JP4711780B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は洗濯機に関し、更に詳しくは、有底筒形状の洗濯槽の内底部に回転自在のパルセータを配設した縦型（渦巻き式）の洗濯機における脱水行程時等、洗濯脱水槽を高速回転させる際の制御に関する。

縦型の全自動洗濯機では、洗濯物が収容された洗濯脱水槽を垂直又は傾斜した軸を中心に高速回転させることで遠心力によって洗濯物の脱水を行う。このような脱水時など洗濯脱水槽が高速回転しているときに使用者が上蓋を開けると安全上問題があるため、従来、上蓋の開放に伴って洗濯脱水槽が急停止するような安全対策が施されている。しかしながら、場合によっては洗濯脱水槽が完全に停止するまでに少し時間が掛かることがある。そこで、より安全性を高めるために、従来、洗濯脱水槽の高速回転時には上蓋をロック機構により施錠し、使用者が把手を掴んで上蓋を開けようとしても上蓋の開放が阻止されるような構成の洗濯機が知られている。

例えば特許文献１に記載の洗濯機では、洗濯脱水槽の高速回転時に上蓋にロックが掛けられ、脱水運転の終了時などに洗濯脱水槽を回転駆動するモータをオフしてから所定時間が経過するのを待って上蓋のロックを解除する。モータをオフしてから洗濯脱水槽が完全に停止するまでに要する時間を予め見積もり、或る程度の余裕を見込んで所定時間を設定しておけば、上蓋のロックが解除されて使用者が上蓋を開放可能な状態となるときに洗濯脱水槽は完全に停止している筈である。

しかしながら、上記構成の洗濯機では次のような問題がある。即ち、洗濯脱水槽の回転を強制的に停止させるためには、例えばバンドブレーキを用いたブレーキ機構が用いられるが、ブレーキ機構が故障した場合やバンドブレーキが摩耗したような場合にはブレーキの制動力が落ちることがある。ブレーキの制動力が低下すると、ブレーキを動作させてから洗濯脱水槽が停止するまでの所要時間が予め想定したよりもかなり長くなる。そのため、ブレーキ動作後に所定時間が経過してから上蓋のロックを解除する構成では、洗濯脱水槽が停止する前に、最悪の場合には洗濯脱水槽がかなり速い速度で回転している状態でも上蓋のロックが解除されてしまうことがあり得る。

そのため、安全上、好ましくは、洗濯脱水槽の回転状態を監視し、ブレーキ機構を動作させて洗濯脱水槽が停止したことを検知したときに上蓋のロックを解除するほうがよい。ところが、例えば特許文献２に記載のように、洗濯脱水槽とパルセータとの連結及びその連結解除を行うクラッチの動作とブレーキ機構による洗濯脱水槽の制動とを連動させる構成では、ブレーキを作動させるとほぼ同時にクラッチにより洗濯脱水槽とパルセータとの連結が解除され、それに伴ってモータと洗濯脱水槽とは切り離されてしまう。一般に、モータには速度制御等のために回転検知手段が付設されているが、上記のように洗濯脱水槽と主モータとが切り離されると、モータに付設された回転検知手段では洗濯脱水槽が停止しているのか否かを判断することができない。

そのため、上記のような構成の洗濯機では、洗濯脱水槽の停止を検知して上蓋のロックを解除するような制御を行うことはできず、結局のところ、例えば特許文献１に記載のような方法を採用せざるを得ず、ブレーキ機構に異常が生じたときの安全性の確保に問題がある。また、上記のような好ましい制御を行うためには、モータに付設された回転検知手段とは別に洗濯脱水槽自体の回転速度を検知する手段を追加して設ける必要があり、大きなコスト上昇が避けられない。

