TWI325024B - - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 技術領域 本發明係有關一種具有旋轉滾筒，且將衣物收納於前 述旋轉滾筒内進行洗淨'洗清、脫水的洗衣機，而前述旋 轉滾筒係以呈大略水平方向或傾斜方向之軸為中心進行 轉者。 背景技術 知的洗衣機包含有：旋轉滾筒；收納筒 W、η ’ ιντ,叫，用以支標 收納筒的支㈣件；用以切洗衣機主體的洗衣機底1 . 滾筒的馬達；用以設定洗衣機之操作的輪入 «又定4 ’及控制#。旋轉壤筒係可收納衣物且以呈大略水 平方向或傾斜方向的轴為中心進行旋轉。收納筒係將前述 旋轉滾筒包3於其内’且透過適#的切部支撐在洗衣 主體内。㈣縣可崎料人設定部設定之洗衣操作座 馬達之控制。藉由該等控制，可將洗淨、洗清、脫水等; 步驟控制得極為周到。 然而，從洗淨步驟到脫水步驟時，旋轉滾筒内放有已 ==且含有水分的衣物。當旋轉滾筒進行旋轉以 除去該等衣物之水分時，因衣__、衣料或形狀，衣 脫水步驟的旋轉運動會形成不平衡。因此旋轉滚筒 等會產生大振動及噪音。 對此’特開昭㈣卿號公報揭示—種在洗衣機之脫 水步驟中檢測出異常振動的方法。該方法係將裝有衣物及 洗滌劑並旋轉之旋轉滾筒支撐於内框，且使其可旋轉，並 且藉由彈簧等缓衝裝置將前述内框支樓於洗衣機之外框。 在脫水步驟中’首先進行以離心力將衣物均一地貼附 在旋轉滾筒之内側壁上的取得平衡步驟，而前述離心力係 馬達以低速旋轉旋轉滾筒而產生者。之後，進行使旋轉滾 筒高速旋轉的脫水步驟。若中途發生異常振動的話’則停 止旋轉滾筒旋轉。 然而，在前述結構中，當以低速旋轉進行取得平衡步 驟時，即使因衣物的貼附方式而於旋轉滾筒產生不平衡， 機械性地振動幅度也很小，因此無法檢測出異常振動，並 且在高速旋轉旋轉滚筒時開始產生大振動之後，才可檢測 出異常振動，而無法在前述高速旋轉之前檢測出是否會發 生異常振動。因此，具有因在發生異常振動之後才停止旋 轉而使衣物或洗衣機損傷的可能性，並且在旋轉滾筒停止 之前會浪費許多時間。 又，最近亦有另-種可檢測出洗衣機異常振動的方 法’該方法係在高速旋轉旋轉滚筒之前就可檢測出因不平 衡而產生的異常振動，而可進行安全且高運轉效率的脫水 步驟。該方法中’洗衣機包含用以驅動旋轉滾筒旋轉之感 應馬達’及用以驅動前述感應馬達之變流器電路，並且可 依序進行錢觀筒正轉、轉軌淨㈣；使旋轉滚^ 低速旋轉的平衡步驟；及使旋轉滾筒高速旋轉的脫2步 驟。在具有前述結狀洗衣機巾，係在開始崎前述平衡 1325024 步驟時從變流器電路的輸出檢測出電流有效值，並且從電 流有效值的電流最大值及最小值計算出電流值的檢測差 值，再與事先設定的過度振動電流設定值相比，當超過該 設定值時便會被視為過度振動檢測電流值，而會發出過度 5 振動警告。則述異常振動檢測方法揭不於，例如，特開平 6-170080號公報中。 在前述方法中係以感應馬達的電流有效值間接地推測 異常振動，即，該方法係因衣物的不平衡會顯示在感應馬 達的電流有效值上，並且前述不平衡的狀態與異常振動有 10 關的推測而成立。然而感應馬達之電流有效值的變化除了 受衣物不平衡之影響外也會受感應馬達之軸承或其他機械 性因素的影響。由於前述方法係在根據其偏差之後再與過 度振動電流設定值相比來判斷有無過度振動，因此會發出 比需要更多的過度振動警告，並增加停止旋轉滾筒的次數。 15 【發明内容】

