滚筒式洗衣机的制作方法

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 种具有绕水平或倾斜的旋转轴线旋转的旋转 滚筒的滚筒式洗衣机。
背景技术：
图7是以往的滚筒式洗衣机501的剖视图。滚筒式洗衣机 501包括具有出入口的壳体506、利用防振减震器570弹性支承 在壳体506内的水槽503、固定在水槽503的背面侧的电动机 505、配设在水槽503内的旋转滚筒502、设置在壳体506上且 设置于出入口的门509、和设置于壳体506的出入口的弹性密封 构件541。水槽503、旋转滚筒502和电动机505构成水槽单元 507。在旋转滚筒502上形成有许多孔。水槽503的开口部连通 于壳体506的出入口 。旋转滚筒502具有连通于壳体506的出入 口和水槽503的开口部的开口部。旋转滚筒502被电动机505驱 动而绕水平的或自开口部朝向背面部向下倾斜的旋转轴线 502A旋转。通过打开门509,可以通过水槽503的开口部及旋 转滚筒502的开口部而从旋转滚筒502内取出洗涤物或将其放 入旋转滚筒502内。弹性密封构件541由橡胶等弹性材料构成， 其#1水槽503的开口部和门509压缩而将水槽503的开口部与门 509之间密封。
由于旋转滚筒502水平或倾斜，因此，在静止状态下洗涤 物和水偏向下方。在该状态下使旋转滚筒502旋转时，易于由 偏向下方的洗涤物和水产生振动。在洗涤或漂洗过程结束之后， 含有水的洗涤物在旋转滚筒502内偏向下方。之后，在实施使 旋转滚筒502高速旋转而将洗涤物脱水的脱水过程时，旋转滚筒502振动，旋转滚筒502使借助电动机505被固定的水槽503 强烈振动。有时，因该振动而在洗衣机501中产生异常振动、 异常噪音。
在脱水过程中，旋转滚筒502以从低速到高速的较大范围 的转速旋转。洗涤物在沿着旋转轴线502A的方向上存在不平衡 时，有时，转速使旋转滚筒502产生强烈的振摆回转而使旋转 滚筒502冲撞水槽503而产生噪音。特别是，在沿着旋转轴线 502A而在前侧存在较大的重量的情况下，与在后侧存在较大的 重量的情况相比，旋转滚筒5 0 2更强烈地进行振摆回转。
日本特开2006 - 311884号公报中公开的以往的滚筒式洗 衣机具有4全测水槽503的振动在多个方向上的振动分量的振动 检测器。在存在较大重量的不平衡时，旋转滚筒502以使旋转 轴线502A描画以电动才几505为顶点的圓4,形状的侧面的方式4展 动。该洗衣一几才艮据;险测到的多个方向上的振动分量4企测洗涤物 的较大重量的位置，判定为较大重量偏向旋转滚筒502内的前 侧而存在不平tf 。
在以往的滚筒式洗衣机501中，旋转滚筒502的振动频率根 据包括洗涤物在内的旋转滚筒502的重量、洗涤物的位置而改 变。在振动频率接近于水槽503的共振频率时，存在水槽单元 507整体强烈地振动而产生噪音的情况。为了使弹性密封构件 541被压缩而确保无法通过的程度的充分的密封压力，以使洗 涤、漂洗、脱水中的水和飞沫不从门509与弹性密封构件541 之间流出，使弹性密封构件541的弹性材料较硬。因而，水槽 单元507的振动经由弹性密封构件541而被传递到壳体506,从 而使壳体506振动。在振动频率接近于壳体506的共振频率的情 况下，壳体506也强烈地振动而影响水槽单元507的振动。因而， 在图7所示的以往的滚筒式洗衣机501中，存在无法正确地判定对构成构件产生影响的、洗涤物在旋转滚筒502内的不平衡。

发明内容
滚筒式洗衣机包括壳体、容纳于壳体内的水槽单元、在支
承位置弹性支承水槽的减震器、和检测水槽振动的振动检测部。 水槽单元包括具有开口部的水槽、容纳于水槽中的旋转滚筒、
和固定于水槽的底部且使旋转滚筒旋转的电动机。旋转滚筒容 纳洗涤物，绕旋转轴线旋转。水槽单元的重心以及支承位置位 于自通过水槽中心且与旋转轴线垂直的中央平面靠近电动机的 位置。在水平方向上，支承位置比重心远离电动才几。振动检测 部输出第l信号和第2信号，该第l信号和该第2信号分别对应于 水槽的中央平面与水槽的开口部之间的部分的振动在互相垂直 的第l方向上的振动分量和第2方向上的振动分量。控制部根据 振动检测部输出的第1信号和第2信号，判定是否产生洗涤物在 旋转滚筒内的分布比中央平面靠近并偏向于旋转滚筒的开口部 的前不平衡、以及是否产生洗涤物在旋转滚筒内的分布比中央 平面靠近并偏向于旋转滚筒的底部的后不平衡。
该滚筒式洗衣机即使洗涤物在旋转滚筒内的分布偏向旋转 滚筒的底部附近，也可以判定不平衡。


图l是本发明的实施方式的滚筒式洗衣机的剖视图。
图2是实施方式的滚筒式洗衣机的电路框图。
图3A ~图3C表示实施方式的滚筒式洗衣机的水槽的振动。
图4表示实施方式的滚筒式洗衣机的振动的振幅。
图5表示实施方式的滚筒式洗衣机的振动。
图6A和图6B是表示实施方式的滚筒式洗衣机工作的流程图。
图7是表示以往的滚筒式洗衣机的剖视图。
具体实施例方式
图l是本发明的实施方式的滚筒式洗衣机l的剖视图。洗衣