特開平１１−７０２８８号公報 特公平５−８４１９９号公報

本発明はこうした課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、ブレーキ機構の不具合があって制動力が低下している場合でも、洗濯脱水槽が確実に停止してから、或いは安全上問題がない程度にその速度が低下してから上蓋のロックを解除することにより、高い安全性を確保することができる洗濯機を提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明は、外箱内に配置された外槽内に脱水軸を中心に回転自在に設けられた洗濯脱水槽と、該洗濯脱水槽の内底部に翼軸を中心に回転自在に設けられた回転翼と、これら洗濯脱水槽や回転翼を回転駆動させるための駆動軸を駆動する駆動源と、該駆動源の回転速度を検知する速度検知手段と、前記駆動源による駆動力を前記回転翼のみに伝達する場合と前記回転翼と前記洗濯脱水槽との両方に伝達する場合とを切り換えるために前記駆動軸と前記脱水軸との連結及びその連結の解除を行う切り換え手段と、前記洗濯脱水槽の回転を停止させる制動手段と、前記切り換え手段による前記駆動軸と前記脱水軸との連結の解除動作と前記制動手段による制動動作とを連動して実行させる切り換え駆動手段と、前記外箱の上面に設けられた前記洗濯脱水槽内に洗濯物を出し入れするための洗濯物投入口を開閉する上蓋と、該上蓋が閉鎖された状態で該上蓋を施錠する施錠手段と、前記切り換え手段により前記駆動軸と前記脱水軸とを連結させた状態で前記駆動源の駆動力により前記洗濯脱水槽を高速で回転させている状態を終了する又は中断する際に、前記駆動源による駆動を停止し、前記切り換え駆動手段により前記駆動軸と前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行わせることにより前記洗濯脱水槽の回転を停止させる運転制御手段と、を備え、 該運転制御手段は、前記制動動作の実行開始から所定時間経過後に、前記切り換え駆動手段により前記駆動軸と前記脱水軸との連結及び制動の解除を実行し、その状態で前記洗濯脱水槽の回転に従動する前記駆動源の回転速度を前記速度検知手段により検知し、その検知された回転速度が所定値未満であった場合には、直ちに前記切り換え駆動手段により前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行う一方、前記検知された回転速度が前記所定値以上であった場合には、前記制動動作を行わない状態のまま前記速度検知手段により検知される回転速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる速度に下がるまで待ってから前記切り換え駆動手段により前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行い、いずれの場合にも、その脱水軸の連結の解除動作及び制動動作の時点から所定時間が経過した後に前記施錠手段による上蓋の施錠解除を実行することを特徴としている。

本発明に係る洗濯機において、「前記切り換え手段により前記駆動軸と前記脱水軸とを連結させた状態で前記駆動源の駆動力により前記洗濯脱水槽を高速で回転させている状態」とは、典型的には、脱水運転（中間脱水と最終脱水とを含む）である。

本発明に係る洗濯機では、運転制御手段は、例えば脱水運転時に洗濯脱水槽を高速で回転させている状態を終了する又は中断する際に、まず駆動源による駆動を停止し、その後に、切り換え駆動手段により駆動軸と脱水軸との連結を解除させるとともに制動手段の制動動作を行わせる。これにより、駆動源と洗濯脱水槽とは切り離され、洗濯脱水槽には制動力が作用する。この制動力が十分であれば、洗濯脱水槽の回転速度は急速に下がるが、何らかの理由により制動力が不十分である場合や制動力が作用しない場合には、洗濯脱水槽が慣性力によって回り続け、その回転速度の低下の度合いは緩慢である。

運転制御手段は、その制動動作の実行開始から所定時間が経過したときに、切り換え駆動手段により切り換え手段を作動させて駆動軸と脱水軸とを再び連結させるとともに、制動手段による洗濯脱水槽の制動を解除させる。すると、駆動源と洗濯脱水槽とが再び接続されるから、駆動源は洗濯脱水槽の回転に従動する。そこで、このときに速度検知手段により駆動源の回転速度を検知すれば、その時点での洗濯脱水槽の回転速度をモニタすることができる。

なお、切り換え手段が特許文献２に記載のようなクラッチスプリングの作用により駆動軸と脱水軸の連結及び連結解除を達成する構成である場合には、切り換え駆動手段により切り換え手段を作動させただけでは洗濯脱水槽と駆動源とは接続されず、その切り換え駆動手段による切り換え動作の後に駆動源を駆動して駆動軸が回転し始めたときにクラッチスプリングが十分に締まって洗濯脱水槽と駆動源とが接続される。したがって、こうした構成の場合には、回転速度を検知する前に一旦、駆動源を短時間駆動させて上記のような洗濯脱水槽と駆動源との接続を確実に行う必要がある。もちろん、切り換え手段の構成によっては、駆動源の駆動を行うことなく洗濯脱水槽と駆動源とを接続させて回転速度を検知することができる。

上述したように制動手段の制動力が十分に高かった場合には、速度検知時点で洗濯脱水槽の回転速度は十分に下がっているのに対し、制動手段の制動力が不十分であったり制動力が作用していなかったりした場合には、速度検知時点で洗濯脱水槽の回転速度は未だかなり高い。そこで、運転制御手段は、そのときの回転速度の検知結果に基づいて制動手段の制動状態を推定し、施錠手段による上蓋の施錠の解除のタイミングを判断する。

具体的には、運転制御手段は、速度検知手段により検知された回転速度が所定値未満であった場合には、制動手段による制動力が十分に作用していると判断し、直ちに切り換え駆動手段により駆動軸と脱水軸との連結の解除動作と制動動作とを行わせ、その後に施錠手段による上蓋の施錠解除を実行させる。この場合には、速やかに洗濯脱水槽の回転は停止し、上蓋の施錠が解除されて上蓋は使用者により開放可能な状態となる。

一方、運転制御手段は、速度検知手段により検知された回転速度が上記所定値以上であった場合には、制動手段による制動力が不足していると判断し、速度検知手段により検知された回転速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる速度に下がるまで待ち、それから切り換え駆動手段により駆動軸と脱水軸との連結の解除動作と制動動作とを行わせ、その後に施錠手段による上蓋の施錠解除を実行させる。

