JPH05277282A - Washing machine - Google Patents

Washing machine

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Publication number
JPH05277282A
JPH05277282A JP4077131A JP7713192A JPH05277282A JP H05277282 A JPH05277282 A JP H05277282A JP 4077131 A JP4077131 A JP 4077131A JP 7713192 A JP7713192 A JP 7713192A JP H05277282 A JPH05277282 A JP H05277282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
brushless
laundry
detecting
tub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4077131A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Tani
和利 谷
Satoshi Nishiwaki
智 西脇
Masahito Shindo
雅人 真道
Yoshikazu Hatsukawa
嘉一 初川
Satoko Hasegawa
聡子 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4077131A priority Critical patent/JPH05277282A/en
Publication of JPH05277282A publication Critical patent/JPH05277282A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To properly detect the cloth quality of a wash put in a spin basket by lowering drive voltage applicable to a brushless DC motor to a zero level for the free running thereof, when the motor reaches a constant speed after the placement of the wash, and detecting a cloth volume from a motor speed reduction rate. CONSTITUTION:When a start switch is pressed, flat clutch discs are engaged to each other and a spin basket is thereby caused to rotate, together with a pulsator, on the operation of a brushless DC motor 5. When the angular velocity of the motor 5 reaches the predetermined value, upper arm transistors U1, V1 and W1, and lower arm transistors U2, V2 and W2 of an inverter circuit 17 are all turned off. The supply of drive voltage is thereby stopped and the motor 5 is caused to rotate on inertia. Concurrently, a software timer in a microcomputer 26 is reset and caused to start a counting process. When the angular velocity of the running motor 5 reaches a predetermined value, a cloth volume size is determined from a data table in the memory of the microcomputer 26 on the basis of the duration of a counted time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ブラシレスDCモー
タを使用してダイレクトドライブを行うことにより、小
型ながらも大きな容量の洗濯槽を有する洗濯機に係わ
り、特にブラシレスDCモータの特性を利用しながら洗
濯物の布量を検知する手段を備えた洗濯機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a washing machine having a small-sized and large-capacity washing tub by performing direct drive using a brushless DC motor, and particularly while utilizing the characteristics of the brushless DC motor. The present invention relates to a washing machine equipped with a unit for detecting the amount of laundry.

【0002】[0002]

【従来の技術】洗い処理、濯ぎ処理及び、脱水処理など
の洗濯動作を連続して自動的に行う全自動洗濯機は、ユ
ーザが洗濯槽内に洗濯物を入れてからスタートボタンを
押すことにより給水され、給水後、これらの洗濯動作が
開始される。給水量については、洗濯物の布量に応じて
例えば3種類が設定され、ユーザがスタートボタンを押
す前にこれら3種類のうちのいずれかを布量に応じてあ
らかじめ選択する場合がある。ところがこの場合には、
給水量の選択はユーザが自身が布量に応じて行うため布
量に対応した的確な給水量が得られない。
2. Description of the Related Art A fully automatic washing machine that continuously and automatically performs washing operations such as washing, rinsing, and dehydrating treatments is performed by a user pushing a start button after putting laundry in a washing tub. After being supplied with water, these washing operations are started. Regarding the water supply amount, for example, three types are set according to the laundry amount, and before the user presses the start button, one of these three types may be selected in advance according to the laundry amount. However, in this case,
Since the user himself / herself selects the water supply amount according to the cloth amount, an accurate water supply amount corresponding to the cloth amount cannot be obtained.

【0003】このため従来では、給水前に脱水槽をあら
かじめ設定された一定回転数まで上昇させ、この一定回
転数を保つために必要な、回転摺動部の布量変化に伴う
摺動抵抗の変化に基づくモータ電流値の変化から布量を
検知するようにしたものがある。
For this reason, conventionally, before the water is supplied, the dehydration tank is raised to a preset constant number of rotations, and the sliding resistance of the rotary sliding portion, which is necessary for keeping the constant number of rotations, is changed by the change in the amount of cloth. There is a method in which the amount of cloth is detected from the change in the motor current value based on the change.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の洗濯機では、モータ電流値の変化率は極めて
小さいので、布量検知を正確に行うことができないとい
う問題があった。
However, in such a conventional washing machine, since the rate of change of the motor current value is extremely small, there is a problem that the amount of cloth cannot be accurately detected.

【0005】そこで、この発明は、脱水槽内に投入され
た洗濯物の量を正確に検知できるようにすることを目的
としている。
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to accurately detect the amount of laundry put into the dehydration tub.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、洗濯物を収容可能な脱水槽を回
転させる電気モータ手段と、この電気モータ手段により
回転駆動している脱水槽に対し、この回転方向の駆動が
停止するように制御電流を制御したときの電気モータ手
段の慣性モーメントを検知する慣性モーメント検知手段
と、この慣性モーメント検知手段が検知する慣性モーメ
ントに基づき脱水槽に収容された洗濯物の布量を検知す
る布量検知手段とを有する構成としてある。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is an electric motor means for rotating a dehydration tub capable of accommodating laundry, and is rotationally driven by the electric motor means. With respect to the dehydration tank, a moment of inertia detecting means for detecting the moment of inertia of the electric motor means when the control current is controlled so that the driving in the rotating direction is stopped, and a desorption based on the moment of inertia detected by the moment of inertia detecting means. It is configured to have a cloth amount detecting means for detecting the cloth amount of the laundry stored in the water tank.

【0007】また、請求項2の発明は、洗濯物を収容す
る脱水槽の底部に水流を発生させる水流発生手段を設
け、この水流発生手段を回転させるべく水流発生手段に
電気モータ手段を連結し、この電気モータ手段の回転を
脱水槽に選択的に連結するクラッチ手段設け、前記水流
発生手段もしくは、水流発生手段及び脱水槽を、脱水槽
に収容する洗濯物の重量に応じて上下動可能に駆動軸を
介して電気モータ手段に連結し、前記水流発生手段もし
くは脱水槽に、洗濯槽内に所定量給水された状態で回転
時に水の抵抗を受ける抵抗部材を設け、この抵抗部材が
水の抵抗を受けつつ水流発生手段もしくは、水流発生手
段及び脱水槽が回転しているときの前記電気モータ手段
にかかる負荷トルクを検知する負荷トルク検知手段を設
け、この負荷トルク検知手段が検知する負荷トルクに応
じて脱水槽に収容された洗濯物の布量を検知する布量検
知手段を設ける構成としてある。
Further, the invention according to claim 2 is provided with a water flow generating means for generating a water flow at the bottom of the dehydrating tub for containing the laundry, and the electric motor means is connected to the water flow generating means for rotating the water flow generating means. And a clutch means for selectively connecting the rotation of the electric motor means to the dehydration tub so that the water flow generating means or the water flow generating means and the dehydration tub can be moved up and down according to the weight of the laundry stored in the dehydration tub. A resistance member, which is connected to an electric motor means via a drive shaft and receives resistance of water when rotating in a state where a predetermined amount of water is supplied to the water flow generating means or the dehydration tub, the resistance member is A load torque detecting means for detecting a load torque applied to the electric motor means when the water flow generating means or the water flow generating means and the dehydration tank is rotating while receiving resistance is provided. There be provided with a laundry amount detecting means for knowledge means detects the laundry weight of laundry contained in the dewatering tank according to the load torque sensing.

【0008】さらに、請求項3の発明は、脱水槽を内包
する洗濯槽を洗濯機本体に対して弾性支持する弾性手段
と、この弾性手段の振動を減衰させ、マグネット及び通
電時にこのマグネットとの間で反発力が作用するコイル
からなるダンパ手段と、前記洗濯槽の洗濯機本体に対す
る上下方向の距離を検知する距離検知手段と、前記ダン
パ手段のコイルへの通電を解除したときの前記距離検知
手段が検知する距離に基づき、脱水槽に収容された洗濯
物の布量を検知する布量検知手段とを有する構成として
ある。
Further, according to the invention of claim 3, an elastic means for elastically supporting the washing tub containing the dehydration tub with respect to the main body of the washing machine, a vibration of the elastic means is damped, and the magnet and the magnet are energized when energized. A damper means including a coil on which a repulsive force acts, a distance detecting means for detecting a vertical distance of the washing tub with respect to the main body of the washing machine, and a distance detecting means when the coil of the damper means is de-energized. And a cloth quantity detecting means for detecting the cloth quantity of the laundry stored in the dehydration tub based on the distance detected by the means.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の発明によれば、電気モータ手段によ
り回転駆動している脱水槽に対し、この回転方向の駆動
が停止するように制御電流を制御すると、電気モータ手
段には今まで回転している方向の慣性モーメントが発生
し、この慣性モーメントに基づき脱水槽に収容された洗
濯物の布量を検知する。
According to the first aspect of the present invention, when the control current is controlled so that the driving in the rotation direction is stopped for the dehydration tank which is rotationally driven by the electric motor means, the electric motor means is rotated until now. The moment of inertia in the running direction is generated, and the amount of laundry stored in the dehydration tub is detected based on this moment of inertia.

【0010】また、請求項2の発明によれば、脱水槽内
に洗濯物を収容すると、この収容した洗濯物の重量に応
じて水流発生手段もしくは、水流発生手段と脱水槽との
双方が下降し、この状態で水流発生手段もしくは、水流
発生手段と脱水槽との双方が回転すると抵抗部材が洗濯
槽内に所定量給水されている水の抵抗を受け、この抵抗
力に応じて電気モータ手段にかかる負荷トルクが変化
し、この負荷トルクに基づき脱水槽に収容された洗濯物
の布量を検知する。
According to the second aspect of the present invention, when the laundry is stored in the dehydration tub, the water flow generating means or both the water flow generating means and the dehydration tub descend according to the weight of the stored laundry. However, when the water flow generating means or both the water flow generating means and the dehydration tub rotate in this state, the resistance member receives the resistance of the water supplied in the washing tub by a predetermined amount, and the electric motor means according to the resistance force. The load torque applied to the load changes, and the amount of laundry stored in the dehydration tub is detected based on this load torque.

【0011】さらに、請求項3の発明によれば、洗濯物
を脱水槽内に収容すると、脱水槽を内包する洗濯槽は洗
濯機本体に対して弾性手段に対抗して下降するが、この
ときダンパ手段のコイルへの通電は停止しておく。洗濯
槽が下降した状態での洗濯槽の洗濯機本体に対する上下
方向の距離を距離検知手段が検知し、この検知した距離
に基づき脱水槽内に収容された洗濯物の布量を検知す
る。
Further, according to the invention of claim 3, when the laundry is accommodated in the dehydration tub, the washing tub containing the dehydration tub descends against the elastic means with respect to the main body of the washing machine. The energization of the coil of the damper means is stopped. The distance detector detects the vertical distance of the washing tub with respect to the main body of the washing machine when the washing tub is lowered, and detects the amount of laundry stored in the dehydration tub based on the detected distance.

【0012】[0012]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、この発明の第1実施例に係わる洗
濯機の内部構造を示す部分断面図である。この実施例に
示す洗濯機は、ブラシレスDCモータを使用してダイレ
クトドライブを行う小型ながらも大きな容量の洗濯槽を
有するとともに、ブラシレスDCモータの特性を利用し
ながら投入される洗濯物の布量を的確に検知する機能を
備え、例えば洗濯物を脱水槽内に入れて単にスタートボ
タンを押すだけで洗濯物の量に応じた的確な水量を得る
ことができる。
FIG. 1 is a partial sectional view showing the internal structure of a washing machine according to the first embodiment of the present invention. The washing machine shown in this embodiment has a small-sized, large-capacity washing tub that performs direct drive using a brushless DC motor, and uses the characteristics of the brushless DC motor to control the amount of laundry to be loaded. It has a function of accurately detecting, and it is possible to obtain an appropriate amount of water according to the amount of laundry by, for example, putting the laundry in the dehydration tub and simply pressing the start button.

【0014】まず、図1を参照して、ブラシレスDCモ
ータを使用したダイレクトドライブ機構について説明す
る。この洗濯機は、上部が開放した外箱1内に収納さ
れ、この外箱1の上部には開閉自在な蓋14が取り付け
られ、これにより該上部を閉成し得るようになってい
る。外箱1の内部には、洗濯槽2が設けられ、この洗濯
槽2の内部には脱水槽3が設けられている。洗濯槽2
は、周囲に適当な間隔で設けられた4本の吊り棒10お
よびサスペンション11で外箱1に支持されている。こ
の洗濯槽2の底部の下側には、該洗濯槽2および脱水槽
3を回転させるための機構部9を介して電気モータ手段
としてのブラシレスDCモータ5が取り付けられてい
る。
First, a direct drive mechanism using a brushless DC motor will be described with reference to FIG. This washing machine is housed in an outer case 1 having an open upper part, and an openable / closable lid 14 is attached to the upper part of the outer case 1 so that the upper part can be closed. A washing tub 2 is provided inside the outer box 1, and a dehydration tub 3 is provided inside the washing tub 2. Washing tub 2
Is supported on the outer box 1 by four suspension rods 10 and suspensions 11 provided around the periphery at appropriate intervals. A brushless DC motor 5 as an electric motor means is attached to the bottom of the washing tub 2 via a mechanism 9 for rotating the washing tub 2 and the dehydration tub 3.

【0015】また、洗濯槽2の底部には洗濯槽2内の水
を排水するための排水ホース12が取り付けられ、この
排水ホース12は外箱1の外部に引き出され得るように
なっている。なお、図示しないが、排水ホース12を取
り付けた洗濯槽2の底部と排水ホース12との間には排
水弁が設けられ、この排水弁を開閉制御することにより
洗濯槽2内の洗濯水を排水し得るようになっている。更
に、蓋14が取り付けられている洗濯槽2の上部には、
図示しないが、給水弁が適宜設けられ、該給水弁を開閉
制御することにより、洗濯槽2内に給水し得るようにな
っている。
A drain hose 12 for draining the water in the wash tub 2 is attached to the bottom of the wash tub 2, and the drain hose 12 can be drawn out of the outer case 1. Although not shown, a drainage valve is provided between the drain hose 12 and the bottom of the washing tub 2 to which the drainage hose 12 is attached, and the drainage water in the washing tub 2 is drained by controlling the opening and closing of the drainage valve. Is ready for you. Furthermore, on the upper part of the washing tub 2 to which the lid 14 is attached,
Although not shown, a water supply valve is appropriately provided, and water can be supplied into the washing tub 2 by controlling opening / closing of the water supply valve.

