特許 7502872 ドラム式洗濯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-11

(45)【発行日】2024-06-19

(54)【発明の名称】ドラム式洗濯機

(51)【国際特許分類】

   D06F 33/36 20200101AFI20240612BHJP

   D06F 23/02 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

D06F33/36

D06F23/02

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020039801

(22)【出願日】2020-03-09

(65)【公開番号】P2021094366

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2023-03-08

(31)【優先権主張番号】P 2019224579

(32)【優先日】2019-12-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】船越 秀一

(72)【発明者】

【氏名】勝本 紘至

【審査官】石井 茂

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０７３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０００３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－００９４９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０６Ｆ ３３／００－３４／３４

Ｄ０６Ｆ ５８／３０－５８／５２

Ｄ０６Ｆ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗濯物が出し入れされる投入口を有する筐体と、
前記筐体の内部に設置された水槽と、
前記投入口に向けて開口された状態で、前記水槽の内部に回転可能に収容されたドラムと、
前記ドラムの底部に回転可能に設置されたパルセータと、
前記ドラム及び前記パルセータを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜しており、
前記制御装置は、洗い時に、前記駆動装置を制御して前記パルセータと前記ドラムとを互いに反対向きに回転させると共に前記ドラム内での前記洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じて前記パルセータの駆動を調整し、
前記アンバランスの状態は、前記アンバランスの鉛直方向位置であり、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置するときは、前記アンバランスが前記ドラム内の上部に位置するときと比べて、前記パルセータの回転速度を小さくする、
ドラム式洗濯機。

【請求項2】

洗濯物が出し入れされる投入口を有する筐体と、
前記筐体の内部に設置された水槽と、
前記投入口に向けて開口された状態で、前記水槽の内部に回転可能に収容されたドラムと、
前記ドラムの底部に回転可能に設置されたパルセータと、
前記ドラム及び前記パルセータを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜しており、
前記制御装置は、洗い時に、前記駆動装置を制御して前記パルセータと前記ドラムとを互いに反対向きに回転させると共に前記ドラム内での前記洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じて前記パルセータの駆動を調整し、
前記アンバランスの状態は、前記アンバランスの鉛直方向位置であり、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置するときは、前記アンバランスが前記ドラム内の上部に位置するときと比べて、前記パルセータに対するトルクリミットを小さくする、
ドラム式洗濯機。

【請求項3】

洗濯物が出し入れされる投入口を有する筐体と、
前記筐体の内部に設置された水槽と、
前記投入口に向けて開口された状態で、前記水槽の内部に回転可能に収容されたドラムと、
前記ドラムの底部に回転可能に設置されたパルセータと、
前記ドラム及び前記パルセータを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜しており、
前記制御装置は、洗い時に、前記駆動装置を制御して前記パルセータと前記ドラムとを互いに反対向きに回転させると共に前記ドラム内での前記洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じて前記パルセータの駆動を調整し、
前記アンバランスの状態は、前記アンバランスの鉛直方向位置であり、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置するときは、前記アンバランスが前記ドラム内の上部に位置するときと比べて、前記パルセータの速度制御ゲインを小さくする、
ドラム式洗濯機。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の最下点及び最上点に位置するときをそれぞれ０°及び１８０°として、少なくとも０°±４５°の範囲内を前記ドラム内の前記下部と判定し、少なくとも１８０°±４５°の範囲内を前記ドラム内の前記上部と判定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記ドラムのトルク電流に基づいて、前記ドラム内での前記アンバランスの鉛直方向位置を検出する、
ドラム式洗濯機。

【請求項6】

請求項５記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記ドラムの１回転周期中において、前記トルク電流が最小になるときに前記アンバランスが前記ドラム内の最上点に位置すると判定すると共に前記トルク電流が最大になるときに前記アンバランスが前記ドラム内の最下点に位置すると判定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項7】

請求項５又は６記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記トルク電流が所定値よりも大きくなったら、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置すると判定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項8】

洗濯物が出し入れされる投入口を有する筐体と、
前記筐体の内部に設置された水槽と、
前記投入口に向けて開口された状態で、前記水槽の内部に回転可能に収容されたドラムと、
前記ドラムの底部に回転可能に設置されたパルセータと、
前記ドラム及び前記パルセータを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜しており、
前記制御装置は、洗い時に、前記駆動装置を制御して前記パルセータと前記ドラムとを互いに反対向きに回転させると共に前記ドラム内での前記洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じて前記パルセータの駆動を調整し、
前記アンバランスの状態は、前記アンバランスの量であり、
前記制御装置は、前記アンバランスの量が所定値未満である場合は、前記パルセータの速度制御ゲインを第１ゲイン値に設定し、前記アンバランスの量が前記所定値以上である場合は、前記パルセータの速度制御ゲインを前記第１ゲイン値よりも大きい第２ゲイン値に設定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項9】

請求項８に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記アンバランスの量が前記所定値以上である場合は、前記アンバランスの鉛直方向位置に応じて前記パルセータの駆動を調整する、
ドラム式洗濯機。

【請求項10】

請求項８又は９に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記ドラムのトルク電流の振幅に基づいて、前記ドラム内での前記アンバランスの量を検出する、
ドラム式洗濯機。

【請求項11】

洗濯物が出し入れされる投入口を有する筐体と、
前記筐体の内部に設置された水槽と、
前記投入口に向けて開口された状態で、前記水槽の内部に回転可能に収容されたドラムと、
前記ドラムの底部に回転可能に設置されたパルセータと、
前記ドラム及び前記パルセータを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜しており、
前記制御装置は、洗い時に、前記駆動装置を制御して前記パルセータと前記ドラムとを互いに反対向きに回転させると共に前記ドラム内での前記洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じて前記パルセータの駆動を調整し、
前記制御装置は、前記ドラムのトルク電流に基づいて、前記ドラム内での前記アンバランスの鉛直方向位置を検出する、
ドラム式洗濯機。

【請求項12】

請求項１１に記載のドラム式洗濯機において、
前記アンバランスの状態は、前記アンバランスの鉛直方向位置である
ドラム式洗濯機。

【請求項13】

請求項１２に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置するときは、前記アンバランスが前記ドラム内の上部に位置するときと比べて、前記パルセータの回転速度を小さくする、
ドラム式洗濯機。

【請求項14】

請求項１２に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置するときは、前記アンバランスが前記ドラム内の上部に位置するときと比べて、前記パルセータに対するトルクリミットを小さくする、
ドラム式洗濯機。

【請求項15】

請求項１２に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置するときは、前記アンバランスが前記ドラム内の上部に位置するときと比べて、前記パルセータの速度制御ゲインを小さくする、
ドラム式洗濯機。

【請求項16】

請求項１３～１５のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記アンバランスが前記ドラム内の最下点及び最上点に位置するときをそれぞれ０°及び１８０°として、少なくとも０°±４５°の範囲内を前記ドラム内の前記下部と判定し、少なくとも１８０°±４５°の範囲内を前記ドラム内の前記上部と判定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項17】

請求項１１～１６のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記ドラムの１回転周期中において、前記トルク電流が最小になるときに前記アンバランスが前記ドラム内の最上点に位置すると判定すると共に前記トルク電流が最大になるときに前記アンバランスが前記ドラム内の最下点に位置すると判定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項18】

請求項１１～１７のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
前記制御装置は、前記トルク電流が所定値よりも大きくなったら、前記アンバランスが前記ドラム内の下部に位置すると判定する、
ドラム式洗濯機。

【請求項19】

請求項１～１８のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
前記ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して４５°以上傾斜している、
ドラム式洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。

【背景技術】

【0002】

ドラム式洗濯機では、横置きされた水槽内のドラムに、洗濯物と小量の洗浄水とが収容され、ドラムが回転することによって洗濯物が持ち上げられて落ちる機械的作用で洗濯物を洗う（いわゆる「たたき洗い」）ように構成されている。従って、ドラム式洗濯機では、縦型洗濯機に比べると、洗浄水の量を少なくできる。

【0003】

ドラムとパルセータとを独立に回転させることができるドラム式洗濯機において、ドラムとパルセータとを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄を行うことによって、洗浄性能を向上させることが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－８６２３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のドラム式洗濯機においてドラムとパルセータとを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄を行うと、消費電力が増大してしまう。

【0006】

そこで、本発明は、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減することが可能なドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するために、本願発明者らは、従来のドラム式洗濯機による相反洗浄時に消費電力が増大する原因について検討した結果、次のような知見を得るに至った。すなわち、相反洗浄時においては、ドラムのバッフルによって回転する洗濯物が、パルセータの突出部（羽根）に噛み込まれる結果、パルセータの消費電流が増大していることが判明した。また、洗濯物により発生するアンバランスがドラム内の上部に位置するときは、洗濯物が重力により落下しやすいため、前述の噛み込みが発生しにくい一方、アンバランスがドラム内の下部に位置するときは、重力により洗濯物がかたまりやすいため、前述の噛み込みが発生しやすいことが判明した。さらに、相反洗浄時においては、パルセータに急激に大きな負荷がかかったときの脱調回避のために、パルセータの速度制御ゲインが高めに設定されている。しかし、アンバランスの量が小さい平常運転時等ではパルセータにかかる負荷が比較的小さいため、パルセータの速度制御ゲインが高すぎることに起因する無駄な動作によってパルセータの消費電流が増大していることが判明した。

【0008】

本発明は、以上の知見に基づきなされたものであって、本発明に係るドラム式洗濯機は、洗濯物が出し入れされる投入口を有する筐体と、筐体の内部に設置された水槽と、投入口に向けて開口された状態で、水槽の内部に回転可能に収容されたドラムと、ドラムの底部に回転可能に設置されたパルセータと、ドラム及びパルセータを駆動する駆動装置と、駆動装置を制御する制御装置と、を備え、ドラムの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜しており、制御装置は、洗い時に、駆動装置を制御してパルセータとドラムとを互いに反対向きに回転させると共にドラム内での洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じてパルセータの駆動を調整する。

