洗濯機の制振装置
【課題】洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータのベクトル
制御を用いることでリアルタイムに行うことができる制振装置を提供する。
【解決手段】洗濯槽と筐体の間に配置されたリニアモータおよび弾性体と、前記リニアモ
ータの巻線に通電される電流を検出し、電流信号を出力する電流検出手段と、前記リニア
モータの可動子の相対位置を検出して前記可動子の移動距離を演算する位置演算部と、前
記洗濯槽または前記筐体の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度センサと、前記
移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性定数に基づき、加振力信号を演算する
加振力演算部と、前記加振力信号と目標振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力
するトルク制御部と、前記電流信号と、前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対す
る通電を制御する通電制御手段とを有することを特徴としている。
制御を用いることでリアルタイムに行うことができる制振装置を提供する。
【解決手段】洗濯槽と筐体の間に配置されたリニアモータおよび弾性体と、前記リニアモ
ータの巻線に通電される電流を検出し、電流信号を出力する電流検出手段と、前記リニア
モータの可動子の相対位置を検出して前記可動子の移動距離を演算する位置演算部と、前
記洗濯槽または前記筐体の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度センサと、前記
移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性定数に基づき、加振力信号を演算する
加振力演算部と、前記加振力信号と目標振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力
するトルク制御部と、前記電流信号と、前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対す
る通電を制御する通電制御手段とを有することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、洗濯機について生じる振動を抑制する洗濯機の制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、洗濯物を回転させる洗濯槽を収容して筐体に対して支持される
受け筒の姿勢を保って支持する支持手段を空気アクチュエータもしくは、粘性流体を用い
て、制御駆動する振動制御手段を複数有する洗濯機が開示されている。上記システムでは
、洗濯槽に収納される洗濯物のアンバランス量により、複数の支持手段の空気圧、もしく
は、粘性力をそれぞれ異なった特性に変化させることで、洗濯槽の振動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-183297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の制御駆動する振動制御手段では、空気アクチュエータもし
くは、粘性流体を用いるため、応答速度が遅い。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、洗濯槽内の洗濯物や水が
偏ることにより生じる洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモー
タのベクトル制御を用いることでリアルタイムに行うことができる制振装置を提供するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１の洗濯機の制振装置は、洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相
巻線を備える固定子と、永久磁石を備える可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との
何れか一方が前記筐体に固定され、他方が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、前記
リニアモータと並列または直列に接続された弾性体と、前記巻線に通電される電流を検出
し、電流信号を出力する電流検出手段と、前記可動子の相対位置を検出し、前記可動子の
移動距離を演算する位置演算部と、前記洗濯槽または前記筐体の加速度を検出し、加速度
信号を出力する加速度センサと、前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性
定数に基づき、加振力信号を演算する加振力演算部と、前記加振力信号と目標振動値との
差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトルク制御部と、前記電流信号と、前記指令ｑ
軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電制御手段とで構成されること
を特徴とする。
【０００７】
請求項４の洗濯機の制振装置は、洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相巻線を
備える固定子と、永久磁石を備える可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との何れか
一方が前記筐体に固定され、他方が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、前記リニア
モータと並列または直列に接続された弾性体と、前記弾性体に隣接して配置され、前記弾
性体にかかる荷重を電圧に変換する圧電素子と、前記巻線に通電される電流を検出し、電
流信号を出力する電流検出手段と、前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾
性定数に基づき、加振力信号を演算する加振力演算部と、前記圧電素子からの電圧と目標
振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトルク制御部と、前記電流信号と、
前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電制御手段とを有す
ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の洗濯機の制振装置によれば、洗濯槽内の洗濯物や水が偏ることにより生じる洗濯
槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータのベクトル制御を用いる
ことでリアルタイムに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例であり、リニアモータをベクトル制御する制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】リニアモータの構成を、一部を透過させて示す斜視図
【図３】電磁式サスペンションの構成を示す正面図
【図４】ドラム式洗濯乾燥機の縦断側面図
【図５】ドラム式洗濯乾燥機の一部を破断して示す斜視図
