专利名称：滚筒式洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过驱动装有洗涤物的旋转滚筒旋转来完成洗涤、漂洗、脱水等各个操作过程的滚筒式洗衣机。
背景技术：
在滚筒式洗衣机中，由于旋转滚筒在盛水桶内设置成其旋转轴线处于水平方向或者前部从水平方向上翘的状态下，因此在旋转滚筒内装入洗涤物后再使其发生旋转的话，洗涤物及水会偏在下部，很容易发生振动。特别是，在使旋转滚筒发生高速旋转、实施脱水操作时，旋转滚筒内装的是刚完成洗涤操作、还含有水的洗涤物，洗涤物的种类、质地或者形状又有很大差别，故在脱水操作的旋转过程中洗涤物很容易在旋转滚筒内处于聚集/偏置在一侧的状态下。洗涤物发生偏置时，其中装有旋转滚筒的盛水桶中将产生很大的振动，从而使洗衣机发生异常振动及发出异常噪声。在发生很大的振动的场合下，一般进行如下的控制操作来消除洗涤物的偏置，即，先使旋转滚筒的旋转暂停、然后重新驱动其开始旋转；或者在驱动时将旋转滚筒的转速降低。
在产生了很大的振动的场合下，需要首先迅速地检测出振动，然后采取相应的控制。已知的异常振动检测方法为，根据从对驱动旋转滚筒旋转的感应电机进行变频控制的变频器电路的输出电流，检测出振动发生情况，然后输出过振动警告(其中的一例可参照日本专利公报特开平06-170080号公报，第2～3页，图1)。
另一种洗衣机操作方法是，设置上用于检测盛水桶的振动的传感器，根据这一传感器检测到的振动检测输出信号来进行从洗涤操作过程进入脱水操作过程的转移控制。当在脱水操作过程中检测到异常振动时，则使脱水操作停止进行(其中的一例可参照日本专利公开公报特开昭61-098286号公报，第1～3页，图1)。
但是，从变频器电路的输出电流变化检测振动的方法属于间接地推测异常振动的方法，其成立的前提是洗涤物的偏置在感应电机的电流有效值中有所体现，且不平衡状态要与异常振动直接相关。但是，感应电机的电流有效值的变化除于洗涤物偏置这一原因以外，还受到电机的轴承部件等机械因素的影响，因此，在确定过振动检测的电流设定值还需要考虑上述的机械因素产生的影响。但这样，又会产生发出不必要的过振动警告、使旋转被无谓地停止等问题。
另外，采用通过传感器来检测盛水桶的振动的操作方法的话，在进行通过低速旋转使衣物取得平衡的操作时，即使因洗涤物在滚筒内表面上的贴紧方式不佳而在旋转滚筒内产生了不平衡，但是由于振动的振幅不大，并不能作为异常振动被检测出来；只有在旋转滚筒进行高速旋转、振动变成很大后，才开始检测到异常振动，故在进入高速旋转之前不能检测出是否发生了异常振动。因此，在异常振动发生到旋转停止为至的期间内，就可能给洗涤物及洗衣机造成损伤，并且还存在着到旋转滚筒停止旋转为至的很长一段时间被无谓地浪费掉的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设置有能够高精度地检测出水桶的振动的位移检测装置的滚筒式洗衣机。
为了实现上述目的，本发明的滚筒式洗衣机中包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置。其中，所述位移检测装置中包括卷绕在线圈架周围中的一次绕组；与所述一次绕组同轴地卷绕在相同位置上的第1次绕组；与所述一次绕组卷绕在不同位置上的第2二次绕组；以及与盛水桶的位移相对应地在所述线圈架内发生进退移动的磁性体。
采用上述构成之后，当磁性体随着盛水桶的移位在线圈架内作进退运动时，由加在一次绕组上的由励磁信号在第1以及第2绕组激励起的信号输出会因绕组的卷绕位置不同表现出不同的的变化状态。因此，从盛水桶的位置会根据洗涤物的量发生位移这一点出发，其中1个二次绕组中激励起的信号输出用于对投入到旋转滚筒中的洗涤物量进行检测，另一个二次绕组中激励起的信号输出被用于进行盛水桶的振动检测。这样，可以根据检测目的不同而就输出信号分开使用。
另外，在上述构成中，可以将第1二次绕组卷绕成与所述一次绕组发生部分重叠，使第1二次绕组和一次绕组相互之间的电感增大，将输出信号中相对于磁性体的移动量的变化量设定得大一些，且该变化量可以通过设定重叠部分的尺寸来进行调整。这样，通过设定合适的电磁耦合度，可以得到能从盛水桶的位移检测出投入到旋转滚筒内的洗涤物量的构成。
