專利名稱：洗衣機的制動方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種洗衣機的制動方法和裝置，更確切地說，是一種同時或選擇使用機械(傳送)帶式制動和電制動來制動洗衣機洗衣桶和甩干桶的方法和裝置，從而提高制動可靠性和有效性。
一般來講，洗衣機在洗衣桶中通過混有洗滌劑的水流清洗衣物，接著在甩干桶中通過離心力甩干已洗好的濕衣服。按照驅動方式的不同，洗衣機可以分為皮帶驅動式洗衣機和直接耦合式洗衣機。
在皮帶驅動式洗衣機中，洗衣桶和甩干桶被通過皮帶和軸從驅動馬達傳送來的驅動力所驅動。甩干桶被軸上的帶式制動器制動。
與皮帶驅動式洗衣機不同，直接耦合式洗衣機不使用皮帶。在直接耦合式洗衣機中，驅動馬達的軸與洗衣桶和甩干桶的中心軸被安裝在一條直線上，洗衣桶和甩干桶被驅動馬達直接驅動。甩干桶以借助驅動馬達的電源而停止其旋轉的方式使甩干桶制動。
皮帶驅動式洗衣機的缺陷在于，在運行期間可能因為驅動馬達的轉動軸和洗衣桶的轉動軸未按照結構特性安裝在一條直線上而引起搖擺和振動。與此相反，在直接耦合式洗衣機中，驅動馬達的軸與洗衣桶和甩干桶的中心軸被安裝一條直線上。因此，在直接耦合式洗衣機中就不會發生皮帶驅動式洗衣機的這種搖擺和振動。結果是更多地采用直接耦合式洗衣機。
然而，直接耦合式洗衣機也有缺陷，驅動馬達應有較大額定功率以滿足洗衣和甩干操作中的負荷。為克服此缺點，出現一種間/直接耦合式洗衣機。這種間/直接耦合式洗衣機進一步包括驅動洗衣桶的預置減速齒輪，因此，滿足上述洗衣機要求的驅動馬達額定功率可以根據齒輪的減速比而降低。
盡管驅動馬達的額定功率因為進一步安裝減速齒輪而降低，這種間/直接耦合式洗衣機仍然存在著一種缺陷，即馬達的額定功率降低后，就不可能按照洗衣機的安全標準在一定的安全制動時限內通過電制動將甩干桶制動。
本發明的目的在于提供一種使用相對較小額定功率的驅動馬達，同時或者選擇使用機械帶式制動和電制動將洗衣機脫水桶有效的制動方法和裝置。
按照本發明，在洗衣機中，驅動馬達的軸與甩干桶的中心軸以單軸結構安裝在一條直線上，并且軸式依次安裝一個減速齒輪組件、一個帶式制動組件和一個離合器組件，當洗衣機門打開時，甩干桶通過馬達的電止動或者帶式制動組件的運行而制動；當門關上時，甩干桶只通過電止動馬達而制動。
在本發明的優選實施方案中，馬達停止和帶式制動運行可以同時或者依次進行。
本發明的另一個方面，驅動馬達的軸與甩干桶的中心軸以單軸結構安裝在一條直線上的洗衣機，其制動裝置包括依次產生用于電控驅動馬達的預定制動波形的馬達控制系統；安裝在驅動馬達上的減速齒輪系統；軸式安裝在減速齒輪系統上的帶式制動系統；軸向依次安裝在帶式制動系統上的離合器系統。
在本發明的優選實施方案中，驅動馬達為三相轉換磁阻馬達。
在本發明的優選實施方案中，當關斷洗衣機時，甩干桶被帶式制動系統制動。
圖1是本發明洗衣機制動方法的流程圖；圖2是本發明洗衣機制動裝置的示意圖；圖3是控制應用于本發明的洗衣機驅動馬達所生成的波形；圖4是控制應用于本發明的洗衣機驅動馬達的電路圖；圖5是應用于本發明的洗衣機驅動馬達的截面圖；另外，圖6是本發明洗衣機制動裝置的部分剖視圖。
下面參照附圖全面敘述本發明洗衣機的制動方法和裝置的優選實施方案，附圖中示出本發明優選實施方案。但是本發明可以多種不同的形式實施，絕非局限于所述實施方案；而提供優選實施方案是為了使本發明內容公開更充分、完整，并且將本發明范圍全面地傳達給本領域技術人員。
按照本發明的洗衣機制動方法，通過同時或者選擇性地應用機械帶式制動和電制動能夠使用相對小額定功率的馬達有效地制動甩干桶。如圖2和6所示，驅動馬達50的軸55和甩干桶10的軸15以單軸結構安裝在一條直線上。馬達50為三相轉換磁阻馬達(SR馬達)，與其上面的減速齒輪箱20形成為一體。在減速齒輪箱20的上面依次軸式安裝帶式制動組件30和離合器組件40。標號35代表帶式制動組件50中的一個閘輪。
現參照圖1敘述本發明洗衣機的制動方法。首先，在步驟S10確定是否到達停止甩干操作的時間。如果確定已到達停止甩干操作的時間，那么，在S30步確定洗衣機門是否開著。如果確定洗衣機門是關閉的，甩干桶10只通過停止驅動馬達50而制動。已到達停止甩干操作的時間并且洗衣機門關閉的狀態表明，盡管已到達停止甩干操作的時間，但是洗衣機用戶沒有打開洗衣機的門。因此，沒有必要在安全時限內將甩干桶10停下來。
從步驟S10、S30、S40組成的流程顯示，在已到達停止甩干操作的時間并且洗衣機門打開的情況下，驅動馬達50停止并且帶式制動組件30同時運作以迅速制動甩干桶。結果，就可在安全制動時限內制動甩干桶。驅動馬達50的止動和帶式制動組件30運行可以同時進行。根據不同情況，二者之一可以先行其一而后行其二。