【図６】本発明の第２実施例であり、リニアモータをベクトル制御する制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図７】本発明の第３実施例であり、リニアモータをベクトル制御する制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図８】洗濯槽の変位量の時間変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１乃至図５を参照して説明する。図２は、リニアモ
ータの構成を、一部を透過させて示す斜視図である。リニアモータ１は、シャフト２と、
そのシャフト２にＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように配置される永久磁石３（Ｎ，Ｓ）とで構
成される可動子４と、内部にＵ，Ｖ，Ｗ相の巻線５を有し、直方体状の本体６を備えてな
る固定子７とで構成されている。また、本体６には、可動子４の相対的な変位位置を出力
する位置センサ８が配置されている。
【００１１】
そして、図３乃至図５に示すように、本実施例では、リニアモータ１とスプリング１５
とを組み合わせることで、ドラム式洗濯乾燥機２１（以下、単に洗濯機２１と称する）の
洗濯槽１４を支持するための電磁式サスペンション１１を構成する。図３は、電磁式サス
ペンション１１の構成を示す正面図である。洗濯機２１の底面側に配置される基部１２に
は支持部材１３が立設されており、その支持部材１３が、リニアモータ１の固定子７を下
方側より支持している。リニアモータ１の可動子４の上端は、洗濯機２１の洗濯槽１４の
一部であるシャフト固定部１４ａに固定されており、シャフト固定部１４ａと固定子７の
上端側との間には、スプリング（弾性体）１５が配置されている。したがって、電磁式サ
スペンション１１が洗濯機２１に配置された状態では、固定子７が固定側となり、可動子
４が可動側となっている。なお、スプリング１５は、リニアモータ１と直列的に接続され
ていても、並列的に接続されていてもよい。
【００１２】
図４は洗濯機２１の縦断側面図であり、図５は、同一部を破断して示す斜視図である。
洗濯機２１の外殻を形成する筐体２２は、前面に円形状に開口する洗濯物出入口２３を有
しており、この洗濯物出入口２３は、ドア２４により開閉されるようになっている。筐体
２２の内部には、背面が閉鎖された有底円筒状の洗濯槽１４が配置されており、この洗濯
槽１４の背面中央部には洗濯用モータとしての永久磁石モータ２５の固定子がねじ止めに
より固着されている。そして、洗濯槽１４は、上述した電磁式サスペンション１１により
基部１２上に支持されている。尚、電磁式サスペンション１１は、図４では点線で示して
いる。また、電磁式サスペンション１１は、実際には正面から見て洗濯槽１４の左右に２
つ配置されているが、図示しているのは一方のみである。
【００１３】
永久磁石モータ２５の回転軸２６は、後端部（図４では右側の端部）が永久磁石モータ２
５の回転子に固定されており、前端部（図４では左側の端部）が洗濯槽１４内に突出して
いる。回転軸２６の前端部には、背面が閉鎖された有底円筒状のドラム２７が洗濯槽１４
に対して同軸状となるように固定されており、このドラム２７は、永久磁石モータ２５の
駆動により回転軸２６と一体的に回転する。なお、ドラム２７には、空気および水を流通
可能な複数の流通孔２８と、ドラム２７内の洗濯物の掻き上げやほぐしを行うための複数
のバッフル２９が設けられている。
【００１４】
洗濯槽１４には給水弁３０が接続されており、当該給水弁３０が開放されると、洗濯槽
１４内に給水されるようになっている。また、洗濯槽１４には排水弁３１を有する排水ホ
ース３２が接続されており、当該排水弁３１が開放されると、洗濯槽１４内の水が排出さ
れるようになっている。
【００１５】
洗濯槽１４の下方には、前後方向へ延びる通風ダクト３３が設けられている。この通風
ダクト３３の前端部は前部ダクト３４を介して洗濯槽１４内に接続されており、後端部は
後部ダクト３５を介して洗濯槽１４内に接続されている。通風ダクト３３の後端部には、
送風ファン３６が設けられており、この送風ファン３６の送風作用により、洗濯槽１４内
の空気が、矢印で示すように、前部ダクト３４から通風ダクト３３内に送られ、後部ダク
ト３５を通して洗濯槽１４内に戻されるようになっている。
【００１６】
通風ダクト３３内部の前端側には蒸発器３７が配置されており、後端側には凝縮器３８
が配置されている。これら蒸発器３７および凝縮器３８は、コンプレッサ３９や図示しな
い絞り弁とともにヒートポンプ４０を構成しており、通風ダクト３３内を流れる空気が、
蒸発器３７により除湿され凝縮器３８により加熱されて、洗濯槽１４内に循環されるよう
になっている。洗濯槽１４の重心位置の真下に相当する洗濯槽１４の外側に洗濯槽１４の
加速度を検出する洗濯槽センサ１６が取り付けられている。筐体２２の内側に筐体２２の
加速度を検出する筐体センサ１７が取り付けられている。
【００１７】
図１は、リニアモータ１をベクトル制御する制御装置４１の構成をブロック図で示した
ものである。ベクトル制御では、巻線５に流れる電流を、界磁である永久磁石３の磁束方
向と、それに直交する方向とに分離してそれらを独立に調整し、磁束と発生トルクとを制
御する。電流制御には、リニアモータ１の可動子４の移動ピッチを周期として回転する座
標系、いわゆるｄ−ｑ座標系で表わした電流値が用いられるが、ｄ軸は永久磁石３の作る
磁束方向であり、ｑ軸はｄ軸に直交する方向である。巻線５に流れる電流のｑ軸成分であ
るｑ軸電流Ｉｑはトルクを発生させる成分であり、ｄ軸成分であるｄ軸電流Iｄは磁束を
作る成分である。
【００１８】
電流センサ６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは、モータの各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に流れる電流
Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを検出するセンサである。なお、電流センサ６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗに
替えて、インバータ回路６１を構成する下アーム側のスイッチング素子とグランドとの間
に３個のシャント抵抗を配置し、それらの端子電圧に基づいて電流を検出する構成として
もよい。なお、電流センサ６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは、実際にはインバータ回路６１の出
力端子とモータの巻線との間に介挿されている。
【００１９】
電流センサ５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗにより検出された電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは、Ａ／Ｄ
変換器４２によりＡ／Ｄ変換されて、電流変換部４３において２相電流Ｉα，Ｉβに変換
された後、更にｄ軸電流Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑに変換される。α，βは、モータの固定子に
固定された２軸座標系の座標軸である。電流変換部４３における座標変換の計算には、後
述する可動子４の位置（α軸とｄ軸との位相差、電気角）θｅが用いられる。ｄ軸電流Ｉ
ｄ，ｑ軸電流Ｉｑは、電流制御部４４に与えられている。
【００２０】
リニアモータ１の固定子７に配置されている位置センサ８が出力する位置信号は、A／D
変換器４２によりA／D変換されて、制御装置４１の位置演算部４５に与えられている。位
置演算部４５は、上記位置信号を可動子４の移動ピッチの周期とする位置θｅに変換して
