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：
本实施方式涉及滚筒式洗衣机。
背景技术：
例如在滚筒式洗衣机中，通过在壳体与水槽之间配置的多个悬架对配设在外壳内的水槽进行弹性支承，从而减少滚筒旋转引起的水槽的振动。作为这种悬架，近年来，有了使用阻尼力可变的阻尼器的想法，在阻尼器内填充作为功能性流体的磁流变流体(例如，参照专利文献I)。具体地说，例如在缸体内，可往复运动地设置杆的同时，在该杆前端的活塞上，配设用于产生磁场的线圈。收容在活塞外围与缸体内围之间的空隙中的磁流变流体能够流 动。然后，当水槽在上下方向振动时，活塞与缸体相对振动，而且由于磁流变流体的粘性产生的阻力赋予阻尼力，从而衰减水槽的振动。在此，向线圈进行通电时,产生磁场并对磁流变流体赋予磁场，从而磁流变流体的粘度提高。由此，活塞与缸体之间的阻力增加，从而活塞相对难以移动，加大阻尼力。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-295906号公报

发明内容
在滚筒式洗衣机中存在多个共振点(共振频率)，随着滚筒旋转速度的上升，水槽发生主要在上下方向振动的共振和在左右方向振动的共振等。但是，在以往的滚筒式洗衣机中，没有完全对应水槽的振动模式，所以通过阻尼器的振动或噪音的抑制效果尚不足够。因此，目的在于提供一种具有阻尼器的滚筒式洗衣机，能够更有效地抑制振动或噪音。本实施方式的滚筒式洗衣机，其具备外壳；水槽，设在上述外壳内；滚筒，可旋转地设在上述水槽内；阻尼器，设在上述外壳与上述水槽之间，用于衰减上述水槽的振动；控制单元，对上述阻尼器的阻尼力进行可变控制。控制单元能够进行如下控制，在上述滚筒旋转一圈的过程中改变上述阻尼器的阻尼力，并根据上述滚筒的旋转，周期性地重复该可变控制。由此，可提供滚筒式洗衣机，能够与滚筒旋转引起的周期性转矩变动对应地，进行在滚筒旋转一圈的过程中改变阻尼力的精密控制，从而能够提高振动和噪音的抑制效果。


图I是表示第一实施方式，表示滚筒的旋转周期与左右阻尼器的阻尼力之间的关系的不意图。
图2是滚筒式 洗衣机的纵剖侧视图。图3是悬架整体的纵剖视图。图4是表示电气配置的框图。图5是表示失衡位置的相位与q轴电流之间的关系的示意图。图6的a是用于说明滚筒转数与水槽的左右方向振幅之间的关系的示意图，图6的b是表示在洗衣机中该左右方向振幅的模式图。图7的a是用于说明滚筒转数与水槽的上下方向振幅之间的关系的示意图，图7的b是表示在洗衣机中该上下方向振幅的模式图。图8是用于说明水槽的左右方向及上下方向振幅和控制模式的切换时机的示意图。图9是表示切换控制模式之后的阻尼器的阻尼力的图I等效图。图10是表示第二实施方式，失衡位置的相位与振动检测单元输出之间的关系的模式图。图11是用于说明失衡位置的相位与q轴电流及振动检测单元输出之间的关系的示意图，图11的a是表示滚筒的旋转为IOOrpm时的状态图，图11的b是表示滚筒的旋转为200rpm时的状态图。附图标记I :外壳5 :控制单元(旋转周期检测单元)6 :水槽7a、7b :悬架10 :滚筒23 :阻尼器20a、20b :旋转周期检测单元(振动检测单元…振动传感器)54 :旋转周期检测单元(转矩变动检测单元...电流传感器)
具体实施例方式第一实施方式下面，参照图I至图9说明第一实施方式。图2是表示滚筒式洗衣机(以下简称洗衣机)的整体结构的示意图。如该图所示，外壳I为形成洗衣机外壳层的箱状，在该前面侧(该图的右侧)的中央部，形成有洗涤物出入口 2的同时，设有用于开闭出入口 2的门3。而且，在外壳I前面部的上部设有操作面板4，在其里侧设有运行控制用的控制装置5。在外壳I的内部配设有横轴圆筒状的水槽6，该水槽6轴线指向前后方向。水槽6通过多个(例如左右一对)悬架(在图2中仅图示一个，以附图标记7b表示)，以前侧向上倾斜的状态被弹性支承在外壳I的底板Ia上。