JP2007319251A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを招くことなく、脱水運転時にブレーキ機構２４故障が発生した場合の使用者の安全を確保する。
【解決手段】洗濯機３０は、脱水槽４と、蓋１６と、蓋ロック機構２２と、モータ７と、クラッチ１２と、ブレーキ機構２４と、センサ２５と、制御回路２１とを含む。蓋ロック機構２２は、脱水槽４の口を塞ぐ蓋１６をロックする。モータ７は、脱水槽４を回転させる。クラッチ１２は、脱水槽４とモータ７との間で回転を断続して伝達する。制御回路２１は、駆動を停止するように制御回路２１がモータ７を制御しかつブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した後、脱水槽４からモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御し、センサ２５が測定した回転数が閾値以下になれば、蓋１６のロックを解除するように蓋ロック機構２２を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯機に関し、特に、機械的な制御が含まれる洗濯機に関する。

特許文献１は、モータと、ブレーキ機構と、回転数検知装置と、ロック機構と、制御装置とを備える洗濯機を開示する。モータは、脱水槽を回転させる。ブレーキ機構は、脱水槽の回転に制動をかける。回転数検知装置は、脱水槽の回転数を検出する。ロック機構は、脱水運転時に脱水槽の蓋が開かないようにロックする。制御装置は、すすぎ工程の脱水運転時に、モータへの通電を停止した後、惰性回転中に一定時間経過したとき、ブレーキ機構を駆動して脱水槽の回転を低下させ、脱水槽の回転数が設定値に達したとき脱水運転を終了して、次工程を実行するように、モータおよびブレーキ機構を駆動制御し、脱水運転中に前記脱水槽の回転が設定値以下になったとき、蓋ロックを解除する。

特許文献１に開示された発明によると、脱水運転時の惰性回転中に積極的にブレーキを使用するようにして、運転時間の短縮を図ることができる。さらに、特許文献１に開示された発明によると、惰性回転中に脱水槽の蓋が開けられたり、ブレーキ故障といった異常が発生したりしたときの安全性を確保できる。
特開２００５−３０４９８０号公報

しかし、特許文献１に開示された発明では、コストが高くなり得るという問題点がある。次に述べる理由により、ホールセンサやリードスイッチといったモータやセンタプーリの回転数を計測する装置に加えて、脱水槽の回転数を計測するための装置も搭載しなければならないことがあるためである。

従来、モータの回転数を計測するホールセンサを搭載したＤＣ（Direct Current）ブラシレスモータを使用してインバータ制御を行なう洗濯機や、リードスイッチを搭載してセンタプーリの回転数を計測することで衣類の量を判定する洗濯機などが提供されていた。これらの洗濯機には、モータの回転数あるいはセンタプーリの回転数を計測する装置が不可欠である。これらの洗濯機が次の要件を満たす洗濯機である場合、使用者が脱水槽内の衣類に手を触れてけがをしてしまう危険がある。その第１の要件は、脱水槽の回転数を計測するための装置がこれらの洗濯機に搭載されていないことである。第２の要件は、ブレーキ作動と連動してクラッチの切換えを行なうことで脱水槽と攪拌翼とが切り離されるような構造を含むことである。第３の要件は、モータもしくはセンタプーリが停止したときに蓋ロックの解除が行なわれることである。これらの要件が満たされている場合、ブレーキ故障により脱水運転中にブレーキをかけても脱水槽と攪拌翼が惰性で回転を継続すると、モータまたはセンタプーリの回転が先に停止しても脱水槽のみが回転を継続し得るためである。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、コストアップを招くことなく、脱水運転時にブレーキ故障が発生した場合の使用者の安全を確保できる洗濯機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある局面にしたがうと、洗濯機は、脱水槽と、蓋と、ロック手段と、モータと、クラッチと、ブレーキと、第１の計測手段と、制御手段とを含む。脱水槽は、内部に衣類を収容する。蓋は、脱水槽の口を塞ぐ。ロック手段は、蓋をロックする。モータは、脱水槽を回転させる。クラッチは、脱水槽とモータとの間で回転を断続して伝達する。ブレーキは、脱水槽の回転を制動する。第１の計測手段は、モータの回転数に対応する値を計測する。制御手段は、ロック手段およびクラッチを制御する。制御手段は、第１の手段と、第２の手段と、第３の手段と、第４の手段とを含む。第１の手段は、駆動を停止するように、モータを制御する。第２の手段は、脱水槽の制動を開始するように、ブレーキを制御する。第３の手段は、駆動を停止するように第１の手段がモータを制御しかつブレーキが脱水槽の制動を開始した後、脱水槽からモータに回転を伝達するように、クラッチを制御する。第４の手段は、回転を伝達するように第３の手段がクラッチを制御した後、第１の計測手段が計測した値が第１の閾値以下になれば、蓋のロックを解除するように、ロック手段を制御する。

また、上述した制御手段は、第２の計測手段と、保存手段とをさらに含むことが望ましい。第２の計測手段は、経過した時間を計測する。保存手段は、ブレーキが脱水槽の制動を開始した時点とブレーキが脱水槽の制動を開始した後の時間が第２の閾値を越えた時点とにおいて第１の計測手段がそれぞれ計測した値の情報を保存する。併せて、第３の手段は、保存手段が保存した情報が表わす値の差が第３の閾値を下回る場合に、脱水槽がモータに回転を伝達するように、クラッチを制御するための手段を含むことが望ましい。

