する騒音が発生する。

この振動および騒音を防止するために、固定ドラムを吊
るバネ位置や強度を工夫したり、振動防止用ダンパを付
設したりしているか充分ではなく、固定ドラムに鉄塊や
コンクリート塩からなる振動防止用バランスウェイトを
取り付けているのが現状である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようなバランスウェイトはきわめて
重いため、製品である洗濯機が重くなり（製品重量１０
０ｋｇを越す場合もある）、梱包、運搬、据え付けなど
が容易ではなかった。

この発明は、このような実情に考慮してなされたもので
あり、きわめて重いバランスウェイトによることなく、
脱水時における振動および騒音を軽減することのできる
ドラム式洗濯機を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、洗濯機本体内に固定され、洗濯液を蓄える
固定ドラムと、この固定ドラム内で回転可能に水平に軸
支され、かつ洗濯物を収納可能で上記洗濯液を出入り可
能に構成された回転ドラムと、この回転ドラムを回転駆
動させる回転ドラム用モータと、回転ドラム内に回転ド
ラムと同じ軸心でそれぞれ回転ドラムに対してそれぞれ
相対回転移動および停止可能に支持され、各重心が上記
軸心からら遠心方向へ所定距離だけ離れた箇所に位置す
る２組の重量体と、これらの重量体を回転ドラムに対し
てそれぞれ相対回転駆動および停止させろ重量体用モー
タと、回転ドラムから発生する振動を検知する振動セン
サと、回転ドラムおよび重量体の回転時に、２組の重量
体による合成遠心力と洗濯物による遠心力とが回転ドラ
ムの軸を中心にバランスするよう振動センサの出力を監
視しながら回転ドラム用モータと重量体モータを制御す
る制御回路からなるドラム式洗濯機である。

２組の重量体による合成遠心力と洗濯物による遠心力を
バランスさせるためには、次のような制御を行うことが
好ましい。

（１）脱水処理開始時に２組の重量体各々の重心を両方
共回転ドラム軸より上方に位置させた後に回転ドラムを
回転開始させる。

（２）回転ドラムの回転中に、２組の重量体各々の重心
点と回転ドラムの回転軸中心点とで成す各々の重心点間
の挟角を固定した状態で振動量をより小さくする様に、
２組の重量体を回転ドラムに対して相対回転移動を行う
。

（３）回転ドラムの回転中に２組の重量体の合成重心を
回転ドラムの回転角度方向に対して回転ドラムと相対的
に固定した状態で、振動量をより小さくする様に２組の
重量体の重心間の挟角（上記（２）項同様）を変化させ
る。

（４）回転ドラムの低速回転時で、上記（２）項と（３
）項（順不同）の制御を完了した後、回転ドラムの回転
速度を上昇させる。

（５）上記（４）項の後、回転ドラムの高速回転中は、
上記（３）項のみの制御を行う。

（ホ）作用 制御回路は、振動センサの出力を監視しながら、２組の
重量体による合成遠心力と洗濯物による遠心力とが回転
ドラムの軸を中心にバランスするよう回転ドラム用モー
タと重量体モータを駆動するので、回転ドラムの軸に作
用する遠心力がバランスよく分布して、回転ドラムの振
動が抑制されろ。

（へ）実施例 以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。

なお、この発明はこれによって限定されるものではない
。

第１図において、ドラム式全自動洗濯機Ｗの洗濯機本体
の一部を構成する外箱ｌ内に、洗濯液を蓄える固定ドラ
ム２が固定されている。そして、固定ドラム２の左右両
側壁の外面にはそれぞれモータユニット固定板３・３が
取り付けられ、これら固定板３・３にそれぞれモータ４
・４が固定されており、モータ４・４の回転力が順次、
モータプーリ５・５、Ｖベルト６・６、クラブチプーリ
７・７および原動側クラッチ軸８・８を介して鍔付き筒
状の従動外側クラッチ軸９・９に伝わるようにされてい
る。これら原動側クラッチ紬８・８および従動外側クラ
ッチ軸９・９の各対向端部はクラッチｌＯ・１０内に収
められている。

固定ドラム２内には、左右一対の水平支持軸として従動
外側クラッチ軸９・９にドラムフランジＩＩ−ＩＩを介
して支持されているとと乙に洗濯物か収納できる太鼓形
の回転ドラム１２が配されている。回転ドラム１２は、
洗濯液が出入り可能となる小孔１２ｂ・１２ｂか側壁部
に多数設けられた左右一対のドラム半体１２ａ・１２ａ
を、通水性を有する欠損リング状のドラムパツキンＩ３
により連結してなるものである。