另外，位移检测装置，所述位移检测装置最好被构置成这样由输入到一次绕组中的励磁信号在第1以及第2各个二次绕组激励起的信号输出根据磁性体的移动位置发生变化，此外，第1二次绕组中对与所述磁性体的移动量相对应的所述信号输出进行处理后得到的电压的电压斜率比第2二次绕组中要大。这样，可以使第1二次绕组和第2次绕组中经信号处理后得到的电压中的电压斜率互不相同，得到分别适合于不同的检测目的电压变化。
本发明产生的技术效果如下。采用本发明的话，由于可以从1个位移检测装置得到盛水桶的2个位移信息，因此可以高精度地检测出因投入到装在盛水桶内的旋转滚筒中的洗涤物量、及因洗涤物的位置偏置等引起的振动等情况，再通过位移检测进行控制，就可以防止因发生异常振动而给洗涤物及洗衣机带来的损伤，从而可以提供不会产生异常振动及异常噪声的滚筒式洗衣机。
图1为本发明的一个实施例中所示的滚筒式洗衣机的部分主要结构的截面图，图2为该滚筒式洗衣机的控制装置的电路构成图，图3为表示其中的位移传感器的构成的斜视图，图4为表示该位移传感器的构成的截面图，图5为构成该位移传感器的线圈组件的斜视图，图6为表示下部万向接头的构造的斜视图，图7为下部万向接头中的碗状部件的截面图，图8为表示使用位移传感器的位移检测电路的电路构成图，图9为表示从位移检测电路得到的输出电压的变化情况的示意图。
上述附图中，1为滚筒式洗衣机，2为旋转滚筒，3为盛水桶，5为滚筒驱动电机，6为洗衣机机体，7为水桶组件，36为位移传感器(位移检测装置)，70为防振阻尼件，73为支承台，74为下部金属支承件。
具体实施例方式
图1为本发明的一个实施例中所示的滚筒式洗衣机1的主要结构示意图。洗衣机机体6内设有盛水桶3，盛水桶3内装有旋转滚筒2，旋转滚筒2的旋转轴2a由设在盛水桶3的背面的轴承68加以支承，旋转轴2a与滚筒驱动电机5互相联接，水桶组件7被设置成前部上翘的倾斜状态。虽然由于其背面侧上安装着轴承68及滚筒驱动电机5等重量较大的构成部件，水桶组件7的重心位置比较靠后，出于不稳定的状态，但是，由于防振阻尼件70在比其重心位置靠近正面侧的下部将水桶组件7支承住，且架设在盛水桶3的上部的上部金属支承件75和洗衣机机体6的上表面之间的第1线圈弹簧71对于水桶组件7施加着朝向正面侧的力量；另外在比防振阻尼件70的支承高度位置低的水桶组件7背面侧和洗衣机机体6的背板之间架设有第2线圈弹簧72，因此，由比重心位置靠正面侧的防振阻尼件70支承着的水桶组件5倒向背面侧的状态能够得到补正，从而可以实现具有很高的防振效果的支承构造。
制成带底圆筒状的旋转滚筒2以旋转自如的方式支承在所述盛水桶3内，旋转滚筒2在安装在盛水桶3的背面上的滚筒驱动电机5驱动下旋转，且其旋转速度可以改变，旋转方向也可以切换。另外，旋转滚筒2被设置成倾斜状，其旋转轴方向如图中所示的那样在从机体正面侧至背面侧的方向上向下倾斜，洗衣机机体6的正面侧的倾斜面上设有开闭自如的机门9。这样，用户在打开机门9后无需弯腰就能在旋转滚筒2中投入/取出洗涤物，而且滚筒式洗衣机1的正面一侧也无需留出多余的空间，从而可以使实现一种在洗脸间等狭窄的空间中也能设置的滚筒式洗衣机1。
虽然图1中没有示出，上述滚筒式洗衣机中还设有用于向旋转滚筒2内送入暖风的鼓风风扇及形成暖风的加热器等干衣操作部件；和根据用户的指示输入和各部分的操作状态监视信息来控制从洗涤、漂洗、脱水、至干衣的一系列操作过程的控制系统。
上述控制系统如图2中所示，其中，交流电源31通过整流器32进行整流，再通过扼流线圈33及平滑电容器34构成的平滑电路进行平滑处理，然后用得到的直流电源作为驱动电源，通过变频器电路26驱动滚筒驱动电机5旋转；同时，根据从输入设定装置21输入的操作指示以及由各个检测装置检测到的工作状态监视信息来控制滚筒驱动电机5的旋转，并通过负载驱动装置37来控制进水阀(FV)14、排水阀(DV)13、鼓风风扇(F)17、和加热器(H)18的操作。
滚筒驱动电机5由直流无刷电机构成，其中设有绕有3相绕组5a、5b、5c的定子；带有2极永久磁铁的转子；以及3个位置检测元件24a、24b、和24c。由开关元件26a～26f构成的脉宽调制控制变频器电路26对滚筒驱动电机5的旋转进行控制。上述位置检测元件24a、24b、24c检测到的转子位置检测信号被输入到控制装置20上，驱动电路25根据这样的转子位置检测信号对开关元件26a～26f的导通/截止状态进行脉宽调制控制，对定子中的3相绕组5a、5b、5c中的通电情况进行控制，从而使转子以规定的转速进行旋转。
