JPH07163785A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】全自動洗濯機において、脱水回転数がいかなる
低速から高速にいたる範囲であっても、衣類によるアン
バランスを完全かつ確実に打ち消す経済的な構成を提供
する。 【構成】複数のバランスウェイト１２Ａ〜１２Ｃを洗濯
槽底部に放射状に配置し、移動手段１５によってこれら
を適宜に移動させることにより、衣類によるアンバラン
スを解消する。またタイヤ１５ＡＡ〜１５ＡＣと昇降部
１５Ｂにより、簡便にバランスウェイトを移動できる構
成を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗濯機の脱水時における
振動低減技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より全自動洗濯機では、収容されて
いる衣類のアンバランスによる脱水時の振動騒音の低減
が大きな課題となっていた。通常はこれを低減するため
に、洗濯槽上部に流体バランサを設けている。これは、
流体バランサ内に収容されている流体の作用により、高
速回転時には衣類の片寄りが生じている方向とは逆の方
向にこの流体が集まる性質を利用し、衣類のアンバラン
スを打ち消そうとするものである。

【０００３】また近年、回転する槽に外部から位置制御
可能なバランサを設けて、これを何らかの方法で位置制
御することにより、衣類によって生じるアンバランスを
解消しようという提案がなされている。例えば具体的に
は、槽内部に複数のバランスウェイトを設け、槽の回転
軸を多重構造にして、それぞれの軸を介して個々のバラ
ンスウェイトを機械的に移動させるようなものであった
り、流体バランサの流体を磁性流体とし、外部から磁界
を加えて強制的にバランスを取ろうとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の洗濯
機では以下の課題が残されている。

【０００５】第一の課題は、流体バランサの性質そのも
のによるものである。即ち、流体バランサの場合は、槽
の回転速度が低い場合には、バランサ内の流体は衣類の
片寄りが生じている方向と同じ方向に集まるという性質
があり、振動が助長されてしまうという点である。この
ため、衣類の片寄りが一定量以上であれば脱水が起動で
きないという状況が発生したり、流体バランサ内部に収
容できる流体の量が限られてしまうために、高速回転時
でのアンバランスの解消能力にも限界が生じる。

【０００６】第二の課題は、外部から位置制御可能なバ
ランサを設ける場合の課題である。この場合は現在提案
されているものの中では、経済的なシステムは見いださ
れていないというのが現状である。即ち、バランスウェ
イトを設ける場合には、回転する槽の内部のバランスウ
ェイトを移動させる必要があるため、通常考えられるの
は、回転軸をバランスウェイトの数だけ多重化して、こ
の軸の動きを何らかの機構的変換手段を用いて位置制御
するというものである。この為には回転軸の多重化や駆
動力伝達機構、さらには個々のバランスウェイトを移動
させるための個別のモータ等の動力源が必要となり、機
構的な構成が非常に複雑となったり、洗濯機全体の重量
が非常に増加するという問題がある。また流体バランサ
に磁性流体を用いる方法では、衣類によるアンバランス
に抗してバランスを保とうとするためには、磁性流体に
対して非常に強力な磁界を発生させる必要があり、これ
を実現するための電磁石の構成は、非現実的なものとな
ってしまう。

【０００７】第三の課題は、バランスウェイトを設ける
場合に関するものであるが、外部からバランスウェイト
の位置制御を行う手段を講じる場合、受け筒のシール性
を確保しつつこれを実現する必要があり、これが不十分
であると受け筒からの水漏れが発生する危険性がある。

【０００８】第四の課題もバランスウェイトを設ける場
合に関するものであるが、バランスウェイトの移動手段
が複雑になれば、その機械的耐久性が問題となってくる
ため、これを解消できるシステムを実現する必要がある
という点である。

【０００９】本発明はこれら上記の課題を考慮して考案
されたもので、低振動かつ安全で高機能の洗濯機を提供
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の洗濯機の第一の
手段は、上記第一の課題を解決するために、衣類を収容
して洗濯または脱水を行う洗濯槽と、この洗濯槽を収容
し、かつ筐体より適宜な支持手段によって支持される受
け筒と、洗濯槽の下部に設けられ、かつそれぞれが独立
して移動可能な少なくとも３個以上のバランスウェイト
と、これらそれぞれのバランスウェイトに対応し、かつ
これらのバランスウェイトを固定および移動させるため
に設けられ、洗濯槽の中心に対して放射状に配置された
複数個のシャフトと、それぞれのバランスウェイトに対
応し、かつバランスウェイトをシャフトに沿って移動さ
せるための複数個の移動手段と、バランスウェイトの位
置が脱水時の振動に関して極小となるよう移動手段の動
作を制御する制御部を有するものである。

【００１１】本発明の洗濯機の第二の手段は、上記第二
の課題を解決するために、上記本発明の第一または第六
または第七の手段に関して、シャフトはネジ構造を有
し、その回転によりバランスウェイトをシャフトに沿っ
て移動させ、移動手段はシャフトに回転運動を与える適
宜な直径を有するタイヤと、受け筒に配置され、かつタ
イヤへの接触・非接触が選択できる昇降部とで構成さ
れ、昇降部がタイヤと接触したときに洗濯槽の回転力が
その駆動源となってシャフトを回転させるものである。

