JPH05123482A

JPH05123482A - 洗濯機の制動制御方法

Info

Publication number: JPH05123482A
Application number: JP3291363A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Urabe; 浩文浦辺; Masayuki Tokuchi; 政幸渡久地; Kazuhiko Yamagami; 和彦山上; Masami Yorita; 昌美頼田; Tatsuo Inada; 達夫稲田; Toyozo Kato; 豊蔵加藤
Original assignee: Nihon Kentetsu Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Nihon Kentetsu Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1993-05-21
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: JP3107430B2

Abstract

(57)【要約】【目的】脱水運転中にブレーキをかけた場合、フタロ
ックを解除するタイミングの安全性を確保し、また安全
な状態になったら直ちにフタロックを解除して使い勝手
をよくする。【構成】攪拌翼や洗濯兼脱水槽を回転させるモーター
に、ＤＣブラシレスモーター８を使用し、該ＤＣブラシ
レスモーター８にモーター回転数を検出するエンコーダ
を設け、また、脱水運転中はフタをロックするフタロッ
ク機構４２を設けた洗濯機において、前記エンコーダで
検出されるモーター回転数をもとに算出される負荷量の
多少や脱水の設定回転数の大小により、脱水運転中にＤ
Ｃブラシレスモーター８にブレーキをかけた後のフタロ
ック解除のタイミングを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗濯機の制動制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、全自動の一槽攪拌式洗濯機は周
知のごとく、外箱内に水受槽を吊支し、この水受槽内
に、中心に攪拌翼を立設し周囲の側壁に脱水孔を穿設し
た洗濯兼脱水槽を配設し、水受槽の下方にモーターを配
設し、このモーターの回転軸を攪拌翼の洗濯軸と洗濯兼
脱水槽の脱水軸とに連結している。

【０００３】そして、脱水運転時には攪拌翼と洗濯兼脱
水槽とが一方向に高速で回転するが、かかる高速回転に
よる脱水運転時の安全を確保するため、脱水運転時に
は、洗濯兼脱水槽の上方開口部を蓋で閉塞し、さらにフ
タロック機構により脱水運転中は蓋が開かないようにし
ている。

【０００４】ところで、脱水運転中に蓋が無理矢理開か
れたり、一時停止スイッチが押されたり、また、洗濯兼
脱水槽内の洗濯物が片寄ってアンバランススイッチがこ
れを検知したり、停電が発生したような場合は、攪拌
翼、洗濯兼脱水槽をこのまま回転させては危険である。
そこで、このような場合には攪拌翼、洗濯兼脱水槽を回
転させているモーターにブレーキをかけ、攪拌翼及び洗
濯兼脱水槽の回転に一定時間制動を加え、その後、フタ
ロックを解除して蓋を自由に開き洗濯兼脱水槽内の洗濯
物の取出しなどを行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようにフタロック
を解除するに際しては、フタロック解除前にモーターに
ブレーキをかける必要があるがブレーキ停止時間は洗濯
物の量の多少すなわち負荷量や脱水の強弱すなわち洗濯
兼脱水槽の設定回転数により異なるため、フタロックを
解除するタイミングとして従来のような制動開始後、所
定時間を経過した時点とする時間制御による方法では、
所定時間経過後の洗濯兼脱水槽の回転数が負荷量などに
より異なり、回転数が充分に落ちていないにもかかわら
ずフタロックが解除されるおそれもあり安全面に問題が
ある。また、反対に回転数が充分に落ちているにもかか
わらず、フタロックが解除されず、蓋を開けられない
と、次の作業、操作が行えず使い勝手がよくない。