还有，有关本实施方式的悬架7a、7b的具体构成后述。在水槽6的后端侧中心部，配设有例如由直流无刷电机构成的电机8。电机8是外转子型电机，将安装在该转子8a中心部的未图示的旋转轴，经由轴承座9而插通在水槽6的内部，并与滚筒10的后端侧中央部连接。滚筒10配设在水槽6的内部，并作为收容洗涤物的洗衣槽。滚筒10呈轴线指向前后方向的横轴圆筒状，与电机8的旋转轴连接并以与水槽6同心且前侧向上倾斜的状态被支承，滚筒10将电机8作为驱动单元而被直接驱动。滚筒10在其周侧部(主体部)上，在整个区域上形成有多个可通水及通风的小孔11，另外水槽6构成为几乎无孔状并可蓄水。此外，滚筒10及水槽6，各自在前面部具有开口部12及13。在水槽6的开口部13与洗涤物出入口 2之间，安装有环状的伸缩囊14。由此，洗涤物出入口 2通过伸缩囊14、水槽6的开口部13及滚筒10的开口部12，连通到滚筒10的内部。还有，在水槽6的最低部位上，通过排水阀15a连接有排水管15。在洗衣机中，从水槽6的背面侧向上方且朝前方，配设有作为干燥单元的干燥装置16。该干燥装置16由送风装置18、加热装置19及具有未图示的除湿单元等的流通风管17构成，通过反复进行对从水槽6内排出的空气中的水分进行除湿、加热、返回水槽6内的循环，从而干燥滚筒10内的洗涤物。在水槽6上部的前方部和后方部，分别配设有振动传感器20a、20b (参照图2、图4)。该振动传感器20a、20b例如都由加速传感器构成，如滚筒10旋转时发生失衡，则能够检测该滚筒10的振动引起的水槽6的振动。、
详细如后述，振动传感器20a、20b和控制装置5，用于检测滚筒10旋转时的旋转周期的同时，作为用于检测水槽6的振动的装置。其次说明上述悬架7a、7b的构成。如图2所示，悬架7a、7b具备缸体装置30，安装在外壳I的底板Ia侧的安装板21上；轴24，可上下移动地插通在该缸体装置30内，并且上端部安装在水槽6侧的安装板6a上；螺旋弹簧25，安装在该轴24与缸体装置30之间。缸体装置30和轴24构成本实施方式的阻尼器23,与螺旋弹簧25 —同,相对于水槽6左右对称配置(参照图6之b)。由此，构成在上下方向连接外壳I与水槽6的左右一对悬架7a、7b。详细地说，如图3所示，上述缸体装置30具备呈圆筒状的铁制缸体22 ;嵌入在该缸体22下端部的缸体连接部30a ;配设在缸体22内部的后述的磁场产生装置40等。缸体连接部30a隔着橡胶等弹性座板26等用螺母27紧固在底板Ia的安装板21上(参照图2)，从而将缸体装置30安装固定在底板Ia的安装板21上。另一方面，轴24具备轴主体部24a，插入在缸体装置30的内部；轴连接部24b，一体地连接在轴24的上端部。在轴24中，至少轴主体部24a由铁制的磁性材料构成。轴连接部24b隔着橡胶等弹性座板28等用螺母29紧固在水槽6的安装板6a上，从而构成轴24随着水槽6的振动而在上下方向或左右方向等上一体振动的连接结构。如图3所示，螺旋弹簧25其下端部被缸体装置30的上端部支承，而上端部被配置在轴24上部的圆板状弹簧挡板部49阻止。由此，螺旋弹簧25被设置成，对轴24从缸体装置30向外方即上方引出的方式施力的状态。在缸体装置30的缸体22内的上、下部，隔着间距配设固定有轴承单元33、39，该轴承单元33、39用于向上下方向可直线往复运动地支承轴24。在被该上下一对轴承单元33、39夹着的中间部位，收容有磁场产生装置40及磁流变流体等。下侧轴承单元33具备轴承保持部件31，收容固定在缸体22内的上下方向的中间部；轴承33a，收容固定在该轴承保持部件31内。轴承保持部件31例如由铝制的非磁性材料形成，呈中空筒状，在其外围部具有沿圆周方向延伸的槽部32。缸体22的周壁部，将与槽部32对应的部分夹压以向内侧突出，从而将轴承保持部件31固定在缸体22内。