また、上述した洗濯機は、点滅するための点滅手段をさらに含むことが望ましい。併せて、制御手段は、モータに回転を伝達するように第３の手段がクラッチを制御すると、点滅するように点滅手段を制御するための第５の手段をさらに含むことが望ましい。

また、上述した第３の手段は、第１の計測手段が計測した値が要件を満たす場合、駆動を停止するように第１の手段がモータを制御しかつブレーキが脱水槽の制動を開始した後、脱水槽がモータに回転を伝達するように、クラッチを制御するための手段を含むことが望ましい。

もしくは、上述したクラッチを制御するための手段は、ブレーキが脱水槽の制動を開始した時点において第１の計測手段が計測した値が第４の閾値を越えた場合に、脱水槽がモータに回転を伝達するように、クラッチを制御するための手段を含むことが望ましい。

本発明に係る洗濯機は、コストアップを招くことなく、脱水運転時にブレーキ故障が発生した場合の使用者の安全を確保できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態にかかる洗濯機について説明する。

図１は本実施の形態にかかる洗濯機３０の側面断面図である。洗濯機３０は筐体である外箱１に覆われ、外箱１の内部には水槽２が防振機構３によって吊り下げて支持されており、水槽２の内部に脱水槽４が設けられている。脱水槽４は内部に衣類を収容するための洗濯槽を兼ねている。水槽２の下部にはモータ７が設けられ、モータ７の筐体の内側にはモータ７の回転数を計測するセンサ２５が内蔵されている。なお、センサ２５は、必要があれば、センタプーリ１１の回転数その他モータ７の回転数に対応する値を測定するセンサであってもよい。モータ７の回転がモータプーリ９とＶベルト１０とを介してセンタプーリ１１に伝えられる。このセンタプーリ１１と連結する減速機構８の先端は水槽２内に突出し、そこに脱水槽４と攪拌翼５とが取り付けられている。この機構により、脱水槽４は水槽２内に回転できるように設けられることとなる。この機構により、モータ７は脱水槽４を回転させる装置として動作することとなる。脱水工程時には排水モータ２７をオンすることでクラッチ１２によって脱水槽４と攪拌翼５とが回転し、洗い工程時またはすすぎ工程時には排水モータ２７をオフすることでクラッチ１２および減速機構８によって攪拌翼５のみが回転するようになっている。これらの記載から明らかなように、減速機構８、モータプーリ９、Ｖベルト１０、センタプーリ１１、およびクラッチ１２は、脱水槽４とモータ７との間で回転を断続して伝達する機構として動作する。ちなみに、脱水槽４とモータ７との間で回転を断続して伝達する機構の具体的な構成は、洗濯機の構造に対応する。仮に洗濯機３０がモータプーリ９、Ｖベルト１０、およびセンタプーリ１１を介さずにモータ７の回転を脱水槽４などに伝達する構造であれば、脱水槽４とモータ７との間で回転を断続して伝達する機構の具体的な構成は、モータプーリ９、Ｖベルト１０、およびセンタプーリ１１を欠き、かつモータ７の回転を脱水槽４などに伝達するための何らかの部材を新たに含むこととなる。また、減速機構８は脱水槽４の回転を制動するブレーキ機構２４を内蔵している。水槽２の下方端部には排水口２０２が設けられ、排水弁１３と排水ホース１４とが取り付けられている。減速機構８のケースは二重構造になっている。これらのケースのうち、内側のケースはモータ７が供給する動力により回転する。内側のケースの外周にはブレーキ機構２４のブレーキバンドが巻き付けられている。ブレーキバンドが巻き付けられているので、内側のケースはブレーキドラムとして機能する。これらの構造が、ブレーキ機構２４を、脱水槽４の回転を制動するためのブレーキとして動作させる。ブレーキ機構２４のブレーキバンドはブレーキレバーに連結されている。このブレーキレバーは排水モータ２７に連結されている。この排水モータ２７には排水弁１３が連結されている。これにより排水モータ２７はブレーキ機構２４と排水弁１３とを同時に駆動する装置として機能するようになっている。排水モータ２７をオンすることでブレーキ機構２４は開放状態となり、オフすることでブレーキ機構２４は作動状態となる。外箱１の上部は上面板１９で覆われている。上面板１９の後方には水槽２と連結された水位センサ１７が設けられている。上面板１９の後方には水槽２に給水する給水弁１８も設けられている。上面板１９の中央には蓋１６が設けられている。上面板１９の中央に設けられているので、蓋１６は脱水槽４の口を塞ぐこととなる。上面板１９の前方には操作部２０が設けられている。操作部２０の背面には制御回路２１と蓋ロック機構２２とが取り付けられている。蓋ロック機構２２は、蓋１６をロックするための機構である。蓋ロック機構２２は、蓋ロックソレノイドと、蓋１６の開閉状態を検知する蓋スイッチとを内蔵している。蓋ロック機構２２は蓋ロックソレノイドをオンする毎にロックとロック解除とが切り換わるラッチ構造となっている。