發明揭7F 本發明之洗衣機包含有：旋轉滾筒；收納筒；可收納 收納筒之框體；洗衣機底部；馬達；振動檢測部；控制 部；波形輸入電路；第1輸出檢測電路；及第2輸出檢測電 2〇 路。旋轉滾筒係可收納衣物，且旋轉中心軸呈大略水平方 向或傾斜方向。收納筒係將旋轉滾筒包含於其内使其可自 由旋轉，且被支撐成可搖動。洗衣機底部係設於框體下方， 且可支撐框體。馬達係用以驅動旋轉滾筒旋轉。振動檢測 部係具有1次線圈、2次線圈、及磁性體，且設於收納筒與 7 1325024 洗衣機底部之間。當1次線圈輸入有預定的電壓波形，且磁 性體根據收納筒之搖動而搖動時，2次線圈會向第1輸出檢 測電路輸出與磁性體之搖動相輔的電壓波形。第1輸出檢測 電路係將前述輸出整流後輸出至控制部，而第2輸出檢測電 5 路係將第1輸出檢測電路之輸出放大後輸出至前述控制 部。藉由前述結構，可以1個2次線圈高精度地檢測出將旋 轉滾筒包含於其内之收納筒的振動及上下移位。於是，可 防止會在脫水步驟中引起異常振動之衣物不平衡所產生的 振動及雜音於未然，並可高精度地檢測出所放入之洗濯物 10 的量。 圖式簡單說明 第1圖係本發明實施形態之洗衣機的側面截面圖。 第2圖係第1圖所示之洗衣機的振動檢測部之透視圖。 第3圖係第2圖所示之振動檢測部的截面圖。 15 第4圖係用以振動檢測包含第2圖所示之振動檢測部的 配線電路圖。 第5圖係第4圖所示之配線電路圖中第1、第2輸出檢測 電路之特性圖。 第6圖係本發明實施形態之洗衣機的另一振動檢測部 20 的截面圖。 【實施方式:J 實施發明之最佳形態 第1圖係本發明實施形態之洗衣機的側面截面圖，而第 2圖係同一洗衣機之振動檢測部的透視圖。旋轉滾筒1呈有 8 底圓筒狀，且在整體外周設有多數透水孔2,並可自由璩祷 地配設在收納筒3内。旋轉滾筒1中安裝有旋轉轴4(旋轉中 心轴），且該旋轉軸4係由洗衣機1〇之前側朝背侧向卞# 斜。安裝於收納筒3背面之馬達5與旋轉軸4相連結，立<麟 動旋轉滚筒1朝正轉及反轉方向旋轉。 旋轉滾筒1之内壁面設有多數個突起板6。收納筒3之煎 側朝上傾斜面上設有開口部3a，且該開口部3a覆蓋有町自 由開關的蓋子7。藉由打開蓋子7，使用者可透過衣物取放 口 8將洗濯物取出或放入旋轉滾筒1内。又，由於蓋子7設於 向上傾斜面’因此使用者在取出或放入洗濯物時不須彎腰。 蓋子7的上侧設有用以設定洗衣機1〇之運轉模式等的 輸入設定部9。又’洗衣機1〇内之前面下部設有控制部n， 而該控制部11係輸入有輸入設定部9傳來之資訊，並根據該 資訊控制馬達5等之動作者。又’該控制部u係由微電腦等 所構成，並可逐步控制洗淨、洗清、脫水、烘乾之一連串 步驟。 收納筒3收納於洗衣機1〇之框體i〇A内，並透過彈菁體 12懸吊於框體10A内’且由阻尼器13從下部進行支撐，即， 收納筒3被支撐成可自由搖動的狀態。又，收納筒3的下部 與排水路徑14的一端相連結，而排水路徑14的另一端連結 有排水閥15,因此可透過排水路徑14排出收納筒3内的洗濯 水。 從納筒3之下部設有用以支撐收納筒3之支標構件16。 