この場合には、洗濯脱水槽の回転速度の下がり方は遅いが、洗濯脱水槽の回転が停止した後に或いは少なくとも安全上問題がない程度まで回転速度が下がった時点で、上蓋の施錠が解除されて上蓋は使用者により開放可能な状態となる。但し、このように洗濯脱水槽の回転速度の下がり方が遅い場合、必ずしも制動手段が異常であるとは限らない。例えば洗濯脱水槽内の洗濯物の量が非常に多い場合などには洗濯脱水槽に作用する慣性力が大きく、相対的に制動力が作用しにくく回転速度の低下が緩慢になる傾向にある。

そこで、本発明に係る洗濯機ではさらに、運転制御手段は、速度検知手段により検知された回転速度が上記所定値以上であった場合で、且つ、所定時間内に、速度検知手段により検知された回転速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる程度の速度まで下がらない場合に、引き続いて該検知速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる程度の速度に下がるまで待ち、それから切り換え駆動手段により駆動軸と脱水軸との連結の解除動作と制動動作とを行わせ、異常報知手段により異常を報知する構成とするとよい。

この場合、速度検知手段により検知された回転速度が上記所定値以上であった場合で、且つ、所定時間内に、速度検知手段により検知された回転速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる程度の速度まで下がったならば、上記のような異常報知は行わない。

この構成によれば、制動手段に何らかの異常があって制動力が作用しない又は極端に小さいような場合に使用者に対して異常が報知されるので、使用者はこうした異常によって上蓋の施錠が解除されるまでの時間が異常に長いことを認識するとともに、必要に応じて販売店に修理を依頼する等の適切な対応を迅速にとることができる。一方、制動手段の異常でなく洗濯脱水槽の停止までの時間が長引いている場合には、異常報知はされず、上蓋の施錠が解除されたときには、洗濯脱水槽の回転が停止しているか又は少なくとも安全上問題がない程度まで回転速度が下がった状態になる。

切り換え駆動手段により駆動軸と脱水軸との連結の解除動作と制動動作とを行った後に施錠手段による上蓋の施錠解除を実行するまでの所定時間を適宜に設定しておくことにより、上蓋の施錠が解除される時点で洗濯脱水槽の回転が確実に停止しているようにすることができる。

以上のように本発明に係る洗濯機によれば、制動手段、具体的にはブレーキ機構が故障していたりバンドブレーキの摩耗が酷かったりした場合でも、洗濯脱水槽が停止した状態か或いは少なくとも安全上問題がない程度に回転速度が下がってから上蓋の施錠を解除することができる。それによって、従来の洗濯機に比べて安全性を向上させることができる。また、洗濯脱水槽の回転速度を検知するために、駆動源に付設されている回転検知手段を利用することができ、洗濯脱水槽の回転速度を直接的に検知する手段を別途追加して設ける必要がないので、上記のように高い安全性を確保しながらコストの上昇を回避することができる。

以下、本発明に係る洗濯機の一実施例である洗濯乾燥機を図面に基づいて説明する。図１は本実施例による洗濯乾燥機の外観斜視図、図２は本実施例の洗濯乾燥機の後部化粧カバー及び上蓋を取り外した状態を示す上面平面図、図３は本実施例の洗濯乾燥機の内部構成を示す概略側面断面図である。

まず本実施例の洗濯乾燥機の全体的な構成を説明する。図１に示すように、本洗濯乾燥機の外形を成す外箱１は全体として略直方体形状の箱形状とされ、底面の四隅に脚部が形成された台座部２と、両側面と前面とが一体に成形された断面コ字形状の前側面板３と、前側面板３の上面開口を閉塞するように装着された上面板４と、前側面板３の背面側を被覆する後面板５と、を含む。

図２に示すように上面板４は前後方向に三つ、即ち、前部区画４ａ、中央区画４ｂ、及び後部区画４ｃに区画され、中央区画４ｂには洗濯物投入口６が設けられ、この洗濯物投入口６を開閉するために横方向に水平な軸を中心に回動する二つ折り起立自在の上蓋７が取り付けられている。上蓋７は上面板４の右前部に配置された上蓋ロック機構（本発明における施錠手段に相当）１６により、閉鎖状態でのロックが可能となっている。上蓋ロック機構１６としては例えばソレノイドなどの電磁的な駆動機構を用いてもよいが、ここではトルクモータを用いた駆動機構としている。一方、前部区画４ａ及び後部区画４ｃにはそれぞれ所定の部品を収納するための凹所が形成されており、前部区画４ａの凹所の上面は操作パネルが印字された前部化粧カバー１０で被覆され、後部区画４ｃの凹所の上面及び背面は後部化粧カバー１１で被覆されている。