【０００６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、脱水運転中にブレーキ制動が加えられたときのフタ
ロックを解除するタイミングを時間で制御する場合、そ
の安全性が確保でき、使い勝手の向上も図ることのでき
る洗濯機の制動制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、攪拌翼や洗濯兼脱水槽を回転させるモーター
にＤＣブラシレスモーターを使用し、該ＤＣブラシレス
モーターにモーター回転数を検出するエンコーダを設
け、また、脱水運転中はフタをロックするフタロック機
構を設けた洗濯機において、前記エンコーダで検出され
たモーター回転数をもとに算出される負荷量の多少もし
くは脱水の設定回転数により脱水運転中にＤＣブラシレ
スモーターにブレーキをかけた後のフタロック解除のタ
イミングを決定することを要旨とするものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、脱水運転中に例えば一時停止
スイッチが押されるなどしてモーターにブレーキがかけ
られると、モーター停止までの時間が負荷量や脱水の設
定回転数により左右されることを考慮して、エンコーダ
で検出されるモーター回転数をもとに予め算出した負荷
量の多少や、脱水運転開始前に予め設定した脱水の設定
回転数の高低をもとにして、ブレーキをかけた後にフタ
ロックが解除されるまでの時間が決定される。よって、
負荷量の多少や脱水の設定回転数の高低によりフタロッ
ク解除まで異なる長さの時間が設定されることとなり、
充分に安全な回転数に達したところで直ちにフタロック
が解除される。

【０００９】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１〜図３は本発明の洗濯機の制動制御方法
の実施例を示すフローチャート、図３は制御のブロック
図で、まず図４〜図９について本発明方法が実施される
洗濯機の構成を説明する。

【００１０】図５，図６は攪拌式の全自動一槽式洗濯機
の一例を示すもので、外箱１内に防振バネ２を備えた吊
棒３等による防振手段を介して水受槽４を吊支する。こ
の該水受槽４の内部に、側壁に脱水孔７を設けた洗濯兼
脱水槽６と、攪拌翼５とを回転自在に配設した。前記水
受槽４の下方には、ローターに永久磁石を配設したＵ
相、Ｖ相、Ｗ相をもつ３相のＤＣブラシレスモーター８
を配設し、ローター軸を前記攪拌翼５の回転軸及び洗濯
兼脱水槽６の回転軸に連結する。

【００１１】水受槽４の底部に開口する排水管９に排水
バルブ１０を介して排水ホース１１を連結するととも
に、循環ポンプ１２を介して循環ホース１３を連結し、
この循環ホース１３を外箱１内で立上げ、先端を洗濯兼
脱水槽６の上方に開口する。図中１４は、この循環ホー
ス１３の開口端の下方に配設したリントフィルター、１
５は電源コード、１６はアース線を示す。外箱１の上面
には上面パネル１７と蓋４１を設け、上面パネル１７の
上面に操作パネル１８と表示部１９とを設け、また、上
面パネル１７の内側にスイッチボックス４４を設ける。

【００１２】このスイッチボックス４４に図１１、図１
２に示すようにフタロック機構４２としてのフタロック
用のソレノイド４５と蓋４１の開閉を検知する蓋スイッ
チ３８と回動自在なレバー４６とを設ける。前記レバー
４６はソレノイド４５のプランジャー４７に係合する切
欠き４６ａを有する係止片４６ｂと、蓋スイッチ３８の
作動子３８ａを押圧する押圧片４６ｃと、スイッチボッ
クス４４外に突出して蓋４１に係脱自在に嵌合する嵌合
片４６ｄとを一体的に形成して構成した。

【００１３】また、前記ＤＣブラシレスモーター８に、
該モーター８への通電位置を検出するため、モーター８
の永久磁石の磁石位置を検出するためのローター位置検
出器（エンコーダ）２８を取付ける。このエンコーダ２
８は図７〜図９に示すように、モーター８のローター軸
と同期して回転し通電位置を検出するためのスリット２
９を設けた反射板３０と、該反射板３０のスリット２９
を検出するためのセンサーを前記反射板３０に対向する
取付板３２に配設するもので、この取付板３２はモータ
ー枠８ａに取付けたエンコーダケース２８ａ内にボス立
てにより固定される。