回転ドラム１２にはさらに、その周壁部に洗濯物出し入
れ用の１つの開口部１２ｃが設けられているとともに、
この開口部Ｌ２ｃを開閉可能に塞ぐ左右一対のスライド
式ドア１２ｃｌ・１２ｄが設けられている。またドラム
パツキン１３の周壁内面には小突起１３ａ・・・・・・
１３ａが多数設けられている。これら小突起１３ａ・・
・・・・１３ａは、回転ドラム１２の回転時に洗濯物と
擦れ合うことにより洗濯性能を向上せさるとともに、洗
濯物を上方へ持ち上げるためのものである。

回転ドラム１２内には、上記の従動外側クラッチ軸９・
９に軸心が同じになるようにはめ入れられている従動内
側クラッチ軸１４・１４の一端に支持された左右一対の
円盤状重量体１５・１５が回転ドラム１２の各側壁部り
位置に配されている。

従動内側クラッチ軸１４・１４の他端はクラッチＩＯ・
ＩＯ内で原動側クラッチ軸８・８に対向している。

各クラッチｌＯにはクラッチ機構が内臓されている。そ
してこのクラッチ機構により、重量体１５へは従動内側
クラッチ軸Ｉ４を介してモータ４の正回転および逆回転
が伝わり、回転ドラム１２へは、従動外側クラッチ軸９
を介してモータ４の正回転のみが伝わるようになってい
る。なお、モータ４・４は回転ドラム駆動用モータおよ
び重量体躯動用モータを兼ねるものである。

各重量体！５は、第２図にも示すように、円盤状の本体
部１５ａと、これの周縁に互いに所定間隔をおいて本体
部１５ａと一体に形成された４つの突起部１５ｂ・１５
ｂ・１５ｂ・１５ｂとからなっている。すなわち、これ
らの突起部！５ｂ・１５ｂ・１５ｂ・＋５ｂは互いに同
形・同大であって、第２図のＮ　−Ｌ線（本体部１５ａ
の中心を通る直線）を境にして、一方の側に１つ、他方
の側に３つ形成され、Ｎ−Ｌ線を境に重量的アンバラン
スが生じるようにされている。

上記固定ドラム２は、内蓋１６のための開口部２ａを除
いて、シールパツキン１７・１７により水密構造とされ
ており、回転ドラムＩ２がほぼ水没した状態で回転ドラ
ム！２を回転させることができるようにされている。そ
して固定ドラム２の右側壁上部には、第３図に示す給水
給油ユニット１８の給水管１９が接続される給水口２ｂ
が設け２られている。また固定ドラム２の下部右側には
、水位検出装置（図示略）により水位を検出するための
するための水位検出口２ｃが設けられている。

外箱ｌの右側上部の水道水供給口２０から入った水は、
つぎの４つのうちのいずれかの経路をたどる。すなわち
、■給水ｉ磁弁２１および給水管１９を通って固定ドラ
ム２上部の給水口２ｂから給水されろ、■給水ＩＩ磁弁
２１、垂直管２２、水平管２３、給水給湯電磁弁２４お
よび給水給湯ホース２５を経由して固定ドラム２下部の
排水口２ｄから給水される、■給湯電磁弁２６、ヒータ
付き貯湯タンク２７、水平管２３、給水給Ｓ電磁弁２４
および給水給湯ホース２５を経由して排水口２ｄから給
湯される、■給湯電磁弁２６、貯湯タンク２７、垂直管
２２および給水管１９を経由して給水口２ｂから給湯さ
れる。

使用ずみの洗濯液は、排水口２ｄ、排水電磁弁２８およ
び排水ホース２９を経て排水される。

洗濯機本体には第４図に示すようなバランス制御装置を
含む制御装置３０が組込まれている。

３１は洗い・すすぎ・脱水条件の設定や洗濯機の起動を
行う操作スイッチ、３２は回転ドラム１２の振動を検出
する振動センサ、３３は固定ドラム２に蓄えられる水の
水位を検出する水位センサ、３４は内蓋！６の開閉を検
出するフタスイッチ、３５は２組の重量体１５．１５の
回転ドラム１２内における相対的位置を検出する重量体
位置センサである。制御部３０は、操作スイッチ３１．
振動センサ３２、水位センサ３３、フタスイッチ３４、
及び重層体位置センサ３５からの信号を受けて演算した
後に、表示およびブザー３６、モータ４．４、クラッチ
１０，１０、給水電磁弁２１゜給水給湯電磁弁２４、給
湯電磁弁２６、および排水電磁弁２８を駆動するＣＰＵ
と、予め設定入力された数値データ及び演算毎の信号デ
ータを記憶するメモリと、記憶ＣＰＵと上記した周辺機
器との間で人出信号のやりとりを行うインタフェイスな
どから構成されている。

