洗衣機驅(qū)動裝置、具有其的洗衣機和洗衣機的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可通過使洗滌槽和波輪(pulsate)分別單獨驅(qū)動來形成多種洗滌水流的洗衣機驅(qū)動裝置、具有其的洗衣機和該洗衣機的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在以往的脫水兼用全自動洗衣機中，在外槽內(nèi)以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)有作為洗滌槽兼脫水槽的旋轉(zhuǎn)槽，并且，在上述旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)的底部以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)有攪拌體(波輪)。上述攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽借助一個驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，因此，當執(zhí)行洗滌運行時，在制動停止旋轉(zhuǎn)槽的狀態(tài)下，向攪拌體傳遞驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)，來以較低速度正反轉(zhuǎn)驅(qū)動，當執(zhí)行脫水運行時，解除旋轉(zhuǎn)槽的制動，來直接向旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體傳遞驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)而不減速，以此旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽。
[0003]為了轉(zhuǎn)換這種旋轉(zhuǎn)傳遞路徑，有必要在從馬達至旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體的旋轉(zhuǎn)力傳遞路徑設(shè)置離合器結(jié)構(gòu)或減速機構(gòu)。導(dǎo)致洗衣機的結(jié)構(gòu)變得相當復(fù)雜，從而降低洗衣機的制造性及組裝性，最終，存在制造費用增加的問題。并且，還存在如下情況:由于離合器機構(gòu)的制造精密度或隨著時間的經(jīng)過劣化而使控制電路傳遞路徑轉(zhuǎn)換動作無法正常進行，因而轉(zhuǎn)換可靠性不穩(wěn)定。
[0004]進而，當從洗滌運行移到脫水運行時，存在發(fā)生離合器機構(gòu)的轉(zhuǎn)換動作音或發(fā)生減速機構(gòu)的動作音的噪聲的問題，并且，由于離合器機構(gòu)的轉(zhuǎn)換動作需要時間，因而還存在延長洗滌所需時間的問題。
[0005]在韓國公開特許公報第10-2003-0077682號(專利文獻1)中提出了這種以往的全自動洗衣機，上述全自動洗衣機包括:脫水槽，以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)于外槽內(nèi)；波輪，設(shè)于脫水槽內(nèi)，可與脫水槽獨立旋轉(zhuǎn)；脫水軸，以自由旋轉(zhuǎn)的方式被軸支撐軸承殼支撐，用于向脫水槽傳遞旋轉(zhuǎn)動力；洗滌軸，用于向波輪傳遞旋轉(zhuǎn)動力；無刷直流(BLDC)馬達，隨著定子被通電，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；離合器機構(gòu)，以與洗滌行程或脫水行程相對應(yīng)的方式可將馬達的動力傳遞路徑切換成洗滌軸或脫水軸。
[0006]在上述專利文獻1中公開了全自動洗衣機的控制方法，在上述全自動洗衣機的控制方法中，在執(zhí)行供給完用于洗滌的水之后，接通(ο η)離合器馬達來使聯(lián)軸器上升至洗滌模式位置的步驟之前，為了解除上述聯(lián)軸器的限制，執(zhí)行左右反轉(zhuǎn)無刷直流馬達的步驟，以此，借助與上述聯(lián)軸器銜接的脫水軸和內(nèi)部連接器的交錯，上述聯(lián)軸器內(nèi)周面的鋸齒狀突起從脫水軸下端部的鋸齒狀突起及內(nèi)部連接器上端部的鋸齒狀突起接受向相反方向作用的面壓，由此，當驅(qū)動離合器馬達時，防止聯(lián)軸器的上升受到限制的現(xiàn)象。
[0007]這種以往的全自動洗衣機存在如下問題:由于設(shè)有離合器馬達，因此，可選擇性地向洗滌軸和脫水軸傳遞動力，導(dǎo)致不能獨立驅(qū)動脫水槽和波輪，從而不能形成多種水流。
[0008]并且，在專利文獻1中，由于使用單一的驅(qū)動馬達來執(zhí)行具有低速、高扭矩特性的洗滌行程和具有高速、低扭矩特性的脫水行程，因此，無法設(shè)計對一個行程最優(yōu)化的馬達。最終，設(shè)計對洗滌行程少許最優(yōu)化的馬達，并在脫水行程中執(zhí)行所謂的弱磁場控制來解決脫水行程時的高速旋轉(zhuǎn)問題，但上存在控制變得復(fù)雜的問題。
[0009]在專利文獻1中，為了解決洗滌行程時所需的高扭矩問題和脫水行程時所需的弱磁場控制問題，提出了具有行星齒輪組和離合器機構(gòu)的韓國登錄特許公報第10-0548310號(專利文獻2)。