【００１４】そして、前記スリット２９はローターに取
付けてある永久磁石のＮ極、Ｓ極のいずれか一方に対応
する３０度分の円弧状に形成し、磁極位置検出用として
相互に３０度分の幅を存して合計６個設けた。また、前
記反射板３０の外周に周方向に速度検出用のスリットと
して均等面分割したスリット３３ａと非スリット３３ｂ
を交互に形成した。

【００１５】取付板３２に設けるセンサーは、前記スリ
ット２９と同じ半径の同一円周上に５０度の等間隔で３
個のセンサー３１ａ，３１ｂ，３１ｃを配設するものと
し、さらに取付板３２の外周近くに前記スリット３３ａ
の検出用のセンサー３１ｄを配設する。

【００１６】前記センサー３１ａ〜３１ｄは、図１０に
示すように発光部としての発光ダイオードと受光部とし
てのホトトランジスタとからなり、該ホトトランジスタ
の通電検出回路３４ａ〜３４ｄを、ツェナーダイオード
とこれによりベース駆動でオンオフするトランジスタで
構成した反射形センサーである。

【００１７】図４は、かかる洗濯機における運転制御の
ブロック図で、図中２０はマイクロコンピュータなどを
用いる制御装置を示し、該制御装置２０の電源回路とし
てＤＣ定電圧回路２１が接続される。このＤＣ定電圧回
路２１は全波整流回路２２を介してＡＣ１００Ｖ電源２
３に接続される。

【００１８】また、ＡＣ１００Ｖ電源２３に倍電圧整流
回路２４、スイッチング電源回路２５が順次接続され、
該スイッチング電源回路２５にこれをＤＣ電源とするＤ
Ｃブラシレスモーター８がＴＲＭ（トランジスタモジュ
ール）駆動回路２６を介して接続される。図中２７はＤ
Ｃブラシレスモーター８に制動を加えるためのブレーキ
回路で、ホトカプラ３５とトライアック３６で構成され
る。なお、トライアック３６に代えてサイリスタを用い
ることも可能である。

【００１９】そして、制御装置２０の入力ポートに操作
パネル１８に設けた洗濯内容などを設定する設定スイッ
チなどのキー入力回路３７からの出力と、蓋４１の開閉
を検知する蓋スイッチ３８からの出力と、洗濯物の片寄
りを検出するアンバランススイッチ３９からの出力と、
センサー３１ａ〜３１ｄからの出力とが導入するように
接続され、制御装置２０の出力ポートにリレー４０、Ｔ
ＲＭ駆動回路２６、ブレーキ回路２７、表示部１９に設
けた洗濯内容などを表示する表示ランプの表示回路４３
とが接続され、前記リレー４０にはフタロック機構４２
が接続される。

【００２０】次に動作を図１のフローチャートについて
説明する。ＤＣブラシレスモーター８に通電され、これ
が回転するとこの回転力が攪拌翼５と洗濯兼脱水槽６に
伝わり、これらが回転して脱水運転が行われる。この
間、図１２に示すように蓋４１は閉じ、蓋４１の先端が
レバー４６の嵌合片４６ｄを押し、蓋スイッチ３８の作
動子３８ａが押圧片４６ｃで押されて蓋スイッチ３８が
オンし、また、蓋スイッチ３８のオンに連動してリレー
４０に出力されるソレノイド４５に通電されプランジャ
ー４７が移動してその先端がレバー４６の係止片４６ｂ
の切欠き４６ａに係合してレバー４６を係止する。これ
によりレバー４６の回動が阻止されフタロックされ、か
かるフタロック機構４２の働きで脱水運転中は蓋４１は
開けられない。

