JPH05146582A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 重量センサ８からの出力信号に基づき、制御
回路１００は負荷の入った洗濯機の重量と、負荷の入っ
ていない洗濯機の重量との差を求めることによって洗濯
物の量を判定する、そして、制御回路１００は洗濯物量
の判定結果に応じて給水を開始する。その後、制御回路
１００は、給水終了時点での洗濯機の重量と水位の関係
によって洗濯物の吸水量を導き、その吸水量と洗濯物量
の関係により洗濯物の布質を判定する。 【効果】 精度良く布質を判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗濯機に関し、特に洗
濯物の布質判定に係る。

【０００２】

【従来の技術】一般に洗濯機においては、洗濯物の布質
に応じて回転翼の回転力を制御し洗濯水流を変えて洗濯
するのが望ましいとされている。そこで、従来の洗濯機
では、特開昭６２−１４２５８６号公報で示されたよう
に、回転翼駆動モータとして特開昭６１−２０９６９０
号公報にて提案されたコンデンサラン型の誘導モータを
使用し、このモータの線電流とコンデンサ電流を検出
し、両者の差を検出出力として各周期毎に積算し、この
積算出力のばらつき度合いで洗濯物の布質を判定する方
式が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような布質判定方式では、回転翼への洗濯物のあたり具
合等によってモータの線電流とコンデンサ電流の差をと
った検出出力にばらつきが生じるので、同じ布質の洗濯
物であっても積算出力が異なってしまう。そのため、積
算値を間違えて判断してしまい、精度良く洗濯物の布質
を判定できないでいた。

【０００４】本発明は、上記に鑑み、精度良く洗濯物の
布質を判定することができる洗濯機の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、洗濯機の重量を検知する重量センサ、負荷の入っ
た洗濯機の重量を測定し、負荷の入っていない洗濯機の
重量との差を演算して洗濯物の量を判定する洗濯物量判
定手段、上記洗濯物量の判定結果に応じた水位まで給水
する給水手段、給水終了時点で洗濯機の重量と水位との
関係から洗濯物に吸い込まれた水の量を演算する吸水量
演算手段、および上記吸水量と洗濯物量との関係から洗
濯物の布質を判定する布質判定手段を有するものであ
る。

【０００６】

【作用】上記課題解決手段において、重量センサの出力
信号に基づき、洗濯物量判定手段が負荷の入った洗濯機
の重量と、負荷の入っていない洗濯機の重量との差を演
算して洗濯物の量を判定する。そして、給水手段が洗濯
物量の判定結果に応じた水位まで給水する。その後、吸
水量判定手段が給水終了時点で洗濯機の重量と水位との
関係から洗濯物に吸い込まれた水の量を演算し、続いて
布質判定手段が吸水量と洗濯物量との関係から洗濯物の
布質を判定する。

【０００７】よって、精度良く洗濯物の布質を判定する
ことができる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４に基づい
て詳述する。まず、本実施例の洗濯機の構成を図３に概
略断面図を参照しつつ説明する。本実施例の洗濯機は、
洗濯機本体１内に吊り棒（図示せず）を介して弾性的に
吊支され洗濯水を貯水する外槽２と、該外槽２に回転軸
３を介して回転自在に内装され洗濯物を収容する内槽４
とを備えている。

【０００９】洗濯機本体１は、上面に開口を有する箱形
に形成されており、その上面前部には、図１に示す上蓋
（図示せず）の開閉を検知する上蓋安全スイッチ５が設
けられている。また、洗濯機本体１の上面後部には、操
作部６が設けられており、操作盤６には、図１に示すＬ
ＥＤ点灯回路７にて点灯され運転モード等を表示するＬ
ＥＤ群等（図示せず）が備えられている。さらに、洗濯
機本体１の脚部には、洗濯機の重量を検知する重量セン
サ８が取り付けられている。この重量センサ８は、半導
体歪みゲージのピエゾ抵抗効果による抵抗変化を利用
し、ダイヤフラムの歪みを電気信号に変換する半導体圧
力センサである。

【００１０】外槽２の上部には、給水ホース９が接続さ
れており、外槽２の底面２ａには、排水ホース１０が接
続されている。そして、給水ホース９の途中部には、洗
濯水を外槽２内に給水する給水電磁弁１１が設けられて
おり、排水ホース１０の途中部には、外槽２から洗濯水
を洗濯機本体１外へ排水する排水電磁弁１２が設けられ
ている。また、外槽２の底部には、水温を検知する水温
センサ１３が取り付けられ、外槽２の底部一角には、エ
アートラップ１２ａが設けられている。エアートラップ
１２ａは、操作部２内の水位センサ１４に圧力ホース１
５を介して接続されている。水位センサ１４は、外槽２
内の水位変化を圧力変化として検出し、この圧力変化に
応じて磁性体のコイル内で移動させ、結果として水位変
化をコイルのインダクタンス変化として検出するもので
ある。