机1包括壳体6和容纳在壳体6内的水槽单元7。水槽单元7具有水槽3、容纳在水槽3内的旋转滚筒2、固定于水槽3上的轴承68、和固定于水槽3上的电动机5 。电动机5利用旋转轴部2 B与旋转滚筒2连结，使旋转滚筒2绕旋转轴线2A旋转。旋转轴部2B由轴承68支承。旋转滚筒2具有侧壁2E和底部2F，该侧壁2E具有以旋转轴线2 A为中心延伸的圆筒形状，底部2 F面向电动机5地设置并与旋转轴部2B连接。在侧壁2E上形成有许多个孔2G。旋转滚筒2在底部2F的相反侧具有朝向壳体6的前方且位于旋转轴线2A上的开口部2C。水槽3具有朝向壳体6的前方且位于旋转轴线2A上的开口部3C。壳体6具有朝向前方且位于旋转轴线2A上的、可以从旋转滚筒2中取出洗涤物或将洗涤物放入旋转滚筒2中的出入口6C。开口部2C、 3C与出入口6C在旋转轴线2A上互相连通。旋转轴线2A自旋转滚筒2的开口部2C朝向底部2F向下倾斜地延伸。旋转轴线2A也可以为水平。水槽3具有分别与旋转滚筒2的侧壁2 E和底部2 F相面对的侧壁3 E和底部3F。水槽3的开口部3C位于底部3F的相反侧。由于在水槽3的底部3F上安装有具有较大重量的轴承68、电动机5，因此，水槽单元7的重心G1与水槽单元7的中心C1相比靠近其背面、即靠近电动机5，水槽单元7不稳定。水槽单元7、即水槽3利用防振减震器70在水槽3的下方支承在支承位置Q1，在水平方向1H上，重心G1位于该支承位置Q1与电动机5之间。即，在水平方向1H上，支承位置Q1比重心G1远离电动机5。并且，架设在固定于水槽3上部的支承部件75与壳体6的上表面之间的螺旋弹簧71朝向与电动机5相反的方向对水槽单元7 (水槽3 )施力。并且，利用架设在防振减震器70的支承位置Q1下方的水槽单元7的背面与壳体6背面之间的螺旋弹簧72,来修正水槽单元7沿电动机5的方向而向背面侧倾倒。这样，利用防振减震器70和螺旋弹簧71、 72,以较高的减振效果支承水槽单元7。定义通过水槽3 (水槽单元7)的中心C1且与旋转轴线2A垂直的中央平面S1。在沿着旋转轴线2A的方向2H上，防振减震器70的支承位置Q1及重心G1均相对于中央平面S1而位于背面侧、即相对于中央平面S1位于朝向电动机5的方向的位置。即，水槽单元7的重心G1与支承位置Q1位于比通过水槽3的中心C1且与旋转轴线2A垂直的中央平面S1靠近电动机5的位置。中央平面S1与支承位置Q1之间的距离L1大于中央平面S1与重心G1之间的距离L2。在水平方向1H上，虽然支承位置Q1位于重心G1的背面侧、即位于比重心G1朝向电动机5的方向的位置，但是由于其位于重心G1的附近，因此，易于抑制水槽单元7的背面侧振动。振动检测部40位于水槽3的中央平面S1与开口部3C之间的部分3G,检测水槽3的部分3G的振动在互相垂直的多个方向上的振动分量。具体地讲，振动检测部40检测水槽3的部分3G的振动的位移、速度或加速度在互相垂直的多个方向上的分量作为振动分量。
在壳体6的出入口 6C中设有门9。在壳体6的出入口 6C上设有弹性密封构件41。通过打开门9，可以通过水槽3的开口部3C及旋转滚筒2的开口部2C和出入口 6C而从旋转滚筒2内取出洗涤物或将洗涤物放入旋转滚筒2内。弹性密封构件41由橡胶等弹性材料构成，其被水槽3的开口部3C和门9压缩而将水槽3的开口部3C与门9之间密封。图2是滚筒式洗衣机1的电路框图。滚筒式洗衣机l包括向旋转滚筒2内输送热风的送风风扇17、和生成该暖风的加热器18、 19而具有供干功能。控制部20监视来自使用者的指示输入和各部分的工作状态，对洗涤洗涤物的洗涤过程、漂洗洗涤物的漂洗过程、将洗涤物脱水的脱水过程、直到使洗涤物烘干的烘干过程的洗衣机1的 一连串动作进行控制。
交流电31;波整流器32整流，^皮由扼流线圏33及平滑电容器3 4构成的平滑电路平滑化而成为直流电。该直流电经由倒相电路26驱动电动机5而使其旋转。控制部20根据自输入设定部21输入的运转指示及由各才企测部检测的运转状态来控制电动机5的旋转，通过负荷驱动部37来控制供水阀64、排水泵13、送风风扇17、加热器18、 19等所需负荷的工作。
电动机5是设有具有3相线圏5A、 5B、 5C的定子、具有2极永久磁铁的转子、和3个检测转子位置的位置检测元件24A、24B、 24C的直流无刷电动机。倒相(inverter)电路26包括开关元件26A 26F,通过脉冲宽度调制(PWM)方式驱动电动机5而使其旋转。显示位置检测元件2 4 A ~ 2 4 C检测到的转子位置的信号被输入到控制部20,由驱动电路25根据该信号来控制开关元件26A 26F的接通、断开，以PMW方式控制向定子的3相线圏5A 5C通电，而使转子以所需转速旋转。另外，控制部20包括转速检测部24 。转速检测部24每当位置检测元件2 4 A ~ 2 4 C的输出信号中的任 一 个改变时检测该信号的周期，根据该周期计算转子的转速。
由于旋转滚筒2的旋转轴线2A水平或倾斜地延伸，因此，在旋转滚筒2容纳含有水的洗涤物而旋转时，洗涤物和水易于偏向下方。由于支承旋转滚筒2的水槽3利用具有弹性的防振减震器70、螺旋弹簧71、 72支承于壳体6，因此，易于在旋转滚筒2旋转时发生振动。特别是，在使旋转滚筒2以1000 ~1600rpm这样高速的转速旋转而将洗涤物脱水的过程中，在洗涤过程或漂洗过程之后，含有水的较重的洗涤物易于集中在旋转滚筒2的偏倚的位置。洗涤物发生偏倚时，在容纳旋转滚筒2的水槽3中产生较大的振动，在洗衣机l中产生异常振动、异常噪音。由于将门9与水槽单元7 (水槽3)之间密封的弹性密封构件41为了使水、飞沫不从门9与水槽3之间通过而被以较大的压力推压在门9与水槽3上，因此，其由较硬的弹性材料构成弹性密封构件41。因而，相对于经由防振减震器70，水槽单元7(水槽3 )的振动更多的是经由弹性密封构件41而被壳体6传递。这样，存在壳体6与水槽3的振动共振的情况。
