特許 7518703 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】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】ドラム式洗濯機

(51)【国際特許分類】

   D06F 37/40 20060101AFI20240710BHJP

   D06F 33/06 20060101ALI20240710BHJP

【ＦＩ】

D06F37/40 A

D06F33/06

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020150524

(22)【出願日】2020-09-08

(65)【公開番号】P2021079081

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2023-08-04

(31)【優先権主張番号】P 2019209691

(32)【優先日】2019-11-20

(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】中西 健浩

(72)【発明者】

【氏名】大八木 淳史

(72)【発明者】

【氏名】奥野 智行

(72)【発明者】

【氏名】浦井 康司

【審査官】宮部 愛子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１２３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４９－５０７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２１１１６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭４９－８９３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－３６４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－３６３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－９９６０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０６Ｆ ３３／０６

Ｄ０６Ｆ ３７／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドラム式洗濯機であって、
洗濯物を出し入れする投入口を前面に有する筐体と、
前記筐体に収容された貯水可能なタブと、
前記投入口に開口を向けた状態で、前記タブ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、
前記ドラムおよび前記パルセータの双方を回転駆動する正逆回転可能なモータと、
前記ドラムおよび前記パルセータと前記モータとの間に介在する駆動伝達機構と、
前記モータを低回転で正逆転方向に駆動させる洗濯モードと、前記モータを高回転で逆転方向に駆動させる脱水モードとを実行する制御装置と、
を備え、
前記駆動伝達機構は、
前記ドラムおよび前記モータの各々に連結されるプーリーと、これらに掛け渡したベルトとからなる第１駆動伝達要素と、
前記パルセータおよび前記モータの各々に連結されるプーリーと、これらに掛け渡したベルトとからなり、前記第１駆動伝達要素とプーリー比が異なる第２駆動伝達要素と、
を有し、

前記第２駆動伝達要素は更に、正転方向への前記モータの駆動力は伝達するが逆転方向への前記モータの駆動力は伝達しない一方向クラッチを有し、
前記洗濯モードの実行時には、前記ドラムを回転駆動しながら前記パルセータを回転駆動および空転させるとともに、前記脱水モードの実行時には、前記ドラムを回転駆動しながら前記パルセータを空転させる、ドラム式洗濯機。

【請求項2】

請求項１に記載のドラム式洗濯機において、
前記ドラムが５０ｒｐｍで回転するときに、前記パルセータが７５～２５０ｒｐｍで回転するように、前記プーリー比が設定されている、ドラム式洗濯機。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のドラム式洗濯機において、
前記モータに連結される２つのプーリーが、前記モータの駆動軸に変更可能に固定されている、ドラム式洗濯機。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１つに記載のドラム式洗濯機において、
前記洗濯モードの実行時に前記タブに貯まる水を加熱するヒータを更に備え、
前記ヒータの通電が、前記パルセータが回転駆動されない期間に行われて前記パルセータが回転駆動される期間は行われない、ドラム式洗濯機。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つに記載のドラム式洗濯機において、
前記洗濯モードの実行時に、前記モータの駆動電流が所定値を超えた場合は、前記モータの回転方向を一時的に逆転させる、ドラム式洗濯機。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１つに記載のドラム式洗濯機において、
前記洗濯モードの実行時に、前記モータの駆動電流が所定値を超えた場合は、前記モータの回転速度を一時的に増加させる、ドラム式洗濯機。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つに記載のドラム式洗濯機において、
前記洗濯モードの実行時に、前記モータの駆動電流が所定値を超えた場合に、前記モータの回転速度を一時的に増加させる第１の絡まり抑制制御を実行し、
前記第１の絡まり抑制制御で前記モータの駆動電流が所定値を下回らない場合に、前記モータの回転方向を一時的に逆転させる第２の絡まり抑制制御を実行する、ドラム式洗濯機。

【請求項8】

請求項１～４のいずれか１つに記載のドラム式洗濯機において、
前記洗濯モードの実行時に、正転方向に前記ドラムを所定速度で回転させるとともに、前記パルセータを前記ドラムよりも速い速度で回転させる高負荷回転処理、および、逆転方向に前記ドラムを前記所定速度で回転させるとともに、前記パルセータを空転させる低負荷回転処理からなる２つの処理のうち、少なくとも前記高負荷回転処理が行われ、
前記高負荷回転処理での運転期間中に、所定期間の間にわたって計測される前記モータの駆動電流の変化量に関する比較値に基づいて当該モータの過負荷発生の前兆を検知し、当該前兆を検知した場合に、臨時の前記低負荷回転処理が所定時間行われる、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、
前記比較値が、前記所定期間における前記駆動電流の値を平均化して得られる第１比較値、または、前記所定期間における前記駆動電流の値の偏差の絶対値を平均化して得られる第２比較値からなり、
前記第１比較値および前記第２比較値のうち、少なくともいずれか一方が所定値を超えたか否かによって、前記モータの過負荷発生の前兆の有無を判断する、ドラム式洗濯機。

【請求項10】

請求項８または９に記載のドラム式洗濯機において、
前記ドラムが１回転～３回転する期間内に、前記所定期間が設定されている、ドラム式洗濯機。

【請求項11】

請求項１０に記載のドラム式洗濯機において、
前記洗濯モードの実行時に、前記高負荷回転処理と前記低負荷回転処理とが、所定の運転期間で交互に行われ、
前記低負荷回転処理よりも前記高負荷回転処理の方が、処理時間が長く設定されている、ドラム式洗濯機。

【請求項12】

請求項８～１１のいずれか１つに記載のドラム式洗濯機において、
前記高負荷回転処理の運転期間内に、臨時の低負荷回転処理が終了した場合には、前記高負荷回転処理を再開する、ドラム式洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示する技術は、ドラムの底部にパルセータを備えたドラム式洗濯機に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のドラム式洗濯機の場合、ドラムの回転により、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」状の作用に加え、パルセータの回転により、洗濯物を撹拌して摺り合わせる、いわゆる「もみ洗い」状の作用も得られる。従って、パルセータを備えていないドラム式洗濯機よりも、優れた洗浄効果が得られる。

【0003】

ただし、このドラム式洗濯機の場合、ドラムとパルセータとを、それぞれ独立して回転駆動する必要がある。ドラムは、洗い時と脱水時とで、それぞれ、高トルク低回転および低トルク高回転の、広域に対応した高出力な駆動力が求められる。一方、パルセータは、ドラムほどの広域への対応や高出力な駆動力は求められないが、ドラムとは異なる回転数や異なる方向への回転が求められる。

【0004】

このような広域かつ高出力な駆動特性と複雑な回転特性とに対応するため、特許文献１のドラム式洗濯機では、２つのモータが用いられている。具体的には、タブに２つのモータが設置されていて、各モータが、それぞれプーリーおよびベルトを介して、ドラムおよびパルセータの各々と連結されている。

【0005】

開示する技術に関連し、特許文献２には、モータのファン用ではあるが、一方向クラッチを用いた洗濯機が開示されている。

【0006】

特許文献３には、ドラムの底部にパルセータを備えたドラム式洗濯機において、洗濯物の布絡みに起因した駆動モータのロックを防止する技術が開示されている。そのドラム式洗濯機の洗いや濯ぎの工程では、クラッチ機構を用いて、パルセータ（回転翼）をドラムよりも速い速度で同じ方向に回転させながら、その回転方向が交互に変わるように、駆動モータが制御されている。

