滚筒式洗衣机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备旋转体控制装置(球式平衡器)的滚筒式洗衣机。特别是涉及如下一种滚筒式洗衣机:掌握由洗涤衣物等在滚筒内的偏斜导致的失衡状态，由与所掌握的状态相应的启动方法来转移到脱水步骤，从而抑制启动时的振动。
【背景技术】
[0002]以往，这种滚筒式洗衣机在滚筒内收容有浸湿的衣物的状态下，衣物在滚筒内不均匀地分布。因此，在使滚筒以水平轴为中心进行了高速旋转的情况下，滚筒内的衣物以失衡状态进行旋转。通常，滚筒的转数从启动起大约在200rpm至400rpm左右之间具有最大的共振点。由此，产生振动、噪音以及由振动导致的电力消耗的增加等。因此，不能使滚筒容易地进行高速旋转。
[0003]因此，以往的滚筒式洗衣机具备旋转体控制装置(球式平衡器)。而且，当滚筒的转速变成高于滚筒的固有振动频率的转速时，球式平衡器内的球移动到衣物的偏斜的相反位置。通过该作用，球式平衡器内的球向滚筒内的衣物的偏斜的相反方向移动，从而消除衣物等的失衡状态。
[0004]—般地，在滚筒以低速进行旋转的情况下，球式平衡器内的球由于重力而位于球式平衡器内的底部且不会向上方移动。另一方面，在滚筒的转速变为如施加超过球的重力的旋转加速度那样的固定转速的情况下，球式平衡器内的球向上方移动。也就是说，控制球式平衡器内的球的动作以针对衣物的偏斜而将球配置在恰当的位置，由此抑制在失衡状态下产生的滚筒的振动。
[0005]另外，在球式平衡器内除了封入球以外，例如还封入了硅油等流体。由此，实现了球的碰撞声的防止、球式平衡器内的球的移动的稳定化。
[0006]然而，除非能够掌握洗涤衣物等在滚筒内如何偏斜，否则无法根据该偏斜将球配置在最佳的位置。因此，公开了一种由设置于洗涤槽的振动检测部检测振动位移来掌握衣物的偏斜的方法(例如，参照专利文献1)。
[0007]下面，作为以往的滚筒式洗衣机的一例，使用图11和图12对专利文献1中记载的洗衣机进行说明。
[0008]图11是以往的滚筒式洗衣机的结构图。图12是以往的滚筒式洗衣机的控制框图。
[0009]如图11和图12所示，以往的滚筒式洗衣机将洗涤槽20A弹性地固定配设在滚筒式洗衣机主体10A内。洗涤槽20A收纳滚筒30A，且在洗涤槽20A的背面的位置设置有用于驱动滚筒30A的电动机40A。在滚筒30A的前表面配置有设置于衣物投入口的门70A。另夕卜，从滚筒式洗衣机主体10A的底部由减振器220支承洗涤槽20A，并且利用配置在滚筒式洗衣机主体10A的上部的悬式弹簧180、190来支承洗涤槽20A。
[0010]另外，例如包括加速度传感器501等的振动检测部50A设置于洗涤槽20A的后部底面，来检测洗涤槽20A的振动。
[0011]控制装置60A基于振动检测部50A的检测信号来控制滚筒30A的驱动等。
[0012]而且，如图12所示，控制装置60A至少包括微计算机503、电动机控制电路504、显示面板电路505以及电源电路507等。微计算机503还具备计算衣物的偏斜等的失衡量检测部508和失衡位置检测部509等。针对来自用于检测洗涤槽20A的振动的振动检测部50A的信号，微计算机503经由滤波电路502仅取入信号成分来进行运算。此时，由失衡量检测部508计算失衡量，由失衡位置检测部509进行失衡位置的计算。电动机控制电路504基于由振动检测部50A检测出的振动位移来对电动机40A进行驱动控制。由此，控制滚筒30A的旋转，使得消除偏斜的衣物等的失衡状态。
[0013]更为详细地说，以往的滚筒式洗衣机在使滚筒30A的转数维持为300rpm的状态下由振动检测部50A检测振动位移。之后，针对检测出的3轴方向的检测信号求出各自的信号值的比率。然后，根据求出的比率及其位次来由失衡位置检测部509确定失衡位置。进而，由失衡量检测部508根据每个失衡位置的失衡量来计算失衡量。由此，控制装置60A控制电动机40A的旋转，来消除衣物的失衡状态。
[0014]然而，在以往的滚筒式洗衣机的结构中，在将滚筒30A的转数维持为300rpm的状态下，根据由振动检测部50A检测出的振动位移来检测由于滚筒30A内的洗涤物的偏斜而产生的失衡位置和失衡量。如上所述，滚筒式洗衣机的共振转数通常是200rpm至400rpm左右。因此，在脱水步骤的启动时，在共振点(共振转数)附近检测滚筒30A的振动。
[0015]因而，在脱水步骤的启动时，有时由于共振点下的滚筒30A的振动变大而无法对滚筒30A进行旋转启动。因此，存在无法确定失衡量和失衡位置的情况。此时，在滚筒30A的旋转启动时，如果是共振点下的滚筒30A的振动位移为固定以下的条件，则能够检测到振动位移。但是，共振点下的滚筒30A的振动位移未必始终为固定以下。因此，存在无法正确地检测是否能够进行脱水步骤的启动的问题。因此，在脱水步骤中，在无法使转数上升到300rpm来确定失衡量和失衡位置的情况下，暂时使滚筒30A停止旋转，反复进行脱水步骤等的再次启动，由此来进行应对。
