JPH07171291A - 全自動洗濯機の防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱水運転中の衣類の片寄りを、打ち消し、コ
ンパクトで、低騒音な運転を実現する。 【構成】 パルセータ駆動軸２９の一端に固定された、
洗濯兼脱水槽２１と、他端に固定されたモータ３２と、
モータ３２の固定子に固定された偏心円板Ａ３４と回転
軸に固定された偏心円板Ｂ３６と、洗濯兼脱水槽２１の
振動を検知する複数の振動センサ３７と、振動センサ３
７の情報より、洗濯兼脱水槽２１内の不釣り合いを計算
する演算装置とを有した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低振動、低騒音運転を可
能にした、家庭用の全自動洗濯機にかんするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用の全自動洗濯機は、洗濯容
量が大きくなり、低騒音化の傾向にある。以下、従来の
全自動洗濯機について図４に基づいて説明する。図にお
いて、１は脱水受け槽２に内包された、洗濯兼脱水槽で
あり、２重軸の駆動軸３に固定されている。駆動軸の他
端はモータ４とベルト連結されている。５はサスペンシ
ョン、６は本体を示している。以上のように構成された
全自動洗濯機は、洗濯兼脱水槽内で衣類を洗濯し、その
後、すすぎ、排水、遠心脱水を自動的に行うものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、洗濯兼脱水槽内の衣類などに片寄りが生
じると、大きな振れ回り振動を生じ、騒音を発生すると
いう課題を有していた。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、脱水運転中の振動を低減する制振装置を提供する事
を第１の目的とする。

【０００５】又、起動時の振動のみを低減する制振装置
を提供する事を第２の目的とする。又、脱水運転中の揺
動モードの振動も制振する装置を提供する事を第３の目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の第１の手段は、駆動軸の一端に固定さ
れた、洗濯兼脱水槽と、他端に固定されたモータと、モ
ータの固定子に固定された偏心円板Ａと回転軸に固定さ
れた偏心円板Ｂと、洗濯兼脱水槽の振動を検知する複数
の振動センサと、振動センサの情報より、洗濯兼脱水槽
内の不釣り合いを計算する演算装置とを具備することで
ある。

【０００７】また第２の目的を達成するために本発明の
第２の手段は、駆動軸の一端に固定された、洗濯兼脱水
槽と、他端にクラッチを介して固定されたモータと、モ
ータの固定子に固定された偏心円板Ａと回転軸に固定さ
れた偏心円板Ｂと、洗濯兼脱水槽の振動を検知する複数
の振動センサと、振動センサの情報より、洗濯兼脱水槽
内の不釣り合いを計算する演算装置とを具備する事であ
る。

【０００８】また第３の目的を達成するために本発明の
第３の手段は駆動軸の一端に固定された、洗濯兼脱水槽
と、他端に取り付けられた、偏心円板Ａが固定子に偏心
円板Ｂが回転子に固定された二組のモータと、洗濯兼脱
水槽の振動を検知する複数の振動センサと、振動センサ
の情報より、洗濯兼脱水槽内の不釣り合いを計算する演
算装置とを具備することである。

【０００９】

【作用】第一の発明の手段によれば、洗濯兼脱水槽の中
の衣類が片寄り、脱水運転時に大きな振動を発生する
時、片寄りの位置を、量を、検出演算し、その偏荷重を
打ち消すように、駆動軸に取り付けられた、偏心円板Ａ
と偏心円板Ｂの位置を変え洗濯物の片寄りとバランスが
取れた位置で、偏心円板Ａ、偏心円板Ｂを固定し、洗濯
兼脱水槽と同一回転で回し、回転不釣り合いを打ち消
し、ふれ回り振動を低減できる。

【００１０】第２の発明の手段によれば、脱水起動時の
振動をセンサで検出し、演算することにより、洗濯兼脱
水槽の不釣り合い量を算出し、これを打ち消すように、
２枚の偏心円板の回転位置を調整し、一次の危険速度の
通過時の振動を小さく抑える。

