JPS6351039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は洗たく駆動用モータを正逆運転し、
撹拌翼を往復運動させる撹拌式洗たく機に関する
ものである。

〔従来技術〕

撹拌式洗たく機は周知のように洗たく槽底部中
央に設けられた撹拌翼を予め定められた角度で往
復運動させて洗たくを行うもので、従来はこの往
復運動を発生させるためにギヤおよびリンク機構
等の回転往復変換機構を用い、この変換機構によ
りモータの回転を往復運動に変えて撹拌翼に伝達
していた。この機械式の洗たく機は特に大容量の
ものに適しているが往復運動を発生させる機構が
複雑でかつ高価であるため小型洗たく機には採用
が困難であつた。

撹拌式洗たく機は、撹拌翼を200゜前後の回転角
度で毎分50回、多いものにあつても60回の往復回
数を右、左に往復回転させ、洗たく槽内の洗たく
物を揺動撹拌し洗たくを行うものであるが、現在
主流の渦巻式洗たく機に比べ洗浄力が今一歩であ
り、かつ高価なこともあつて、日本の家庭からは
消えてしまつた。

現在用いられている一般的な洗たく機は、ソフ
トな水流、標準的な水流あるいは強力な水流等の
水流切換え機能をもち、洗たく物の多様化（例え
ば、従来の上着や下着に加え、ランジエリー等の
高級衣類の洗たく）に対処できるようになつてい
る。

ところが従来の撹拌式洗たく機は、撹拌翼の回
転角度が200゜なら200゜とリンク機構等の回転往復
変換機構の設計によつて一義的に決定されてしま
い、また往復回数も一定値をとるものである。従
つて如何に高価な洗たく物でも一様な条件下で洗
たくしなければならず、高級衣類等をソフトに洗
うことができなかつた。

この従来の撹拌式洗たく機にあつて、撹拌翼の
回転角度や往復回数が変えられるようにするには
回転往復変換機構がさらに複雑で大型になり、ま
たモータを極数切換や位相制御などによる速度制
御を行う必要があり、大型、コスト高の要因とな
り非常に困難であつた。

そこで、近年この撹拌方式を小型洗たく機に導
入すべく、実公昭57−40936号公報に示すように、
撹拌翼の回転角度を検出するための位相検出用ス
イツチング素子を複数個を備え、撹拌翼の回転角
度を設定する切換スイツチによつて選択された上
記スイツチング素子を開閉する手段をモータに連
結した回転片に設け、上記撹拌翼の回転角度が複
数に設定でき、また撹拌翼を往復回転運動させる
ようにした撹拌式洗たく機も提案されている。し
かし、この洗たく機はモータが導通して一方向に
回転している状態から直ちに逆方向の回転に切り
換わり、この切換え時にモータが過負荷状態とな
り、モータや機構部分にむりがかかり、あるいは
モータの回転中に逆回転の導通状態にしても反転
せず、同一方向に回転を継続することで洗たく機
の機能を果さず、危険な状態となる恐れもあつ
た。また、タイマ等を使用して直接モータを正逆
運転し、撹拌翼を回転往復運動させて、洗たく物
を揺動撹拌し、洗たくを行う撹拌式洗たく機が提
案されている。この方法はモータへの通電を時間
制御するのみであり、安価に製造できる特徴があ
る反面、洗たく物の量および電源電圧等の変化に
より撹拌翼の往復回転角度が一定せず、撹拌翼が
２〜３回転することもある。

さらに洗たく物のない無負荷運転時や洗たく物
の少い時はモータへの通電を遮断してから慣性回
転が停止するまでの時間が長く、反対に洗たく物
の多いときは洗たく物が抵抗となり慣性回転が停
止するまでの時間が短い。従つて、停止までの時
間が一番長い無負荷運転時に合せて停止時間を設
定する必要があり、洗たく量が多い場合にはモー
タの通電を遮断してから逆回転の運転を行うまで
の間に無駄な時間が生じ、洗たくの効率が悪かつ
た。