[0016]另外，在以往的滚筒式洗衣机中，在衣物的失衡状态下，例如在失衡量同样为400g的情况下，不论衣物的容量例如为lkg、3kg、6kg、9kg等哪种容量，都有可能发生重新启动。也就是说，由于衣物的容量改变而导致滚筒30A的旋转时的重量改变。因此，即使在相同的失衡状态下，也存在振动的程度变化而发生重新启动之类的问题。
[0017]专利文献1:日本特开2011-030972号公报
【发明内容】
[0018]本发明提供如下一种滚筒式洗衣机:通过在脱水启动时抑制滚筒的振动来顺利地进行启动从而能够减少脱水步骤的重新启动的发生。
[0019]因此，本发明的滚筒式洗衣机具备:壳体；洗涤槽，其被支承在壳体的内部；旋转槽，其以能够旋转的方式收纳在洗涤槽内；驱动部，其对旋转槽进行旋转驱动；旋转体控制装置，其设置于旋转槽；振动检测部，其设置于洗涤槽；布量检测部，其计算旋转槽内的布量；以及控制部，其基于来自振动检测部的输出来控制驱动部。控制部基于由振动检测部检测出的振动位移和由布量检测部检测出的布量来在脱水启动时控制旋转体控制装置。
[0020]由此，即使在构成旋转槽的滚筒内的洗涤物的失衡状态(失衡位置和失衡量等)为相同状态且旋转槽内的布量不同的情况下，也利用布量和振动检测部测量振动，从而在共振转数前正确地掌握失衡状态。而且，根据衣物的失衡状态(失衡量和失衡位置)来控制旋转体控制装置，由此能够抑制洗涤槽的振动。其结果，能够有效地防止反复进行重新启动等动作的发生，能够在脱水启动时进行稳定的动作。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机的结构图。
[0022]图2是该滚筒式洗衣机的控制框图。
[0023]图3A是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的圆周方向的洗涤物的失衡状态的主视图。
[0024]图3B是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的前侧的失衡状态的侧视图。
[0025]图3C是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的后侧的失衡状态的侧视图。
[0026]图3D是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的中央侧的失衡状态的侧视图。
[0027]图3E是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的对角的失衡状态的侧视图。
[0028]图4是表示该滚筒式洗衣机中的洗涤物处于失衡状态时的电动机的电流值的变化的图。
[0029]图5是将衣物容量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡量与由振动检测部检测出的左右振动位移的关系的相关图。
[0030]图6是将失衡量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡位置与由振动检测部检测出的前后振动位移的关系的相关图。
[0031]图7A是表示使以往的设置有流体平衡器的滚筒式洗衣机的滚筒进行了旋转的情况下的左右振动位移的输出波形的图。
[0032]图7B是表示使本发明的实施方式的装载有旋转体控制装置(球式平衡器)的滚筒式洗衣机的滚筒进行了旋转的情况下的左右振动位移的输出波形的图。
[0033]图8是本发明的实施方式2的滚筒式洗衣机的控制框图。
[0034]图9是将温度设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡量与由振动检测部检测出的左右振动位移的关系的相关图。
[0035]图10是将失衡量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡位置与由振动检测部检测出的前后振动位移的关系的相关图。
[0036]图11是以往的滚筒式洗衣机的结构图。
[0037]图12是以往的滚筒式洗衣机的控制框图。
【具体实施方式】
[0038]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于该实施方式。
[0039](实施方式1)
[0040]下面，使用图1和图2对本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机进行说明。
[0041]图1是本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机的结构图。图2是该滚筒式洗衣机的控制框图。
[0042]如图1和图2所示，本实施方式的滚筒式洗衣机至少包括:构成壳体的滚筒式洗衣机主体1、收容在滚筒式洗衣机主体1内的洗涤槽22、构成旋转槽的滚筒3、电动机12、构成旋转体控制装置的球式平衡器8、包括振动传感器等的振动检测部10以及控制部13等。