在使用具有上述构成的滚筒式洗衣机1进行洗衣时，首先打开机门9，向旋转滚筒2内投入洗涤物；然后通过设置在洗衣机机体6的正面侧上部的输入设定装置21选定/输入操作模式及操作开始指令，启动与所指示的操作模式相对应的操作，然后在控制装置20的控制下实行所要的操作。投入到旋转滚筒2内的洗涤物的量由衣物量检测装置30加以检测，控制装置20对进水阀14的开闭进行控制，从而得到与洗涤物的量相对应的进水量，盛水桶3内的进水量由水位检测装置16加以监视。上述衣物量检测的工作原理是，当旋转滚筒2加速到规定转速时，在变频器电路26中流过的电流会根据滚筒驱动电机5承受到的负载状态发生变化。因此，可以由电流检测电路29根据与电流电路和串联连接的电阻器28两端的电压检测出电流量，再由衣物量检测装置30从电流量检测出洗涤物量。另外，衣物量检测也可以通过下面提到的位移传感器36来加以检测，由电阻28及电流检测电路29构成的电流检测装置27还可以设置成用于对滚筒驱动电机5的转矩进行检测。
装在旋转滚筒2内的洗涤物处于偏在一边的位置的状态下时，特别是在脱水操作中洗涤物发生偏置时，旋转滚筒2中就会有振动发生，同时水桶组件7中也会发生振动，因此会出现异常的振动及噪声。因此，当水桶组件7中出现规定量或规定量以上的振动时，需要进行下面的控制来消除洗涤物的偏置，即，先暂时停止对旋转滚筒2的旋转驱动、然后重新开始驱动；或者减少旋转滚筒2的转速。为了检测出水桶组件7的振动情况，如图1中所示，在安装有从下部支承住水桶组件7的防振阻尼件70的下部金属支承件74和固定在洗衣机机体6的底座上的支承台73之间，安装有位移传感器(位移检测装置)36。
上述位移传感器36的构造如图3、图4中所示，其中设有检测线圈组件40、和可在这一检测线圈组件40内自如地进退/移动的位移杆41。这一位移传感器36中的检测线圈组件40的下端设有下部万向接头44，下部万向接头44的下部安装板46被安装到所述支承台73上。位移杆41的上端设有上部万向接头45，上部万向接头45上的上部安装板47安装在下部金属支承件74上。这样，即便是在水桶组件7进行三维方向的振动时，也可以检测出水桶组件7因这样的振动而发生的位移量。
检测线圈组件40的结构如图4中所示，卷绕在线圈架60上的3个绕组61、62、63与连接件65进行接线连接，形成线圈组件57；该线圈组件57再由树脂构件67加以覆盖后，以可以自如的方式嵌插在气缸体58的周围，上述位移杆41中的杆体43也以进退自如的方式嵌入到气缸体58中。
如图4、图5中所示，在上述线圈组件57中设有绕组连接接头59a、59b、59c的线圈架60的大致中央部上，卷绕着一次绕组61；该一次绕组61上卷绕着与之发生部分重迭的第2二次绕组63，绕组连接接头59a、59b之间卷绕着第1二次绕组62，各个绕组的线头分别焊接到埋设在各个绕组连接接头59a、59b、59c上的6个连接部件64上。这样，就可以得到一个有3个绕组卷绕在线圈架60上的3绕组线圈。另外，如图8中的位移量检测电路中所示，一次绕组61、第1二次绕组62和第2二次绕组63这3个绕组的一端分别连接到接地电位，另一端分别被单独地引出到外部，与4端子连接器65进行连接。如图5中所示，通过将一端为连接65的4端子连接片的延长部分的4块连接板66a、66b、66c和66d分别焊接到连接部件64中的规定位置上，就可以省去导线配线过程而实现使各绕组与连接器65之间完成配线连接的状态。另外，如图3、图4中所示，线圈组件57上的连接器65的插入部分露出在外部，其余部分由树脂模制件67加以包覆，以提高防湿性以及耐振性。
如图4中所示，在呈有底圆筒轴状的气缸体58的下部设有凸缘69，该凸缘69上设置有顶起弹簧78，顶起弹簧78上嵌插着上述的线圈组件57。这样，线圈组件57在顶起弹簧78的作用下处于加有向上的推力的状态下，再通过在气缸体58上端的螺纹部58a中拧入螺母79，就可以使线圈组件57保持在气缸体58上，且套在气缸体58中的线圈组件57的高度位置也可以通过螺母79的螺入位置来进行调整。另外，如图5中所示，从线圈组件57的树脂模制件67的下部露出的线圈架60的下端形成有切割槽，气缸体58的顶起弹簧78的嵌入部分中又设有凸部(图中未示出)，通过使这样的凸部与切割槽的缺口部分发生嵌合，就可以使线圈组件57以不能转动的方式保持在气缸体58上。