【００１２】本発明の洗濯機の第三の手段は、同じく上
記第二の課題を解決するために、上記本発明の第一また
は第六または第七の手段に関して、移動手段はシャフト
を一方に回転させる第一のタイヤと、適宜なギヤを介し
てシャフトを逆方向に回転させる第二のタイヤと、これ
ら第一および第二のタイヤに対してそれぞれ独立して接
触・非接触が選択できる複数の昇降部を有するものであ
る。

【００１３】本発明の洗濯機の第四の手段は、上記第二
および第三および第四の課題を解決するために、上記本
発明の第一または第六または第七の手段に関して、移動
手段は周回方向に複数の磁極を有し、かつその回転によ
ってシャフトを回転させる円形磁石と、受け筒外部に設
けられたコイル部を有し、コイル部に通電されたときに
コイル部から発生する磁界によって円形磁石が回転する
ものである。

【００１４】本発明の洗濯機の第五の手段は、同じく上
記第二および第三および第四の課題を解決するために、
上記本発明の第一または第六または第七の手段に関し
て、移動手段は周回方向に複数の磁極を有し、かつその
回転によってシャフトを回転させる円形磁石と、受け筒
外部に設けられ、かつ昇降可能な凹凸形状を有する磁石
または磁性体を有し、磁石または磁性体が円形磁石に近
接したときに磁気吸引力によって回転するものである。

【００１５】本発明の洗濯機の第六の手段は、上記第一
の課題を解決するために、衣類を収容して洗濯または脱
水を行う洗濯槽と、この洗濯槽を収容し、かつ筐体より
適宜な支持手段によって支持される受け筒と、洗濯槽の
下部に設けられた１個のバランスウェイトと、このバラ
ンスウェイトを固定および移動させるために設けられ、
一端が洗濯槽の中心に取り付けられたシャフトと、バラ
ンスウェイトを洗濯槽に対して周回方向に移動させる第
一の移動手段と、バランスウェイトをシャフトに沿って
移動させるための第二の移動手段と、バランスウェイト
の位置が脱水時の振動に関して極小となるよう第一およ
び第二の移動手段の動作を制御する制御部を有するもの
である。

【００１６】本発明の洗濯機の第七の手段は、同じく上
記第一の課題を解決するために、衣類を収容して洗濯ま
たは脱水を行う洗濯槽と、この洗濯槽を収容し、かつ筐
体より適宜な支持手段によって支持される受け筒と、洗
濯槽の下部に設けられた１個のバランスウェイトと、こ
のバランスウェイトを固定および移動させるために設け
られたシャフトを有し、シャフトは洗濯槽の周回方向に
回転自在となる自在部を介して洗濯槽の中心に取り付け
られ、洗濯槽の中心に対してバランスウェイトの反対側
に適宜な指示手段で自在部に固定されているサブウェイ
トと、自在部の回転自在の可否が選択できる自在部制御
手段と、バランスウェイトをシャフトに沿って移動させ
るための移動手段と、バランスウェイトの位置が脱水時
の振動に関して極小となるよう自在部制御手段と移動手
段の動作を制御する制御部を有するものである。

【００１７】

【作用】本発明は上記した構成により、第一の手段で
は、放射状に設けられた３個以上のバランスウエィトを
個別に位置制御することによって、洗濯槽内で発生する
衣類の片寄りが槽内のどの位置にあってもアンバランス
を完全に打ち消し、解消することができる。

【００１８】第二の手段では、受け筒に固定された昇降
部が上昇するとタイヤが昇降部に接触し、脱水回転時に
は洗濯槽が回転しているので洗濯槽に固定されているタ
イヤが回転し、この回転がシャフトに伝わることによ
り、バランスウェイトをシャフトに沿って外部から位置
制御することができるようになる。

【００１９】第三の手段では、適宜なギヤを介してシャ
フトを逆回転させる第二のタイヤを付加したことによ
り、洗濯槽の回転方向が一方向であっても、第一または
第二のタイヤと接触する昇降部を選択することにより、
バランスウェイトをシャフトに沿って双方向に移動させ
ることができるようになる。

【００２０】第四の手段では、移動手段として周回方向
に磁極を有する円形磁石と受け筒外部のコイル部を設け
たことにより、洗濯槽内部のシャフトを受け筒外部から
非接触で回転させることができ、これによってバランス
ウェイトを位置制御することができる。

【００２１】第五の手段では、移動手段として周回方向
に磁極を有する円形磁石と受け筒外部の凹凸形状を有す
る磁石または磁性体を設けたため、この磁石または磁性
体が上昇して円形磁石に接近すると、洗濯槽の回転にと
もない、円形磁石が磁気抵抗が小さくなる方向に回転し
て行くため、同様にシャフトを回転させてバランスウェ
イトを非接触で位置制御することができる。

【００２２】第六の手段では、周回方向に移動可能なシ
ャフトを設けたことにより、バランスウェイトが１個で
あってもこれを洗濯槽内の任意の位置に制御することが
でき、第一の手段と同様の効果を得ることができる。