【0007】

そして、その技術では、その動作中に、駆動モータに入力される電流値が監視されていて、その電流値が、閾値（布絡みに起因して増加した電流値）を超えた場合、所定のほぐし動作を実行するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】ＷＯ２０１８／０３４４３２

【文献】特開昭６０－１２９０８３号公報

【文献】特開２０１８－３３５１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１のドラム式洗濯機の場合、モータを２つ用いることから、制御系統も個別に設ける必要があるし、製造コストが高い、重量が重い、といった問題がある。

【0010】

しかも、これらモータはタブの後部の偏った位置に配置されることから、重いカウンタウエイトをタブの前部に設置して、タブの重心を調整する必要がある。これらカウンタウエイトにより、特許文献１のドラム式洗濯機は、更に重量や製造コストが増加してしまう。

【0011】

また、パルセータを備えることで洗濯性能は高まるが、それに伴って、洗濯物が絡まり易くなるという問題もある。そして、洗濯物が絡まると、特許文献３にも示されているように、モータの負荷が増大し、モータがロックするおそれがある。また、モータがロックしなくても、消費電力が増加するし、振動や騒音も大きくなる傾向がある。

【0012】

それに対し、特許文献３のように、絡まりの発生を検知するのでは、検知した時には、既にモータの電流や負荷が増大しているので、モータのロック防止はできても、消費電力の増加や振動騒音の問題には対応できない。

【0013】

消費電力の増加や振動騒音を抑制するためには、洗濯物が絡まり始める前に、ほぐし等の処理を行う必要がある。閾値を下げることも考えられるが、そうすると誤動作が増大し、本来の制御が困難になる。

【0014】

そこで開示する技術の主たる目的は、低コストで軽量化と洗濯性能の向上とが実現できるドラム式洗濯機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

開示する技術は、ドラム式洗濯機に関する。

【0016】

前記ドラム式洗濯機は、洗濯物を出し入れする投入口を前面に有する筐体と、前記筐体に収容された貯水可能なタブと、前記投入口に開口を向けた状態で、前記タブ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、前記ドラムおよび前記パルセータの双方を回転駆動する正逆回転可能なモータと、前記ドラムおよび前記パルセータと前記モータとの間に介在する駆動伝達機構と、前記モータを低回転で駆動させる洗濯モードと、前記モータを高回転で駆動させる脱水モードとを実行する制御装置と、を備える。

【0017】

前記駆動伝達機構は、前記ドラムおよび前記モータの各々に連結されるプーリーと、これらに掛け渡したベルトとからなる第１駆動伝達要素と、前記パルセータおよび前記モータの各々に連結されるプーリーと、これらに掛け渡したベルトとからなり、前記第１駆動伝達要素とプーリー比が異なる第２駆動伝達要素と、を有している。前記第２駆動伝達要素は更に、正転または逆転のいずれか一方への駆動力は伝達するが他方への駆動力は伝達しない一方向クラッチを有している。

【0018】

そして、前記洗濯モードの実行時には、前記ドラムを回転駆動しながら前記パルセータを回転駆動または空転させるとともに、前記脱水モードの実行時には、前記ドラムを回転駆動しながら前記パルセータを空転させる。

【0019】

すなわち、このドラム式洗濯機によれば、１つのモータで、ドラムおよびパルセータの双方を回転駆動する。従って、２つのモータを用いる場合に比べて、制御系統は半減し、製造コストも低減する。軽量化もできる。

【0020】

そして、モータは正逆回転可能であり、そのモータの回転をドラムに伝達する第１駆動伝達要素と、そのモータの回転をパルセータに伝達する第２駆動伝達要素とでは、プーリー比が異なるうえに、第２駆動伝達要素は更に一方向クラッチを有している。それにより、低回転高トルクが要求される洗濯モードの実行時には、ドラムを回転駆動しながらパルセータを回転駆動または空転させ、高回転低トルクが要求される脱水モードの実行時には、ドラムを回転駆動しながらパルセータを空転させるように構成されている。

【0021】

一方向クラッチであれば、減速機や変速機に比べると構造は簡単であり、軽量かつ安価である。従って、製造コストの低減および軽量化が促進できる。

【0022】

そして、洗濯モードの実行時には、ドラムは、洗濯物を持ち上げて落とすように回転するので、一般的なドラム式洗濯機と同様に、たたき洗い状の作用が得られる。更にパルセータが回転すれば、それに、パルセータによる「もみ洗い」状の作用も加わる。従って、洗浄効果が向上する。ドラムおよびパルセータは、同じ方向にしか回転しないので、洗濯物に過度な機械的作用が加わるのを抑制できる。洗濯物の絡まりも抑制できる。

【0023】

また、脱水モードの実行時には、一方向クラッチによってパルセータに駆動力が伝達されない方向に、モータは回転駆動される。それにより、ドラムは回転するがパルセータは空転する。従って、モータの駆動力はドラムにのみ用いられるので、モータの負荷を低減でき、１つのモータで対応できる。洗濯物がパルセータに接触しても、一方向クラッチと共にパルセータが空転し、パルセータがドラムと同期して回転するので、洗濯物に強い力が作用することがない。従って、洗濯物の損傷を抑制できる。

【0024】

前記ドラム式洗濯機はまた、前記ドラムが５０ｒｐｍで回転するときに、前記パルセータが７５～２５０ｒｐｍで回転するように、前記プーリー比を設定するのが好ましい。

【0025】

前記ドラム式洗濯機はまた、前記モータに連結される２つのプーリーが、前記モータの駆動軸に変更可能に固定されている、としてもよい。

【0026】

そうすれば、プーリー比を容易に調整できるので、汎用性に優れる。

【0027】

前記ドラム式洗濯機が、前記洗濯モードの実行時に前記タブに貯まる水を加熱するヒータを更に備える場合には、前記ヒータの通電が、前記パルセータが回転駆動されない期間に行われて前記パルセータが回転駆動される期間は行われない、とするのが好ましい。

【0028】

この場合、洗いや濯ぎに用いる水の温度を高めて温水化できるので、洗浄効果を高めることができる。しかし、それには、ヒータへ大きな電流を供給する必要があるが、このドラム式洗濯機では、一つのモータでドラムおよびパルセータの双方を回転駆動するので、これら双方を回転させる方向への駆動時には、モータに大きな電流が供給される。特に、始動時には、双方の負荷が同時に加わるので、瞬間的に電流が急増する。

【0029】

そのため、その方向への回転駆動時に、ヒータへの加熱が加わると、一気に電流量が増加して、電力が不足するおそれがある。対して、その逆方向への回転駆動時には、ドラムのみが回転するので、モータに要求される電流量は小さい。従って、ヒータへの通電を、パルセータが回転駆動されない期間に行い、パルセータが回転駆動される期間は行わないように、ヒータを制御することで、定格電力を超えるような電力消費が回避できるので、一つのモータでドラムおよびパルセータの双方を回転駆動しながら温水化できる。

【0030】

前記ドラム式洗濯機はまた、前記洗濯モードの実行時に、前記モータの駆動電流が所定値を超えた場合は、前記モータの回転方向を一時的に逆転させる、としてもよいし、前記モータの駆動電流が所定値を超えた場合は、前記モータの回転速度を一時的に増加させる、としてもよい。