在图7所示的以往的滚筒式洗衣机501中，检测旋转滚筒502与水槽503接触的状况。在水槽503以120rpm左右的一次共振转速、250rpm左右的二次共振转速、或者1000rpm以上的较高的转速与旋转滚筒502的振动共振时，水槽单元507整体异常振动。在仅检测到旋转滚筒502与水槽503接触的情况下，无法防止因该振动而产生异常噪音。为了防止异常噪音，需要检测洗涤物集中在旋转滚筒502的前部的前不平衡和洗涤物集中在旋转滚筒502的后部的后不平衡。有时，无论洗涤物的偏倚位置怎样，旋转滚筒502振动时的动作都与水槽503的动作不同。在这种情况下，会对将水槽503和旋转滚筒502结合的电动机505造成损伤。
在实施方式的滚筒式洗衣机l中，定义通过沿着水槽3的旋转轴线2A的中心C1且与旋转轴线2A垂直的中央平面S1。水槽单元7的重心G1位于离开中央平面S1距离L2而比中央平面S1靠近电动机5的位置。防振减震器70支承水槽3的支承位置Q1位于离开中央平面S1距离L1而比中央平面S1靠近电动机5的位置。支承位置Q1在水平方向1H上位于重心G1的前方附近。在该条件下，水槽3后部的底部3F的振动与水槽3前部的开口部3C处的振动具有可靠性较高的相关性。振动检测部40输出基于水槽3前部的振动在多个方向上的振幅的信号。控制部20根据
即开口部3C,还是比中央平面S1靠近并偏向后方、即底部3F和电动机5 。
如图l所示，振动检测部40输出分别与水槽3前部的振动在与旋转轴线2A平行的前后方向FR上的位移SFFR、在与旋转轴线2A垂直且与水平方向3H平行的左右方向LR上的位移Sflr、在与旋转轴线2A垂直且与铅直方向IV平行的上下方向UD上的位移SFUD对应的信号。实施方式的振动检测部40例如是检测加速度的多个分量的3D加速度检测器，但也可以替代检测加速度而检测速度的多个分量或者位移的多个分量。但是，振动检测部40不需要检测水槽3的部分3G的振动在左右方向LR上的位移Sflr和在上下方向UD上的位移Sfud中的一方。水平方向1H、3H均为水平。
图3A表示在500g的洗涤物自水槽3的中央平面S1靠近并偏向前方、即开口部3C时的前不平衡的状态下，由振动检测部40检测到的振动使水槽3产生的位移SFFR、 Sflr、 SfUD、和位移Sffr、 Sflr、 Sfud各自的振幅Affr、 Aflr、 Afud。图3B表示在洗涤物自水槽3的中央平面S1靠近并偏向后方、即底部3F时的后不平#f状态下的水槽3的位移Sffr、 Sflr、 Sfud和振幅Affr、Aflr、 Afud。图3C表示在洗涤物偏向水槽3的中央平面S1时的中不平衡状悉下的水槽3的位移Sffr、 Sflr、 Sfud和振幅Affr、Aflr、 Afud。 位移Sffr、 Sflr、 Sfud和振幅Affr、 Aflr、 Afud实际上是振动检测部40输出的电压、电流等信号。如图3A 图3C所示，可看出前不平衡、后不平衡和中不平衡与振幅Aflr、 Affr、 afud有以下相关。图3B所示的后不平衡状态下的振幅Aflr 、 Afud分别小于图3 A所示的前不平衡状态下的振幅Aflr、 Afud。图3C所示的中不平衡状悉下的振幅Aflr是图3A所示的前不平衡状态下的振幅Aflr与图3B所示的后不平衡状态下的振幅Aflr之间的大小。图3 C所示的中不平衡状态下的振幅Afud是圉3A所示的前不平衡状悉下的振幅Afud与图3B所示的后不平衡状态下的振幅Afud之间的大小。图3A所示的前不平#f状态下的振幅Affr小于图3A所示的前不平衡状态
下的振幅AFLR、 AfUD。图3B所示的后不平衡状态下的振幅AFFR
大于圉3B所示的后不平衡状悉下的振幅Aflr、 Afud。图3C所示的中不平衡状态下的振幅Affr小于图3A所示的前不平衡状态下的振幅Affr和图3B所示的后不平衡状态下的振幅Affr。图3B所示的后不平衡状态下的振幅AFFK与图3A所示的前不平衡状悉下的振幅Affr大致相同。这样，洗涤物偏倚的状态下的前不平衡、后不平tf和中不平衡与振幅Aflr、 Affr、 Afud、位移Sflr、 Sffr、 Sfud的上升率、周期、相位具有相关性。与旋转轴线2A垂直的水槽3前部的振动在方向LR上的振动分量(位移Sflr)与在方向UD上的振动分量(位移Sfud)，仅是重力的施加不同，均同样地作用旋转滚筒2的旋转，因此互相类似。另外，水槽3前部的振动在方向LR上的分量、即位移Sflr先于在
方向FR上的分量、即位移sffr发生变化。即，位移Sflr的相位比位移S ffr 的相位靠前。
在洗涤物存在较大重量的不平衡时，旋转滚筒2以旋转轴线2A描画以电动才几5为顶点的圆4,形；)犬的侧面的方式4展动。即使旋转滚筒2强烈振动，旋转滚筒2在靠近电动机5的部分的振幅仍较小，该部分不会与水槽3接触。但是，由于电动机5具有较大的重量，因此，电动机5 —旦振动，则会使包括水槽3的前部在内的整体强烈振动。另外，在水槽单元7的前部和后部，振动、共振的动作不同。这样，根据洗涤物的不平衡状况，有时，不仅是水槽3的前部振动、水槽3的底部3F附近的后部的振动也非常有利于水槽单元7振动而产生异常噪音。