図２は、操作部２０の詳細を示す図である。操作部２０は、スタートスイッチ１１７と、電源スイッチ１１８と、エラーＬＥＤ（Light Emitting Diode）１２４と、蓋ロックＬＥＤ１３２と、その他のスイッチなどとを有する。スタートスイッチ１１７は、使用者が指令を入力するためのスイッチである。電源スイッチ１１８は、洗濯機３０の電源をオンにしたりオフにしたりするためのスイッチである。エラーＬＥＤ１２４は、エラー表示その他の情報を出力するための素子である。蓋ロックＬＥＤ１３２は、点滅することにより、蓋１６がロックされているか否かの状態を示す素子である。

図３は、制御回路２１の制御ブロック図である。制御回路２１の中心となるのはマイクロコンピュータ４１である。これは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３、ＲＯＭ（Read Only Memory）４４、タイマ４５、バス４６、および複数のＩ／Ｏ（Input/Output）ポート４７から構成される。また、このマイクロコンピュータ４１は、電源回路５０から電源端子Ｖｄｄ、Ｖｓｓに定電圧を供給されることにより動作し、リセット回路５１からＲＥＳＥＴ端子に信号を入力できるようになっている。

ＣＰＵ４２は、制御部４８と演算部４９とから構成されている。この制御部４８はＲＯＭ４４に記憶されている命令を取り出すと共にそれを実行する。演算部４９は、命令の実行段階で、制御部４８から与えられる制御信号に基づいて、各種入力機器やＲＡＭ４３から入力されるデータに対し、二進加算、論理演算、増減、比較などの演算を行なう。そのため、ＲＯＭ４４は、各種機器を動作させるための装置を表わす情報、各種判断のために設定された条件を表わす情報、および各種情報を処理するためのルールを表わす情報などを予め記憶している。

また、マイクロコンピュータ４１は、複数のＩ／Ｏポート４７を介して、各種表示用ＬＥＤを有する操作部２０に接続された第１駆動回路５３と、各種操作音や異常処理の際の警告音を報知するブザー２８に接続された第２駆動回路５６と、第３駆動回路５７とを制御する。これらの回路は、各種操作ボタンを有する操作部２０に接続された入力キー回路５２からの信号入力と、蓋スイッチ２６に接続された第１検知回路５４からの信号入力と、センサ２５に接続された第２検知回路５５からの信号入力とに基づいて制御される。

第３駆動回路５７には、モータ７と、給水弁１８と、蓋ロック機構２２と、排水モータ２７とが接続されている。洗濯機３０は、使用者が電源スイッチ１１８をオンすると初期的に標準コースが設定（このとき、図２において「標準」と記載されたＬＥＤが点灯する）され、使用者が脱水槽４内に衣類を投入しスタートスイッチ１１７をオンすると洗い工程、すすぎ工程、最終脱水工程を順次実行するようになっている。洗い工程は給水弁１８をオンする給水工程と攪拌翼５を回転する攪拌工程とから成る。すすぎ工程は、排水モータ２７をオンすることで排水弁１３を開く排水工程と、中間脱水工程と、洗い工程と同様の給水工程と、攪拌工程とから成る。排水工程から攪拌工程までの工程を繰返す回数は、洗濯コースに応じて決められている。中間脱水工程では、洗濯機３０は、次の３つの状態になる。第１の状態は、排水モータ２７をオンした状態でモータ７をオンしたりオフしたりする制御や連続オンする制御により脱水槽４が回転する状態である。第２の状態は、第１の状態が予め決められた時間が経過した時の状態である。この状態において、洗濯機３０のモータ７は、オフになることにより惰性で回転している状態となる。第３の状態は、第２の状態が一定時間経過した後の状態である。この状態において、排水モータ２７がオフになることで、ブレーキ機構２４は作動した状態となる。その後、工程は給水工程へ移行する。最終脱水工程は、すすぎ工程の排水工程、中間脱水工程と同様であるが、ブレーキ機構２４作動後に終了音報知などの運転終了処理を行なう点がそれらの工程と異なる。

図４を参照して、洗濯機３０で実行されるプログラムは、脱水に関し、以下のような制御を実行する。

ステップＳ１００にて、制御部４８は、脱水工程を一時停止するよう要求があったか否かを判断する。判断の対象となる脱水工程は中間脱水工程であっても最終脱水工程であってもよい。制御部４８は、操作部２０のスタートスイッチ１１７が脱水工程の途中で操作されたか否かに基づいて前述の要求があったか否かを判断する。スタートスイッチ１１７が押されたことを表わす信号は、入力キー回路５２と、Ｉ／Ｏポート４７と、バス４６とを介して制御部４８に伝達される。脱水工程を一時停止するよう要求があったと判断した場合には（ステップＳ１００にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１０２へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１００にてＮＯ）、処理はステップＳ１００へと戻される。

ステップＳ１０２にて、制御部４８は、バス４６とＩ／Ｏポート４７とを介して第３駆動回路５７に制御信号を出力する。第３駆動回路５７は、その制御信号に応じて、モータ７への電源をオフにする。これにより、制御回路２１は、駆動を停止するように、モータ７を制御することとなる。その後、制御部４８は、バス４６とＩ／Ｏポート４７とを介して第３駆動回路５７に再び制御信号を出力する。第３駆動回路５７は、その制御信号に応じて、排水モータ２７の電源をオフにする。これにより、ブレーキ機構２４が作動する。ブレーキ機構２４が作動するので、制御回路２１は、脱水槽４の制動を開始するように、ブレーキ機構２４を制御することとなる。ブレーキ機構２４の作動に併せて、排水弁１３は閉じる。ブレーキ機構２４が作動すると、クラッチ１２は、モータ７の回転が攪拌翼５にのみ伝わるよう動作する。この動作によって、脱水槽４と攪拌翼５との接続が切離された状態となる。