【0031】

更には、前記洗濯モードの実行時に、前記モータの駆動電流が所定値を超えた場合に、前記モータの回転速度を一時的に増加させる第１の絡まり抑制制御を実行し、前記第１の絡まり抑制制御で前記モータの駆動電流が所定値を下回らない場合に、前記モータの回転方向を一時的に逆転させる第２の絡まり抑制制御を実行する、としてもよい。

【0032】

このドラム式洗濯機の場合、パルセータを備えることで、機械的作用が強化されて洗濯性能は高まるが、それに伴って洗濯物は絡まり易くなる。洗濯物が絡まると、ドラムとパルセータとの間に洗濯物が挟まってロックし易くなる。このドラム式洗濯機では、１つのモータでドラムおよびパルセータの双方を駆動しているので、洗濯物がロックすると、モータが過負荷になり易い。

【0033】

モータの負荷の程度は、モータの駆動電流によって判定できる。従って、例えば、モータの負荷が通常よりも高くなった状態の駆動電流値（一定期間の駆動電流値）を判定の基準値に設定することで、洗濯物が絡まり出したことが検知できる。

【0034】

ドラムの回転数を高めれば、洗濯物の落下位置等、ドラム内での洗濯物の動きが変化する。それにより、洗濯物の絡まりが比較的緩い状態であれば、その絡まりを解すことができる。モータの回転方向を一時的に逆転したりモータの回転速度一時的に増加したりすれば、ドラム内での洗濯物の状態は大きく変化する。それにより、洗濯物の絡まりが普通の程度であれば、その絡まりを解すことができる。従って、洗濯物絡まりを効果的に抑制できるので、高い洗濯性能を安定して確保できる。

【0035】

また更には、前記洗濯モードの実行時に、正転方向に前記ドラムを所定速度で回転させるとともに、前記パルセータを前記ドラムよりも速い速度で回転させる高負荷回転処理、および、逆転方向に前記ドラムを前記所定速度で回転させるとともに、前記パルセータを空転させる低負荷回転処理からなる２つの処理のうち、少なくとも前記高負荷回転処理が行われ、前記高負荷回転処理での運転期間中に、所定期間の間にわたって計測される前記モータの駆動電流の変化量に関する比較値に基づいて当該モータの過負荷発生の前兆を検知し、当該前兆を検知した場合に、臨時の前記低負荷回転処理が所定時間行われる、としてもよい。

【0036】

このドラム式洗濯機では、低負荷回転処理よりは機械的作用が強く、洗濯物の絡まりが発生し易い高負荷回転処理時でも、ドラムおよびパルセータが同じ方向に異なる速度で回転するので、相反回転に比べると機械的作用は弱い。そのため、モータの負荷は比較的小さく、また、その変動も緩やかである。ドラム内での洗濯物の状態も比較的安定している。従って、洗濯物の絡まりも比較的緩やかに発生する傾向がある。

【0037】

そのような点に着目し、本発明者らが検討したところ、高負荷回転処理時での運転期間中の所定期間の間にわたって計測されるモータの駆動電流の変化量に関する比較値に基づいて、モータの過負荷発生の前兆が検知できることを見出した。モータの過負荷発生の前兆を検知することができれば、モータのロックだけでなく、消費電力の増加や振動騒音も抑制できる。

【0038】

具体的には、前記所定期間における前記駆動電流の値を平均化して得られる第１比較値、または、前記所定期間における前記駆動電流の値の偏差の絶対値を平均化して得られる第２比較値からなり、前記第１比較値および前記第２比較値のうち、少なくともいずれか一方が所定値を超えたか否かによって、前記モータの過負荷発生の前兆の有無を判断する、としてもよい。

【0039】

これら第１および第２の比較値により、モータの過負荷発生の前兆の有無が判断できる。そして、いずれか一方のみで判断してもよいが、これら双方を組み合わせることで、過負荷発生の前兆を、より安定して検知することができる。

【0040】

前記ドラムが１回転～３回転する期間内に、前記所定期間を設定するのが好ましい。

【0041】

１回転未満では、瞬時の駆動電流値の変動の影響を大きく受ける。３回転を超えると、洗濯物の状態変化と比較値と関連性の差が大きくなって検知精度が鈍る。所定期間は短すぎても長すぎても、モータの過負荷発生の前兆を検知し難くなる。

【0042】

前記洗濯モードの実行時に、前記高負荷回転処理と前記低負荷回転処理とが、所定の運転期間で交互に行われる場合には、前記低負荷回転処理よりも前記高負荷回転処理の方が、処理時間を長く設定するのが好ましい。

【0043】

モータの過負荷が発生し易いのは、高負荷回転処理の実行時であり、その運転期間が長いほど、モータの駆動電流の変化量を比較的長い時間にわたって、安定して計測することができる。洗濯性能も向上する。

【0044】

前記高負荷回転処理の運転期間内に、臨時の低負荷回転処理が終了した場合には、前記高負荷回転処理を再開する、とよい。

【0045】

高負荷回転処理の方が、機械力が強いので、洗浄効果に優れる。従って、臨時の低負荷回転処理によって過負荷発生が未然に防止できたら、高負荷回転処理を再開することで、洗浄効果の低下を抑制できる。

【発明の効果】

【0046】

開示する技術を適用したドラム式洗濯機によれば、低コストで軽量化と洗濯性能の向上とが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】実施形態のドラム式洗濯機の構造を示す概略断面図である。

【図2】駆動伝達機構を示す概略斜視図である。

【図3】駆動伝達機構の要部を示す概略断面図である。

【図4】制御装置と、その主な関連装置との関係を示すブロック図である。

【図5】洗濯モードの実行時における、ドラムおよびパルセータの各々の回転方向および回転数のタイムチャート（上図）と、それに対応したヒータの通電制御のタイムチャート（下図）とを示す図である。

【図6】脱水モードの実行時における、ドラムおよびパルセータの各々の回転方向および回転数のタイムチャートを示す図である。

【図7】洗濯物の絡まり抑制制御の一例を示すフローチャートである。

【図8】従来の技術において、相反回転するモータの駆動電流の経時変化の一例を示すグラフである。

【図9】開示する技術において、モータの駆動電流の経時変化の一例を示すグラフである。

【図10】モータの過負荷抑制制御の一例を示すフローチャートである。

【図11】過負荷抑制制御におけるドラム回転数制御値のタイムチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0048】

以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、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。

【0049】

＜ドラム式洗濯機の構成＞
図１に、本実施形態のドラム式洗濯機（以下、洗濯機１ともいう）を示す。洗濯機１は、筐体１０、タブ２０、ドラム３０、パルセータ４０、モータ５０、駆動伝達機構６０、制御装置７０などで構成されている。

【0050】

この洗濯機１では、「洗い」や「濯ぎ」などの洗濯物を洗浄する処理に対応した洗濯モードと、濡れた洗濯物から水を取り除く「脱水」の処理に対応した脱水モードとが、設定されたプログラムに従って自動的に行えるように構成されている（全自動式）。

【0051】

（筐体１０）
筐体１０は、フレームやパネルで構成されていて、箱形状に形成されている。筐体１０の前面の略中央には、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。筐体１０の前面上部には、スイッチ等が配置された操作部１３が設置されている。

