JPH04208199A

JPH04208199A - 加速度センサー付きドラム式洗濯機

Info

Publication number: JPH04208199A
Application number: JP2339761A
Authority: JP
Inventors: Hisato Shirakawa; 白川　久登; Eiichi Sasaki; 佐々木　栄市; Yoshifumi Enami; 江並　美文; Hideaki Matsunaga; 松永　英昭; Tetsuo Sakane; 坂根　鐵男; Tadatoshi Suga; 菅　忠利; Toshiaki Sakamoto; 敏昭坂本; Masafumi Nishino; 雅文西野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-29
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2645915B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明はドラム式洗濯機に関し、特に、ドラム外槽の
振動を検出する加速度センサーを備えたドラム式洗濯機
に関する。

（ロ）従来の技術従来、ドラムの回転数を検出する洗濯機としては、例え
ば特開昭６４−２６９１号公報に示されているようなド
ラム式洗濯機が知られている。このドラム式洗濯機にお
いては、洗濯回転、脱水回転時のドラムの回転数が所定
の回転数まで達しているかどうかを確認するため、ドラ
ムの大プーリをはさむ位置に回転センサならぬ近傍スイ
ッチを取りイ」けている。そして、ドラムが回転して、
犬プーリのアームが近傍スイッチを通り過ぎるごとに近
傍スイッチからオン・オフの信号が出力されるが、この
信号を近傍スイッチによって一定時間計時することによ
り、ドラムの回転数を知る方法をとっている。

（ハ）発明が解決しようとする課題ところが、加速度センサーを利用すると、ドラム回転時
に発生する振動に比例した振幅から加速度と回転数を得
ることができ、しかも、この加速度と回転数からドラム
外槽の振幅が得られ、従来、例えば特開昭６４−４００
９６号公報のようなドラム外槽の異常振動（アンバラン
ス）防ＩＬ０′）りめの振動スイッチのかわりとして利
用でき、振動レベルを任意に可変可能である。

本発明の目的は、加速度センサーを洗濯機のドラム外槽
の側面に付設し、加速度センサーによって脱水時のアン
バランスによる振動から振動周期に比例した信号を取出
すことにより、信号のレベルを加速度として、また信号
の周期をトラＪ１の回転数どして検出し、その加速度と
ドラムの回転数からドラムの振幅（変位）を検出して、
振動スイッチと回転数計を１つの加速度センサーで兼用
するようにした加速度センサー付きトラム式洗濯賎を提
供するらのである。

（ニ）課題を解決するための手段この発明は、本体と、本体内に設けられたドラム外槽と
、ドラム外槽内で回転可能に配設された回転ドラムとを
有するドラム式、洗濯機において、ドラム外槽に付設さ
れ回転ドラムの回転時に発生するドラム外槽の振動の周
期と加速度を検出する加速度センサーと、加速度センサ
ーによって検出されたドラム外槽の振動の周期から回転
ドラムの回転数を得る回転数検知手段と、加速度センサ
ーによって検出された振動の加速度と回転数検知手段に
よって得られた回転数から回転ドラムの振動変位量を算
出する振動変位量算出手段を備えてなる加速度センザー
付きＩ・ラム式洗濯機である。

すなわち、この発明の特徴は、加速度を与えると電圧変
動する加速度センサーを洗濯機のドラム外槽に付設し、
この加速度センサーにより、ドラム内の衣類のかたより
から発生する振動（アンバランス）を検出して、この検
出信号から加速度レベルと振動に同期したパルスを取り
出し、この加速度レベルと振動に同期しｆニパルスから
、回転ドラムの回転数と振幅（変位）を検出して、アン
バランス修正の制御を行うことである。

（ホ）作用この発明によれば、加速度センサーにより、ドラム外槽
の振動の周期と加速度が検出され、回転数検知手段によ
り、ドラム外槽の振動の周期から４一回転ドラムの回転数が得られ、振動変位量算出手段によ
り、加速度センサーによって検出された振動の加速度と
回転数検知手段によって得られた回転数から、回転ドラ
ムの振動変位量が算出される。

したがって、加速度センサーから得られる回転数と振幅
（変位）により、振動レベルの検知調整を無段階に行う
ことができ、脱水時間が短縮されると共に、回転センサ
ーが不要となる。

（へ）実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。第１図はこの発明のドラム式洗濯機の部分切欠き正
面図、第２図は同じく側面図である。