、電流変換部４４、後述する電圧変換部４６に出力する。さらに、位置演算部４５は、洗
濯槽１４が静止している際の位置Ｌと、洗濯槽１４が可動している際の位置Ｌ´との差を
演算し、加振力演算部４７に与えられる。
【００２１】
洗濯槽１４に取り付けられた洗濯槽センサ１６から出力される加速度信号ａは、制御装置
４１のＡ／Ｄ変換器４２によりＡ／Ｄ変換されて、制御装置４１の加振力演算部４７へ入
力される。
【００２２】
加振力演算部４７は、下記の式から、リニアモータ１にかかる加振力Ｆを演算する。
【００２３】
Ｆ＝Ｋ×（Ｌ−Ｌ´）×ａ （１）
ここで、Ｋは制振装置１００を構成するスプリング１５のばね定数を示す。
【００２４】
加振力演算部４７で出力された加振力Ｆは、トルク制御部４８に与えられる。トルク制
御部４８は、減算器４９において、外部から与えられる目標振動値から加振力Ｆを減算し
、偏差ΔＦを算出する。さらに、トルク制御部４８は、比例積分器５０において、偏差Δ
Ｆを比例積分演算し、指令ｄ軸電流値Ｉｑｒｅｆを生成する。
【００２５】
指令ｄ軸電流値Ｉｑｒｅｆは、電流制御部４４に出力される。また、制振を行う制御で
は、基本的にリニアモータ１は全界磁運転をさせるため、指令ｄ軸電流値Ｉｄｒｅｆは「
０」を電流制御部４４に与える。電流制御部４４は、減算器５１ｑにおいて、電流変換部
４３から出力されるｑ軸電流Ｉｑと指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆとの差ΔＩｑを演算し、減
算器５１ｄにおいて、電流変換部４３から出力されるｄ軸電流Ｉｄと指令ｄ軸電流値Ｉｄ
ｒｅｆとの差ΔＩｄを演算する。さらに、電流制御部４４は、比例積分器５２ｑ，５２ｄ
において、差ΔＩｑ，ΔＩｄを比例積分し、指令電圧Ｖｑ，Ｖｄを算出し、電圧変換部４
６へ出力する。
【００２６】
電圧変換部４６は、電圧指令Ｖｑ，Ｖｄをα−β座標系で表した値に変換し、さらにα
β／ａｂｃ変換して各相電圧指令Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを電圧出力部５３に出力する。
【００２７】
電圧出力部５３は、直流電源電圧に基づいて、指令値に一致する電圧を供給するための
パルス幅変調（ＰＷＭ）されたゲート駆動信号をインバータ回路６１に出力する。これら
、電流制御部４４、電圧変換部４６および電圧出力部５３により通電制御手段５４が構成
されている。
【００２８】
インバータ回路６１は、例えばＩＧＢＴなどのスイッチング素子を三相ブリッジ接続し
て構成され、直流電源回路により直流電源電圧が供給される。
【００２９】
電圧出力部５３で形成されたゲート駆動信号（上アーム：ｕ，ｖ，ｗ／下アーム：ｘ，
ｙ，ｚ）は、インバータ回路６１を構成する各スイッチング素子のゲートに与えられ、そ
れにより各相電圧指令Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃに一致する、ＰＷＭ変調された三相交流電圧が生
成されてリニアモータ１の巻線５に印加される。
【００３０】
上記の構成において、減算器５１ｑ，５１ｄと比例積分器５２ｑ，５２ｄとで、比例積
分（ＰＩ）演算による電流ループのフィードバック制御が行なわれ、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸
電流Ｉｑは，それぞれ指令ｄ軸電流値Ｉｄｒｅｆ、指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆに一致する
ように制御される。
【００３１】
次に、本実施例の作用について説明する。洗濯機２１において洗濯運転が行われる場合
、永久磁石モータ２５によりドラム２７が回転駆動されると洗濯槽１４に振動が発生する
。すると、その振動によって電磁式サスペンション１１の可動子４側が変位し、相対的な
変位量が位置センサ８により検出され、位置信号として制御装置４１に出力される。
【００３２】
制御装置４１では、上述したように、位置センサ８からの位置信号に基づき、振動なし
の場合の位置Ｌと現在の位置Ｌ´との差を検出し、この差に基づき、洗濯槽１４のアンバ
ランス重量をリアルタイムに検出し、この洗濯槽１４のアンバランス重量と洗濯槽センサ
１６からの加速度信号とから加振力をリアルタイムに演算する。この加振力と目標振動量
とを減算した値に基づいて、加振力を相殺する相殺トルクが演算されて、指令ｑ軸電流値
Ｉｑｒｅｆが出力される。この指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆと、指令ｄ軸電流値Ｉｄｒｅｆ
に基づき電流ループのフィードバック制御が行われ、また、位置信号に基づき得られる電
気角θｅによりベクトル演算が行われ、ｑ軸電流およびｄ軸電流が制御され、インバータ
回路６１を介してリニアモータ１が駆動される。
【００３３】
本実施例によれば、洗濯槽１４内の洗濯物や水が偏ることにより生じる洗濯槽重量のア
ンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータ１のベクトル制御を用いることでリ
アルタイムに行うことができ、もって洗濯機２１の振動を抑えることができる。
【００３４】
（実施例２）
本発明の実施例２について図６を参照して説明する。なお、上述した実施例１と同一部
分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３５】
洗濯槽１４には洗濯槽１４の振動を検知する洗濯槽センサ１６が取り付けられており、
筐体２２には筐体２２の振動を検知する筐体センサ１７が取り付けられている。洗濯槽１
４に取り付けられた洗濯槽センサ１６から出力される加速度信号ａと、筐体２２に取り付
けられた筐体センサ１７から出力される加速度信号ｂは、制御装置７１のＡ／Ｄ変換器５
２によりＡ／Ｄ変換されて、制御装置７１の比較器７２に入力される。
【００３６】
比較器７２は、例えば、加速度信号ａの周波数が所定の値以上の場合に加速度信号ａの値
を加速度信号αとして加振力演算部４７へ出力し、加速度信号ａの周波数が所定の値以下
の場合に加速度信号ｂの値を加速度信号αとして加振力演算部４７へ出力する。ここで、
所定の値とは、例えば、加速度信号ａの周波数が低い場合は洗濯槽１４の横揺れが支配的
になり筐体２２の振動が大きくなり、周波数が高い場合は洗濯槽１４の縦揺れが支配的に
なり洗濯槽の振動が大きくなるため、横揺れから縦揺れに変化する付近の周波数とするの
が好ましい。本実施例では、２Ｈｚとしている。また、加速度信号ａの周波数により判定
を行ったが、加速度信号ｂの周波数により判定を行ってもよい。また、上記では加速度信
号ａか加速度信号ｂのどちらかを選択するようにしたが、これに限られず、加速度信号ａ
または加速度信号ｂの周波数に応じて、加速度信号ａと加速度信号ｂの割合を設定し、そ
の割合に基づく加速度信号ａと加速度信号ｂの和を加速度信号αとして出力してもよい。
【００３７】
加振力演算部４７は、下記の式から、リニアモータにかかる加振力Ｆを演算する。
【００３８】
Ｆ＝Ｋ×（Ｌ−Ｌ´）×ａ （１）
ここで、Ｋは制振装置を構成するスプリング１５のばね定数を示す。
【００３９】
加振力演算部４７で出力された加振力Ｆは、トルク制御部４８に与えられる。
【００４０】
次に、本実施例の作用について説明する。洗濯機２１において洗濯運転が行われる場合
、永久磁石モータ２５によりドラム２７が回転駆動されると洗濯槽１４に振動が発生する
。すると、その振動によって電磁式サスペンション１１の可動子４側が変位し、相対的な
変位量が位置センサ８により検出され、位置信号として制御装置７１に出力される。