【0016】脱水槽3の底部には、脱水槽3内に入れら
れた水に水流を発生させるための水流発生手段であるパ
ルセータ4が設けられているが、ブラシレスDCモータ
5の駆動軸(図示せず)に連結された第1伝導軸37
は、前記機構部9、洗濯槽2および脱水槽3の底部を貫
通して、脱水槽3の底部に設けられたパルセータ4まで
延出し、該第1伝導軸37の上端部は該パルセータ4の
中央部にスプライン嵌合され、これによりブラシレスD
Cモータ5によってパルセータ4を直接回転駆動し得る
ようになっている。
A pulsator 4, which is a water flow generating means for generating a water flow in the water contained in the dehydration tank 3, is provided at the bottom of the dehydration tank 3, and the drive shaft of the brushless DC motor 5 (see FIG. A first transmission shaft 37 connected to the first transmission shaft 37
Penetrates through the bottoms of the mechanism section 9, the washing tub 2 and the dehydration tub 3 and extends to the pulsator 4 provided at the bottom of the dehydration tub 3, and the upper end of the first conduction shaft 37 of the pulsator 4 is Spline-fitted in the center, which allows brushless D
The pulsator 4 can be directly rotated by the C motor 5.

【0017】ブラシレスDCモータ5と洗濯槽2の底部
の間に設けられた機構部9は、ブラシレスDCモータ5
の回転を脱水槽3に伝達したり、遮断するクラッチ手段
であるクラッチディスク、脱水槽3を強制的に停止させ
るブレーキ等を有している。また、機構部9の側部には
アクチュエータ16が設けられているが、このアクチュ
エータ16は以下に説明するように、機構部9内に設け
られている偏平クラッチディスク57を作動し、これに
よりブラシレスDCモータ5の回転をパルセータ4のみ
でなく、偏平クラッチディスク57を介して脱水槽3に
も伝達して脱水槽3を回転したり、または脱水槽3に制
動を与えて停止させるための切り替え制御用に使用され
るものである。なお、脱水槽3が回転した場合には、そ
の回転が安定的に行われるように脱水槽3の上側周縁部
にバランサ13が設けられている。
The mechanical portion 9 provided between the brushless DC motor 5 and the bottom of the washing tub 2 has a brushless DC motor 5
It has a clutch disk which is a clutch means for transmitting or shutting off the rotation of the dehydration tank 3 to the dehydration tank 3, a brake for forcibly stopping the dehydration tank 3, and the like. An actuator 16 is provided on the side of the mechanism unit 9. The actuator 16 actuates a flat clutch disk 57 provided in the mechanism unit 9 as will be described below, thereby causing a brushless operation. Switching control for transmitting the rotation of the DC motor 5 not only to the pulsator 4 but also to the dehydration tank 3 via the flat clutch disk 57 to rotate the dehydration tank 3 or to brake the dehydration tank 3 to stop it. Is used for. In addition, the balancer 13 is provided in the upper peripheral portion of the dehydration tank 3 so that when the dehydration tank 3 rotates, the rotation is performed stably.

【0018】次に、図2を参照して、機構部9の内部構
造を詳細に説明する。図2において、第1伝導軸37の
外周部の一部には、第1伝導軸37に対して相対回転可
能な円筒状の第2伝導軸43が第1伝導軸37の小径部
37aに嵌め込まれている。この第2伝導軸43の上端
は、脱水槽3の下部に装着された図1に示すフランジ4
5を介して取り付けられている。第2伝導軸43の外周
にはその下端47から上方の端部49まで軸方向に所定
長を有する切り欠き面51が形成されている。一方、第
2伝導軸43の下端47が接する第1伝導軸37の大径
部37bの上端の外周部には、矩形部55が形成されて
いる。これら切り欠き面51および矩形部55に係合可
能で、第1伝導軸37からの駆動力を第2伝導軸43に
伝達・遮断する移動体としての偏平クラッチディスク5
7が第2伝導軸43上を数mm程度移動可能に設けられ
ている。
Next, referring to FIG. 2, the internal structure of the mechanical section 9 will be described in detail. In FIG. 2, a cylindrical second conductive shaft 43 rotatable relative to the first conductive shaft 37 is fitted into a small diameter portion 37 a of the first conductive shaft 37 in a part of an outer peripheral portion of the first conductive shaft 37. Has been. The upper end of the second conduction shaft 43 is attached to the lower portion of the dehydration tank 3 to form the flange 4 shown in FIG.
It is attached through 5. A cutout surface 51 having a predetermined length in the axial direction is formed on the outer periphery of the second conductive shaft 43 from its lower end 47 to its upper end 49. On the other hand, a rectangular portion 55 is formed on the outer peripheral portion of the upper end of the large diameter portion 37b of the first conductive shaft 37, which is in contact with the lower end 47 of the second conductive shaft 43. The flat clutch disk 5 as a moving body that can be engaged with the notch surface 51 and the rectangular portion 55 and that transmits / blocks the driving force from the first transmission shaft 37 to the second transmission shaft 43.
7 is provided so as to be movable on the second conduction shaft 43 by several mm.

【0019】前記偏平クラッチディスク57は、下部に
位置する円盤部57aと上部に位置する円筒部57bと
を備えており、これらを第2伝導軸43が貫通してい
る。その貫通孔59は第2伝導軸43の切り欠き面51
に整合する第2伝導軸連結部59aと、第1伝導軸37
の矩形部55に整合する第1伝導軸連結部59bとから
構成されている。偏平クラッチディスク57の円盤部5
7aの上面には、上方に向かって複数個の突起61が円
周方向等間隔に設けられている。さらに、偏平クラッチ
ディスク57の円筒部57bの上端の外周には環状溝6
3が設けられている。
The flat clutch disk 57 has a disk portion 57a located at the lower portion and a cylindrical portion 57b located at the upper portion, and the second transmission shaft 43 penetrates these. The through hole 59 is formed in the cutout surface 51 of the second conductive shaft 43.
The second conductive shaft connecting portion 59a aligned with the first conductive shaft 37
The first conductive shaft connecting portion 59b aligned with the rectangular portion 55 of FIG. Disk part 5 of flat clutch disk 57
On the upper surface of 7a, a plurality of protrusions 61 are provided upward at equal intervals in the circumferential direction. Further, an annular groove 6 is formed on the outer periphery of the upper end of the cylindrical portion 57b of the flat clutch disc 57.
3 is provided.

【0020】偏平クラッチディスク57の周囲には、回
転状態の脱水槽3に対して制動力を作用させる摺動体と
してのブレーキディスク65が設けられている。このブ
レーキディスク65は、回転盤67と、この回転盤67
の外周側の上下両面に取り付けられたライニング材73
とから構成されている。
Around the flat clutch disk 57, there is provided a brake disk 65 as a sliding body for exerting a braking force on the spinning dehydration tub 3. The brake disc 65 includes a turntable 67 and the turntable 67.
Lining material 73 attached to both the upper and lower outer peripheral sides
It consists of and.

【0021】ブレーキディスク65は、ライニング材7
3が上下両面から洗濯槽2の固定部となるブレーキパッ
ド69,71を介して、外周部4か所に設けた付勢バネ
75により加圧された状態で支持されている。
The brake disc 65 is made up of the lining material 7
3 is supported from both upper and lower sides in a pressurized state by biasing springs 75 provided at four locations on the outer peripheral portion through brake pads 69 and 71 that serve as fixing portions for the washing tub 2.

【0022】ブレーキパッド69,71は、図3に示す
ように機構部9のカバー41内に固定されている。第1
伝導軸37と第2伝導軸43は、図示しない別体に設け
られた軸受に対して回転可能となっている。
The brake pads 69, 71 are fixed in the cover 41 of the mechanism section 9 as shown in FIG. First
The transmission shaft 37 and the second transmission shaft 43 are rotatable with respect to a bearing provided as a separate body (not shown).

【0023】回転盤67の内周側には、偏平クラッチデ
ィスク57の突起61と係合可能な凹部83が突起61
と同数形成されている。
On the inner peripheral side of the turntable 67, there is provided a concave portion 83 capable of engaging with the protrusion 61 of the flat clutch disc 57.
The same number is formed.

【0024】偏平クラッチディスク57の環状溝63
は、先端に突起を有する操作レバー77と係合し、操作
レバー77の後端には図1に示すアクチュエータ16に
より回転する軸81が連結している。操作レバー77の
先端を上方に移動させると、偏平クラッチディスク57
の複数個の突起61は、回転盤67の凹部83と噛み合
う。
Annular groove 63 of flat clutch disk 57
Is engaged with an operation lever 77 having a projection at its tip, and a shaft 81 which is rotated by the actuator 16 shown in FIG. 1 is connected to the rear end of the operation lever 77. When the tip of the operating lever 77 is moved upward, the flat clutch disc 57
The plurality of protrusions 61 engage with the recesses 83 of the turntable 67.

【0025】以上のような構成を有する洗濯機の機構部
の動作を図3を参照して説明する。まず、洗濯動作にお
いては、図3の(a)が示すように操作レバー77によ
り偏平クラッチディスク57を上部に位置した状態に設
定すると、偏平クラッチディスク57は第2伝導軸連結
部59aが切り欠き面51に整合して第2伝導軸43の
みに連結された状態となる。これにより、第1伝導軸3
7と第2伝導軸43との連結は遮断されたものとなり、
ブラシレスDCモータ5の回転はパルセータ4と連結し
た第1伝導軸37のみに伝達される。
The operation of the mechanical portion of the washing machine having the above structure will be described with reference to FIG. First, in the washing operation, when the flat clutch disc 57 is set to the upper position by the operation lever 77 as shown in FIG. 3A, the flat clutch disc 57 has the second transmission shaft connecting portion 59a notched. It is aligned with the surface 51 and is connected to only the second conduction shaft 43. Thereby, the first conduction shaft 3
The connection between 7 and the second conduction shaft 43 is cut off,
The rotation of the brushless DC motor 5 is transmitted only to the first transmission shaft 37 connected to the pulsator 4.

【0026】次に脱水動作においては、操作レバー77
の先端を下方に移動させ、上記図3の(a)から図3の
(b)を経由して同図(c)の状態とする。これによ
り、偏平クラッチディスク57は第2伝導軸連結部59
aが第2伝導軸43の切り欠き面51に、第1伝導軸連
結部59bが第1伝導軸37の矩形部55にそれぞれ連
結された状態となり、第1伝導軸37と第2伝導軸43
とは偏平クラッチディスク57を介して連結した状態と
なる。この状態でブラシレスDCモータ5を作動させる
と、第2伝導軸43に連結した脱水槽3が回転する。
Next, in the dehydration operation, the operating lever 77
Is moved downward, and the state shown in FIG. 3 (c) is passed through FIG. 3 (a) to FIG. 3 (b). As a result, the flat clutch disc 57 has the second transmission shaft connecting portion 59.
a is connected to the cutout surface 51 of the second conductive shaft 43, and the first conductive shaft connecting portion 59b is connected to the rectangular portion 55 of the first conductive shaft 37, so that the first conductive shaft 37 and the second conductive shaft 43 are connected.
And are connected via the flat clutch disk 57. When the brushless DC motor 5 is operated in this state, the dehydration tub 3 connected to the second transmission shaft 43 rotates.

【0027】さらに、回転している脱水槽31を停止さ
せるには、第1伝導軸37に連結したモータ5の駆動を
停止させ、操作レバー77により偏平クラッチディスク
57を前記図3の(a)と同様な上部に位置した状態に
設定する。これにより、偏平クラッチディスク57は第
2伝導軸43のみに連結されると同時に、突起61がブ
レーキディスク65の凹部83に係合し、第2伝導軸4
3は偏平クラッチディスク57を介してブレーキディス
ク65を回転させる。ブレーキディスク65は、回転す
ることによってブレーキパッド69,71から制動力を
受け、第2伝導軸43に連結した脱水槽3の回転は停止
する。
Further, in order to stop the rotating dewatering tank 31, the driving of the motor 5 connected to the first transmission shaft 37 is stopped, and the flat clutch disk 57 is moved by the operating lever 77 as shown in FIG. Set it in the same position as above. As a result, the flat clutch disc 57 is connected only to the second transmission shaft 43, and at the same time, the projection 61 engages with the recess 83 of the brake disc 65, and the second transmission shaft 4
3 rotates the brake disc 65 via the flat clutch disc 57. As the brake disc 65 rotates, it receives a braking force from the brake pads 69, 71, and the rotation of the dehydration tub 3 connected to the second transmission shaft 43 stops.

【0028】このように、偏平クラッチディスク57の
上下方向の僅かな移動により、脱水槽3と連結した第2
伝導軸43の駆動及び制動の切り替えを行うことがで
き、このため、クラッチ機構部とブレーキ機構部の軸方
向長さが短縮され、従来の洗濯機本体の外箱1を大きく
することなく脱水槽3の容積を大きくでき、外箱1の大
きさに対する洗濯容量の比を大きくすることができる。
In this way, the second movement of the flat clutch disc 57, which is connected to the dehydration tub 3, by the slight movement of the flat clutch disc 57 in the vertical direction.
It is possible to switch between driving and braking of the transmission shaft 43. Therefore, the axial lengths of the clutch mechanism portion and the brake mechanism portion are shortened, and the dehydration tub can be performed without enlarging the outer case 1 of the conventional washing machine body. The volume of 3 can be increased, and the ratio of the washing capacity to the size of the outer box 1 can be increased.

【0029】図1に示す洗濯機の機構部9は、上述した
ように構成され動作するが、この機構部、ブラシレスD
Cモータ5、給排水部およびその他各部の動作は、図4
に示す回路部によって制御される。
The mechanical section 9 of the washing machine shown in FIG. 1 is constructed and operates as described above.
The operation of the C motor 5, the water supply / drainage unit, and other parts are as shown in FIG.
It is controlled by the circuit part shown in.