ステップＳ１０４にて、制御部４８は、脱水槽４の制動が開始されてから１５秒が経過したか否かを判断する。制御部４８は、タイマ４５が計測した時間に基づいて、そのことを判断する。「１５秒」という値は、ブレーキ機構２４が故障していない場合の、脱水槽４の単位時間あたりの回転数が十分低下するために必要な最大の時間である。ブレーキ機構２４の性能によりその時間が変わるのであれば、制御部４８は、別の長さの時間が経過したか否かを判断することとなる。１５秒が経過したと判断した場合には（ステップＳ１０４にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１０６へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１０４にてＮＯ）、処理はステップＳ１０４へと戻される。

ステップＳ１０６にて、制御部４８は、バス４６とＩ／Ｏポート４７とを介して第３駆動回路５７に制御信号を出力する。第３駆動回路５７は、制御信号が出力されると、排水モータ２７の電源をオンにする。これにより、ブレーキ機構２４は開放状態となる。排水弁１３は開く。クラッチ１２は、脱水槽４と攪拌翼５との回転がモータ７に伝わるように動作する。これにより、制御回路２１は、駆動を停止するように制御回路２１自身がモータ７を制御しかつブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した後の時間が１５秒という閾値を越えた時点で、脱水槽４がモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御することとなる。モータ７の回転が停止しかつ脱水槽４の回転が継続している場合、モータプーリ９とＶベルト１０とセンタプーリ１１とを介して、モータ７は回転を再開する。

ステップＳ１０８にて、制御部４８は、クラッチ１２が動作してから１０秒が経過したか否かを判断する。制御部４８は、タイマ４５が測定した値に基づいてそのことを判断する。「１０秒」という値は、本実施の形態におけるクラッチ１２が動作を完了するために必要な時間である。そのため、クラッチの動作に必要な時間が長かったり短かったりした場合には、「１０秒」という値も変化することとなる。１０秒が経過したと判断した場合には（ステップＳ１０８にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１１０へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１０８にてＮＯ）、処理はステップ１０８へと戻される。

ステップＳ１１０にて、センサ２５は、モータ７の回転数を表わす信号を第２検知回路５５に出力する。第２検知回路５５は、センサ２５が出力した信号に応じた情報をマイクロコンピュータ４１に入力する。情報が入力されると、制御部４８は、その値に基づいてモータ７の回転数が１０ｒｐｍ以下か否かを判断する。「１０ｒｐｍ」とは、洗濯機３０の設計者が任意に設定する閾値である。この値は、使用者が脱水槽４の中の衣類に手を触れても怪我をしない安全な回転数に基づいて設定される必要がある。本実施の形態の場合、回転数が１０ｒｐｍ以下であると判断された場合には（ステップＳ１１０にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１１２へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１１０にてＮＯ）、処理はステップＳ１１０へと戻される。

ステップＳ１１２にて、制御部４８は、バス４６と、Ｉ／Ｏポート４７とを介して第３駆動回路５７に制御信号を出力する。制御信号が出力されると、第３駆動回路５７は、排水モータ２７の電源をオフにする。

ステップＳ１１４にて、制御部４８は、バス４６と、Ｉ／Ｏポート４７とを介して第３駆動回路５７に制御信号を出力する。制御信号が出力されると、第３駆動回路５７は、蓋ロック機構２２の蓋ロックソレノイドの電源をオンにする。これにより、制御回路２１は、回転を伝達するように制御回路２１自身がクラッチ１２を制御した後、センサ２５が計測した回転数が１０ｒｐｍという閾値以下になれば、蓋１６のロックを解除するように、蓋ロック機構２２を制御することとなる。蓋ロック機構２２が制御されるので、蓋１６の開閉が可能となる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、洗濯機３０の動作について説明する。制御部４８は、脱水工程を一時停止するよう要求があったか否かを判断する（ステップＳ１００）。そのような要求がない間（ステップＳ１００にてＮＯ）、制御部４８は、周期的にその判断を繰返す。その後、一時停止するよう要求があったとすると（ステップＳ１００にてＹＥＳ）、第３駆動回路５７は、排水モータ２７の電源をオフにすることでブレーキ機構２４を作動させる（ステップＳ１０２）。この際、モータ７の回転が攪拌翼５にのみ伝わる状態となる。