【0052】

（タブ２０）
タブ２０は、貯水可能な有底円筒状の容器からなる。タブ２０は、横置きにして、その前部の中央部分に形成されている開口を投入口１２と連通させた状態で、筐体１０に収容されている。タブ２０は、ダンパーなどを介して筐体１０に支持されている。洗濯モードの実行時には、タブ２０の下部に水が貯留される。

【0053】

タブ２０の上方の筐体１０内には、外部の給水源から配管を介してタブ２０に水を供給する給水装置２１が設置されている。給水装置２１には、洗剤等を収容する薬剤ケース２１ａが設けられている。洗濯機１の運転前に、薬剤ケース２１ａに洗剤や柔軟剤等を投入しておくことで、給水時に、水と共に洗剤等をタブ２０に供給することができる。

【0054】

タブ２０の下方の筐体１０内には、不要になった水を排水する排水装置２２が設置されている。更に、この洗濯機１では、タブ２０に貯まる水を加熱するヒータ２３が、タブ２０の下部に設置されている。

【0055】

タブ２０の底部には、回転軸Ｊに一致した状態で前後方向に延びるように、円筒状のアウターシャフト２５と、アウターシャフト２５に挿通された円柱状のインナーシャフト２４とが設置されている（二重シャフト構造）。インナーシャフト２４およびアウターシャフト２５は、タブ２０の底部を貫通し、タブ２０の前方および後方に突出している。インナーシャフト２４はアウターシャフト２５よりも長く、インナーシャフト２４の前後の端部は、アウターシャフト２５の外方に突出している。

【0056】

インナーシャフト２４およびアウターシャフト２５は、互いに独立して回転可能に構成されている。アウターシャフト２５は、タブ２０の底部にベアリングを介して軸支されている。それにより、インナーシャフト２４およびアウターシャフト２５の各々は、タブ２０に対して、互いに独立した状態で回転可能となっている。

【0057】

（ドラム３０）
ドラム３０は、一端に開口を有し、他端に底部を有する有底円筒状の容器からなる。ドラム３０は、タブ２０の内寸法よりも僅かに小さく形成されている。ドラム３０は、その開口を投入口に向け、底部を後方に向けた状態でタブ２０に収容されている。ドラム３０は、回転可能な状態でタブ２０に支持されている。

【0058】

ドラム３０の底部の中心には、アウターシャフト２５の前端部分が固定されている。それにより、ドラム３０の後部はアウターシャフト２５によって支持されていて、ドラム３０は回転軸Ｊを中心に回転可能となっている。ドラム３０の周面のほぼ全域には、内外に貫通する多数の脱水孔３３が形成されている（図１では一部のみ表示）。

【0059】

（パルセータ４０）
パルセータ４０は、略円錐形をした表面を有する円板状の部材からなる。パルセータ４０は、その表面をドラム３０内に向けた状態で、ドラム３０の底部に設置されている。パルセータ４０には、その表面上に突出する複数の突出部４１が設けられている。これら突出部４１は、パルセータ４０の中心から半径方向外側に向かって放射状に延びている。各突出部４１の横断面は略台形をしている。

【0060】

パルセータ４０の中心にインナーシャフト２４の前端部分が固定されている。それにより、パルセータ４０は、回転軸Ｊを中心に回転可能となっている。

【0061】

（モータ５０）
モータ５０は、タブ２０の後端の下側に１つ設置されている。モータ５０は、その駆動軸５１が後方に向けた状態で回転軸Ｊと略平行するように、位置決めされている。モータ５０は、インバータ制御によって回転し、正逆両方向に回転可能に構成されている。

【0062】

モータ５０は、鉄、銅、アルミなどを多用しているため、高重量である。そのため、タブ２０の後部の偏った位置にモータ５０を設置すると、タブ２０の重心は、回転軸Ｊから大きく偏る。偏ったタブ２０の重心を調整するため、図示はしないが、タブ２０の前部には、高重量なカウンタウエイトが設置されている。

【0063】

仮にモータ５０が２つであると、更に高重量になる。そのため、タブ２０の重心の偏りも大きくなり、カウンタウエイトの重量も増加する。それに対し、この洗濯機１では、モータ５０が１つなので、洗濯機１の総量を軽量化できる。インバータ等、制御系統も半減されるので、よりいっそう軽量化できる。部材コストや組み付け工数も削減できる。

【0064】

この洗濯機１では、１つのモータ５０で、ドラム３０およびパルセータ４０の双方を回転駆動するので、モータ５０の性能は、これらの出力に対応するように設定されている。このモータ５０の場合、最高出力は、２つのモータ５０の最高出力の合計値よりも小さい値となっており、その分でも軽量化されている。

【0065】

（駆動伝達機構６０）
駆動伝達機構６０は、ドラム３０およびパルセータ４０と、モータ５０との間に介在しており、モータ５０が出力する駆動力を、ドラム３０およびパルセータ４０の各々に伝達する。

【0066】

図１、図２に示すように、駆動伝達機構６０は、タブ２０の後方に配置された２つのプーリー（従動プーリー６１）と、従動プーリー６１の下方に配置された２つのプーリー（駆動プーリー６２）と、これらに掛け渡された２本のベルト６３，６３とで構成されている。

【0067】

２つの従動プーリー６１，６１は、前後方向に隣接して配置されている（前従動プーリー６１ｆおよび後従動プーリー６１ｒ）。前従動プーリー６１ｆは、大径のプーリーであり、アウターシャフト２５の後端部分に固定されている。後従動プーリー６１ｒは、小径のプーリーであり、インナーシャフト２４の後端部分に固定されている。それにより、前従動プーリー６１ｆは、アウターシャフト２５を介してドラム３０と連結され、後従動プーリー６１ｒは、インナーシャフト２４を介してパルセータ４０と連結されている。

【0068】

図３に拡大して示すように、２つの駆動プーリー６２，６２もまた、前後方向に隣接して配置されている（前駆動プーリー６２ｆおよび後駆動プーリー６２ｒ）。前駆動プーリー６２ｆは、小径のプーリーであり、後駆動プーリー６２ｒは、前駆動プーリー６２ｆよりも僅かに大径のプーリーである。これら前駆動プーリー６２ｆおよび後駆動プーリー６２ｒは、モータ５０の駆動軸５１に着脱可能に固定されることにより、モータ５０と連結されている。これら駆動プーリー６２ｆ，６２ｒは、取り外して変更可能にするのが好ましい。そうすれば、容易にプーリー比を調整できる。

【0069】

後駆動プーリー６２ｒには、一方向クラッチ６４（ワンウェイクラッチ）が組み込まれている。一方向クラッチ６４により、後従動プーリー６１ｒは、後方から見た場合に、時計回り方向（ＣＷ方向）への駆動力は伝達するが、反時計回り方向（ＣＣＷ方向）への駆動力は伝達しないように構成されている。なお、一方向クラッチ６４は公知の部材であるため、その詳細な説明は省略する。