【0009】

本発明に係るドラム式洗濯機によると、ドラムとパルセータとを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄の際に、ドラム内での洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じてパルセータの駆動を調整する。このため、アンバランスの鉛直方向位置やアンバランスの量などに応じて、パルセータの回転速度、パルセータに対するトルクリミット、パルセータの速度制御ゲインなどを調整することによって、ドラムのバッフルとパルセータの羽根との間に洗濯物が噛み込まれることや、速度制御ゲインが高すぎることに起因するパルセータの無駄な動作などを抑制することができる。従って、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減できる。また、慣性の大きいドラムではなく、慣性の小さいパルセータの駆動を調整するため、当該調整に起因する消費電力の増大を抑制できる。

【0010】

本発明に係るドラム式洗濯機において、アンバランスの状態は、アンバランスの鉛直方向位置であってもよい。すなわち、ドラムとパルセータとを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄の際に、ドラム内での洗濯物により発生するアンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータの駆動を調整してもよい。このようにすると、例えば、アンバランスがドラム内の下部に位置するときに、アンバランスがドラム内の上部に位置するときと比べて、パルセータの回転速度を小さくしたり、パルセータに対するトルクリミットを小さくしたり、或いは、パルセータの速度制御ゲインを小さくすることによって、ドラムのバッフルとパルセータの羽根との間に洗濯物が噛み込まれる頻度を低減できる。従って、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減できる。また、前述の噛み込みが発生しにくくなる結果、洗濯物にいたみが生じることを抑制できる。

【0011】

尚、本願において、洗い時のアンバランスの位置とは、洗濯物のかたまりの重心の位置を意味し、洗濯物が１つにかたまっていない場合には、洗濯物の主要なかたまりの重心の位置を意味する。また、アンバランスがドラム内の最下点及び最上点に位置するときをそれぞれ０°及び１８０°として、例えば、少なくとも０°±４５°の範囲内をドラム内の下部とし、少なくとも１８０°±４５°の範囲内をドラム内の上部としてもよい。

【0012】

また、本発明に係るドラム式洗濯機において、制御装置は、ドラムのトルク電流に基づいて、ドラム内でのアンバランスの鉛直方向位置を検出してもよい。このようにすると、ドラム内でのアンバランスの鉛直方向位置を容易に検出することができる。例えば、制御装置は、ドラムの１回転周期中において、トルク電流が最小になるときにアンバランスがドラム内の最上点に位置すると判定すると共にトルク電流が最大になるときにアンバランスがドラム内の最下点に位置すると判定してもよい。また、制御装置は、トルク電流が所定値よりも大きくなったら、アンバランスがドラム内の下部に位置すると判定してもよい。

【0013】

尚、本願において、ドラムやパルセータのトルク電流とは、ドラムやパルセータに印加される相電流の上包絡線を意味し、トルクリミットとは、トルク電流に対する上限値を意味する。

【0014】

また、本発明に係るドラム式洗濯機において、アンバランスの状態は、アンバランスの量であってもよい。すなわち、ドラムとパルセータとを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄の際に、ドラム内での洗濯物により発生するアンバランスの量に応じてパルセータの駆動を調整してもよい。このようにすると、例えばパルセータの速度制御ゲインについて、アンバランスの量が所定値未満である場合は小さいゲイン値に設定し、アンバランスの量が所定値以上である場合は大きいゲイン値に設定することによって、アンバランスの量が小さくパルセータにかかる負荷が比較的小さいときに速度制御ゲインが高すぎてパルセータに無駄な動作が生じることを抑制できる。従って、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減できる。

【0015】

また、アンバランスの量が所定値以上である場合は大きいゲイン値に設定した上で、前述のように、アンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータの駆動を調整してもよい。このようにすると、ドラムのバッフルとパルセータの羽根との間に洗濯物が噛み込まれる頻度を低減して、消費電力をより一層削減できる。

【0016】

尚、本願において、洗い時のアンバランスの量とは、ドラム内における洗濯物のかたまり度合いを意味し、ドラム内で洗濯物が１つにかたまっているような場合は、アンバランスの量は相対的に大きく、ドラム内で洗濯物が比較的ばらけているような場合は、アンバランスの量は相対的に小さい。また、ドラム内でのアンバランスの量が大きくなると、それに伴ってドラムのトルク電流の振幅も大きくなり、逆に、ドラム内でのアンバランスの量が小さくなると、それに伴ってドラムのトルク電流の振幅も小さくなるので、例えば、ドラムのトルク電流の振幅に基づいて、アンバランスの量を定量化することができる。

【0017】

すなわち、本発明に係るドラム式洗濯機において、制御装置は、ドラムのトルク電流の振幅に基づいて、ドラム内でのアンバランスの量を検出してもよい。このようにすると、ドラム内でのアンバランスの量を容易に検出することができる。

【0018】

また、本発明に係るドラム式洗濯機において、ドラムの回転軸が、鉛直方向に対して４５°以上傾斜していると、前述の本発明の効果が顕著に得られる。

【発明の効果】

【0019】

本発明のドラム式洗濯機によれば、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係るドラム式洗濯機の概略断面図である。

【図2】図１の要部の拡大図である。

【図3A】実施形態に係るドラム式洗濯機の要部の分解斜視図である。

【図3B】図２における二点鎖線で囲まれた部分の組み付け説明図である。

【図4】実施形態に係るドラム式洗濯機のパルセータの概略斜視図である。

【図5】図４における矢印Ｉ－Ｉ線での断面図である。

【図6】実施形態に係るドラム式洗濯機のパルセータの概略側面図である。

【図7】実施形態に係るドラム式洗濯機の制御装置の機能の要部を示すブロック図である。

【図8】実施形態に係るドラム式洗濯機による洗い時のパルセータの駆動制御の一例を示す図である。

【図9】実施形態に係るドラム式洗濯機による洗い時のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図である。

【図10】比較例に係るドラム式洗濯機による洗い時のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図である。

【図11A】比較例に係るドラム式洗濯機による洗い時にアンバランスがドラム内の下部に位置したときの様子を示す図である。

【図11B】比較例に係るドラム式洗濯機による洗い時にアンバランスがドラム内の上部に位置したときの様子を示す図である。

【図12】パルセータの速度制御ゲインの大小と、パルセータの回転速度の時間変化との関係を示す図である。

【図13】変形例に係るドラム式洗濯機の制御装置の機能の要部を示すブロック図である。

【図14】変形例に係るドラム式洗濯機による洗い時のパルセータの駆動制御の一例を示すフロー図である。

【図15A】変形例に係るドラム式洗濯機による洗い時におけるアンバランス量が小さい場合のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図である。

【図15B】変形例に係るドラム式洗濯機による洗い時におけるアンバランス量が大きい場合のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。但し、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

【0022】

＜ドラム式洗濯機の基本的構成＞
図１、図２に、本実施形態のドラム式洗濯機１を示す。ドラム式洗濯機１は、主として、筐体１０、水槽２０、ドラム（回転槽）３０、パルセータ（撹拌体）４０、モータ（駆動装置）５０、及び、コントローラ（制御装置）６０から構成され、洗い、濯ぎ、脱水の各行程が、設定されたプログラムに従って自動的に行える（全自動式）ように構成されている。

【0023】

筐体１０は、上面部１０ａ、下面部１０ｂ、左右一対の側面部１０ｃ，１０ｃ、前面部１０ｄ及び後面部１０ｅを有する矩形箱形状をしている。前面部１０ｄの略中央には、扉１１で開閉される円形の投入口１２が形成されている。洗濯物は、この投入口１２を通じて出し入れされる。前面部１０ｄの上部には、スイッチ等が配置された操作部１３が設置されており、その後方にコントローラ６０が内蔵されている。

【0024】

水槽２０は、一端に内径よりも小径の開口２０ａを有する有底円筒状の容器であり、開口２０ａを投入口１２に向け、水槽２０の中心線が略水平方向に延びるように横置きにした状態で、筐体１０の内部に設置されている。洗い時や濯ぎ時には、水槽２０の下部に洗浄水や濯ぎ水が貯留される。

【0025】

尚、本実施形態においては、図１にも示すように、水平方向における投入口１２側を「前」、その反対側を「後」、鉛直方向における水槽２０内で洗浄水や濯ぎ水が貯留される側を「下」、その反対側を「上」とする。

【0026】

ドラム３０は、一端に開口部３０ａを有し、他端に底部を有する有底円筒状の容器であり、開口部３０ａを前方に向けた状態で水槽２０に収容されている。開口部３０ａは、ドラムの胴部（後述するラッパー３３の部分）よりも小さい内径を有している。ドラム３０は、前後方向に延びる回転軸Ｊを中心に回転可能となっており、ドラム３０に洗濯物が収容された状態で、洗い、濯ぎ、脱水等の各行程は実行される。尚、ドラム３０の内周面にバッフルが設けられていてもよい。

【0027】

パルセータ４０は、図４～図６にも詳しく示すように、頭頂の低い略円錐形をした前面を有する円板状の部材であり、ドラム３０の底部に配置されている。パルセータ４０の前面には、半径方向に延びる突出部（羽根）４５が設けられている。パルセータ４０は、ドラム３０と独立して回転軸Ｊを中心に回転可能となっている。

【0028】

図２に示すように、インナーシャフト７１及びアウターシャフト７２からなる二重シャフト７０が、回転軸Ｊを中心に水槽２０の底面を貫通した状態で設置されている。アウターシャフト７２は、インナーシャフト７１よりも軸長が短い円筒状のシャフトである。インナーシャフト７１は、内部軸受７３を介してアウターシャフト７２の内部に回転自在に軸支されている。アウターシャフト７２は、外部軸受７４を介して水槽２０のベアリングハウジング２３ａに回転自在に軸支されている。

【0029】

ドラム３０は、アウターシャフト７２の上端部に連結されて支持されており、パルセータ４０はインナーシャフト７１の上端部に連結されて支持されている。これらアウターシャフト７２及びインナーシャフト７１は、水槽２０の後側に配置されたモータ５０に連結されている。