轴承33a是铜系非磁性材料形成的呈环状的烧结浸油轴承。轴承33a被嵌合固定在轴承保持部件31的内周部上，并作为滑动轴承构成，该滑动轴承在作为轴方向的上下方向上可往复运动地支承轴24。在轴承保持部件31中的轴承33a的上面侧上，压入保持有一个密封材料38c。还有，在轴24的下端部上安装有止动环34，该止动环34通过抵接在轴承保持部件31的下面，限制轴24向上方移动而脱落。上侧轴承单元39具备轴承保持部件35，收容固定在缸体22上端部的内部；轴承39a，收容固定在该轴承保持部件35内。轴承保持部件31例如与下侧轴承保持部件31同样由铝制的非磁性材料形成，呈中空筒状。轴承保持部件35呈下半部径大而上半部径小的阶梯状，在其径大筒部35a的外侧面上，具有沿全周形成的槽部36。缸体22的周壁部，通过对与上述槽部36对应的部分例如进行滚压而使其向内侧 突出，从而将轴承保持部件35固定在缸体22的上端部。还有，在槽部36安装有具有弹性的0型环37。0型环37通过对槽部36进行上述夹压而保持紧贴状态，从而可靠地固定轴承保持部件35的同时能够防止水浸入缸体22内。在轴承保持部件35的外围部中，形成在径小筒部35b与径大筒部35a的分界线处的台阶部35c，支承螺旋弹簧25的下端部。此外，轴承保持部件35也作为弹簧保持部件而发挥作用，该弹簧保持部件用于将径小筒部35b的外侧面相对于螺旋弹簧25的下端内径从侧方保持。轴承39a与上述轴承33a同样由非磁性材料形成的呈环状的烧结浸油轴承。在轴承保持部件35的中空内部，除了轴承39a之外，在其下侧例如压入保持有两个密封材料38a、38b。密封材料38a、38b及上述密封材料38c均为油封，该油封是在具有密封用凸缘的橡胶制主体上插入成型金属环而成的所谓无弹簧油封。上述金属环与一般油封中的铁制品不同，例如由铝制的非磁性材料构成。而且，轴承保持部件35的内部形状，也呈直径尺寸不同的阶梯中空状，在对应于径大筒部35a位置的径大内部35d中，上下连续地压入有密封材料38a、38b。在轴承保持部件35的中空内部，与径大内部35d的上部连续地形成有比其径小且用于压入轴承39a的径小内部35e。还有，在轴承保持部件35中，形成有能够形成用于防止轴承39a向上方脱落的台阶部的进一步小径的插通孔35f,在该插通孔35f中插通轴24。上述磁场产生装置40具备绕线管43U、43D，在轴24周围分上下两段配置；线圈41U、41D，卷装在这些绕线管43U、43D上；三个磁轭42a 42c。在绕线管43U、43D与插通在作为其中心的中空部的轴24的外围面之间，形成有筒状的空隙。在绕线管43U上侧及绕线管43D下侧，配置有磁轭42a及磁轭42c，而在这些绕线管43U、43D之间配置有磁轭42b。磁轭42a 42c的中空部与轴24的外围面之间具有狭小的空隙(例如，0. 4mm左右)，并与形成在上述绕线管43U、43D上的空隙连通，从而形成在上下方向延伸的圆筒状空隙。还有，上下线圈41U、41D彼此串联连接。磁场产生装置40在绕线管43U、43D上卷装线圈41U、41D的同时，如上所述配置磁轭42a 42c的状态下，例如由热塑性树脂(尼龙、PBT、PET、PP等)进行树脂成型(图中参照树脂成型部44)。由此，磁场产生装置40中的绕线管43U、43D、线圈41U、41D、磁轭42a 42c成一体化。因此，该磁场产生装置40在轴24周围形成空隙的同时，由上下密封材料38b、38c封闭该空隙的上下端部，从而形成筒状的收容部50。此外，最上部的密封材料38a通过对收容部50的封锁状态进行双重封闭，从而可实现牢靠封闭的同时可靠地防止从上部侧浸水。磁流变流体45收容在上述收容部50，该磁流变流体45是粘性随着电能的施加而发生变化的流体，粘性特性根据磁场的强度发生变化。该磁流变流体45是例如将铁、羰基铁等强磁性粒子分散在以聚烯烃油为主的基础油中而构成，当施加磁场时，铁磁性粒子形成链状的团簇，从而具有提高表观粘度的特 性。向该收容部50供给磁流变流体45是通过在轴24插入磁场产生装置40和轴承单元33、39等而形成收容部50的状态下，通过从未图示的注入口注入而进行。