支擇構件16與作為洗衣機底部一部分的底板17之間安裝有 1325024 用以檢測收納筒3之振動的振動檢測部18。又，振動檢測部 18之上部亦可形成與支撐構件16相對應的形狀，即，振動 檢測部18係設於收納筒3與底板Π之間。又，洗衣機底部係 設於框體10A之下方，並可支撐框體i〇A。 5 如第1圖及第2圖所示’振動檢測部18係由線圈部19與 軸23所形成。第3圖係振動檢測部18之截面圖。線圈部19係 由同轴狀的1次線圈21與2次線圈22所構成。輸入用之丨次線 圈21設於内側，而輸出用之2次線圈22設於外側。轴23係由 合成樹脂等非磁性體所構成，且内建有軸狀的磁性體2〇。 10又，轴23設置成可朝軸方向上下移動’並貫穿呈同轴狀之 兩個線圈21、22的中心部。藉由前述結構，磁性體2〇可根 據收納筒3之搖動來搖動線圈21、22之中心部。 在此係以軸23内磁性體20之下端位於丨次線圈21之繞 組範圍内時的位置作為軸23上下振動的基準位置β2次線圈 15 22之圈數約為1次線圈21之圈數的1〇倍，而磁性體2〇之長度 較2次線圈22之繞組寬度長。 第4圖係洗衣機10之配線電路圖。振動檢測部^之卜欠 線圈21連接有用以輸入預定電壓之波形的波形輸入電路 25。2次線圈22係透過第1輸出檢測電路（以下稱為電路)26 2〇 連接於控制部Η。從電路26與控制部11間分歧而出之電路 係透過第2輸出檢測電路（以下稱為電路)27與控制部連接。 又，電路26係由整流電路與第1平滑電路所構成，而電路27 係由放大電路與第2平滑電路所構成。 控制部11可進行由用以設定洗衣機1〇之動作的輸入設 10 定部9所設定之洗淨動作的控制與馬達5的㈣卜波形輸入 電路25係利用供給至構成控制部n_部分之微電腦^的電 源電壓(例如’ ；5V)形成三角波，並將前述三角波輸入卜欠線 圈21藉此，2次線圈22會將配合磁性體2〇位置之輸出輸出 5至電路26。又，電路26會將來自2次線圈22之輸出整流並使 其平滑化’而前述輸出電壓係輸入至微電腦24之A/D轉換埠 又在電路26業經整流、平滑處理之輸出電壓會在電 被進步地放大且平滑化，而前述輸出電壓係輸入至 微電腦24之A/D轉換埠2扑。 1〇 2次線圈22之輸出係電路26所檢測出的振動輸出電 壓，且該振動輪出電壓被電路27之放大電路放大。一般而 s ’由操作放大器所構成之放大電路即使放大率再高，也 只旎輸出比放大電路之電路電源電壓（約1.5V)低的電壓。因 此放大後之輸出電壓較構成控制部η之微電腦24的電源 15電壓低。 因此，最好將微電腦24之電源電壓、輸入波形輸入電 路25之電源電壓及構成電路26之整流電路的電源電壓設定 成相同的電壓，並將構成電路27之放大電路的電源電壓設 定成局於前述電源電壓的電壓。即，例如微電腦24等之電 2〇源電壓為5V時’最好將構成電路27之放大電路的電源電壓 設定成高於其1.5V以上的電壓，例如6.5V。藉由進行前述 電壓設定’可將放大後之輸出電壓最高提高至微電腦24的 電源電壓’即’ 5V。藉由將前述來自電路27之信號的電壓 位準提昇至微電腦24之電源電壓的位準，可提昇後述使用 11 來自電路27之信號的檢測之分解度。 