【００２３】第七の手段では、脱水起動の低速回転時は
自在部を回転自在とし、かつ自在部に対してサブウエイ
ト側の方が回転モーメントが大きくなるようバランスウ
ェイトを位置制御しておくと、低速回転時には衣類の片
寄りが生じている方向にサブウェイトが自動的に移動す
るという性質があり、この方向が確定した後に自在部を
回転不可とするよう自在部制御手段を動作させることに
より、周回方向の位置制御が自動的に行われることにな
る。

【００２４】

【実施例】図１に本発明の第一の手段及び第二の手段の
実施例の断面図を示す。１は筐体、２はサスペンション
３を支持手段として筐体１より懸架されている受け筒、
４は洗濯槽、５はパルセータである。洗濯槽４は洗濯・
脱水時に衣類を収容するもので、洗濯時にはパルセータ
５によって衣類が撹拌され、脱水時には洗濯槽４自身が
回転して遠心脱水を行う。６はモータ、７はモータ６に
ベルト８によって回転力が伝達され、それをパルセータ
５または洗濯槽４に伝達させるための回転力伝達手段、
９および１０はそれぞれパルセータ５及び洗濯槽４の回
転軸である。１１はパルセータ５の下部に設けられた、
本発明に示す衣類による不均衡を是正するバランサ部で
ある。このバランサ部１１には、バランスウェイト１２
がシャフト１３によって取り付けられている。１４Ａお
よび１４Ｂはシャフト１３を洗濯槽４の底部に取り付け
るための固定手段、１５はバランスウェイト１２の、シ
ャフト１３上における位置を変化させるための移動手段
を構成している。この移動手段１５の動作については、
後で詳しく述べる。また移動手段１５の構成要素１５Ｂ
と受け筒２の間は水が漏れないように適宜なシール構成
としている。１６は受け筒２の脱水時における振動レベ
ルを検知するための加速度センサ、１７は加速度センサ
１６の出力を監視しながら、脱水時にバランスウェイト
の位置が最適となるよう制御を行う制御部である。

【００２５】図２に、図１のＸ−Ｘ’における断面図を
示す。すなわち図２はパルセータ５下部のバランサ部１
１の構成を示している。図２に示すように、バランスウ
ェイト１２は、それぞれ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃという
形で、パルセータ５の回転軸９、すなわち洗濯槽４の中
心に、それぞれシャフト１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃによっ
て放射状に固定・配置されている。

【００２６】以上の構成において、まず本発明の第一の
手段の動作について説明する。脱水起動時に、制御部１
７はまず洗濯槽４を約５０ｒ／ｍｉｎ程度の低速で回転
させる。この時、制御部１７は加速度センサ１６の出力
を監視し、受け筒２全体の振れ回り度合いを検知する。
この振れ回り度合いが所定レベル以下であれば衣類によ
るアンバランスは無いものとして、即座に高速脱水に移
行するが、これが所定レベル以上の場合には、以下に示
す不均衡是正シーケンスを実行する。脱水初期には予め
３個のバランスウェイト１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃをそれ
ぞれ洗濯槽４の中心側に移動しておく。次に、上記した
低速回転時において、例えばバランスウェイト１２Ａを
移動手段１５によって洗濯槽４の外側に所定量だけ移動
させる。この時、加速度センサ１６の出力が減少すれ
ば、引き続いて同じ動作を繰り返して行く。出力が増加
した時点でこの動作を終了し、次に１２Ｂの移動動作を
同様に行う。更にこれが終了すると１２Ｃの移動動作を
行う。これらの操作を２・３回繰り返すことにより、バ
ランスウェイトは洗濯槽４内の衣類によるアンバランス
をほぼ打ち消すことができ、最適なバランス状態を実現
することができる。従って、その状態が実現すれば制御
部１７は高速脱水に移行させる。

【００２７】以上が本発明の第一の手段の動作の説明で
ある。このように、本発明では３個以上のバランスウェ
イトを放射状に配置し、これらの位置が最適になるよう
制御して行けば、衣類によって生じるアンバランスを、
原理的には全て解消することができるようになる。なぜ
ならば、３個以上のバランスウェイトがあれば、洗濯槽
内のいずれの位置に衣類のアンバランスが発生していて
も打ち消すことが可能となるからである。また、このア
ンバランス解消方法は、従来の流体バランサのものとは
異なり、脱水回転数の低い状態からでも同様の効果を得
ることができるため、脱水のほぼ全ての工程において、
受け筒２の振れ回りを解消することができる。また、脱
水進行中には、衣類からの脱水液の離散によって、全体
のアンバランス状態が変化するが、この時も随時同様の
動作を行うことによって、これを補正しながら常に最適
な状態で脱水を継続することができる。