【0030】

モータ５０は、アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１の各々を独立して駆動する。コントローラ６０は、ＣＰＵやメモリ等のハードウエアと、制御プログラム等のソフトウエアとで構成されており、ドラム式洗濯機１を総合的に制御しており、操作部１３で入力される指示に従って、洗い、濯ぎ、脱水等の各行程を自動的に運転する。

【0031】

＜ドラム式洗濯機の詳細構成＞
図３Ａに示すように、ドラム３０は、開口部３０ａが形成された円環状のドラムフロント３１と、ドラムフロント３１と前後に対向する円環状のドラムバック３２と、これらドラムフロント３１とドラムバック３２とを連結する円筒状のラッパー３３とから構成されている。

【0032】

ラッパー３３には、内外に貫通する多数の通水孔３３ａが形成されており、水槽２０に溜められた洗浄水は、これら通水孔３３ａを通じてドラム３０の内部に流入する。各通水孔３３ａは、略バーリング形状をしており、ドラム３０の内面側に球面状に突出している。通水孔３３ａは、ラッパー３３に限らず、ドラムフロント３１若しくはドラムバック３２又はパルセータ４０にあってもよい。

【0033】

ドラムフロント３１とラッパー３３とは、カシメやネジ止め等により、一体に又は分離可能に連結されている。同様に、ラッパー３３とドラムバック３２とは、カシメやネジ止め等により、一体に又は分離可能に連結されている。

【0034】

ドラム３０は、その底部に組み付けられる円板状のフランジシャフト（フランジ部材）３４を介してアウターシャフト７２に固定されている。フランジシャフト３４及びアウターシャフト７２は、組み立て時の作業効率を重視し、フランジシャフト３４にアウターシャフト７２を圧入して一体化してあってもよいし、フランジシャフト３４にアウターシャフト７２をインサート成形して一体に形成してあってもよい。

【0035】

ドラム３０にフランジシャフト３４を組み付けて一体化する場合には、組み付け易くするために、ラッパー３３の外周側からネジ等で締結して固定することが好ましい。ドラム３０が複数の部品で構成されている場合は、ラッパー３３とフランジシャフト３４との間に、ドラムバック３２の折り返し部分を挟み込んで共締めを行うことが好ましい。ドラムバック３２は、先にフランジシャフト３４に固定して組み付けておき、その後に、ラッパー３３とフランジシャフト３４とを結合してもよい。

【0036】

ドラム式洗濯機１におけるドラム３０とフランジシャフト３４との組み付けの詳細を図３Ｂに示す。ラッパー３３やドラムバック３２は、金属板を曲げ加工やプレス加工して形成されているのが一般的である。そのため、円筒状のラッパー３３の前端内縁部及び後端内縁部に環状のドラムフロント３１及びドラムバック３３を取り付けて一体化することで、構造的に、ドラム３０の強度及び剛性を確保している。

【0037】

更に、ドラムバック３２は、円筒状の外嵌部３２ａと、外嵌部３２ａの前端部分から内側に張り出す環状フランジ部３２ｂとを有している。環状フランジ部３２ｂの中心側には、前方に向かって緩やかに傾斜しながら膨出する膨出部３２ｃが形成されていて、その膨出部３２ｃの内側の端面により、円形に開口する後側開口部３２ｄが構成されている。

【0038】

外嵌部３２ａの外径はラッパー３３の内径と略同一であり、ラッパー３３は、外嵌部３２ａに嵌合されている。外嵌部３２ａの内径は、フランジシャフト３４の外側の端面の外径と略同一であり、外嵌部３２ａはフランジシャフト３４の外側の端面に嵌合されている。膨出部３２ｃの内側の端面（円筒状の部分）は、パルセータ４０の外径よりも僅かに大きく、パルセータ４０の外周部分と僅かな隙間を隔てて対向する。

【0039】

ラッパー３３の後端部の複数箇所には、外側挿通孔３３ｂが形成されている。これら外側挿通孔３３ｂの各々と重なるように、外嵌部３２ａにも複数の内側挿通孔３２ｅが形成されている。また、フランジシャフト３４の外側の端面の複数箇所にも、これら外側挿通孔３３ｂ及び内側挿通孔３２ｅと重なる締結孔３４ａが形成されている。

【0040】

ラッパー３３、ドラムバック３２及びフランジシャフト３４の組み付け時には、図３Ｂに示すように、まず、外嵌部３２ａが外周端面に嵌合するように、ドラムバック３２がフランジシャフト３４に嵌め込まれて固定される。その後、ラッパー３３の後端部が外嵌部３２ａに嵌め込まれ、互いに重なった外側挿通孔３３ｂ、内側挿通孔３２ｅ及び締結孔３４ａの各々に締結具Ｔを径方向外側から締結する。そうすることによって、ラッパー３３、ドラムバック３２及びフランジシャフト３４を結合し、一体化する。

【0041】

このように、強度及び剛性に優れたフランジシャフト３４をラッパー３３（つまりドラム３０）の直径と略同一となる大径とし、ドラムバック３２と共にラッパー３３と、径方向外側から共締めして一体化すれば、ドラム３０の強度及び剛性が向上し、横向きに回転して振れ回るドラム３０であっても安定して支持できる。

【0042】

ドラム３０が１部品で構成されている場合は、ラッパー３３の外周側からではなくラッパー３３の前方から、ドラムバック３２とフランジシャフト３４とをネジ等で締結して固定してもよい。

【0043】

フランジシャフト３４とアウターシャフト７２とが、インサート成型や圧入等によって一体化されていない場合、フランジシャフト３４とアウターシャフト７２との連結部位には、セレーションや、キーとキー溝等による凹凸嵌合からなる回り止め構造を設け、回転方向への回転を規制する。フランジシャフト３４とアウターシャフト７２とを抜き差し可能に嵌合して回転不能な状態にした後、これらをナット又はボルトで軸方向から締結して軸方向の動きを規制する。

【0044】

内部軸受７３としては、ボールベアリングやすべり軸受が利用できる。アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１のいずれか一方に内部軸受７３は圧入して固定され、アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１のいずれか他方は内部軸受７３に隙間嵌めされている。アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１の各端部の一方は、フランジの形成や、スナップリングの装着等による、主軸部の外径と異なる大きさの段差部分を有し、その段差部分が内部軸受７３に当接して固定されている。アウターシャフト７２やインナーシャフト７１と内部軸受７３との間には、ワッシャ等を介設してよい。

【0045】

アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１の各端部の他方は、搬送時や組み立て時の位置ずれや抜け落ち防止のために、スナップリング等で固定してもよい。こちらの側にも、ワッシャ等を介設してもよい。二重シャフト７０の水槽２０側の端部には、二重シャフト７０の内部への洗浄水の浸入や二重シャフト７０を通じた水槽２０の外部への漏水を防ぐために、シール部材が装着されている。

【0046】

水槽２０は、２つ以上の部品で構成されている。水槽２０を上下又は左右等に分割して構成してもよいが、最も効果的なのは、前後方向の２分割であるため、ドラム式洗濯機１では、図３Ａに示すように、前後に分割されたタブフロント２２及びタブバック２３からなる２物品で水槽２０が構成されている。水槽２０の接合部位には水漏れを防ぐシール構造を設ける必要がある。

【0047】

タブフロント２２の前端には開口２０ａが形成されている。タブバック２３の後端には、ベアリングハウジング２３ａが設置されている。タブバック２３とベアリングハウジング２３ａとは互いに異なる材質で構成されている。タブバック２３及びベアリングハウジング２３ａは、別体の部品として構成し、タブバック２３にベアリングハウジング２３ａをボルト等で固定してもよいが、その場合には、接合部位にシール構造が必要となる。そのため、ベアリングハウジング２３ａ及びタブバック２３は、インサート成形により、一体に構成することが好ましい。タブバック２３とベアリングハウジング２３ａとを同一の素材で構成し、これらを一体的に形成してもよいが、アルミダイキャストの場合、重量や大きさ、コストの面で現実的ではない。また、ベアリングハウジング２３ａは、鉄板やステンレス等の金属板を組み合わせて形成することもできるが、ドラム式洗濯機１では、ベアリングハウジング２３ａ（アルミダイキャスト製）及びタブバック２３（樹脂製）は、インサート成形により、一体に構成されている。

【0048】

ベアリングハウジング２３ａは、外部軸受７４を介してアウターシャフト７２を支持する軸支部２４を有している。ベアリングハウジング２３ａも２つ以上の部品で構成してもよい。アウターシャフト７２は、ベアリングハウジング２３ａに、軸方向に離れて位置する２つ以上の外部軸受７４を介して軸支されている。これら外部軸受７４は、アウターシャフト７２及びベアリングハウジング２３ａのいずれか一方に圧入され、アウターシャフト７２及びベアリングハウジング２３ａのいずれか他方は外部軸受７４に隙間嵌めされている。

【0049】

タブバック２３の前方は解放されているため、アウターシャフト７２は、フランジシャフト３４と一体化してあっても、タブバック２３の前方から、ベアリングハウジング２３ａの中央に形成された円筒状の軸支部２４に挿入することができる。アウターシャフト７２がフランジシャフト３４と別体である場合には、タブバック２３の後方からアウターシャフト７２を軸支部２４に挿入してもよい。

【0050】

アウターシャフト７２が外部軸受７４に隙間嵌めされる場合、アウターシャフト７２は、全長にわたって同一の外径か、挿入開始側の外径の方が挿入終了側の外径よりも小さくなくてはならない。一方、アウターシャフト７２に圧入された外部軸受７４が軸支部２４に隙間嵌めされる場合、軸支部２４は、少なくとも外部軸受７４と同一の内径以上で、挿入開始側位置の内径の方が挿入終了側の内径よりも大きくなくてはならない。尚、ベアリングハウジング２３ａを２つ以上の部品で構成する場合はこの限りではない。また、タブバック２３の前側から挿入して安定して軸支できるように、後側の外部軸受７４よりも前側の外部軸受７４のサイズが大きいことが好ましい。