【0030】図4に示す回路部は、例えばマイクロプロ
セッサおよびROM、RAM等のメモリ、インタフェー
スからなり、ブラシレスDCモータ5および洗濯機全体
の動作、すなわち洗濯物の布量の検知、布量に対応する
給水量、洗濯時間および水流の設定等の動作を制御する
マイクロコンピュータ26を有する。このマイクロコン
ピュータ26は、駆動回路80を介してブラシレスDC
モータ5を制御し、該ブラシレスDCモータ5の駆動電
圧または電流等の情報をブラシレスDCモータ5からフ
ィルタ30およびA/Dコンバータ29を介して受信す
るとともに、また以下に説明するようにブラシレスDC
モータ5の回転数情報も受信するようになっている。
The circuit section shown in FIG. 4 is composed of, for example, a microprocessor and memories such as ROM and RAM, and an interface, and corresponds to the operation of the brushless DC motor 5 and the entire washing machine, that is, detection of the amount of laundry to be washed and the amount of laundry. It has a microcomputer 26 for controlling operations such as the amount of water supplied, the washing time and the setting of water flow. This microcomputer 26 uses a drive circuit 80 for brushless DC.
It controls the motor 5 and receives information such as the drive voltage or current of the brushless DC motor 5 from the brushless DC motor 5 via the filter 30 and the A / D converter 29, and also as described below.
The rotation speed information of the motor 5 is also received.

【0031】更に、マイクロコンピュータ26は、前述
した偏平クラッチディスク57、アクチュエータ16等
からなるクラッチ機構82、給水弁84および排水弁8
6を制御するようになっている。
Further, the microcomputer 26 includes the above-mentioned flat clutch disk 57, the clutch mechanism 82 including the actuator 16, the water supply valve 84 and the drain valve 8.
6 is controlled.

【0032】次に、図5を参照して、マイクロコンピュ
ータ26の制御によりブラシレスDCモータ5を駆動す
る駆動回路80について説明する。なお、この駆動回路
80を示す図5は、ブラシレスDCモータ5、マイクロ
コンピュータ26、フィルタ30、A/Dコンバータ2
9も説明のため同時に示されているが、これらの回路要
素を除いた部分が駆動回路80に相当する。
Next, the drive circuit 80 for driving the brushless DC motor 5 under the control of the microcomputer 26 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 5 showing the drive circuit 80 is shown in FIG. 5, in which the brushless DC motor 5, the microcomputer 26, the filter 30, and the A / D converter 2 are shown.
9 is also shown at the same time for the sake of explanation, but the portion excluding these circuit elements corresponds to the drive circuit 80.

【0033】図5に示すように、ブラシレスDCモータ
5は、3相の電機子U,V,Wを有するものが使用さ
れ、該ブラシレスDCモータ5は3相全波ブリッジ型イ
ンバータ回路17によって駆動されている。このインバ
ータ回路17において、92は整流用のダイオードブリ
ッジ、93は平滑コンデンサであり、商用交流電源91
からの交流電圧がダイオードブリッジ92で整流された
のち、平滑コンデンサ93で平滑されて直流電圧が得ら
れるようになっている。そして、この入力直流電圧が3
相全波ブリッジ部の部分で3相交流に変換されるように
なっている。即ち、3相全波ブリッジ部の部分には、3
相に対応した3対のアームに、スイッチング素子として
の6個のトランジスタU1,U2,V1,V2,W1,
W2が接続されている。以下、説明の便宜上トランジス
タU1,V1,W1が接続された側の3つのアームを上
アーム、他のトランジスタU2,V2,W2が接続され
た他の側の3つのアームを下アームという。6個の各ト
ランジスタU1〜W2には、それぞれフリーホイルダイ
オード94が並列に接続され、上アームと下アームの3
つの接続点が、ブラシレスDCモータ5における3相の
電機子巻線U,V,Wに接続されている。
As shown in FIG. 5, a brushless DC motor 5 having a three-phase armature U, V, W is used, and the brushless DC motor 5 is driven by a three-phase full-wave bridge type inverter circuit 17. Has been done. In the inverter circuit 17, 92 is a diode bridge for rectification, 93 is a smoothing capacitor, and the commercial AC power supply 91
After the AC voltage from is rectified by the diode bridge 92, it is smoothed by the smoothing capacitor 93 to obtain a DC voltage. And this input DC voltage is 3
It is designed to be converted into a three-phase alternating current at the phase full-wave bridge portion. That is, the three-phase full-wave bridge part has three
Six transistors U1, U2, V1, V2, W1 as switching elements are provided in three pairs of arms corresponding to the phases.
W2 is connected. Hereinafter, for convenience of description, the three arms on the side to which the transistors U1, V1, and W1 are connected are referred to as upper arms, and the three arms on the other side to which the other transistors U2, V2, and W2 are connected are referred to as lower arms. A free wheel diode 94 is connected in parallel to each of the six transistors U1 to W2, and three transistors of the upper arm and the lower arm are connected.
Three connection points are connected to the three-phase armature windings U, V, W in the brushless DC motor 5.

【0034】ブラシレスDCモータ5には、電機子巻線
U,V,Wの他に、永久磁石で形成された図示省略のロ
ータと、このロータの回転位置を検出するための3個の
ホール素子23a,23b,23cが備えられている。
ホール素子23a,23b,23cのロータ位置検出信
号は、モータ制御回路24に与えられている。
The brushless DC motor 5 includes, in addition to the armature windings U, V, and W, a rotor (not shown) formed of permanent magnets, and three Hall elements for detecting the rotational position of the rotor. 23a, 23b, 23c are provided.
The rotor position detection signals of the hall elements 23a, 23b, 23c are given to the motor control circuit 24.

【0035】モータ制御回路24は、マイクロコンピュ
ータ26に接続され、ホール素子23a,23b,23
cからのロータ位置検出信号から回転数信号を作成して
マイクロコンピュータ26に供給するとともに、マイク
ロコンピュータ26からブラシレスDCモータ5のスタ
ート/ストップ信号、正転/反転信号等の制御信号を受
信する。
The motor control circuit 24 is connected to the microcomputer 26 and has hall elements 23a, 23b, 23.
A rotation speed signal is generated from the rotor position detection signal from c and supplied to the microcomputer 26, and control signals such as a start / stop signal of the brushless DC motor 5 and a forward / reverse signal are received from the microcomputer 26.

【0036】また、モータ制御回路24は、上アーム駆
動回路21を介して上アームトランジスタU1,V1,
W1を駆動し、下アーム駆動回路22を介して下アーム
トランジスタU2,V2,W2を駆動するようになって
いる。前記ホール素子23a,23b,23cからのロ
ータ位置検出信号は、モータ制御回路24に供給される
が、モータ制御回路24はこのロータ回転位置検出信号
によりインバータ回路17を構成する上アームトランジ
スタU1,V1,W1および下アームトランジスタU
2,V2,W2のスイッチングタイミングを決定し、こ
のタイミングで各トランジスタをスイッチするように上
アーム駆動回路21および下アーム駆動回路22を制御
する。具体的には、ホール素子23a,23b,23c
からのロータ位置検出信号は、モータ制御回路24にお
いて論理変換され、ブラシレスDCモータ5のロータ位
置に対応して、例えば上アームのトランジスタU1と下
アームのトランジスタV2、同様にトランジスタV1と
W2、トランジスタW1とU2等の各種組み合せのトラ
ンジスタを順次オン制御する駆動信号として出力され
る。そして、このトランジスタのオン切り替えにより直
流電圧が3相交流に変換され、ブラシレスDCモータ5
の電機子巻線U−V,V−W,W−Uに順次電流が流
れ、ブラシレスDCモータ5が一方向に回転する。ブラ
シレスDCモータ5の正転、反転は電機子巻線U,V,
Wに流す電流の順序を逆にすることにより行われ、この
正転、反転の制御がマイクロコンピュータ26からの正
転、反転信号によりモータ制御回路24を介して行われ
る。
The motor control circuit 24 also controls the upper arm transistors U1, V1, and V1 via the upper arm drive circuit 21.
W1 is driven to drive the lower arm transistors U2, V2 and W2 via the lower arm drive circuit 22. The rotor position detection signals from the Hall elements 23a, 23b, 23c are supplied to the motor control circuit 24, which uses the rotor rotation position detection signals to form the upper arm transistors U1, V1 constituting the inverter circuit 17. , W1 and the lower arm transistor U
The switching timing of 2, V2 and W2 is determined, and the upper arm drive circuit 21 and the lower arm drive circuit 22 are controlled so as to switch each transistor at this timing. Specifically, the Hall elements 23a, 23b, 23c
The rotor position detection signal from is subjected to logical conversion in the motor control circuit 24 and corresponds to the rotor position of the brushless DC motor 5, for example, the upper arm transistor U1 and the lower arm transistor V2, similarly the transistors V1 and W2, and the transistor V1 and W2. It is output as a drive signal for sequentially controlling ON of various combinations of transistors such as W1 and U2. Then, the DC voltage is converted into a three-phase AC by switching the transistor ON, and the brushless DC motor 5
A current sequentially flows through the armature windings U-V, V-W, and W-U, and the brushless DC motor 5 rotates in one direction. The forward and reverse rotations of the brushless DC motor 5 are performed by armature windings U, V,
It is carried out by reversing the order of the currents supplied to W, and the normal / reverse control is carried out via the motor control circuit 24 by the normal / reverse signals from the microcomputer 26.

【0037】マイクロコンピュータ26は、ホール素子
23a,23b,23cからのロータ位置検出信号に基
づいてモータ制御回路24が作成したブラシレスDCモ
ータ5の回転数信号を供給され、この回転数が設定回転
数になるようなオンデューティ信号を作成して、PWM
発振器25に供給し、PWM発振器25からのPWM信
号のオンデューティを制御する。
The microcomputer 26 is supplied with the rotation speed signal of the brushless DC motor 5 created by the motor control circuit 24 based on the rotor position detection signals from the hall elements 23a, 23b, 23c, and this rotation speed is set to the set rotation speed. Create an on-duty signal such that
It is supplied to the oscillator 25 to control the on-duty of the PWM signal from the PWM oscillator 25.

【0038】ブラシレスDCモータ5は、印加される直
流電圧を可変制御されることにより回転速度が変化する
が、この回転速度を可変するためにマイクロコンピュー
タ26にはPWM発振器25が接続され、該PWM発振
器25にはマイクロコンピュータ26から回転制御信号
であるPWMオンデューティ設定信号が供給されるよう
になっている。また、PWM発振器25の出力はチョッ
パ回路27を介して上アーム駆動回路21に接続されて
おり、これによりPWM発振器25は、マイクロコンピ
ュータ26からのPWMオンデューティ設定信号により
例えば繰り返し周波数15KHzのオン−オフオンデュ
ーティの可変されたPWM信号を出力し、このPWM信
号はチョッパ回路27でチョップされ、上アーム駆動回
路21を介して上アームトランジスタU1,V1,W1
に供給され、そのオン期間がPWM信号のオンデューテ
ィ比に応じて可変され、これによりブラシレスDCモー
タ5に印加される直流電圧が変化し、ブラシレスDCモ
ータ5の回転速度が可変するようになっている。すなわ
ち、上アームトランジスタU1,V1,W1のオン期間
オンデューティ比が例えば小さくなる程、ブラシレスD
Cモータ5に印加される直流電圧は小さくなって、その
回転速度は遅くなり、オンデューティ比が大きくなる
程、ブラシレスDCモータ5に印加される直流電圧は大
きくなって、その回転速度は速くなる。
The rotation speed of the brushless DC motor 5 is changed by variably controlling the applied DC voltage. To change the rotation speed, a PWM oscillator 25 is connected to the microcomputer 26 and the PWM oscillator 25 is connected. A microcomputer 26 supplies a PWM on-duty setting signal, which is a rotation control signal, to the oscillator 25. The output of the PWM oscillator 25 is connected to the upper arm drive circuit 21 via the chopper circuit 27, whereby the PWM oscillator 25 is turned on by a PWM on-duty setting signal from the microcomputer 26, for example, at a repetition frequency of 15 KHz. A PWM signal with a variable off-on duty is output, and this PWM signal is chopped by the chopper circuit 27 and passed through the upper arm drive circuit 21 to the upper arm transistors U1, V1, W1.
The DC voltage applied to the brushless DC motor 5 is changed, and the rotation speed of the brushless DC motor 5 is changed. There is. That is, as the on-duty ratio of the upper arm transistors U1, V1, W1 decreases, for example, the brushless D
The DC voltage applied to the C motor 5 becomes smaller and the rotation speed becomes slower. As the on-duty ratio becomes larger, the DC voltage applied to the brushless DC motor 5 becomes larger and the rotation speed becomes faster. ..

【0039】ブラシレスDCモータ5の停止は、マイク
ロコンピュータ26からの停止信号がモータ制御回路2
4に供給され、これによりモータ制御回路24の制御に
よりインバータ回路17の上アームトランジスタU1,
V1,W1および下アームトランジスタU2,V2,W
2のすべてがオフになることにより行われる。
When the brushless DC motor 5 is stopped, a stop signal from the microcomputer 26 is sent by the motor control circuit 2.
4 is supplied to the upper arm transistors U1 and U1 of the inverter circuit 17 under the control of the motor control circuit 24.
V1, W1 and lower arm transistors U2, V2, W
This is done by turning off all two.

【0040】また、インバータ回路17の平滑コンデン
サ93の一端と下アームトランジスタU2,V2,W2
の共通接続されたエミッタとの間には、抵抗28が接続
され、該抵抗28によりインバータ回路17に流れるイ
ンバータ電流を電圧値として検出するようになってい
る。この検出された電圧値は、インバータ周波数、例え
ば15KHzでオン−オフされたパルス波であるので、
フィルタ30を介して平均化し、A/Dコンバータ29
を介してディジタル信号としてマイクロコンピュータ2
6に供給され、これによりマイクロコンピュータ26は
ブラシレスDCモータ5に印加されている電圧値を識別
するようになっている。
Further, one end of the smoothing capacitor 93 of the inverter circuit 17 and the lower arm transistors U2, V2, W2.
A resistor 28 is connected between the commonly connected emitters of the inverters, and the resistor 28 detects the inverter current flowing through the inverter circuit 17 as a voltage value. Since the detected voltage value is a pulse wave turned on and off at the inverter frequency, for example, 15 KHz,
A / D converter 29 for averaging through the filter 30
As a digital signal via the microcomputer 2
6, which allows the microcomputer 26 to identify the voltage value applied to the brushless DC motor 5.