これらの図において、■は洗濯物Ｓを収容する回転ドラ
ム、２は回転ドラム１を支えているドラム外槽である。

ドラム外槽２は吊りスプリングＩＯとノヨックアブソー
ハ１１で本体フレーム１２に吊り下げられている。

３は電装パネル、４は制御回路を内装した制御箱、５は
回転ドラム１を回転させるドラムモータ、７はドラム外
槽２の側面に取り付けられた加速度センサー、Ｉ３はＶ
ベルト、１４は大プーリである。

このドラム式洗濯機は、電装パネル３の操作により、制
御箱４内の制御回路にてドラムモータ５を回転させ、■
ベルト１３と大プーリ１４とでドラムモータ５の回転を
伝達させて、洗濯物Ｓ、水、洗剤の投入されている回転
ドラムｌを回転させ、洗濯、脱水を行う。回転ドラムｌ
を回転させることにより、回転ドラム１内の洗濯物Ｓの
アンバランス等から偏心荷重か発生し、これを支えてい
るドラム外［２も回転ドラムｌの回転に同期して一定の
振動を発生する。回転ドラムｌ内の洗濯物Ｓのかたより
が大きいほど偏心荷重は大きくなり、ドラム外槽２の振
幅も比例して大きくなる。

第３図（ａ）は加速度センサー７の正面図、第３図（ｂ
）は同しく平面図であり、加速度センサー７はこれらの
図に示すような外観形状をしている。

６一第４図は加速度センサー７の内部構成を示す構成説明図
である。

加速度センサー７は、加速度Ｇを電圧レベルに変換する
ものであり、第４図に示すように、ドラム外槽２から受
ける振動に同期して、共振板２０が共振し、共振上板２
■との間に生じるキャパシタンスＣ（Ｆ）が、ドラム外
槽の振幅と比例して変化し、加速度センサー７の内部増
幅回路２２てこのキャパシタンスＣの変化を電圧レベル
の信号Ｖｏｕｔとして検出し出力する。

このようにして出力されたドラム外槽２に同期したセン
サー信号Ｖ　ｏｕｔは、第５図に示す加速度信号処理回
路７ａに入力される。この処理回路７λては、モータ等
から伝わってきた高調渡分の信号を取り除くと共に、微
弱なセンサー信号の増幅を行う。

第５図において、３Ｉは直流分を除去するバイパスフィ
ルター、３２は波形増幅回路、３３は高調渡分を除去す
るローパスフィルター、３４は整流回路、３５は平滑及
び波形整形回路である。この加速度信号処理回路７ａに
おいては、ｄ点でドラム外槽２に同期したドラム外槽２
のみの振動波形（バンドパスフィルターを通しているた
め）を得、次に、整流回路３４で全波整流し、平滑及び
波形整形回路３５で平滑または波形整形する。この平滑
化されたｆ点の出力波形はそのレベルがドラム外槽２の
振動レベルに比例し、波形整形されたｇ点の信号（パル
ス）はその周期が回転ドラムＩの回転数に相当する。

このようにして、回転ドラムｌの回転数がｇ点の出力パ
ルスの周期で判明するのは、第６図に示すように、回転
ドラムｌ内の洗濯物Ｓのアンバランスにより少なからず
とも偏心荷重が発生し、これが回転ドラム１の１回転に
つき１回偏心するためである。第６図の偏心荷重は回転
ドラムｌ内の洗濯物Ｓのかたよりを１つのかたまりと考
え、このかたまり（偏心荷重量）か回転ドラムｌの内円
を回転数Ｎで円運動すると、図中においてドラム外槽回
転軌跡りとして示した小円（半径ｘ＋）を描きながら回
転する。水平方向のＸ軸を基準にすると、Ｘ、は第５図
に示したｄ点の出力波形の振幅に相当し、周期Ｔか小円
りの１回転、すなわちドラム１回転に要する時間に相当
する。

第７図の■〜■は回転ドラム１の回転速度と加速度信号
処理回路からの出力波形との関係を示すグラフであり、
第７図■及び第７図■は、それぞれ回転ドラム１の低速
回転時における８点出力及び１点出力、第７図■及び第
７図■は、それぞれ回転ドラムｌの中速回転時における
８点出力及び１点出力、第７図■及び第７図■は、それ
ぞれ回転ドラム１の高速回転時における８点出力及び１
点出力である。