在上述构成中的以自如进退、移动的方式嵌入在检测线圈组件40的气缸体58内的位移杆41中，如图4中所示，制成有底圆筒轴状的杆体43中嵌插有圆柱状的铁氧体(磁性体)42，其上插入有非磁性体材料制成的中介棒48，中介棒48的上方设有压紧弹簧49。管帽50的一端上设有上部万向接头45中的球状体45a，通过将管帽50拧入到设在杆体43的上端的螺纹部分中，就可以使铁氧体42成为固定在一定位置上的状态下。通过采用这种用弹簧的弹力将铁氧体42固定在一定位置上的构造，可以防止因树脂材料制成的杆体43和铁氧体42之间的热膨张率的差引起的位移杆体41变形。由于洗衣机中的温度变化非常剧烈，故这样的热膨张变形防止构造非常适合于使用在洗衣机中。
另外，由于铁氧体42是通过对原材料物质的粉末进行加压成形、烧结而成的，在受到冲击等时很容易折断，但是，在本实施例中，即便在杆体43内发生了折断，顶紧弹簧49也能将中空部分中的落差顶住，维持不发生电气影响的状态。因此，铁氧体42不一定非得使用规定长度的材料，也可以将多根长度较短的材料重迭装入，因此在使用规格尺寸的部件及难于折断的短尺寸部件等方面可以灵活对应。另外，压紧弹簧49最好使用非磁性体材料，这样，压紧弹簧49起到磁性体铁氧体42的延长部分的作用，从而不会有损限制铁氧体42的长度的效果。本实施例中，由于压紧弹簧49是通过非磁性体形成的中介棒48来对铁氧体42施加弹力的，压紧弹簧49既可以采用磁性体，也可以采用非磁性体，故材料的选择范围可以扩大。另外，通过在杆体43的内部前端侧设置空间，并在该空间中形成向外部开口的排水孔51，可以在因温度变化造成杆体43的内部有结露发生的场合将露水排出到外部。
另外，在上述构成中，由于位移杆41中的杆体43以进退移动自如的方式嵌插在检测线圈组件40中的气缸体58内，以活塞和气缸的关系进行操作，故需要降低杆体43和气缸体58之间的摩擦系数。一般来说，通过向滑动部分涂敷润滑脂等润滑材料的话可望降低摩擦系数，但是涂敷的润滑材料上容易粘附上纤维粉末及灰尘，难于在长时间内保持其性能。在本实施例中，杆体43和气缸体58选用两者之间的摩擦系数小、耐摩损性好的材料组合来构成。例如，一方选用缩醛，另一方选用聚酰胺，这样不使用润滑材料就能达到滑动摩擦很小的状态，而且由于这些材料的耐摩损性也很优异，故可以有效地提高使用寿命。另外，当杆体43在气缸体58内进行剧烈的进退移动时，会使气缸体58内的空气发生压缩或者膨张。为了排除这样的空气压缩或者膨张给位移杆41在进退移动时造成的阻力，在气缸体58的下端一侧设置从中空部分向外部开口的空气排放孔80是非常有效的构造，而且这样的空气排放孔80还能非常有效地排出侵入到气缸体58内的水分及露水。
如图1中所示的那样，用于检测水桶组件7的位移量的上述位移传感器36被设置在水桶组件7和洗衣机机体6的底座之间，但是，由于水桶组件7中发生的振动可能是三维方向的，洗衣机机体6的底座又处于固定状态下，故需要安装成不会因水桶组件7的振动发生损坏、或者从设置位置上脱落的构造。
位移杆41的结构如图3、图4中所示，其中，拧紧在杆体43的上端的管帽50的上端设有球状体45a，(安装到水桶组件7下部的金属支承件74上的)上部安装板47上设有内径与球状体45a的直径相对应的碗状部件45b，所述球状体45a被嵌入到碗状部件45b中，形成上部万向接头45。另外，在检测线圈组件40中的气缸体58的下端形成有球状体44a，(安装在洗衣机机体6的底座上的支承台73上的)下部安装板46上设有碗状部件44b，所述球状体44a被嵌入到碗状部件44b中，形成下部万向接头44。位移传感器36采用这种上下设有万向接头的安装结构后，位移传感器36就可以柔软地追随水桶组件7的振动，从而可以得到位移杆41相对于检测线圈组件40的、与振动量相对应的进退移动量。
如上所述，由于检测线圈组件40设有连接器65，导线被连接到连接器65上，因此，如果检测线圈组件40发生旋转的话，连接到连接器65上的导线就有发生断线、或从连接点脱落的可能。为此，下部万向接头44中被设置成一边维持自如运动、一边又能阻止检测线圈组件40的旋转的旋转阻止构造。