虽然省略了详细图示，但灌入的磁流变流体45例如占收容部50整个体积的70% 80%左右，而剩余20% 30%由空气48(在图中由空白表示)占有。在收容部50中空气48所占的轴方向长度L被设定为，比基于脱水运行初期(后述的共振区域Rl)的振动而上下运动的轴24的行程小。S卩，为了尽量发挥磁流变流体45的衰减作用，假设脱水启动时的振动引起的轴24的行程为IOmm时,则上述轴方向长度L设定为小于等于10mm。这样,虽然收容部50本来是狭小空隙，但由于其上层部由空气48占有，所以能够尽可能减少磁流变流体45的使用量。而且，随着水槽6的振动，轴24进行的上下运动超出空气48所接触的范围，所以可与下层侧的磁流变流体45接触,从而即使磁流变流体45的量减少也能够促进上述衰减作用。如上所述，在轴24组装磁场产生装置40等的状态下，将这些部件与轴24 —同插入到缸体22的规定位置，在该状态下，对缸体22中的与各轴承保持部件31、35的槽部32、36对应的部分进行夹压加工。由此，一体固定缸体22内的部件，从而构成缸体装置30。还有，在缸体装置30的下部，形成有被连接部30a封闭的空洞部30b，从而确保容许轴24向下方移动的空间。此外，在该缸体装置30中置入螺旋弹簧25而组装成悬架7a、7b。此时，螺旋弹簧25在轴承保持部件35的台阶部35c与上述弹簧挡板部49之间，被压缩而以积蓄了弹力的状态安装。这样的，悬架7a、7b，在如上所述的外壳I的底板Ia与水槽6之间的上下方向上，以缸体装置30位于外壳I侧的状态下，配置在水槽6的左右两侧。该悬架7a、7b都大致向上下方向延伸地配置，严格地说，夸张描述则从正面看(参照图6的b)彼此的上方部间距比下方部间距窄，即倾斜成，越往下侧彼此相隔距离就越大。阻尼器23由轴24、缸体22、磁场产生装置40、磁流变流体45等构成。还有，分别从线圈41U、41D引出的两根导线46，通过设在缸体22上的衬套47导出至外部。该导线46通过未图示的驱动电路连接在控制装置5上，从而能够对磁场产生装置40的线圈41进行通电断电控制。图3中所示的虚线箭头Al、A2，表示随着向线圈41U、41D进行通电而在线圈41U、41D周围产生的磁路，同时表不该磁场方向。还有，构成磁路A1、A2的轴24、磁轭42a 42c、缸体22的各部件均由铁制的磁性体形成。图4是表示电气配置的框图。控制装置5基本以微型计算机构成，是用于控制包括滚筒10内的洗涤物的洗涤、脱水、干燥的洗涤行程 干燥行程在内的洗衣机整个动作的控制单元。控制装置5具有例如R0M51a、RAM51b及EEPR0M51c作为存储单元。在R0M51a中存储有用于控制洗衣机的洗涤运行等整个运行的控制程序或各种数据。
向控制装置5输入如下信号，即，来自由设在操作面板4上的各种操作开关构成的操作部52的各种操作信号，来自用于检测电机8旋转的旋转传感器53的旋转检测信号，来自用于检测水槽6振动的振动传感器20a、20b的振动检测信号，还有，来自用于检测流经电机8的电流的电流传感器54的电流检测信号等。控制装置5基于来自旋转传感器53的检测信号，进行将电机8 (滚筒10)转数除以检测所需时间的运算，并基于该运算结果检测滚筒10的旋转速度。而且，控制装置5基于振动传感器20a、20b的检测值算出振幅(振动值)，或者基于来自电流传感器54的电流检测信号算出后述的q轴电流。控制装置5对电机8进行矢量控制。矢量控制是，将流过电枢线圈的电流，分成所谓磁场的永久磁铁的磁通方向和与其正交的方向，并对这些电流进行单独调整,从而控制磁通和发生的转矩。电流控制使用以与电机8的转子8a—同旋转的坐标系、即d_q坐标系表示的电流值，d轴表示由安装在转子上的永久磁铁形成的磁通方向，q轴表示与d轴正交的方向。作为流经线圈的电流的q轴成分的q轴电流是产生旋转转矩的成分(转矩成分电流)，而且，作为流经线圈的电流的d轴成分的d轴电流是形成磁通的成分(励磁或磁化成分电流)。