クラッチ１２が動作すると、制御部４８は、脱水槽４の制動が開始されてから１５秒が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。当初、１５秒が経過していないので（ステップＳ１０４にてＮＯ）、制御部４８はその判断を繰返す。その後、１５秒が経過すると（ステップＳ１０４にてＹＥＳ）、第３駆動回路５７は、排水モータ２７の電源をオンにする（ステップＳ１０６）。この際、モータ７の回転が脱水槽４と攪拌翼５との両方に伝わるようクラッチ１２が動作する。この時点で脱水槽４の回転が停止していなければ、モータプーリ９とＶベルト１０とセンタプーリ１１とを介して、モータ７の回転が再開される。このとき、クラッチ１２が動作を完了するために１０秒の待ち時間が必要なため、制御部４８はクラッチ１２の動作から１０秒が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。当初、１０秒は経過していないので（ステップＳ１０８にてＮＯ）、制御部４８は同様の判断を繰返す。その後、１０秒が経過すると（ステップＳ１０８にてＹＥＳ）、制御部４８は、モータ７の回転数が１０ｒｐｍ以下か否かを判断する（ステップＳ１１０）。当初、モータ７の回転数は１０ｒｐｍを超えているが（ステップＳ１１０にてＹＥＳ）、制御部４８が同様の判断を繰返している間に、回転数は１０ｒｐｍ以下となるので（ステップＳ１１０にてＹＥＳ）、第３駆動回路５７は排水モータ２７の電源をオフにする（ステップＳ１１２）。電源がオフにされると、第３駆動回路５７は、蓋ロック機構２２の解除を行なう（ステップＳ１１４）。

以上のようにして、本実施の形態に係る洗濯機は、一旦ブレーキ機構を作動させた後、再びそのブレーキ機構を開放して脱水槽とモータとが連動するよう制御する。これにより、脱水槽が停止していなければ、モータの回転数あるいはそれに対応する値を計測するセンサによってそのことを検出できる。脱水槽の回転数を直接検出する装置を設ける必要はない。その結果、コストアップを招くことなく、脱水運転時にブレーキ故障が発生した場合の使用者の安全を確保できる洗濯機を提供することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態にかかる洗濯機について説明する。

本実施の形態に係る洗濯機のハードウェア構成については前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図５を参照して、洗濯機３０で実行されるプログラムは、脱水に関し、以下のような制御を実行する。なお、図５に示すフローチャートの中で、前述の図４に示した処理は同じステップ番号を付してある。それらの処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

ステップＳ１２０にて、制御部４８は、脱水工程を一時停止するよう要求があったか否かを判断する。判断の対象となる脱水工程は中間脱水工程であっても最終脱水工程であってもよい。制御部４８は、操作部２０のスタートスイッチ１１７が押されたか否かに基づいて、そのことを判断する。要求があったと判断した場合には（ステップＳ１２０にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１２２へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１２０にてＮＯ）、処理はステップＳ１２０へと戻される。

ステップＳ１２２にて、センサ２５はモータ７の回転数を表わす信号を第２検知回路５５に出力する。第２検知回路５５は、モータ７の回転数を表わす情報をマイクロコンピュータ４１に入力する。ＲＡＭ４３は、モータ７の回転数の情報を保存する。以下の説明において、このときＲＡＭ４３に情報として保存される値を「ＭＳＡ」と称する。制御部４８は、ブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した時点においてセンサ２５が計測した値の情報を保存するように、ＲＡＭ４３を制御することとなる。

ステップＳ１２４にて、制御部４８は、タイマ４５が測定した値に基づいて、ブレーキ機構２４による脱水槽４の制動の開始から５秒が経過したか否かを判断する。「５秒」は、洗濯機３０の設計者によって任意に設定された値である。この値は、脱水槽４の単位時間あたりの回転数が十分に低下する時間であることが望ましい。ただしその時間は本実施の形態におけるブレーキ機構２４が故障していない場合の時間であってよい。５秒が経過したと判断された場合には（ステップＳ１２４にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１２６へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１２４にてＮＯ）、処理はステップＳ１２４へと戻される。

ステップＳ１２６にて、センサ２５はモータ７の回転数を表わす信号を第２検知回路５５に入力する。第２検知回路５５はモータ７の回転数を表わす情報をマイクロコンピュータ４１に入力する。ＲＡＭ４３は、モータ７の回転数の情報を保存する。制御部４８は、ブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した後の時間が５秒という閾値を越えた時点においてセンサ２５が計測した値の情報を保存するように、ＲＡＭ４３を制御することとなる。以下の説明において、このときＲＡＭ４３に情報として保存される回転数の値を「ＭＳＢ」と称する。

ステップＳ１２８にて、制御部４８は、タイマ４５が測定した値に基づいて、脱水槽４の制動が開始されてから１５秒が経過したか否かを判断する。このステップにおける「１５秒」はステップＳ１０４と同様の基準により洗濯機３０の設計者が設定する値である。１５秒が経過したと判断した場合には（ステップＳ１２８にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３０へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１２８にてＮＯ）、処理はステップＳ１２８へと戻される。

ステップＳ１３０にて、制御部４８はＭＳＡが３００ｒｐｍ以上か否かを判断する。ＭＳＡが３００ｒｐｍ以上か否かを判断する理由は後述する。ＭＳＡが３００ｒｐｍ以上であると判断した場合には（ステップＳ１３０にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３２へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１３０にてＮＯ）、処理はステップＳ１０６へと移される。これにより、制御回路２１は、ブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した時点の回転数が３００ｒｐｍという閾値を越えた場合に、脱水槽４がモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御することとなる。