【0041】ここで、ブラシレスDCモータ5に関する
特性を詳細に説明する。ブラシレスDCモータ5が発生
するトルクと回転数nとの関係は、図31に示すよう
に、回転数nが増大すると、トルクは低減するというよ
うに反比例の関係にあり、この関係はブラシレスDCモ
ータ5に印加される電圧Vdcによって図示のように変化
し、同一の回転数では電圧Vdcが大きい程、ブラシレス
DCモータ5が発生するトルクは増大する。従って、回
転数nが一定の場合には、ブラシレスDCモータ5にか
かる負荷トルクと電圧Vdcの関係は図32のように比例
関係にある。この関係から、洗濯物であるブラシレスD
Cモータ5の負荷はブラシレスDCモータ5の最終回転
数時の電圧Vdcから求めることができる。
The characteristics of the brushless DC motor 5 will be described in detail. As shown in FIG. 31, the relationship between the torque generated by the brushless DC motor 5 and the rotation speed n is inversely proportional such that the torque decreases as the rotation speed n increases, and this relationship is inversely proportional. The voltage Vdc applied to 5 changes as shown in the figure, and the torque generated by the brushless DC motor 5 increases as the voltage Vdc increases at the same rotation speed. Therefore, when the rotation speed n is constant, the relationship between the load torque applied to the brushless DC motor 5 and the voltage Vdc is proportional as shown in FIG. From this relationship, the brushless D which is the laundry
The load of the C motor 5 can be obtained from the voltage Vdc at the final rotation speed of the brushless DC motor 5.

【0042】また、ブラシレスDCモータ5への供給電
圧Vdcを一定とした場合、すなわちブラシレスDCモー
タ5の能力を一定とした場合、ブラシレスDCモータ5
の回転数が所定の目標回転数に到達するまでに必要なエ
ネルギは負荷トルクに依存しているので、目標回転数に
到達するまでの時間は、図33に示すように洗濯物であ
る負荷トルクとほぼ比例関係にある。従って、洗濯物で
ある負荷は目標回転数に到達するまでの時間から得るこ
ともできる。なお、この図33の特性は、到達時間が非
常に長い場合には、負荷トルクは飽和する傾向にあるこ
とは勿論のことである。
When the supply voltage Vdc to the brushless DC motor 5 is constant, that is, when the capacity of the brushless DC motor 5 is constant, the brushless DC motor 5 is
Since the energy required for the number of revolutions to reach the predetermined target number of revolutions depends on the load torque, the time required to reach the target number of revolutions is as shown in FIG. Is almost proportional to. Therefore, the load of the laundry can also be obtained from the time required to reach the target rotation speed. Of course, the characteristic of FIG. 33 is that the load torque tends to be saturated when the arrival time is very long.

【0043】更に、図34は、ブラシレスDCモータ5
を断続的に正転反転させた場合のブラシレスDCモータ
5にかかるトルクおよび回転速度を示す図である。ブラ
シレスDCモータ5が正転または反転開始しようとする
場合には、回転速度は徐々に上昇しながら最終的には時
間tn で一定の目標回転速度ni に達するが、この時間
tn は上述したように洗濯物である負荷によって変化す
る。また、回転開始時からある所定の時間までの回転速
度の変化dn は洗濯物である負荷によって変化する。ブ
ラシレスDCモータ5にかかるトルクは、回転開始時に
増大し、回転速度が一定になると、ブラシレスDCモー
タ5にかかる電圧Vdcは一定になる。時間tr は正転お
よび反転の時間であり、時間ts は正転および反転の間
の時間である。
Further, FIG. 34 shows a brushless DC motor 5
FIG. 6 is a diagram showing a torque and a rotation speed applied to the brushless DC motor 5 when intermittent rotation is normally reversed. When the brushless DC motor 5 is about to start forward rotation or reverse rotation, the rotation speed gradually rises and finally reaches a constant target rotation speed ni at time tn, but this time tn is as described above. It changes depending on the load that is laundry. Further, the change dn of the rotation speed from the start of rotation to a predetermined time changes depending on the load which is the laundry. The torque applied to the brushless DC motor 5 increases at the start of rotation, and when the rotation speed becomes constant, the voltage Vdc applied to the brushless DC motor 5 becomes constant. Time tr is the time of normal rotation and reversal, and time ts is the time between normal rotation and reversal.

【0044】なお、ブラシレスDCモータ5に印加され
る電圧Vdcは、ブラシレスDCモータ5に流れるインバ
ータ電流Idcに比例するので、電圧Vdcの代わりにイン
バータ電流を使用することもできるし、また該電圧Vdc
およびインバータ電流Idcはマイクロコンピュータ26
の制御のもとにPWM発振器25から出力されるPWM
信号のオンデューティ比δによって制御されるので、電
圧およびインバータ電流の代わりにオンデューティ比δ
を使用することもできる。
Since the voltage Vdc applied to the brushless DC motor 5 is proportional to the inverter current Idc flowing in the brushless DC motor 5, the inverter current can be used instead of the voltage Vdc, and the voltage Vdc can be used.
And the inverter current Idc is the microcomputer 26
PWM output from the PWM oscillator 25 under the control of
Since it is controlled by the on-duty ratio δ of the signal, the on-duty ratio δ instead of voltage and inverter current.
Can also be used.

【0045】図35は、図31においてトルクと回転数
の軸を逆にしたブラシレスDCモータ5のトルクと回転
速度の関係を電圧のパラメータに対して図31と同様に
示すとともに、横軸のトルクの変化に対するインバータ
電流Iの変化を示している。インバータ電流はこのよう
にトルクにほぼ比例して変化する。
FIG. 35 shows the relationship between the torque and the rotational speed of the brushless DC motor 5 in which the axes of the torque and the rotational speed are reversed in FIG. Shows the change of the inverter current I with respect to the change of. The inverter current thus changes almost in proportion to the torque.

【0046】次に、このように構成された洗濯機におい
て、脱水槽3に投入された洗濯物の布量検知について説
明する。
Next, the detection of the amount of laundry put into the dehydration tub 3 in the thus constructed washing machine will be described.

【0047】マイクロコンピュータ26は、布量検知を
行うために、クラッチ機構82を介して機構部9内の偏
平クラッチディスク57を制御して、ブラシレスDCモ
ータ5の回転を脱水槽3にも伝達し得るように第1伝導
軸37と第2伝導軸43とを連結するとともに、ブラシ
レスDCモータ5を回転させ、これにより脱水槽3とパ
ルセータ4とを一体的に回転させる。なお、この布量検
知動作は脱水槽3内に水を入れることなく行われる。
In order to detect the amount of cloth, the microcomputer 26 controls the flat clutch disk 57 in the mechanism section 9 via the clutch mechanism 82 to transmit the rotation of the brushless DC motor 5 to the dehydration tank 3 as well. The first transmission shaft 37 and the second transmission shaft 43 are connected to each other so that the brushless DC motor 5 is rotated, whereby the dehydration tank 3 and the pulsator 4 are integrally rotated. It should be noted that this cloth amount detection operation is performed without putting water in the dehydration tub 3.

【0048】この布量検知は、洗濯物の重量に換算して
行われるが、脱水槽3の回転開始時または回転中におけ
るブラシレスDCモータ5のトルクの変化情報、または
回転している脱水槽3をブラシレスDCモータ5のブレ
ーキで制止させる時にブラシレスDCモータ5に発生す
る起電力等から脱水槽3と洗濯物の負荷トルク(Tj)
を検知し、この負荷トルクから洗濯物の重量を布量とし
て求めたり、またはブラシレスDCモータ5によって洗
濯物の入った脱水槽3を一定速度で回転させた後にブラ
シレスDCモータ5に電気ブレーキをかけ、該電気ブレ
ーキが消費する電力から洗濯物の布量を検知したり、ま
たは洗濯物の入った脱水槽3を一定速度回転させてか
ら、モータトルクをゼロとしてブラシレスDCモータ5
をフリーランさせ、脱水槽3の慣性モーメントの大きさ
で布量を検知するという方法で行われる。
The amount of cloth is detected by converting it into the weight of the laundry, but the change information of the torque of the brushless DC motor 5 at the start or during the rotation of the dehydration tub 3 or the spinning tub 3 that is rotating. Load torque (Tj) of the dehydration tub 3 and the laundry from the electromotive force generated in the brushless DC motor 5 when the brake is stopped by the brake of the brushless DC motor 5.
Is detected and the weight of the laundry is calculated as the amount of laundry from this load torque, or the brushless DC motor 5 rotates the dehydration tub 3 containing the laundry at a constant speed, and then the brushless DC motor 5 is electrically braked. The brushless DC motor 5 is operated by setting the motor torque to zero after detecting the laundry amount from the electric power consumed by the electric brake or rotating the dehydration tub 3 containing the laundry at a constant speed.
Is run free and the amount of cloth is detected by the magnitude of the moment of inertia of the dehydration tank 3.

【0049】次に、布量検知の具体的方法を詳細に説明
する。
Next, a specific method for detecting the cloth amount will be described in detail.

【0050】この第1の布量検知方法は、ブラシレスD
Cモータ5が一定の回転速度になった後にモータに対す
る駆動電圧を0として慣性モーメントのみでフリーラン
させた場合のモータの回転速度の減少率から布量を検知
する方法である。
The first method for detecting the amount of cloth is the brushless D
This is a method of detecting the cloth amount from the reduction rate of the rotation speed of the motor when the C motor 5 has a constant rotation speed and the drive voltage for the motor is set to 0 and the motor is free-run only by the moment of inertia.

【0051】更に詳しくは、この第1の布量検知方法
は、洗濯物を入れた脱水槽3を回転させる場合に、ブラ
シレスDCモータ5にかかるトルクが一定となるよう
に、すなわちブラシレスDCモータ5が一定の回転速度
np で回転するようにPWM発振器25からPWM信号
のオンデューティδを変化させ、ブラシレスDCモータ
5にかかる電圧Vdcを制御する。そして、ブラシレスD
Cモータ5の回転速度が一定になった後のある時点にお
いてブラシレスDCモータ5を駆動している上アームト
ランジスタU1,V1,W1および下アームトランジス
タU2,V2,W2をすべてオフ状態にし、洗濯物の入
った脱水槽3を慣性のみで回転させ、回転速度が徐々に
低下している状態を監視する。
More specifically, in the first cloth amount detecting method, when the dehydration tub 3 containing laundry is rotated, the torque applied to the brushless DC motor 5 becomes constant, that is, the brushless DC motor 5 is used. Changes the on-duty δ of the PWM signal from the PWM oscillator 25 so as to rotate at a constant rotation speed np to control the voltage Vdc applied to the brushless DC motor 5. And brushless D
At a certain point after the rotation speed of the C motor 5 becomes constant, all of the upper arm transistors U1, V1, W1 and the lower arm transistors U2, V2, W2 driving the brushless DC motor 5 are turned off, and the laundry is washed. The dehydration tub 3 containing is rotated only by inertia, and the state where the rotation speed is gradually decreased is monitored.

【0052】この場合の回転速度の低下は、脱水槽3内
の洗濯物である布量に依存することになり、慣性モーメ
ントによって布量が多い程、回転速度の低下は遅く、布
量が少ない程、回転速度の低下は早いことになる。従っ
て、上アームトランジスタU1,V1,W1および下ア
ームトランジスタU2,V2,W2のすべてをオフにし
た時点を起点として、回転速度nが所定の回転速度n1
まで低下するまでの時間をマイクロコンピュータ26で
計数し、この計数時間T1を予め設定したデータと比較
することにより、布量を検知することができる。
The decrease in the rotation speed in this case depends on the amount of cloth that is the laundry in the dewatering tub 3. The larger the amount of cloth due to the moment of inertia, the slower the decrease in the rotation speed and the smaller the amount of cloth. The lower the rotation speed, the faster. Therefore, starting from the time when all of the upper arm transistors U1, V1, W1 and the lower arm transistors U2, V2, W2 are turned off, the rotation speed n is the predetermined rotation speed n1.
The amount of cloth can be detected by counting the time until the temperature decreases by the microcomputer 26 and comparing the counted time T1 with preset data.

【0053】図6は、この第1の布量検知方法における
時間と回転速度との関係を示すグラフであるが、ブラシ
レスDCモータ5が一定の回転速度np で回転している
状態のある時刻t01においてブラシレスDCモータ5の
回転を停止させて、フリーランさせると、ブラシレスD
Cモータ5は脱水槽3内の洗濯物の布量に依存して、低
下しながら回転し続ける。この場合、布量が小の場合に
は、曲線11aに示すように回転速度は早く低下し、布
量が中量の場合には、曲線11bで示すように回転速度
は中程度に低下し、布量が多い場合には、曲線11cに
示すように回転速度は遅く低下するので、回転速度nが
所定の回転速度n1 に低下するまでの時間t1 ,t2 ,
t3 を計数することにより布量を識別することができ
る。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the time and the rotation speed in the first cloth amount detecting method. At the time t01 when the brushless DC motor 5 is rotating at a constant rotation speed np. At this point, the rotation of the brushless DC motor 5 is stopped, and the brushless DC motor 5 is free-run.
The C motor 5 continues to rotate while decreasing depending on the amount of laundry in the dehydration tub 3. In this case, when the amount of cloth is small, the rotation speed decreases quickly as shown by the curve 11a, and when the amount of cloth is medium, the rotation speed decreases moderately as shown by the curve 11b. When the amount of cloth is large, the rotation speed decreases slowly as shown by the curve 11c. Therefore, the time t1, t2, and the time until the rotation speed n decreases to the predetermined rotation speed n1.
The amount of cloth can be identified by counting t3.

【0054】図7は、上述した第1の布量検知方法の手
順を詳細に示すフローチャートである。同図において、
洗濯機の電源が投入されスタートスイッチが押されると
(ステップ210,220)、偏平クラッチディスク5
7が接続され(ステップ1210)、脱水槽3はブラシ
レスDCモータ5によってパルセータ4とともに回転す
る(ステップ1220)。ブラシレスDCモータ5の回
転速度、すなわち角速度ωが所定の角速度ωp になった
か否かをチェックし(ステップ1230)、該所定の角
速度ωp になると、インバータ回路17の上アームトラ
ンジスタU1,V1,W1および下アームトランジスタ
U2,V2,W2をすべてオフ状態にして、ブラシレス
DCモータ5に対する駆動電圧の供給を停止し、ブラシ
レスDCモータ5を慣性で回転させると同時に、マイク
ロコンピュータ26内のソフトタイマをリセットし、計
時させる(ステップ1240)。
FIG. 7 is a flow chart showing in detail the procedure of the first cloth amount detecting method described above. In the figure,
When the power of the washing machine is turned on and the start switch is pressed (steps 210, 220), the flat clutch disc 5
7 is connected (step 1210), and the dehydration tank 3 is rotated by the brushless DC motor 5 together with the pulsator 4 (step 1220). It is checked whether the rotation speed of the brushless DC motor 5, that is, the angular speed ω has reached a predetermined angular speed ωp (step 1230). When the predetermined angular speed ωp is reached, the upper arm transistors U1, V1, W1 of the inverter circuit 17 and All the lower arm transistors U2, V2, W2 are turned off, the supply of the drive voltage to the brushless DC motor 5 is stopped, the brushless DC motor 5 is rotated by inertia, and at the same time, the soft timer in the microcomputer 26 is reset. , And clocks (step 1240).