由振动检测部4 0检测到的、自水槽3的中央平面S1靠近于开口部3C的前部的振动在3个方向上的振动分量、即位移Sflr、Sffr、 Sfud与自水槽3的中央平面S1靠近底部3F的后部的振动在3个方向上的振动分量具有相关性。图4表示在洗涤物自水槽3的中央平面S1靠近并偏向后方、即底部3F时的后不平衡状态下的、水槽3的振动的振幅Aflr与Affr和水槽3的底部3F附近的后部的振动在方向LR上的振幅ARLR。如图4所示，前部的振动在前后方向FR上的振幅Affr与后部的振动在左右方向LR上的振幅ARLR非常类似，因此，可以通过4企测前部的4展动在前后方向FR上的振幅Affr来推測后部的振动在左右方向LR上的振幅Arlr。振动检测部40自水槽3的中央平面S1靠近开口部3C地设置在前部，因此，振动检测部40输出与水槽3前部的振动如实对应的信号。
下面，说明根据滚筒式洗衣机1的水槽3前部的振动来判定洗涤物在旋转滚筒2内的分布是前不平衡还是后不平衡的工作。振动检测部40输出与水槽3前部的振动在多个方向上的振动分量中的与平行于滚筒2的旋转轴线2 A的前后方向F R上的振动分量相对应的信号、和与垂直于滚筒2的旋转轴线2A且平行于水平方向3H的左右方向LR上的振动分量相对应的信号。控制部20由这些信号检测出水槽3的前部在左右方向LR上的位移Sflr和其在前后方向FR上的位移Sffr。图5表示左右方向LR上的位移Sflr和前后方向FR上的位移Sffr 。如上所述，左右方向LR上的位移Sflr在前后方向FR上的
位移sffr之前变化。在先进行的左右方向LR上的位移sflr未达
到规定的基准值B1的情况下、即振动在左右方向LR上的振幅A f l r小于基准值B1的情况下，控制部2 0判定为既未产生前不平
衡，也未产生后不平衡。在左右方向LR上的位移sflr达到规定
的基准值B1的情况下、即振动在左右方向LR上的振幅Aflr大于等于基准值B1的情况下，控制部20判定为正在产生前不平衡与后不平衡中的一方。
在左右方向LR上的振幅aflr大于等于规定的基准值B1的
情况下，只要在自位移sflr从小于规定的基准值B1的值到达规
定的基准值B1的时刻P起经过规定的时间AT、前后方向FR上的位移Sffr的上升幅度AB大于等于规定的值B2，控制部20就判定为正在产生前不平衡，只要上升幅度AB小于规定的值B2，控制部20就判定为正在产生后不平^f 。
或者，在左右方向LR上的振幅aflr大于等于规定的基准值B1的情况下，只要在规定的时间AT内位移Sffr的上升率AB/AT大于等于规定的值B3，控制部20就判定为正在产生前不平衡，只要上升率AB/AT小于规定的值B3，控制部20就判定为正在产生后不平衡。
接着，说明才艮据滚筒式洗衣机1的水槽3前部的振动来判定洗涤物在旋转滚筒2内的分布为极端偏倚的前不平衡异常和后不平衡异常的动作。在前不平衡异常的状态下，与前不平衡的状态相比，洗涤物更加靠近并偏向水槽3的前部、即比中央平面S1靠近并偏向开口部3C。另外，在后不平衡异常的状态下，与后不平衡的状态相比，洗涤物更加靠近并偏向水槽3的后部、即比中央平面S1靠近并偏向底部3F。如上所述，在控制部20判定为正在产生前不平衡的情况下，在振动在左右方向LR上的振幅AF lr大于等于规定的阈值A1时，控制部2 0判定为正在产生
前不平衡异常。另外，在控制部20判定为正在产生前不平衡的
情况下，在振动在左右方向LR上的振幅aflr小于规定的阈值
Al时，控制部20判定为虽然正在产生前不平衡，但未产生前不平衡异常。用于判定产生前不平衡异常的规定的阈值A1大于用于判定产生前不平衡和后不平衡中的任一 方的规定的基准值Bl。并且，如上所述，在控制部20判定为正在产生后不平tf的
情况下，在振动在前后方向FR上的振幅affr大于等于规定的阈
值A2时，控制部20判定为正在产生后不平衡异常。另外，在控制部20判定为正在产生后不平衡的情况下，在振动在前后方向FR上的振幅AFFR小于规定的阈值A2时，控制部20判定为虽然正在产生后不平衡，但未产生后不平衡异常。在正在产生前不平衡异常或后不平衡异常的情况下，为了使洗涤物在旋转滚筒2内均匀地分布，控制部20向使用者报告是使旋转滚筒2旋转、还是使旋转滚筒2停止而洗涤物较大地偏倚。另外，与前不平衡异常的振动相比，后不平衡异常下的振动对水槽单元7、特别是发动机5和轴承68的影响较大，因此，用于判定是否产生后不平衡异常的规定的阈值A2被设定得小于用于判定是否产生前不平衡异常的规定的阈值A1 。
这样，由4全测水槽3的前部振动的振动4企测部40输出的信
号，只要振动在左右方向LR上的位移sflr的振幅aflr小于规定
的基准值Bl,控制部20就判定为既未产生前不平衡，也未产生后不平衡。因而，控制部20不需要由左右方向LR上的振幅Aflr和前后方向FR上的振幅Affr来判定是否产生前不平衡异常和后不平衡异常，而且，不需要由前后方向FR上的位移Sffr来判定是否产生前不平衡和后不平衡中的任一个，甚至不需要检测位移Sffr。在实施方式的滚筒式洗衣机l中，用于判定正在产生前不
平衡和后不平衡中的一方的规定的基准值Bl大于等于15mm, 用于判定正在产生后不平衡的规定的时间AT为2秒，规定的值 B2大于等于lmm。用于判定正在产生前不平衡异常的规定的阚 值Al为25mm,用于判定正在产生后不平衡异常的规定的阈值 A2为20mm。但是，这些值并不限定为上述值。
