JPS6326673B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は洗濯駆動用モータを正・逆運転し、撹
拌翼を往復運動させる撹拌式洗濯機に関する。

従来技術 撹拌式洗濯機は、周知のように洗濯槽底部中央
に設けられた撹拌翼を予め定められた角度で往復
運動させて洗濯を行うもので、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。しかし、この機械式の洗濯機は特に大容量
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、小形洗濯機には
採用が困難であつた。

撹拌式洗濯機は、撹拌翼を例えば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、洗濯槽内の洗濯
物を揺動撹拌し洗濯を行うものであるが、現在主
流の渦巻式洗濯機に較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。

洗浄力を大きくする手段として洗濯槽や撹拌翼
の改善が考えられるがさして大きな効果がなく、
もつとも効果的な方法は撹拌翼の毎分当りの往復
回数を増すことである。

ところが撹拌翼の往復回数を増せば増すほど洗
濯物の動き、つまり慣性力が大きくなり、撹拌翼
の右から左、あるいは左から右への回転の折り返
し時に、上記慣性力が撹拌翼への抵抗となり、回
転往復変換機構への衝撃が激しくなり、一般家庭
で使用する家電機器としては不適である。またこ
の衝撃に耐えるようにするためには撹拌翼をはじ
め回転往復変換機構や減速機の機械的強度および
モータの所要トルクを大巾に高めねばならず、駆
動機構の大型化、さらにはコスト高になるという
欠点があつた。

そこで、近年この撹拌方式を小形洗濯機に導入
すべく、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、洗濯物を
揺動撹拌し、洗濯を行う撹拌式洗濯機が提案され
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長がある反
面、洗濯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。

さらに洗濯物のない無負荷運転時や洗濯物の少
な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、反対に洗濯物の多
いときは洗濯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、洗濯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、洗濯の効率が悪かつた。

発明の概要 本発明は上記欠点を解消するためになされたも
ので、撹拌翼の回転角度を検出する回転角度検出
手段と、該検出信号からの信号により、前記モー
タを制御する制御手段を設けて、撹拌翼が所定の
通電回転角度で往復回転運動するようにし、かつ
撹拌翼が通電遮断後略停止してからモータを逆回
転するように構成するとともに、予めモータの通
電を時限モードで制御し、前記回転角度検出手段
からの検出信号の有無即ち回転角度検出手段の状
態を判別して、その上で検出信号に基づいてモー
タを制御するようにし、さらに前記回転角度検出
手段が異常となつた時点からは前記時限モードで
モータを正・逆回転制御をする構成としている。

これにより、例えば負荷量が多い場合には慣性
回転角度が小さく撹拌翼が概ね停止するまでの時
間が短いので往復時間が短くなる等、負荷量に応
じて往復回数が自動的に設定できるとともに、仮
りに前記回転角度検出手段が異常であるときで
も、撹拌翼が回転を継続することなく所定の時限
モードで往復回転するという、安全性及び洗濯効
率を高めた撹拌式洗濯機を提供することを目的と
する。

発明の実施例 以下、本発明の１実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図Ａ，Ｂにおいて、１は洗濯機の外箱、２
は洗濯を行う洗濯槽で、該洗濯槽２は外箱１に固
着されている。３は洗濯槽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は洗濯槽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
られたプーリで、プーリ６には撹拌翼５の回転角
度を検出するための複数個の検出孔７が所定間隔
例えば30度ピツチで12個円周状に設けられる。

８は該プーリ６とともに回転角度検出手段とし
て機能する回転角度検出器で、発光部９および受
光部１０により構成される。発光部９からの光は
プーリ６の検出孔７の位置において受光部１０に
受光され、従つてプーリ６の回転角即ち撹拌翼５
の回転角度に対応したパルス信号が受光部１０か
ら発せられる。つまり回転角度３０度に対応して
１パルスの信号が発生する。

１１は外箱１内の底部に取付けられた洗濯駆動
用モータ、１２はモータ１１に取付けられたプー
リ、１３はプーリ６，１２を連結するベルトであ
る。モータ１１を回転するとプーリ６，１２およ
びベルト１３を介して撹拌翼５が回転する。

第２図は本実施例装置の制御系の構成を示し、
１４は制御手段としての制御回路で、メモリ１
５，演算処理装置１６，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１４には電源スイツチ１９を介
して電源が接続される。回転角度検出器８が撹拌
翼５の回転角度を検出し、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、この信号はメモリ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１１に制御信号が出
力され、この出力によつてモータ１１は右回転お
よび左回転される。