如图6中所示，在构成下部万向接头44的球状体44a中与杆体43的轴线方向正交的直径方向上，设有一对从球面两侧凸出的、呈圆柱状的圆柱突起物52a、52b。在与这一球状体44a相对应的碗状部件44b中与所述圆柱突起物52a、52b相对应的位置上，设有结合槽53a、53b。这样的结合槽53a、53b的截面图如图7中所示，其中，椀状内壁面上设有杆体43的轴线C以球状体44a的中心为转动中心朝圆柱突起物52a、52b的形成位置方向倒下时由圆柱突起物52a、52b形成的轨跡。通过将圆柱突起物52a、52b形成在球状体44a的直径方向上，杆体43的轴线C即使在360度范围内倒下，也能将圆柱突起物52a、52b保持在结合槽53a、53b内。因此，当检测线圈组件40在360范围内发生振动时，万向接头44通过球状体44a和碗状部件44b的结合也能维持自如转动，同时，由于圆柱突起物52a、52b被嵌合在结合槽53a、53b中，故能够阻止检测线圈组件40围绕其轴线旋转。另外，从球状体44a两侧凸出的圆柱突起物52a、52b的直径还可以做得相互不同，与各个圆柱突起物52a，52b相对应的结合槽53a、53b的宽度也做得互相不同，这样可以对检测线圈组件40的安装方向进行限制，从而可以使连接器65的配线连接位置保持一定。
另外，对于构成上述下部万向接头44的球状体44a以及碗状部件44b、以及构成上部万向接头45的球状体45a以及碗状部件45b而言，为了象前述的杆体43和气缸体58之间的滑动关系中那样降低摩擦系数，球状体44a、45a和碗状部件44b、45b也由摩擦系数小的材料组合来构成。在本实施例的构成中，由于气缸体58的一端设有一体形成的球状体44a，通过使与碗状部件44b形成一体的下部安装板46和气缸体58的构成材料用摩擦系数小的不同材料的组合来构成，即使在滑动部分上不涂敷润滑脂等润滑材料，也能得到滑动性好的结合关系。上部万向接头45中也一样，与碗状部件45b形成一体的上部安装板47、和与球状体45a形成一体的管帽50也由不同的构成材料的组合来构成。上述摩擦系数变小的材料组合可以是，比方说一方为缩醛，另一方为聚酰胺。
为了使滑动接触部分的相对部件象上述的那样由摩擦系数小的材质的组合来构成，整个位移传感器36中的各个构成要素的构成材料最好如下面所述的那样进行选择。这里所述的“滑动接触部分”是指上下的各个万向接头44、45、以及杆体43和气缸体58中的滑动部分。
另外，虽然在上面的说明中示出了通过在设在下部安装板46上的碗状部件44b中形成结合槽53a、53b来阻止检测线圈组件40的旋转的构造，但是，把上述结合槽53a、53b设在上部安装板47上的碗状部件45b中的话，也不会阻碍球状体45a的自如转动。这样，上部安装板47以及下部安装板46可以使用互相通用的部件。这里，将通过树脂成形方法来形成上部安装板47以及下部安装板46的材料种类标为(B)，将通过树脂成形方法来形成分别与碗状部件44b、45b相对的球状体44a、45a形成一体的气缸体58及管帽50的材料种类标为(C)。此外，通过树脂成形形成的在气缸体58内进行滑动移动的杆体43的材料由于要与气缸体58的构成材料不同，因此采用的材料种类为(B)。由于杆体43上设有管帽50，管帽50上设有与之形成一体的球状体45a，因此也可以采用上述那样的材料种类选择方法，即滑动接触部分中互相发生摩擦的部件可以分别采用摩擦系数小的材料(B)、(C)。上述的材料种类(B)可以选择(比方说)缩醛，材料种类(C)可以选择聚酰胺。
如图1中所示，具有上述构成的位移传感器36被安装在装有防振阻尼件70的下部金属支承件74和支承台73之间。防振阻尼件70由于从比重心靠前方的位置上支承住水桶组件7，因此，通过将位移传感器36安装在水桶组件7的重心位置的铅垂线上(即比防振阻尼件70靠后的位置上)，就可以检测出水桶组件7的平均运动量，提高位移检测精度。同时，在位移传感器36装在比防振阻尼件70靠前方的位置上的场合下，在脱水操作过程中旋转滚筒2的前侧会发生回旋运动量很大的“研磨杵”现象，其振动量会超过允许的检测范围。通过将位移传感器36设置在水桶组件7的重心位置的铅垂线上或者其附近，如后面所述的那样，在通过位移传感36检测投入到旋转滚筒2中的洗涤物量的场合下，可以达到提高检测精度的效果。