【００４１】
制御装置７１では、上述したように、位置センサ８からの位置信号に基づき、振動なし
の場合の位置Ｌと現在の位置Ｌ´との差を検出し、この差に基づき、洗濯槽１４のアンバ
ランス重量をリアルタイムに検出する。さらに、比較器７２により、洗濯槽センサ１６か
らの加速度信号ａと筐体センサ１７からの加速度信号ｂに基づき、どちらの振動を抑えた
いか、もしくはどちらの振動をより強く抑えたいかを判定し、その加速度信号を出力する
。この加速度信号とアンバランス重量とから加振力をリアルタイムに演算する。この加振
力と目標振動値とを減算した値に基づいて、加振力を相殺する相殺トルクが演算されて、
指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆが出力される。この指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆと、指令ｄ軸電
流値Ｉｄｒｅｆに基づき電流ループのフィードバック制御が行われ、また、位置信号に基
づき得られる電気角θｅによりベクトル演算が行われ、ｑ軸電流およびｄ軸電流が制御さ
れ、インバータ回路６１を介してリニアモータ１が駆動される。
【００４２】
本実施例によれば、実施例１と同様、洗濯槽１４内の洗濯物や水が偏ることにより生じ
る洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータ１のベクトル制御
を用いることでリアルタイムに行うことができ、もって洗濯機２１の振動を抑えることが
できる。
【００４３】
また、一般的に、洗濯槽１４の共振点付近では、洗濯槽１４の振動を抑えることができて
も、筐体２２に伝わる振動を抑えることができなく、床に振動を伝播することが生じる。
本実施例によれば、比較器７２を設けることにより、洗濯槽１４と筐体２２のどちらの振
動を抑えたいか、もしくはどちらの振動をより強く抑えたいかを判定し、その加速度信号
に応じて制振制御することで、洗濯槽１４の振動だけでなく筐体２２の振動を抑えること
ができる。
【００４４】
（実施例３）
本発明の実施例３について図７を参照して説明する。なお、上述した実施例１と同一部
分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
加速度を検出する洗濯槽センサ１６および筐体センサ１７はなく、リニアモータ１に、
圧電素子８２が配置されている。圧電素子８２は、洗濯槽１４の振動によりリニアモータ
１にかかった外力を電圧に変換し加重電圧として出力する。
【００４６】
圧電素子８２から出力された加重電圧は、制御装置８１のＡ／Ｄ変換器４２に入力され
てＡ／Ｄ変換され、トルク制御部４８に入力される。トルク制御部４８は、減算器４９に
より加重電圧と所定の目標電圧値との差ΔＶを比例積分器により指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅ
ｆを出力する。
【００４７】
本実施例によれば、実施例１と同様、洗濯槽１４内の洗濯物や水が偏ることにより生じ
る洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータ１のベクトル制御
を用いることでリアルタイムに行うことができ、もって洗濯機２１の振動を抑えることが
できる。
【００４８】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のよう
な変形又は拡張が可能である。
【００４９】
位置演算部４５は、洗濯槽センサ１６の出力信号がゼロの時の位置をＬとし、洗濯槽１４
が可動している際の位置をＬ´としても演算してもよい。この理由について説明する。永
久磁石モータ２５によりドラム２７が回転駆動された際の振動量を図８に示す。図８は、
横軸に時間、縦軸に位置センサ８の変位量を示している。図８に示すように、洗濯槽１４
の重量は洗濯物や水の偏りにより周期的に変位する。さらに、洗濯槽１４内部の水の減少
により、時間とともに洗濯槽１４全体の重量（以下、基準重量と称す。）が変化する。こ
の基準重量は、洗濯槽センサ１６の出力信号がゼロのときである。つまり、洗濯槽センサ
１６の出力信号がゼロのときの位置をＬとして演算することにより、より正確に洗濯槽１
４のアンバランス重量を検出することができる。
【００５０】
また、リニアモータ１の永久磁石３はＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように配置される構成に
限らず、ハルバッハ配列や、磁石対向型などにしてもよい。
【００５１】
また、弾性体はスプリング１５に限ることなく、固定側に対して制振対象物を弾性的に
支持する構造であればどのようなものでも良い。
【００５２】
洗濯槽１４に取り付ける洗濯槽センサ１６の位置は、洗濯槽１４の重心位置の真下にかか
わらず、洗濯槽１４の横や前、後ろなど他の構成でもよい。
【００５３】
また、筐体２２に取り付けるセンサの位置１７は、図の位置にかかわらず、洗濯槽１４の
横や前、後ろなど他の構成でもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…リニアモータ、３…永久磁石、４…固定子、５…巻線、７…可動子、８…位置セン
サ、１１…電磁式サスペンション、１４…洗濯槽、１５…スプリング、２１…ドラム式洗
濯乾燥機、４１，７１，８１…制御装置、４５…位置演算部、４７…加振力演算部、４８
…トルク制御部、７２…比較器、８２…圧電素子
【技術分野】
【０００１】
本開示は、洗濯機について生じる振動を抑制する洗濯機の制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、洗濯物を回転させる洗濯槽を収容して筐体に対して支持される
受け筒の姿勢を保って支持する支持手段を空気アクチュエータもしくは、粘性流体を用い
て、制御駆動する振動制御手段を複数有する洗濯機が開示されている。上記システムでは
、洗濯槽に収納される洗濯物のアンバランス量により、複数の支持手段の空気圧、もしく
は、粘性力をそれぞれ異なった特性に変化させることで、洗濯槽の振動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-183297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の制御駆動する振動制御手段では、空気アクチュエータもし
くは、粘性流体を用いるため、応答速度が遅い。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、洗濯槽内の洗濯物や水が
偏ることにより生じる洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモー
タのベクトル制御を用いることでリアルタイムに行うことができる制振装置を提供するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１の洗濯機の制振装置は、洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相
巻線を備える固定子と、永久磁石を備える可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との
何れか一方が前記筐体に固定され、他方が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、前記
リニアモータと並列または直列に接続された弾性体と、前記巻線に通電される電流を検出