控制部20存储规定的阈值A1和比规定的阈值A1小的规定 的阈值A2。另外，控制部20也可以存储规定的阈值A1和规定 的幅度A3，将自规定的阈值A1减去规定的幅度A3后得到的值 作为规定的阈值A2来判定后不平衡异常。由此，可以通过改变 规定的阈值A1来追随规定的阈值A1地改变规定的阈值A2。另 外，在判定后不平衡异常时，控制部20也可以计算出对振动在 前后方向FR上的振幅Affr加上规定的幅度A3后得到的值，在 该值大于等于规定的阚值A1的情况下判定为正在产生后不平 衡异常，在该值小于规定的阈值A1的情况下判定为未产生后不 平衡异常。
另外，控制部20也可以在水槽3前部在左右方向LR上的位 移Sflr的振幅Aflr小于基准值B1的情况下，判定为正在产生前 不平衡。由于位移Sflr在前后方向FR上的位移Sffr之前被检 测，因此，在振幅Aflr小于基准植B1的情况下，既未产生前不 平衡也未产生后不平衡，因此未产生异常振动。
另外，由于洗涤物在较少时易于偏向旋转滚筒2的底部2F, 因此，在产生洗涤物的分布偏倚的不平衡的情况下，产生洗涤 物自水槽3的中央平面S1朝靠近3F的后部偏的后不平衡的倾向 较大。因而，在洗涤物的量小于等于规定量、且振动在左右方 向LR上的振幅Aflr大于等于基准植B1的情况下，控制部20也 可以不判定为正在产生前不平4軒和后不平tf中的一方，而判定为正在产生后不平tf。由此，控制部20可以不判定前不平衡异 常，而在早期判定是否正在产生后不平衡异常。由于洗涤物的 量与旋转滚筒2的旋转负荷相关，因此，使旋转滚筒2开始旋转 时自倒相电路26流入电动机5的电流才艮据洗涤物的量而变化。 在洗涤物的量增多时，电流变大。电流检测电路29根据与倒相 电路26串联连接的电阻器28两端的电压来检测流入倒相电3各 26的电流。控制部20可以根据检测出的电流来检测洗涤物的 量。
控制部20朝向目标转速提升旋转滚筒2的转速，直到判定 正在产生前不平衡异常和后不平衡异常为止。在旋转滚筒2的 转速上升至目标转速之前，判定为正在产生前不平衡异常或后 不平衡异常时，只要旋转滚筒2的转速小于比目标转速小的基 准转速，控制部20就暂时降低旋转滚筒2的转速或者使旋转滚 筒2停止。之后，重复如下的圆弧旋转，即，转控制部20控制 电动机5而使旋转滚筒2旋转小于半圈的旋转角度之后，使其向 相反方向旋转小于l圏的旋转角度，并且，4吏其向相反方向旋 转小于l圈的旋转角度。由此，控制部20消除洗涤物的分布极 端偏倚的不平衡异常。之后，控制部20再次朝向目标转速提升 旋转滚筒2的转速。因而，可以不产生不平衡异常地完成脱水 过程。或者，控制部20也可以在消除了不平衡异常之后提升旋 转滚筒2的转速，在转速达到上述基准转速之后将转速维持在 该基准转速。此时，控制部20使旋转滚筒2旋转比使旋转滚筒2 以目标转速旋转的时间更长的时间。该基准转速小于目标转速， 但控制部2 0可以不产生不平衡异常地完成脱水过程。基准转速 被设定为，即使控制部20判定为正在产生洗涤物分布的不平衡 异常也不会发生洗衣机l破损等问题的值，在实施方式中，被 设定为880rpm 900rpm左右。这样，在滚筒式洗衣机l中，控制部20不检测从水槽3的中 央平面S1到底部3F的部分、即后部的振动，就可以根据水槽3 前部的振动来判定洗涤物在旋转滚筒2内的分布为前不平衡、 还是后不平衡。
接着，对实施将洗涤物脱水的脱水过程的滚筒式洗衣才几1 的动作进行说明。图6A和图6B是表示脱水过程中的旋转滚筒2 的工作的流程图。水槽单元7在旋转滚筒2的转速为一次共振转 速和二次共振转速时产生共振。在实施方式中， 一次共振转速 为120rpm, 二次共振转速为240rpm，但并不限定于此。另夕卜， 旋转滚筒2的目标转速在实施方式中为最高转速，为1600rpm, 但并不限定于此。
在开始脱水过程时，控制部20将用于对检测洗涤物分布的 不平衡异常而得到的次数进行计数的数N设定为"1" (N=l) 而进行初始化(步骤IOO )。之后，在排出水槽3内的水(步骤
101) 后，进行将旋转滚筒2内的洗涤物解开的解开过程(步骤
102) 。在解开过程中，控制部20控制电动机5而使旋转滚筒2 以规定的解开转速(例如大约40rpm )旋转大于90度且小于180 度的旋转角度，将其提起到大于90度且小于180度的角度位置 而使其骤然停止。之后，控制部20使旋转滚筒2以规定的解开 转速向相反方向旋转小于l圏的旋转角度，将其提起到大于90 度且小于180度的角度位置而使其骤然停止。而且，控制部20 进一 步使旋转滚筒2以规定的解开转速向该相反方向旋转小于 1圈的旋转角度，将洗涤物提起到大于90度且小于180度的角度 位置而使其骤然停止，重复圆弧旋转。由此，对贴在旋转滚筒 2的侧壁2 E上的洗涤物施加较强的惯性力而将洗涤物自旋转滚 筒2剥离，使其向与提起的一侧相反的方向落下。由此，被剥 下的洗涤物可以通过互相相反方向的圆弧旋转而左右交替着被向解开，而且，前后左右均等地有效地分布在旋转滚筒2内。
接着，控制部2 0使旋转滚筒2的转速緩慢地上升至使洗涤 物贴在旋转滚筒2内表面上的程度的规定转速(大约70rpmX步 骤103)。之后，控制部20使旋转滚筒2的转速上升至低于水槽 单元7的一次共4展转速的第一^L定转速(例如大约80rpm),并 维持规定的时间(步骤104A)。控制部20判定是否正在产生洗 涤物分布的不平衡异常(步骤104B)。此时，控制部20仅根据 由振动测部4 0输出的信号反映前不平#f和后不平#f这两者 的水槽3在左右方向LR上的位移Sflr,来判定不平衡异常，不 根据前后方向FR上的位移Sffr判定不平衡。具体地讲，若左右 方向LR上的振幅Aflr大于等于阈值All ，则控制部20判定为正