〔発明の概要〕

本発明は上記問題点を解消するため成されたも
ので、撹拌翼の回転状態を検出する回転検出器
と、上記撹拌翼の回転状態を設定する水流切換設
定部と、上記回転検出器からの信号により上記撹
拌翼の通電角度が予め設定された所定値に慨到達
したとき上記モータへの通電を遮断する通電回転
制御手段、および同じく上記回転検出器からの信
号により上記撹拌翼の慣性回転が上記水流切換設
定部の設定値に慨到達したとき上記モータを逆回
転させる慣性回転制御手段を有する制御器とを備
えたものであり、これによつて洗たく量の多少に
よる撹拌翼の通電回転角度のバラツキを少なく
し、モータや機構部に無理をかけることなく正逆
運転切換時の時間的ロスを少なくし、洗たく物の
種類に応じた適切な撹拌翼の往復運動が選定でき
る撹拌式洗たく機を提供することを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下この発明の実施例を図面とともに説明す
る。第１図Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、１は洗たく機の
外箱、２は外箱１内に固定され、洗たくを行う洗
たく槽、３は洗たく槽２の底部中央に水密に挿通
されるとともに主軸受４により回動自在に支持さ
れた主軸、５は洗たく槽２内において主軸３に取
付けられた撹拌翼、６は主軸３の下端に取付けら
れたプーリ、７は外箱１内の底部に取付けられた
洗たく駆動用モータ、８はモータ７のモータ軸９
に取付けられたモータプーリ、１０はプーリ６と
モータプーリ８を連結するベルトであり、モータ
７を回転するとモータプーリ８、プーリ６および
ベルト１０を介して撹拌翼５が回転する。

なおプーリ６とモータプーリ８とで決定される
減速比は概10：１であり、モータが１回転すれば
撹拌翼５が概36゜の角度を回転する。

さらにモータ７はその極数が４ボールであり負
荷時の回転数が50Hzで定常回転に至つたとき概略
1400rpmであり撹拌翼５が定常回転に至つたとき
概略140rpm相当の角速度となるように設計され
ている。

また剛性の高いモータ７にはモータの回転回数
を検出するための回転検出器１１が配設され、こ
の回転検出器１１はモータ軸９の下端９′に固着
された円筒状の永久磁石１２、この永久磁石１２
の外周辺に所定の空隙を有して円筒状に巻かれた
発電コイル１３、および永久磁石１２と発電コイ
ル１３との空隙内に設けられ部分的に永久磁石１
２の磁力を遮断する遮磁体１３′とによつて構成
されている。周知のようにこのような構成でなる
回転検出器１１はモータ軸９が回転すると、モー
タ軸９に固着された永久磁石１２も回転するの
で、発電コイル１３に永久磁石１２の回転に同期
して正弦波の電流が誘起され、そしてこれを電気
的に処理し、モータ７が回転するとこれに同期し
てパルス状の電気信号が出力される。そして大部
分金属で構成されるモータ７に回転検出器を配設
して、モータの回転状態を直接検出するものであ
るから、組立精度が高く、作業性も容易であり、
モータの回転状態を精度よく、安定して検出する
ことができる構造となつている。

第２図は上記装置の制御系を示し、１４は通電
回転および慣性回転の制御手段を有する制御器と
しての制御回路で、メモリ１５、演算処理装置１
６、インプツトコントロール１７およびアウトプ
ツトコントロール１８から構成され、制御回路１
４には電源スイツチ１９を介して電源が、またこ
の制御回路１４の演算処理装置１６には水流切換
設定部２０のスイツチが接続される。回転検出器
１１がモータ７の回転回数を検出し、この検出信
号はインプツトコントロール１７を介して制御回
路１４に入力され、水流切換設定部２０のスイツ
チング状態に基づいてメモリ１５および演算処理
装置１６によつて処理演算され、アウトプツトコ
ントロール１８を介してモータ７に制御信号とし
て加えられ、この出力によつてモータ７は正回転
および逆回転される。