し、電流信号を出力する電流検出手段と、前記可動子の相対位置を検出し、前記可動子の
移動距離を演算する位置演算部と、前記洗濯槽または前記筐体の加速度を検出し、加速度
信号を出力する加速度センサと、前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性
定数に基づき、加振力信号を演算する加振力演算部と、前記加振力信号と目標振動値との
差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトルク制御部と、前記電流信号と、前記指令ｑ
軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電制御手段とで構成されること
を特徴とする。
【０００７】
請求項４の洗濯機の制振装置は、洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相巻線を
備える固定子と、永久磁石を備える可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との何れか
一方が前記筐体に固定され、他方が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、前記リニア
モータと並列または直列に接続された弾性体と、前記弾性体に隣接して配置され、前記弾
性体にかかる荷重を電圧に変換する圧電素子と、前記巻線に通電される電流を検出し、電
流信号を出力する電流検出手段と、前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾
性定数に基づき、加振力信号を演算する加振力演算部と、前記圧電素子からの電圧と目標
振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトルク制御部と、前記電流信号と、
前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電制御手段とを有す
ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の洗濯機の制振装置によれば、洗濯槽内の洗濯物や水が偏ることにより生じる洗濯
槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータのベクトル制御を用いる
ことでリアルタイムに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例であり、リニアモータをベクトル制御する制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】リニアモータの構成を、一部を透過させて示す斜視図
【図３】電磁式サスペンションの構成を示す正面図
【図４】ドラム式洗濯乾燥機の縦断側面図
【図５】ドラム式洗濯乾燥機の一部を破断して示す斜視図
【図６】本発明の第２実施例であり、リニアモータをベクトル制御する制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図７】本発明の第３実施例であり、リニアモータをベクトル制御する制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図８】洗濯槽の変位量の時間変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１乃至図５を参照して説明する。図２は、リニアモ
ータの構成を、一部を透過させて示す斜視図である。リニアモータ１は、シャフト２と、
そのシャフト２にＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように配置される永久磁石３（Ｎ，Ｓ）とで構
成される可動子４と、内部にＵ，Ｖ，Ｗ相の巻線５を有し、直方体状の本体６を備えてな
る固定子７とで構成されている。また、本体６には、可動子４の相対的な変位位置を出力
する位置センサ８が配置されている。
【００１１】
そして、図３乃至図５に示すように、本実施例では、リニアモータ１とスプリング１５
とを組み合わせることで、ドラム式洗濯乾燥機２１（以下、単に洗濯機２１と称する）の
洗濯槽１４を支持するための電磁式サスペンション１１を構成する。図３は、電磁式サス
ペンション１１の構成を示す正面図である。洗濯機２１の底面側に配置される基部１２に
は支持部材１３が立設されており、その支持部材１３が、リニアモータ１の固定子７を下
方側より支持している。リニアモータ１の可動子４の上端は、洗濯機２１の洗濯槽１４の
一部であるシャフト固定部１４ａに固定されており、シャフト固定部１４ａと固定子７の
上端側との間には、スプリング（弾性体）１５が配置されている。したがって、電磁式サ
スペンション１１が洗濯機２１に配置された状態では、固定子７が固定側となり、可動子
４が可動側となっている。なお、スプリング１５は、リニアモータ１と直列的に接続され
ていても、並列的に接続されていてもよい。
【００１２】
図４は洗濯機２１の縦断側面図であり、図５は、同一部を破断して示す斜視図である。
洗濯機２１の外殻を形成する筐体２２は、前面に円形状に開口する洗濯物出入口２３を有
しており、この洗濯物出入口２３は、ドア２４により開閉されるようになっている。筐体
２２の内部には、背面が閉鎖された有底円筒状の洗濯槽１４が配置されており、この洗濯
槽１４の背面中央部には洗濯用モータとしての永久磁石モータ２５の固定子がねじ止めに
より固着されている。そして、洗濯槽１４は、上述した電磁式サスペンション１１により
基部１２上に支持されている。尚、電磁式サスペンション１１は、図４では点線で示して
いる。また、電磁式サスペンション１１は、実際には正面から見て洗濯槽１４の左右に２
つ配置されているが、図示しているのは一方のみである。
【００１３】
永久磁石モータ２５の回転軸２６は、後端部（図４では右側の端部）が永久磁石モータ２
５の回転子に固定されており、前端部（図４では左側の端部）が洗濯槽１４内に突出して
いる。回転軸２６の前端部には、背面が閉鎖された有底円筒状のドラム２７が洗濯槽１４
に対して同軸状となるように固定されており、このドラム２７は、永久磁石モータ２５の
駆動により回転軸２６と一体的に回転する。なお、ドラム２７には、空気および水を流通
可能な複数の流通孔２８と、ドラム２７内の洗濯物の掻き上げやほぐしを行うための複数
のバッフル２９が設けられている。
【００１４】
洗濯槽１４には給水弁３０が接続されており、当該給水弁３０が開放されると、洗濯槽
１４内に給水されるようになっている。また、洗濯槽１４には排水弁３１を有する排水ホ
ース３２が接続されており、当該排水弁３１が開放されると、洗濯槽１４内の水が排出さ
れるようになっている。
【００１５】
洗濯槽１４の下方には、前後方向へ延びる通風ダクト３３が設けられている。この通風
ダクト３３の前端部は前部ダクト３４を介して洗濯槽１４内に接続されており、後端部は
後部ダクト３５を介して洗濯槽１４内に接続されている。通風ダクト３３の後端部には、
送風ファン３６が設けられており、この送風ファン３６の送風作用により、洗濯槽１４内
の空気が、矢印で示すように、前部ダクト３４から通風ダクト３３内に送られ、後部ダク
ト３５を通して洗濯槽１４内に戻されるようになっている。
【００１６】
通風ダクト３３内部の前端側には蒸発器３７が配置されており、後端側には凝縮器３８
が配置されている。これら蒸発器３７および凝縮器３８は、コンプレッサ３９や図示しな
い絞り弁とともにヒートポンプ４０を構成しており、通風ダクト３３内を流れる空気が、
蒸発器３７により除湿され凝縮器３８により加熱されて、洗濯槽１４内に循環されるよう