後部化粧カバー１１の後部の中央やや右方には、一段窪んで給水ホースを接続する給水ホース接続口１２が設けられ、その前方には風呂水吸水ホース接続口１３が設けられている。給水ホース接続口１２の左方には、別の衣類乾燥機を設置台を用いて本洗濯乾燥機の上部空間に設置した場合にその衣類乾燥機の除湿水排出ホースを接続する除湿水ドレイン口１４が設けられている。

図３に示すように、外箱１の内部には、有底円筒形状の外槽２０が図示しない複数のばねにより適度に揺動自在に吊支されており、この外槽２０の内側には、乾燥槽を兼ねた有底円筒形状の洗濯脱水槽２１が脱水軸２２を中心に回転自在に軸支されている。洗濯脱水槽２１の内底部には洗濯物を撹拌するためのパルセータ（回転翼）２３が配設され、パルセータ２３は脱水軸２２内に挿通された翼軸２４により回転自在である。外槽２０の底面下方には、ダイレクトドライブ用の主モータ（本発明における駆動源に相当）２５と、動力切換え用のクラッチ（本発明における切り換え手段に相当）２６１や減速機構、バンドブレーキなどのブレーキ機構（本発明における制動手段に相当）２６２を含む動力伝達機構２６とが設置されている

クラッチ２６１はトルクモータ（本発明における切り換え駆動手段に相当）２７の動作により、主として洗い運転、及びすすぎ運転はパルセータ２３のみを回転させるべく翼軸２４に結合された駆動軸２５１と脱水軸２２との連結を解除し、脱水運転時には洗濯脱水槽２１とパルセータ２３とを一体に回転させるべく翼軸２４に結合された駆動軸２５１と脱水軸２２とが連結するように機械的な切換えを行う。但し、この洗濯乾燥機では、クラッチ２６１はクラッチスプリングの締め付けを利用して駆動軸２５１と脱水軸２２とを連結させる構造であり、駆動軸２５１が停止した状態でトルクモータ２７によりクラッチ２６１が動作しても、駆動軸２５１と脱水軸２２とは完全には連結せず、その後に駆動軸２５１が駆動されたときにクラッチスプリングが強く締結されて脱水軸２２を駆動軸２５１に係合させる。駆動軸２５１と脱水軸２２との連結が解除されるとき、駆動軸２５１はブレーキ機構２６２により回転が拘束され（つまりは洗濯脱水槽２１が制動され）、それ故に洗濯脱水槽２１は回転せずにパルセータ２３のみが回転可能となる。なお、ダイレクトドライブとベルトドライブという駆動方式の相違はあるものの、この実施例における動力伝達機構２６の基本的な構成は特許文献２に記載のものとほぼ同じである。

外槽２０の底部には排水開口３０が形成され、排水開口３０には排水管３１の一端が接続されており、排水管３１は排水バルブ３２により開閉される。排水管３１の他端は図示しない起立自在な排水ホースを介して外部の排水溝に連なる。排水バルブ３２の開閉動作は上記クラッチ２６１の連結切り換え動作と同様にトルクモータ２７の動作に連動している。即ち、トルクモータ２７を駆動させることで、クラッチ２６１により洗濯脱水槽２１とパルセータ２３とが一体に回転するように接続されたときには排水バルブ３２は開放状態となり、クラッチ２６１により洗濯脱水槽２１とパルセータ２３との連結を解除してパルセータ２３のみが回転するようにしたときには排水バルブ３２は閉鎖状態となる。

外槽２０の上面開口は、開閉自在の内蓋３５を有する外槽カバー３４で被覆されており、内蓋３５が閉鎖された状態では外槽２０はほぼ密閉される。外槽カバー３４には、左右に並んで二本の管路、即ち、洗濯脱水槽２１内に給水を行うための給水ダクト３６と乾燥運転時に洗濯脱水槽２１内に高温の空気を導入するための温風ダクト３７とが接続されている。また、内蓋３５には排気のための排気口３８が形成されている。この両ダクト３６、３７は蛇腹状であり、外槽２０が揺動しても管路は適宜に屈曲自在である。

洗濯脱水槽２１の上縁部には高速回転時の大きな首振り振動を抑制するためのバランスリング４０が取り付けられている。洗濯脱水槽２１の内周面には洗濯脱水槽２１の底部からバランスリング４０の下まで縦方向に延びる循環水路４１が形成され、循環水路４１には洗濯脱水槽２１の内方を向いて縦に細長い吐水口４２が設けられ、吐水口４２にはリントフィルタ４３が着脱可能に取り付けられている。外槽２０内に適宜の水が貯留された状態でパルセータ２３が回転駆動されると、パルセータ２３の下面の裏羽根のポンプ作用により、外槽２０底面と洗濯脱水槽２１底面との間の水が洗濯脱水槽２１の底面に形成されている通水穴４４を通して洗濯脱水槽２１内に吸い上げられ、周囲に押し出されて循環水路４１の下端開口に送り込まれる。そして、循環水路４１内に水が押し上げれ、吐水口４２から洗濯脱水槽２１内に吐き出される。その際に水に混入している糸屑等のゴミはリントフィルタ４３に捕集される。