【0055】そして、慣性モーメントで回転し続けるブ
ラシレスDCモータ5の角速度ωが所定の角速度ω1 に
なったか否かをチェックし(ステップ1250)、該所
定の角速度ω1 になると、マイクロコンピュータ26内
のソフトタイマで計時した時間T1を取り込み、この計
数時間T1の大きさに基づいて布量の大きさをマイクロ
コンピュータ26のメモリ内に予め設定されているデー
タテーブルから決定する(ステップ1260)。
Then, it is checked whether or not the angular velocity ω of the brushless DC motor 5 which continues to rotate by the moment of inertia has reached a predetermined angular velocity ω1 (step 1250). When the angular velocity ω1 reaches the predetermined angular velocity ω1, software in the microcomputer 26 is reached. The time T1 measured by the timer is taken in, and the size of the cloth amount is determined from the data table preset in the memory of the microcomputer 26 based on the size of the counting time T1 (step 1260).

【0056】計数時間T1に対する布量は、図7のステ
ップ1260のテーブルに示すように、計数時間T1の
大、中、小に比例して、多、中、小であるように決定さ
れる。
As shown in the table of step 1260 in FIG. 7, the cloth amount for the counting time T1 is determined to be large, medium, and small in proportion to the large, medium, and small counting times T1.

【0057】次に、布量検知の第2の方法について説明
する。
Next, a second method for detecting the amount of cloth will be described.

【0058】第2の布量検知方法は、ブラシレスDCモ
ータ5が一定の回転速度になった後にブラシレスDCモ
ータ5を慣性モーメントのみでフリーランさせた場合に
慣性のみで回転するブラシレスDCモータ5の巻線に誘
起される逆起電力によって流れる電流を測定し、モータ
のフリーランからこの電流がなくなる時点までの時間に
より布量を検知する方法である。
The second method for detecting the amount of cloth is a brushless DC motor 5 that rotates only by inertia when the brushless DC motor 5 is free run only by the moment of inertia after the brushless DC motor 5 reaches a constant rotation speed. This is a method of measuring the current flowing by the back electromotive force induced in the winding and detecting the amount of cloth by the time from the free run of the motor to the time when this current disappears.

【0059】第2の布量検知方法を実施するために、図
8の回路に示すように、図5の回路において下アームト
ランジスタV2とW2のエミッタの間に電流測定用の抵
抗28aを挿入するとともに、図5の回路におけるフィ
ルタ30およびA/Dコンバータ29とは別に前記電流
測定用抵抗28aの両端の電圧をマイクロコンピュータ
26に供給するフィルタ30aおよびA/Dコンバータ
29aを新たに設けている。
In order to carry out the second cloth amount detecting method, as shown in the circuit of FIG. 8, a resistor 28a for current measurement is inserted between the emitters of the lower arm transistors V2 and W2 in the circuit of FIG. In addition to the filter 30 and the A / D converter 29 in the circuit of FIG. 5, a filter 30a and an A / D converter 29a for supplying the voltage across the current measuring resistor 28a to the microcomputer 26 are additionally provided.

【0060】このような構成の回路においては、ブラシ
レスDCモータ5をフリーランさせた場合に、慣性によ
るブラシレスDCモータ5の回転により巻線に誘起させ
る逆起電力によって前記電流測定用抵抗28aには図9
において矢印で示すように電流が流れる。そして、この
電流は図10に示すように時間とともに、すなわちブラ
シレスDCモータ5の回転の低下とともに減少し、最終
的にはゼロになるので、この電流がゼロとなる時までの
時間t1 ,t2 ,t3 をマイクロコンピュータ26のソ
フトタイマで計測することにより、布量を検知すること
ができる。
In the circuit having such a configuration, when the brushless DC motor 5 is free-running, the counter electromotive force induced in the winding by the rotation of the brushless DC motor 5 due to inertia causes the current measuring resistor 28a to have a current. Figure 9
A current flows as indicated by an arrow at. Then, as shown in FIG. 10, this current decreases with time, that is, as the rotation of the brushless DC motor 5 decreases, and finally becomes zero. Therefore, the times t1 and t2 until the current becomes zero, The amount of cloth can be detected by measuring t3 with the soft timer of the microcomputer 26.

【0061】図10において、点線で示す曲線は脈動す
る電流のピーク値をプロットしたものであるが、曲線1
5aで示す布量が少ない場合には時間は短く、曲線15
bで示す布量が中位の場合には時間も中位であり、また
曲線15cで示すように布量が多い場合には、時間は長
くなる。
In FIG. 10, the curve shown by the dotted line is a plot of the peak value of the pulsating current.
If the amount of cloth indicated by 5a is small, the time is short and the curve 15
When the cloth amount shown by b is medium, the time is also medium, and when the cloth amount is large as shown by the curve 15c, the time is long.

【0062】図11は、上述した第2の布量検知方法の
手順を詳細に示すフローチャートである。同図におい
て、ステップ210〜1230までの処理は図7に示し
た第1の布量検知方法の処理と同じである。すなわち、
洗濯機をスタートさせ、偏平クラッチディスク57を接
続して、洗濯物を入れた脱水槽3を回転させてから、ブ
ラシレスDCモータ5の角速度ωが所定の角速度ωp に
なったことを判定する(ステップ210〜1230)。
FIG. 11 is a flowchart showing in detail the procedure of the second cloth amount detecting method described above. In the figure, the processing from steps 210 to 1230 is the same as the processing of the first cloth amount detecting method shown in FIG. That is,
After the washing machine is started, the flat clutch disc 57 is connected, and the dehydration tub 3 containing the laundry is rotated, it is determined that the angular velocity ω of the brushless DC motor 5 has reached a predetermined angular velocity ωp (step 210-1230).

【0063】そして、ブラシレスDCモータ5の角速度
ωが所定の角速度ωp になった後、インバータ回路17
の上アームトランジスタU1,V1,W1をすべてオフ
状態にし、下アームトランジスタU2,V2,W2をす
べてオン状態にして、ブラシレスDCモータ5、引いて
は脱水槽3を慣性で回転させると同時に、マイクロコン
ピュータ26内のソフトタイマをリセットし、計時させ
る(ステップ1640)。
After the angular velocity ω of the brushless DC motor 5 reaches a predetermined angular velocity ωp, the inverter circuit 17
The upper arm transistors U1, V1, W1 are all turned off, the lower arm transistors U2, V2, W2 are all turned on, and the brushless DC motor 5, and hence the dehydration tank 3 are rotated by inertia, and at the same time, The soft timer in the computer 26 is reset and clocked (step 1640).

【0064】そして、慣性モーメントで回転し続けるブ
ラシレスDCモータ5の回転によってモータの巻線に誘
起させる逆起電力によって前記インバータ電流検知用抵
抗28aの両端に発生する電圧をA/Dコンバータ29
およびA/Dコンバータ29aのそれぞれの出力電圧V
0 ,V1 からマイクロコンピュータ26で読み取り、こ
の両電圧の差からインバータ電流検知用抵抗28aに流
れる電流Ia を算出する(ステップ1650)。
Then, the voltage generated across the inverter current detection resistor 28a by the counter electromotive force induced in the winding of the motor by the rotation of the brushless DC motor 5 which continues to rotate by the moment of inertia is converted into an A / D converter 29.
And the respective output voltage V of the A / D converter 29a
The microcomputer 26 reads from 0 and V1 and calculates the current Ia flowing through the inverter current detecting resistor 28a from the difference between these voltages (step 1650).

【0065】そして、この電流Ia がゼロとなったか否
かを、すなわち該電流パルスが消えたか否かをマイクロ
コンピュータ26で判定し(ステップ1660)、ブラ
シレスDCモータ5がフリーラン状態になった時から該
電流パルスが消えた時までの時間T1をマイクロコンピ
ュータ26内のソフトタイマで計数し、この計数時間T
1の大きさに基づいて布量の大きさをマイクロコンピュ
ータ26のメモリ内に予め設定されているデータテーブ
ルから決定する(ステップ1670)。
Then, the microcomputer 26 determines whether or not the current Ia has become zero, that is, whether or not the current pulse has disappeared (step 1660), and when the brushless DC motor 5 enters the free-run state. The time T1 from when the current pulse disappears is counted by the soft timer in the microcomputer 26.
The size of the cloth amount is determined based on the size of 1 from the data table preset in the memory of the microcomputer 26 (step 1670).

【0066】ステップ1670に示す計数時間T1に対
する布量のテーブルは、図7のステップ1260に示す
ものと同じであり、計数時間T1の大、中、小に比例し
て、布量が多、中、小であるように決定される。
The table of the cloth amount with respect to the counting time T1 shown in step 1670 is the same as that shown in step 1260 of FIG. 7, and the cloth amount is large or medium in proportion to the large, medium or small of the counting time T1. , Determined to be small.

【0067】次に、布量検知の第3の方法について説明
する。
Next, a third method for detecting the amount of cloth will be described.

【0068】第3の布量検知方法は、ブラシレスDCモ
ータ5を例えば右回転の第1の方向に回転させて、一定
の回転速度になった後に、急激にブラシレスDCモータ
5を逆方向に同じ回転速度で回転するように電圧制御す
ると、ブラシレスDCモータ5は慣性により第1の方向
に回転し続けようとするので、これにより生ずる逆起電
力による電流と逆回転用の制御電流との両方向に加算さ
れた合成電流を測定し、ブラシレスDCモータ5を逆回
転させた時点から合成電流が定常電流に戻るまでの時間
を計測して布量を検知する方法である。
In the third cloth amount detecting method, for example, the brushless DC motor 5 is rotated in the first direction of right rotation to reach a constant rotation speed, and then the brushless DC motor 5 is suddenly rotated in the opposite direction. When the voltage is controlled to rotate at the rotation speed, the brushless DC motor 5 tries to continue to rotate in the first direction due to inertia, so that the current due to the counter electromotive force and the control current for the reverse rotation generated in both directions. This is a method of measuring the added combined current and measuring the time from when the brushless DC motor 5 is rotated in the reverse direction until the combined current returns to the steady current to detect the cloth amount.

【0069】図12は、第3の布量検知方法において時
刻t01でブラシレスDCモータ5を逆方向に回転させた
場合のブラシレスDCモータ5に流れる電流を時間に対
して示したグラフである。時刻t01で逆方向にブラシレ
スDCモータ5を回転させると、上述したように逆起電
力による電流と逆回転用の制御電流との増大した合成電
流が初期電流io として流れるが、この合成電流io の
うち、逆起電力による電流はブラシレスDCモータ5の
慣性に依存する成分であるので、徐々に減少し、最終的
にはゼロとなり、合成電流は逆回転用の制御電流のみの
定常電流となる。従って、この定常電流になった時点を
計測することにより、上述したように布量が検知される
のである。
FIG. 12 is a graph showing the current flowing through the brushless DC motor 5 with respect to time when the brushless DC motor 5 is rotated in the reverse direction at time t01 in the third cloth amount detecting method. When the brushless DC motor 5 is rotated in the reverse direction at time t01, the increased combined current of the current due to the counter electromotive force and the control current for reverse rotation flows as the initial current io as described above. Of these, the current due to the back electromotive force is a component that depends on the inertia of the brushless DC motor 5, so it gradually decreases and eventually becomes zero, and the combined current becomes a steady current of only the control current for reverse rotation. Therefore, the amount of cloth is detected as described above by measuring the time when this steady current is reached.

【0070】なお、ブラシレスDCモータ5の逆回転
は、ブラシレスDCモータ5の3相の巻線に流れる電流
の方向を図13に示すように「1→2→3→4→5→
6」の順であったとして、3の電流を供給していた場合
に、これと逆方向に流せば、逆の力が加わるので、4の
電流を流すように制御し、以下「4→3→2→1→6→
5→4」の順に電流を流すことにより達成される。
In the reverse rotation of the brushless DC motor 5, the direction of the current flowing through the three-phase windings of the brushless DC motor 5 is "1 → 2 → 3 → 4 → 5 → as shown in FIG.
Assuming that the order is “6”, if a current of 3 is being supplied and a current is applied in the opposite direction, an opposite force will be applied. Therefore, control is performed so that a current of 4 is applied, and “4 → 3 → 2 → 1 → 6 →
This is achieved by passing current in the order of 5 → 4 ”.

【0071】図14は、上述した第3の布量検知方法の
手順を詳細に示すフローチャートである。同図におい
て、ステップ210〜1230までの処理は第1および
第2の布量検知方法の処理と同じである。すなわち、洗
濯機をスタートさせ、偏平クラッチディスク57を接続
して、洗濯物を入れた脱水槽3を回転させてから、ブラ
シレスDCモータ5の角速度ωが所定の角速度ωp にな
ったことを判定する(ステップ210〜1230)。
FIG. 14 is a flow chart showing in detail the procedure of the above-mentioned third cloth amount detecting method. In the figure, the processing of steps 210 to 1230 is the same as the processing of the first and second cloth amount detecting methods. That is, it is determined that the angular velocity ω of the brushless DC motor 5 has reached a predetermined angular velocity ωp after the washing machine is started, the flat clutch disc 57 is connected, and the dehydration tub 3 containing the laundry is rotated. (Steps 210-1230).

【0072】ブラシレスDCモータ5の角速度ωが所定
の角速度ωp になった後、図5の回路のインバータ電流
検知用抵抗28の両端の電圧をフィルタ30およびA/
Dコンバータ29を介してマイクロコンピュータ26に
取り込み、ブラシレスDCモータ5に流れるインバータ
電流のピーク値をA/Dコンバータ29の電圧値V0と
して保存しておく(ステップ1940)。この電圧値V
0 は、上述した定常電流に相当するものであり、前記合
成電流がこの定常電流まで低下する時点を見極めるのに
使用するために保存しておくものである。
After the angular velocity ω of the brushless DC motor 5 reaches the predetermined angular velocity ωp, the voltage across the inverter current detecting resistor 28 in the circuit of FIG.
The peak value of the inverter current flowing through the brushless DC motor 5 is fetched into the microcomputer 26 via the D converter 29 and stored as the voltage value V0 of the A / D converter 29 (step 1940). This voltage value V
0 corresponds to the above-mentioned steady current, and is stored for use in determining the time when the combined current drops to this steady current.