【００２８】次に本実施例を用いて、本発明の第二の手
段の実施例を説明する。本手段はバランスウェイトの移
動手段に関するものである。図１に示す移動手段１５の
構成要素１５Ａは、図２に示すように３個のタイヤ１５
ＡＡ、１５ＡＢ、１５ＡＣで構成されており、それぞれ
がシャフト１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに取り付けられてい
る。これらのタイヤ１５ＡＡ、１５ＡＢ、１５ＡＣは、
それぞれ洗濯槽４の底部に設けられた窓より下方に一部
が突出している。移動手段の構成要素１５Ｂは昇降部
で、それぞれタイヤ１５ＡＡ、１５ＡＢ、１５ＡＣに対
応する３重のリング構成となっている。この昇降部１５
Ｂは、３重のリングの内の１個を独立して昇降させるこ
とが可能なもので、最も内側のリングがタイヤ１５ＡＡ
に、中心のリングが１５ＡＢに、最も外側のリングが１
５ＡＣにそれぞれ対応している。この昇降部１５Ｂの３
個のリングと１５ＡＡ〜１５ＡＣの３個のタイヤとの位
置関係を図２に示している。またこれらの昇降メカニズ
ムとしてはソレノイドを用いている。シャフト１３Ａ〜
１３Ｃはネジ構造となっており、バランスウェイト１２
Ａ〜１２Ｃの方にもこれに対応するネジ溝が設けられて
いる。このような構成にすることにより、例えばタイヤ
１５ＡＡが回転するとシャフト１３Ａが回転し、これに
伴ってバランスウェイト１２Ａがシャフト１３Ａに沿っ
て平行移動することになる。

【００２９】以上の構成において本発明の第二の手段の
動作を説明する。図３（Ａ）（Ｂ）にその原理図を示
す。図３（Ａ）（Ｂ）はバランサ部１１近傍の断面図
で、３個のバランスウェイトの内、１２Ｃの関係を示し
ている。９はパルセータ５の回転軸、１０は洗濯槽４の
回転軸である。これらの回転軸は、図１に示す回転力伝
達手段７によって、モータ６の回転力がそれぞれクラッ
チ機構によって選択されて、駆動されている。図３
（Ａ）には昇降部１５Ｂのリングがいずれも上昇してい
ない場合を示すもので、この場合はタイヤ１５ＡＣは昇
降部１５Ｂとは接触しないため、脱水中の洗濯槽４の回
転時でもシャフト１３Ｃは回転しない。今、脱水中にお
いて、制御部１７によって昇降部１５Ｂの最も外側のリ
ングを上昇させたとすると、図３（Ｂ）に示すようにタ
イヤ１５ＡＣがリングに接触する。このリングは昇降部
１５Ｂの構成要素であって、受け筒２に固定されてお
り、静止している。この静止しているリングの上を、洗
濯槽４に固定されて、洗濯槽４と共に移動しているタイ
ヤ１５ＡＣが接触すると、これが回転することになる。
従ってこの動きによって、前述したようにバランスウェ
イト１２Ｃがシャフト１３Ｃに沿って移動することにな
る。このように制御部１７は、脱水工程初期の低速回転
時に昇降部１５Ｂのリングを選択して上昇させることに
より、３個のバランスウェイトを独立して移動させるこ
とが可能となる。これによって前述したバランスウェイ
ト位置の最適制御を実現することができる。尚、この本
発明の第二の手段は、後で述べる本発明の第六及び第七
の手段に対しても有効である。

【００３０】次に本発明の第三の手段について説明す
る。本第三の手段も第二の手段と同様、バランスウェイ
トの移動手段に関するものである。図４にその実施例を
示す。全体の構成は本発明の第一の手段および第二の手
段に準じている。図４は図１に示すバランサ部１１のＸ
−Ｘ’断面に対応している。２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ
は、それぞれ本発明の第一の手段の項で述べたバランス
ウェイト、２０１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは同様にネジ構造
を有するシャフトである。２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、は
それぞれ第二の手段の項で述べた昇降部１５Ｂの昇降要
素、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが上昇した際に回転する第
一のタイヤで、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃは第二のタイヤ
である。２５は第二のタイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃに
対する昇降部で、第一のタイヤに対応する昇降部２４Ａ
〜２４Ｃとは別に独立して設けてられている。

【００３１】以上の構成において本発明の第三の手段の
動作を説明する。前述したように、脱水回転時に昇降部
２４Ａ〜２４Ｃがそれぞれ上昇すると、第二の手段の項
で述べたように第一のタイヤ２２Ａ〜２２Ｃが回転し、
バランスウェイト２０Ａ〜２０Ｃが一方向に移動する。
また昇降部２５が上昇すると、同様に第二のタイヤ２３
Ａ〜２３Ｃが回転するが、この回転はそれぞれギヤ２６
Ａ〜２６Ｃによって反転した形でシャフト２１Ａ〜２１
Ｃに伝達される。従ってバランスウェイト２０Ａ〜２０
Ｃは一斉に逆方向へ移動することになる。これにより、
脱水回転中のバランスウェイトの移動に関して、洗濯槽
の回転方向が同じであっても双方向に移動させることが
可能となる。このことは、バランスウェイトの移動が一
方向のみでは正確な位置設定ができないという不都合点
を解消する手段となる。また、本実施例では逆方向への
移動は一斉に行われる構成としているが、逆転用の昇降
部２５をそれぞれ個別のバランスウェイトに作用するよ
う複数のリング構成にしておけば、それぞれ独立させて
逆方向への移動を行うこともできる。尚、この本発明の
第三の手段は、後で述べる本発明の第六及び第七の手段
に対しても有効である。