又、第３図は上記装置、特にその制御系の動作
を示すフローチヤートで、ステツプ１００はモー
タ１１の正逆運転フラグであり、運転開始時には
モータ１１が右回転するようになつている。ステ
ツプ１０１は撹拌翼５の通電回転角度を設定する
通電パルス設定部で、回転角度に対応したパルス
数Ｎ（例えば、具体的には撹拌翼５の通電回転角
度を210゜とし１パルス30゜の分解能とするからパ
ルス数Ｎは７が設定される）が設定される。ステ
ツプ１０２，１０３はそれぞれモータへの通電時
間，通電停止時間設定部で、通電時間TM１、通
電停止時間TM２が設定される。（例えば具体的
にはTM１が300ms，TM２が500msに設定され
る）ステツプ１０４では通電パルス数Ｎがレジス
タに入力され、ステツプ１０５，１０６では通電
時間TM１，停止時間TM２がそれぞれレジスタ
Ｙ１，Ｙ２に入力される。ステツプ１０７では時
限カウントレジスタTM及びパルスカウントレジ
スタＰをそれぞれ零にする。ステツプ１０８はモ
ータ１１の正逆運転切換部、ステツプ１０９はパ
ルスカウントレジスタＰが加算されているかを判
定するパルス判定部、ステツプ１１０，１１５は
時限をカウントするカウント部、ステツプ１１
１，１１６，１１９は撹拌翼５の回転角度に比例
したパルス数（回転角度30゜ごとに１パルス）を
カウントするカウント部で、それぞれカウント値
がレジスタTM，そしてＰに入力される。ステツ
プ１１２は時限が通電時間になつたかを判定する
通電時間判定部、ステツプ１１７は停止時間判定
部、ステツプ１１８，１４１ではレジスタＰを零
にクリアする。ステツプ１２０は撹拌翼５の通電
回転角度を判定する角度判定部、ステツプ１２２
は撹拌翼５が概ね停止したかどうか即ち慣性回転
によつて発生するパルス信号が所定時間150msに
発生したかを判定する停止判定部、ステツプ１２
３はモータ１１の正逆運転判定部、ステツプ１２
４はフラグＦを１に、ステツプ１２５はフラグＦ
を零にし、ステツプ１２６はレジスタTMを零に
クリアする。ステツプ１４０は異常判定部で、モ
ータ１１が通電されている間、パルス信号が発生
しレジスタＰに加算され次のパルス信号が150ms
の間に発生したかどうかを判定する。

次に上記装置の動作を説明する。まず洗濯物，
水および洗剤を洗濯槽２内に入れて電源スイツチ
１９をオンとする。そしてステツプ１００では正
逆運転フラグＦを１（右回転）にセツトする。ま
た、ステツプ１０１では通電パルスＮ＝７が設定
され、ステツプ１０４でレジスタＸ＝７にセツト
される。そして、ステツプ１０２，１０３でそれ
ぞれ通電時間TM１，停止時間TM２（TM1＝
300ms，TM2＝500ms）が設定され、ステツプ１
０５，１０６でレジスタＹ１，Ｙ２がそれぞれ
300ms，500msにセツトされる。ステツプ１０７
では時限カウントレジスタTM、さらにはパルス
カウントレジスタＰが零にクリアされ初期設定が
終了する。

次に、ステツプ１０８に進み、正逆運転切換部
がＦ＝１であるのでステツプ１３１に進み、モー
タ１１は右（正）運転されて撹拌翼５も右回転さ
れ洗濯が開始される。そして、ステツプ１０９で
はパルスカウントレジスタＰ＝０であるためステ
ツプ１１０，１１１のフローに進み、時限がカウ
ントされ、かつ撹拌翼５の回転角度が回転検出器
８により検出され、そのパルス信号がレジスタＰ
に加算される。そして、ステツプ１１２の通電時
間判定部に進み、レジスタＹ１の値とレジスタ
TMの値を比較し、TM＜Ｙ１即ち通電時間が
300msに達していないときはステツプ１１０にも
どり、モータ１１の右回転が続行される。また、
TM≧Y1即ち通電時間が300msに達するとステツ
プ１１３では時限レジスタTMが零にクリアさ
れ、ステツプ１１４に進みモータ１１への通電が
停止される。