第5圖係具有前述結構之振動檢測部18之電路26、27 的特性圖。該等特性顯示將對於1次線圈21之輸入保持-定，並使内建有磁性體20之轴23朝上(延伸方向）或下(壓縮 5方向）移動時之電路26、27的輸出電壓變化。即，第5圖顯 丁軸3上下位移相對基準位置之位移量與電路％、電路η 之各輸出電壓的關係。 接著，針對具有前述結構之振動檢測部18之電路26、 27的動作、功能加以制。因内建有磁性㈣之軸23的動 Η)作而產生的位移4與電路26之輸出電壓在從延伸方向約 iOmm至壓縮方向伽m之範圍中呈朝右下傾斜的預定關 係。從延伸方向約i 0mm至壓、缩方向4〇贿之範圍相當於將 衣物放人㈣滾筒丨巾’並在洗淨步驟巾將水加至最大負載 時的沉浸位移量範圍。由於電路26之輸出電壓檢測範圍 15大，而每單位位移量的電壓斜度小，因此適於振動之檢測。 即，藉由使用電路26之輸出電壓，控制利可在一連串的 洗衣步驟巾，制是脫水步财適當地檢測出振動。 另一方面，電路26之輸出電壓係由電路27之放大電路 所放大。即，相較於電路26之輸出電壓，電路27之輸出電 20壓被放大。因此，因内建有磁性體20之轴23的動作而產生 的位移量與電路27之輸出電壓在從延伸方向約1〇mm至壓 縮方向10mm之範圍中大略呈直線，並在壓縮方向約15mm 的位置上到達最大值。從延伸方向約1〇mm至壓縮方向 10mm之範圍相當於將衣物放入旋轉滾筒丨時的沉浸位移量 12 1325024 範圍。即使電路27之輸出電壓的檢測範圍狹小，但由於每 單位位移量的電壓斜度大，因此適合檢測放入旋轉滾筒工之 衣物(洗㈣）的量。即，藉由使用電路27之輸出電壓，控制 - 部11可高精度地檢測出布量。 • 5 在前述結構巾，使用者係將蓋子7打開並將洗濯物放入 旋轉滾筒1内，且從設於洗衣機1()之前側上部的輪入設定部 9選擇運轉模式並輸入運轉開始。根據前述操作，洗衣機⑴ • 冑開始進行與所指示之運轉模式相對應的運轉動作，並藉 由控制控制部η實行所要的動作4巾，在放人洗濯物時， ⑺收納筒3會隨著放入旋轉滾筒i内之洗濯物的量向下沉。 支撑構件16可支撐收_3，而振動檢測部18安裝於底 板17與收納筒3之間。又，振動檢測部18係由線圈部19與磁 性體20所構成，而前述線圈部19係由多數線圈所構成，且 固定於底板17上，而且磁性體2〇係固定於安裝於收納筒3之 15支#構件16上。因此磁性體20會對應收納筒3之向下沉而向 • T移動，且電路27之輸出«會隨著前述移滅生變化。 藉由事先決定電路27之輸出電壓與洗濯物之量的關係，控 制。Ρ 11可從電路27之輸出電壓的變化量檢測出所放入之洗 ； ㉝物的$。此外，控制部11可根據所放人之洗濯物的量決 2〇定洗濯水之量或洗淨步驟之時間等，並可依序進行適合洗 濯物之量的洗淨動作。 當從洗淨步驟至脫水步驟時，旋轉滚筒丨内放有已完成 洗淨步驟且含有水分的衣物，而控制部11會以預定的第1旋 轉數使旋轉滾筒丨旋轉，以進行脫水。其中，第丨旋轉數係 13 與洗淨步驟相同的旋轉數。此時，當衣物因衣物之種類、 衣，或形狀而對第1旋轉數之旋轉運動形成不平衡時，旋轉 袞筒1會產生振動’而將其包含於内部之收納筒3亦會產生 振動*收納筒3產生振動時，磁性體2G會對應該振動上下 運動(搖動）。