因此，由于滚筒10内的洗涤物的偏置发生偏心荷重(也就是失衡状态)导致其旋转转矩变大时，q轴电流也变大。所以，基于q轴电流的大小能够检测到电机8的转矩变动大小。在此，图5表示洗涤物W偏置在滚筒10内的位置为0度，而从正面看滚筒10例如以顺时针方向旋转时的两圈(360度X2)的转矩变动。在图5中用曲线T■表示的转矩，由于洗涤物W存在重力，在滚筒10内的洗涤物W处于最上位置的180度时最大,而在洗漆物W处于最下位置的360度(0度)时最小。而且，如图5所示，转矩以滚筒10每旋转一圈就画出周期性曲线的方式发生变动，从而能够检测出失衡相位。如上所述，电流传感器54和控制装置5作为用于检测电机8转矩变动的转矩变动检测单元及用于检测滚筒10旋转周期的旋转周期检测单元。而且，控制装置5基于上述输入信号或检测信号和预先存储在R0M51a或EEPR0M56C中的控制程序及数据，向用于显示设定内容的显示部55、向水槽6内供水的供水阀56、电机8、排水阀15a、用于驱动送风装置18的送风扇18a(参照图I)的电机18b及用于驱动线圈41U、41D的驱动电路57发出驱动控制信号。而且，如图I、图6所示，本实施方式的控制装置5，分别对左侧悬架7a及右侧悬架7b进行可变控制的同时，执行滚筒10每旋转一圈时使阻尼力增减的周期性控制。具体地说，例如滚筒10向顺时针方向旋转一圈时，在左侧悬架7a中，如图I的a所示，在失衡相位为0度 90度的范围内向线圈41U、41D(以下简称为线圈41)进行通电，在180度 270度的范围内也向线圈41进行通电。在右侧悬架7b中，如图I的b所示，在失衡相位为90度 180度的范围内向 线圈41进行通电，在270度 360度的范围内也向线圈41进行通电。即，控制装置5基于来自电流传感器54的电流检测信号，反复进行滚筒10每旋转1/4圈时的开/关控制，使得左侧悬架7a和右侧悬架7b的阻尼力交替增加。正如在下面的作用说明中也描述，通过该周期性控制，能够大大提高在低速区域中振动的控制效果。其次，参照图7、图8说明上述构成的作用。首先，使用者开启洗衣机操作部52的电源开关(未图示)，进行洗涤运行的设定操作，则控制装置5例如按照洗涤行程 干燥行程顺序进行洗涤运行。还有，本实施方式的洗涤运行是指，包括洗涤行程 干燥行程中的任一行程的运行的统称，包括各种洗涤运行。对悬架7a、7b的线圈41的通电控制，与洗涤运行中水槽6的振动变大的期间对应地进行设定。下面以脱水行程中加速时，例如滚筒10从开始旋转直至达到稳定转速为止的电机8的旋转速度上升行程为例进行说明。在脱水行程中，逐渐提高电机8(滚筒10)的旋转速度，并利用离心力将残留在洗涤物中的水甩开排出。在该旋转速度上升行程中，特别是在图6的a中，在用Rl表示的区域发生水槽6主要以左右方向进行振动的一次共振。在此，如图6的b的模式所示，响应水槽6的左右振动，悬架7a、7b通过与水槽6连接的轴24，以自身的下端部(在上述底板Ia上安装的部分)为支点左右摇动。此时，由于阻尼器23中的磁流变流体45的粘性，对轴24的往复运动赋予摩擦阻力，从而迅速衰减水槽6的振动振幅。此外，如图I所示，脱水行程一开始，控制装置5基于来自电流传感器54的电流检测信号对左右悬架7a、7b进行通电和断电控制，以便滚筒10每旋转1/4圈时，使向线圈41的通电彼此交替切换。线圈41被通电而产生磁场时，在线圈41周围形成磁路A1、A2，则磁流变流体45的粘度迅速提高，从而增加对轴24的阻力。而且,此时如图I所示,与失衡相位对应地,在滚筒10旋转一圈时,对左侧悬架7a的线圈41进行两次开/关控制，并且以与该左侧悬架7a的通电交替通电的方式对右侧悬架7b的线圈41进行两次开/关控制。通过进行这种根据滚筒10的旋转将可变控制周期性地反复的控制，在悬架7a、7b中，各阻尼器23的阻尼力交替增加。这样，在本实施方式中，执行可变控制，即从正面看滚筒10向顺时针方向旋转时，每90度，悬架7a、7b的各阻尼器23的阻尼力交替增加，从而在失衡相位为O度 90度的范围内，左侧悬架7a的阻尼力相对增加(参照图I的a)，而右侧悬架7b的阻尼力相对减少(参照图I的b)。