になっている。洗濯槽１４の重心位置の真下に相当する洗濯槽１４の外側に洗濯槽１４の
加速度を検出する洗濯槽センサ１６が取り付けられている。筐体２２の内側に筐体２２の
加速度を検出する筐体センサ１７が取り付けられている。
【００１７】
図１は、リニアモータ１をベクトル制御する制御装置４１の構成をブロック図で示した
ものである。ベクトル制御では、巻線５に流れる電流を、界磁である永久磁石３の磁束方
向と、それに直交する方向とに分離してそれらを独立に調整し、磁束と発生トルクとを制
御する。電流制御には、リニアモータ１の可動子４の移動ピッチを周期として回転する座
標系、いわゆるｄ−ｑ座標系で表わした電流値が用いられるが、ｄ軸は永久磁石３の作る
磁束方向であり、ｑ軸はｄ軸に直交する方向である。巻線５に流れる電流のｑ軸成分であ
るｑ軸電流Ｉｑはトルクを発生させる成分であり、ｄ軸成分であるｄ軸電流Iｄは磁束を
作る成分である。
【００１８】
電流センサ６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは、モータの各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に流れる電流
Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを検出するセンサである。なお、電流センサ６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗに
替えて、インバータ回路６１を構成する下アーム側のスイッチング素子とグランドとの間
に３個のシャント抵抗を配置し、それらの端子電圧に基づいて電流を検出する構成として
もよい。なお、電流センサ６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは、実際にはインバータ回路６１の出
力端子とモータの巻線との間に介挿されている。
【００１９】
電流センサ５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗにより検出された電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは、Ａ／Ｄ
変換器４２によりＡ／Ｄ変換されて、電流変換部４３において２相電流Ｉα，Ｉβに変換
された後、更にｄ軸電流Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑに変換される。α，βは、モータの固定子に
固定された２軸座標系の座標軸である。電流変換部４３における座標変換の計算には、後
述する可動子４の位置（α軸とｄ軸との位相差、電気角）θｅが用いられる。ｄ軸電流Ｉ
ｄ，ｑ軸電流Ｉｑは、電流制御部４４に与えられている。
【００２０】
リニアモータ１の固定子７に配置されている位置センサ８が出力する位置信号は、A／D
変換器４２によりA／D変換されて、制御装置４１の位置演算部４５に与えられている。位
置演算部４５は、上記位置信号を可動子４の移動ピッチの周期とする位置θｅに変換して
、電流変換部４４、後述する電圧変換部４６に出力する。さらに、位置演算部４５は、洗
濯槽１４が静止している際の位置Ｌと、洗濯槽１４が可動している際の位置Ｌ´との差を
演算し、加振力演算部４７に与えられる。
【００２１】
洗濯槽１４に取り付けられた洗濯槽センサ１６から出力される加速度信号ａは、制御装置
４１のＡ／Ｄ変換器４２によりＡ／Ｄ変換されて、制御装置４１の加振力演算部４７へ入
力される。
【００２２】
加振力演算部４７は、下記の式から、リニアモータ１にかかる加振力Ｆを演算する。
【００２３】
Ｆ＝Ｋ×（Ｌ−Ｌ´）×ａ （１）
ここで、Ｋは制振装置１００を構成するスプリング１５のばね定数を示す。
【００２４】
加振力演算部４７で出力された加振力Ｆは、トルク制御部４８に与えられる。トルク制
御部４８は、減算器４９において、外部から与えられる目標振動値から加振力Ｆを減算し
、偏差ΔＦを算出する。さらに、トルク制御部４８は、比例積分器５０において、偏差Δ
Ｆを比例積分演算し、指令ｄ軸電流値Ｉｑｒｅｆを生成する。
【００２５】
指令ｄ軸電流値Ｉｑｒｅｆは、電流制御部４４に出力される。また、制振を行う制御で
は、基本的にリニアモータ１は全界磁運転をさせるため、指令ｄ軸電流値Ｉｄｒｅｆは「
０」を電流制御部４４に与える。電流制御部４４は、減算器５１ｑにおいて、電流変換部
４３から出力されるｑ軸電流Ｉｑと指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆとの差ΔＩｑを演算し、減
算器５１ｄにおいて、電流変換部４３から出力されるｄ軸電流Ｉｄと指令ｄ軸電流値Ｉｄ
ｒｅｆとの差ΔＩｄを演算する。さらに、電流制御部４４は、比例積分器５２ｑ，５２ｄ
において、差ΔＩｑ，ΔＩｄを比例積分し、指令電圧Ｖｑ，Ｖｄを算出し、電圧変換部４
６へ出力する。
【００２６】
電圧変換部４６は、電圧指令Ｖｑ，Ｖｄをα−β座標系で表した値に変換し、さらにα
β／ａｂｃ変換して各相電圧指令Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを電圧出力部５３に出力する。
【００２７】
電圧出力部５３は、直流電源電圧に基づいて、指令値に一致する電圧を供給するための
パルス幅変調（ＰＷＭ）されたゲート駆動信号をインバータ回路６１に出力する。これら
、電流制御部４４、電圧変換部４６および電圧出力部５３により通電制御手段５４が構成
されている。
【００２８】
インバータ回路６１は、例えばＩＧＢＴなどのスイッチング素子を三相ブリッジ接続し
て構成され、直流電源回路により直流電源電圧が供給される。
【００２９】
電圧出力部５３で形成されたゲート駆動信号（上アーム：ｕ，ｖ，ｗ／下アーム：ｘ，
ｙ，ｚ）は、インバータ回路６１を構成する各スイッチング素子のゲートに与えられ、そ
れにより各相電圧指令Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃに一致する、ＰＷＭ変調された三相交流電圧が生
成されてリニアモータ１の巻線５に印加される。
【００３０】
上記の構成において、減算器５１ｑ，５１ｄと比例積分器５２ｑ，５２ｄとで、比例積
分（ＰＩ）演算による電流ループのフィードバック制御が行なわれ、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸
電流Ｉｑは，それぞれ指令ｄ軸電流値Ｉｄｒｅｆ、指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆに一致する
ように制御される。
【００３１】
次に、本実施例の作用について説明する。洗濯機２１において洗濯運転が行われる場合
、永久磁石モータ２５によりドラム２７が回転駆動されると洗濯槽１４に振動が発生する
。すると、その振動によって電磁式サスペンション１１の可動子４側が変位し、相対的な
変位量が位置センサ８により検出され、位置信号として制御装置４１に出力される。
【００３２】
制御装置４１では、上述したように、位置センサ８からの位置信号に基づき、振動なし
の場合の位置Ｌと現在の位置Ｌ´との差を検出し、この差に基づき、洗濯槽１４のアンバ
ランス重量をリアルタイムに検出し、この洗濯槽１４のアンバランス重量と洗濯槽センサ
１６からの加速度信号とから加振力をリアルタイムに演算する。この加振力と目標振動量
とを減算した値に基づいて、加振力を相殺する相殺トルクが演算されて、指令ｑ軸電流値
Ｉｑｒｅｆが出力される。この指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆと、指令ｄ軸電流値Ｉｄｒｅｆ