ステップＳ１３２にて、制御部４８は、ＭＳＡとＭＳＢとの差が閾値以上か否かを判断する。本実施の形態において、この閾値を「Ｄａｔ」と称する。閾値ＤａｔはＲＯＭ４４に予め保存されている。閾値Ｄａｔの値は回転数ＭＳＡの値に対応付けられている。図６は、ＲＯＭ４４に記憶されたＤａｔの値を表わす図である。本実施の形態の場合、ＤａｔはＭＳＡに対応付けられている。閾値Ｄａｔは、回転数ＭＳＡの値が十分に大きく（本実施の形態の場合、「十分に大きい」値を３００ｒｐｍ以上であるとする。）かつブレーキ機構２４が正常に動作した場合の、ブレーキ機構２４の作動開始後５秒後における回転数の低下幅を表わす。速度が閾値以上であると判断した場合には（ステップＳ１３２にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３４へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１３２にてＮＯ）、処理はステップＳ１０６へと移される。前述したステップＳ１３０においてＭＳＡが３００ｒｐｍ以上か否かを判断したのは、一旦このステップにおける判断を経るべきか否かを判断するためのものである。これにより、制御回路２１は、ＲＡＭ４３が保存した値の差が閾値Ｄａｔを下回る場合に、脱水槽４がモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御することとなる。

ステップＳ１３４にて、センサ２５はモータ７の回転数を表わす信号を第２検知回路５５に入力する。第２検知回路５５はモータ７の回転数を表わす情報をマイクロコンピュータ４１に入力する。制御部４８は、モータ７の回転数が１０ｒｐｍ以下か否かを判断する。回転数が１０ｒｐｍ以下と判断した場合には（ステップＳ１３４にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１１４へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１３４にてＮＯ）、処理はステップＳ１３４へと戻される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、洗濯機３０の動作について説明する。

制御部４８は、一時停止の要求があったか否かを判断する（ステップＳ１２０）。当初、そのような要求がなかったとすると（ステップＳ１２０にてＮＯ）、制御部４８は同様の判断を繰返す。その後、一時停止をするよう要求があったとすると（ステップＳ１２０にてＹＥＳ）、ＲＡＭ４３は、ＭＳＡの情報を保存する（ステップＳ１２２）。

ＭＳＡの情報が保存されると、ステップＳ１０２の処理を経て、制御部４８は、５秒が経過したか否かを判断する（ステップＳ１２４）。当初５秒経過していないとすると（ステップＳ１２４にてＮＯ）、制御部４８は同様の処理を繰返す。その後、５秒が経過すると（ステップＳ１２４にてＹＥＳ）、ＲＡＭ４３はＭＳＢの情報を保存する（ステップＳ１２６）。

ＭＳＢの情報が保存されると、制御部４８は１５秒が経過したか否かを判断する（ステップＳ１２８）。当初１５秒が経過していないとすると（ステップＳ１２８にてＮＯ）、制御部４８は同様の処理を繰返す。その後、１５秒が経過すると（ステップＳ１２８にてＹＥＳ）、制御部４８はＭＳＡが３００ｒｐｍ以上か否かを判断する（ステップＳ１３０）。この場合、ＭＳＡが３００ｒｐｍ未満であるとすると（ステップＳ１３０にてＮＯ）、ステップＳ１０６〜ステップＳ１１２の処理を経て、蓋ロック機構２２が解除される（ステップＳ１１４）。ＭＳＡが３００ｒｐｍ未満の場合にステップＳ１０６からステップＳ１１２までの処理が実施されるのは、ＭＳＡが３００ｒｐｍ未満の場合、モータ７の回転数の低下が正常なブレーキ動作によるものか否かの判定が正確に行なえないためである。

ＭＳＡが３００ｒｐｍ以上の場合（ステップＳ１３０にてＹＥＳ）、制御部４８は速度差が閾値Ｄａｔ以上か否かを判断する（ステップＳ１３２）。速度差が閾値未満の場合（ステップＳ１３２にてＮＯ）、ステップＳ１０６からステップＳ１１２の処理を経て、蓋ロック機構２２は解除される（ステップＳ１１４）。速度差が閾値未満の場合にステップＳ１０６からステップＳ１１２までの処理が実施されるのは、正常にブレーキが動作していないおそれがあるためである。

以上のようにして、本実施の形態に係る洗濯機は、ブレーキ機構の故障の疑いがある場合に脱水槽とモータとが連動するような制御が実施される。これにより、ブレーキ機構の故障のない場合、ブレーキを用いて脱水槽を停止させることを前提として蓋ロックを解除できるので、使用者の使い勝手が向上する。その結果、使い勝手がよく、コストアップを招くことなく、脱水運転時にブレーキ故障が発生した場合の使用者の安全を確保できる洗濯機を提供することができる。

なお、ステップＳ１３０の処理とステップＳ１３２の処理とは、いずれか一方が実施される処理であってもよい。この場合、他方の処理は実施されない。

＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態にかかる洗濯機について説明する。

本実施の形態に係る洗濯機のハードウェア構成については前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図７を参照して、洗濯機３０で実行されるプログラムは、脱水に関し、以下のような制御を実行する。なお、図７に示すフローチャートの中で、前述の図４に示した処理は同じステップ番号を付してある。それらの処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

ステップＳ１３８にて、制御部４８は、バス４６とＩ／Ｏポート４７とを介して第１駆動回路５３に制御信号を出力する。第１駆動回路５３は、制御信号が出力されると、操作部２０の蓋ロックＬＥＤ１３２を点滅させる。これにより、制御回路２１は、回転を伝達するように制御回路２１がクラッチ１２を制御すると、点滅するように蓋ロックＬＥＤ１３２を制御することとなる。