【0051】

パルセータ４０は、図４に示すように、パルセータ４０の中心に位置するボス部４１と、ボス部４１の周囲に位置する円板部４２とを有し、図２に示すように、ボス部４１がインナーシャフト７１の突端に固定されている。ボス部４１とインナーシャフト７１との間は、セレーションやキー等の凹凸嵌合（回り止め構造）によって回転方向の回転が規制されている。

【0052】

強度面から、ボス部４１と円板部４２とは、材質の異なる２つ以上の部品で構成するのが好ましい。円板部４２とボス部４１とを同じ材質とした場合、強度面で劣る。すなわち、アルミやステンレス等の強度に優れた金属は、パルセータ４０の重量が増加して慣性力が増大してエネルギーロスが増大するために採用困難であり、樹脂等を用いた場合には、摩耗や破壊等で耐久性の低下を招くおそれがある。従って、ボス部４１はステンレス等の強度部材で最小限の大きさとし、円板部４２は軽量な樹脂等で形成するのが最も効率的である。ボス部４１は、圧入やインサート成形等によって円板部４２に固定する。円板部４２の前面は、樹脂等のままでもよいが、見た目や削れ等を防止するために、ステンレス等の薄板で覆ってあってもよい。

【0053】

また、高価にはなるが、円板部４２はステンレス鋼板で形成してもよい。樹脂等で円板部４２を形成した場合、一定の強度を確保するために樹脂の肉厚が３～５ｍｍ程度必要であるが、ステンレス鋼板であれば、板厚１ｍｍ程度で構成することが可能となる。そうすることによりより一層容量の増大を図ることができる。

【0054】

ボス部４１は、凹凸嵌合によってインナーシャフト７１の突端に抜き差し可能に挿入され、ボルトやナットによる締結によって抜け止めされている。その締結部位による洗濯物の傷つきを防止するために、ボス部４１の頂部に、保護キャップ４３（保護部品）が装着されている。パルセータ４０とドラム３０との隙間には、洗濯物の巻き込み等を防止するために、パルセータ４０の端部を微小間隔を隔てて囲むラビリンス構造が用いられている。ラビリンス構造は、一般的には、ドラムバック３２とパルセータ４０とで形成されている。従って、パルセータ４０の外径は、ドラム３０の内径の１００％未満且つ６０％以上にすることが好ましい。パルセータ４０の外径が、ドラム３０の内径の６０％以上あれば、撹拌等のパルセータ４０の機能をドラム３０の内部で適切に発揮させることができる。

【0055】

特に、パルセータ４０の外径は、開口部３０ａの内径よりも小さくするのが好ましい。そうすれば、開口部３０ａを通じてパルセータ４０をドラム３０の内部に入れることができるので、ドラム３０を組み立てた後にパルセータ４０をドラム３０に組み付けることが可能になり、製造作業が簡単になる。また、ユーザーが長年使用してパルセータ４０に不具合が起こった場合、その部品交換が容易となるが、その際ユーザーが負担する費用も低減することができる。

【0056】

一方、パルセータ４０の外径が開口部３０ａよりも大きい場合は、後方からパルセータ４０をドラム３０に入れることになる。その場合、ラッパー３３とドラムバック３２とが、カシメや溶接等によって一体化される作業の前に、ドラム３０の内部にパルセータ４０を挿入しておく必要があるが、製造工程が煩雑となるため、現実的ではない。従って、ラッパー３３とドラムバック３２とが一体化される前の段階で、パルセータ４０をフランジシャフト３４を介してインナーシャフト７１に固定するか、ラッパー３３とドラムバック３２とをネジ止め等により分離可能にしておくことが好ましい。

【0057】

また、前述のラビリンス構造を、ドラムバック３２及びパルセータ４０にフランジシャフト３４を加えた３つ以上の部品で構成することで、ドラムバック３２とラッパー３３とを一体化した後にパルセータ４０を組み付けることが可能になる。すなわち、ドラムバック３２でパルセータ４０の外側を覆う壁を構成し、フランジシャフト３４か他の部品でパルセータ４０の裏側及び内側を覆う壁を構成することで、前述の組み付けが可能である。但し、部品点数の増加を避けるため、パルセータ４０の裏側及び内側を覆う壁は、フランジシャフト３４で構成するのが好ましい。パルセータ４０の外側の壁は、ドラムバック３２ではなく、フランジシャフト３４等で構成することも可能であるが、その場合、洗濯物が接触し得るドラム３０の内面付近に隙間ができ、洗濯物にダメージを与える可能性があるので、ドラムバック３２が好ましい。

【0058】

以上のようなラビリンス構造を設けることで、フランジシャフト３４の外径をパルセータ４０の外径よりも大きくした場合であっても、パルセータ４０とドラム３０との間に洗濯物が巻き込まれることや、パルセータ４０とフランジシャフト３４との間に異物が侵入することを防止できる。

【0059】

＜モータ５０の詳細構造＞
図２に示すように、モータ５０は、直径が水槽２０よりも小さい扁平な円柱状の外観を有し、回転軸Ｊがその中心を通るように、水槽２０のベアリングハウジング２３ａに組み付けられている。モータ５０は、主として、ステータ５１、インナーロータ（第１ロータ）５２、アウターロータ（第２ロータ）５３、インナーシャフト７１、及び、アウターシャフト７２から構成されている。ステータ５１は、アウターロータ５３の内径よりも外径が小さくてインナーロータ５２の外径よりも内径が大きい円環状の部材で形成されている。インナーロータ５２及びアウターロータ５３は、クラッチや加減速機などを介在することなくパルセータ４０やドラム３０に連結されていて、これらを直接駆動するように構成されている。インナーシャフト７１及びアウターシャフト７２は、駆動装置であるモータ５０に接続される。

【0060】

インナーロータ５２及びアウターロータ５３は、１つのインバータ（３相のインバータ）で駆動制御されている。インナーロータ５２及びアウターロータ５３の各々は、ステータ５１のコイルを共用しており、当該コイルに電流を供給することにより、独立して回転駆動できるようになっている。モータ５０の場合、２つのロータ５２，５３が同じ方向に回転する時と逆の方向に回転する時とで、両ロータの回転数の比は、例えば１：１、１：－２のように固定された値となる。同一方向と反対方向の各回転の切り替えは、着磁によって行われ、同一方向と反対方向のそれぞれで回転数の比は異なる。ドラム式洗濯機１では、コントローラ６０の制御指令に基づいて、アウターロータ５３及びインナーロータ５２を複数の回転モードで回転駆動させるようにしている。

【0061】

アウターロータ５３は、扁平な有底円筒状の部材であり、中心部分が開口した底壁部１２１と、底壁部１２１の周縁に立設されたロータヨーク１２２と、円弧形状の永久磁石からなる複数のアウターマグネット１２４とを有している。底壁部１２１及びロータヨーク１２２は、バックヨークとして機能するように、鉄板をプレス加工して形成されている。インナーロータ５２は、アウターロータ５３よりも外径が小さい扁平な円筒状の部材であり、中心部分が開口した内側支持壁部１３１と、内側支持壁部１３１の周囲に立設された内側周壁部１３２と、矩形板状の永久磁石からなる複数のインナーマグネット１３４とを有している。インナーマグネット１３４の間には、ロータコア１３３が周方向に配置されている。

【0062】

インナーシャフト７１は、円柱状の軸部材であり、内部軸受７３、アウターシャフト７２及びボールベアリング７１，７２を介して軸受ブラケット７０に回転自在に支持されている。インナーシャフト７１の下端部は、アウターロータ５３に連結されている。インナーシャフト７１の上端部は、パルセータ４０に連結されている。アウターシャフト７２は、インナーシャフト７１よりも短く、インナーシャフト７１の外径よりも大きな内径を有する円筒状の軸部材であり、上下の内部軸受７３，７３、インナーシャフト７１及び外部軸受７４を介して軸受ブラケット７０に回転自在に支持されている。アウターシャフト７２の下端部は、軸支部２４に支持されている。アウターシャフト７２の上端部は、ドラム３０のフランジシャフト３４に連結されている。

【0063】

尚、モータ（駆動装置）５０は、次のいずれのタイプであってもよく、またこれらを組み合わせて構成してもよい。

【0064】

（タイプ１）
タイプ１のモータ５０では、１つのステータ５１の内側と外側とに、それぞれインナーロータ５２及びアウターロータ５３（デュアルモータ）が配置されている。インナーロータ５２は、アウターシャフト７２に接続され、アウターロータ５３は、インナーシャフト７１に接続されている。２つのロータ５２，５３を１つのインバータで駆動制御する。図１、図２に示すドラム式洗濯機１のモータ５０は、タイプ１である。

【0065】

（タイプ２）
タイプ１と同じデュアルモータであり、２つのロータ５２，５３を２つのインバータで駆動制御する。このモータの場合、ロータ５２，５３の各々が、個別にインバータで駆動制御されるので、回転数の比は調整可能であり、各ロータ５２，５３の回転数は自在に制御することができる。

【0066】

（タイプ３）
１つのステータではなく、２つのステータを背中合わせに配置した内外二層のダブルステータ構造とし、そのダブルステータ構造の内側と外側とに、それぞれインナーロータ及びアウターロータを配置したモータである。このモータは、機能的には、独立した２つのモータを回転軸Ｊの周囲に並べて配置したのと同じである。このモータの場合、２つのロータを２つのインバータにより、個別に駆動制御する。

【0067】

（タイプ４）
２つのモータを回転軸Ｊが延びる方向に並べて配置し、一体化したモータである。タブバック２３に近い前側のモータのロータがアウターシャフト７２に接続され、後側のモータのロータがインナーシャフト７１に接続される。このモータの場合、個別に駆動制御される。