【００３２】次に本発明の第四の手段について説明す
る。本第四の手段も、第二の手段と同様に移動手段の構
成に関するものである。図５（Ａ）（Ｂ）にその実施例
を示す。全体的な構成は本発明の第一の手段に準じてい
る。図５（Ａ）（Ｂ）は本発明の第二の手段において、
シャフトの軸方向からみた部分断面図に対応している。
３０はシャフト、３１は周回方向に８極の磁極を有する
円形磁石、３２はコイル部である。コイル部３２は、凹
凸形状を有するリング型のコアに、交互に異なる極性の
磁極が発生するように巻線が巻かれている。３３は洗濯
層の底部、３４は受け筒の底部である。この円形磁石３
１は本発明の第三の手段のタイヤの部分に相当し、この
回転によってシャフト３０が回転するものである。また
コイル部３２は本発明の第三の手段における昇降部１５
Ｂの位置に設けられている。その他の構成は本発明の第
三の手段と同様である。

【００３３】以上の構成において本発明の第四の手段の
動作を説明する。脱水回転中は円形磁石３１は洗濯槽と
ともに、その中心に対して公転している（例えば図５に
示す矢印方向に移動している）が、コイル部３２が通電
されていない状態では、特に大きな磁気結合は存在しな
いため、円形磁石３１は回転しない。しかしコイル部３
２が通電されると、前述したようにコイル部のコアの凹
凸部の先端には、Ｎ極とＳ極が交互に発生し、この距離
的ピッチが円形磁石３１の磁極形成パターンに適宜に調
整されているため、円形磁石３１の移動にともなって回
転トルクが発生する。これによってシャフト３０が回転
することになり、第二の手段の場合と同様にバランスウ
ェイトをシャフトに沿って移動させることが可能とな
る。本実施例でも示されるように、第二の手段と異なる
点は、シャフトを外部から非接触で回転させることがで
きるという点である。このため、特別な水シール構成は
不要となり、また接触部が無くなるので機械的耐久性が
向上する。尚、本発明の第四の手段は第一および第二の
手段のみならず、第三の手段や、後述する第六及び第七
の手段に対しても有効である。尚、本実施例では一つの
タイヤに対する回転力発生機構について説明したが、複
数のコイル部を同心円上に配置しておけば、第二の手段
のような複数のバランスウェイトを移動する場合にも有
効であることは言うまでもない。

【００３４】次に本発明の第五の手段について説明す
る。本第五の手段も、第四の手段と同様に移動手段の構
成に関するものである。図６（Ａ）（Ｂ）にその実施例
を示す。全体的な構成は本発明の第一の手段に準じてい
る。図６（Ａ）（Ｂ）は本発明の第二の手段において、
シャフトの軸方向からみた部分断面図に対応している。
４０はシャフト、４１は周回方向に８極の磁極を有する
円形磁石、４２は凹凸形状を有するリング状の磁石であ
る。４３は洗濯層の底部、４４は受け筒の底部である。
４５は昇降機構で、磁石４２は継ぎ手４６を介して上昇
下降が可能となっている。その他の構成は本発明の第四
の手段と同様である。

【００３５】以上の構成において本発明の第五の手段の
動作を説明する。脱水回転中は円形磁石４１は洗濯槽と
ともに、その中心に対して公転している（例えば図６に
示す矢印方向に移動している）が、磁石４２が下降して
いて、円形磁石４１と磁気的結合を有しない状態では、
円形磁石４１は回転しない。しかし磁石４２が上昇して
円形磁石との磁気的結合が発生すると、磁石４２の磁極
間の距離的ピッチが円形磁石４１の磁極形成パターンに
適宜に調整されているため、円形磁石４１の移動にとも
なって回転トルクが発生する。これによってシャフト４
０が回転することになり、第四の手段の場合と同様にバ
ランスウェイトをシャフトに沿って移動させることが可
能となる。本実施例でも示されるように、特にコイルを
設けなくても第四の手段と同様の効果を得ることができ
る。また、本実施例では受け筒下部には凹凸形状を有す
るリング状の磁石を設けているが、磁気結合の度合いが
強力であれば、磁極の存在しない単なる磁性体であって
も同様の動作を行わせることができる。尚、本発明の第
四の手段は第一および第二の手段のみならず、第三の手
段や、後述する第六及び第七の手段に対しても有効であ
る。尚、本実施例では一つのタイヤに対する回転力発生
機構について説明したが、複数の磁石または磁性体を同
心円上に配置しておけば、第二の手段のような複数のバ
ランスウェイトを移動する場合にも有効であることは言
うまでもない。

【００３６】次に本発明の第六の手段について説明す
る。図７（Ａ）（Ｂ）にその実施例を示す。図７（Ａ）
（Ｂ）は図１に示す本発明の第一の手段のバランサ部１
１のＸ−Ｘ’断面に対応している。５０はパルセータの
回転軸、５１は洗濯槽の回転軸、５２は洗濯槽の底部、
５３は受け筒の底部、５４はモータの回転力を伝達する
ための回転力伝達手段のケースである。５５はバランス
ウェイト、５６はネジ構造を有するシャフトである。５
７はシャフト５６を周回方向に回転するための第一の移
動手段である。パルセータの回転軸５０、洗濯槽の回転
軸５１、および第一の移動手段５７はクラッチ部５８を
介してモータからの回転力が伝達される。５９はモータ
からの回転力をベルトを介して伝達される駆動軸であ
る。クラッチ部５８は駆動軸５９からの回転をパルセー
タの回転軸５０、洗濯槽の回転軸５１、および第一の移
動手段５７に対して個別に回転力を与えるものである。
クラッチ部５８では、洗濯槽の回転軸５１に回転トルク
が伝達されると、第一の移動手段５７と洗濯槽５２とが
一体で（同じ位置関係で）回転するようになっており、
第一の移動手段のみに回転力が伝達されると、シャフト
５６は洗濯槽５２に対して周回方向の変位を生じるよう
に動作する。６０はバランスウェイト５５をシャフト５
６の方向に移動するための第二の移動手段であり、具体
的には本発明の第四の手段によって構成されている。そ
の他の構成については本発明の第一の手段と同様であ
る。