[0010]專利文獻2中所公開的洗衣機包括:外殼，用于形成外形；外槽，被上述外殼的內(nèi)部支撐，用于在上述外槽的內(nèi)部收容洗滌水；洗滌和脫水兼用的內(nèi)槽，以可旋轉(zhuǎn)的方式收容于上述外槽的內(nèi)部；波輪(Pul sator)，以可相對旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)于上述內(nèi)槽的內(nèi)部，用于形成洗滌水流；驅(qū)動馬達，用于產(chǎn)生用于使上述內(nèi)槽及波輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力；內(nèi)槽旋轉(zhuǎn)軸，用于接收上述驅(qū)動馬達的驅(qū)動力來使內(nèi)槽旋轉(zhuǎn)；波輪旋轉(zhuǎn)軸，用于接收上述驅(qū)動馬達的驅(qū)動力來使波輪旋轉(zhuǎn)；太陽齒輪，與驅(qū)動馬達相連接，并與波輪旋轉(zhuǎn)軸相連接；多個行星齒輪，同時與太陽齒輪和齒圈相嚙合；行星齒輪架，以使上述行星齒輪可自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的方式支撐行星齒輪；離合器彈簧，用于在洗滌時或脫水時控制上述內(nèi)槽和波輪的旋轉(zhuǎn)。
[0011]在專利文獻2的洗衣機設(shè)有由太陽齒輪、齒圈、行星齒輪及行星齒輪架構(gòu)成的行星齒輪組，因此，通過減小驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)力來向波輪及內(nèi)槽傳遞，并且，離合器彈簧工作，從而向波輪和內(nèi)槽選擇性地傳遞動力，以此，當洗滌時，僅使波輪旋轉(zhuǎn)，當脫水時，使波輪和內(nèi)槽同時旋轉(zhuǎn)。
[0012]但是，如專利文獻2，在設(shè)有行星齒輪組的洗衣機中，由于行星齒輪組被單方向軸承支撐，因此，可使波輪和內(nèi)槽僅向相同的方向旋轉(zhuǎn)，因而存在無法使波輪和內(nèi)槽向相反方向旋轉(zhuǎn)，使用單一的驅(qū)動馬達，且不能實現(xiàn)雙動力的問題。
[0013]用于解決這種問題的方案為韓國公開特許公報第10-1999-0076570號(專利文獻3)中公開的脫水兼用洗衣機，上述脫水兼用洗衣機的特征在于，包括:外部箱；外部槽，在上述外部箱內(nèi)被多個彈性懸掛機構(gòu)彈性支撐；作為洗滌槽兼脫水槽的旋轉(zhuǎn)槽，以可旋轉(zhuǎn)的方式配置于上述外部槽內(nèi)；攪拌體，設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)；洗滌馬達，以直接驅(qū)動上述攪拌體的方式設(shè)置，用于進行變速控制；以及脫水馬達，以直接驅(qū)動上述旋轉(zhuǎn)槽的方式設(shè)置，用于進行變速控制，在上述攪拌體的旋轉(zhuǎn)軸的下端部，上述洗滌馬達的轉(zhuǎn)子以可旋轉(zhuǎn)的方式與上述攪拌體附著為一體，在上述旋轉(zhuǎn)槽的旋轉(zhuǎn)軸的下端部，上述脫水馬達的轉(zhuǎn)子以可旋轉(zhuǎn)的方式與上述旋轉(zhuǎn)槽附著為一體。
[0014]在上述專利文獻3中，洗滌馬達具有低速、高扭矩馬達特性，脫水馬達具有比洗滌馬達更高的速度、更低的扭矩馬達特性，上述洗滌馬達為外轉(zhuǎn)子型，上述洗滌馬達的直徑大于脫水馬達的直徑，脫水馬達為內(nèi)轉(zhuǎn)子型，以此，成立洗滌馬達在外側(cè)、脫水馬達在內(nèi)側(cè)的關(guān)系Ο
[0015]在上述專利文獻3的洗衣機中，洗滌馬達為外轉(zhuǎn)子型，上述洗滌馬達的直徑大于脫水馬達的直徑，但在處理大容量洗衣機的大容量洗滌物的過程中存在驅(qū)動扭矩不足的問題。
[0016]并且，在上述專利文獻3的洗衣機中，當執(zhí)行洗滌行程時，直流勵磁脫水馬達來設(shè)定成制動模式，以此，在固定旋轉(zhuǎn)槽的狀態(tài)下，僅使洗滌馬達以預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速正反轉(zhuǎn)，或者通過使洗滌馬達正轉(zhuǎn)，并使脫水馬達反轉(zhuǎn)，來使旋轉(zhuǎn)槽在不因洗滌物量和水量等的負荷而抵抗負荷并向相反的方向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，處于幾乎停止的狀態(tài)，從而防止空轉(zhuǎn)。
[0017]進而，在上述專利文獻3的洗衣機中，考慮高重量的旋轉(zhuǎn)槽和收容于上述旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)部的大容量的洗滌物量和水量等的負荷，提出如下結(jié)構(gòu):即使旋轉(zhuǎn)槽的起動扭矩的作用大于攪拌體的起動扭矩的作用，當使用兩個驅(qū)動馬達來使攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽向相反方向旋轉(zhuǎn)時為外轉(zhuǎn)子型，從而直徑大于脫水馬達直徑，并且，借助配置于洗衣機外側(cè)的具有低速、高扭矩馬達特性的洗滌馬達來驅(qū)動攪拌體，因此，存在不能使攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽向相反方向驅(qū)動來實現(xiàn)強的洗滌水流的問題。