【0068】

（タイプ５）
通常のモータであり、２つ用いられる。ただし、前述のダイレクトドライブ形式のモータと異なり、シャフト、プーリ及び無端ベルトを含む動力伝達機構を介して、各モータで、ドラム３０及びパルセータ４０の各々を回転駆動する。

【0069】

（タイプ６）
本タイプもタイプ５と同様に通常のモータ（第１モータ及び第２モータ）が２つ用いられる。但し、第２モータは、回転軸Ｊを中心に回転するロータをステータの内側に有する、ダイレクトドライブ形式のインナーロータ型のモータである。第２のモータのステータの外側に、回転軸Ｊを中心に回転するプーリが設置されていて、このプーリに無端ベルト（動力伝達機構）が張設されている。第１モータは、その動力伝達機構を介してプーリに連結されている。パルセータ４０は、動力伝達機構を介して第１モータによって駆動され、ドラムは、第２モータによって駆動される。

【0070】

以上に述べたようなモータ５０を、タブバック２３やベアリングハウジング２３ａに取り付ける場合には、モータ５０は、これらに対して直に固定するのが好ましいが、ブラケット等を介して間接的に固定してもよい。モータ５０に起因する振動がタブバック２３等に伝わるのを遮断する目的で、ゴムや樹脂などの弾性を有するブッシュ等を介して固定してもよい。これらの固定はボルトやナットを用いて締結するのが好ましく、軸力が及ぶ範囲を広げるワッシャや、緩み防止のスプリングワッシャ、ウェーブワッシャ等をこれら締結具の間に介在させてもよい。

【0071】

＜二重シャフト７０の詳細構造＞
二重シャフト７０は、インナーシャフト７１及びアウターシャフト７２を有し、水槽２０のベアリングハウジング２３ａの中心に設けられた円筒状の軸支部２４に、回転軸Ｊと軸中心が一致するように取り付けられている。

【0072】

インナーシャフト７１は、細長い円柱状の軸部材であり、アウターシャフト７２は、インナーシャフト７１よりも短く、インナーシャフト７１の外径よりも大きな内径を有する細長い円筒状の軸部材である。アウターシャフト７２の内部の上下に離れて一対の内部軸受７３，７３が設置されている。内部軸受７３としては、ボールベアリングやすべり軸受が利用できる。インナーシャフト７１は、アウターシャフト７２に挿入されていて、これら内部軸受７３，７３によって回転自在に支持されている。内部軸受７３は、アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１のいずれか一方に圧入して固定されており、アウターシャフト７２及びインナーシャフト７１のいずれか他方が、内部軸受７３に隙間嵌めされている。インナーシャフト７１の前端部は、アウターシャフト７２の前端から突出し、インナーシャフト７１の後端部は、アウターシャフト７２の後端から突出している。

【0073】

＜パルセータ４０の詳細構造＞
図４～図６に示すように、パルセータ４０の前面には、中央のボス部４１から外周部に向かって緩やかに下り傾斜した緩斜面部４４と、複数の突出部４５とが設けられている。緩斜面部４４は、パルセータ４０の前面に拡がる円板状の基部を構成しており、各突出部（羽根）４５はその基部の表面から盛り上がるようにして突出している。緩斜面部４４は、回転時の抵抗を減らすために、凹凸は少ない方が好ましく、略平坦に形成されている。各突出部４５は、ボス部４１から半径方向に延びており、周方向に等間隔で放射状に配置されている。不均等に突出部４５を配置すると、その反力が一様でなくなるため、異常振動等の原因となる。

【0074】

本実施形態のパルセータ４０の突出部４５は３個であるが、突出部４５の数は２～８個が好ましく、良好な結果が得られていることから、２個又は３個がより好ましい。突出部４５の個数が多くなると、洗濯物が突出部４５の間に入り込み難くなって、突出部４５で洗濯物を叩いたり剥がしたりする効果が低減し、洗濯物の流動性も減少する。そのため、洗浄力が低下し、消費電力も増加する。

【0075】

緩斜面部４４におけるこれら突出部４５の間の部分には、突出部４５よりも小さな小突起を等間隔で設けてもよい。これら小突起により、洗濯物を擦る効果が得られる。

【0076】

突出部４５のうち、ボス部４１の近傍の中心側部分は、洗濯物の定格容量（例えば、ドラム３０の容量の６０％）以下では、接触頻度が少なく、あまり効果は得られない。従って、突出部４５の中心側部分の緩斜面部４４からの突出量は小さい方が好ましい。一方、突出部４５の外周側部分では、その外縁に近づくほど、洗濯物の引き剥がし性能に対する影響度も高くなる。従って、突出部４５の外周側部分は、内周側部分よりも緩斜面部４４からの突出量は大きい方が好ましい。但し、緩斜面部４４からの突出部４５の突出量を大きくすると、それだけパルセータ４０の回転に必要なトルクも増大する。また、ドラム３０とパルセータ４０とが逆方向に回転する場合には、洗濯物を介してドラム３０の回転を打ち消す方向に突出部４５の力が作用するため、ドラム３０の回転に必要なトルクも増大する。従って、突出部４５の外周側部分の突出量が大き過ぎるのは好ましくない。

【0077】

突出部４５の形状も重要である。各突出部４５は、緩斜面部４４から膨出して、中央のボス部４１から半径方向に直線状に延びた形状をしており、逆Ｕ形状ないし逆Ｖ形状の横断面を有している。各突出部４５の外周側部分における、周方向に面する両側部には、略平坦な複数の傾斜面４５ａが形成されている。

【0078】

図６に示すように、突出部４５の横断面の方向から傾斜面４５ａを見た場合に、回転軸Ｊに対する傾斜面４５ａの傾斜角θが小さい（回転軸Ｊと略平行）と、洗濯物が傾斜面４５ａに正面から衝突するため、洗濯物の状態によっては、パルセータ４０がロックして回転不能となったり、或いは、駆動に抗して洗濯物と供回りする状態となる可能性がある。また、騒音の増加や異常振動を招く可能性もある。従って、傾斜面４５ａの傾斜角θは１５°以上にするのが好ましい。傾斜角θが大きくなるほど、パルセータ４０の回転抵抗も減少するため、消費電力も低減される。一方、傾斜角θは大きくなるほど洗濯物が引っ掛かり難くなるため、洗濯物を叩いたり引き剥がしたりする能力は低下する。そのため、傾斜面４５ａの傾斜角θは２０°以下であることが好ましい。

【0079】

特にバランスを考慮すると、各突出部４５の外周側部分の各側部に、傾斜角θの異なる２つの傾斜面４５ａを形成するのが好ましい。具体的には、突出部４５の頂側に、相対的に大きな傾斜角θ１の第１傾斜面４５ａ１を形成し、突出部４５の底側に、相対的に小さな傾斜角θ２の第２傾斜面４５ａ２を形成してもよい。

【0080】

図２に示すように、パルセータ４０の外周縁は、ドラム３０の内周面と一定の隙間２００を隔てて対向して配置されており、隙間２００に、洗濯物に接触して機械的作用を与える作用面２０１を設けることが好ましい。このようにすると、洗い時においてドラム３０とパルセータ４０とが互いに逆向きに回転した場合に、隙間２００に洗濯物が入り込むことで、互いに近接した三方の作用面２０１（具体的には、隙間２００に面するドラム３０の内周面、ドラム３０の底面、及び、突出部４５の外周側の突端面）に洗濯物が接触し、洗濯物に効果的に機械的作用を与えることができる。

【0081】

尚、本実施形態のパルセータ４０は、略円錐形状であったが、凹んだ部分があってもよい。この場合、ボス部４１より円板部４２の外周部は後方に位置しているのが好ましい。その理由は、円板部４２の外周部が前方に出っ張っていると、その部分に洗濯物がのしかかって、洗濯物の重量がパルセータに加わって、パルセータを駆動するモータ５０のトルクが増大してしまうためである。

【0082】

＜洗濯方式＞
本実施形態のドラム式洗濯機１では、洗い時に、ドラム３０の回転方向とパルセータ４０の回転方向とを対向させること（相反洗浄）により、それぞれの機械力を合成して洗濯物に効果的に付与できるようにしている。具体的には、洗い時でのドラム３０の回転数は、ドラム３０の内周面に洗濯物が遠心力で張り付くように、例えば５０～８０ｒｐｍ程度に設定される。そして、パルセータ４０を、ドラム３０の回転方向と反対の方向に回転させる。このとき、洗濯物はドラム３０の内周面に張り付いているため、パルセータ４０の突出部４５が洗濯物に衝突し、洗濯物を叩くようにして、洗濯物にパルセータ４０の機械力が伝達される。

【0083】

相反洗浄において、パルセータ４０よりもドラム３０の回転を速くすると、洗濯物の回転モーメントが、パルセータ４０の回転モーメントよりも大きくなるため、パルセータ４０が洗濯物に力負けてしまうおそれがある。それに対して、ドラム３０よりもパルセータ４０の回転を速くすると、洗濯物にパルセータ４０の機械力を安定して伝達することができる。尚、洗濯物に作用する機械力を弱めたい場合には、ドラム３０とパルセータ４０とを互いに反対の方向に同一の回転数で回転させ、パルセータ４０の作用を低下させてもよい。

【0084】

尚、本実施形態のドラム式洗濯機１では、洗い時に、前述の相反洗浄に加えて、次のようなパターンの運転が可能であってもよい。

【0085】

（パターン１）ドラム３０とパルセータ４０とを同一の方向に同一の回転数で回転させる。従来のドラム式洗濯機と同様の動作が行われる。

【0086】

（パターン２）ドラム３０とパルセータ４０とを同一の方向に回転し、パルセータ４０を、ドラム３０よりも高い回転数で回転させる。パターン１の動作に、パルセータ４０による対流効果が付与された動作が行われる。

【0087】

（パターン３）パルセータ４０を駆動するモータ５０への通電を停止し、パルセータ４０に動力を伝達しない状態で、ドラム３０を回転させる。たたき洗いに必要な機械力は、全てドラム３０から得られるため、従来のドラム式洗濯機とほぼ同様の動作が行われる。この運転では、パルセータ４０の動力がカットされるため、洗浄力を保持しながら消費電力を低減できる。

