JPH07114875B2 - アンバランス修正装置 - Google Patents

アンバランス修正装置

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JPH07114875B2
JPH07114875B2 JP1249583A JP24958389A JPH07114875B2 JP H07114875 B2 JPH07114875 B2 JP H07114875B2 JP 1249583 A JP1249583 A JP 1249583A JP 24958389 A JP24958389 A JP 24958389A JP H07114875 B2 JPH07114875 B2 JP H07114875B2
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  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明はアンバランス修正装置に関し、更に詳しく
は、洗濯機の脱水機、遠心分離機など、回転体の偏心荷
重および偏心位置が変化する可能性を有するあらゆる産
業機器および民生品に利用可能なアンバランス修正装置
に関する。
(ロ)従来の技術 偏心荷重を有する回転体のバランスを調整する方法とし
ては、偏心荷重の位置および大きさが一定であれば、偏
心荷重と対称な位置に同じ荷重の重りを設置する方法が
一般的である。一方、偏心荷重が変化する場合の代表的
なバランサーとしては、流体バランサーなどがある。
(ハ)発明が解決しようとする課題 この種の、偏心荷重が変化する場合のバランサーは、偏
心荷重の変化に対してある程度対応できるが、大きな荷
重変動には対応しきれないという問題点があった。ま
た、この種のバランサーは回転体の回転軸が垂直に配さ
れている場合には効果を発揮するが、回転軸が水平の場
合には完全な対応ができないという問題点があった。
これらの問題点を解決する手段として最も直接的かつ能
動的な方法は、回転体と同時に回転するディスクなどの
剛体の重量配分を、回転体の偏心荷重の変化に応じて変
動させることである。この明細書において、そのような
手法による装置をアンバランス修正装置と称する。
アンバランス修正装置の概念は経験的事実として周知で
あるが、その具体的手法が提案されている例は現在見当
たらない。
この発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、
回転体の回転軸が水平に配設され、偏心荷重の変化が比
較的大きい場合に対応できるアンバランス修正装置を提
供しようとするものである。
(ニ)課題を解決するための手段および作用 この発明は、電気機器本体に回転体を水平軸支し、その
回転体の偏心位置に負荷を配する電気機器における回転
体の負荷による回転アンバランスを修正する装置であっ
て、一対で構成され、上記回転体と同軸に、いずれも回
転体とは独立回転可能で、かつ互いに相対回転可能に配
設されたバランス重りと、これらのバランス重りの各回
転を実行するための重り駆動用モータと、回転体の回転
時に回転体から発生する振動を検知する振動センサと、
この振動センサからの検知振動信号に基づいて、振動量
が所定値以上のときに振動を下げるべく重り駆動用モー
タに作動・停止を指令する制御部とを備えてなるアンバ
ランス修正装置である。
すなわち、この発明に係るアンバランス修正装置は、回
転体と同軸であって、回転体と独立にかつ互いに独立に
回転および停止可能な2つのバランス重りを設けたもの
である。そして更に、これらのバランス重りの回転体に
対する相対角と2つのバランス重りどうしの挾角とを制
御可能としたものである。
ここで、偏心荷重の位置に対しては、バランス重りの回
転体に対する相対角で対応する。また、偏心荷重の大き
さに対しては2つのバランス重りどうしの挾角の変化で
対応する。
(ホ)実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明を詳細に
説明する。なおこの発明は、これによって限定されるも
のではない。
第1図〜第4図はアンバランス修正装置の動作原理の概
念を示すものである。これらの図において101および102
はそれぞれ、円筒状回転体103に対し独立して相対角を
変えられるバランス重りである。104は回転体103に固定
された負荷重量物を示しており、この負荷重量物104は
変動する偏心荷重に相当する。
第1図は回転体103が無負荷である初期状態を示してい
る。偏心荷重が0であるから、2つのバランス重り101
・102は180°の対称位置にある。
第2図は回転体103の内部に負荷重量物(たとえば水分
を含んだ洗濯物)104がある場合のバランシングの第1
段階を示す。2つのバランス重り101・102はその挾角が
約90°になるまで重り駆動用モータ(図示略)により任
意の方向に回転移動される。
第3図はバランシングの第2段階である。この段階で
は、2つのバランス重り101・102の挾角(この場合は90
°)を一定に保った状態で、負荷重量物104の重心(G
2)と対称な位置までバランス重り101・102の回転移動
を行う。このときのバランス重り101・102の回転方向お
よび停止位置は、制御部(図示略)により回転体103の
振動をモニターしておき、その振幅の変化に応じて決定
する。第3図において、右回りの回転モーメントは左回
りの回転モーメントよりも大きい(L1*G1>L2*G2)。
第4図はバランシングの最終段階を示す。この段階にお
いては、第3図の状態から更に回転体103の振動・振幅