一方、パルセータ２３を挟んで循環水路４１と相対する洗濯脱水槽２１の内壁面には、洗剤投入用ダクト４５が洗濯脱水槽２１の底部から縦に延設されている。この洗剤投入用ダクト４５の上端の洗剤投入口４６は、略水平な軸を中心に洗濯脱水槽２１内方に倒れ込むように回動することで開放する洗剤投入口カバー４７により開閉自在である。使用者は洗濯運転に先立ってこの洗剤投入口カバー４７を開けてその内面に洗剤を収容してカバー４７を閉じる。すると、洗剤は洗剤投入用ダクト４５内を落下して洗濯脱水槽２１の底部に落下する。その後、洗濯脱水槽２１内に注水が行われ、パルセータ２３が回転駆動されると、上述したようにパルセータ２３の裏羽根のポンプ作用により洗剤投入用ダクト４５に送り込まれた水とともに洗剤が通水孔４８から洗濯脱水槽２１内に供給される。

図２に示すように、上面板４の後部区画４ｃの内部には、ほぼ中央に前後方向に細長い略直方体形状の注水口部５０が設けられ、その左方に、ファン５２１、ファンモータ５２２、ヒータ５２３を含む温風供給ユニット５２が配置されている。一方、注水口部５０の右方には、奥行き方向に薄型である風呂水ポンプ５３が手前に、給水バルブ５４がその後方に並べて配置され、さらに給水バルブ５４の下方には洗濯脱水槽２１内に貯留された水の水位を検知する水位センサ５５が配置されている。図示しないが外槽２０の底部にはエアトラップが形成され、エアトラップに接続されたエアホースの他端が水位センサ５５に接続されている。

注水口部５０は柔軟仕上げ剤容器となっているトレイ５１を前方に引き出し可能に備える。給水バルブ５４は二連バルブであって、外部からの制御信号に応じて、給水ホース接続口１２に供給された水を、注水口部５０内のトレイ５１を介して流す流路と、トレイ５１を介さずに流す流路とのいずれかに流すか、或いはその流れを遮断する。一般に、洗いの給水時や最終すすぎ以外のすすぎの給水時にはトレイ５１を介さずに水を流し、給水ダクト３６を通して洗濯脱水槽２１内に水を供給する。一方、最終すすぎの給水時にはトレイ５１を介するように水を流し、トレイ５１内に予め収容されている柔軟仕上げ剤を伴って給水ダクト３６を通して洗濯脱水槽２１内に水を供給する。風呂水ポンプ５３は、風呂水吸水ホース接続口１３を介して外部から風呂の残り湯などを吸い込み、注水口部５０に水を吐出する。

温風供給ユニット５２においては、ファンモータ５２２によりファン５２１が回転駆動されると、後部化粧カバー１１の後面に設けられた吸気フィルタを脱着自在に備える吸気口１５を通して外気を吸い込み、その外気を鉛直下方に延びる温風ダクト３７を通して外槽２０内に送り込む。ヒータ５２３はＰＴＣヒータ（半導体ヒータ）であって、上記のようなファン５２１による送風時にヒータ５２３に通電がなされると、ヒータ５２３で加熱された外気、つまり温風が外槽２０内に供給される。ヒータ５２３への通電がなされていなければ、加熱されない外気、つまり冷風が外槽２０内に供給される。

なお、本実施例の洗濯乾燥機では、図面には現れていないが、外槽２０の底部に外槽２０内の貯留水（例えば食塩水の加えられた水）を電気分解する電解装置を備えており、電解装置により貯留水を電気分解して漂白作用を有する次亜塩素イオン等の含塩素物質を生成し、これを用いて洗剤を利用しない洗濯（洗剤ゼロコース）が行えるようになっている。

図４は本実施例の洗濯乾燥機の要部の電気系構成図である。制御の中心には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマなどを含んで構成される制御部７０が本発明における運転制御手段として据えられている。制御部７０には、コース選択キーやスタートキー等の複数の操作キーを備える操作部７２からキー信号が、水位センサ５５から外槽２０内に貯留された水の水位に応じた水位検知信号が、上蓋スイッチ７４から上蓋７の開閉に連動する蓋開閉信号が、上蓋ロック機構１６に内蔵されたロック検知スイッチ１６１からロック検知信号がそれぞれ入力される。また、主モータ２５に付設された回転センサ（本発明における速度検知手段及び信号生成手段に相当）２５２からは主モータ２５の回転に同期して発生するパルス信号が制御部７０に供給される。