次に第５図に従って、実施例の動作を説明する。

第５図は、本発明の目的である振動抑制を説明する脱水
処理工程のみのフローチャートである。

ここで、第２図の重量体にはそれぞれ４ケの重量物が固
定されているが均等に設置されていない為、前述のよう
にＮ−Ｌ縦に対してアンバランスになっている。説明の
簡略化の為容重量体自身の重心位置に１つの重量物が固
定されているものと想定して、以下重量体の重心移動に
ついて説明を進める。

先ず、脱水処理開始時は、洗濯物は含水した状態で回転
ドラム１２の底部に位置しているので、２組の重量体１
５．１５の重心を回転軸に対して上半分の領域に移動さ
せる（ステップＳｔ）。これは、回転ドラム１２の回転
移行時に、少なくとも重重体１５．１５と洗濯物との重
量バランスが、実現しやすいと言うものであり、場合に
はよっては、２組の重量体１５．１５の合成重心を上方
垂直方向に正確に移動させても良い。

次に、回転ドラム１２を低速回転へ移行させる（ステッ
プＳ２）。次に、ステップＳ３のバランス方向調整につ
いて第６図の詳細フローチャートにて説明するが、ここ
での重量体（２組）時計方向または反時計方向移動とは
第８図に示すように、各、々の重量体の重心ａ、ｂの成
す挟角αを一定に保持した状態で、合成重心方向のみが
回転ドラム１２に対して相対的に移動するものである。

又後述する重量体（２組）挟角縮小又は挟角拡大移動と
は、第９図に示すように、２組の重量体の合成重心方向
を回転ドラムに対して相対的に固定した状態で、各々の
重量体の重心ａ、ｂの成す挟角のみを１からβ−・縮小
、又はγからδへ拡大する移動である。

第６図において、先ず回転ドラム１２の低速回転移行後
の振動データを制御装置３０が読み込みメモリに保存す
る（ステップＳ３．１）。次に、重量体（２組）を時計
方向に所定角度（例えば５°）だけ移動する（ステップ
８３．２）。次に、所定時間（例えば１秒）の時間待ち
を行うが（ステップＳ３，３）、この時間は機械的な振
動系（本実施例では外箱ｌに弾性的に固定された固定ド
ラム２）が重量体１５．１５の移動後において、振動が
安定する迄に要する時間であり、振動系の応答性が速い
ほど短かくなる。

振動系が安定すれば、この時の振動データを読込み（ス
テップＳ３．４）、前回の振動データとの比較を行う（
ステップＳ３．５）。振動量が減衰した場合は、重量体
合成重心の移動方向が洗濯物偏心荷重に対してバランス
させる方向であったとして、メモリに保存している振動
データを書換え（ステップＳ３．６）、再度、時計方向
に所定角度だけ移動する（ステップＳ３．７）。そして
、振動系の安定を持った後（ステップＳ３．８）、振動
データを再び読込み（ステップＳ３．９）、前回の振動
データと比較しくステップＳ３．１０）、減衰している
場合は、時計方向移動を繰り返し、振動データが増大し
た場合には、反時計方向移動（前回位置に戻す移動）し
だ後（ステップＳ３゜！１）、バランス方向調整を終了
する。

又、ステップＳ３，５において、振動データが増大した
場合は、バランスさせる移動方向を誤ったとして、反時
計方向移動（ｆｆＪ回位置戻し移動）した後、再度反時
計方向に移動させ（ステップＳ３．１３）、前述の時計
方向移動と同様に振動データが増大する迄、反時計方向
移動し、増大した場合は、時計方向移動で前回位置に戻
し、バランス方向調整を終了する。

上述の制御は、試行錯誤的に重量体１５．１５の移動を
行うため、その終了までに時間を要する可能性があるが
、振動センサからのデータの大小比較のみにより判断し
ているので振動センサの特性のバラツキを無視できる上
、演算処理が非常に簡単になる利点がある。