をモニターしながら、回転体103との相対角度を変化さ
せることなく2つのバランス重り101・102どうしの挾角
を変化させる(この場合は110°にする)。これによ
り、負荷重量物104の重量の変化に対応する。第4図に
おいて、右回りの回転モーメントは左回りの回転モーメ
ントに等しい(L1*G1=L2*G2)。
第5図は、第1図〜第4図で示した基本概念に基づいて
試作したアンバランス修正装置の本体の構成説明図であ
る。
図において201は回転主軸であり、202および203はそれ
ぞれバランス重りAおよびバランス重りBである。第1
図〜第4図における回転体103に相当するのはテスト荷
重取り付けディスク200であり、これはフラットギヤーA
2208に嵌合している。フラットギヤーA2208はフラット
ギヤーB2209とかみ合い、重り駆動用モータとしてのシ
ンクロモータA212によりバランサー全体との相対角を変
化させる。
シンクロモータA212はモータベース211に固定されてい
る。モータベース211はバランスカバーA215を介してバ
ランス重りA202と一体になっている。
バランス重りA202とバランス重りB203との相対角は、重
り駆動用モータとしてのシンクロモータB213に連動する
フラットギヤーB1207と、それにかみ合うフラットギヤ
ーA1206とによって変化する。フラットギヤーA1206はバ
ランスカバーB216を介してバランス重りB203と一体にな
っている。
テスト荷重取り付けディスク200は回転主軸201の回転に
伴って回転する。バランスカバーA215はバランス軸210
の回転に伴って回転する。更にバランス重りB203はフラ
ットギヤーA1206とともに回転する。したがって、テス
ト荷重取り付けディスク200、バランス重りA202、バラ
ンス重りB203の3部品は互いに独立して回転可能であ
る。またその相対位置は、シンクロモータA212、シンク
ロモータB213およびフラットギヤーA1206、B1207、A220
8、B2209によって決定される。
シンクロモータA212およびシンクロモータB213への電力
の供給は、ブラシ(スリップリング)217を介して外部
から行われる。このためのリード線221がブラシ217に接
続されている。したがってバランサー本体が回転しても
リード線221がねじれることはない。外部への結線はブ
ラシシャフト220に嵌め込まれたブラシ端子に直接行
う。
ブラシ217は6連になっているが、これは2つのシンク
ロモータA212・B23の結線がそれぞれ3本ずつ必要であ
るからである。ただし、通常のブラシモータのブラシと
異なり、位相による極性の切り替えは必要としない。
主軸201は主動プーリ204および従動プーリ205を介して
メインモータ224により回転させられる。系全体はフレ
ーム225で固定されており、図示していないが、このフ
レーム225がコイルバネ、ダッシュボードなどにより更
なる外郭へ釣られている。
したがって、ディスク200の振動などのモニターは、こ
のフレーム225に制御部としての加速度センサーを取り
付けて行うことも可能である。また、制御部として圧電
センサーなどをコイルバネの根元に取り付けてもよい。
なお第5図において、222は軸受けAであり、223は軸受
けBである。
第6図は第5図のアンバランス修正装置を組み込んだ全
自動洗濯乾燥機の構成説明図である。図において301は
アンバランス修正装置である。302および312はそれぞ
れ、重り駆動用モータとしてのシンクロモータA313およ
びシンクロモータB314により駆動されるバランス重りA
およびバランス重りBを示している。
2つのバランス重りA302・B312はそれぞれ、水槽303内
に水平支持され駆動モータ305により回転される洗濯・
脱水、乾燥用回転ドラム304に対して、任意に位相角
(相対角度)を変化させることができる。更に2つのバ
ランス重りA302・B312どうしも互いに位相角(挾角)を
変化させることができる。
このため、2つのバランス重りA302・B312が互いに180
°の位相にある場合、その合成された重心は回転ドラム
304の回転軸上に来る。したがってバランス重りA302・B
312はバランサーとしての働きをしない(第1図の状
態)。
つぎに、2つのバランス重りA302・B312の回転ドラム30
4に対する位相角と、2つのバランス重りA302・A312ど
うしの位相角とを変化させる。すなわち、回転ドラム30
4の中の負荷重量物(洗濯物)の分布状態によって生じ
た偏心荷重の位置に応じて2種の位相角を修正する。こ
れにより、回転ドラム304内の偏心荷重(洗濯物)と2
つのバランス重りA302・B312との計3つの重心の合成さ
れた重心がドラムの回転軸上に来る。したがって回転ド
ラム304の振動が押えられることになる(第2図〜第4
図)。
以上の手法をより具体的に説明する。
すなわち第6図におけるアンバランス修正装置301に
は、第7図に示すような制御部315が組み込まれてい
る。この制御部315は、ROM、RAM、タイマーなどの制御
機能を有するCPU、回転ドラム304の回転時の振動を検知
する振動センサ、回転の初期に回転ドラム304を低速で
回転させ、振動センサにより検知した振動量が所定値以
下になった後に回転ドラム304を高速回転させるべく駆
動モータ305を制御する回転センサなどから構成されて
いる。
この制御部315はつぎのように作動する。すなわち、洗
濯・すすぎ処理を終えた後、回転ドラム304は一旦、回
転を停止する。ついで回転ドラム304は低速で回転しは
じめ脱水処理段階へ移る。このとき回転ドラム304内部