【0070】

前駆動プーリー６２ｆと前従動プーリー６１ｆとに環状の前ベルト６３ｆが掛け渡され、後駆動プーリー６２ｒと後従動プーリー６１ｒとに環状の後ベルト６３ｒが掛け渡されている。従って、モータ５０が出力する駆動力は、前駆動プーリー６２ｆ、前従動プーリー６１ｆ、および前ベルト６３ｆ（第１駆動伝達要素）によってドラム３０に伝達され、後駆動プーリー６２ｒ、後従動プーリー６１ｒ、および後ベルト６３ｒ（第２駆動伝達要素）によってパルセータ４０に伝達される。

【0071】

前駆動プーリー６２ｆは前従動プーリー６１ｆよりも小径であり、後駆動プーリー６２ｒも後従動プーリー６１ｒよりも小径である。従って、第１駆動伝達要素および第２駆動伝達要素は、いずれもモータ５０が出力する回転を減速してドラム３０およびパルセータ４０の各々に伝達する。

【0072】

第１駆動伝達要素のプーリー比は、第２駆動伝達要素のプーリー比と異なる。第１駆動伝達要素のプーリー比の方が、第２駆動伝達要素のプーリー比よりも大きい。従って、パルセータ４０よりもドラム３０の方が大きく減速される。パルセータ４０よりもドラム３０の方が高いトルクが得られる。

【0073】

この洗濯機１では、１つのモータ５０で、ドラム３０およびパルセータ４０に要求される広域かつ高出力な駆動特性と複雑な回転特性とに適切に対応できるように、ドラム３０が５０ｒｐｍで回転するときに、パルセータ４０が７５～３００ｒｐｍで回転するように、プーリー比が設定されている。例えば、ドラム３０側プーリー比は略１対１０とし、パルセータ４０側のプーリー比は略１対２～４としてもよい。

【0074】

（制御装置７０）
制御装置７０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いる。制御装置７０は、筐体１０内の上部に設置されている。制御装置７０は、洗濯機１を総合的に制御し、操作部１３で入力される指示に従って、洗濯モードおよび脱水モードを自動的に運転する。図４に、制御装置７０と、その主な関連装置との関係を示す。

【0075】

制御装置７０は、操作部１３、電流センサ５２、モータ５０、ヒータ２３、給水装置２１、排水装置２２などと電気的に接続されている。電流センサ５２は、モータ５０に電流を供給する経路に設置されており、モータ５０に供給される電流量を検知して制御装置７０に出力する。なお、電流センサ５２は、専用のセンシング部材でもよいが、モータ５０を制御する基板等を用いて構成してもよい。

【0076】

制御装置７０には、機能的な構成として、モータ制御部７１、ヒータ制御部７２が設けられている。モータ制御部７１は、モータ５０の駆動を制御する。ヒータ制御部７２は、モータ制御部７１と協働して、ヒータ２３の加熱を制御する。なお、図示は省略するが、制御装置７０には、これら以外にも、ドラム３０に投入された洗濯物の量を検知する布量検知部、給水装置２１や排水装置２２の作動を制御する給水制御部や排水制御部なども設けられている。

【0077】

＜ドラム式洗濯機の動作＞
上述したように、この洗濯機１は、「洗い」や「濯ぎ」の処理に対応した、低回転高トルクの洗濯モードと、「脱水」の処理に対応した、高回転低トルクの脱水モードとを実行する。ドラム３０に洗濯物が投入されて、洗濯機１の運転が開始されると、制御装置７０は、洗濯物の量を検知した後、洗濯モードを実行し、それに引き続いて脱水モードを実行する。

【0078】

（洗濯モード）
洗濯モードが実行されると、制御装置７０は、最初に給水装置２１を作動させる。それにより、洗濯物の量に応じた所定量の水が、タブ２０に給水される。洗い処理では、洗剤等が給水に伴ってタブ２０に投入される。濯ぎ処理では、給水のみが行われる。

【0079】

そうして、制御装置７０（モータ制御部７１）は、洗濯物の量に応じた所定の期間、定期的に回転方向を切り替えながら、所定の低回転でモータ５０を駆動させる。図５の上段に、洗濯モードの実行時におけるタイムチャートを示す。縦軸は、ＣＷおよびＣＣＷの各方向の回転数であり、実線はドラム３０の回転数を、破線はパルセータ４０の回転数を、それぞれ示している。

【0080】

ドラム３０は、第１駆動伝達要素のプーリー比に従って減速された状態で、モータ５０の駆動に伴って、ＣＷ方向とＣＣＷ方向とに、交互に切り替わりながら回転する。

【0081】

対して、パルセータ４０は、ＣＷ方向には、第２駆動伝達要素のプーリー比に従って減速された状態で回転するが、ＣＣＷ方向には、一方向クラッチ６４によって駆動力が伝達されないので、空転する。モータ５０がＣＣＷ方向に回転駆動している時には、パルセータ４０は、ドラム３０の内部をＣＣＷ方向に回転している洗濯物との接触により、ＣＣＷ方向にランダムに回転する。

【0082】

ドラム３０は、洗濯物を持ち上げて落とすように回転するので、一般的なドラム式洗濯機１と同様に、たたき洗い状の作用が得られる。ＣＷ方向には、ドラム３０よりも高い回転数でパルセータ４０が回転するので、それに、パルセータ４０による「もみ洗い」状の作用も加わる。従って、洗浄効果が向上する。ドラム３０およびパルセータ４０は、同じ方向にしか回転しないので、洗濯物に過度な機械的作用が加わるのを抑制できる。洗濯物の絡まりも抑制できる。

【0083】

この洗濯機１では、洗浄効果を高めるために、洗濯モードの実行時に、タブ２０に貯まる水を加熱する処理（温水化処理）を実行する。温水化処理は、制御装置７０（ヒータ制御部７２）が、ヒータ２３に通電することによって行われる。その際、ヒータ２３へは大きな電流が供給される。

【0084】

一方、この洗濯機１では、一つのモータ５０でドラム３０およびパルセータ４０の双方を回転駆動するので、これら双方を回転させるＣＷ方向への駆動時には、モータ５０に大きな電流が供給されている。そのため、ＣＷ方向への回転駆動時に、ヒータ２３への加熱が加わると、一気に電流量が増加して、電力が不足するおそれがある。

【0085】

対して、ＣＣＷ方向への回転駆動時には、ドラム３０のみが回転するので、ＣＷ方向への回転駆動時よりも、モータ５０に要求される電流量は小さい。

【0086】

そこで、この洗濯機１では、図５の下段に示すように、ヒータ２３への通電は、パルセータ４０が回転駆動されない期間（ＣＣＷ方向へ回転する期間）に行い、パルセータ４０が回転駆動される期間（ＣＷ方向へ回転する期間）は行わないように、制御装置７０（ヒータ制御部７２）がヒータ２３を制御する。

【0087】

従って、定格電力を超える電力消費を回避できるので、一つのモータ５０でドラム３０およびパルセータ４０の双方を回転駆動しながら、温水化処理も実行できる。洗濯モードでは、制御装置７０が排水装置２２を作動させて水を入れ替えながら、洗いおよび濯ぎで、このような温水化処理が複数回実行される。最後にタブ２０に貯まる水を排出して、洗濯モードが終了する。

【0088】

（脱水モード）
洗濯モードが終了すると、脱水モードが実行される。脱水モードが実行されると、制御装置７０（モータ制御部７１）は、所定の期間、ＣＣＷ方向に、ドラム３０を所定の高回転数で回転させる。図６に、脱水モードの実行時におけるタイムチャートを示す。