に基づき電流ループのフィードバック制御が行われ、また、位置信号に基づき得られる電
気角θｅによりベクトル演算が行われ、ｑ軸電流およびｄ軸電流が制御され、インバータ
回路６１を介してリニアモータ１が駆動される。
【００３３】
本実施例によれば、洗濯槽１４内の洗濯物や水が偏ることにより生じる洗濯槽重量のア
ンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータ１のベクトル制御を用いることでリ
アルタイムに行うことができ、もって洗濯機２１の振動を抑えることができる。
【００３４】
（実施例２）
本発明の実施例２について図６を参照して説明する。なお、上述した実施例１と同一部
分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３５】
洗濯槽１４には洗濯槽１４の振動を検知する洗濯槽センサ１６が取り付けられており、
筐体２２には筐体２２の振動を検知する筐体センサ１７が取り付けられている。洗濯槽１
４に取り付けられた洗濯槽センサ１６から出力される加速度信号ａと、筐体２２に取り付
けられた筐体センサ１７から出力される加速度信号ｂは、制御装置７１のＡ／Ｄ変換器５
２によりＡ／Ｄ変換されて、制御装置７１の比較器７２に入力される。
【００３６】
比較器７２は、例えば、加速度信号ａの周波数が所定の値以上の場合に加速度信号ａの値
を加速度信号αとして加振力演算部４７へ出力し、加速度信号ａの周波数が所定の値以下
の場合に加速度信号ｂの値を加速度信号αとして加振力演算部４７へ出力する。ここで、
所定の値とは、例えば、加速度信号ａの周波数が低い場合は洗濯槽１４の横揺れが支配的
になり筐体２２の振動が大きくなり、周波数が高い場合は洗濯槽１４の縦揺れが支配的に
なり洗濯槽の振動が大きくなるため、横揺れから縦揺れに変化する付近の周波数とするの
が好ましい。本実施例では、２Ｈｚとしている。また、加速度信号ａの周波数により判定
を行ったが、加速度信号ｂの周波数により判定を行ってもよい。また、上記では加速度信
号ａか加速度信号ｂのどちらかを選択するようにしたが、これに限られず、加速度信号ａ
または加速度信号ｂの周波数に応じて、加速度信号ａと加速度信号ｂの割合を設定し、そ
の割合に基づく加速度信号ａと加速度信号ｂの和を加速度信号αとして出力してもよい。
【００３７】
加振力演算部４７は、下記の式から、リニアモータにかかる加振力Ｆを演算する。
【００３８】
Ｆ＝Ｋ×（Ｌ−Ｌ´）×ａ （１）
ここで、Ｋは制振装置を構成するスプリング１５のばね定数を示す。
【００３９】
加振力演算部４７で出力された加振力Ｆは、トルク制御部４８に与えられる。
【００４０】
次に、本実施例の作用について説明する。洗濯機２１において洗濯運転が行われる場合
、永久磁石モータ２５によりドラム２７が回転駆動されると洗濯槽１４に振動が発生する
。すると、その振動によって電磁式サスペンション１１の可動子４側が変位し、相対的な
変位量が位置センサ８により検出され、位置信号として制御装置７１に出力される。
【００４１】
制御装置７１では、上述したように、位置センサ８からの位置信号に基づき、振動なし
の場合の位置Ｌと現在の位置Ｌ´との差を検出し、この差に基づき、洗濯槽１４のアンバ
ランス重量をリアルタイムに検出する。さらに、比較器７２により、洗濯槽センサ１６か
らの加速度信号ａと筐体センサ１７からの加速度信号ｂに基づき、どちらの振動を抑えた
いか、もしくはどちらの振動をより強く抑えたいかを判定し、その加速度信号を出力する
。この加速度信号とアンバランス重量とから加振力をリアルタイムに演算する。この加振
力と目標振動値とを減算した値に基づいて、加振力を相殺する相殺トルクが演算されて、
指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆが出力される。この指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅｆと、指令ｄ軸電
流値Ｉｄｒｅｆに基づき電流ループのフィードバック制御が行われ、また、位置信号に基
づき得られる電気角θｅによりベクトル演算が行われ、ｑ軸電流およびｄ軸電流が制御さ
れ、インバータ回路６１を介してリニアモータ１が駆動される。
【００４２】
本実施例によれば、実施例１と同様、洗濯槽１４内の洗濯物や水が偏ることにより生じ
る洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータ１のベクトル制御
を用いることでリアルタイムに行うことができ、もって洗濯機２１の振動を抑えることが
できる。
【００４３】
また、一般的に、洗濯槽１４の共振点付近では、洗濯槽１４の振動を抑えることができて
も、筐体２２に伝わる振動を抑えることができなく、床に振動を伝播することが生じる。
本実施例によれば、比較器７２を設けることにより、洗濯槽１４と筐体２２のどちらの振
動を抑えたいか、もしくはどちらの振動をより強く抑えたいかを判定し、その加速度信号
に応じて制振制御することで、洗濯槽１４の振動だけでなく筐体２２の振動を抑えること
ができる。
【００４４】
（実施例３）
本発明の実施例３について図７を参照して説明する。なお、上述した実施例１と同一部
分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
加速度を検出する洗濯槽センサ１６および筐体センサ１７はなく、リニアモータ１に、
圧電素子８２が配置されている。圧電素子８２は、洗濯槽１４の振動によりリニアモータ
１にかかった外力を電圧に変換し加重電圧として出力する。
【００４６】
圧電素子８２から出力された加重電圧は、制御装置８１のＡ／Ｄ変換器４２に入力され
てＡ／Ｄ変換され、トルク制御部４８に入力される。トルク制御部４８は、減算器４９に
より加重電圧と所定の目標電圧値との差ΔＶを比例積分器により指令ｑ軸電流値Ｉｑｒｅ
ｆを出力する。
【００４７】
本実施例によれば、実施例１と同様、洗濯槽１４内の洗濯物や水が偏ることにより生じ
る洗濯槽重量のアンバランスに応じた最適な制振制御を、リニアモータ１のベクトル制御
を用いることでリアルタイムに行うことができ、もって洗濯機２１の振動を抑えることが
できる。
【００４８】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のよう
な変形又は拡張が可能である。
【００４９】
位置演算部４５は、洗濯槽センサ１６の出力信号がゼロの時の位置をＬとし、洗濯槽１４
が可動している際の位置をＬ´としても演算してもよい。この理由について説明する。永
久磁石モータ２５によりドラム２７が回転駆動された際の振動量を図８に示す。図８は、
横軸に時間、縦軸に位置センサ８の変位量を示している。図８に示すように、洗濯槽１４
の重量は洗濯物や水の偏りにより周期的に変位する。さらに、洗濯槽１４内部の水の減少
により、時間とともに洗濯槽１４全体の重量（以下、基準重量と称す。）が変化する。こ
の基準重量は、洗濯槽センサ１６の出力信号がゼロのときである。つまり、洗濯槽センサ
１６の出力信号がゼロのときの位置をＬとして演算することにより、より正確に洗濯槽１
４のアンバランス重量を検出することができる。
【００５０】
また、リニアモータ１の永久磁石３はＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように配置される構成に
限らず、ハルバッハ配列や、磁石対向型などにしてもよい。
【００５１】
また、弾性体はスプリング１５に限ることなく、固定側に対して制振対象物を弾性的に
支持する構造であればどのようなものでも良い。