第３図は上記装置特に制御系の動作を説明する
フローチヤートである。ステツプ（100）はモー
タ７の正逆運転フラグ、ステツプ（101）は水流
設定フラグで水流切換設定部２０のスイツチの
「標準水流」が設定されている場合はF₂＝１、
「ソフト水流」が設定されている場合はF₂＝２が
設定される。ステツプ（102）がモータ７の回転
回数（通電回数）ならびに「標準水流」と「ソフ
ト水流」に対応した停止判定時間TM１，TM２
を設定する定数設定部である。そしてステツプ
（103）でＮがレジスタＸに、ステツプ（104）、
（105）でTM１，TM２がレジスタＹ１，Ｙ２に
それぞれ入力される。ステツプ（106）はモータ
７の正逆運転切換部であり、ステツプ（107）、ス
テツプ（108）では、それぞれモータ７の逆運転、
正運転が設定される。ステツプ（109）は通電回
転制御手段すなわちモータ７の通電回転回数（回
転検出器１１からのパルス数）をカウントするカ
ウンタで、その値はレジスタＴに入力される。ス
テツプ（110）はモータ７の通電回転回数Ｔが設
定値Ｘに達したかどうかを比較する比較部、ステ
ツプ（111）ではモータ７への通電が遮断される。
ステツプ（112）は慣性回転制御手段すなわち時
限をカウントするカウンタでその値はレジスタ
TMに入力される。ステツプ（113）は慣性パル
スがあつたかどうか判定する判定部、ステツプ
（114）はレジスタTMを零にクリアする。ステツ
プ（115）は標準水流かソフト水流かを判定する
水流判定部、ステツプ（116）、ステツプ（117）
は停止判定時間判定部、ステツプ（118）はモー
タ７の正逆運転判定部、ステツプ（119）はF₁＝
１に設定し、ステツプ（120）はF₁＝０に、そし
てステツプ（121）はＴを零にクリアする。

次に上記装置の動作を説明する。まず洗たく
物、水および洗剤を洗たく槽２内に収納し、水流
切換設定部２０のスイツチを標準水流にセツト
し、電源スイツチ１９をオンにする。ステツプ
（100）ではモータ７を正回転実行用のフラグＦ＝
１にセツトし、ステツプ（101）では水流切換設
定部２０のスイツチが標準水流に設定されている
のでフラグF₂＝１にセツトされる。ステツプ
（102）ではモータ７の通電回転回数Ｎ＝５そして
停止判定時間TM1＝150ｍｓ、TM2＝250ｍｓが
設定され、ステツプ（103）でレジスタＸにＮ＝
５が、ステツプ（104）、（105）でレジスタＹ１、
レジスタＹ２にそれぞれTM1＝150ｍｓ、TM2
＝250ｍｓが入力される。そしてステツプ（106）
のモータ７の正逆運転切換部ではF₁＝１である
のでステツプ（108）に進みモータ７が正回転し、
プーリ６を介して撹拌翼５を正回転して洗たくが
開始される。同時に回転検出器１１からモータ１
回転ごとに１パルスのパルス信号が発生する。こ
のパルス信号をステツプ（109）のカウンタでカ
ウントしてレジスタＴに入れ、ステツプ（110）
の判定部でレジスタＴとレジスタＸの内容を比較
し、Ｔ＜Ｘであればステツプ（106）に戻り、モ
ータ７の正回転を継続する。そしてＴ≧X₁つま
りモータ７が５回転以上となればステツプ（111）
でモータ７の通電を遮断する。その後、撹拌翼５
およびモータ７は慣性回転に入り、ステツプ
（112）で時限がカウントされ、レジスタTMに入
力される。ステツプ（113）で慣性回転によつて
モータ７が回転しているものの、まだ回転検出器
１１からパルス信号が発生していない場合、ステ
ツプ（115）に進み水流判定を行い、F₂＝１つま
り標準水流であるのでステツプ（116）でレジス
タTMとレジスタＹ１の内容を比較し、TM＜
TM１であればステツプ（112）に戻り再び時限
をカウントする。そしてTM＜TM１の間に慣性
回転によりモータ７が１回転し、回転検出器１１
からパルス信号が発生した場合にはステツプ
（114）に進み、レジスタTMを零にし再びステツ
プ（112）に戻り時限がカウントされレジスタ
TMに入力される。さらにステツプ（113）、ステ
ツプ（115）、ステツプ（116）と進行し、慣性回
転状態を監視しつづける。そして慣性パルスが
TM＜TM１つまりTM＜150ｍｓにおいてさらに
発生し、その後においてステツプ（116）でTM
≧150ｍｓとなり、撹拌翼５が概ね停止したと判
定してステツプ（118）のモータ７の正逆運転判
定部に進みF₁＝１なのでF₁＝０にし、ステツプ
（121）でレジスタＴを零にクリアしてステツプ
（106）に戻る。ここでF₁＝０なのでステツプ
（107）に進みモータ７は逆回転を開始する。以下
正回転と同様にプログラムは進行し、電源スイツ
チ１９を遮断するまで撹拌翼５は往復回転運動を
繰返し、洗たく物を揺動撹拌して洗たくを継続す
る。