【0089】

脱水モードでは、遠心力で洗濯物がドラム３０の内周面に張り付いた状態となる所定の回転数まで、ドラム３０の回転数は高められる。ドラム３０の回転数は、第１駆動伝達要素のプーリー比に従って減速されているので、モータ５０は高回転で駆動される。

【0090】

脱水モードの実行により、洗濯物に含まれる水は、脱水孔を通じてタブ２０に流出し、排水装置２２によって排出される。それにより、洗濯物は脱水される。

【0091】

パルセータ４０は、ＣＣＷ方向には、一方向クラッチ６４によって駆動力が伝達されないので、空転する。つまり、パルセータ４０は、回転しなかったり回転抵抗の影響で連れ回ったりする。パルセータ４０は、ドラム３０の内部をＣＣＷ方向に回転している洗濯物との接触により、ＣＣＷ方向にランダムに回転する。洗濯物がパルセータ４０に接触しても、パルセータ４０が洗濯物と同期して回転するだけで、洗濯物に強い力が作用することがないので、洗濯物の損傷を抑制できる。

【0092】

（洗濯物の絡まり抑制制御）
この洗濯機１の場合、パルセータ４０の無い一般的なドラム式洗濯機と比べると、パルセータ４０を備えることで、機械的作用が強化されて洗濯性能は高まるが、それに伴って洗濯物が絡まり易くなる。洗濯物が絡まると、ドラム３０とパルセータ４０との間に洗濯物が挟まってロックし易くなる。

【0093】

この洗濯機１ではまた、１つのモータ５０でドラム３０およびパルセータ４０の双方を駆動しているので、洗濯物がロックすると、モータ５０が過負荷になり易い。従って、この洗濯機１で高い洗濯性能を安定して確保するためには、洗濯物の絡まりを抑制するのが好ましい。

【0094】

そこで、この洗濯機１では、洗濯モードの実行時に、洗濯物の絡まりが効果的に抑制できるように、モータ５０の制御が工夫されている。この洗濯機１では、洗濯物の絡まりを抑制する制御（絡まり抑制制御）が二段階で行われる。

【0095】

すなわち、モータ５０の駆動電流が所定値を超えた場合は、モータ５０の回転速度を一時的に増加させる制御（第１の絡まり抑制制御）と、モータ５０の駆動電流が所定値を下回らない場合は、モータ５０の回転方向を一時的に逆転させる制御（第２の絡まり抑制制御）とが、洗濯モードの実行時に行われる。

【0096】

図７に、制御装置７０（モータ制御部７１）が行う、洗濯物の絡まり抑制制御の一例を示す。上述したように、制御装置７０は、洗濯機１の運転が開始されると、遠心力を利用して洗濯物の量を検知する（ステップＳ０）。

【0097】

この洗濯機１の場合、特にモータ５０の過負荷が発生し易いのは、洗濯モードでモータ５０がＣＷ方向に回転している時である。従って、制御装置７０は、洗濯機１の運転が洗濯モードであるか否か（ステップＳ１）、かつ、モータ５０がＣＷ方向に回転駆動しているか否か（ステップＳ２）を判定する。

【0098】

そして、洗濯機１の運転が洗濯モードであり、かつ、モータ５０がＣＷ方向に回転駆動していると判定した場合には（ステップＳ１，Ｓ２でＹｅｓ）、制御装置７０は、電流センサ５２の検出値に基づいて、モータ５０の駆動電流値Ｉが所定の基準値Ｉｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

【0099】

基準値Ｉｓは、洗濯物が絡まり出して、モータ５０の負荷が通常よりも高くなった状態の駆動電流値であり、試験結果等に基づいて、予め制御装置７０に設定される。例えば、モータ５０の駆動電流の上限値の７０～９０％程度の値を基準値Ｉｓに設定できる。基準値Ｉｓは、検知された洗濯物の量に応じて変更してもよい。

【0100】

駆動電流値Ｉが所定の基準値Ｉｓ以上でなければ、洗濯物はほとんど絡まっていないので、絡まり抑制制御は実行されない（ステップＳ３でＮｏ）。一方、駆動電流値Ｉが所定の基準値Ｉｓ以上であれば、制御装置７０は、モータ５０の回転速度を上げる処理（第１の絡まり抑制制御）を実行する（ステップＳ４）。

【0101】

それにより、ドラム３０の回転数が高まるので、洗濯物の落下位置等、ドラム３０内での洗濯物の動きが変化する。また、ドラム３０およびパルセータ４０は、ＣＷ方向には異なる回転数で回転しているので、これらの回転数が高まることで、洗濯物への機械的作用も変化する。それにより、洗濯物の絡まりが比較的緩い状態であれば、その絡まりを解すことができる。

【0102】

洗濯物の絡まりが解消できれば、駆動電流値Ｉは低下する。従って、駆動電流値Ｉが基準値Ｉｓを下回れば（ステップＳ５でＹｅｓ）、制御装置７０は、モータ５０の回転速度を戻す処理を実行する（ステップＳ６）。

【0103】

第１の絡まり抑制制御では、洗濯物の絡まりが解消できない場合（ステップＳ５でＮｏ）、つまり、駆動電流値Ｉが基準値Ｉｓを下回らない場合、制御装置７０は、モータ５０の回転方向を一時的に逆転させる処理（第２の絡まり抑制制御）を実行する（ステップＳ７）。すなわち、モータ５０の回転方向をＣＷ方向からＣＣＷ方向に切り替え、所定期間運転する。

【0104】

洗濯物は、逆方向に回転されるので、ドラム３０内での状態が大きく変化する。それにより、洗濯物の絡まりが普通の程度であれば、その絡まりを解すことができる。

【0105】

洗濯物の絡まりが解消できれば、駆動電流値Ｉは低下する。従って、駆動電流値Ｉが基準値Ｉｓを下回れば（ステップＳ８でＹｅｓ）、制御装置７０は、モータ５０の回転方向をＣＷ方向に戻して回転を再開する（ステップＳ９）。

【0106】

第２の絡まり抑制制御でも洗濯物の絡まりが解消できない、つまり駆動電流値Ｉが低下しない場合（ステップＳ８でＮｏ）、モータ５０が過負荷になって、適切な処理が行えない。従って、制御装置７０は、運転を停止し、アラームを報知する（ステップＳ１０）。

【0107】

なお、この実施形態では、絡まり抑制制御を２段階で行う制御例を示したが、いずれか一方だけを行ってもよい。また、駆動電流値Ｉを判定する電流値を同じ基準値Ｉｓとしたが、個別に設定してもよい。例えば、第２の絡まり抑制制御では、モータ５０の駆動電流の上限値を判定値に用いてもよい。

【0108】

＜洗濯物の絡まり抑制制御の改良例＞
上述した実施形態では、洗濯物の絡まりの発生を検知して、その絡まりを解消させる制御を例示した。具体的には、モータ５０の瞬時の駆動電流を所定の基準値Ｉｓと比較し、モータ５０の瞬時の駆動電流がその基準値Ｉｓを超えることで、洗濯物の絡まりが発生したことを検知し、回転数を増加させたり一時的に逆転させたりした。