【0073】ピーク値V0 を保存すると、ブラシレスD
Cモータ5、引いては脱水槽3を逆方向に同じ回転速度
となるようにインバータ回路17を介してブラシレスD
Cモータ5を電圧制御すると同時に、マイクロコンピュ
ータ26のソフトタイマをリセットし、計時動作を開始
する(ステップ1950)。
When the peak value V0 is saved, the brushless D
Brushless D through the inverter circuit 17 so that the C motor 5, and hence the dehydration tub 3 may have the same rotational speed in the opposite direction.
At the same time that the voltage of the C motor 5 is controlled, the soft timer of the microcomputer 26 is reset and the time counting operation is started (step 1950).

【0074】ブラシレスDCモータ5を逆方向に回転さ
せると、上述した合成電流が発生するので、この合成電
流に相当する電圧をフィルタ30およびA/Dコンバー
タ29を介してマイクロコンピュータ26に取り込み、
そのピーク値V1 を検出する(ステップ1960)。そ
して、このピーク値V1 を前記定常電流に相当する保存
したピーク値V0 と比較し(ステップ1970)、両者
が等しくなるまでの時間T1をマイクロコンピュータ2
6のソフトタイマで計数し、この計数時間T1の大きさ
に基づいて布量をマイクロコンピュータ26のメモリ内
に予め設定されているデータテーブルから決定する(ス
テップ1980)。
When the brushless DC motor 5 is rotated in the reverse direction, the above-mentioned combined current is generated. Therefore, the voltage corresponding to this combined current is taken into the microcomputer 26 via the filter 30 and the A / D converter 29.
The peak value V1 is detected (step 1960). Then, the peak value V1 is compared with the stored peak value V0 corresponding to the steady current (step 1970), and the time T1 until both are equal is determined by the microcomputer 2
The count is performed by the soft timer 6 and the cloth amount is determined from the data table preset in the memory of the microcomputer 26 based on the size of the count time T1 (step 1980).

【0075】ステップ1980に示す計数時間T1に対
する布量のテーブルは、図7のステップ1260に示す
ものと同じであり、計数時間の大、中、小に比例して、
布量が多、中、小であるように決定される。
The table of the cloth amount for the counting time T1 shown in step 1980 is the same as that shown in step 1260 of FIG. 7, and is proportional to the large, medium and small counting times.
The amount of cloth is determined to be large, medium and small.

【0076】以上のようにして、布量検知動作が完了す
ると、この検知された布量に対応する洗い水位が、マイ
クロコンピュータ26のメモリに予め記憶されたデータ
テーブルから決定され、所定量の給水がなされる。
When the cloth amount detecting operation is completed as described above, the wash water level corresponding to the detected cloth amount is determined from the data table stored in the memory of the microcomputer 26 in advance, and the predetermined amount of water is supplied. Is done.

【0077】図15は、この発明の布量検知における第
2実施例に係わる洗濯機の内部構造を示す部分断面図で
ある。この実施例は、パルセータ4が、その下面に回転
時に所定量給水された水によって抵抗を受ける抵抗部材
としての抵抗板4aが複数枚形成されるとともに、ばね
101に弾性支持されつつ第1伝導軸37に対して上下
動可能に連結され、脱水槽3に洗濯物が投入されてパル
セータ4が沈み込み、この状態でのパルセータ4の回転
時に受ける抵抗力に対応するDCブラシレスモータ5の
負荷トルクにより布量を検知するようにしたものであ
る。
FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the washing machine according to the second embodiment of the cloth amount detection of the present invention. In this embodiment, the pulsator 4 is provided with a plurality of resistance plates 4a as resistance members which receive resistance by water supplied by a predetermined amount at the time of rotation on the lower surface of the pulsator 4 and is elastically supported by the spring 101 while the first transmission shaft is being supported. The pulsator 4 is connected so as to be vertically movable with respect to 37, the laundry is put into the dehydration tub 3, and the pulsator 4 sinks. By the load torque of the DC brushless motor 5 corresponding to the resistance force received when the pulsator 4 rotates in this state. The amount of cloth is detected.

【0078】脱水槽3の底部付近における第1伝導軸3
7には、上部が開放したカップ状のばね受け103がス
プライン結合され、一方パルセータ4の中央部には下部
が開放したカップ状のばねカバー4bが一体的に形成さ
れている。このばねカバー4bの内径はばね受け103
の外径より大きく形成されている。ばね受け103とば
ねカバー4bとの間には、パルセータ4を上方に付勢す
る前記ばね101が収納されている。
The first conduction shaft 3 near the bottom of the dehydration tank 3
A cup-shaped spring receiver 103 having an open upper portion is spline-coupled to 7, while a cup-shaped spring cover 4b having an open lower portion is integrally formed at the center of the pulsator 4. The inner diameter of the spring cover 4b is equal to the spring receiver 103.
Is formed larger than the outer diameter of. The spring 101 that biases the pulsator 4 upward is housed between the spring receiver 103 and the spring cover 4b.

【0079】ばねカバー4bは、中央に形成されたボス
部4cにスプライン孔4dが形成され、このスプライン
孔4dに第1伝導軸37がスプライン結合されている。
この状態で、パルセータ4は第1伝導軸37に対し、軸
方向にある一定の範囲だけ摺動可能となっている。抵抗
板4aはばねカバー4bの外周部からパルセータ4の外
周縁部まで延長され、図16に示すように長さBを有す
る。その他の構成は、ブラシレスDCモータ5及び、ブ
ラシレスDCモータ5の回転を脱水槽3に対し伝達・遮
断するクラッチ機構や、脱水槽3の強制停止・回転防止
を行うブレーキ機構などの機構部9が、前記図1の実施
例に対し外観形状を異にするが、動作自体は図1の実施
例と同様である。また、上記機構部9、ブラシレスDC
モータ5、給排水部およびその他各部の動作は、前記実
施例と同様に図4のをい示す回路部によって制御され、
ブラシレスDCモータ5を駆動するために、図5の駆動
回路80が用いられる。
In the spring cover 4b, a spline hole 4d is formed in a boss portion 4c formed at the center, and the first conduction shaft 37 is spline-coupled to the spline hole 4d.
In this state, the pulsator 4 is slidable with respect to the first transmission shaft 37 within a certain range in the axial direction. The resistance plate 4a extends from the outer peripheral portion of the spring cover 4b to the outer peripheral edge portion of the pulsator 4 and has a length B as shown in FIG. Other configurations include a brushless DC motor 5 and a mechanism 9 such as a clutch mechanism that transmits and blocks rotation of the brushless DC motor 5 to and from the dehydration tub 3, and a brake mechanism that forcibly stops and prevents rotation of the dehydration tub 3. Although the external shape is different from that of the embodiment of FIG. 1, the operation itself is the same as that of the embodiment of FIG. In addition, the mechanical unit 9 and the brushless DC
The operation of the motor 5, the water supply / drainage section and other sections are controlled by the circuit section shown in FIG.
The drive circuit 80 of FIG. 5 is used to drive the brushless DC motor 5.

【0080】以上のような構成の洗濯機において、図1
7もしくは図18に示すように、まず洗濯物Mを脱水槽
3内に投入すると、洗濯物Mの重量Wによってばね10
1が洗濯物投入前の状態から長さxだけ縮んでパルセー
タ4が下方に移動し、洗濯物の重量Wとばね101の反
力Fとが釣り合った状態で停止する。次に、スタートボ
タンを押すと給水が開始され、水位が図17もしくは図
18のLW に達するとあらかじめ設定されたプログラム
に従って給水動作は一旦中断される。このとき、抵抗板
4aは下端が高さhだけ水中に沈んだ状態となる。
In the washing machine having the above structure, FIG.
As shown in FIG. 7 or FIG. 18, first, when the laundry M is put into the dehydration tub 3, the spring 10 is caused by the weight W of the laundry M.
1 is contracted by a length x from the state before the laundry is loaded, the pulsator 4 moves downward, and stops in a state where the weight W of the laundry and the reaction force F of the spring 101 are balanced. Next, when the start button is pressed, water supply is started, and when the water level reaches L W in FIG. 17 or 18, the water supply operation is temporarily suspended according to a preset program. At this time, the lower end of the resistance plate 4a is submerged in the water by a height h.

【0081】次に、クラッチ機構を遮断した状態でブラ
シレスDCモータ5を回転させると、クラッチ機構によ
り駆動力が遮断されている脱水槽3は停止し、駆動力が
伝達されるパルセータ4のみが回転する。パルセータ4
が回転すると、給水された水によって抵抗板4aが抵抗
力を受け、この抵抗力に対応してブラシレスDCモータ
5に負荷トルクTが作用する。
Next, when the brushless DC motor 5 is rotated with the clutch mechanism disengaged, the dehydration tank 3 whose drive force is interrupted by the clutch mechanism is stopped, and only the pulsator 4 to which the drive force is transmitted rotates. To do. Pulsator 4
When is rotated, the resistance plate 4a receives a resistance force by the supplied water, and the load torque T acts on the brushless DC motor 5 corresponding to the resistance force.

【0082】このときマイクロコンピュータ26は、ブ
ラシレスDCモータ5にかかるトルクに相当する抵抗板
4aが洗濯水により受ける負荷状態に拘らず、パルセー
タ4の回転速度nが一定の値、すなわちブラシレスDC
モータ5があらかじめ設定された一定の角速度ωpにな
るように、PWM信号のオンデューティ比δを決定し、
ブラシレスDCモータ5にかかる電圧Vdcを制御する。
このときブラシレスDCモータ5に生じる負荷トルクT
は、洗濯物Mの布量が一定であるならば、摩擦などの機
械損失と、抵抗板4aが洗濯水より受ける抵抗力による
ものである。この負荷トルクTの大きさに拘らず、マイ
クロコンピュータ26は、角速度をωpに維持しようと
するため、ブラシレスDCモータ5にかかる電圧Vdc
負荷トルクTに応じた値に変化させる。
At this time, the microcomputer 26 determines that the rotation speed n of the pulsator 4 is a constant value, that is, the brushless DC, regardless of the load state that the resistance plate 4a corresponding to the torque applied to the brushless DC motor 5 receives by the wash water.
The on-duty ratio δ of the PWM signal is determined so that the motor 5 has a preset constant angular velocity ωp,
The voltage V dc applied to the brushless DC motor 5 is controlled.
At this time, the load torque T generated in the brushless DC motor 5
If the amount of laundry M is constant, it is due to mechanical loss such as friction and the resistance force that the resistance plate 4a receives from the washing water. The microcomputer 26 changes the voltage V dc applied to the brushless DC motor 5 to a value according to the load torque T in order to maintain the angular velocity at ωp regardless of the magnitude of the load torque T.

【0083】一方、ばね101の縮み長さxは洗濯物M
の重量Wに比例し、抵抗板4aの洗濯水内での沈み高さ
hは長さxに比例し、抵抗板4aの1枚あたりの水中に
漬かっている面積A(=B×h)は高さhに比例する。
さらに、ブラシレスDCモータ5にかかる負荷トルクT
の水による抵抗分は前記面積Aに比例し、ブラシレスD
Cモータ5にかかる電圧Vdcは負荷トルクTに比例す
る。以上より、ブラシレスDCモータ5にかかる電圧V
dcは、洗濯物Mの重量Wの1次関数になる。
On the other hand, the contraction length x of the spring 101 is determined by the laundry M.
Is proportional to the weight W of the resistance plate 4a, the sinking height h of the resistance plate 4a in the wash water is proportional to the length x, and the area A (= B × h) immersed in water per resistance plate 4a is Proportional to height h.
Furthermore, the load torque T applied to the brushless DC motor 5
The water resistance is proportional to the area A, and the brushless D
The voltage V dc applied to the C motor 5 is proportional to the load torque T. From the above, the voltage V applied to the brushless DC motor 5
dc is a linear function of the weight W of the laundry M.

【0084】したがって、ブラシレスDCモータ5が一
定の角速度ωpを維持しているとき、ブラシレスDCモ
ータ5にかかる負荷トルクT、すなわちブラシレスDC
モータ5にかかる電圧Vdc、あるいは電圧Vdcによって
生じるインバータ電流Idcを検出すれば、洗濯物Mの重
量Wすなわち布量を判定できる。この重量Wの判定に
は、図19に示すような洗濯物Mの重量Mとインバータ
電流Idcとの関係を示すテーブルデータを用いる。
Therefore, when the brushless DC motor 5 maintains a constant angular velocity ωp, the load torque T applied to the brushless DC motor 5, that is, the brushless DC.
By detecting the voltage V dc applied to the motor 5 or the inverter current I dc generated by the voltage V dc , the weight W of the laundry M, that is, the amount of cloth can be determined. To determine the weight W, table data showing the relationship between the weight M of the laundry M and the inverter current I dc as shown in FIG. 19 is used.

【0085】図20に示す実施例は、前記図15の第2
実施例と同様に、パルセータ4の回転時に受ける抵抗力
に対応するブラシレスDCモータ5の負荷トルクTによ
り布量を検知するものである。この実施例は、脱水槽3
の下面に、回転時に所定量給水された水によって抵抗を
受ける抵抗部材としての抵抗板3aを複数枚形成してあ
る。
The embodiment shown in FIG. 20 corresponds to the second embodiment of FIG.
Similar to the embodiment, the amount of cloth is detected by the load torque T of the brushless DC motor 5 corresponding to the resistance force received when the pulsator 4 rotates. In this embodiment, the dehydration tank 3
A plurality of resistance plates 3a as resistance members that receive resistance by water supplied by a predetermined amount at the time of rotation are formed on the lower surface of the.