制御部７０は、負荷駆動部７１を介して主モータ２５の回転、給水バルブ５４の開閉動作、トルクモータ２７の動作、風呂水ポンプ５３の動作、温風供給ユニット５２内のヒータ５２３の加熱動作、ファンモータ５２２の動作、上蓋ロック機構１６の動作などをそれぞれ制御する。上述したようにトルクモータ２７により、クラッチ２６１による駆動軸２２５１と脱水軸２２との連結・離脱動作と、排水バルブ３２の開閉動作とが達成され、同時にブレーキ機構２６２による洗濯脱水槽２１の制動・その解除動作がなされる。さらにまた、制御部７０は、操作部７２のキー入力の受付状態や洗濯の進行状況などを表示部（本発明における異常報知手段に相当）７３に表示させる。

制御部７０のＲＯＭには予め各種のコースに応じた運転プログラムが格納されており、使用者が操作部７２のコース選択キーにより選択したコースなどに応じた運転プログラムに従って制御部７０が各部を制御することで、各コースに対応した洗濯運転や乾燥運転などが遂行される。

本実施例の洗濯乾燥機では、洗い、すすぎ、脱水という洗濯行程の開始から乾燥行程の終了までを自動で遂行することができるし、また脱水行程のみなど、特定の行程のみを選択的に行うことも可能であるが、いずれにしても、特にその脱水行程を行う際の制御にその特徴を有している。脱水行程は、洗い運転や最終すすぎ以外のすすぎ運転の後に実行される中間脱水と、最終すすぎ運転の後に実行される最終脱水運転を含む。以下、制御部７０が中心になって実行される脱水行程時の特徴的な制御について図５、図６を参照して詳細に説明する。

図５は本実施例の洗濯乾燥機における脱水行程時の概略フローチャート、図６は脱水行程時の要部の概略タイミングチャートである。

例えばすすぎ運転後の濡れた洗濯物が洗濯脱水槽２１内に収容された状態で脱水行程が開始されると、制御部７０は負荷駆動部７１を介して上蓋ロック機構１６を駆動し、上蓋７が開かないように施錠を実行する（ステップＳ１１）。ロック検知スイッチ１６１からの検知信号により施錠が完了したことが検知されると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、制御部７０はトルクモータ２７をオンさせてクラッチ２６１により駆動軸２５１と脱水軸２２とを連結させ、同時にブレーキ機構２６２による洗濯脱水槽２１の制動を解除する（ステップＳ１３）。これにより、洗濯脱水槽とパルセータ２３とは一体に回転可能な状態となる。

その後、制御部７０は時刻ｔ０において主モータ２５をオンさせて洗濯脱水槽２１の回転速度を上昇させる（ステップＳ１４）。脱水行程時に洗濯脱水槽２１を回転させる際には、急に回転速度を上げると大きな振動が発生するおそれがあるため、図６（ａ）に示すように段階的に回転速度を上昇させてゆき、最終的には例えば９００ｒｐｍ程度の回転速度で洗濯脱水槽２１を回転させることで、洗濯物に大きな遠心力を作用させ、洗濯物に染み込んでいる水を吐き出させて外槽２０側に飛散させて取り除く。もちろん、脱水運転時の回転速度については一例であり、これに限るものではない。

上述したように洗濯脱水槽２１の高速回転を開始した後、制御部７０は例えば使用者のキー操作による一時停止の指示が有ったか否かを判定し（ステップＳ１５）、一時停止指示がなければ所定の脱水運転時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１６）。所定の脱水運転時間が未だ経過していなければステップＳ１５に戻る。一時停止の指示が為されることなく所定の脱水運転時間が経過した場合には、ステップＳ１６からＳ１７へと進み、時刻ｔ１において主モータ２５をオフさせる。

洗濯脱水槽２１内に収容されている洗濯物の量が多いほど洗濯脱水槽２１には大きな慣性力が作用し、洗濯脱水槽２１は惰性で回転しながら徐々に回転速度が低下してゆく。そして、主モータ２５のオフ時点から所定時間が経過するまで待ち（ステップＳ１８）、所定時間が経過した時刻ｔ２の時点でトルクモータ２７をオフすることでクラッチ２６１により洗濯脱水槽２１とパルセータ２３との連結を解除させ、それとともにブレーキ機構２６２を作動させて洗濯脱水槽２１を制動する（ステップＳ２０）。

ブレーキ機構２６２のバンドブレーキが摩耗していない等ブレーキ機構２６２が正常に動作している場合には、ブレーキ機構２６２の動作後に洗濯脱水槽２１の回転速度は急速に下がる。これは図６（ａ）中に示した通りである。

上記ステップＳ１５にて一時停止の指示が有ったと判定された場合には、上記ステップＳ１６→Ｓ１７→Ｓ１８の処理とは異なり、主モータ２５をオフした後（ステップＳ１９）にすぐにステップＳ２０の処理を実行することで、洗濯脱水槽２１の回転を停止させることを試みる。したがって、この場合には、図６（ａ）で示す時刻ｔ１〜ｔ２の間の回転速度の漸減する期間はなくなり、脱水の最高回転速度から急に速度が下がることになる。