これらのグラフに示すように、回転ドラムｌの回転数が
増加するほど、８点出力の周期（Ｔ１〉Ｔ　２　＞　Ｔ
　３）は短くなり、１点出力の加速度レベル（Ｆ　ｌ＜
　Ｆ　２＜　Ｆ　３）は比例して大きくなる傾向を示す
。また、一般に回転運動している物体ｍ（Ｋ９）は、半
ｉＭ　ｒでω［ｒａｄ／ｓ〕なる速さで回転していると
すると、遠心力ＦはＦ　＝　ｍ　ｒω２という式が成り立つ。同様に第６図にて、偏心荷重量が
入っている回転ドラム１がＮ（ｒｐｍ）で回転している
時には以下のような関係が成立する。

すなわち、ドラム外槽２の振幅Ｘ１と加速度Ｇとの関係
はＧ＝ｍｘ、・（２ｙｒＮ／６０）　２であるから、Ｘ＋”：　（πＮ／３０）　２・（Ｇ／ｍ）という関係
式が成立する。従って、ドラム外槽２の振幅ｘ１はドラ
ムアンバランス偏心荷重量（−定）があると、加速度Ｇ
の値と回転ドラム１の回転数［：ｒｐｍ〕から算出でき
る。これにより従来振動スイッチで検出することにより
行っていたアンバランス荷重の修正を加速度センサーで
おきかえることが可能となる。

第８図はこの発明のドラム式洗濯機の制御回路を示すブ
ロック図であり、この図に示すように、マイクロコンピ
ュータ６は、加速度信号処理回路７ａからドラム外槽２
の振動の周期と加速度の大きさの信号を受は取ることに
より、回転ドラムｌの回転数を得ると共に、前述したよ
うな算式により、回転ドラム１の振動変位量、つまり振
動の振幅を算出する。そして、ドラノ、モータ５の回転
数を調整１２、異常振動時にはドラムモータ５を停止す
る。

このように（−て、洗濯物の投入され几回転ドラム１内
で発生する偏心荷重によって生じるドラム外槽２の振幅
から、加速度センサー７によって加速度Ｇとドラム回転
に同期した回転数を読み取ることにより、ドラム外槽２
の変位を算出するごとができろ。これにより、異常振動
防＋Ｌ、のために使用する振動スイッチをインバータ等
の回転数調整のために使用する回転数計と１７て応用す
ることかできる。

（ト）発明の効果この発明によれば、加速度センサーによって検出された
ドラム外槽の振動の周期か４ら回転ドラムの回転数を得
、さらにその回転数と加速度センサーによって検出され
た振動の加速度から回転ドラムの振動変位量を算出する
ようにしｆ二ので、回転センサーが不要となり、ドラム
外槽の異常振動防止レベルを任意に調整４−ることか可
能となる。

【図面の簡単な説明】第１図伎び第２図はこの発明のドラム式洗濯機の部分切
欠き正面図及び側面図、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）
は加速度センサーの正面図及び平面図、第４図は加速度
センサーの内部構成を示す構成説明図、第５図は加速度
信号処理回路を示す電気回路図、第６図は回転ドラムの
ドラム外槽回転軌跡を示す説明図、第７図の■〜■は回
転ドラムの回転速度と加速度信号処理回路からの出力波
形との関係を示すグラフ、第８図はこの発明のドラム式
洗濯機の制御回路を示すブロツク図である。１・　　回転ドラム、２・・・・ドラム外槽、３　　電
装パネル、４　・・制御箱、５　　ドラムモータ、７・・・・加速度センサー、７ａ
・　加速度信号処理回路、Ｉ２・・　本体フレーム、２０・・・・・・共振板、２
１　・・・共振上坂、２２　・内部増幅回路、３１・・
・・バイパスフィルター、３２　　・波形増幅回路、３３・・・・ローパスフィルター、３４−・整流回路、３５　・・平滑及び波形整形回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、本体と、本体内に設けられたドラム外槽と、ドラム
外槽内で回転可能に配設された回転ドラムとを有するド
ラム式洗濯機において、ドラム外槽に付設され回転ドラムの回転時に発生するド
ラム外槽の振動の周期と加速度を検出する加速度センサ
ーと、加速度センサーによって検出されたドラム外槽の
振動の周期から回転ドラムの回転数を得る回転数検知手
段と、加速度センサーによって検出された振動の加速度
と回転数検知手段によって得られた回転数から回転ドラ
ムの振動変位量を算出する振動変位量算出手段を備えて
なる加速度センサー付きドラム式洗濯機。