【0086】パルセータ4は、第1伝導軸37の上端に
軸方向にある一定の範囲だけ摺動可能にスプライン嵌合
された第3伝導軸105の上端に結合されている。一
方、脱水槽3は、第3伝導軸105を軸受107を介し
て回転支持する軸受ケース109により第2伝導軸43
に結合されている。軸受ケース109は、下端が第2伝
導軸43の外周部に対し、前記第3伝導軸105の摺動
範囲と同範囲だけ、軸方向に摺動可能にスプライン結合
され、外周部に形成された取付フランジ109aを介し
て脱水槽3の底部に結合される。そして、この取付フラ
ンジ109aと洗濯槽2の底面のばね受け2aとの間に
は、脱水槽3をパルセータ4とともに上方に付勢するば
ね111が介装されている。その他の構成は、前記図1
5の実施例と同様である。
The pulsator 4 is coupled to the upper end of the third conductive shaft 105 slidably fitted to the upper end of the first conductive shaft 37 within a certain range in the axial direction. On the other hand, in the dehydration tub 3, the second conductive shaft 43 is supported by the bearing case 109 that rotatably supports the third conductive shaft 105 via the bearing 107.
Is bound to. The lower end of the bearing case 109 is spline-engaged with the outer peripheral portion of the second conductive shaft 43 so as to be slidable in the axial direction by the same range as the sliding range of the third conductive shaft 105, and is formed on the outer peripheral portion. It is coupled to the bottom of the dehydration tub 3 via the mounting flange 109a. A spring 111 for urging the dehydration tub 3 together with the pulsator 4 upward is interposed between the mounting flange 109a and the spring receiver 2a on the bottom surface of the washing tub 2. Other configurations are as shown in FIG.
This is similar to the fifth embodiment.

【0087】この実施例においては、図22もしくは図
23に示すように、まず洗濯物Mを脱水槽3内に投入す
ると、洗濯物Mの重量Wによってばね111が洗濯物投
入前の状態から長さxだけ縮んで脱水槽3がパルセータ
4とともに下方に移動し、洗濯物の重量Wとばね111
の反力Fとが釣り合った状態で停止する。この状態で、
スタートボタンを押すと、前記図15の実施例と同様
に、給水が開始されて水位がLW に達したところで給水
動作が一旦中断され、このとき抵抗板3aは下端が高さ
hだけ水中に沈んだ状態となる。
In this embodiment, as shown in FIG. 22 or FIG. 23, when the laundry M is first put into the spin-drying tub 3, the weight W of the laundry M causes the spring 111 to move from the state before the laundry is loaded. The dehydration tub 3 moves downward together with the pulsator 4 by contracting by x, and the weight W of the laundry and the spring 111
Stop in a state where it is balanced with the reaction force F of. In this state,
When the start button is pressed, the water supply is started and the water supply operation is temporarily stopped when the water level reaches L W , as in the embodiment of FIG. 15, and at this time, the lower end of the resistance plate 3a is submerged by the height h. It will sink.

【0088】次に、クラッチ機構を接続した状態でブラ
シレスDCモータ5を回転させると、クラッチ機構によ
り駆動力が接続されている脱水槽3がパルセータ4とと
もに回転し、前記図15の実施例と同様に、給水された
水によって抵抗板3aが抵抗力を受け、ブラシレスDC
モータ5に負荷トルクTが作用する。したがって、この
実施例においても、ブラシレスDCモータ5が一定の角
速度ωを維持しているとき、ブラシレスDCモータ5に
かかる負荷トルクT、すなわちブラシレスDCモータ5
にかかる電圧Vdc、あるいは電圧Vdcによって生じるイ
ンバータ電流Idcを検出すれば、前記図19のテーブル
データを利用して洗濯物Mの重量Wを検出できることに
なる。
Next, when the brushless DC motor 5 is rotated while the clutch mechanism is connected, the dehydration tub 3 to which the driving force is connected by the clutch mechanism rotates together with the pulsator 4, which is similar to the embodiment shown in FIG. In addition, the resistance plate 3a receives a resistance force due to the supplied water, and the brushless DC
The load torque T acts on the motor 5. Therefore, also in this embodiment, when the brushless DC motor 5 maintains a constant angular velocity ω, the load torque T applied to the brushless DC motor 5, that is, the brushless DC motor 5
By detecting the inverter current I dc generated by voltage V dc or voltage V dc, according to, it becomes possible to detect the weight W of the laundry M by using the table data of FIG 19.

【0089】図24は、この発明の布量検知の第3実施
例に係わる洗濯機の概略的な内部構造を示す断面図であ
る。この実施例は、脱水槽3を吊り棒10を介して支持
するサスペンション11がダンパ機能を有するととも
に、洗濯槽2の下面に洗濯槽2と外箱1の底面との距離
を測定する距離検知手段としての超音波距離計113を
取り付けたものであり、超音波距離計113の測定値に
基づき脱水槽3に投入された洗濯物の布量を検知するよ
うにしたものである。つまり、脱水槽3に洗濯物が投入
されると、脱水槽3がサスペンション11によって沈み
込み、この沈み込み量に応じて布量を判断するのであ
る。
FIG. 24 is a sectional view showing the schematic internal structure of a washing machine according to the third embodiment of the cloth amount detection of the present invention. In this embodiment, a suspension 11 for supporting the dehydration tub 3 via a suspension rod 10 has a damper function, and a distance detecting means for measuring the distance between the bottom of the washing tub 2 and the bottom of the outer case 1 on the bottom of the washing tub 2. The ultrasonic range finder 113 is attached, and the amount of laundry loaded into the dehydration tub 3 is detected based on the measurement value of the ultrasonic range finder 113. In other words, when laundry is put into the dehydration tub 3, the dehydration tub 3 sinks due to the suspension 11, and the amount of cloth is determined according to this sinking amount.

【0090】ところで、サスペンション11がダンパ機
能を有する洗濯機は、サスペンション機構内のばね及び
ダンピング作用により、脱水時の振動を抑制する効果が
ある。一般のダンパ機構では、ダンピング作用をシリン
ダとシリンダ内部のピストンとの摩擦、あるいはピスト
ンと空気との摩擦により生じさせている。そして、空の
脱水槽に洗濯物を投入した場合、前記摩擦力にばね力を
加えた力と、脱水槽と洗濯物の布量とを加えた重量とが
均衡した位置まで脱水槽が沈み込む。ところが、この場
合には、前記摩擦力があるために布量に対して線形な沈
み込みが得られない。このため、布量測定時にはダンピ
ング作用を解除する機構を設ければ、投入された布重量
に対して線形な沈みが生じることになる。
By the way, in the washing machine in which the suspension 11 has the damper function, the spring and the damping action in the suspension mechanism have an effect of suppressing the vibration during the dehydration. In a general damper mechanism, a damping action is generated by friction between a cylinder and a piston inside the cylinder or friction between the piston and air. When the laundry is put into the empty dehydration tub, the dehydration tub sinks to a position where the force obtained by adding the spring force to the frictional force and the weight obtained by adding the dehydration tub and the cloth amount of the laundry are balanced. .. However, in this case, due to the frictional force, a linear depression with respect to the cloth amount cannot be obtained. Therefore, if a mechanism for canceling the damping action is provided at the time of measuring the cloth amount, a linear sinking with respect to the weight of the cloth that is thrown in occurs.

【0091】図25に、ダンピング作用を解除できる機
構の具体例を示す。このサスペンション11は、洗濯槽
2の四隅に配置され、シリンダ115の外壁が洗濯槽2
の下部側壁に固定されている。シリンダ115内には、
吊り棒10がシリンダ115に対して摺動可能に挿入さ
れている。吊り棒10の先端には永久磁石117が装着
され、永久磁石117とシリンダ115の上部内壁との
間には、永久磁石117を下方に付勢するばね119が
介装されている。シリンダ115は下端が開放され、こ
の開放部に電磁コイル121が装着されている。電磁コ
イル121は、通電されることによって図26のように
永久磁石117に向けて磁界が発生するように設定し、
一方永久磁石117は電磁コイル121の磁界に対して
反力が発生するようにN極が下側となるよう設置する。
FIG. 25 shows a specific example of the mechanism capable of canceling the damping action. The suspensions 11 are arranged at the four corners of the washing tub 2, and the outer wall of the cylinder 115 is the washing tub 2.
It is fixed to the lower side wall of the. In the cylinder 115,
The suspension rod 10 is slidably inserted into the cylinder 115. A permanent magnet 117 is attached to the tip of the suspension rod 10, and a spring 119 that biases the permanent magnet 117 downward is interposed between the permanent magnet 117 and the upper inner wall of the cylinder 115. The lower end of the cylinder 115 is open, and the electromagnetic coil 121 is attached to this open part. The electromagnetic coil 121 is set so that a magnetic field is generated toward the permanent magnet 117 as shown in FIG.
On the other hand, the permanent magnet 117 is installed so that the N pole is on the lower side so that a reaction force is generated with respect to the magnetic field of the electromagnetic coil 121.

【0092】これにより、電磁コイル121に通電した
場合には、電磁コイル121に発生する磁界と永久磁石
の磁界との反発作用によりダンピング作用が発生し、通
電を解除することによりダンピング作用が解除されるこ
とになる。
As a result, when the electromagnetic coil 121 is energized, a damping action occurs due to the repulsive action of the magnetic field generated in the electromagnetic coil 121 and the magnetic field of the permanent magnet, and the damping action is released by releasing the energization. Will be.

【0093】ダンピング作用を解除した状態で、洗濯槽
2の底面と外箱1の底面との距離を測定する前記超音波
距離計113は、図27に示すようにマイクロコンピュ
ータ26にアンプ123を介して超音波発振器125が
接続されたもので、超音波発振器125はマイクロコン
ピュータ26によって発振タイミングPが制御される。
超音波発振器125は、例えば図28に示すように超音
波の送信波f1 をパルス的に発振し、送信波f1 が外箱
1の底面で反射する受信波f2 を同一の素子で非送信時
に検出し、送信から受信までの間に時間tを計測して、
これを距離に換算する。
The ultrasonic distance meter 113 for measuring the distance between the bottom surface of the washing tub 2 and the bottom surface of the outer box 1 in a state where the damping action is released is shown in FIG. The ultrasonic oscillator 125 is connected to the ultrasonic oscillator 125, and the oscillation timing P of the ultrasonic oscillator 125 is controlled by the microcomputer 26.
As shown in FIG. 28, the ultrasonic oscillator 125 oscillates an ultrasonic transmission wave f 1 in a pulsed manner, and the transmission wave f 1 reflects the reception wave f 2 reflected on the bottom surface of the outer box 1 by the same element. It is detected at the time of transmission, and the time t is measured from transmission to reception,
Convert this to distance.

【0094】図29は、上記ダンピング作用を解除した
状態での超音波距離計113による距離測定に基づく布
量検知動作の一例を示すフローチャートである。
FIG. 29 is a flow chart showing an example of the cloth amount detecting operation based on the distance measurement by the ultrasonic range finder 113 in the state where the damping action is released.

【0095】これによれば、まず電源を投入し、初期設
定として、電磁コイル121への通電を解除するととも
に、超音波距離計113により洗濯物投入前の洗濯槽2
と外箱底面との距離L1 を初期値として測定する(ステ
ップ2701)。測定した距離L1 は、メモリに記憶し
ておく。
According to this, first, the power is turned on, and as an initial setting, the electromagnetic coil 121 is de-energized, and the ultrasonic distance meter 113 is used to wash the washing tub 2 before loading the laundry.
The distance L 1 between the bottom of the outer box and the bottom of the outer box is measured as an initial value (step 2701). The measured distance L 1 is stored in the memory.

【0096】その後ユーザが脱水槽2に洗濯物を投入し
た(ステップ2703)状態で、超音波距離計113に
より距離L2 を測定する(ステップ2705)。そし
て、この距離L2 と前記距離L1 とを比較してその差
(L2 −L1 )を求め、ばね119のばね定数(4本並
列を考慮した場合)Kとの積(L2 −L1 )×Kを算出
し(ステップ2707)、あらかじめ設定してあるテー
ブルデータに基づき洗濯物の重量、すなわち布量を判定
する(ステップ2709)。
Thereafter, while the user puts the laundry in the dehydration tub 2 (step 2703), the ultrasonic distance meter 113 measures the distance L 2 (step 2705). Then, the distance L 2 and the distance L 1 are compared to obtain the difference (L 2 −L 1 ) and the product (L 2 −L) of the spring constant of the spring 119 (in the case of considering four parallels) K L 1 ) × K is calculated (step 2707), and the weight of the laundry, that is, the amount of laundry is determined based on the table data set in advance (step 2709).

【0097】図30は、超音波距離計113を用いた他
の布量検知動作を示すフローチャートである。この例
は、洗濯物投入後の超音波距離計113による距離L2
を測定するステップ2705までは前記図29の動作と
同様である。その後、距離L1と距離L2 との差(L1
−L2 )が0より大きいかどうか、つまり洗濯物がある
程度投入されてばね119が縮んだかどうかを判定し
(ステップ2707)、(L1 −L2 )>0であれば電
磁コイル121に通電を開始する(ステップ270
9)。このときの印加電流値Iは、δIとして充分小さ
いものとする。
FIG. 30 is a flow chart showing another cloth amount detecting operation using the ultrasonic distance meter 113. In this example, the distance L 2 by the ultrasonic range finder 113 after the laundry is loaded
The operation up to step 2705 for measuring is the same as the operation shown in FIG. Then, the difference between the distance L 1 and the distance L 2 (L 1
-L 2 ) is greater than 0, that is, whether the laundry has been thrown in to some extent and the spring 119 has contracted (step 2707). If (L 1 -L 2 )> 0, the electromagnetic coil 121 is energized. (Step 270)
9). The applied current value I at this time is sufficiently small as δI.

【0098】次に、超音波距離計113により再度距離
測定を行って距離L2 の値を更新し(ステップ271
1)、この更新した距離L2 と前記距離L1 とを比較し
てL2−L1 =0かどうかを判定する(ステップ271
3)。ここで、L2 −L1 =0でない場合には、電磁コ
イル121への印加電流を前回よりδI増加させてI+
δIとして再度通電する。このような通電動作は、L2
−L1 =0となるまで繰り返して行う。L2 −L1 =0
となって洗濯物投入後の距離L2 が、投入前の距離L1
と等しくなった時点で、あらかじめ設定されている印加
電流値と布重量値とのテーブルデータから、投入された
洗濯物の重量を判定する(ステップ2715)。
Next, the ultrasonic distance meter 113 measures the distance again to update the value of the distance L 2 (step 271).
1) The updated distance L 2 and the distance L 1 are compared to determine whether L 2 −L 1 = 0 (step 271).
3). Here, when L 2 −L 1 = 0 is not satisfied, the current applied to the electromagnetic coil 121 is increased by δI from the previous time to obtain I +.
Energize again as δI. Such energizing operation is performed by L 2
Repeatedly until −L 1 = 0. L 2 -L 1 = 0
Therefore, the distance L 2 after the laundry is loaded is the distance L 1 before the laundry is loaded.
When it becomes equal to, the weight of the loaded laundry is determined from the preset table data of the applied current value and the cloth weight value (step 2715).