[0018]因此，在上述專利文獻3的洗衣機中公開可使用兩個驅(qū)動馬達來獨立驅(qū)動攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽的結(jié)構(gòu)，但未公開利用上述結(jié)構(gòu)的多種方式的洗滌水流的提案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]技術(shù)問題
[0020]本發(fā)明的目的在于，提供適合大容量洗衣機的洗衣機驅(qū)動裝置及具有其的洗衣機，使用雙轉(zhuǎn)子-雙定子結(jié)構(gòu)的洗衣機馬達來分別獨立驅(qū)動波輪和洗滌槽，并通過改變扭矩來傳遞對波輪施加的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力，從而可實現(xiàn)波輪的高扭矩起動。
[0021]本發(fā)明的再一目的在于，提供洗衣機及其控制方法，可分別獨立驅(qū)動波輪和洗滌槽，并將行星齒輪裝置設(shè)定成可雙向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，以此可實現(xiàn)雙動力及單動力，從而可在洗滌行程時形成多種水流模式。
[0022]本發(fā)明的另一目的在于，提供洗衣機驅(qū)動裝置及具有其的洗衣機，當使用雙轉(zhuǎn)子-雙定子結(jié)構(gòu)的洗衣機馬達來分別獨立驅(qū)動波輪和洗滌槽時，可通過具有高扭矩特性的外轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)速來驅(qū)動需要更大起動扭矩的洗滌槽，且可通過內(nèi)轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)速來驅(qū)動需要相對小的起動扭矩的波輪。
[0023]本發(fā)明的還一目的在于，提供洗衣機及其控制方法，可使用通過具有高扭矩特性的外轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)速來驅(qū)動洗滌槽，并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)速來驅(qū)動波輪的洗衣機馬達，來分別獨立驅(qū)動波輪和洗滌槽，以此可實現(xiàn)雙動力及單動力，從而在洗滌行程時可形成多種強的水流模式。
[0024]本發(fā)明的又一目的在于，提供洗衣機的控制方法，可分別獨立控制波輪和洗滌槽的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速，來形成多種形態(tài)的洗滌水流，從而可提高清洗度，且可提高洗滌物松脫性能，還可防止洗滌物纏繞，可進行具有節(jié)奏感的洗滌，還可調(diào)節(jié)水流強度。
[0025]本發(fā)明的又一目的在于，提供洗衣機的控制方法，在洗滌行程或漂洗行程中，當向相反方向驅(qū)動波輪和洗滌槽時，優(yōu)先起動波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個并驅(qū)動上述波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個使其向單方向旋轉(zhuǎn)之后，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩小的一個向相同方向旋轉(zhuǎn)，接著，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個反轉(zhuǎn)，以此實現(xiàn)波輪和洗滌槽的相反方向驅(qū)動。
[0026]解決問題的手段
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第一特征，本發(fā)明提供洗衣機驅(qū)動裝置，上述洗衣機驅(qū)動裝置的特征在于，包括:外軸，一端與洗滌槽相連接；內(nèi)軸，一端與波輪相連接；行星齒輪裝置，通過上述外軸和內(nèi)軸來設(shè)置于上述波輪及洗滌槽，用于減小通過內(nèi)軸傳遞的轉(zhuǎn)速；第一軸承及第二軸承，分別設(shè)置于上述外軸，用于以使上述行星齒輪裝置能夠雙向旋轉(zhuǎn)的方式支撐上述行星齒輪裝置；以及洗衣機馬達，用于分別對上述外軸和內(nèi)軸施加旋轉(zhuǎn)力，上述洗衣機馬達包括:外轉(zhuǎn)子，與上述外軸相連接；內(nèi)轉(zhuǎn)子，與上述內(nèi)軸相連接；以及雙定子，具有第一線圈及第二線圈，以使上述外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子獨立旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動上述外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子，上述波輪的輸出轉(zhuǎn)速根據(jù)外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向而加速或減速。