【００３７】以上の構成において本発明の第六の手段の
動作を説明する。脱水時にはモータの回転力はクラッチ
部５８により洗濯槽の回転軸５１に伝達される。これに
より、洗濯槽５２が回転するが、脱水起動時の低速回転
時に、まず第一の移動手段を動作させて、加速度センサ
の出力が最小となるバランスウェイト５５の位置を決定
する。この方法としては、クラッチ部５８に対して洗濯
槽の回転軸５１と第一の移動手段５７に交互に回転トル
クが伝達されるよう制御が行われる。このようにする
と、前述した構成により、洗濯槽５２とシャフト５６と
の間には相対的な位置変化が生じ、洗濯槽５２から見れ
ば脱水回転中であってもシャフト５６は周回方向に位置
が変化していることになる。その間に第一の手段の実施
例の場合と同様に加速度センサの出力が最小となるポイ
ントを見つけて、その後は洗濯槽の回転軸５１にのみ回
転力を伝達するように働く。この時点で、衣類のアンバ
ランスが発生している方向を決定することができる。次
に第二の移動手段を用いて、バランスウェイト５５のシ
ャフト５６方向への移動を徐々に行い、同様に加速度セ
ンサの出力が最小となるポイントを決定する。これによ
り、衣類によって生じているアンバランスがバランスウ
ェイト５５によって打ち消されることになり、高速脱水
に移行しても振動が発生しないようになる。このような
構成により、クラッチ部５８や回転力伝達手段の構成は
若干複雑となるが、バランスウェイトが１個でも本発明
の第一の手段と同様の効果を得ることができる。このこ
とは、バランスウェイトが３個である場合と比較して、
製品重量の低減に寄与できることになる。

【００３８】次に本発明の第七の手段について説明す
る。図８（Ａ）（Ｂ）にその実施例を示す。図８（Ａ）
（Ｂ）は図１に示す本発明の第一の手段のバランサ部１
１のＸ−Ｘ’断面に対応している。７０はパルセータの
回転軸、７１は洗濯槽の回転軸、７２は洗濯槽の底部、
７３は受け筒の底部、７４はモータの回転力を伝達する
ための回転力伝達手段のケースである。７５はバランス
ウェイト、７６はネジ構造を有するシャフトである。７
７はサブウェイトで、７８は洗濯槽の中心において回転
自在（外的な回転トルクに対してなんらの抵抗無く回転
可能な構成）である自在部である。サブウェイト７７
は、シャフト７６の延長上で洗濯槽の中心に対してバラ
ンスウェイト７５とは反対側に、自在部と一体で取り付
けられている。７９は回転力伝達手段７４内に設けられ
た自在部制御手段で、自在部７８が自由に回転できる状
態と、洗濯槽の回転軸７１と一体で固定される状態とを
切り換えるものである。すなわち自在部制御手段７９が
自在部７８を回転自在とする状態である場合は、洗濯槽
の回転軸７１の回転とは関係なく自由に回転し、逆に回
転自在としない状態である場合は、洗濯槽の回転軸７１
を回転させようとすると、これと一体で回転することに
なる。パルセータの回転軸７０と自在部制御手段７９は
クラッチ部８０を介してモータからの回転力が伝達され
る。８１はモータからの回転力をベルトを介して伝達さ
れる駆動軸である。クラッチ部８０は駆動軸８１からの
回転をパルセータの回転軸７０と自在部制御手段７８に
対して個別に回転力を与えるものである。８２はバラン
スウェイト７５をシャフト７６の方向に移動するための
移動手段であり、具体的には本発明の第四の手段によっ
て構成されている。その他の構成については本発明の第
一の手段と同様である。