在此，在图6的a中，用双点画线表示的曲线Slc表示，在执行周期性控制时水槽6的左右方向的振动振幅。用实线表示的曲线S2表示，在电机8的旋转速度上升行程中，对两个悬架7a、7b的线圈41持续通电时(参照图9)的上述左右方向的振动振幅。从图6的a可知，对水槽6的左右方向的振动，实施曲线Slc的周期性控制时，尽管通电时间减半，还是获得了更好的衰减效果(减弱效果)。这可以理解为，对于水槽6的左右方向的振动，进行可变控制，通过与失衡相位对应地，在滚筒10旋转一圈的期间中改变阻尼器23的阻尼力，能够提高其抑制效果。还有，在图中Rl表示一次共振区域。
另一方面，在图7的a中，用双点画线表示的曲线S3c表示，在执行周期性控制时水槽6的上下方向的振动振幅。用下侧实线表示的曲线S4表示，在电机8的旋转速度上升行程中，对两个悬架7a、7b的线圈41U、41D持续通电时(参照图9)的上述上下方向的振动振幅。从图I的a可知，对水槽6的上下方向的振动，持续保持各阻尼器23的高阻尼力设定状态，作为其行程方向的上下方向的振动得以较大抑制。这种趋势，随着滚筒10旋转速度的提高更加明显。此外，在将上述曲线Slc S4叠加表示的图8中，在一次共振区域Rl中，水槽6的左右方向的振幅最大，而上下方向的振幅相对小。之后，随着滚筒10旋转速度的提高，左右方向的振幅逐步下降，而上下方向的振幅逐渐增加。于是，为了有效抑制水槽6的左右方向振动和上下方向振动，控制装置5，在达到图8中以Vc表示的规定旋转速度时，切换悬架7a、7b的控制模式。也就是说，在R0M51a中，预先存储有用于切换控制模式的规定旋转速度Vc，该旋转速度Vc例如设定为，水槽6产生左右方向共振的旋转速度(参照一次共振区域Rl)与产生上下方向振动的旋转速度(参照二次共振区域R2)之间的值。然后，控制装置5基于来自旋转传感器53的检测信号，判断滚筒10的旋转速度达到Vc时，根据图I所示的周期性控制，向两个悬架7a、7b的线圈41进行通电，从而切换成持续该通电状态的控制(参照图9)。如图8的虚线所示，在出现水槽6共振的脱水行程的一次共振区域Rl中，控制装置5通过执行周期性通断电控制，能够减少一半的实质通电时间，并有效抑制左右方向振动(参照曲线Slc)。此外，当滚筒10的旋转速度达到Vc以上时，如图9所示，控制装置5继续向悬架7a、7b的线圈41进行通电。由此，能够将各悬架7a、7b的阻尼器23的阻尼力都设定成较高，从而使得水槽6的上下方向的振动变小(参照图8的曲线S4)。这样的，即使在二次共振区域R2以后的高速区域(旋转速度为Vc以上的速度区域)，也能够避免发生水槽6的共振，从而提高滚筒10旋转速度上升的性能，可上升到稳定旋转速度。还有，在本实施方式中的共振区域是指，包含共振点(共振频率)的共振点附近的区域，一次共振区域Rl是在洗衣机中存在的多个共振点中属于较低频域的共振区域。
如上所述，本实施方式的滚筒式洗衣机具备设在外壳I与水槽6之间并用于衰减水槽6振动的悬架7a、7b的阻尼器23，和用于可变控制该阻尼器23的阻尼力的控制装置5，控制装置5能够进行如下控制，在滚筒10旋转一圈的过程中改变阻尼器23的阻尼力，并且根据滚筒10的旋转，周期性地重复该可变控制。于是，由于在洗衣机中滚筒10内的洗涤物W的重量引起在滚筒10旋转一圈的过程中发生转矩变动，所以根据该周期改变阻尼力23的阻尼力，就能够有效抑制水槽6的振动。S卩，通过与滚筒10旋转引起的周期转矩变动相对应地，进行在滚筒10旋转一圈的过程中改变阻尼力变化的极精密控制 ，能够提高振动抑制效果。还有，在一般的悬架中，为了支承水槽，轴配置成上下方向，所以对水槽的上下方向的振动，能够期待阻尼器原有的减振效果，但是对除此之外的振动(左右方向的振动)减振效果尚不足够。这点，如本实施方式，从正面(轴方向)观看时，水槽6具备左右一对悬架7a、7b的结构，并通过对其左右的阻尼器23进行周期性控制，还能够有效抑制水槽6的左右方向的振动。