【００１１】危険速度通過後は、クラッチによりこれら
の偏心円板を駆動軸から切り離し、回転円板に加わる負
荷を軽減する。

【００１２】第３の発明の手段によれば、脱水運転時
に、振動を検出し、不釣り合い量、位置を算出し、この
不釣り合い量を打ち消すように、４枚の偏心円板の回転
位置を調整し、並進、揺動の両モードの振動を打ち消
し、脱水ふれ回り振動をていげんする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第一の手段の実施例を図１、
２に基づいて説明する。図において、２１は洗濯兼脱水
槽であり、脱水受け槽２２に内包されている。２３は脱
水受け槽２２に固定されたモータ、２４は減速機であ
り、モータ２３と減速機２４はベルトで連結されてい
る。減速機の内部構造は図７で示すように、駆動軸は、
内軸７１と外軸７２に分かれており、内軸は一端は減速
ギア７３を介してパルセータにつながっている、他端に
はプーリが固定されておりモータとベルト連結されてい
る。外軸７２は直接、洗濯兼脱水槽２１に固着されてい
る。７４は外軸と内軸の連結、非連結を切り替える脱水
クラッチである。７５はこれら、内軸、外軸を内包する
減速機ケースであり、脱水受け槽に固定されている。７
６は外軸の軸受け、７７は内軸の軸受けを示している。

【００１４】２７は４本のサスペンションであり、脱水
受け槽を、本体２８に防振の目的で吊持している。又、
サスペンション２７のダンパ部３０にはコイルバネが設
置されており、脱水受け槽２２の揺動モードの振動を防
振している。３１は洗濯兼脱水槽２１の上部に固着され
た流体を内包したバランサである。３２は減速機２４の
内軸の入力側に直結されたステッピングモータであり、
その固定子側３３に略半月状の偏心円板Ａ３４が固着さ
れており、回転子側３５には同一形状の偏心円板Ｂ３６
が固着されている。ステッピングモータ３２にはスリッ
プリング（図示せず）を通して電源、信号が供給されて
いる。３７は本体２８に取り付けられた複数の振動セン
サであり、脱水受け槽２２の振動を検出する。又減速機
内には回転位置センサ（図示せず）が内包されている。
本体には、振動センサからの信号を処理し衣類などの片
寄りの場所を推定する演算部、ステッピングモータ３２
を制御する回路等を含んだ制御回路が内包されている。

【００１５】次に第２の手段についての実施例を図３を
用いて説明する。第１の手段の実施例と違いのある偏心
円板付近の構成についてのみ説明する。図３、４で４０
は、減速機２４の内軸の入力側に固定され、内軸とステ
ッピングモータ４５の間に介在するクラッチであり、内
軸２４とステッピングモータ３２の間の動力の入り切り
を行う。４１はクラッチ４０のステッピングモータ側４
８と接触するブレーキであり、ソレノイド４２でブレー
キ４１制御を行う。すなわち、第４図から解るようにソ
レノド４２を電気的に動かす事によりブレーキ４１をク
ラッチ４０のステッピングモータ側に接触、非接触を制
御し、ステッピングモータ側へのブレーキの入り切りを
行う。４３、４４は偏心円板Ａ、Ｂであり、それぞれス
テッピングモータ４５の固定子側４６、回転子側４７に
固定されている。又、第１の手段の実施例と同様に、複
数の振動センサを本体と、脱水受け槽の間に、設置し、
本体内の演算回路で信号処理し布の片寄りの回転位置を
推定する。

【００１６】次に第３の手段の実施例を図５を用いて説
明する。第１の手段の実施例と違いのある偏心円板付近
についてのみ説明する。

【００１７】減速機２４の駆動軸２９にはステッピング
モータ上５０の固定子５１が固定されている。そしてス
テッピングモータ上５０の回転子５２には、ステッピン
グモータ下５３の固定子５４が固定されている。ステッ
ピングモータ上５０の固定子５１には、偏心円板５６
が、回転子５２には偏心円板Ｂが、ステッピングモータ
下５３の固定子５４には、偏心円板Ｃが、回転子５５二
は偏心円板Ｄが固定されている。振動検出センサは本体
と脱水受け槽の間に、本例では４個の振動センサが設置
されている。この、振動センサからの信号を、本体内部
に設けられた、演算回路で信号処理し、布の片寄りの回
転位置、及び上下方向の位置を推定する。

【００１８】以上の構成された全自動洗濯機の防振装置
について、その動作について説明する。まず、第１の実
施例の動作について説明する。図１の全自動洗濯機で洗
濯行程を行うため、最初図〜で脱水クラッチを外し、外
軸と内軸を切り放し、外軸にはブレーキをかける。そう
すればパルセータのみが回転し洗濯を行う。洗濯が終わ
ると、次に排水を行い、脱水行程に入る。脱水行程で
は、脱水クラッチを動作させ、内軸と外軸を連結する。
そうすると、外軸、内軸が一体となり、外軸に固定され
た洗濯兼脱水槽が回転し、衣類を遠心脱水する。脱水受
け槽が回転すると、洗濯兼脱水槽２１内の衣類６１は片
寄っているため、回転不釣り合いが生じ脱水受け槽が大
きく振れ回る。この時の、起動時の数回転の間振動セン
サで振動波形をを検出し回転位置との関係から、演算回
路でその布の片寄りの大きさと位置を算出し、推定す
る。次に、脱水運転を止め、その衣類の不釣り合いを打
ち消すように、偏心円板Ａ，Ｂを回転させる。即ち、最
初２枚の偏心円板は、その不釣り合いが、互いに打ち消
される位置にあり、２枚合わせた状態で、それ自体は釣
合状態になっている。その後予想された布の不釣り合い
と逆の位置に、同じ量の不釣り合いが発生するように、
まず、ステッピングモータを駆動し、２枚の偏心円板の
相対的な回転位置関係を変え、２枚の偏心円板で合成さ
れる、不釣り合いの量が、衣類の不釣り合いの量と等し
くする。