在产生洗涤物分布的不平衡，若振幅AFLR小于阈值All,则控
制部20不判定为产生不平衡。阈值All大于上述阈值Al,在实 施方式中设定为40mm。另外，在正在产生洗涤物分布的不平 衡异常时，旋转滚筒2的转速不恒定且不稳定。因而，在步骤 104B中，替代比4交振幅AFLR和阈值A11,控制部20也可以通过 未以规定间隔输出位置检测元件24A、 24B、 24C输出的信号来 判定正在产生不平衡异常。
在步骤10 4 B中控制部2 0判定为正在产生不平衡异常的情 况下，判定数N是否大于等于规定次数、即4(步骤105)。在步 骤10 5中数N小于4的情况下，控制部2 0使旋转滚筒2暂时停止 (步骤106),之后，对数N加上1 (步骤107 )而执行步骤102 的解开过程。
在步骤105中数N大于等于4的情况下，视作在步骤102的 解开过程中未消除洗涤物分布的不平衡异常，控制部20判定数 N是否大于等于IO。在步骤108中N小于10的情况下，控制部20 向旋转滚筒2内供水而修正洗涤物分布的不平衡异常(步骤110)。在步骤110中，与步骤102的解开过程同样，控制部20 控制电动机5而使旋转滚筒2以规定的解开转速(例如大约 40rpm)旋转大于90度且小于180度的旋转角度，将其提起到 大于90度且小于180度的角度位置而使其骤然停止。之后，控 制部2 0使旋转滚筒2以规定的解开转速向相反方向旋转小于1 圈的旋转角度，将其提起到大于90度且小于180度的角度位置 而使其骤然停止。而且，控制部20使旋转滚筒2以规定的解开 转速向该相反方向旋转小于1圏的旋转角度，将洗涤物提起到 大于90度且小于180度的角度位置而使其骤然停止，重复圆弧 旋转。由此，对贴在旋转滚筒2的侧壁2E上的洗涤物施加较强 的惯性力而将洗涤物自旋转滚筒2剥离，使其向与提起的一侧 相反的方向落下。由此，；波剥下的洗涤物可以利用互相相反方 向的圓弧旋转而左右替换着被解开，而且，前后左右均等地有 效地分布在旋转滚筒2内。
在步骤108中N为IO的情况下，视作无法消除洗涤物分布 的不平衡异常，控制部2 0显示不平衡异常而使滚筒式洗衣机1 停止运转(步骤109)。
在步骤104B中控制部20未在^见定时间内判定为正在产生 不平衡异常的情况下，控制部20控制电动机5，使旋转滚筒2的 转速上升至水槽单元7的一次共振转速(例如120rpm)并维持 规定的时间(步骤111A)。在步骤111A中，控制部20也可以^f吏 旋转滚筒2以 一 次共振转速附近的转速(例如120rpm ~ 140rpm)旋转。在使旋转滚筒2以上述转速旋转的期间里，控 制部2(^艮据水槽3的前部振动的位移SFLR、 Sffr、振幅Aflr、
Affr、基准值B1和上升幅度AB,如上所述地判定洗涤物分布 的前不平衡和后不平衡，并且判定洗涤物分布的前不平衡异常 和后不平衡异常(步骤111B)。在步骤111B中，控制部20为了判定正在产生洗涤物分布的前不平衡还是不平衡，也可以替代
根据位移Sffr的上升幅度AB的图5所示的方法，而在左右方向 LR上的振幅Aflr大于等于前后方向FR上的振幅Affr的情况 下，判定为正在产生前不平衡，在左右方向LR上的振幅Aflr 小于前后方向FR上的振幅Affr的情况下，判定为正在产生后不 平衡。在步骤111B中，控制部20在左右方向LR上的振幅Aflr 大于等于阈值A12的情况下，判定为正在产生前不平衡异常， 在振幅Aflr小于阈值A12的情况下，不判定为正在产生前不平 衡异常。并且，在步骤111B中，在前后方向FR上的振幅Affr 大于等于阈值A22的情况下，控制部20判定为正在产生后不平 衡异常，在振幅affr小于阔值A22的情况下，不判定为产生后 不平衡异常。通常，水槽单元7在一次共振转速附近的振动的 振动分量大于其在二次共振转速附近的振动的振动分量，特别 是， 一次共振转速附近的振动在左右方向LR上的振动分量大于 其在二次共振转速附近的振动在左右方向LR上的振动分量。因
的40mm。另夕卜，阈值A22被设定得小于24mm。
在步骤111B中，控制部20判定为正在产生前不平衡异常或 后不平衡异常时，在步骤105中，控制部20判定N是否大于等 于规定的次数、即是否大于等于4。之后，控制部20如上所述 地在步骤102中执行解开过程，或者在步骤110中修正不平衡异 常，或者在步骤109中使滚筒式洗衣机1停止运转。
在步骤111B中控制部20未在规定时间内判定为正在产生 前不平衡异常或后不平衡异常的情况下，控制部20控制电动机 5,使旋转滚筒2的转速上升至水槽单元7的二次共振转速(例 如240rpm)并维持规定的时间(步骤112A)。在步骤112A中， 控制部20也可以使旋转滚筒2以大于步骤111B中的转速、且处于二次共振转速附近的转速(例如141rpm ~ 330rpm )旋转。 在使旋转滚筒2以上述转速旋转的期间里，控制部20根据水槽3 的前部振动的位移sflr、 Sffr、振幅Aflr、 Affr、基准值B1和 上升幅度AB，如上所述地判定洗涤物分布的前不平衡和后不平 衡，并且判定洗涤物分布的前不平衡异常和后不平衡异常(步 骤112B)。在步骤112B中，控制部20在左右方向LR上的振幅 AF l r大于等于阈值A13的情况下，判定为正在产生前不平衡异 常，在振幅AFLR小于阈值A13的情况下，不判定为产生前不平 衡异常。并且，在步骤112B中，控制部20在前后方向FR上的 振幅AFfr大于等于阈值A 2 3的情况下，判定为正在产生后不平 衡异常，在振幅AFFR小于阈值A23的情况下，不判定为产生后 不平衡异常。步骤112B中的阈值A13被设定成与上述阈值A1 同为25mm。另夕卜，阈值A23被设定成与上述阈值A2同为 20mm。