此外，具备用于检测滚筒10旋转周期的旋转周期检测单元，控制装置5基于由旋转周期检测单元检测到的旋转周期，执行对阻尼器23的周期性控制。通过旋转周期检测单元，可精确地按照失衡相位即实际滚筒10的旋转周期，改变阻尼器23的阻尼力。从而能够进一步提高振动或噪音的抑制效果。还有，旋转周期检测单元并不仅限于电流传感器54或控制装置5，如后述的第二实施方式的详细说明，也可以采用振动传感器20a、20b。具备使滚筒10旋转的电机8及用于检测该电机8转矩变动的转矩变动检测单元，控制装置5基于由转矩变动检测单元检测到的转矩变动周期，执行对阻尼器23的周期性控制。于是，能够基于转矩变动精确把握失衡相位，可根据滚筒10的实际旋转周期改变阻尼器23的阻尼力。还有，转矩变动检测单元可以以相对低成本且简单结构构成，例如采用用于检测流经电机8的电流的电流传感器54等。上述控制装置5，在水槽发生一次共振的低速区域(一次共振区域)，即水槽6主要在左右方向进行振动时，执行对阻尼器23的周期性控制。在比该低速区域高的高速区域(二次共振区域)，即水槽6主要在上下方向进行振动时，执行使得阻尼器23的阻尼力相对变高的控制。于是，由于在高速区域水槽6的上下方向的振动变大，所以与此相应地相对提高阻尼器23的阻尼力，从而能够提高振动的抑制效果。因此，不同于根据水槽6振动的检测而并在振动变大时变更控制的构成，能够在低速区域和高速区域的两个区域进行对应水槽6的振动形式的控制，从而能够事先抑制振动的发生。于是，能够将水槽6与外壳I之间的间隙设定成比以往小，从而实现外壳I的小型化或可增加滚筒10的容量。第二实施方式图10 图11的b是表示第二实施方式，与此前描述的部分相同部分赋予相同符号省略同样的说明，下面说明不同点。图10是表示洗涤物W在滚筒10内偏置的位置作为0度而滚筒10向顺时针方向旋转时的振动传感器20a、20b(参照图I、图4)的相当于两圈旋转的输出。即，在图10中所示的曲线Piqq是夸大表示在低于一次共振时的滚筒10的旋转速度的旋转速度(IOOrpm)中的振动传感器20a、20b的输出，可知输出曲线Pltltl以与图5中说明的转矩变动相同的周期进行变化。进一步,如图11的a所示，当滚筒10的旋转速度为IOOrpm时,振动传感器20a、20b的输出曲线P■呈现比上述转矩变动曲线T■变化小且平缓的曲线。这样的，振动传感器20a、20b在一次共振发生之前的旋转速度中，输出曲线P■变化小，所以滚筒10的旋转周期可能很难检测。对此，在图10中所示的曲线Pf表示一次共振时的振动传感器20a、20b的输出，与 曲线P1CICI (或转矩变动)相比相位延迟90度。进一步，曲线P2tltl表示在超过一次共振时的滚筒10的旋转速度的旋转速度(200rpm)中的振动传感器20a、20b的输出，与曲线Pltltl (或转矩变动)相比相位延迟180度。此时，如图11的b所示，由于滚筒10的旋转速度相对高，所以振动传感器20a、20b的输出曲线P2qq的变化也明显。而且，如该图所示，当滚筒10的旋转速度为200rpm时，转
矩变动曲线P2tltl的变动小。综合观察图10 图11的b，可知当滚筒10的旋转速度为IOOrpm时，利用转矩变动(曲线)Tltltl,并基于来自电流传感器54的电流检测信号，能够准确检测出失衡相位。此外，当滚筒10的旋转速度为200rpm时，振动传感器20a、20b的输出曲线P2tltl与失衡相位之间出现180度的偏移，但能够准确检测出滚筒10的旋转周期。因此，在R0M51a中存储有旋转速度(例如振动传感器20a、20b的输出对上述相位迟延180度的时刻的旋转速度)，该旋转速度作为切换用于检测旋转周期的单元的指标。然后，控制装置5，在旋转速度上升行程中，基于来自旋转传感器53的检测信号，判断滚筒10的旋转速度达到了发生延迟180度的旋转速度时，执行将旋转周期检测单元从电流传感器54切换到振动传感器20a、20b的控制。