【００１９】次に、ステッピングモータを止め回転位置
を保持状態にし、洗濯モード即ち、内軸と外軸を脱水ク
ラッチで切り離す。そして、モータを間欠運転し、ステ
ッピングモータ全体を回転させ、衣類の不釣り合いの方
向（回転位置）と逆の位置に２枚の偏心円板で合成され
た不釣り合い量を持ってくる。その後、脱水クラッチを
作動させ、２枚の偏心円板と洗濯兼脱水槽の位置関係を
保持したまま脱水運転を行えば、少なくとも、吊持の共
振周波数の回転数の時、即ち、一次の危険速度は、良好
な釣合状態で立ち上がり、スムースな脱水運転が可能に
なる。一次共振を通過した後、衣類の片寄りによる不釣
り合い状態が変化した場合、あるいは、揺動のモードの
振動が大きくなった場合には、回転中であるが、短時間
であれば、同様な方法で、又、脱水クラッチを利用し、
２枚の偏心円板の相対位置、あるいは、２枚の偏心円板
と洗濯兼脱水槽の相対位置を制御する事が可能であり、
最適な釣合状態に制御する事ができる。

【００２０】以上のように、駆動軸の内軸に固定された
モータとこの固定子に固着された偏心円板、回転子に固
着された偏心円板をもうけることにより、すくなくと
も、並進方向の不釣り合い量は打ち消すことができ、一
次共振モードをスムースに通過する事が可能になり、本
体に脱水受け槽が衝突する危険性もなく、コンパクト
で、騒音の小さな全自動洗濯機を実現できる。

【００２１】次に第２の実施例の動作について説明す
る。２枚の偏心円板を制御し、不釣り合いを修正するの
は、第１の実施例と同様である。不釣り合いを修正した
後、脱水運転を行い、一次危険速度を通過した後、クラ
ッチを切り離し、クラッチのステッピングモータ側にブ
レーキをかければ、偏心円板は回転から切り離され、こ
れら偏心円板が、揺動モード即ち２次共振モードに悪影
響を及ぼす事は無い。

【００２２】以上述べたように、内軸とステッピングモ
ータの間にクラッチを介在させ、ステッピングモータの
固定子、回転子に偏心円板を取り付ける事により、並進
方向の衣類の不釣り合いを打ち消すことができると、同
時に、一次危険速度を通過した後は、ステッピングモー
タを内軸から切り離し、２じ危険速度時に生じる、揺動
モードへの悪影響を無くし、信頼性の高い、コンパクト
な、騒音の低い全自動洗濯機を実現できる。

【００２３】次に第３の実施例について説明する。この
例の振動センサは４個設置され、円周方向で９０度離れ
た対が、脱水受け槽の上下に設置されている。脱水運転
を開始して、数回転の間、この４個の振動センサで振動
波形を検出し、同時に、洗濯兼脱水槽の位置を検出する
信号とを演算部で信号処理し、衣類の不釣り合い量の場
所、と大きさを算出する。大きさについては、併進方向
と揺動方向成分それぞれの大きさを算出する。これら二
つの成分を打ち消すには、任意の位置での二つ以上の違
った面上での不釣り合い量が必要である。この不釣り合
い面を、ステッピングモータ上に設置された２つの偏心
円板を一つの不釣り合い面、ステッピングモータ下に設
置された２つの偏心円板をもう一方の不釣り合い面と
し、これら面の不釣り合い量を、対になった２つの偏心
円板の相対位置を調整する事により作りだし、この関係
を保持した状態で内軸を外軸と切り離し、内軸を回転さ
せ洗濯兼脱水槽との相対関係を制御する。このようにす
れば、衣類の不釣り合いを、２面で修正する事ができ、
揺動モードを含んだ、不釣り合い振動も打ち消すことが
できる。このモードは一次共振を通過した後、二次共振
近くで発生しやすいため、一次共振を超えた時点で、再
度不釣り合いの修正を行えばより効果的である。