具体的には第４図に示すように通電回転による
モータ７の回転回数５回、慣性回転によるモータ
の回転回数２回、時間的にはモータの通電が約
280ｍｓで遮断時間が270ｍｓのシーケンスで正回
転、逆回転を繰返えす。つまり通電によつて撹拌
翼５は回転角度が概ね180゜になると通電が遮断さ
れ、慣性回転によつて約70゜合せて約250゜の回転
角度で撹拌翼５は正、逆に往復回転運動を繰返
し、洗たく物を揺動撹拌する。

なお撹拌翼５に加わる負荷抵抗のバラツキなど
によつて慣性回転状態が変り、慣性によるモータ
の回転回数が異なつたり、あるいは減速スピード
が異なり、遮断時間が変化するものの平均的には
撹拌翼５は回転角度約250゜往復周期約1.1秒で往
復運動を行う。

次にランジユリーのような高級衣類を洗たくす
るために水流切換スイツチ２０をソフト水流に設
定し、電源スイツチをオンすると（以下標準水流
設定時の上記動作と異なる点のみ述べる）ステツ
プ（101）では水流切換スイツチ２０がソフト水
流に設定されているので、フラグF₂＝２にセツ
トされる。

そしてステツプ（115）ではF₂＝２であるので
ステツプ（117）に進み、モータ７通電遮断後慣
性パルスが発生してからの時限TMが停止判定時
間TM2＝250ｍｓと比較され、TM＜TM２であ
ればモータ７の通電遮断を継続し、さらにステツ
プ（117）でTM≧TM２つまり慣性パルスが発
生してから250ｍｓの時限が経過したときに撹拌
翼５が停止したと判断しステツプ（118）に進む。
第４図の破線で示すように、ソフト水流において
はモータへの通電パターンは前述の標準水流と概
ね同じであるが通電遮断後の時間パターンが異な
り、モータの通電遮断時間が標準水流では約270
ｍｓであつたのが、約370ｍｓとなり撹拌翼の往
復周期が約1.3秒となり標準水流に比べてゆつた
りと撹拌翼５が往復回転運動し、洗たく物をやさ
しく揺動撹拌し弱い力で洗たく物から汚れを落と
す。

第５図はこの装置において、通電パルスを同一
かつ洗たく物の量および水洗剤を同一条件とした
ときの洗浄力と停止判定時間の関係を示したもの
であり、図で明らかなように停止判定時間つまり
慣性回転を含めた逆回転までのモータ通電遮断時
間を変えることによつて洗浄力を変化させること
ができる。すなわち慣性回転を含めた逆回転まで
のモータの通電遮断時間を大きくすることによつ
て弱い力で洗うソフトな洗たくができる。