另外，由于位移传感器36可以检测出防振阻尼件70在轴线方向和与轴线方向大致相同的方向上的位移，因此可以准确地检测出水桶组件7的振动。此外，位移传感器36的安装也可以通过借助用于安装防振阻尼件70的金属支承部件来完成，因此无需专门设置用于安装位移传感器36的安装部件，从而既可以节约材料，又能实现可靠的安装。在将位移传感器36安装到下部金属支承件74及支承台73上时，如图3、图4中所示，可以通过将分别形成在上部安装板47及下部安装板46上的相同构造的结合片54以及卡紧突起55/插入到设在下部金属支承件74或者支承台73上的安装孔中这样的简单作业来进行。亦即，将制成折弯形状的结合片54从倾斜方向插入到形成在下部金属支承件74或者支承台73上的孔中，再将卡紧突起55推入到设在下部金属支承件74或者支承台73上的孔中，使上部安装板47及下部安装板46和安装面实现平行。由于设在卡紧突起5上的止退结构会卡在孔缘上，因此无需使用螺钉等紧固构件就能完成组装。
在本实施例中所述的滚筒式洗衣机中使用的防振构造为，水桶组件7设置在前部翘起的倾斜方向上，防振阻尼件70从比其重心位置靠正面的位置上从下方加以支承，第1及第2两个线圈弹簧71、72将水桶组件7有弹性地保持在规定位置上。这里，防振阻尼件70的作用能特别明显地体现出来，通过象本实施例中所示的那样将位移传感器36设置在防振阻尼件70的防振方向或者与其大致相同的方向上，就可以更加可靠地检测出水桶组件7的位移。
如图8中所示的那样，通过位移传感器36对水桶组件7进行的位移检测是通过将起振电路81及检测电路82连接到设置在检测线圈组件40中的连接器65上而实现的。即使在水桶组件7处于规定位置上、没有发生位移的场合下，由于在位移杆41相对于检测线圈组件40的进退移动量没有变化的基准位置上有铁氧体42存在，因此，当起振电路81将一定输出的励磁信号加到一次绕组61上时，在第1二次绕组62中激励起的信号输出及在第2二次绕63中激励起的信号输出也会保持一定的状态。当所述起振电路81将规定频率的正弦波或者三角波作为励磁信号加到一次绕组61上时，由此在第1二次绕组62以及第2二次绕组63中激励起的信号输出分别由检测电路82进行整流、平滑，然后得到与位移相对应的电压输出。
这里所述的基准位置是指，在旋转滚筒2中未装有被洗涤物的空筒状态下铁氧体42的下端与一次绕组61的下端基本处于相同位置的状态。在对基准位置进行设定的时候，可以转动图3中所示的螺母79，对被顶起弹簧78施加有朝向上方的力量的检测线圈组件40相对于位移杆41的高度位置进行调整，从而对铁氧体42在线圈内的位置进行调节。由于铁氧体42从外面看不到，因此，在进行设定操作时，可以在旋转滚筒2为空筒的状态下转动螺母79，使第1二次绕组62以及第2二次绕组63在检测电路82中的输出信号分别达到与基准位置相对应的电压。因此，调整过程也非常容易。
如图9中所示，当位移杆41随着水桶组件7的位移而在检测线圈组件40内发生进退移动时，铁氧体42的位置将发生变化，由检测电路82从第1二次绕组62中激励起的输出信号得到的电压如图中的A1曲线所示的那样发生变化。在图中示出的例子中，在以基准位置为边界的拉伸侧10mm、压缩侧15mm的范围内，曲线A1基本上以直线的形式发生变化。由于这一伸缩范围是旋转滚筒2中装入洗涤物时的伸缩范围，水桶组件7的沉降位置又会因投入到旋转滚筒2内的洗涤物量不同会发生变化，因此，检测电路82从第1二次绕组62得到的输出电压能够进行衣物量检测。
另一方面，检测电路82从第2二次绕组63中激励起的输出信号得到的输出电压如图中的曲线A2所示的那样发生变化。其中，从基准位置至拉伸侧10mm、压缩侧40mm的范围基本呈直线变化。由于这一范围能够覆盖在旋转滚筒2内上装上洗涤物、并在洗涤操作过程中在盛水桶3内加上水之后的最大负载状态，因此，从由检测电路82根据第2二次绕组63的输出信号得到的输出电压的变化，可以检测出因水桶组件7的振动引起的位移。