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、電気モータ手段により回転駆動している脱水槽に
対し、この回転方向の駆動が停止するように制御電流を
制御したときの電気モータ手段の慣性モーメントを検出
し、この慣性モーメントに応じて脱水槽に収容された洗
濯物の布量を検知するようにしたので、給水前に布量を
検知できて少量水位の設定が可能になるなど、布量検知
を正確に行うことができる。
As described above, according to the present invention, the electric current when the control current is controlled so as to stop the driving in the rotation direction of the dehydration tank which is rotationally driven by the electric motor means. The moment of inertia of the motor means is detected, and the amount of laundry stored in the dehydration tub is detected according to this moment of inertia, so it is possible to detect the amount of laundry before water supply and set a small water level. Therefore, the cloth amount can be accurately detected.

【0100】また、請求項2の発明によれば、脱水槽に
洗濯物が投入された状態で、水流発生手段もしくは脱水
槽に設けた抵抗部材が受ける回転時での水の抵抗に基づ
き、電気モータ手段にかかる負荷トルクを検知し、この
負荷トルクに応じて脱水槽内の洗濯物の布量を検知する
ようにしたので、布量検知を正確に行うことができる。
Further, according to the second aspect of the present invention, when the laundry is put in the dehydration tub, the electric current is generated based on the resistance of the water when the water flow generating means or the resistance member provided in the dehydration tub is rotated. Since the load torque applied to the motor means is detected and the cloth amount of the laundry in the dehydration tub is detected according to the load torque, the cloth amount can be accurately detected.

【0101】さらに、請求項3の発明によれば、洗濯槽
を弾性手段とともにダンパ手段で支持し、ダンパ手段の
ダンパ機能を解除した状態で、洗濯物が収容される洗濯
槽の洗濯機本体に対する上下方向の距離を検知し、これ
に基づき布量の検知を行うようにしたので、洗濯槽は洗
濯物の布量に応じて線形な沈み込みが発生し、布量検知
を正確に行うことができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the washing tub is supported by the damper means together with the elastic means, and the damper function of the damper means is released. Since the vertical distance is detected and the amount of cloth is detected based on this, a linear sinking occurs depending on the amount of laundry in the washing tub, and the amount of cloth can be detected accurately. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例を示す洗濯機の内部構造
を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing an internal structure of a washing machine showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す洗濯機に使用されている機構部の内
部構造を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of a mechanism section used in the washing machine shown in FIG.

【図3】図2に示す機構部の作用を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the operation of the mechanism section shown in FIG.

【図4】図1に示す洗濯機の動作を制御する回路部の構
成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a circuit unit that controls the operation of the washing machine shown in FIG.

【図5】図4に示す回路部に使用されている駆動回路の
回路図である。
5 is a circuit diagram of a drive circuit used in the circuit unit shown in FIG.

【図6】図1の洗濯機による第1の布量検知方法におけ
る時間と回転速度との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between time and rotation speed in a first cloth amount detection method by the washing machine of FIG.

【図7】第1の布量検知方法の手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a first cloth amount detecting method.

【図8】第2の布量検知方法を実施するのに使用し得る
ように図5の駆動回路を一部変形した回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram in which the drive circuit of FIG. 5 is partially modified so that it can be used to implement the second cloth amount detection method.

【図9】第2の布量検知方法において、ブラシレスDC
モータの巻線に誘起される起電力によって流れる電流を
矢印で示した図8の回路の一部を示す回路図である。
FIG. 9 shows a brushless DC in the second cloth amount detecting method.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a part of the circuit of FIG. 8 in which the current flowing by the electromotive force induced in the winding of the motor is indicated by an arrow.

【図10】第2の布量検知方法における時間と電流の変
化との相関図である。
FIG. 10 is a correlation diagram of time and change in current in the second cloth amount detection method.

【図11】第2の布量検知方法の手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a second cloth amount detection method.

【図12】第3の布量検知方法において、時刻t01でブ
ラシレスDCモータを逆方向に回転させた場合のブラシ
レスDCモータに流れる電流を時間に対して示した説明
図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the current flowing through the brushless DC motor with respect to time when the brushless DC motor is rotated in the reverse direction at time t01 in the third cloth amount detection method.

【図13】第3の布量検知方法において、ブラシレスD
Cモータを逆回転させた場合のブラシレスDCモータの
巻線に流す電流の方向及び順序を示す説明図である。
FIG. 13 shows a brushless D in the third cloth amount detecting method.
It is explanatory drawing which shows the direction and order of the electric current which flows into the winding of a brushless DC motor, when a C motor is reversely rotated.

【図14】第3の布量検知方法の手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure of a third cloth amount detection method.

【図15】この発明の布量検知の第2実施例を示す洗濯
機の内部構造を示す部分断面図である。
FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the washing machine showing the second embodiment of the cloth amount detection of the present invention.

【図16】図15の洗濯機の要部の拡大された断面図で
ある。
16 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the washing machine of FIG.

【図17】図15の洗濯機における布量検知動作を示す
説明図である。
17 is an explanatory diagram showing a cloth amount detection operation in the washing machine of FIG. 15. FIG.

【図18】図15の洗濯機における布量検知動作を示す
説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a cloth amount detection operation in the washing machine of FIG. 15.

【図19】図15の実施例における洗濯物重量とインバ
ータ電流との相関図である。
FIG. 19 is a correlation diagram between the laundry weight and the inverter current in the embodiment of FIG.

【図20】この発明の布量検知の第2実施例の他の例を
示す洗濯機の内部構造を示す部分断面図である。
FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the washing machine showing another example of the second embodiment of the cloth amount detection of the present invention.

【図21】図20の洗濯機の要部の拡大された断面図で
ある。
FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the washing machine of FIG.

【図22】図20の洗濯機における布量検知動作を示す
説明図である。
22 is an explanatory diagram showing a cloth amount detection operation in the washing machine of FIG. 20. FIG.

【図23】図20の洗濯機における布量検知動作を示す
説明図である。
23 is an explanatory diagram showing a cloth amount detection operation in the washing machine in FIG. 20. FIG.

【図24】この発明の布量検知の第3実施例を示す洗濯
機の内部構造を示す概略的な部分断面図である。
FIG. 24 is a schematic partial sectional view showing the internal structure of the washing machine showing the third embodiment of the cloth amount detection of the present invention.

【図25】図24の洗濯機のサスペンションの内部構造
を示す拡大された断面図である。
25 is an enlarged cross-sectional view showing the internal structure of the suspension of the washing machine shown in FIG. 24.

【図26】図25のサスペンションの動作を示す説明図
である。
FIG. 26 is an explanatory view showing the operation of the suspension shown in FIG. 25.

【図27】図24の洗濯機の布量検知のための回路構成
を示すブロック図である。
27 is a block diagram showing a circuit configuration for detecting the amount of laundry in the washing machine of FIG. 24.

【図28】図24の洗濯機の布量検知のための超音波距
離計による送信波及び受信波を示す波形図である。
FIG. 28 is a waveform diagram showing a transmission wave and a reception wave by the ultrasonic range finder for detecting the laundry amount of the washing machine shown in FIG. 24.

【図29】図24の洗濯機の布量検知方法を示すフロー
チャートである。
29 is a flowchart showing a method for detecting the amount of cloth in the washing machine shown in FIG. 24.

【図30】図24の洗濯機の布量検知方法の他の例を示
すフローチャートである。
FIG. 30 is a flowchart showing another example of the laundry amount detection method for the washing machine in FIG. 24.

【図31】ブラシレスDCモータのトルクと回転数との
関係を電圧をパラメータとして示す説明図である。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing the relationship between the torque and the rotation speed of a brushless DC motor, using voltage as a parameter.

【図32】ブラシレスDCモータにかかる負荷トルクと
電圧との相関図である。
FIG. 32 is a correlation diagram between load torque and voltage applied to a brushless DC motor.

【図33】ブラシレスDCモータの能力を一定とした場
合、ブラシレスDCモータの目標回転数に到達するまで
の時間と負荷トルクとの相関図である。
FIG. 33 is a correlation diagram between the load torque and the time required to reach the target rotation speed of the brushless DC motor when the capacity of the brushless DC motor is constant.

【図34】ブラシレスDCモータを正転、逆転させた場
合のブラシレスDCモータにかかるトルク、回転速度及
び正、反転時間を示すタイムチャートである。
FIG. 34 is a time chart showing a torque, a rotation speed and a forward / reverse time applied to the brushless DC motor when the brushless DC motor is rotated in the normal direction and the reverse direction.

【図35】ブラシレスDCモータのトルクと回転速度と
の関係を電圧をパラメータとして示すとともに、トルク
の変化に対するインバータ電流の変化を示す説明図であ
る。
FIG. 35 is an explanatory diagram showing the relationship between the torque and the rotation speed of the brushless DC motor, using the voltage as a parameter, and showing the change in the inverter current with respect to the change in torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 洗濯槽 3 脱水槽 4 パルセータ(水流発生手段) 3a,4a 抵抗板(抵抗部材) 9 機構部 17 インバータ回路 21 上アーム駆動回路 22 下アーム駆動回路 24 モータ制御回路 25 PWM発振器 26 マイクロコンピュータ 37 第1伝導軸 43 第2伝導軸 57 偏平クラッチディスク 113 超音波距離計(距離検知手段) 119 ばね(弾性手段) 117 永久磁石(ダンパ手段) 121 電磁コイル(ダンパ手段) 2 Washing tub 3 Dehydrating tub 4 Pulsator (water flow generating means) 3a, 4a Resistance plate (resistive member) 9 Mechanism part 17 Inverter circuit 21 Upper arm drive circuit 22 Lower arm drive circuit 24 Motor control circuit 25 PWM oscillator 26 Microcomputer 37th 1 Conduction Axis 43 Second Conduction Axis 57 Flat Clutch Disc 113 Ultrasonic Distance Meter (Distance Detection Means) 119 Spring (Elastic Means) 117 Permanent Magnet (Damper Means) 121 Electromagnetic Coil (Damper Means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02P 6/00 8938−5K 7/00 L 9063−5H // G01M 1/10 (72)発明者 初川 嘉一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 長谷川 聡子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H02P 6/00 8938-5K 7/00 L 9063-5H // G01M 1/10 (72) Inventor Kaichi Hatsukawa 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd. Inside the Toshiba Housing and Spatial System Engineering Laboratory (72) Inventor Satoko Hasegawa 8-Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa-ken, Ltd. In-house

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 洗濯物を収容可能な脱水槽を回転させる
電気モータ手段と、この電気モータ手段により回転駆動
している脱水槽に対し、この回転方向の駆動が停止する
ように制御電流を制御したときの電気モータ手段の慣性
モーメントを検知する慣性モーメント検知手段と、この
慣性モーメント検知手段が検知する慣性モーメントに基
づき脱水槽に収容された洗濯物の布量を検知する布量検
知手段とを有することを特徴とする洗濯機。
1. A control current is controlled for an electric motor means for rotating a dehydration tub capable of accommodating laundry and a dehydration tub rotationally driven by the electric motor means so as to stop the driving in the rotation direction. An inertia moment detecting means for detecting the moment of inertia of the electric motor means at this time, and a cloth amount detecting means for detecting the cloth amount of the laundry stored in the dehydration tub based on the inertia moment detected by the inertia moment detecting means. A washing machine characterized by having.
【請求項2】 洗濯物を収容する脱水槽の底部に水流を
発生させる水流発生手段を設け、この水流発生手段を回
転させるべく水流発生手段に電気モータ手段を連結し、
この電気モータ手段の回転を脱水槽に選択的に連結する
クラッチ手段設け、前記水流発生手段もしくは、水流発
生手段及び脱水槽を、脱水槽に収容する洗濯物の重量に
応じて上下動可能に駆動軸を介して電気モータ手段に連
結し、前記水流発生手段もしくは脱水槽に、洗濯槽内に
所定量給水された状態で回転時に水の抵抗を受ける抵抗
部材を設け、この抵抗部材が水の抵抗を受けつつ水流発
生手段もしくは、水流発生手段及び脱水槽が回転してい
るときの前記電気モータ手段にかかる負荷トルクを検知
する負荷トルク検知手段を設け、この負荷トルク検知手
段が検知する負荷トルクに応じて脱水槽に収容された洗
濯物の布量を検知する布量検知手段を設けたことを特徴
とする洗濯機。
2. A water flow generating means for generating a water flow is provided at the bottom of a dehydration tub for containing laundry, and an electric motor means is connected to the water flow generating means for rotating the water flow generating means.
Clutch means for selectively connecting the rotation of the electric motor means to the dehydration tank is provided, and the water flow generating means or the water flow generating means and the dehydration tank are driven so as to be vertically movable according to the weight of the laundry stored in the dehydration tank. A resistance member, which is connected to an electric motor means via a shaft, receives resistance of water when rotating in a state where a predetermined amount of water is supplied to the water flow generating means or the dehydration tub, and the resistance member is a resistance of water. The load torque detecting means for detecting the load torque applied to the electric motor means when the water flow generating means or the water flow generating means and the dehydration tank are rotating while receiving the load torque is provided. Accordingly, the washing machine is provided with a cloth amount detecting means for detecting the cloth amount of the laundry stored in the dehydration tub.
【請求項3】 脱水槽を内包する洗濯槽を洗濯機本体に
対して弾性支持する弾性手段と、この弾性手段の振動を
減衰させ、マグネット及び通電時にこのマグネットとの
間で反発力が作用するコイルからなるダンパ手段と、前
記洗濯槽の洗濯機本体に対する上下方向の距離を検知す
る距離検知手段と、前記ダンパ手段のコイルへの通電を
解除したときの前記距離検知手段が検知する距離に基づ
き、脱水槽に収容された洗濯物の布量を検知する布量検
知手段とを有することを特徴とする洗濯機。
3. An elastic means for elastically supporting a washing tub containing a dehydration tub with respect to a main body of a washing machine, and a vibration of the elastic means is attenuated so that a repulsive force acts between the magnet and the magnet when energized. Based on a damper means including a coil, a distance detecting means for detecting a vertical distance of the washing tub from the main body of the washing machine, and a distance detected by the distance detecting means when the coil of the damper means is de-energized. A washing machine, comprising: a laundry amount detecting means for detecting the laundry amount of the laundry stored in the dehydration tub.
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