以上のよう構造およびフローチャートに基づく、洗濯機３０の動作について説明する。
脱水槽４とモータ７とがクラッチ１２によって再び接続されると（ステップＳ１０６）、第１駆動回路５３は、蓋ロックＬＥＤ１３２を点滅させる（ステップＳ１３８）。蓋ロックＬＥＤ１３２が点滅すると、制御部４８は、クラッチ１２の動作が完了するのを待つため、１０秒の時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

なお、本実施の形態の場合、蓋ロックＬＥＤ１３２の点滅は、０．５秒点灯した後０．５秒消灯することを繰返す。このような点滅の周期は、洗濯機３０の設計者が任意の設定し得る事項である。

以上のようにして、本実施の形態に係る洗濯機は、ブレーキ故障の確認中であることを使用者に通知できる。モータと脱水籠とを再接続することによりかかる時間とその際に発生する音とによって、使用者が不審感を抱く可能性がある。ブレーキ故障の確認中であることが使用者に通知されると、使用者が不審感を抱くことを防止できる。その結果、使用者が不審感を抱くことを防止でき、コストアップを招くことなく、かつ脱水運転時にブレーキ故障が発生した場合の使用者の安全を確保できる。

なお、蓋ロックＬＥＤ１３２が点滅することの意味を取扱説明書や洗濯機３０の本体に記載することが望ましい。

＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態にかかる洗濯機について説明する。

本実施の形態に係る洗濯機のハードウェア構成については前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図８を参照して、洗濯機３０で実行されるプログラムは、脱水に関し、以下のような制御を実行する。なお、図８に示すフローチャートの中で、前述の図４に示した処理は同じステップ番号を付してある。それらの処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

ステップＳ１４０にて、制御部４８は、タイマ４５が測定した時間に基づき、脱水工程を開始した後１秒が経過したか否かを判断する。「１秒」という時間が設定された理由は後述する。１秒が経過したと判断した場合には（ステップＳ１４０にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１４２へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１４０にてＮＯ）、処理はステップＳ１４０に戻される。

ステップＳ１４２にて、センサ２５は、モータ７の回転数を表わす信号を第２検知回路５５に入力する。第２検知回路５５は、マイクロコンピュータ４１にモータ７の回転数を表わす情報を入力する。情報が入力されると、制御部４８は、モータ７の回転数が３００ｒｐｍ以上であるか否かを判断する。ステップＳ１４０における「１秒」はこの判断を適正に行なうための時間である。この時間の長さは、洗濯機３０の設計者によって任意に設定される値である。「３００ｒｐｍ」とは、モータプーリとセンタプーリ１１とに対してＶベルト１０が正常な張力で張られているか否かを確認するために設定される値である。この値も、洗濯機３０の設計者によって任意に設定される値である。本実施の形態の場合、脱水運転を開始してから３秒以内にモータ７の回転数が３００ｒｐｍ以上に達した場合、モータ７が脱水槽４に対して空回りをしていると見なす。モータ７が脱水槽４に対して空回りをする原因としては、Ｖベルト１０が緩んでいることなどの理由が考えられる。回転数が３００ｒｐｍ以上と判断した場合には（ステップＳ１４２にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１４４へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１４２にてＮＯ）、処理はステップＳ１４６へと移される。この処理により、制御部４８と第３駆動回路５７とは、駆動を停止するようにモータ７が制御されかつブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した後の時間が１秒という閾値を越えた時点でセンサ２５が計測した回転数が３００ｒｐｍという閾値未満の場合に、脱水槽４がモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御することとなる。

ステップＳ１４４にて、制御部４８は、バス４６とＩ／Ｏポート４７とを介して、第３駆動回路５７に制御信号を出力する。第３駆動回路５７は、モータ７の回転を停止させる。第３駆動回路５７は、使用者の安全を確保するため蓋ロック機構２２の解除は行なわない。制御部４８は、第１駆動回路５３にも制御信号を出力する。第１駆動回路５３は、エラー表示のため、操作部２０のエラーＬＥＤ１２４を点灯させる。

ステップＳ１４６にて、制御部４８は、タイマ４５が測定した値に基づいて、モータ７の回転数が３００ｒｐｍ未満である期間が３秒以上か否かを判断する。３秒以上と判断した場合には（ステップＳ１４６にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１００へと移される。もしそうでないと（ステップＳ１４６にてＮＯ）、処理はステップＳ１４２へと移される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、洗濯機３０の動作について説明する。

制御部４８は、脱水工程が開始されてから１秒が経過したか否かを判断する（ステップＳ１４０）。当初、脱水工程が開始されてから１秒が経過するまでは（ステップＳ１４０にてＮＯ）、制御部４８は同様の判断を繰返す。その後、１秒が経過すると（ステップＳ１４０にてＹＥＳ）、制御部４８は、モータ７の回転数が３００ｒｐｍ以上か否かを判断する（ステップＳ１４２）。回転数が３００ｒｐｍ以上と判断すると（ステップＳ１４２にてＹＥＳ）、制御部４８は、蓋ロック機構２２の解除を行なうことなく、モータ７を停止させかつ操作部２０のエラーＬＥＤ１２４を点灯させる（ステップＳ１４４）。脱水槽４とモータ７とが連係して回転するようクラッチ１２が動作したとしても、脱水槽４の回転中にモータ７の回転が停止し得るためである。脱水槽４の回転中にモータ７の回転が停止し得るのは、モータプーリ９とセンタプーリ１１とに対してＶベルト１０が滑りを起こす可能性があるためである。