なお上記実施例で停止判定時間を標準水流にお
いては150ｍｓ、ソフト水流においては250ｍｓと
しているがこれに限定するものではなく機構部や
モータに無理をかけることなく撹拌翼を往復回転
運動させるように適宜設計されるものであり、回
転検出器の分解能、つまりモータ１回転当りのパ
ルス数を考慮して設計されることは言うまでもな
い。さらにモータを慣性回転後逆転させる時点の
判定は上記実施例に限定するものではなく、撹拌
翼やモータの角速度を直接検出し、角速度が所定
値以下になればモータを逆転させる。

また上記実施例では撹拌翼の回転角度を間接点
にモータの回転回数を検出し、これに基づいてモ
ータの制御を行つているがこれに限定するもので
はなく、撹拌翼の回転角度を直接検出するもので
あつてもよくこの手段にあつては減速機構等の影
響を受けることなく精度よく回転角度に基づいて
モータを制御することができる。

なお水流切換スイツチを標準水流とソフト水流
の２段切換としているが、これに限定するもので
はなく、３段切換や慣性回転を含めたモータ通電
遮断時間をさらに短かくし強力水流を設けること
であつてもよい。もちろん、機構部やモータに無
理のかからないように設計されることは言うまで
もない。

さらに撹拌翼の回転角度を概360゜以下つまり１
回転内で往復回転運動させることによつて洗濯物
どうしがからみあうことなくこれらを揺動撹拌で
きるので洗いむらの少ない洗たくが行える。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明においては、従来のよう
に回転運動を機械的に往復回転運動に変換し、撹
拌翼を所定角度往復回転運動させて洗たく物を揺
動撹拌して洗たくを行うものではなく、またタイ
マ式のようにモータへの通電時間や遮断時間を一
定に制御するものではなく、撹拌翼の回転状態を
検出する回転検出器とこの検出器の検出信号に基
づいて通電回転および慣性回転の制御手段を有す
る制御器、さらに撹拌翼の慣性回転を含めたモー
タの遮断時間を設定する水流切換設定部とを備
え、撹拌翼の通電回転角度が予め定められた概所
定値になつた際にモータへの通電を遮断し、水流
切換設定部の設定に基づいて撹拌翼の停止判定を
行い撹拌翼が逆回転するようにモータ制御するよ
うに構成しており、洗たく量の多少による通電回
転角度のバラツキを抑制し、モータや機構部に無
理をかけることなく正逆運転変換時の時間的ロス
をなくし、洗たく物の種類に応じて適切な撹拌翼
の往復周期で効果的な水流が選定できる低コスト
でかつ高品位な洗たく機を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃはこの発明装置の一実施例を
示す縦断面図、そのＢ−Ｂ横断底面図、および部
分拡大図、第２図はその制御系の構成図、第３図
はその動作説明のためのフローチヤート、第４図
は第１図実施例のモータの通電遮断および回転検
出器からのパルス信号の時間的特性図、第５図は
第１図実施例の停止判定時間を洗浄度の関係を示
す図である。 ２……洗たく槽、５……撹拌翼、６……プー
リ、７……洗たく駆動用モータ、１１……回転検
出器、１４……制御回路、２０……水流切換設定
部。なお図中同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 洗たく駆動用モータの正逆運転により洗たく
   槽内の撹拌翼を交互に正逆転して洗たくを行う撹
   拌式洗たく機において、上記撹拌翼の回転状態を
   検出する回転検出器と、上記撹拌翼の回転状態を
   設定する水流切換設定部と、上記回転検出器から
   の信号により上記撹拌翼の通電回転角度が予め設
   定された所定値に慨到達したとき上記モータへの
   通電を遮断する通電回転制御手段および同じく上
   記回転検出器からの信号により上記撹拌翼の慣性
   回転が上記水流切換設定部の設定値に慨到達した
   とき上記モータを逆回転させる慣性回転制御手段
   を有する制御器とを備えたことを特徴とする撹拌
   式洗たく機。