由於電賴之輸出電壓會根據前雜移變化， 因此控制部11可檢測出振動。 控制°卩11係根據電路27之輸出電壓控制由輸入設定部 9事先設定之—連串洗淨動作。此外，在脫水步驟中，如果 從電路26之輸出電壓產生之振動能級較小的話 ，則藉由馬 達5使旋轉滾筒1以大於第1旋轉速度之第2旋轉速度（最高 ，轉速度)¼轉。又’當振動能級判斷為異常程度時控制 ,1則停止馬達5之旋轉，或者，在暫時停止馬達5之旋轉 後再重新從低速開始旋轉，以解除衣物的不平衡。又當 振動能級判斷為輕微時，控制部丨丨則會降低馬達5的旋轉速 八，以降低脫水旋轉時的振動或雜音。結果，可抑制旋轉 ’衰筒1等的異常振動及異常雜音於未然。又，前述旋轉控制 之詳細情況已揭示於，例如，特開2〇〇5·23〇315號公報中。 又，第3圖中係將輸入侧之丨次線圈21配置於内側，並 牌輪出側之2次線圈22配置於外側，並且將線圈21、22同轴 狀地配置於軸狀的磁性體2〇外側。除此之外，亦可如第6圖 所示，將1次線圈21配置於上側，並將2次線圈22配置下側， 使其呈並列狀。即，亦可將丨次線圈21與2次線圈22配置於 内建有磁性體20之軸23的軸方向上。在前述結構中，藉由 使内建有磁性體20之軸23在軸方向上上下移動，可於2次線 s應、出電壓，而可得到與第3圖所示之結構相同的效 果。 又’ 1次線圈21或2次線圈22之圈數可改變，而電路27 ^之放大率亦可改變。藉此，當以電路26之輸出電壓進行振 之檢'則’或以電路27之輸出電壓進行布量之檢測時，可 #J用最適當之特性使用因洗衣機規格而不同之位移量與輸 出電壓的關係。 振動檢測部18係由輸入側之1次線圈21、與1次線圈21 配置成fg]點％ #狀之輸出側的2次線圈22、及配置成可貫穿線圈 10 21、22 Η 'όγ ή ^自由移動的轴狀磁性體20所構成。藉由前述結 構，、1-欠線圈21與2次線圈22可有效率地進行磁輕合。又， 狀的@性體2G配置成貫穿線圈21、22且可自由移 動’因此可從線圈21、22與磁性體20的位置關係高精度地 於2次線圈22感應出2次電壓。 15 又’控制部11可藉由電路26檢測出2次線圈22之輸出， 並且可檢測出以電路27放大前述輸出而形成之信號。藉由 前述結構，可將於1個2次線圈22感應出的2次電壓視為2個 輸出電壓。因此，控制部11可以1個2次線圈22高精度地檢 測出將旋轉滾筒1包含於内之收納筒3的振動及上下位移。 2〇 利用前述檢測結果，控制部11可防止會在脫水步驟中引起 異常振動之衣物不平衡所產生的振動及雜音於未然。又， 即使因收納筒3輕微向下沉而產生位移’亦可藉由電路27之 輸出電壓檢測出所放入之洗濯物的量。如此一來，本發明 可提供一種便宜且使用方便的洗衣機。 15 1325024 糾㈣1個2切圈22騎前述各種㈣，可將 檢測部18之結構簡單化，因此可將振動檢測部以小型化， 並且可提升振動檢測部18之產量。 • 又’本實施形態中’旋轉轴4係由洗衣機H)之前側朝背 ； 5側向下傾斜，但實際上亦可設置成水平方向。又，電路％、 27亦可在1塊基板上形成一體。 • &前所述，在本發明之洗衣機中，係以振動檢測部直 φ 接檢測收納筒之振動，而可防止會在脫水步驟中引起異常 振動之衣物不平衡所產生的振動及雜音於未然，同時亦可 1〇檢測旋轉滾筒内之衣物的布量。