いずれにしても、トルクモータ２７をオフした時点から所定時間、例えば１０秒が経過するまで待つ（ステップＳ２１）。ブレーキ機構２６２による制動は強力であるため、ブレーキ機構２６２が正常に動作していれば、この１０秒間の間に洗濯脱水槽２１の回転速度は停止状態に近い程度まで下がる。そして１０秒が経過した時刻ｔ３において、先にオフしたトルクモータ２７を再びオンすることでクラッチ２６１により洗濯脱水槽２１とパルセータ２３との連結を試み、ブレーキ機構２６２による制動も解除する（ステップＳ２２）。これにより、ブレーキ機構２６２による洗濯脱水槽２１の制動は無くなる。

上述したようにトルクモータ２７によりクラッチ２６１を作動させただけでは駆動軸２５１と脱水軸２２との連結は不十分であるが、トルクモータ２７をオンしてから例えば１０秒が経過したときに、制御部７０は主モータ２５を短時間、例えば０．５秒だけオンすると（ステップＳ２３）、駆動軸２５１が回転駆動されて駆動軸２５１と脱水軸２２とが完全に連結する。これにより洗濯脱水槽２１と主モータ２５とが接続されると、洗濯脱水槽２１が惰性で回転しているその駆動力によって主モータ２５が洗濯脱水槽２１と同一回転速度で回転し始める。そのときに主モータ２５の回転速度を回転センサ２５２により検知する（ステップＳ２４）。

主モータ２５をオンする直前に洗濯脱水槽２１の回転速度が殆ど停止する程度まで下がっている場合には、主モータ２５をオンした後に検知される回転速度はかなり低いものとなる。なお、上述したように主モータ２５は洗濯脱水槽２１と連結されているため、０．５秒だけ主モータ２５をオンしても、殆ど停止状態にある洗濯脱水槽２１が負荷となって主モータ２５の回転速度はあまり上がらずその影響は小さい。

これに対し、ブレーキ機構２６２に何らかの問題があって洗濯脱水槽２１の制動が十分でない場合には、主モータ２５をオンする直前に洗濯脱水槽２１の回転速度は未だかなり高い状態となっているため、洗濯脱水槽２１と主モータ２５とが接続されたときの主モータ２５の回転速度は高くなる。こうしたことから、ステップＳ２４において検知された回転速度は、ブレーキ機構２６２の制動の状態を反映したものとなり、制動が正常であれば回転速度は低く、制動が異常であれば高くなる。例えば図６（ａ）において時刻ｔ４の直後に実線で示す状態が制動が正常であるときであり、点線で示す状態が制動が異常であるときである。

そこで、まず検知した回転速度が５０ｒｐｍ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２５）、５０ｒｐｍ未満であればブレーキ機構２６２の制動が正常であると判断する。その場合には、ステップＳ２２でオンさせたトルクモータ２７をオフすることでクラッチ２６１により洗濯脱水槽２１とパルセータ２３との連結を解除させ、それとともにブレーキ機構２６２を再び作動させて洗濯脱水槽２１を制動する（ステップＳ２６）。

そして、その時点から所定時間、例えば５秒が経過したか否かを判定し（ステップＳ２７）、５秒が経過した時点で上蓋ロック機構１６により上蓋７のロックを解除する（ステップＳ２８）。ブレーキ機構２６２による制動が十分に機能している状態では５秒間の間に洗濯脱水槽２１の回転はほぼ確実に停止するから、上蓋７のロックが解除されて使用者が上蓋７を開放できる状態になったときには洗濯脱水槽２１は確実に停止していて高い安全性を確保できる。

一方、ステップＳ２５において、回転速度が５０ｒｐｍ以上であると判定された場合には次に回転速度検知時点から所定時間、例えば６０秒が経過したか否かを判定する（ステップＳ２９）。６０秒が経過していなければ回転停止しているとみなせるか否か、具体的には回転速度が１５ｒｐｍ未満であるか否かを判定し（ステップＳ３０）、６０秒が経過するまでに回転速度が１５ｒｐｍ未満になったならばステップＳ３０からＳ２６へと進んで、上述したようにブレーキ機構２６２を作動させて洗濯脱水槽２１が確実に停止したときに上蓋７のロックを解除する。

これに対し、ステップＳ２９において６０秒が経過してしまった場合には、その後には時間の制限を設けずに回転停止しているとみなせるか否か、具体的には回転速度が１５ｒｐｍ未満であるか否かを繰り返し判定し（ステップＳ３１）、回転停止と判断された時点で表示部７３による表示及びブザーの鳴動によって異常報知を行った上で（ステップＳ３２）、さらに所定時間が経過したときに上蓋７のロックを解除する。ブレーキ機構２６２が異常であっても必ず洗濯脱水槽２１の回転は停止するから、停止した時点で異常報知がなされる。このとき、エラー表示としてブレーキ異常であることを示すようにしておけば、これを見た使用者は販売店等に連絡して修理等を依頼することができる。