【００２１】また、この脱水運転中のモーター８の回転
数はエンコーダ２８で検出されるが、センサー３１ａ〜
３１ｃはそれぞれ５０度ずつずれた位置にあるので５０
度ずつずれてスリット２９の位置を検出し、図１３に示
したタイミングにより各センサー３１ａ，３１ｂ，３１
ｃの過電検出回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃから出力して
デジタル化した磁極位置検出信号が制御装置２０に入力
される。制御装置２０ではこの信号をもとにローターの
磁極位置を判断し、ＴＲＭ駆動回路２６に出力し、ここ
からの出力でトランジスタモジュールによるＤＣブラシ
レスモーター８の通電を制御する。

【００２２】他方、センサー３１ｄではスリット３３ａ
と非スリット３３ｂとが１０度毎に交互に位置し、反射
状態と非反射状態とが交互に表われ、センサー３１ｄは
それぞれ反射状態で内部回路のトランジスタがオンし、
非反射状態でオフするこのオン、オフ信号が通電検出回
路３４ｄの入力端子に入力され、ここでのオン、オフ信
号が基準電圧と比較され、図１３に示した矩形波の出力
信号が制御装置２０に出力するので、制御装置２０では
この信号を取込んで回転速度を演算する。

【００２３】かかる脱水運転中に切スイッチが押されて
電源がオフしたり、一時停止スイッチが押されたり、洗
濯物の片寄を検知してアンバランススイッチ３９がオン
したり、蓋４１が無理に開かれて蓋スイッチ３８がオフ
したり、あるいは停電が発生したりすると、これらスイ
ッチ等からの出力を受けて制御装置２０ではＤＣブラシ
レスモーター８に制動を加える必要ありと判断する。

【００２４】そして、リレー出力をオフし排水弁などの
機能を停止した後（ステップイ）、ＴＲＭ駆動回路２６
に出力しトランジスタモジュール駆動信号をオフし（ス
テップロ）、スイッチング電源回路２５からＤＣブラシ
レスモーター８への電力供給を断つ。

【００２５】その後、入力保護のため５００ｍｓｅｃ経
過してから（ステップハ）、制御装置２０からブレーキ
回路２７のトライアック３６に出力してこれをオンし
（ステップニ）、１１ｍｓｅｃの間だけブレーキ信号を
出力してオフする（ステップホ，ヘ）。ＤＣブラシレス
モーター８では、電源が断たれ惰性で回転し、この回転
により発電しているときにトライアック３６をオンする
ことによりモーターコイルを短絡させると、モーター８
に対して制動を加える力が作用しモーター８に電気的に
ブレーキがかかる。

【００２６】次に制御装置２０ではエンコーダ２８で検
出されるモーター回転数をもとに算出される負荷量デー
タを取込む（ステップト）。この負荷量の算出方法とし
ては、例えば洗濯を開始する前の段階で洗濯兼脱水槽６
に洗濯物だけを投入し、水を入れない状態でＤＣブラシ
レスモーター８に通電する。そして、図１４に示すよう
に予め設定してある回転数、例えば２５０ｒ／ｍまで回
転数を上げ、この回転数で洗濯兼脱水槽６を所定時間回
転する。

【００２７】その後、ＤＣブラシレスモーター８に電気
的に制動を加え、洗濯兼脱水槽６にブレーキをかけ、回
転数が所定回転数例えば２００ｒ／ｍまで下がり、０．
５秒経過したところでエンコーダ２８から出力されるパ
ルス数を制御装置２０で所定時間例えば３秒間積算す
る。そしてこのパルス数の積算値により負荷量を判定す
る。

【００２８】この場合、洗濯物の量が多いほど洗濯兼脱
水槽６に慣性による回転力が大きく作用するので洗濯兼
脱水槽６に停止しにくくなり、パルス数が多くなる。よ
ってパルス数の積算値が多いほど負荷量が大と判断され
る。

【００２９】以上のようにして予め算出されている負荷
量Ａを取出し、この負荷量Ａを基準値Ｎ₁と比較し、当
該負荷量Ａが基準値Ｎ₁よりも大きいか等しければ（ス
テップチ）、負荷量Ａは大であると判断して、ＤＣブラ
シレスモーター８が停止するまでには長い時間を要する
ものとしてフタロック解除までの時間を例えば１０秒間
と設定する（ステップリ）。