【００２４】又、脱水運転中に衣類などの不釣り合い量
が変化した場合、回転中ではあるが、４枚の偏心円板、
クラッチ、ブレーキを利用して、任意の不釣り合い量を
作りだし、衣類の不釣り合いを打ち消すことは可能であ
る。

【００２５】以上の様に、内軸に固定された、直列につ
ながった２つのステッピングモータにそれぞれ、固定
子、回転子に偏心円板を取付、２面の不釣り合い修正面
を作る事により、揺動モードの振動を打ち消すことが可
能になり、あらゆる、不釣り合い量を打ち消すことがで
き、よりコンパクトで、静かな全自動洗濯機が実現でき
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の手段では、
駆動軸の一端に固定された、洗濯兼脱水槽と、他端に固
定されたモータと、モータの固定子に固定された偏心円
板Ａと回転軸に固定された偏心円板Ｂと、洗濯兼脱水槽
の振動を検知する複数の振動センサと、振動センサの情
報より、洗濯兼脱水槽内の不釣り合いを計算する演算装
置とを設ける事により、コンパクトで騒音の小さな全自
動洗濯機が実現できる。

【００２７】第２の手段では、駆動軸の一端に固定され
た、洗濯兼脱水槽と、他端にクラッチを介して固定され
たモータと、モータの固定子に固定された偏心円板Ａと
回転軸に固定された偏心円板Ｂと、洗濯兼脱水槽の振動
を検知する複数の振動センサと、振動センサの情報よ
り、洗濯兼脱水槽内の不釣り合いを計算する演算装置と
を設ける事により、信頼性の高い、コンパクトな、騒音
の小さな、全自動洗濯機を実現できる。

【００２８】第３の手段では、駆動軸の一端に固定され
た、洗濯兼脱水槽と、他端に取り付けられた、偏心円板
Ａが固定子に偏心円板Ｂが回転子に固定された二組のモ
ータと、洗濯兼脱水槽の振動を検知する複数の振動セン
サと、振動センサの情報より、洗濯兼脱水槽内の不釣り
合いを計算する演算装置とを設ける事により、より低騒
音でコンパクトな全自動洗濯機が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施例を示す全自動洗濯
機の縦断面図 （ｂ）同底面図

【図２】（ａ）本発明の第１の実施例を示す全自動洗濯
機の減速機付近の拡大図 （ｂ）同底面図

【図３】（ａ）本発明の第２の実施例を示す全自動洗濯
機の減速機付近の拡大図 （ｂ）同底面図

【図４】本発明の第２の実施例を示す全自動洗濯機のブ
レーキ付近の拡大図

【図５】（ａ）本発明の第３の実施例を示す全自動洗濯
機の減速機付近の拡大図 （ｂ）同底面図

【図６】（ａ）本発明の第３の実施例を示す全自動洗濯
機の縦断面図 （ｂ）同底面図

【図７】本発明第１の実施例の減速機の断面図

【図８】（ａ）従来の全自動洗濯機の縦断面図 （ｂ）同底面図

【符号の説明】

２５、パルセータ ２９、駆動軸 ３２、モータ ３４、偏心円板Ａ ３５、偏心円板Ｂ ３７、振動センサ ２１、洗濯兼脱水槽 ２２、脱水受け槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルセータ駆動軸の一端に固定された、
   洗濯兼脱水槽と、他端に固定されたモータと、モータの
   固定子に固定された偏心円板Ａと回転軸に固定された偏
   心円板Ｂと、洗濯兼脱水槽の振動を検知する複数の振動
   センサと、振動センサの情報より、洗濯兼脱水槽内の不
   釣り合いを計算する演算装置とを有した、全自動洗濯機
   の防振装置。
2. 【請求項２】 パルセータ駆動軸の一端に固定された、
   洗濯兼脱水槽と、他端にクラッチを介して固定されたモ
   ータと、モータの固定子に固定された偏心円板Ａと回転
   軸に固定された偏心円板Ｂと、洗濯兼脱水槽の振動を検
   知する複数の振動センサと、振動センサの情報より、洗
   濯兼脱水槽内の不釣り合いを計算する演算装置とを有し
   た、全自動洗濯機の防振装置。
3. 【請求項３】 パルセータ駆動軸の一端に固定された、
   洗濯兼脱水槽と、他端に取り付けられた、偏心円板Ａが
   固定子に偏心円板Ｂが回転子に固定された二組のモータ
   と、洗濯兼脱水槽の振動を検知する複数の振動センサ
   と、振動センサの情報より、洗濯兼脱水槽内の不釣り合
   いを計算する演算装置とを有した、全自動洗濯機の防振
   装置。