【００１１】内槽４は、多数の微細な脱水孔（図示せ
ず）を有しており、内槽４の底部開口には、洗濯水およ
び洗濯物を攪拌する回転翼１８が内軸１９を介して正逆
回転自在に内装支持されている（図４参照）。回転軸３
は、内槽４の底面４ａに補強板２０を介して固定されて
おり、回転軸３には、内軸１９が回転自在に内挿されて
いる。そして、回転軸３は、外槽２の底面に水シール用
オイルシール２１および回転軸用軸受２２を介して回転
自在に貫通支持されている。オイルシール２１および軸
受２２は、内部にグリースが充填されており、外槽２の
底面２ａに圧入固定されている（図４参照）。

【００１２】また、外槽２の底面２ａには、回転軸３お
よび内軸１９を回転駆動させるための回転翼駆動手段２
３と、回転翼駆動手段２３からの駆動力を回転軸３に継
断可能に伝達するクラッチ機構２５とが設置されてい
る。回転翼駆動手段２３は、駆動モータ２６と、後述す
るベルトプーリ７４と、駆動モータ２６とベルトプーリ
７４間に掛巻された無端状のプーリベルト２７とから構
成されている。

【００１３】ここで、クラッチ機構２５の構成について
図４に示す断面図を参照しつつ説明する。クラッチ機構
２５は、駆動モータ２６からの駆動力を駆動軸６２から
減速して内軸１９に伝達する減速装置６３と、減速装置
６３を内装して回転軸３に外嵌固定されると共に、駆動
力をスプリングクラッチ６４を介して内槽４に伝達する
ギアケース６５とを備えている。そして、ギアケース６
５の外周に、内槽４の回転を停止させるブレーキ６６が
離接自在に配置されており、該ギアケース６５は、ブレ
ーキ６６との接触面６５ａが硬化処理されたアルミニウ
ム等から成る。

【００１４】減速装置６３は、駆動軸６２に固定された
ピニオン６７と、ピニオン６７に噛合して回転する大ギ
ア６８と、内軸１９に外嵌固定され大ギア６８を回転自
在に保持するギア保持体６９と、ギア保持体６９に回転
自在に保持された遊星ギア７０ａと、ギアケース６５の
内周面に形成され遊星ギア７０ａと噛合するリングギア
７０ｂとから構成されている。

【００１５】ギアケース６５は、回転軸３に係合された
小径部７１と、減速装置６３を内蔵した大径部７２と有
している。大径部７２は、ブレーキドラムの機能を有す
るもので、大径部７２の前記ブレーキ６６との接触面６
５ａを時効処理（溶体化処理した後、急冷し、焼き戻し
をする）を行なうことにより、耐久性に優れた摺動部を
形成している。

【００１６】そして、ギアケース６５の下部に、駆動軸
６２が駆動軸受筒７３を介して回転自在に内嵌支持さ
れ、駆動軸受筒７３とベルトプーリ７４との間で円柱状
の伝達体７５が介装されており、伝達体７５に前記駆動
軸６２が一体回転可能に嵌合されている。また、伝達体
７５および駆動軸受筒７３に、コイル状のスプリングク
ラッチ６４が外嵌され、更にその外周部に、ラチェット
ギア７７が遊嵌されている。スプリングクラッチ６４の
下端は、伝達体７５に係合されており、スプリングクラ
ッチ６４の上端は、駆動軸受筒７３に固定されている。

【００１７】そして、伝達体７５、スプリングクラッチ
６４、ラチェットギア７７およびラチェットギア７７に
係合離間するストッパ片（図示せず）により、ギアケー
ス６５への動力伝達手段が構成されている。この動力伝
達手段は、駆動モータ２６の正転によりスプリングクラ
ッチ６４が伝達体７５および駆動軸受筒７３の外周面か
ら離間し、かつ駆動モータ２６の逆転によりスプリング
クラッチ６４が伝達体７５および駆動軸受筒７３の外周
面に圧接する。

【００１８】ブレーキ６６は、ブレーキバンド７８とブ
レーキシュ７９とから成り、ブレーキバンド７８は、帯
状の板をＵ字形に変形させたもので、ギアケース６５と
の接触面６５ａに、ブレーキシュ７９がブレーキ動作時
に生じる摺動摩擦でも剥離しないように接着されてい
る。そして、ブレーキバンド７８の一端に係合したレバ
ー（図示せず）により、ブレーキシュ７９がギアケース
６５に離接自在とされる。なお、図４中８０は駆動軸用
軸受、８１はクラッチケースである。