【００３０】他方、負荷量Ａが基準値Ｎ₁よりも小さけ
れば（ステップチ）、負荷量Ａは小であると判断して、
ＤＣブラシレスモーター８は短時間で停止するものとし
てフタロック解除までの時間を例えば５秒間に設定する
（ステップヌ）。

【００３１】そして、１０秒あるいは５秒に設定された
フタロック解除までの時間が経過したならば（ステップ
ル）、洗濯兼脱水槽６の回転数が蓋４１を開けても安全
な回転数に達しているものとして、制御装置２０からフ
タロック機構４２のリレー４０に出力し、リレー４０を
オフする。これによりソレノイド４５への通電が断たれ
ソレノイド４５が係止片４６ｂの切欠き４５ａから離脱
してフタロックが解除される（ステップヲ）。

【００３２】前記第１実施例はフタロック解除のタイミ
ングを負荷量の大小により設定したが、これに限定され
るものではなく、第２実施例として図２に示すように脱
水の設定回転数により設定してもよい。この場合は第１
実施例と同様にＤＣブラシレスモーター８に電気的に制
動が加えられた後（ステップイ〜ヘ）、脱水の設定回転
数データＢを取込む（ステップワ）。この脱水の設定回
転数は、洗濯を開始する前に脱水の強弱として例えば５
段階の中から使用者が洗濯物の量、すなわち負荷量に応
じて予め選択し設定しておいたものである。

【００３３】制御装置２０はこの設定回転数Ｂを基準値
Ｎ₂と比較し、設定回転数Ｂが基準値Ｎ₂よりも大きい
か等しければ（ステップカ）、負荷量が大であると判断
して、フタロック解除までの時間を１０秒間と設定する
（ステップリ）。

【００３４】他方、設定回転数Ｂが基準値Ｎ₂よりも小
さければ（ステップカ）、負荷量が小であると判断し
て、フタロック解除までの時間を５秒間に設定する（ス
テップヌ）。そして、これらフタロック解除までの設定
時間が経過すれば、第１実施例と同様にフタロックが解
除される（ステップル，ヲ）。

【００３５】図３のフローチャートは、第３実施例を示
すもので、フタロック解除のタイミングを脱水の設定回
転数と、運転開始時に判定した負荷量との両方のデータ
を組合わせこれをもとにして設定するもので、第１、第
２実施例と同様、ＤＣブラシレスモーター８に電気的に
制動が加えられた後（ステップイ〜ヘ）、脱水の設定回
転数データＢと負荷量データＡとを取込む（ステップ
ヨ，タ）。

【００３６】そして、まず負荷量Ａを基準値Ｎ₁と比較
して、負荷量Ａが基準値Ｎ₁よりも小さければ（ステッ
プレ）、負荷量は小であると判断してフタロック解除ま
での時間を５秒間に設定する（ステップヌ）。これに対
し、負荷量Ａが基準値Ｎ₁よりも大きいか等しいときは
（ステップレ）、負荷量が大であると判断した上でさら
に設定回転数Ｂを基準値Ｎ₂と比較する。その結果、設
定回転数Ｂが基準値Ｎ₂よりも小さければ（ステップ
ソ）、回転数は小であるとしてフタロック解除までの時
間を短い方の５秒間に設定する（ステップヌ）。これに
対し、設定回転数Ｂが基準値Ｎ₂よりも大きいか等しい
ときは（ステップソ）、回転数が大であると判断してフ
タロック解除までの時間を１０秒間に設定する（ステッ
プリ）。以後、フタロック解除までの時間が経過すれば
フタロックが解除される（ステップル，ヲ）。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の洗濯機の制動
制御方法は、脱水運転中にブレーキをかけたときにフタ
ロックを解除するタイミングを時間で制御する場合、負
荷量や脱水の設定回転数によって時間を可変とし負荷量
などに見合う時間を設定するようにしたので、安全が充
分に確保された状態で蓋を開くことができ、また安全な
状態になれば直ちに蓋を開けられるので使い勝手もよい
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗濯機の制動制御方法の第１実施例の
動作を示すフローチャートである。