に洗濯物の荷重の偏心がない場合は、第8図に示すよう
に振動量も小さく、その値はあらかじめROMに書き込ま
れた設定レベル(比較レベル)以下である。このため、
回転ドラム304はそのまま高速回転に移行し脱水処理を
終える。
一方、低速回転時に回転ドラム304内部の荷重の偏心が
ある場合には、第9図に示すように振動量が比較レベル
を越える。このことをCPUが判断すると、駆動回路IIお
よび駆動回路IIIを介してそれぞれ別々に駆動される2
つのバランス重りA302・B312が回転移動し、振動量が低
下する回転位置を試行錯誤的に探す。そして、振動量が
最小になった回転位置で2つのバランス重りA302・B312
の回転が停止される。
ついで、これらのバランス重りA302・B312を上記停止位
置に保持した状態で回転ドラム304を高速回転させて脱
水処理を行なう。かくして脱水処理時の振動量は、第10
図に示すように、時間の経過とともに比較レベルより小
さくなる。
なお第6図において306は減速機構部、、307はポンプ、
308は前扉、309は乾燥用温風吹出口、310は排水口、311
は排気口である。
また図示していないが、回転ドラム304に対して相対角
を任意に設定できるバランス重りが回転ドラム304の半
径上の位置を任意に修正できる場合も、上記の能動的な
バランシングが可能である。これは遠心力の大きさが回
転中心からの距離に比例することから明らかである。
したがって、上記実施例と異なり、バランス重りどうし
の挾角を可変にするかわりに、回転体(回転ドラム)の
回転中心からの距離と位相角とを変えることができる1
つの重り(たとえばリニヤースライダーなど)を用いる
ことにより、偏心量が回転中に変化する回転体のバラン
サーを提供することができる。
このような1つの重りを駆動させるためには、上記バラ
ンス重りと同様に、回転体の内部に駆動源、すなわち制
御モータあるいはアクチュエータを必要とする。
(ヘ)発明の効果 この発明によれば、互いの挾角が可変でかつ回転体に対
する位相角が可変の2つのバランス重りを用いて偏心荷
重をなくすようにこれらを制御することにより、偏心荷
重が回転中に変化する回転体のアンバランスを修正する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第10図まではこの発明の実施例を示す。 すなわち、第1図はアンバランス修正装置における無負
荷の状態を示す構成説明図、第2図は同装置におけるバ
ランシングの第1段階を示す構成説明図、第3図は同装
置におけるバランシングの第2段階を示す構成説明図、
第4図は同装置におけるバランシングの最終段階を示す
構成説明図、第5図はアンバランス修正装置を組み込ん
だ試作装置の構成説明図、第6図はアンバランス修正装
置を組み込んだ全自動洗濯乾燥機の構成説明図、第7図
はアンバランス修正装置における制御部の概略図、第8
図は振動量が小さい場合における脱水回転時の振動と時
間との関係を示す図、第9図は振動量が大きい場合にお
ける脱水回転時の振動と時間との関係を示す図、第10図
はアンバランス修正装置により荷重の偏心が徐々に解消
されていく場合における、脱水回転時の振動と時間との
関係を示す図である。 101……バランス重り、102……バランス重り、103……
回転体、104……負荷重量物(洗濯物)、200……テスト
荷重取り付けディスク、201……回転主軸、202……バラ
ンス重りA、203……バランス重りB、204……主動プー
リ、205……従動プーリ、206……フラットギヤーA1、20
7……フラットギヤーB1、208……フラットギヤーA2、20
9……フラットギヤーB2、210……バランス軸、211……
モーターベース、212……シンクロモータA、213……シ
ンクロモータB、215……バランスカバーA、216……バ
ランスカバーB、217……ブラシ(スリップリング)、2
20……ブラシシャフト、221……リード線、222……軸受
けA、223……軸受けB、224……メインモータ、225…
…フレーム、301……アンバランス修正装置、302……バ
ランス重りA、303……水槽、304……回転ドラム、305
……駆動モータ、306……減速機構部、307……ポンプ、
308……前扉、309……温風供給口、310……排水口、311
……排気口、312……バランス重りB、313……シンクロ
モータA、314……シンクロモータB、315……制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気機器本体に回転体を水平軸支し、その
    回転体の偏心位置に負荷を配する電気機器における回転
    体の負荷による回転アンバランスを修正する装置であっ
    て、 一対で構成され、上記回転体と同軸に、いずれも回転体
    とは独立回転可能で、かつ互いに相対回転可能に配設さ
    れたバランス重りと、これらのバランス重りの各回転を
    実行するための重り駆動用モータと、回転体の回転時に
    回転体から発生する振動を検知する振動センサと、この
    振動センサからの検知振動信号に基づいて、振動量が所
    定値以上のときに振動を下げるべく重り駆動用モータに
    作動・停止を指令する制御部とを備えてなるアンバラン
    ス修正装置。
JP1249583A 1989-09-26 1989-09-26 アンバランス修正装置 Expired - Fee Related JPH07114875B2 (ja)

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