【００３９】以上の構成において本発明の第七の手段の
動作を説明する。まず脱水を開始する前に、バランスウ
ェイト７５が洗濯槽７２の最も中心に近い位置に移動さ
せておく。すなわちこの場合は、自在部７８の回転に対
する慣性モーメントとしては、サブウェイト７７の方が
支配的となる。また自在部制御手段７９は自在部７８を
回転自在な状態にしておく。次に脱水を起動するが、脱
水時にはモータの回転力はクラッチ部８０により自在部
制御手段７９に伝達される。これにより、洗濯槽７２が
回転するが、脱水開始の初期においては、洗濯槽７２が
約５０ｒ／ｍｉｎ程度の低速回転を持続させる。この
時、衣類にアンバランスが生じていれば受け筒７６は一
定の振れ回り運動が生じる。流体バランサの原理にもあ
るように、この振れ回り運動に対して回転自在となって
いる物体は、その重心が衣類の片寄りが生じている位置
と同じ方向に向くような形で回転するという性質があ
る。すなわちこの場合は、サブウェイト７７が衣類の片
寄りが生じている方向と同じ向きに安定し、この状態で
洗濯槽７２と同じ速度で回転することになる。従ってバ
ランスウェイト７５は衣類の片寄りとは反対側に自動的
に位置しながら回転することになる。注意すべきこと
は、この時点では流体バランサと同様に、衣類のアンバ
ランスに加えて、サブウェイト７７によるアンバランス
が重畳されるため、振動が一時的に増加することになる
ということである。しかしバランスウェイト７５との相
殺関係で、サブウェイトによる回転モーメントを必要最
小限の量に抑えておくことにより、実用上差し支えの無
いレベルとする事ができる。次に自在部制御手段７９を
自在部７８が回転自在とならないような状態とする。こ
れによって自在部７８が洗濯槽７２に固定されることに
なり、上記した方向性を保存することが可能となる。次
に移動手段８２を用いて、バランスウェイト７５のシャ
フト７６方向への移動を徐々に行い、第一の手段の実施
例の場合と同様に加速度センサの出力が最小となるポイ
ントを決定する。これにより、衣類によって生じている
アンバランスがバランスウェイト７５によって打ち消さ
れることになり、高速脱水に移行しても振動が発生しな
いようになる。すなわち自在部の回転によって衣類のア
ンバランスを打ち消す方向を自動的に決定し、この方向
に基づいて、移動手段８２の動作により衣類の片寄り度
合いに応じたアンバランス修正がなされることになる。
このような構成により、回転力伝達手段７４の構成は若
干複雑となるが、バランスウェイトが１個でも本発明の
第一の手段と同様の効果を得ることができる。このこと
は、バランスウェイトが３個である場合と比較して、製
品重量の低減に寄与できることになる。

【００４０】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明に示した
洗濯機によれば以下のような効果が得られる。

【００４１】本発明の第一の手段では、放射状に配置さ
れたシャフトに沿ってバランスウェイトが独立して位置
制御されるため、衣類によって生じるアンバランスを完
全かつ確実に打ち消し、解消することができる。これに
よって洗濯機の低振動低騒音化が飛躍的に向上し、それ
にともなって設計的に余裕を見る必要があった筐体と受
け筒の間隔を狭めることができ、省スペース化も実現で
きる。また、このアンバランス解消システムは従来の流
体バランサとは異なり、脱水起動の低速回転時からでも
同じ効果をもたせることができ、初期起動時での受け筒
の振れ廻りを大幅に低減することができるようになる。
さらに脱水中の高速回転時でも、バランスウェイト位置
の若干の補正を行うことにより、脱水液が搾り取られる
ことによる衣類のアンバランス量の変化に対しても迅速
に対応することができる。

【００４２】本発明の第二の手段では、脱水中に回転す
る洗濯槽の回転を利用し、タイヤを介してバランスウェ
イトの移動用動力源として用いるため、個別に専用のモ
ータを必要とせず、また洗濯槽に回転駆動力を伝達する
ための駆動軸も、洗濯槽用とパルセータ用の二重構造と
いう従来のものをそのまま用いることができる。またバ
ランスウェイトの移動には、昇降部の上昇・下降という
単純な制御を行うことによって簡便に実現することがで
き、非常に経済的なシステムを構築することができる。

【００４３】本発明の第三の手段では、第二の手段の効
果に加えて、脱水時の洗濯槽の回転方向が一方向であっ
ても、バランスウェイトをシャフトに沿って双方向に移
動制御することができ、脱水用のクラッチやブレーキ構
造も従来と同じものを使用することができる。

【００４４】本発明の第四の手段では、第二の手段の効
果に加えて、完全に受け筒の外部からバランスウェイト
の移動制御を非接触で行うことができ、受け筒外部への
水もれ等については、従来の受け筒の設計をそのまま使
用することができ、商品の安全性等にも非常に大きく貢
献することができる。また、バランスウェイトの移動制
御に際しては、機構要素の数を極力抑えることができ、
かつ接触部がないため、機械的耐久性が飛躍的に向上す
ることになる。

【００４５】本発明の第五の手段では、第四の手段の効
果とほぼ同様の効果を得られるが、コイル部を昇降可能
な磁石または磁性体としているため、第六の手段と比較
すると昇降用の駆動手段は必要であるが、コイル部の巻
き線部が不要となり、さらに安価なシステムを構成する
ことができる。

【００４６】本発明の第六の手段では、１個のバランス
ウェイトであるにも関わらず、第一の手段のものと同様
の効果を得ることができ、さらに軽量化と機構部分の簡
素化を図ることができるようになる。

【００４７】本発明の第七の手段では、第六の手段のも
のと比較して、バランスウェイトを周回方向に移動制御
させる手段を、自在部を固定するかどうかを選択する自
在部制御手段とするだけでよいため一層の簡素化が図れ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一および第二の手段の実施例の概略
構成図