【図２】本発明の洗濯機の制動制御方法の第２実施例の
動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の洗濯機の制動制御方法の第３実施例の
動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の洗濯機の制動制御方法の制御ブロック
図である。

【図５】本発明方法が実施される洗濯機の斜視図であ
る。

【図６】本発明方法が実施される洗濯機の縦断側面図で
ある。

【図７】本発明方法が実施される洗濯機のエンコーダの
一部切欠いた正面図である。

【図８】本発明方法が実施される洗濯機のエンコーダの
反射板の平面図である。

【図９】本発明方法が実施される洗濯機のエンコーダの
取付板の斜視図である。

【図１０】センサーの構成回路図である。

【図１１】フタロック機構の解除状態の縦断側面図であ
る。

【図１２】フタロック機構の作動状態の縦断側面図であ
る。

【図１３】センサーの通電検出回路の出力信号のタイミ
ング図である。

【図１４】負荷量判定時のパルス数の変化を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１…外箱２…防振バネ３…吊棒４…水受槽５…攪拌翼６…洗濯兼脱水槽７…脱水孔８…ＤＣブラシレスモーター８ａ…モーター枠９…排水管１０…排水バルブ１１…排水ホース１２…循環ポンプ１３…循環ホース１４…リントフィルター１５…電源コード１６…アース線１７…上面パネル１８…操作パネル１９…表示部２０…制御装置２１…ＤＣ定電圧回路２２…全波整流回路２３…ＡＣ１００Ｖ電源２４…倍電圧整流回路２５…スイッチング電源回路２６…ＴＲＭ駆動回路２７…ブレーキ回路２８…エンコーダ２８ａ…エンコーダケース２９…スリット３０…反射板３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…センサー３２…取付板３３ａ…スリット３３ｂ…非スリット３４ａ〜３４ｄ…通電検出回路３５…ホトカプラ３６…トライアック３７…キー入力回路３８…フタスイッチ３８ａ…作動子３９…アンバランススイッチ４０…リレー４１…蓋４２…フタロック機構４３…表示回路４４…スイッチボックス４５…ソレノイド４６…レバー４６ａ…切欠き４６ｂ…係止片４６ｃ…押圧片４６ｄ…嵌合片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山上和彦千葉県船橋市山手１丁目１番１号日本建鐵株式会社船橋製作所内 (72)発明者頼田昌美千葉県船橋市山手１丁目１番１号日本建鐵株式会社船橋製作所内 (72)発明者稲田達夫千葉県船橋市山手１丁目１番１号日本建鐵株式会社船橋製作所内 (72)発明者加藤豊蔵千葉県船橋市山手１丁目１番１号日本建鐵株式会社船橋製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】攪拌翼や洗濯兼脱水槽を回転させるモー
ターにＤＣブラシレスモーターを使用し、該ＤＣブラシ
レスモーターにモーター回転数を検出するエンコーダを
設け、また、脱水運転中はフタをロックするフタロック
機構を設けた洗濯機において、前記エンコーダで検出さ
れたモーター回転数をもとに算出される負荷量の多少に
より脱水運転中にＤＣブラシレスモーターにブレーキを
かけた後のフタロック解除のタイミングを決定すること
を特徴とする洗濯機の制動制御方法。
【請求項２】攪拌翼や洗濯兼脱水槽を回転させるモー
ターにＤＣブラシレスモーターを使用し、脱水運転中は
フタをロックするフタロック機構を設けた洗濯機におい
て、脱水の設定回転数の高低により、脱水運転中にＤＣ
ブラシレスモーターにブレーキをかけた後のフタロック
解除のタイミングを決定することを特徴とする洗濯機の
制動制御方法。