【0109】

しかし、この場合、モータ５０がロックするのを防止できても、駆動電流の増加を検知しているので、消費電力の増加や振動騒音の問題には対応できない。消費電力の増加や振動騒音を抑制するためには、駆動電流が増加する前、つまり、モータ５０が過負荷になる前に、その前兆を検知する必要がある。

【0110】

（相反回転、同方向異速度回転）
ところで、洗濯モードにおけるドラム３０およびパルセータ４０の回転方向としては、相反回転（互いに逆向きに回転）と、同方向異速度回転（同じ方向に異なる速度で回転）とが考えられる。洗浄効果の観点からは、機械力に優れる相反回転の方が有利である。従って、洗濯モードにおけるドラム３０およびパルセータ４０の回転方向としては、相反回転が用いられる場合が一般的である。

【0111】

しかし、相反回転の場合、モータ５０の負荷が大きく、また、その変動も急なため、モータ５０の過負荷の前兆を検知することは困難である。しかも、比較的短時間で回転方向が切り換えられるので、洗濯物の状態が絶えず変化して絡まりは発生し難いが、絡まりが発生する場合は、突発的かつ瞬時に発生する。図８に、相反回転させた場合でのモータの駆動電流の経時変化の一例を示す。

【0112】

相反回転では、ＣＷ方向およびＣＣＷ方向の両回転方向において、ドラムおよびパルセータが互いに逆方向に回転駆動されるので、各回転方向におけるモータの電流値は大きく、その変動幅も大きい。そして、相反回転させる場合には、その機械力を効率的に洗濯物に作用させるため、比較的短時間の間に、ＣＷ方向およびＣＣＷ方向の両方向に回転方向が切り換える。そのため、更にその大きな電流値が反転するため、その変動も急である。

【0113】

回転方向を切り換えた直後の駆動電流に大きなピークが認められるが、これはモータの制御に起因したピークであり、モータの過負荷に起因したものではない。図例では、符号Ｉｏで示すピークが、洗濯物の絡まりに起因した過負荷のピークである。相反回転では、このようなピークが、ＣＷ方向およびＣＣＷ方向の両方向において、突発的に発生する。

【0114】

回転方向が反転すれば、洗濯物の状態が変化するので、モータの過負荷の前兆を検知するためには、回転方向が反転する前に検知する必要がある。しかし、そのために利用できる期間が短いうえに、駆動電流の変動が大きいため、モータの過負荷の前兆を検知することは困難である。

【0115】

一方、同方向異速度回転の場合、相反回転に比べると機械的作用は弱い。そのため、モータの負荷は比較的小さく、また、その変動も緩やかである。ドラム内での洗濯物の状態も比較的安定している。従って、洗濯物の絡まりも、比較的緩やかに、徐々に発生する傾向がある。

【0116】

そのような点に着目し、本発明者らが検討したところ、洗濯物の絡まりに起因したモータ５０の過負荷が発生する前に、所定期間の間にわたって計測されるモータ５０の駆動電流の変化量に、その前兆となる変化が認められることを見出した。本改良例は、その知見に基づくものである。

【0117】

特に、洗濯機１の場合、一方向クラッチ６４の活用により、洗濯モードの実行時には、洗濯物に対する機械的作用が異なるＣＷ方向およびＣＣＷ方向の２つの回転方向に交互に切り換える処理が行われる。

【0118】

詳細には、ＣＷ方向（正転方向）に、ドラム３０を所定速度で回転させるとともにパルセータ４０をドラム３０よりも速い速度で回転させる処理（高負荷回転処理）と、ＣＣＷ方向（逆転方向）にドラム３０を所定速度で回転させるとともに、パルセータ４０を空転させる処理（低負荷回転処理）とが、所定の運転期間で交互に行われる。通常、それぞれの運転期間の長さは、一定である。

【0119】

そのため、図５に示したように、洗濯性能を高めるために、通常は、機械的作用の小さい低負荷回転処理よりも、機械的作用の大きい高負荷回転処理の方が、処理時間が長く設定されている。これらの処理時間の割合（高負荷回転処理の時間：低負荷回転処理の時間）としては、例えば、６：４～９：１の範囲内であり、７：３以上８：２以下が好ましい。洗濯機１では、７：３に設定されている。

【0120】

そして、モータ５０の過負荷が発生し易いのは、高負荷回転処理が行われるＣＷ方向であり、その運転期間が長いため、モータ５０の駆動電流の変化量を比較的長い時間にわたって、安定して計測することができる。

【0121】

図９に、洗濯機１におけるモータ５０の駆動電流の経時変化の一例を示す。図９では、特に、ＣＷ方向に回転している時、つまり高負荷回転処理時での状態を示している。上述したように、高負荷回転処理および低負荷回転処理の運転期間の割合は７：３であり、洗濯モードの大部分が高負荷回転処理で運転される。

【0122】

図９において、符号ＡＩで示す太実線のグラフは、所定期間における駆動電流値を平均化して得られる平均電流値（第１比較値）の経時変化を表している。符号ＡＤで示す破線のグラフは、所定期間における駆動電流値の偏差の絶対値を平均化して得られる平均偏差値（第２比較値）の経時変化を表している。これら平均電流値および平均偏差値は、所定期間の間にわたって計測されるモータ５０の駆動電流の変化量に関する比較値に相当する。

【0123】

具体的には、所定期間は、例えば、ドラム３０が１回転～３回転する期間であり、洗濯機１の仕様に応じて適宜設定される。所定期間は短すぎても長すぎても、モータ５０の過負荷発生の前兆を検知し難くなる。この期間を通じて電流センサ５２で計測されるモータ５０の駆動電流の値に基づいて、平均電流値および平均偏差値が、制御装置７０において算出される。

【0124】

制御装置７０は、所定期間に入力される複数の駆動電流値からその平均値を算出し、平均電流値を取得する。また、入力される前後２つの駆動電流値の偏差（絶対値）を算出し、その偏差からその平均値を算出し、平均偏差値を取得する。なお、これら平均値は算術平均でもよいが、移動平均が好ましい。

【0125】

同方向異速度回転による洗濯の場合、このような所定期間の間にわたって計測されるモータ５０の駆動電流の変化量に関する比較値に基づいて、モータ５０の過負荷発生の前兆を検知することが可能になる。

【0126】

図９において、符号Ｌ１で示す線は、平均電流値に対して設定される第１の閾値（所定値）を示している。符号Ｌ２で示す線は、平均偏差値に対して設定される第２の閾値（所定値）を示している。これら閾値は、洗濯機１の仕様に応じて適宜設定される。

【0127】

例えば、図９において、符号Ｉｏで示すピークが、洗濯物の絡まりに起因した過負荷のピークを示している。この過負荷の前兆として、矢印Ｙ１で示すタイミングで、平均電流値は、第１の閾値を超えており、このタイミングにおいて、その後に発生する過負荷の前兆の有無が判断できる。

【0128】

同様に、この過負荷の前兆として、矢印Ｙ２で示すタイミングで、平均偏差値は、第２の閾値を超えており、このタイミングにおいて、その後に発生する過負荷の前兆の有無が判断できる。そして、このような前兆を検知した場合に、臨時の低負荷回転処理を所定時間行うことで、洗濯物の絡まりの発生を、未然に防止できる。その結果、モータ５０の過負荷の発生を効果的に抑制でき、モータ５０のロックだけでなく、消費電力の増加や振動騒音についても抑制することができる。