以上説明したように本実施例による洗濯乾燥機によれば、バンドブレーキの摩耗やブレーキ機構２６２自体の故障などブレーキ機構２６２の動作に異常がある場合に、洗濯脱水槽２１の回転速度が高い間は上蓋７がロックされていて開かず、時間が経って洗濯脱水槽２１が停止したとき又は問題ない程度まで回転速度が下がった時点で上蓋７のロックが解除されるとともに異常報知がなされる。これにより、ブレーキ機構２６２に異常が発生した場合でも洗濯脱水槽２１の回転速度が高い状態で上蓋７のロックが解除されてしまうことがなく、高い安全性が確保される。

なお、上記実施例は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。

本発明の第１実施例による洗濯乾燥機の外観斜視図。 第１実施例の洗濯乾燥機の後部化粧カバー及び上蓋を取り外した状態を示す上面平面図。 第１実施例の洗濯乾燥機の内部構成を示す概略側面断面図。 第１実施例の洗濯乾燥機の要部の電気系構成図。 第１実施例の洗濯乾燥機における脱水行程時の概略フローチャート。 第１実施例の洗濯乾燥機における脱水行程時の要部の概略タイミングチャート。

符号の説明

１…外箱
６…洗濯物投入口
７…上蓋
１６…上蓋ロック機構
１６１…ロック検知スイッチ
２０…外槽
２１…洗濯脱水槽
２２…主軸
２３…パルセータ
２４…脱水軸
２５…主モータ
２５１…駆動軸
２５２…回転センサ
２６…動力伝達機構
２６１…クラッチ
２６２…ブレーキ機構
２７…トルクモータ
３０…排水開口
３１…排水管
３２…排水バルブ
７０…制御部
７１…負荷駆動部
７２…操作部
７３…表示部
７４…上蓋スイッチ

Claims (2)

1. 外箱内に配置された外槽内に脱水軸を中心に回転自在に設けられた洗濯脱水槽と、該洗濯脱水槽の内底部に翼軸を中心に回転自在に設けられた回転翼と、これら洗濯脱水槽や回転翼を回転駆動させるための駆動軸を駆動する駆動源と、該駆動源の回転速度を検知する速度検知手段と、前記駆動源による駆動力を前記回転翼のみに伝達する場合と前記回転翼と前記洗濯脱水槽との両方に伝達する場合とを切り換えるために前記駆動軸と前記脱水軸との連結及びその連結の解除を行う切り換え手段と、前記洗濯脱水槽の回転を停止させる制動手段と、前記切り換え手段による前記駆動軸と前記脱水軸との連結の解除動作と前記制動手段による制動動作とを連動して実行させる切り換え駆動手段と、前記外箱の上面に設けられた前記洗濯脱水槽内に洗濯物を出し入れするための洗濯物投入口を開閉する上蓋と、該上蓋が閉鎖された状態で該上蓋を施錠する施錠手段と、前記切り換え手段により前記駆動軸と前記脱水軸とを連結させた状態で前記駆動源の駆動力により前記洗濯脱水槽を高速で回転させている状態を終了する又は中断する際に、前記駆動源による駆動を停止し、前記切り換え駆動手段により前記駆動軸と前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行わせることにより前記洗濯脱水槽の回転を停止させる運転制御手段と、を備え、
   該運転制御手段は、前記制動動作の実行開始から所定時間経過後に、前記切り換え駆動手段により前記駆動軸と前記脱水軸との連結及び制動の解除を実行し、その状態で前記洗濯脱水槽の回転に従動する前記駆動源の回転速度を前記速度検知手段により検知し、その検知された回転速度が所定値未満であった場合には、直ちに前記切り換え駆動手段により前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行う一方、前記検知された回転速度が前記所定値以上であった場合には、前記制動動作を行わない状態のまま前記速度検知手段により検知される回転速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる速度に下がるまで待ってから前記切り換え駆動手段により前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行い、いずれの場合にも、その脱水軸の連結の解除動作及び制動動作の時点から所定時間が経過した後に前記施錠手段による上蓋の施錠解除を実行することを特徴とする洗濯機。
2. 前記運転制御手段は、前記速度検知手段により検知された回転速度が前記所定値以上であった場合で、且つ、所定時間内に、前記速度検知手段により検知された回転速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる速度まで下がらない場合に、引き続いて該検知速度がゼロ又は回転が停止しているとみなせる速度に下がるまで待ち、それから前記切り換え駆動手段により前記脱水軸の連結の解除動作と制動動作とを行い、異常報知手段により異常を報知することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。

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