【0088】

（パターン４）制御によってパルセータ４０の回転を停止した状態で、ドラム３０を回転させる。パルセータ４０は静止した状態に保持される（パターン３の運転では、パルセータ４０は惰性回転可能）。パルセータ４０は静止しているため、回転するドラム３０に対し、パルセータ４０は相対的に反転した状態となる。従って、洗濯物をほぐす効果や、若干ではあるが、洗濯物を叩くような効果を得ることができる。

【0089】

（パターン５）ドラム３０を駆動するモータ５０への通電を停止し、ドラム３０に動力を伝達しない状態で、パルセータ４０を回転させる。パターン３の運転とは逆に、ドラム３０は惰性回転可能な状態で、パルセータ４０を回転させるので、水槽２０に十分な水を満たすことによって、縦型洗濯機のように水流を発生させて「もみ洗い」を行うことができる。例えば、洗濯物が、デリケートな衣類の場合に、このパターン５の運転を行うことにより、洗濯物の痛みや型崩れを低減できる。

【0090】

（パターン６）制御によってドラム３０の回転を停止した状態で、パルセータ４０を回転させる。ドラム３０が惰性回転可能なパターン５の運転と異なり、ドラム３０は静止した状態に保持される。

【0091】

ところで、従来の「たたき洗い」を行うドラム式洗濯機では、洗濯物がドラムに張り付かないようにするため、通常、洗い時のドラムの回転数は５０ｒｐｍ未満に設定されている。そのため、水槽に溜まる洗浄水が滞り易く、ドラムの内部に洗浄水を継続して循環供給するのが困難という問題がある。

【0092】

それに対して、ドラム式洗濯機１では、従来のドラム式洗濯機よりもドラム３０の回転数を高く設定することにより、ポンプ等を別途設けなくても、洗浄水をドラム３０の内部に継続して循環供給することができる。すなわち、洗浄時に、ドラム３０を５０ｒｐｍ以上の回転数で回転させることにより、前方にある水槽２０とドラム３０との隙間部分より洗浄水が噴出し始め、ドラム３０の内部に洗浄水が流入する。そうすれば、洗濯物に十分な機械力と流動とを作用させながら、洗浄水をムラなく継続して循環供給できるので、高い洗浄力を確保でき、ランニングコストの増加も招くことがない。

【0093】

また、ドラム式洗濯機１では、ドラム３０を５０ｒｐｍ以上の回転数で回転させることで、水槽２０とドラム３０との間の狭い隙間部分で、洗浄水を撹拌して発泡させることができる。発泡した洗浄水は、前述したようにポンプアップされてドラム３０内部に継続して循環供給される。このように、ドラム式洗濯機１では、特殊な装置を設置しなくても、発泡した洗浄水を継続して循環供給することができる。

【0094】

尚、洗浄水の循環供給や洗浄の発泡は、ドラム３０ではなくパルセータ４０の回転で行ってもよい。洗浄水の循環供給や発泡の効率を高めるために、ドラム３０やパルセータ４０に、凹凸構造や撹拌羽根などを設けてあってもよい。

【0095】

また、ドラム式洗濯機１において、ドラム３０の回転に伴って洗濯物を効率よく持ち上げて、高い位置から落下させるために、ドラム３０の内周面に突起状のバッフル（リフター）を設けてもよい。これにより、たたき洗いによる機械力を増大させることができる。ここで、ドラム式洗濯機１では、遠心力で洗濯物がドラム３０の内周面に張り付くようにすることが可能であるため、バッフルの突出量を小さくすることが可能である。これにより、部材コストの低減やドラム３０の容積拡大が図れる。

【0096】

＜運転制御＞
ドラム式洗濯機１の運転制御の特徴の１つは、コントローラ６０によってモータ５０を制御してパルセータ４０とドラム３０とを互いに反対向きに回転させる相反洗浄を行うときに、コントローラ６０は、ドラム３０内での洗濯物により発生するアンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータ４０の駆動を調整することである。具体的には、コントローラ６０は、図７に示すように、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置を検出するアンバランス位置検出部６１と、アンバランス位置検出部６１により検出されたアンバランスの鉛直方向位置に基づき、パルセータ４０の駆動を制御するパルセータ制御部６２とを有する。例えば、アンバランス位置検出部６１によりアンバランスがドラム３０内の下部に位置することが検出された場合、パルセータ制御部６２は、アンバランスがドラム３０内の上部に位置することが検出された場合と比べて、パルセータ４０の回転速度を小さくしたり、パルセータ４０に対するトルクリミットを小さくしたり、或いは、パルセータ４０の速度制御ゲインを小さくする。

【0097】

尚、洗い時のアンバランスの位置とは、洗濯物のかたまりの重心の位置を意味し、洗濯物が１つにかたまっていない場合には、洗濯物の主要なかたまりの重心の位置を意味する。また、アンバランスがドラム３０内の最下点及び最上点に位置するときをそれぞれ０°及び１８０°として、例えば、少なくとも０°±４５°の範囲内をドラム３０内の下部とし、少なくとも１８０°±４５°の範囲内をドラム３０内の上部としてもよい。

【0098】

また、ドラム式洗濯機１において、コントローラ６０（アンバランス位置検出部６１）は、ドラム３０のトルク電流に基づいて、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置を検出してもよい。例えば、アンバランス位置検出部６１は、ドラム３０の１回転周期中において、トルク電流が最小になるときにアンバランスがドラム３０内の最上点に位置すると判定すると共にトルク電流が最大になるときにアンバランスがドラム３０内の最下点に位置すると判定してもよい。或いは、また、アンバランス位置検出部６１は、ドラム３０のトルク電流が所定値よりも大きくなったら、アンバランスがドラム３０内の下部に位置すると判定してもよい。

【0099】

尚、ドラム３０やパルセータ４０のトルク電流とは、ドラム３０やパルセータ４０に印加される相電流（例えば三相電流のうちの一相の電流）の上包絡線を意味し、トルクリミットとは、トルク電流に対する上限値を意味する。

【0100】

図８は、ドラム式洗濯機１による洗い時のパルセータの駆動制御の一例を示す図である。尚、図８において、説明を分かりやすくするために、ドラム式洗濯機１の投入口１２からドラム３０及びパルセータ４０を見た様子を模式的に示した参考図を載せている。本参考図では、ドラム３０の内周面に設けられたバッフル３５と、パルセータ４０の突出部（羽根）４５と、アンバランスＣとの位置関係を示している。

【0101】

図８に示す駆動制御では、アンバランス位置検出部６１は、ドラム３０のトルク電流（ｑ軸電流）に基づいて、ドラム３０内でのアンバランスＣの鉛直方向位置を検出する。具体的には、アンバランス位置検出部６１は、ドラム３０の１回転周期（Ｔ（秒））中において、トルク電流が最大になるときにアンバランスＣがドラム３０内の最下点に位置すると判定すると共に、トルク電流が最小になるときにアンバランスＣがドラム３０内の最上点に位置すると判定する。また、アンバランス位置検出部６１は、トルク電流が最大になるとき、つまり、アンバランスＣがドラム３０内の最下点に位置するときを中心として、その前Ｔ２（秒）、その後Ｔ３（秒）の期間、アンバランスＣがドラム３０内の下部に位置すると判定し、パルセータ制御部６２は、期間Ｔ２、Ｔ３のパルセータ４０の回転速度Ｖ１を、１回転周期Ｔのその他の期間（Ｔ１、Ｔ４，Ｔ５）のパルセータ４０の回転速度Ｖ２よりも小さくする。例えば、Ｔは１．２秒であり、Ｔ１～Ｔ５は、それぞれ０．０６秒、０．２４秒、０．２４秒、０．０６秒、０．６秒であり、Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ８０ｒｐｍ、１６０ｒｐｍである。ここで、Ｖ１、Ｖ２の回転速度は、ドラム３０の回転速度Ｖ_Dが５０ｒｐｍ（一定）であるのに対して、パルセータ４０の平均回転速度Ｖ_Pが１４０ｒｐｍになるように設定している。

【0102】

尚、アンバランス位置検出部６１によりアンバランスＣがドラム３０内の下部に位置すると判定された場合、パルセータ制御部６２は、パルセータ４０の回転速度を小さくする代わりに、パルセータ４０に対するトルクリミットを小さくしてもよい。例えば、パルセータ制御部６２は、アンバランスＣがドラム３０内の下部に位置する場合のトルクリミットを５Ａとし、それ以外の場合のトルクリミットを１０Ａとしてもよい。パルセータ４０のトルク電流がトルクリミットに達すると、当該トルク電流がトルクリミットよりも小さくなるまで、パルセータ４０の回転を一旦停止させてもよい。

【0103】

また、アンバランス位置検出部６１によりアンバランスＣがドラム３０内の下部に位置すると判定された場合、パルセータ制御部６２は、パルセータ４０の回転速度を小さくする代わりに、パルセータ４０の速度制御ゲインを小さくしてもよい。このようにすると、パルセータ４０の回転速度が所定値よりも低くなっても、パルセータ４０のトルク電流が上がりにくくなる結果、パルセータ４０の回転トルクが下がり、パルセータ４０の回転が一旦停止することもある。

【0104】

ところで、ドラム３０とパルセータ４０とが互いに反対方向に回転する場合、定格容量付近等、洗濯物の容量が多いときには、ドラム３０の回転数は高くした方が電力消費を抑制することができる。すなわち、回転速度が遅いと、ドラム３０の内部での洗濯物の偏った変動が大きくなるため、高いトルクが必要になるのに対し、回転速度が速いと、洗濯物がよりドラム３０の内周面に張り付くようになって洗濯物の偏りが抑制され、高トルクが不要になる。一方、洗濯物の容量が少なく、ドラム３０の内部に十分な空間がある場合に、ドラム３０の回転数を大きくしすぎると、遠心力が高くなって、パルセータ４０の突出部４５に引っ掛かる洗濯物の量が減少する。従って、この場合には、ドラム３０の回転数を小さくした方が良い。