在步骤112B中控制部20判定为正在产生前不平衡异常或 后不平衡异常时，在步骤105中，控制部20判定N是否大于等 于规定的次数、即是否大于等于4。之后，控制部20如上所述 地在步骤102中执行解开过程，或者在步骤110中修正不平衡异 常，或者在步骤109中使滚筒式洗衣机1停止运转。
在步骤112B中控制部20未在规定时间内判定为正在产生 前不平衡异常或后不平衡异常的情况下，控制部20控制电动机 5,使旋转滚筒2以大于步骤112A、 112B中的转速的基准转速 (例如880rpm 900rpm)旋转头见定的时间(步骤113A)。在 使旋转滚筒2以基准转速旋转的期间里，控制部2 0根据水槽3的 前部4展动的^[立牙多Sflr、 Sffr、 4展幅Aflr、 Affr、基准i!Bl禾口上 升幅度AB,如上所述地判定洗涤物分布的前不平衡和后不平 衡，并且判定洗涤物分布的前不平衡异常和后不平衡异常(步骤113B)。在步骤113B中，控制部20在左右方向LR上的振幅 Aflr大于等于阈值A14的情况下，判定为正在产生前不平衡异
常，在振幅AFLR小于阈值A14的情况下，不判定为正在产生前
不平衡异常。并且，在步骤113B中，控制部20在前后方向FR 上的振幅A f f r大于等于阔值A 2 4的情况下，判定为正在产生后 不平衡异常，在振幅AFFR小于阈值A24的情况下，不判定为正 在产生后不平衡异常。步骤113B中的阈值A14、 A24分别设定 成与步骤112B中的阈值A13、 A23相同。
在步骤113B中控制部20判定为正在产生前不平衡异常或 后不平衡异常时，在步骤105中，控制部20判定N是否大于等 于规定的次数、即是否大于等于4。之后，控制部20如上所述 地在步骤102中执行解开过程，或者在步骤110中修正不平衡异 常，或者在步骤109中使滚筒式洗衣机1停止运转。
在步骤113B中控制部20未在规定时间内判定为正在产生 前不平衡异常或后不平衡异常的情况下，控制部20控制电动机 5,使旋转滚筒2的转速自基准转速朝向最高转速、即目标转速 (例如1600rpm)上升(步骤114A)。在步骤114A中使旋转滚 筒2旋转的期间里，控制部20根据水槽3的前部振动的位移 Sflr、 Sffr、振幅Aflr、 Affr、基准值B1和上升幅度AB,如上 所述地判定洗涤物分布的前不平#f和后不平衡，并且判定洗涤 物分布的前不平衡异常和后不平衡异常(步骤114B)。在步骤 114B中，控制部20在左右方向LR上的振幅AFLR大于等于阈值 A15的情况下，判定为正在产生前不平衡异常，在振幅Aflr小 于阈值A15的情况下，不判定为正在产生前不平衡异常。并且， 在步骤114B中，控制部20在前后方向FR上的振幅Affr大于等 于阈值A25的情况下，判定为正在产生后不平ff异常，在振幅 AF f r小于阈值A 2 5的情况下，不判定为正在产生后不平衡异常。在步骤114B中，旋转滚筒2的转速较大，因此，考虑到水槽单 元7的强度，控制部20将阈值A15设定得小于阔值A14为 12mm,阈值A15随着转速的增大而进一步减小。同样，控制 部20将阈值A25设定得小于阈值A24、阈值A15而为10mm，阈 值A25随着转速的增大而进一步减小。在步骤114B中，控制部 20为了判定正在产生洗涤物分布的前不平衡或后不平衡中的 哪一种，也可以替代根据位移Sffr的上升幅度AB的图5所示的 方法，而在左右方向LR上的振幅Aflr大于等于前后方向FR上 的振幅Affr的情况下，判定为正在产生前不平衡，在左右方向 LR上的振幅Aflr小于前后方向FR上的振幅Affr的情况下，判 定为正在产生后不平衡。
在步骤114B中控制部20未判定为正在产生前不平#f异常 或后不平衡异常的情况下，控制部20判定旋转滚筒2的转速是 否已达到目标转速(步骤115)。
在步骤115中控制部20判定为旋转滚筒2的转速达到目标 转速的情况下，使旋转滚筒2的转速以目标转速维持规定的时 间(步骤116A),之后，使旋转滚筒2停止(步骤117)，结束脱 水过程。在在步骤115中，控制部20未判定为旋转滚筒2的转速 已达到目标转速的情况下，在步骤114A中，控制部20控制电动 机5而使旋转滚筒2的转速朝向目标转速上升。在步骤114B中使 旋转滚筒2旋转的期间里，控制部2 0根据水槽3的前部振动的位 移Sflr、 Sffr、振幅Aflr、 Affr、基准值B1和上升幅度AB,如 上所述地判定洗涤物分布的前不平ff和后不平tf，并且判定洗 涤物分布的前不平衡异常和后不平衡异常。
在步骤114B中控制部20判定为正在产生前不平衡异常或 后不平衡异常的情况下，控制部20使旋转滚筒2的转速维持在 控制部2 0在步骤114 B中判定为正在产生前不平衡异常或后不平衡异常的时刻的转速(大于基准转速且小于目标转速)规定