【図２】第一および第二の手段の実施例の詳細説明図

【図３】第二の手段の実施例の動作説明図

【図４】本発明の第三の手段の実施例の詳細説明図

【図５】本発明の第四の手段の実施例の詳細説明図

【図６】本発明の第五の手段の実施例の詳細説明図

【図７】本発明の第六の手段の実施例の詳細説明図

【図８】本発明の第七の手段の実施例の詳細説明図

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 受け筒 ４ 洗濯槽 １１ バランサ部 １２ バランスウェイト １３ シャフト １５ 移動手段 １５Ｂ 昇降部 １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ バランスウェイト １３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ シャフト １５ＡＡ、１５ＡＢ、１５ＡＣ タイヤ ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 第一のタイヤ ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ 第二のタイヤ ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ 昇降部 ２５ 昇降部 ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ ギヤ ３１ 円形磁石 ３２ コイル部 ４１ 円形磁石 ４２ 磁石 ５５ バランスウェイト ５６ シャフト ５７ 第一の移動手段 ６０ 第二の移動手段 ７５ バランスウェイト ７６ シャフト ７７ サブウェイト ７８ 自在部 ７９ 自在部制御手段 ８０ 移動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻田 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 財前 克徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長久 哲朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】衣類を収容して洗濯または脱水を行う洗濯
   槽と、この洗濯槽を収容し、かつ筐体より適宜な支持手
   段によって支持される受け筒と、前記洗濯槽の下部に設
   けられ、かつそれぞれが独立して移動可能な少なくとも
   ３個以上のバランスウェイトと、これらそれぞれのバラ
   ンスウェイトに対応し、かつこれらのバランスウェイト
   を固定および移動させるために設けられ、前記洗濯槽の
   中心に対して放射状に配置された複数個のシャフトと、
   前記それぞれのバランスウェイトに対応し、かつ前記バ
   ランスウェイトを前記シャフトに沿って移動させるため
   の複数個の移動手段と、前記バランスウェイトの位置が
   脱水時の振動に関して極小となるよう前記移動手段の動
   作を制御する制御部を有する洗濯機。
2. 【請求項２】シャフトはネジ構造を有し、その回転によ
   りバランスウェイトを前記シャフトに沿って移動させ、
   移動手段は前記シャフトに回転運動を与える適宜な直径
   を有するタイヤと、受け筒に配置され、かつ前記タイヤ
   への接触・非接触が選択できる昇降部とで構成され、前
   記昇降部が前記タイヤと接触したときに洗濯槽の回転力
   がその駆動源となって前記シャフトを回転させる請求項
   １記載のの洗濯機。
3. 【請求項３】移動手段はシャフトを一方に回転させる第
   一のタイヤと、適宜なギヤを介して前記シャフトを逆方
   向に回転させる第二のタイヤと、これら第一および第二
   のタイヤに対してそれぞれ独立して接触・非接触が選択
   できる複数の昇降部を有する請求項１または２記載の洗
   濯機。
4. 【請求項４】移動手段は周回方向に複数の磁極を有し、
   かつその回転によってシャフトを回転させる円形磁石
   と、受け筒外部に設けられたコイル部を有し、前記コイ
   ル部に通電されたときに前記コイル部から発生する磁界
   によって前記円形磁石が回転する請求項１から３いずれ
   かに記載の洗濯機。
5. 【請求項５】移動手段は周回方向に複数の磁極を有し、
   かつその回転によってシャフトを回転させる円形磁石
   と、受け筒外部に設けられ、かつ昇降可能な凹凸形状を
   有する磁石または磁性体を有し、前記磁石または磁性体
   が前記円形磁石に近接したときに磁気吸引力によって回
   転する請求項１から３いずれかに記載の洗濯機。
6. 【請求項６】衣類を収容して洗濯または脱水を行う洗濯
   槽と、この洗濯槽を収容し、かつ筐体より適宜な支持手
   段によって支持される受け筒と、前記洗濯槽の下部に設
   けられた１個のバランスウェイトと、このバランスウェ
   イトを固定および移動させるために設けられ、一端が前
   記洗濯槽の中心に取り付けられたシャフトと、前記バラ
   ンスウェイトを前記洗濯槽に対して周回方向に移動させ
   る第一の移動手段と、前記バランスウェイトを前記シャ
   フトに沿って移動させるための第二の移動手段と、前記
   バランスウェイトの位置が脱水時の振動に関して極小と
   なるよう前記第一および第二の移動手段の動作を制御す
   る制御部を有する洗濯機。
7. 【請求項７】衣類を収容して洗濯または脱水を行う洗濯
   槽と、この洗濯槽を収容し、かつ筐体より適宜な支持手
   段によって支持される受け筒と、前記洗濯槽の下部に設
   けられた１個のバランスウェイトと、このバランスウェ
   イトを固定および移動させるために設けられたシャフト
   を有し、前記シャフトは前記洗濯槽の周回方向に回転自
   在となる自在部を介して前記洗濯槽の中心に取り付けら
   れ、前記洗濯槽の中心に対して前記バランスウェイトの
   反対側に適宜な指示手段で前記自在部に固定されている
   サブウェイトと、前記自在部の回転自在の可否が選択で
   きる自在部制御手段と、前記バランスウェイトを前記シ
   ャフトに沿って移動させるための移動手段と、前記バラ
   ンスウェイトの位置が脱水時の振動に関して極小となる
   よう前記自在部制御手段と前記移動手段の動作を制御す
   る制御部を有する洗濯機。