【0105】

そこで、ドラム３０に投入された洗濯物の重量、洗濯物の容量（又はドラム３０の残容量）、洗濯物の種類（布種）等を、洗い行程の前に判断するために、コントローラ６０に、重量判定部、容量判定部、布種判定部、運転条件決定部などを備えてもよい。重量判定部は、ドラム３０の内部に投入された洗濯物の重量判定を行うものであり、例えば、洗濯物がドラム３０に投入された後、ドラム３０及びパルセータ４０を、同一方向又は反対方向で回転させることにより、洗濯物の重量を検知する。その回転数は一定でもよいし、変化させてもよい。容量判定部は、ドラム３０及びパルセータ４０の回転方向を、重量判定時とは逆の方向にして、再度回転させる。そうすることで、容量判定部は、重量検知との差分に基づいてドラム３０の内容量に対する洗濯物の容量の割合を判定する。布種判定部は、水槽２０の内部に、所定量の水を導入し、ドラム３０に投入された洗濯物にその水を所定時間吸収させる。布種判定部は、布種別での吸水データを記憶しており、その時の水槽２０の内部の水位変化（導入時の水位と所定時間経過後の水位の差分）と吸水データとから、洗濯物の種類を判定する。水位の検知は、水槽２０の内部の水圧に基づいて行い、導入時の水位は、導入した水量から算出してもよい。運転条件決定部は、各種判定部の判定結果の少なくとも１つ以上に基づいて、ドラム３０及びパルセータ４０の各々の回転方向や回転数を決定する。これらの判定は、洗い行程の開始時だけでなく、洗い行程中にも行ってもよい。もちろん、濯ぎ行程でも行うことができる。

【0106】

また、洗濯の処理は、通常、「洗い」、「濯ぎ」、「脱水」の各行程に分けられる。洗い行程と濯ぎ行程の間、又、濯ぎ行程が２回以上ある場合には連続する濯ぎ行程の間に、中間脱水と称する脱水行程があってもよい。ドラム３０やパルセータ４０を回転させるには、トルクが必要であるが、洗いや濯ぎの行程と、脱水行程とでは必要なトルクの大きさが異なる。一般に、大きなトルクが必要になるのは、洗いや濯ぎの行程であり、脱水行程では、大きなトルクは必要とされない。従って、脱水時には、パルセータ４０を駆動するモータ５０への通電を停止して、パルセータ４０は惰性回転を行いながら、ドラム３０のみを回転させてもよい。そうすることで、パルセータ４０を回転させる電力消費が無くなるので、電力消費を抑制することができる。しかし、この場合、ドラム３０とパルセータ４０とが異なる回転数で回転している時に、洗濯物の状態が急激に変化すると、洗濯物が損傷するおそれがある。

【0107】

そこで、その対策として、ドラム３０を駆動するモータ５０の着磁率を変化させてもよい。そうすることで、ドラム３０とパルセータ４０とを同時に回転させても、電力消費を抑制することができる。例えば、脱水行程の開始時や、脱水行程中において洗濯物が安定した状態（ドラム３０が５０ｒｐｍ～１２０ｒｐｍ程度の回転数で回転する状態）まで到達してからモータ５０の減磁を行い、着磁率を落とすことで、高回転時の電力消費の低減を図ることができる。

【0108】

＜実施形態の効果＞
以上に説明した本実施形態のドラム式洗濯機１によると、ドラム３０とパルセータ４０とを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄の際に、ドラム３０内での洗濯物により発生するアンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータ４０の駆動を調整する。このため、例えば、アンバランスがドラム３０内の下部に位置するときに、アンバランスがドラム３０内の上部に位置するときと比べて、パルセータ４０の回転速度を小さくしたり、パルセータ４０に対するトルクリミットを小さくしたり、或いは、パルセータ４０の速度制御ゲインを小さくすることによって、ドラム３０のバッフル３５とパルセータ４０の突起部（羽根）４５との間に洗濯物が噛み込まれる頻度を低減できる。従って、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減できる。また、慣性の大きいドラム３０ではなく、慣性の小さいパルセータ４０の駆動を調整するため、当該調整に起因する消費電力の増大を抑制できる。また、前述の噛み込みが発生しにくくなる結果、洗濯物にいたみが生じることを抑制できる。

【0109】

図９は、ドラム式洗濯機１による洗い時のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図であり、図１０は、ドラム式洗濯機１においてドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置に応じたパルセータ４０の駆動調整を実施せずに洗い行程を行った場合（比較例）のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図である。尚、図９に示す相電流は、図８に示す駆動制御を行った場合のものであり、図１０に示す相電流は、図８に示す駆動制御においてパルセータ４０の回転速度Ｖ_Pを一定の１４０ｒｐｍに変更した場合のものである。

【0110】

図１０に示す比較例と比べると、本実施形態のドラム式洗濯機１においてドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置に応じたパルセータ４０の駆動調整を行うことにより、図９に示すように、パルセータ４０のトルク電流（相電流の上包絡線）つまりパルセータ４０の消費電力が明らかに低減されている。

【0111】

尚、図１０に示す比較例においてパルセータ４０のトルク電流が極大となっている領域Ａでは、図１１Ａに示すように、アンバランスＣがドラム３０内の下部に位置しており、重力により洗濯物がかたまりやすいため、前述の噛み込みが発生していると考えられる。

【0112】

一方、図１０に示す比較例においてパルセータ４０のトルク電流が極小となっている領域Ｂでは、図１１Ｂに示すように、アンバランスＣがドラム３０内の上部に位置しており、洗濯物が重力により落下しやすいため、前述の噛み込みが発生しにくくなっていると考えられる。

【0113】

また、本実施形態のドラム式洗濯機１において、コントローラ６０（アンバランス位置検出部６１）が、ドラム３０のトルク電流に基づいて、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置を検出すると、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置を容易に検出することができる。ここで、アンバランス位置検出部６１は、例えば、ドラム３０の１回転周期中において、トルク電流が最小になるときにアンバランスがドラム３０内の最上点に位置すると判定すると共にトルク電流が最大になるときにアンバランスがドラム３０内の最下点に位置すると判定してもよいし、或いは、トルク電流が所定値よりも大きくなったら、アンバランスがドラム３０内の下部に位置すると判定してもよい。

【0114】

また、本実施形態のドラム式洗濯機１において、パルセータ４０の回転速度をドラム３０の回転速度よりも大きくすると、ドラム３０の遠心力とパルセータ４０の機械力とを利用しながら「洗い」を行うことができる。これにより、パルセータ４０の突出部４５で洗濯物を叩く効果、洗濯物どうしが擦り合わされる効果、洗濯物が混ぜ合わされることによる洗いムラ低減効果が総合的に得られる。

【0115】

（変形例）
以下、本発明の変形例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、変形例のドラム式洗濯機の構成は、後述するコントローラ（制御装置）６０による制御内容を除いて、図１～図６に示す前記実施形態のドラム式洗濯機１の構成と基本的に同じである。

【0116】

ところで、相反洗浄時においては、パルセータに急激に大きな負荷がかかったときの脱調回避のために、パルセータの速度制御ゲインが高めに設定される場合がある。ここで、パルセータの速度制御ゲインとは、パルセータの回転速度（回転数）が目標速度（目標回転数）に一致するようにパルセータ駆動モータの回転数を制御する際の、目標速度に対する追従性を調整する制御パラメータを意味する。

【0117】

図１２は、パルセータの速度制御ゲインの大小と、パルセータの回転速度の時間変化との関係を示す図である。

【0118】

図１２に示すように、速度制御ゲインが高いと、応答性は速いものの、オーバーシュート（Over Shoot）が生じたり、応答が振動的になる。このため、急激な負荷変動に対する追従性は確保できる一方、少しの負荷変動でも過敏に反応するために、パルセータに無駄な動作が増加して消費電力の増大につながりやすい。

【0119】

一方、図１２に示すように、速度制御ゲインが低いと、応答性は遅いものの、目標速度に対して滑らかな追従が可能となる。すなわち、速度制御ゲインが低いと、急激な負荷変動に対する追従性が悪くて脱調しやすいものの、パルセータに無駄な動作が生じにくくなるために、省エネ性には優れる。

【0120】

以上に説明したように、相反洗浄時において大負荷時の脱調回避のためにパルセータの速度制御ゲインを高めに設定すると、アンバランスの量が小さい平常運転時等ではパルセータにかかる負荷が比較的小さいので、速度制御ゲインが高すぎることに起因する無駄な動作によってパルセータの消費電流が増大してしまう。

【0121】

そこで、本変形例のドラム式洗濯機１の運転制御では、コントローラ６０によってモータ５０を制御してパルセータ４０とドラム３０とを互いに反対向きに回転させる相反洗浄を行うときに、コントローラ６０は、ドラム３０内での洗濯物により発生するアンバランスの量に応じてパルセータ４０の駆動を調整する。具体的には、本変形例のコントローラ６０は、図１３に示すように、ドラム３０内でのアンバランスの量を検出するアンバランス量検出部６３と、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置を検出するアンバランス位置検出部６１と、アンバランス位置検出部６１により検出されたアンバランスの鉛直方向位置及びアンバランス量検出部６３により検出されたアンバランスの量に基づき、パルセータ４０の駆動を制御するパルセータ制御部６２とを有する。

【0122】

尚、洗い時のアンバランスの量とは、ドラム３０内における洗濯物のかたまり度合いを意味し、ドラム３０内で洗濯物が１つにかたまっているような場合は、アンバランスの量は相対的に大きく、ドラム３０内で洗濯物が比較的ばらけているような場合は、アンバランスの量は相対的に小さい。また、ドラム３０内でのアンバランスの量が大きくなると、それに伴ってドラム３０のトルク電流の振幅も大きくなり、逆に、ドラム３０内でのアンバランスの量が小さくなると、それに伴ってドラム３０のトルク電流の振幅も小さくなるので、例えば、ドラム３０のトルク電流の振幅に基づいて、アンバランスの量を定量化することができる。