因此，對於具有衣物之洗 淨和脫水功能的家庭用、工作用之洗衣機非常有用。又， 本發明並不限於前述實施形態中。 t圏式簡單説明3 第1圖係本發明實施形態之洗衣機的側面戴面圖。 15 第2圖係第1圖所示之洗衣機的振動檢測部之透視圖。 φ 第3圖係第2圖所示之振動檢測部的截面圖。 第4圖係用以振動檢測包含第2圖所示之振動檢測部的 - 配線電路圖。 • 第5圖係第4圖所示之配線電路圖中第1、第2輸出檢測 ' 20 電路之特性圖。 第6圖係本發明實施形態之洗衣機的另—振動檢測部 的戴面圖。 16 1325024

【主要元件符號說明 1.. .旋轉滾筒 2…透水孔 3.. .收納筒 3a...開口部 4·.·旋轉軸 5.. .馬達 6…突起板 7.. .蓋子 8···衣物取放口 9.. .輸入設定部 10…洗衣機 10A...框體 11.. .控制部 12.. .彈簧體 13.. .阻尼器 14…排水路徑 15.. .排水閥 16…支撐構件 17.. .底板 18.. .振動檢測部 19.. .線圈部 20.. .磁性體 21.. .—次線圈 22.. ..一次線圈 23···軸 24.. .微電腦 25.. .波形輸入電路 26.. .第1輸出檢測電路(電路) 27…第2輸出檢測電路(電路) 28428b·..A/D 轉換埠 17

Claims (1)

1. "98： 第95138196號專利申請案 申請專利範圍替換本_ Z00~937i3 申請專利範圍 1. 一種洗衣機，包含有： 旋轉滚筒，係可收納衣物，且於水平方向或傾斜方 向上具有旋轉中心軸者； 收納筒，係將前述旋轉滾筒包含於其内使其可自由 旋轉，且被支撐成可搖動者； 框體，係可收納前述收納筒者； 洗衣機底部，係設於前述框體下方，且可支撐前述 框體者； 馬達，係用以驅動前述旋轉滾筒旋轉者； 振動檢測部，係設於前述收納筒與前述洗衣機底部 之間，並包含1次線圈、2次線圈、及根據前述收納筒之 搖動而搖動的磁性體者； 控制部，係可輸入來自前述振動檢測部的輸出，且 至少可控制前述馬達者； 波形輸入電路，係將電壓之波形輸入至前述1次線 圈者； 第1輸出檢測電路，係具有整流電路，且接收前述2 次線圈之輸出，並將前述2次線圈之前述輸出整流後輸 出至前述控制部者；及 第2輸出檢測電路，係具有放大電路，且將前述第1 輸出檢測電路之輸出放大後輸出至前述控制部者。 2. 如申請專利範圍第1項之洗衣機，其中前述2次線圈係配 置成與前述1次線圈呈同軸狀，而前述磁性體係配置成 Γ325024 貫穿前述1次線圈與前述2次線圈之中心軸，且可自由移 動者。 3. 如申請專利範圍第1項之洗衣機，其中前述第1輸出檢測 電路更具有第1平滑電路，而前述第2輸出檢測電路更具 5 有第2平滑電路。 4. 如申請專利範圍第1項之洗衣機，其中前述放大電路之 電源電壓高於前述控制部之電源電壓。 5. 如申請專利範圍第1項之洗衣機，其中前述放大電路係 由操作放大器所構成，且前述放大電路之電源電壓高於 10 前述控制部之電源電壓1.5V以上。

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