【００１９】すなわち、駆動モータ２６からプーリベル
ト２７を介して駆動軸６２に伝達された駆動力は、洗い
およびすすぎ時には、ベルトプーリ７４の回転で駆動軸
６２が回転し、ピニオン６７が回転する。この際、ラチ
ェットギア７７は、ストッパ片によって回転が止められ
ており、スプリングクラッチ６４は駆動モータ２６の正
転時に緩むので、伝達体７５の回転は駆動軸受筒７３に
伝達されない。このとき、ギアケース６５は、ブレーキ
６６が押圧されているので、回転しないようになってい
る。

【００２０】ピニオン６７は、大ギア６８により一段減
速し、大ギア６８は、ギア保持体６９を介して遊星ギア
７０ａを回し、遊星ギア７０ａは、ギアケース６５内に
加工されたリングギア７０ｂと噛み合っているため、リ
ングギア７０ｂに噛み合いながら遊転する。遊星ギア７
０ａの回転力は、ギア保持体６９から内軸１９に伝達さ
れ、内軸１９を回転させる。したがって、内軸１９の先
端の回転翼１８が一定の減速比でもって回転することで
洗いおよびすすぎ作用をなす。

【００２１】脱水時には、駆動モータ２６を逆転し、ス
トッパ片をラチェットギア７７から離間させ、ブレーキ
６６のレバーを可動させることによりブレーキ６６が緩
められるので、ギアケース６５は自由回転可能となり、
またラチェットギア７７も空転するようになる。伝達体
７５および駆動軸受筒７３の外周面がスプリングクラッ
チ６４のスプリング自体の内径と僅かに隙間があり、逆
転することで伝達体７５からの回転力がスプリングクラ
ッチ６４に伝達され、スプリングクラッチ６４を締まり
方向に働くよう巻くため、伝達体７５を駆動軸受筒７３
がスプリングによって固定される。したがって、ベルト
プーリ７４、駆動軸６２および駆動軸受筒７３が一緒に
回転し、ギアケース６５に一体化された内槽４が回転す
ることになる。

【００２２】また、駆動軸受筒７３と駆動軸６２とが一
体回転し、ギアケース６５が回転するため、減速比が大
でギア同志の噛合が大である減速装置６３は、ギアケー
ス６５と一体的に回転することになる。すなわち、脱水
時には、両者が一体的に高速回転して脱水作用をなす。
次に、本実施例の洗濯機の電気的構成について図１に示
すブロック図を参照しつつ説明する。

【００２３】図１において、１００はマイクロコンピュ
ータを含む制御回路であって、制御回路１００の下に、
洗い、すすぎ、脱水の各行程がプログラムに従って逐次
実行される。すなわち、制御回路１００は、ＣＰＵ１０
１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、タイマー１０４、シ
ステムス１０５および入出力ポート１０６〜１１２から
構成されている。

【００２４】ＣＰＵ１０１は、制御部１１３と演算部１
１４とから構成されており、制御部１１３は、命令の取
り出し実行を行い、演算部１１４は、命令の実行段階に
おいて、制御部１１３からの制御信号によって入力機器
やメモリから与えられるデータに対し、二重加算、論理
演算、増減、比較等の演算処理を行う。ＲＡＭ１０２
は、洗濯機に関するデータを記憶するためのものであ
り、ＲＯＭ１０３は、予め洗濯機を動かすための手段
や、判断のための条件設定、各種情報を処理するための
ルール等を読み込ませておくためのものである。

【００２５】制御回路１００には、重量センサ８、上蓋
の開閉に連動する上蓋安全スイッチ５、ＬＥＤ群から構
成されるＬＥＤ点灯回路７、水位センサ１３、各種操作
キーから構成される入力キー回路２００、行程終了報知
あるいは異常報知用ブザー回路２０１、双方向性サイリ
スタ等から構成される負荷駆動回路２０２、電源回路２
０３およびリセット回路２０４が接続されている。

【００２６】そして、入力ポート１０７〜１０９に、上
蓋安全スイッチ５、水位センサ１３、入力キー回路２０
０からの信号が入力されると、制御回路１００はこれら
の情報を基に、出力ポート１１０〜１１２からＬＥＤ点
灯回路７、ブザー回路２０１、負荷駆動回路２０２等に
出力される。負荷駆動回路２０２は、制御回路１００か
らの信号に従って、回転翼駆動モータ２６の左右回転回
路２０５，２０６、給水電磁弁駆動回路２０７および排
水電磁弁駆動回路２０８の動作を制御する。なお、制御
回路１００は、水位センサ１３のインダクタンス変化に
より水位を連続的且つ広範囲に検出する。

【００２７】また、入力ポート１０６に重量センサ８か
らの信号が入力されると、制御回路１００はこの情報を
基に、負荷（洗濯物）の入った洗濯機の重量を測定し、
負荷の入っていない洗濯機の重量との差を演算して洗濯
物の量（布量）を判定し、この判定結果に応じた水位ま
で給水する。そして、給水終了時点で入力ポート１０６
に重量センサ８からの信号が入力されると、制御回路１
００はこの情報を基に、洗濯機の重量と水位との関係か
ら洗濯物に吸い込まれた水の量を演算し、この吸水量と
洗濯物量との関係から洗濯物の布質を判定する。