通过将由所述检测电路82得到的2个电压变化输入到控制装置20(图2)中，控制装置20就可以进行衣物量检测，并且得到用来进行水桶组件7的振动检测的2个位移检测信息，从而可以对滚筒式洗衣机1进行准确的控制。也就是说，在洗衣操作开始时，由于水桶组件7的沉降量随投入到旋转滚筒2中的洗涤物量而发生变化，控制装置20使用检测电路82从第1二次绕组62得到的输出电压来检测出水桶组件7的位移量亦即其中的衣物量，然后控制进水阀14的开闭来得到与检测到的衣物量相对应的进水量，并根据衣物量准确地实施设定洗涤操作过程、漂洗操作过程、脱水操作过程的时间等控制操作。另外，在控制装置20对一连串的操作过程进行控制期间，当从位移传感器36的第2二次绕组63中激励起的输出信号得到电压变化量变大时，则判定为有异常振动，进行使滚筒驱动电机5停止旋转的控制；如果变化量较小，则进行使旋转滚筒2的转速降低、或先暂时停止旋转然后再从低速重新开始旋转的控制。这样，就可以防止异常振动及异常噪声的发生。
综上所述，采用本发明的话，可以通过设置在以摇动自如的方式支承在洗衣机机体中的水桶组件的重心位置的下方的位移检测装置来检测出水桶组件的位移，因此可以准确地进行水桶组件的位移检测，实现与洗涤物及水量相对应的正确控制。对于因投入到旋转滚筒内的洗涤物量及洗涤物的位置偏移引起的振动等可以高精度地检测出来，再根据位移检测结果进行控制，从而可以实现一种不会因产生异常振动而给洗涤物及洗衣机造成损伤、且不会发生异常噪声的滚筒式洗衣机。
权利要求
1.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置，其中，所述位移检测装置中包括卷绕在线圈架周围中的一次绕组；与所述一次绕组同轴地卷绕在相同位置上的第1二次绕组；与所述一次绕组卷绕在不同位置上的第2二次绕组；以及与盛水桶的位移相对应地在所述线圈架内发生进退移动的磁性体。
2.如权利要求1中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述第1二次绕组卷绕成与所述一次绕组发生部分重叠。
3.如权利要求1或2中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述位移检测装置被构成为，由输入到一次绕组中的励磁信号在第1以及第2各个二次绕组激励起的信号输出根据磁性体的移动位置发生变化，此外，第1二次绕组中对与所述磁性体的移动量相对应的所述信号输出进行处理后得到的电压的电压斜率比第2次绕组中要大。
4.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置，其中，所述位移检测装置中包括在线圈架内根据盛水桶的位移发生进退移动的磁性体、和卷绕在线圈架周围的绕组，并且还设有用于调整上述磁性体与所述绕组之间的相对位置的位置调整装置。
5.如权利要求4中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述位置调整装置具有能够使绕组的位置在磁性体的进退移动方向上发生移动的结构。
6.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置，其中，所述位移检测装置中包括在线圈架内根据盛水桶的位移发生进退移动的磁性体、和卷绕在线圈架周围的绕组，所述磁性体被形成为安装在一端与水桶相联结的圆筒状轴的内部的杆体形式，所述杆体以进退运动自如的方式被安装在一个呈带底圆筒状的气缸体内，所述气缸体被嵌入到所述线圈架中，且一端与洗衣机机体的底座部分相联接。
7.如权利要求6中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述杆体和气缸体通过选择能够减小两者之间的摩擦系数的树脂材料组合来形成。
8.如权利要求6或7中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述杆体和气缸体通过选择缩醛和聚酰胺的组合来形成。
9.如权利要求6至8中任一项中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述气缸体的底部设有排气孔。
10.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置，其中，所述位移检测装置中包括在线圈架内根据盛水桶的位移发生进退移动的磁性体、和卷绕在线圈架周围的绕组，所述磁性体被安装在一端与水桶相联结的圆筒状轴中，且处于被弹簧部件施加有朝向圆筒状轴中被封闭的另一端的弹力的状态。
11.如权利要求10中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述圆筒轴的一端由保持住弹簧体并构成与水桶的连接部件的顶帽部件加以封闭。