【００５２】
洗濯槽１４に取り付ける洗濯槽センサ１６の位置は、洗濯槽１４の重心位置の真下にかか
わらず、洗濯槽１４の横や前、後ろなど他の構成でもよい。
【００５３】
また、筐体２２に取り付けるセンサの位置１７は、図の位置にかかわらず、洗濯槽１４の
横や前、後ろなど他の構成でもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…リニアモータ、３…永久磁石、４…固定子、５…巻線、７…可動子、８…位置セン
サ、１１…電磁式サスペンション、１４…洗濯槽、１５…スプリング、２１…ドラム式洗
濯乾燥機、４１，７１，８１…制御装置、４５…位置演算部、４７…加振力演算部、４８
…トルク制御部、７２…比較器、８２…圧電素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相巻線を備える固定子と、永久磁石を備え
る可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との何れか一方が前記筐体に固定され、他方
が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、
前記リニアモータと並列または直列に接続された弾性体と、
前記巻線に通電される電流を検出し、電流信号を出力する電流検出手段と、
前記可動子の相対位置を検出し、前記可動子の移動距離を演算する位置演算部と、
前記洗濯槽または前記筐体の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度センサと、
前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性定数に基づき、加振力信号を演算
する加振力演算部と、
前記加振力信号と目標振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトルク制御部
と、
前記電流信号と、前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電
制御手段と、
を有することを特徴とする洗濯機の制振装置。
【請求項２】
前記加速度センサは、前記洗濯槽の加速度を検出する第１加速度センサと、前記筐体の
加速度を検出する第２加速度センサであり、
前記第１加速度センサからの加速度信号と、前記第２加速度センサからの加速度信号と
を比較し、前記加振力演算部へ出力する加速度信号を決定する比較器を有することを特徴
とする請求項１記載の洗濯機の制振装置。
【請求項３】
前記比較器は、前記第１加速度センサからの加速度信号と前記第２加速度センサからの
加速度信号の少なくとも一方の周波数に基づいて、前記加振力演算部へ出力する加速度信
号を決定することを特徴とする請求項２記載の洗濯機の制振装置。
【請求項４】
洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相巻線を備える固定子と、永久磁石を備え
る可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との何れか一方が前記筐体に固定され、他方
が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、
前記リニアモータと並列または直列に接続された弾性体と、
前記弾性体に隣接して配置され、前記弾性体にかかる荷重を電圧に変換する圧電素子と、
前記巻線に通電される電流を検出し、電流信号を出力する電流検出手段と、
前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性定数に基づき、加振力信号を演算
する加振力演算部と、
前記圧電素子からの電圧と目標振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトル
ク制御部と、
前記電流信号と、前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電
制御手段と、
を有することを特徴とする洗濯機の制振装置。
【請求項１】
洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相巻線を備える固定子と、永久磁石を備え
る可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との何れか一方が前記筐体に固定され、他方
が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、
前記リニアモータと並列または直列に接続された弾性体と、
前記巻線に通電される電流を検出し、電流信号を出力する電流検出手段と、
前記可動子の相対位置を検出し、前記可動子の移動距離を演算する位置演算部と、
前記洗濯槽または前記筐体の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度センサと、
前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性定数に基づき、加振力信号を演算
する加振力演算部と、
前記加振力信号と目標振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトルク制御部
と、
前記電流信号と、前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電
制御手段と、
を有することを特徴とする洗濯機の制振装置。
【請求項２】
前記加速度センサは、前記洗濯槽の加速度を検出する第１加速度センサと、前記筐体の
加速度を検出する第２加速度センサであり、
前記第１加速度センサからの加速度信号と、前記第２加速度センサからの加速度信号と
を比較し、前記加振力演算部へ出力する加速度信号を決定する比較器を有することを特徴
とする請求項１記載の洗濯機の制振装置。
【請求項３】
前記比較器は、前記第１加速度センサからの加速度信号と前記第２加速度センサからの
加速度信号の少なくとも一方の周波数に基づいて、前記加振力演算部へ出力する加速度信
号を決定することを特徴とする請求項２記載の洗濯機の制振装置。
【請求項４】
洗濯機の筐体と洗濯槽との間に配置され、３相巻線を備える固定子と、永久磁石を備え
る可動子とを有し、前記固定子と前記可動子との何れか一方が前記筐体に固定され、他方
が前記洗濯槽に固定されるリニアモータと、
前記リニアモータと並列または直列に接続された弾性体と、
前記弾性体に隣接して配置され、前記弾性体にかかる荷重を電圧に変換する圧電素子と、
前記巻線に通電される電流を検出し、電流信号を出力する電流検出手段と、
前記移動距離、前記加速度信号および前記弾性体の弾性定数に基づき、加振力信号を演算
する加振力演算部と、
前記圧電素子からの電圧と目標振動値との差分に基づき、指令ｑ軸電流値を出力するトル
ク制御部と、
前記電流信号と、前記指令ｑ軸電流値に基づいて、前記巻線に対する通電を制御する通電
制御手段と、
を有することを特徴とする洗濯機の制振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１８２９３４（Ｐ２０１１−１８２９３４Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１１０８（Ｐ２０１０−５１１０８）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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