【0123】

図１４は、本変形例のコントローラ６０による相反洗浄時のパルセータ４０の駆動制御の一例を示すフロー図である。

【0124】

図１４に示すように、相反洗浄が開始すると、ステップＳ１において、パルセータ制御部６２は、パルセータ４０の速度制御ゲインを初期値（第１ゲイン値）に設定する。

【0125】

次に、ステップＳ２において、アンバランス量検出部６３によりドラム３０内でのアンバランスの量を検出し、パルセータ制御部６２は、検出されたアンバランスの量が所定値以上であるかどうかを判定する。ここで、アンバランス量検出部６３は、ドラム３０のトルク電流の振幅に基づいて、ドラム３０内でのアンバランスの量を検出してもよい。具体的には、アンバランス量検出部６３は、アンバランスの量の指標として、ドラム３０の１回転周期中のトルク電流の振幅を毎周期計測し、パルセータ制御部６２は、検出されたアンバランスの量が所定値以上であるかどうかを判定してもよい。尚、アンバランス量の所定値は、目標とする消費電力や洗い時間、洗濯物の量や種類等により任意に設定可能である。

【0126】

ステップ２でアンバランスの量が所定値未満であると判定された場合は、ステップＳ１に戻り、パルセータ４０の速度制御ゲインを引き続き第１ゲイン値に保持する。一方、ステップ２でアンバランスの量が所定値以上であると判定された場合は、ステップ３において、パルセータ制御部６２は、パルセータ４０の速度制御ゲインを第１ゲイン値よりも大きい第２ゲイン値に設定する。これにより、アンバランスに起因する負荷変動に対して、パルセータ４０の回転速度の目標値に対する追従性を向上させることができる。

【0127】

また、本変形例ではステップ２でアンバランスの量が所定値以上であると判定された場合、ステップ４において、前記実施形態で説明した、アンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータ４０の駆動調整を行う。例えば、アンバランス位置検出部６１によりアンバランスがドラム３０内の下部に位置することが検出された場合、パルセータ制御部６２は、アンバランスがドラム３０内の上部に位置することが検出された場合と比べて、パルセータ４０の回転速度を小さくしたり、パルセータ４０に対するトルクリミットを小さくしたり、或いは、パルセータ４０の速度制御ゲインを小さくする。

【0128】

その後、ステップ２に戻り、以上に説明したパルセータ４０の駆動制御を繰り返し実施する。すなわち、アンバランスの量が所定値未満であると判定された場合は、ステップＳ１に戻り、パルセータ４０の速度制御ゲインを第１ゲイン値に設定し、アンバランスの量が所定値以上であると判定された場合は、ステップ３において、パルセータ４０の速度制御ゲインを第２ゲイン値に設定する。

【0129】

図１５Ａ及び図１５Ｂはそれぞれ、変形例のドラム式洗濯機１による洗い時におけるアンバランス量が小さい場合及び大きい場合のドラム側相電流及びパルセータ側相電流の一例を示す図である。尚、図１５Ａ及び図１５Ｂはそれぞれ、ドラム３０が一回転する間のドラム側相電流及びパルセータ側相電流を示している。

【0130】

図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、ドラム３０内でのアンバランスが相対的に小さい場合は、ドラム３０のトルク電流（相電流の上包絡線）の振幅（ＵＢ量）は相対的に小さくなり、ドラム３０内でのアンバランスが相対的に大きい場合は、ドラム３０のトルク電流の振幅は相対的に大きくなる。

【0131】

本変形例では、図１５Ａに示すようなアンバランスが相対的に小さい場合（アンバランスが所定値未満の場合）、パルセータ４０の速度制御ゲインを相対的に小さい第１ゲイン値に設定する。このため、パルセータ４０の回転速度におけるオーバーシュートや振動的応答が抑制されるので、図１５Ａに示すように、パルセータ４０のトルク電流（相電流の上包絡線）の振幅も相対的に小さく抑制される。

【0132】

一方、本変形例では、図１５Ｂに示すようなアンバランスが相対的に大きい場合（アンバランスが所定値以上の場合）、パルセータ４０の速度制御ゲインを相対的に大きい第２ゲイン値に設定する。このため、パルセータ４０の回転速度にオーバーシュートや振動的応答が生じやすくなるので、図１５Ｂに示すように、パルセータ４０のトルク電流の振幅も相対的に大きくなる。

【0133】

以上に説明したように、本変形例のドラム式洗濯機１によると、ドラム３０とパルセータ４０とを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄の際に、コントローラ６０は、ドラム３０内での洗濯物により発生するアンバランスの量に応じてパルセータ４０の駆動を調整する。このため、例えばパルセータ４０の速度制御ゲインについて、アンバランスの量が所定値未満である場合は小さいゲイン値（第１ゲイン値）に設定し、アンバランスの量が所定値以上である場合は大きいゲイン値（第２ゲイン値）に設定することによって、アンバランスの量が小さくパルセータ４０にかかる負荷が比較的小さいときに速度制御ゲインが高すぎてパルセータ４０に無駄な動作が生じることを抑制できる。従って、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減できる。

【0134】

また、本変形例のドラム式洗濯機１において、アンバランスの量が所定値以上である場合、コントローラ６０が、前記実施形態のようにアンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータ４０の駆動を調整すると、ドラム３０のバッフルとパルセータ４０の羽根との間に洗濯物が噛み込まれる頻度を低減して、消費電力をより一層削減できる。

【0135】

また、本変形例のドラム式洗濯機１において、コントローラ６０が、ドラム３０のトルク電流の振幅に基づいて、ドラム３０内でのアンバランスの量を検出すると、ドラム３０内でのアンバランスの量を容易に検出することができる。

【0136】

尚、本変形例においては、ステップ２でアンバランスの量が所定値以上であると判定された場合、ステップ４において、アンバランスの鉛直方向位置に応じてパルセータ４０の駆動調整を行った。しかし、例えば、相反洗浄される洗濯物の量が定格量程度と多い場合においてパルセータ４０のロックを回避するためにパルセータ４０の回転速度を小さくする場合には、アンバランスの量に応じた速度制御ゲインの調整のみ行い、アンバランスの鉛直方向位置に応じたパルセータ４０の回転速度の調整を行わなくてもよい。或いは、相反洗浄される洗濯物の量が少なくてドラム３０のバッフルとパルセータ４０の羽根との間に洗濯物が噛み込まれにくい場合にも、アンバランスの量に応じた速度制御ゲインの調整のみ行い、アンバランスの鉛直方向位置に応じたパルセータ４０の駆動制御の調整を行わなくてもよい。これらの場合、コントローラ６０（図１３参照）は、アンバランス位置検出部６１を具備しなくてもよいし、パルセータ制御部６２は、アンバランス量検出部６３により検出されたアンバランスの量のみに基づき、パルセータ４０の駆動を制御してもよい。

【0137】

以上に説明した実施形態及び変形例によれば、ドラム３０とパルセータ４０とを互いに反対方向に回転させて洗濯する相反洗浄の際に、ドラム３０内での洗濯物により発生するアンバランスの状態に応じてパルセータ４０の駆動を調整する。このため、アンバランスの鉛直方向位置やアンバランスの量などに応じて、パルセータ４０の回転速度、パルセータ４０に対するトルクリミット、パルセータ４０の速度制御ゲインなどを調整することによって、ドラム３０のバッフルとパルセータ４０の羽根との間に洗濯物が噛み込まれることや、速度制御ゲインが高すぎることに起因するパルセータ４０の無駄な動作などを抑制することができる。従って、相反洗浄の高い洗浄性能を維持したまま、消費電力を削減できる。また、慣性の大きいドラム３０ではなく、慣性の小さいパルセータ４０の駆動を調整するため、当該調整に起因する消費電力の増大を抑制できる。

【0138】

＜その他の実施形態＞
前記実施形態（変形例を含む。以下同じ。）では、ドラム３０の回転軸が略水平方向に延びるようにしたが、これに限られず、（ドラム３０の開口を上にした状態で）ドラム３０の回転軸が鉛直方向に対して傾斜している場合にも本発明は適用可能である。特に、ドラム３０の回転軸が、鉛直方向に対して４５°以上傾斜していると、本発明の効果が顕著に発揮される。

【0139】

また、前記実施形態では、ドラム３０のトルク電流に基づいて、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置や量を検出したが、これに代えて、他の方法、例えば専用の位置検出センサ等を用いてアンバランスの鉛直方向位置を検出してもよい。或いは、ドラム３０に振動センサや速度（回転速度）センサを取り付けることにより、ドラム３０内でのアンバランスの鉛直方向位置や量を検出してもよい。この場合、ドラム３０内で洗濯物のかたまりが上部から下部に落下したときに、振動センサの計測値は極大となり、速度センサの計測値は極小となる。従って、これらのセンサの計測値の変化から、アンバランスの鉛直方向位置が検出可能であり、これらのセンサの計測値の極大値や極小値の大小から、アンバランスの量が検出可能である。

【0140】

また、前記実施形態では、アンバランスの状態として、アンバランスの鉛直方向位置や量に基づいて、パルセータ４０の駆動を調整した。しかし、これに代えて、或いは、これに加えて、アンバランスの他の状態、例えば、アンバランスの鉛直方向速度や、アンバランスの量の変化率などに基づいて、パルセータ４０の駆動を調整してもよい。

【0141】

以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。すなわち、前述の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【符号の説明】

【0142】

１ ドラム式洗濯機
１０ 筐体
１２ 投入口
２０ 水槽
３０ ドラム（回転槽）
４０ パルセータ（撹拌体）
５０ モータ（駆動装置）
６０ コントローラ（制御装置）
７０ 二重シャフト
Ｊ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】