この間に撹拌翼５が概ね150度回転し、回転角
度検出器８からパルス信号が発生し、レジスタＰ
は５になる。この時点から撹拌翼５は慣性回転と
なり、時限は時限カウントレジスタTMに加算さ
れ、かつ撹拌翼５の回転角度が回転検出器８によ
り検出され、そのパルス信号がレジスタＰに加算
される。そしてステツプ１１７の停止時間判定部
に進み、レジスタＹ２の値とレジスタTMの値を
比較してTM＜Y2つまり停止時間が500msに達し
ていないときはステツプ１１５にもどり、モータ
１１への通電停止が継続される。そして、TM≧
Y2即ち停止時間が500msに達するとステツプ１
２３に進み、モータ１１の正逆運転判定部がＦ＝
１に設定されているためステツプ１２５でＦを０
とし、さらにステツプ１２６でTMを零にクリア
してステツプ１０８にもどる。この間に撹拌翼５
は慣性回転で約60゜回転し、レジスタＰは８に加
算される。ステツプ１０８でＦ＝０であるのでス
テツプ１３０に進み、モータ１１が左（逆）運転
され、撹拌翼５が左回転を行いステツプ１０９に
進み、撹拌翼５の回転パルス数即ちレジスタＰが
８でありＰ≧１であるため、ステツプ１１８に進
む。ここでレジスタＰを零にクリアするととも
に、ステツプ１１９で撹拌翼５の回転によつて発
生する回転検出器８からのパルス信号が新たにレ
ジスタＰに加算される。そしてステツプ１２０で
は通電回転角度が210度に至つたかどうかを判定
し、即ちＰ≧７を判定してＰ＜７であればステツ
プ１４０に進む。ステツプ１４０ではパルス信号
が30ms程度の周期で発生するためステツプ１１
９にもどり、左運転が継続されパルスがカウント
される。パルス数がＰ≧７になるとステツプ１２
１でモータ１１への通電が遮断され、これより撹
拌翼５は慣性運転に入り、ステツプ１１５の停止
判定部で回転角度検出器８からのパルス信号がな
くなつたことにより撹拌翼５が概ね停止したこと
を確認し、ステツプ１２３に進む。この間に撹拌
翼５は慣性回転で約90度回転する。ステツプ１２
３ではＦ＝０であるのでレジスタＦを１即ちモー
タ１１を右回転にセツトし、以後ステツプ１２
６、次にステツプ１０８へと進む。そして、モー
タ１１が右運転され、撹拌翼５は左方向に反転を
始める。以下、回転検出器８が正常である限りに
おいて、上記と同様に撹拌翼５は通電回転角度が
略210度そして慣性回転角度が略90度あわせて300
度前後の回転角度で右，左回転に往復回転運動を
し、洗濯物を洗剤液の中で揺動撹拌しつつ洗浄す
る。

一方、回転角度検出器８からの検出信号が発生
しなくなつた場合、ステツプ１４０でモータ１１
が通電中において所定時間100msの間にレジスタ
Ｐのパルス数の増加がないため回転角度検出器８
が故障したと判定され、ステツプ１４１でレジス
タＰを零にクリアし、ステツプ１１４に進みモー
タ１１への通電が遮断され、以後はステツプ１１
５、ステツプ１１６へと進み、そしてステツプ１
０９でＰ＝０であるので、モータ１１は時限モー
ド300ms運転、500ms停止の周期で右，左回転に
交互に運転され、撹拌翼５は通電回転角度150度
前後で慣性回転角度約60度あわせて約210度の回
転角度で往復回転運動し、洗濯物を洗剤液の中で
揺動撹拌して洗浄する。

尚、洗濯開始時にすでに回転角度検出器８が作
動しない場合には、ステツプ１０９でＰ＝０であ
るので、初期から時限モードでモータ１１は運転
される。

本実施例装置は以上のように動作するので、回
転角度検出器８が正常に作動する場合において
は、洗濯物の量が多くなればなるほど撹拌翼５に
加わる抵抗が大きくなるため、慣性回転で回転角
度が小さくなり、かつ撹拌翼５が概停止するまで
の時限が短くなり、慣性回転角度をも含めた撹拌
翼５の回転角度は小さくなるが、往復周期が短く
なり単位時間当りの往復回数が増える。逆に洗濯
物の量が少ない場合は、撹拌翼５に加わる抵抗が
少ないので慣性回転による回転角度が大きくな
り、撹拌翼５が概停止するまでの時限が長くな
り、往復周期が長くなる。