【００２８】上記洗濯機の布質判定動作を図２のフロー
チャートを参照しつつ説明する。まず、Ｓｔｅｐ１で制
御回路１００が通電すると、Ｓｔｅｐ２において一定時
間毎に初期値を調べにゆき、本体重量の初期値を最適重
量にデータを更新しておく。そして、Ｓｔｅｐ３で運転
がスタートされているか否か判別する。運転がスタート
されているならばＳｔｅｐ４に移行し、運転がスタート
されていなければＳｔｅｐ２に戻る。Ｓｔｅｐ４に移行
すると水位センサ１３によって水が入っているか否か判
別され、水が入っていないならばＳｔｅｐ５に移行し、
水が入っているならば重量検知をキャンセルしてＳｔｅ
ｐ１２に移行し、通常行程を続行する。

【００２９】Ｓｔｅｐ５においては、重量センサ８から
えられる負荷（洗濯物）の入った洗濯機の重量データを
制御回路１００が取り込み、Ｓｔｅｐ６で演算部１１４
が負荷の入った洗濯機の重量と、負荷の入っていない洗
濯機の重量との差を演算して洗濯物の量（布量）を判定
し、ＲＡＭ１０２に布量データとして取り込んでおく。
そして、Ｓｔｅｐ７では、洗濯物の量を判定結果に応じ
た水位まで給水電磁弁１５を開い給水し、Ｓｔｅｐ８で
給水が終了したか否か判別される。給水が終了したと判
別されるとＳｔｅｐ９に移行し、給水が終了していない
と判別されるとＳｔｅｐ７に移行する。

【００３０】Ｓｔｅｐ９においては、重量センサ８から
給水終了時点の洗濯機の重量データが制御回路１００に
取り込まれ、Ｓｔｅｐ１０で演算部１１４により、洗濯
機の重量と水位との関係から洗濯物に吸い込まれた水の
量を演算する。そして、Ｓｔｅｐ１１で、Ｓｔｅｐ１０
にて求められた吸水量と、Ｓｔｅｐ６で求めた布量のデ
ータより予め作成しておいた布質判定のためのデータ
（例えば、木綿質等の洗濯物は吸水性が高く多くの水を
吸収する等のいろいろな条件に応じた実験により得られ
たデータ）より洗濯物の布質を判定する。その後は、Ｓ
ｔｅｐ１２において、通常の運転行程が続行される。

【００３１】このように、重量センサ８として半導体圧
力センサを用いて重量を直接検知し、布質を判定する際
に、負荷の入った洗濯機全体の重量を測定し、負荷の入
っていない洗濯機全体の重量との差を求めることによっ
て布量を判定し、その判定結果に応じて給水を開始して
給水終了時点での洗濯機全体の重量と水位の関係によっ
て洗濯物の吸水量を導き、その吸水量と布量の関係によ
り布質を判定するから、従来の洗濯機よりも精度良く布
質を判定することができる。

【００３２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの変更
または修正を加え得ることは勿論である。例えば、上記
実施例においては本発明を一槽式洗濯機に適用した例に
ついて記載すたが、これ以外にも二槽式洗濯機、あるい
はドラム式洗濯機に適用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、重量センサにて重量を直接検知し、布質を判定
する際に、負荷の入った洗濯機の重量を測定し、負荷の
入っていない洗濯機の重量との差を求めることによって
洗濯物の量を判定し、その判定結果に応じて給水を開始
して給水終了時点での洗濯機の重量と水位の関係によっ
て洗濯物の吸水量を導き、その吸水量と洗濯物量の関係
により洗濯物の布質を判定するから、精度良く布質を判
定することができるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る洗濯機の制御回路のブ
ロック図である。

【図２】同じくそのフローチャートである。

【図３】洗濯機の概略構成を示す概略図である。

【図４】クラッチ機構の拡大断面図である。

【符号の説明】

８ 重量センサ １１ 給水電磁弁 １００ 制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯機の重量を検知する重量センサ、 負荷の入った洗濯機の重量を測定し、負荷の入っていな
   い洗濯機の重量との差を演算して洗濯物の量を判定する
   洗濯物量判定手段、 上記洗濯物量の判定結果に応じた水位まで給水する給水
   手段、 給水終了時点で洗濯機の重量と水位との関係から洗濯物
   に吸い込まれた水の量を演算する吸水量演算手段、およ
   び上記吸水量と洗濯物量との関係から洗濯物の布質を判
   定する布質判定手段を有することを特徴とする洗濯機。