[0043]洗涤槽22在内部收容构成旋转槽的滚筒3，由减振器19将洗涤槽22支承在构成壳体的滚筒式洗衣机主体1内。滚筒3收纳洗涤物18。在滚筒3的内周壁例如设置有包括3片的突起体7，在滚筒3旋转时托起洗涤物18来进行搅拌。此外，滚筒3例如具备水平轴或者倾斜旋转轴，以能够旋转的方式收容在洗涤槽22内。
[0044]另外，构成旋转体控制装置的球式平衡器8设置在滚筒3的正面侧的洗涤物投入口侧。球式平衡器8在内部封入了多个球9(例如，铁球)以及例如粘性为lOOcs且具有温度特性的规定的粘性的油(例如，硅油)。而且，球式平衡器8具备以下结构:与滚筒3 —起旋转，在球式平衡器8内例如排成一列的球9由于内部的油的粘性而能够自由地延旋转方向进行移动。
[0045]另外，振动检测部10设置于洗涤槽22的正面侧(前面侧)上部，来检测例如3轴等的多轴方向的振动。具体地说，振动检测部10检测洗涤槽22的上部的左右方向的振动位移(左右振动位移)、前后方向的振动位移(前后振动位移)以及上下方向的振动位移(上下振动位移)。然后，控制部13基于由振动检测部10检测出的各方向的振动位移的大小来进行判断并进行控制，以使滚筒3的转数上升或者停止、维持等。
[0046]另外，在滚筒3的背面侧设置有与滚筒3设置于同一轴的滚筒皮带轮4。而且，从电动机皮带轮5经由皮带6向滚筒皮带轮4传递电动机12的驱动以使滚筒3进行旋转。
[0047]另外，电动机12具备用于检测电动机12的转子位置的转子位置检测部15。转子位置检测部15检测电动机12的转子位置，并向控制部13的旋转控制部132传递信号。旋转控制部132基于转子位置的信号来经由驱动部133控制电动机12的旋转驱动。此外，电动机12例如包括永磁体同步电动机。而且，由转子位置检测部15检测电动机12的转子位置，并输入到控制部13的旋转控制部132。由此，对电动机12进行不会使电动机12失步的旋转控制。
[0048]另外，如图2所示，进行滚筒式洗衣机主体1的驱动控制的控制部13具有启动判定部131和上述旋转控制部132等。启动判定部131包括电流检测部101、布量检测部102、旋转位置检测部103、布量校正部104、失衡位置计算部30以及失衡量计算部31等。电流检测部101检测在电动机12中流动的电流。旋转位置检测部103根据由电流检测部101检测出的电流的变化来检测由洗涤物18的偏斜产生的滚筒3内的圆周方向的失衡位置。失衡量计算部31根据由振动检测部10检测出的左右振动位移来检测滚筒3内的洗涤物18的失衡量。失衡位置计算部30基于由失衡量计算部31计算出的失衡量，并根据由振动检测部10检测出的前后振动位移来计算滚筒3的深度方向上的洗涤物18的失衡位置。布量检测部102检测滚筒3内的洗涤物18的容量等布量。布量校正部104根据由布量检测部102检测出的布量来校正由振动检测部10检测出的振动位移的值。
[0049]另外，控制部13的旋转控制部132如上所述那样在内部具备驱动电动机12的驱动部133。驱动部133与由转子位置检测部15检测出的电动机12的转子位置的信号同步地驱动电动机12。
[0050]然后，电动机12经由图1所示的构成减速机构的电动机皮带轮5、皮带6以及滚筒皮带轮4使滚筒3进行旋转。此时，由振动检测部10检测由于滚筒3的旋转而产生的洗涤槽22的振动位移。
[0051]下面，使用图3A至图4来具体地说明在本实施方式的滚筒式洗衣机中伴随滚筒3的旋转而产生的洗涤物18的失衡状态。
[0052]图3A是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的圆周方向的洗涤物的失衡状态的主视图。图3B是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的前侧的失衡状态的侧视图。图3C是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的后侧的失衡状态的侧视图。图3D是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的中央侧的失衡状态的侧视图。图3E是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的对角的失衡状态的侧视图。
[0053]此外，图3A由从正面看到的图示出了在洗涤物18贴附于滚筒3的内壁的状态下产生了失衡位置A的状态。图3B示出了在前侧(正面侧)产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。图3C示出了在后侧产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。图3D示出了在滚筒3的中央侧产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。图3E示出了在滚筒的对角产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。
[0054]图4是表示该滚筒式洗衣机中的洗涤物处于失衡状态时的电动机的电流值的变化的图。具体地说，在旋转的