还有，当滚筒10的旋转速度为200rpm时，振动传感器20a、20b的输出比失衡相位迟延180度，但如图I所示的以180度周期对阻尼器23进行可变控制时，无需基于振动传感器20a、20b的输出运算失衡相位，也能够与第一实施方式相同地进行周期性控制。如上所述，控制装置5作为旋转周期检测单元或用于检测失衡相位的单元，具备作为转矩变动检测单元的电流传感器54和作为振动检测单元的振动传感器20a、20b。而且，在与滚筒10的旋转速度的关系中选择使用输出变化大的一方的作为转矩变动检测单元的电流传感器54和作为振动检测单元的振动传感器20a、20b。由此，能够与滚筒10的旋转速度变化无关地准确检测出失衡相位。在本实施方式中，“周期性可变控制”并不仅限于上述的开/关控制。即，将流经线圈41的电流大小分为大电流込及小电流Is时I > Is)，也可以取代在低速区域中重复通电状态及断电状态的控制(参照图I)，而执行根据滚筒10每旋转一圈时重复大电流込及小电流Is的通电状态的周期性控制。而且，在高速区域中，执行将阻尼器23的阻尼力比低速区域相对高的控制。具体地说，在低速区域中执行在小电流Is下重复通电状态及断电状态的控制，而在高速区域中执行在大电流L下重复通电状态及断电状态的控制，从而能够抑制在高速区域R2中的振动和噪音。此外，虽然悬架7a、7b将各线圈41以上下两段配置，但如由一个线圈构成等，也可以进行多种变更。以上，说明了本发明的几个实施方式，这些实施方式是作为示例而提出，并不意味 在限定发明的保护范围。这些新的实施方式可以以其它多种方式实施，在不偏离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形，包含于发明的保护范围或宗旨内，也包含于权利要求书中记载的发明和其等同的保护范围内。
权利要求
1.一种滚筒式洗衣机，其特征在于，具备 夕卜壳; 水槽，设在上述外壳内； 滚筒，可旋转地设在上述水槽内； 阻尼器，设在上述外壳与上述水槽之间，用于衰减上述水槽的振动； 控制单元，对上述阻尼器的阻尼力进行可变控制； 上述控制单元构成为能够进行如下控制，在上述滚筒旋转一圈的期间中改变上述阻尼器的阻尼力，并根据上述滚筒的旋转，周期性地重复该可变控制。
2.根据权利要求I所述的滚筒式洗衣机，其特征在于， 具备用于检测上述滚筒的旋转周期的旋转周期检测单元， 上述控制单元基于上述旋转周期检测单元检测的旋转周期，对上述阻尼器进行周期性的控制。
3.根据权利要求2所述的滚筒式洗衣机，其特征在于， 上述旋转周期检测单元的构成包括电机，用于旋转上述滚筒；转矩变动检测单元，用于检测上述电机的转矩变动； 上述控制单元基于上述转矩变动检测单元检测的转矩变动周期，对上述阻尼器进行周期性的控制。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的滚筒式洗衣机，其特征在于， 在上述水槽发生一次共振的低速区域中，上述控制单元对上述阻尼器进行周期性的控制，在高于上述低速区域的高速区域中，上述控制单元进行使上述阻尼器的阻尼力相对变高的控制。
全文摘要
提供一种滚筒式洗衣机，具有阻尼器，能够进一步有效抑制振动和噪音。本实施方式的滚筒式洗衣机，具备外壳；水槽，设在上述外壳内；滚筒，可旋转地设在上述水槽内；阻尼器，设在上述外壳与上述水槽之间，用于衰减上述水槽的振动；控制单元，对上述阻尼器的阻尼力进行可变控制。上述控制单元构成为能够进行如下控制，即在上述滚筒旋转一圈的期间中改变上述阻尼器的阻尼力，并根据上述滚筒的旋转，周期性地重复该可变控制。
文档编号D06F37/20GK102747587SQ20121006875
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年4月22日
发明者金田至功 申请人:东芝家用电器控股株式会社, 东芝家用电器株式会社, 株式会社东芝