又、この制御方法に限定せず、初期の時計方向移動後の
振動データの増減量と移動した角度より最適方向を推測
し、−度に大きく移動する方法でもかまわない。

次に、第５図のバランス挟角調整ｌ（ステップＳ４）に
ついては、第６図のバランス方向調整と基本的に同様で
あり、第６図の「重量体（２組）時計方向移動」を「重
量体（２組）挟角縮小移動Ｊに、又「重量体（２組）反
時計方向移動」を「重量体（２組）挟角拡大移動」に置
換えるだけで、同様に説明される。

上述における回転ドラム１２の低速回転とは、洗濯物重
量と回転による遠心力による回転ドラム周面への洗濯物
のはりつきの比較に於いて、遠心力によるはりつきが少
し大きくなる程度の回転数を意味する。以上の制御によ
り低速回転時に洗濯物が回転ドラムにはりついた状態で
の洗濯物の偏心をバランスさせることができる。

次に、第５図において、回転ドラムＩ２の回転速度を高
速に移行させるが（ステップＳ５）、既に洗濯物の偏心
方向は遠心力によるはりつきにより固定されているため
、次には後は脱水進行により水分が抜けていくに伴い洗
濯物の偏心荷重が減少していく事に重量バランスを対応
させていく必要がある。

バランス挟角調整２（ステップＳ６）の詳細は第７図の
フローチャートに示すが、ここでは、高速回転後の初期
データを読込んだ後（ステップＳ６．１）、常時、振動
データを読込み（ステップＳ６．２）、初期データより
一定以上振動が増大した場合のみ、重量体（２組）の挟
角を拡大移動させる（ステップＳＳ、４）ように制御し
ている。

そして、第５図において、ステップ６が終了し、脱水処
理開始から所定時間が経過すると、回転ドラム１２が停
止して脱水処理が終了する。

このようにして、回転ドラム１２の回転軸に作用する洗
濯物の遠心力と重量体１５．１５の遠心力とが常にバラ
ンスするように制御されるので、回転ドラム１２の振動
や騒音が抑制される。

（ト）発明の効果 この発明によれば、脱水処理中、回転ドラムを低速回転
せながら振動量をより小さくするように２組の重量体を
制御した後、高速回転に移行し、その後脱水進行による
洗濯物の重量軽減に対しても振動量をより小さくするよ
うに制御する為、脱水処理中すべての期間に於いて最小
の振動を実現でき、加えて従来のような極めて重いバラ
ンスウェイトを使用する必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図まではこの発明の一実施例を示し、第
１図はドラム式全自動洗濯機の縦断面図、第２図は同洗
濯機を構成する重量体の斜視図、第３図は同洗濯機を構
成する給水給湯ユニットの概略図、第４図は制御部を示
すブロック図、第５図は全体の動作を示すフローチャー
ト、第６図および第７図は第５図の要部詳細を示すフロ
ーチャート、第８図および第９図は回転ドラムに対する
２組の重量体の移動状態を示す説明図である。 ２・・・・・・固定ドラム、 Ｉ２・・・・・・回転ドラム、 １５・・・・・・重量体、４・・・・・・モータ、ｌＯ
・・・・・・クラッチ。 グ３１　図 第 図 第 図 第 図 第 図 ｈ背 ５千フ 図 図 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、洗濯機本体内に固定され、洗濯液を蓄える固定ドラ
   ムと、この固定ドラム内で回転可能に水平に軸支され、
   かつ洗濯物を収納可能で上記洗濯液を出入り可能に構成
   された回転ドラムと、この回転ドラムを回転駆動させる
   回転ドラム用モータと、回転ドラム内に回転ドラムと同
   じ軸心でそれぞれ回転ドラムに対してそれぞれ相対回転
   移動および停止可能に支持され、各重心が上記軸心から
   ら遠心方向へ所定距離だけ離れた箇所に位置する２組の
   重量体と、これらの重量体を回転ドラムに対してそれぞ
   れ相対回転駆動および停止させる重量体用モータと、回
   転ドラムから発生する振動を検知する振動センサと、回
   転ドラムおよび重量体の回転時に、２組の重量体による
   合成遠心力と洗濯物による遠心力とが回転ドラムの軸を
   中心にバランスするよう振動センサの出力を監視しなが
   ら回転ドラム用モータと重量体モータを制御する制御回
   路からなるドラム式洗濯機。