时间(步骤116B)。之后，在步骤117中，控制部20使旋转滚筒 2停止(步骤117)，结束脱水过程。在步骤116B中维持旋转滚 筒2的转速的规定时间比在步骤116A中将旋转滚筒2的转速维 持在目标转速的规定时间更长。
这样，实施方式l的滚筒式洗衣才几l能够以水槽单元7易于 产生异常振动的一次共振转速、二次共振转速高效地检测不平 衡异常，从而可以可靠地防止水槽单元7的异常振动、噪音。
另外，实施方式1的滚筒式洗衣机1利用根据水槽3的位移、 速度、加速度而变化的、振动检测部40输出的电压、电流等信 号自身的值的振幅、相位来检测洗涤物的分布。
另外，在滚筒式洗衣机l中，控制部20根据因振动而产生 的水槽3在左右方向LR和前后方向FR上的各自位移Sflr、位移 SFFR来检测洗涤物的分布。由于水槽3在左右方向LR上的位移
SFLR与上下方向UD上的位移SFUD类似，因此，控制部20也可 以^4居位移SFUD和位移SFFR来^T测洗涤物的分布，并且，也可
以根据水槽3前部的作为与旋转轴线2A垂直的方向上的振动分
量的位移、和作为平行于旋转轴线2 A的振动分量的位移S F F E来
检测洗涤物的分布。另外，滚筒式洗衣机l根据因振动而产生
的水槽3前部的位移来检测洗涤物的分布。由于图3A 图3C所
示的位移SFLR、 SfFR、 SFUD的波形与正弦波类似，因此，即使
微分或积分，其相互的相位、振幅的关系也不变，因而，在实 施方式的滚筒式洗衣机l中，控制部20也可以根据因振动而产 生的水槽3前部的速度、加速度来纟全测洗涤物的分布。 另外，实施方式的详细内容并不限定本发明。 本发明的滚筒式洗衣机即使洗涤物在旋转滚筒内的分布偏 向旋转滚筒的底部附近，也可以判定不平衡，可用于执行洗涤物分布异常时的处理的滚筒式洗衣护"
权利要求
1. 一种滚筒式洗衣机，其中，该滚筒式洗衣机包括壳体、水槽单元、减震器、控制部、振动检测部；上述水槽单元包括水槽，其容纳于上述壳体内，具有开口部和位于上述开口部的相反侧的底部；旋转滚筒，其容纳于上述水槽内，用于容纳洗涤物，具有与旋转轴线平行的圆筒形状的侧壁、和设置在上述旋转轴线上且与上述水槽的底部相面对的底部，还具有在上述旋转轴线上设置于上述旋转滚筒的底部的相反侧而与上述水槽的上述开口部相连通的开口部，该旋转滚筒绕上述旋转轴线旋转；电动机，其固定于上述水槽的上述底部并与上述旋转滚筒的上述底部连接，用于使上述旋转滚筒绕上述旋转轴线旋转；上述减震器用于在支承位置弹性地支承上述水槽；上述控制部用于控制上述电动机；上述振动检测部用于检测上述水槽的振动；上述旋转滚筒的上述旋转轴线为水平、或者自上述旋转滚筒的上述开口部朝向上述旋转滚筒的上述底部而向下倾斜；上述水槽单元的重心以及上述支承位置位于比通过上述水槽的中心且与上述旋转轴线垂直的中央平面靠近上述电动机的位置；在水平方向上，上述支承位置比上述重心远离上述电动机；上述振动检测部输出第1信号和第2信号，上述第1信号和上述第2信号分别对应于上述水槽的上述中央平面与上述水槽的上述开口部之间的部分的振动在互相垂直的第1方向上的振动分量和第2方向上的振动分量；上述控制部根据上述振动检测部输出的上述第1信号和第2信号，判定是否正在产生上述洗涤物在上述旋转滚筒内的分布比上述中央平面靠近并偏向上述旋转滚筒的上述开口部的前不平衡、以及是否正在产生上述洗涤物在上述旋转滚筒内的分布比上述中央平面靠近并偏向上述旋转滚筒的上述底部的后不平衡。
2. 根据权利要求l所述的滚筒式洗衣机，其中， 上述第l方向是与上述旋转轴线垂直的方向； 上述第2方向是与上述旋转轴线平行的方向。
3. 根据权利要求1或2所述的滚筒式洗衣机，其中， 上述控制部通过判定上述振动检测部输出的上述第l信号的振幅是否大于等于第l阈值，来判定上述前不平衡的异常； 通过判定上述振动检测部输出的上述第2信号的振幅是否大于 等于第2阈值，来判定上述后不平衡的异常。
4. 根据权利要求3所述的滚筒式洗衣机，其中， 上述壳体具有与上述水槽的上述开口部相连通的出入口 ； 上述壳体还包括门，其用于打开或关闭上述出入口 ；弹性密封构件，其设置于上述壳体的上述出入口，用于将上述水 槽的上述开口部与上述门之间密封。
5. 根据权利要求1或2所述的滚筒式洗衣机，其中， 上述壳体具有与上述水槽的上述开口部相连通的出入口 ； 上述壳体还包括门，其用于打开或关闭上述出入口 ；弹性密封构件，其设置于上述壳体的上述出入口 ，用于将上述水 槽的上述开口部与上述门之间密封。
全文摘要
本发明提供滚筒式洗衣机，其包括壳体、容纳于壳体内的水槽单元、在支承位置弹性支承水槽的减震器和检测水槽振动的振动检测部。水槽单元包括具有开口部的水槽、容纳于水槽的旋转滚筒和固定于水槽的底部且使旋转滚筒旋转的电动机。旋转滚筒容纳洗涤物，绕旋转轴线旋转。水槽单元的重心与支承位置位于比通过水槽中心且与旋转轴线垂直的中央平面靠近电动机的位置。在水平方向上，支承位置比重心远离电动机。振动检测部输出分别基于水槽的中央平面与水槽的开口部之间部分的振动在互相垂直的第1方向上的振动分量和第2方向上的振动分量的第1信号和第2信号。
文档编号D06F39/00GK101532234SQ200910006590
公开日2009年9月16日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年3月13日
发明者八木功一, 尾关祐仁, 犬塚正 申请人:松下电器产业株式会社