12.如权利要求10或11中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述弹簧体由非磁性材料形成。
13.如权利要求10或11中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述弹簧体通过由非磁性材料形成的中介体对所述磁性体加上弹力。
14.如权利要求10至13中任一项中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述圆筒轴的另一端设有排水孔。
15.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置，其中，所述位移检测装置中包括在线圈架内根据盛水桶的位移发生进退移动的磁性体、和卷绕在线圈架周围的多个绕组，所述的多个绕组被接线连接成这样，即通过形成供外部连接端子插入的连接端子的板材的延长部分就能得到规定的电路构成。
16.如权利要求15中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述的多个绕组和用于进行外部连接的连接部件由树脂加以封闭，且使连接部件的插入口向外部开放。
17.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被驱动着以水平方向或倾斜方向为旋转轴方向发生旋转的旋转滚筒；内部以旋转自如的方式设置有所述旋转滚筒、且在洗衣机机体内支承成可以晃动的盛水桶；控制洗衣机的操作的控制装置；和设置在所述洗衣机机体的底座和盛水桶之间、用于检测盛水桶的位移的位移检测装置，其中，所述位移检测装置中包括在线圈架内根据盛水桶的位移发生进退移动的磁性体、和卷绕在线圈架周围的绕组，圆筒轴中安装有所述磁性体的杆体的一端通过万向接头与水桶相联结，所述杆体被以进退运动自如的方式安装在气缸体中嵌入到所述线圈架中的圆筒状轴中，所述气缸体的一端通过万向接头与洗衣机机体中的底座相联接。
18.如权利要求17中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述万向接头中包括设在所述杆体或者气缸体的一端上的球状体；和设在安装到水桶或者洗衣机机体底座上的安装部件上的、供上述球状体以可以自由转动的形式装入的碗状体。
19.如权利要求18中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于所述球状体和碗状体通过选择两者之间的摩擦系数小的材料组合来形成。
20.如权利要求18中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于在位于所述气缸体一侧的万向接头中的球状体上，设有从与位移检测装置的轴方向正交的直径方向的两侧从球体表面凸起到一定高度的圆柱状凸起物，所述碗状体中沿位移检测装置的轴方向形成有用于供所述圆柱状凸起物装入并能自由滑动的槽。
21.如权利要求20中所述的滚筒式洗衣机，其特征在于设置在所述球体状上的两个圆柱状凸起物的直径被设置成互不相同，且与之相对应地设置在所述碗状体上的两个槽的宽度也被设置成各不相同。
全文摘要
本发明的滚筒式洗衣机中设有能够高精度地检测出盛水桶位移的装置，从而使盛水桶不会因洗涤物的偏置等原因发生振动、产生异常振动及异常噪声。其中，在盛水桶和洗衣机机体的基座之间设置有位移传感器(36)，位移杆(41)根据盛水桶的位移在检测线圈组件(40)内进退移动。位移杆上设有铁氧体(42)，当其在设置在检测线圈组件中的3个绕组内移动时，由加到一次绕组(61)中的励磁信号在2个二次绕组(62、63)中激励起的信号输出将发生变化，通过经信号处理后得到的电压变化可以得到盛水桶的位移信息。由于2个二次绕组的卷绕位置不同，得到的位移信息示出了不同的电压变化斜率，因此可分别使用于不同的检测目的。
文档编号D06F33/02GK1749470SQ20051010374
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月9日 优先权日2004年9月13日
发明者松岛治男, 小松隆, 松尾繁, 松仓丰继 申请人:松下电器产业株式会社