即ち、洗濯物の量に応じて自動的に撹拌翼５の
往復回転角度が変化し、往復周期も変化するの
で、洗濯物の量が多くなるほど往復回数が増え、
洗浄効率が高くなる。

また、回転角度検出器８が正常に作動するかど
うかを、洗濯開始時にモータ１１を時限モードで
駆動することによつて判定し、異常があつた場合
には時限モードで撹拌翼５を往復回転運動させる
とともに、運転中に回転角度検出器８が異常とな
つた場合でも予め定められる時限モードに自動的
に切換わり、一方回転方向に撹拌翼５が回転を継
続するというような危険が無く、安全に撹拌翼５
の往復回転運動を行なえる。

尚、本実施例では、撹拌翼５の回転角度を該撹
拌翼５の回転状態を直接検出して求めているが、
これに限定するものではなく、例えばモータの回
転状態を検出し、撹拌翼の回転を間接的に得てモ
ータを制御するものであつても同様の効果が得ら
れる。

さらに、本実施例における回転角度検出器８
は、発光素子と受光素子との構成を主体としてい
るが、これに限るものでないことは勿論である。

また、撹拌翼の通電回転角度は、上記実施例に
限定するものではなく、慣性回転による回転角度
も含めて撹拌翼の回転角度が所定値になるように
洗濯機の仕様によつて適宜設計されるものであ
り、また通電時間，停止時間の設定も、負荷が少
ないときでもモータや減速機構に無理がかからな
いように配慮して行われることは言うまでもな
い。

更に、洗濯開始直後の１回目の通電時間は回転
角度検出器からの検出信号が正常に発生している
かどうかの判定を主眼としているので、この１回
目の通電時間を、上記実施例のように２回目通電
の時限と同じに300msに設定するものでなくて、
例えば200ms或いは150msなどと短い時限でもそ
の機能は果たせるものであるから、短い時限に設
定してもよい。このように、あらかじめモータを
短時間通電することによつて、例えばプーリとベ
ルトの喰い付きをほぐす等減速機構のなじみをよ
くする効果もある。

発明の効果 以上説明したように本発明は、撹拌翼の回転角
度を検出する回転角度検出手段と、該検出手段か
らの信号に基づいてモータを制御する制御手段と
を備え、該制御手段によつて撹拌翼が所定回転角
度で往復回転運動するようにし、かつ撹拌翼が通
電遮断後概停止してからモータを逆回転するよう
にし、あらかじめモータを時限モードで前記回転
角度検出信号からの検出信号が正常に発生してい
るか否かを判別してその上で検出信号に基づきモ
ータを制御するようにし、かつ回転角度検出手段
が正常に作動しなくなつた時点からは時限モード
でモータを正逆回転制御する構成としたので、モ
ータや減速機構に無理をかけることなく洗濯物の
量に応じて撹拌翼の往復回転角さらには往復回数
が自動的に変化し、洗濯量に見合つた適切な水流
を自動的に発生させることができて洗浄能力が高
まるとともに、さらには回転角度検出手段が正常
に作動しているかどうかを常に監視し、異常が発
生した場合でも確実に撹拌翼が所定のモードで往
復回転して洗濯機としての機能を充分に果たせる
ので、高性能な洗濯が行えるとともに、安全性を
大幅に高められるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは夫々本発明装置の縦断正面図お
よびそのＡ−Ａ線横断底面図、第２図は本発明装
置の制御系の構成図、第３図は本発明装置の動作
説明のためのフローチヤートである。 ２……洗濯槽、５……撹拌翼、６プーリ、７…
…検出孔、８……回転角度検出器、９……発光
部、１０……受光部、１１……洗濯駆動用モー
タ、１４……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 洗濯駆動用モータの正・逆運転により洗濯槽
   内の撹拌翼を交互に正・逆回転させて洗濯を行な
   う撹拌式洗濯機において、 前記撹拌翼の回転角度を検出する回転角度検出
   手段と、 該回転角度検出手段からの検出信号に基づいて
   前記駆動用モータに所定時間通電して撹拌翼を回
   転させ、該撹拌翼が所定回転角度だけ回転したと
   きに該駆動用モータへの通電を所定時間遮断し、
   該所定時間経過後に当該駆動用モータに撹拌翼が
   逆回転するように所定時間通電して、当該撹拌翼
   の回転方向を所定時間毎に切換制御する一方、前
   記回転角度検出手段からの検出信号がないときに
   前記駆動用モータへの通電及び通電遮断を所定時
   間毎に切換制御して当該撹拌翼の正・逆回転制御
   を行なう制御手段と、 を備えたことを特徴とする撹拌式洗濯機。