【0129】

（過負荷抑制制御の具体例）
図１０に、洗濯機１の制御装置７０が行う、そのような過負荷抑制制御の具体例を示す。図１１に、ドラム３０の回転数を制御するための制御指示値（ドラム回転数制御値）の経時変化を示す。

【0130】

この洗濯機１の場合、特にモータ５０の過負荷が発生し易いのは、洗濯モードでモータ５０がＣＷ方向に回転している高負荷回転処理時の運転期間中である。従って、制御装置７０は、洗濯機１の運転が洗濯モードであり、モータ５０がＣＷ方向に回転駆動している状態（ＣＷ駆動モード）か否かを判定する（ステップＳ３０）。

【0131】

そして、ＣＷ駆動モードである場合には、制御装置７０は、絡まり抑制制御に先立って、過負荷の前兆を検知する制御を実行する。すなわち、制御装置７０は、ＣＷ駆動モードの実行中は、連続的に、平均電流値および平均偏差値を算出している。そして、制御装置７０は、連続的に、その平均偏差値が第２の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３１）。そして、平均偏差値が第２の閾値を超えた場合には、過負荷の前兆があったと判断し、臨時の低負荷回転処理（臨時ＣＣＷ駆動モード）を行う（ステップＳ３４）。

【0132】

一方、平均偏差値が第２の閾値を超えていない場合には、制御装置７０はまた、連続的に、平均電流値が第１の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３２）。そして、平均電流値が第１の閾値を超えた場合には、過負荷の前兆があったと判断し、臨時の低負荷回転処理（臨時ＣＣＷ駆動モード）を行う（ステップＳ３４）。

【0133】

すなわち、平均電流値および平均偏差値のうち、少なくともいずれか一方が対応した閾値を超えたか否かによって、モータの過負荷発生の前兆の有無が判断される。いずれか一方のみで判断してもよいが、これら双方を組み合わせることで、過負荷発生の前兆を、より安定して検知することができる。なお、ステップＳ３１とステップＳ３２の順序は逆であってもよい。

【0134】

一方、平均電流値が第１の閾値を超えていない場合には、制御装置７０は、上述した絡まり抑制制御を行う。すなわち、モータ５０の瞬時の駆動電流が所定値（基準値Ｉｓ）を超えたか否かを判定する（ステップＳ３３）。ここでは、第２の絡まり抑制制御として臨時ＣＣＷ駆動モードを実行する（ステップＳ３４）。その前に、第１の絡まり抑制制御を実行してもよい。

【0135】

臨時ＣＣＷ駆動モードは、モータ５０の過負荷を抑制するために、制御ＣＷ駆動モードの運転期間中に臨時で行われる運転モードである。すなわち、臨時ＣＣＷ駆動モードでは、第２の絡まり抑制制御と同様に、モータ５０の回転方向をＣＷ方向からＣＣＷ方向に切り替えて、所定期間運転する。ＣＣＷ方向に回転する低負荷回転処理では、機械的作用は弱いので、消費電力は低く、騒音や振動も少ない。洗濯物の絡まりを、穏やかに解すことができる。

【0136】

具体的には、図１１に示すように、臨時ＣＣＷ駆動モードが開始されると、制御装置７０は、モータ５０に対し、ＣＷ駆動モードでのドラム回転数制御値を０（ゼロ）にする。そして、ドラム３０の慣性による回転を考慮して、所定の待機時間を経た後、ＣＣＷ駆動モードでのドラム回転数制御値でＣＣＷ駆動を開始する。そして、所定期間、ＣＣＷ駆動モードで運転する。臨時ＣＣＷ駆動モードの運転期間は、予め、洗濯機１の仕様に応じて設定される。

【0137】

制御装置７０は、その間、ＣＷ駆動モードの運転期間の終了を判定しており（ステップＳ３５）、ＣＷ駆動モードの運転期間内に、臨時ＣＣＷ駆動モードが終了した場合には（ステップＳ３６でＹｅｓ）、ＣＷ駆動モードを再開する。

【0138】

具体的には、図１１に示すように、臨時ＣＣＷ駆動モードでのドラム回転数制御値を０にする。そして、所定の待機時間を経た後、ＣＷ駆動モードでのドラム回転数制御値でＣＷ駆動を開始し、ＣＷ駆動モードを再開する。ＣＷ駆動モードの方が機械力は強いので、洗浄効果に優れる。従って、臨時ＣＣＷ駆動モードの実行によって過負荷発生が未然に防止できたら、ＣＷ駆動モードを再開することで、洗浄効果の低下を抑制できる。

【0139】

一方、臨時ＣＣＷ駆動モードの運転中に、ＣＷ駆動モードの運転期間が終了した場合には（ステップＳ３５でＹｅｓ）、臨時ＣＣＷ駆動モードに引き続いて、通常のＣＣＷ駆動モードの運転を行う（ステップＳ３７）。消費電力が低減でき、運転の安定性を確保できる。そして、通常のＣＣＷ駆動モードが終了すれば、通常通りに、ＣＷ駆動モードに移行する（ステップＳ３８でＹｅｓ）。

【0140】

このように、過負荷抑制制御を行うことで、モータ５０の過負荷の発生が効果的に抑制できる。その結果、モータ５０のロックを未然に防止でき、消費電力の増加や振動騒音も抑制できる。

【0141】

それ以外にも、開示する技術にかかるドラム式洗濯機は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

【0142】

例えば、上述した実施形態では、洗濯モードの実行時に、ヒータによる加熱を行ったが、ヒータによる加熱は行わなくてもよい。また、洗濯モードの実行時に、モータの回転方向を定期的に切り替えたが、ＣＷ方向またはＣＣＷ方向のみに回転してもよい。ＣＣＷ方向のみに回転すれば、機械力を抑制できるので、デリケートな衣類などの洗濯に有利である。

【0143】

回転方向を切り替えるタイミングも一例であり、仕様に応じて適宜変更できる。例えば、洗濯モードでは、ＣＷ方向とＣＣＷ方向とで、洗濯物に与える機械的作用の大きさが異なるので（ＣＷ方向＞ＣＣＷ方向）、ＣＷ方向に回転する時間を相対的に増やすことで、洗浄効果を高めることができる。逆に、ＣＣＷ方向に回転する時間を相対的に増やすことで、洗濯物への機械的ダメージを低減した洗濯が行える。従って、時短モードやソフト洗濯モードなど、多様な運転モードの設定も可能である。

【0144】

また、上述した実施形態では、洗濯モードの実行時に、高負荷回転処理と低負荷回転処理とが交互に行われる場合を例示したが、高負荷回転処理だけを行ってもよい。また、洗濯モードの期間のほとんどは高負荷回転処理を行い、低負荷回転処理は部分的に行うようにしてもよい。

【符号の説明】

【0145】

１ 洗濯機
１０ 筐体
１２ 投入口
２０ タブ
２３ ヒータ
２４ インナーシャフト
２５ アウターシャフト
３０ ドラム
４０ パルセータ
５０ モータ
６０ 駆動伝達機構
６１ プーリー（従動プーリー）
６２ プーリー（駆動プーリー）
６３ ベルト
６４ 一方向クラッチ
７０ 制御装置
Ｊ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】