以上のようにして、本実施の形態に係る洗濯機は、Ｖベルトの緩みによって脱水槽の回転状態を正しく計測できない場合に、そのことを検知しエラー表示できる。その結果、ブレーキ機構とＶベルトその他モータからクラッチまでの機構とが二重に故障していても、コストアップを招くことなく、使用者の安全を確保できる洗濯機を提供することができる。

なお、本実施の形態の変形例にかかる洗濯機の場合、図８におけるステップＳ１００以降の処理を実施するか否かは、上述した要件以外の要件に従って判断されてもよい。たとえば、制御回路２１は、モータ７の駆動が停止しかつブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した後の時間が１５秒という閾値を越えた時点でセンサ２５が計測した回転数が１０ｒｐｍという閾値以上の場合に、脱水槽４がモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御してもよい。この例に限らず、制御部４８と第３駆動回路５７とは、センサ２５が計測した値がある要件を満たす場合、駆動を停止するようにモータ７が制御されかつブレーキ機構２４が脱水槽４の制動を開始した後、脱水槽４がモータ７に回転を伝達するように、クラッチ１２を制御してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る洗濯機の断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る操作部の外観を表わす図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御回路の制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る脱水工程の制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る脱水工程の制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るＲＯＭに保存された閾値の例を表わす図である。 本発明の第３の実施の形態に係る脱水処理の制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る脱水工程の制御の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 外箱、２ 水槽、３ 防振機構、４ 脱水槽、５ 攪拌翼、７ モータ、８ 減速機構、９ モータプーリ、１０ Ｖベルト、１１ センタプーリ、１２ クラッチ、１３ 排水弁、１４ 排水ホース、１６ 蓋、１７ 水位センサ、１８ 給水弁、１９ 上面板、２０ 操作部、２１ 制御回路、２２ 蓋ロック機構、２４ ブレーキ機構、２５ センサ、２６ 蓋スイッチ、２７ 排水モータ、２８ ブザー、３０ 洗濯機、４１ マイクロコンピュータ、４２ ＣＰＵ、４３ ＲＡＭ、４４ ＲＯＭ、４５ タイマ、４６ バス、４７ Ｉ／Ｏポート、４８ 制御部、４９ 演算部、５０ 電源回路、５１ リセット回路、５２ 入力キー回路、５３ 第１駆動回路、５４ 第１検知回路、５５ 第２検知回路、５６ 第２駆動回路、５７ 第３駆動回路、１１７ スタートスイッチ、１１８ 電源スイッチ、１２４ エラーＬＥＤ、１３２ 蓋ロックＬＥＤ、２０２ 排水口。

Claims (5)

1. 内部に衣類を収容するための脱水槽と、
   前記脱水槽の口を塞ぐ蓋と、
   前記蓋をロックするためのロック手段と、
   前記脱水槽を回転させるためのモータと、
   前記脱水槽と前記モータとの間で回転を断続して伝達するクラッチと、
   前記脱水槽の回転を制動するためのブレーキと、
   前記モータの回転数に対応する値を計測するための第１の計測手段と、
   前記ロック手段および前記クラッチを制御するための制御手段とを含み、
   前記制御手段は、
   駆動を停止するように、前記モータを制御するための第１の手段と、
   前記脱水槽の制動を開始するように、前記ブレーキを制御するための第２の手段と、
   駆動を停止するように前記第１の手段が前記モータを制御しかつ前記ブレーキが前記脱水槽の制動を開始した後、前記脱水槽から前記モータに回転を伝達するように、前記クラッチを制御するための第３の手段と、
   回転を伝達するように前記第３の手段が前記クラッチを制御した後、前記第１の計測手段が計測した値が第１の閾値以下になれば、前記蓋のロックを解除するように、前記ロック手段を制御するための第４の手段とを含む、洗濯機。
2. 前記制御手段は、
   経過した時間を計測するための第２の計測手段と、
   前記ブレーキが前記脱水槽の制動を開始した時点と前記ブレーキが前記脱水槽の制動を開始した後の時間が第２の閾値を越えた時点とにおいて前記第１の計測手段がそれぞれ計測した前記値の情報を保存するための保存手段とをさらに含み、
   前記第３の手段は、前記保存手段が保存した情報が表わす値の差が第３の閾値を下回る場合に、前記脱水槽が前記モータに回転を伝達するように、前記クラッチを制御するための手段を含む、請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記洗濯機は、点滅するための点滅手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記モータに回転を伝達するように前記第３の手段が前記クラッチを制御すると、点滅するように前記点滅手段を制御するための第５の手段をさらに含む、請求項１に記載の洗濯機。
4. 前記第３の手段は、前記第１の計測手段が計測した値が要件を満たす場合、駆動を停止するように前記第１の手段が前記モータを制御しかつ前記ブレーキが前記脱水槽の制動を開始した後、前記脱水槽が前記モータに回転を伝達するように、前記クラッチを制御するための手段を含む、請求項１に記載の洗濯機。
5. 前記クラッチを制御するための手段は、前記ブレーキが前記脱水槽の制動を開始した時点において前記第１の計測手段が計測した値が第４の閾値を越えた場合に、前記脱水槽が前記モータに回転を伝達するように、前記クラッチを制御するための手段を含む、請求項４に記載の洗濯機。

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