[0028]當上述外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同時，波輪的輸出轉(zhuǎn)速可發(fā)生減速，當上述外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反時，波輪的輸出轉(zhuǎn)速可發(fā)生加速。
[0029]并且，上述洗衣機驅(qū)動裝置還可包括控制裝置，上述控制裝置對第一線圈及第二線圈獨立施加第一驅(qū)動信號及第二驅(qū)動信號，上述控制裝置可包括:第一驅(qū)動器，用于控制對上述第一線圈施加的第一驅(qū)動信號；第二驅(qū)動器，用于控制對上述第二線圈施加的第二驅(qū)動信號；以及控制單元，用于控制上述第一驅(qū)動器及第二驅(qū)動器，上述控制裝置可檢測上述行星齒輪裝置的齒圈的轉(zhuǎn)速來控制波輪的轉(zhuǎn)速。
[0030]在此情況下，上述內(nèi)軸可包括:第一內(nèi)軸，與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子相連接；以及第二內(nèi)軸，與波輪相連接，上述外軸可包括:第一外軸，與上述外轉(zhuǎn)子相連接；以及第二外軸，與上述洗滌槽相連接。
[0031]上述行星齒輪裝置可包括:齒圈，用于連接第一外軸和第二外軸之間；太陽齒輪，與上述第一內(nèi)軸相連接；行星齒輪，與上述太陽齒輪的外部面及齒圈的內(nèi)部面進行齒輪嚙合；以及行星齒輪架，以使上述行星齒輪能夠旋轉(zhuǎn)的方式支撐上述行星齒輪，上述行星齒輪架與第二內(nèi)軸相連接。
[0032]并且，可在洗滌行程或漂洗行程中，當向相反方向驅(qū)動上述波輪和洗滌槽時，優(yōu)先起動波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個并驅(qū)動上述波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個使其向單方向旋轉(zhuǎn)之后，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩小的一個向相同方向旋轉(zhuǎn)，接著，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個反轉(zhuǎn)，以此實現(xiàn)波輪和洗滌槽的相反方向驅(qū)動。
[0033]進而，可在洗滌行程或漂洗行程中，當向相同方向驅(qū)動上述波輪和洗滌槽時，優(yōu)先起動波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個并驅(qū)動上述波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個使其向單方向旋轉(zhuǎn)之后，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩小的一個向相同方向旋轉(zhuǎn)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第二特征，本發(fā)明提供洗衣機驅(qū)動裝置，上述洗衣機驅(qū)動裝置的特征在于，包括:外軸，一端與洗滌槽相連接；內(nèi)軸，一端與波輪相連接；行星齒輪裝置，通過上述外軸和內(nèi)軸來設(shè)置于上述波輪及洗滌槽，用于減小通過內(nèi)軸傳遞的轉(zhuǎn)速；第一軸承及第二軸承，分別設(shè)置于上述外軸，用于以使上述行星齒輪裝置能夠雙向旋轉(zhuǎn)的方式支撐上述行星齒輪裝置；以及洗衣機馬達，用于分別對上述外軸和內(nèi)軸施加旋轉(zhuǎn)力，上述洗衣機馬達包括:內(nèi)轉(zhuǎn)子，與上述外軸相連接；外轉(zhuǎn)子，與上述內(nèi)軸相連接；以及雙定子，用于以使上述外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子獨立旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動上述外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子，上述波輪的輸出轉(zhuǎn)速根據(jù)內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向而加速或減速。
[0035]上述洗衣機驅(qū)動裝置可在洗滌行程或漂洗行程中，當向相同方向驅(qū)動上述波輪和洗滌槽時，優(yōu)先起動波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個并驅(qū)動上述波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個使其向單方向旋轉(zhuǎn)之后，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩小的一個向相同方向旋轉(zhuǎn)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的第三特征，本發(fā)明提供洗衣機，上述洗衣機的特征在于，包括:洗滌槽，借助外軸連接；波