另外，從步驟S10、S20、S40組成的流程顯示，在沒有到達停止甩干操作的時間而洗衣機門打開的情況下，控制驅動馬達50停止并且帶式制動組件30同時運作，以在安全制動時限內制動甩干桶從而保護洗衣機用戶。
最后，在步驟S10確定尚未到達停止甩干桶10的時間并且在步驟S20確定門未打開的情況下，甩干操作將繼續進行。然后持續甩干操作至終結。
下面參照圖2至6詳述本發明洗衣機制動裝置的結構與運行。
圖4是驅動本發明所用SR馬達50的電路圖。可以低成本制造本發明的SR馬達50。因此，SR馬達50將降低制造間/直接耦合式洗衣機的費用。這是因為圖5所示SR馬達50的轉子60不包括另外的磁心或者線圈。顯然，不包括整流器且能夠通過電力來制動洗衣機甩干桶10的馬達也可以用作本發明的馬達50。為便于說明，圖4中的馬達驅動電路是用具有A、B、C三個相的三相馬達電路來表示的。然而，顯而易見的是無論是二相或者四相馬達及其驅動電路都可用于本發明。
如圖4所示，SR馬達50的相A、相B、相C分別與場效應晶體管(FET)Q1和Q2、Q3和Q4、Q5和Q6連接。通過一控制與驅動系統100控制晶體管Q1-Q6的柵極端。一組二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6與電容C1連接，使流經馬達線圈A、B、C的電流在晶體管Q1-Q6關斷時刻返回電容C1。
圖3顯示SR馬達50的特性阻抗波形6、為SR馬達50提供恒定旋轉功率的電動回轉信號7和抑制SR馬達50旋轉的制動信號8。換言之，字母T代表圖5所示SR馬達50的定子70和轉子60相互協調的對應點，因此，SR馬達50的電感處于其最高電平。因為電動回轉信號7在轉子60和定子70相互協調之前接通了馬達50，使馬達50的旋轉動力增強。相反，制動信號8在轉子60繞過定子70后才接通馬達50，則使馬達50的旋轉動力減弱。
下面描述洗衣機制動裝置的運行。
再參照圖4，當晶體管Q1和Q2在電源Vdc下接通時，電流流過SR馬達50的A相。就在此刻，如下測定接通時間的位點。為增強馬達50的旋轉動力，要在轉子60和定子70彼此協調如圖3的波形8所顯示的T點之前的時間位點接通馬達50。為減弱馬達50的旋轉動力，要在T點之后的時間位點接通馬達50。分別依序接通和關斷其他的B相和C相，從而使SR馬達50隨之旋轉或停止。馬達50關斷時，晶體管Q1、Q2相應關斷，就在此刻，流經線圈A的電流通過二極管D1和D2返回電容C1。
圖2和6分別是間/直接耦合式洗衣機的示意圖和剖面圖。與常規皮帶驅動式洗衣機相比，間/直接耦合式洗衣機不包括傳送帶而形成直接耦合結構。與直接耦合式洗衣機相比，間/直接耦合式洗衣機進一步包括減速齒輪系統20和帶式制動組件30，減速齒輪系統20在洗衣過程中減緩馬達50的轉速并且驅動洗衣桶旋轉，此時的減速比約為5∶1。因此，轉數被減到直接耦合式洗衣機的1/5，另一方面，轉矩增加5倍。因此，與傳統的直接耦合式洗衣機相比，有可能使用額定功率非常低的馬達50來驅動洗衣桶。在甩干操作中，旋轉動力通過離合器40的作業直接傳送給甩干桶10而并不經過減速齒輪系統20。這樣，通過同時或者選擇應用機械帶式制動和電制動使用額定功率相對小的馬達能夠有效地制動洗衣機。
如上所述，本發明制動洗衣機的方法和裝置優點在于通過同時或者選擇使用機械帶式制動和電制動來制動甩干桶而提高了制動的可靠性和有效性。
已結合上述實施方案描述了本發明。顯而易見，對于本領域的技術人員來說，借助前述說明，可作很多替代、改進和變型。當然，這些替代、改進和變型皆落入所附權利要求的精神和范圍內。
權利要求
1.一種制動洗衣機的方法，洗衣機中驅動馬達的軸與甩干桶的中心軸以單軸結構安裝在一條直線上，并且軸向依次安裝減速齒輪系統、帶式制動組件和離合器組件，其中當所述洗衣機門打開時，所述甩干桶通過電止動所述馬達和運轉所述帶式制動組件而制動；和當所述門關閉時，僅通過電止動所述馬達而制動所述甩干桶。
2.根據權利要求1的制動洗衣機的方法，其中，當所述門打開時，所述馬達和所述帶式制動組件同時進行各自的制動作業。
3.根據權利要求1的制動洗衣機的方法，當所述門打開時，所述馬達和所述帶式制動組件依次進行各自的制動作業。
4.一種制動洗衣機的設備，洗衣機中驅動馬達的軸與甩干桶的中心軸以單軸結構安裝在一條直線上，所述設備包括產生電止動所述驅動馬達的預定信號波形的馬達控制裝置；安裝在所述驅動馬達上的減速齒輪；軸向安裝在所述減速齒輪上的帶式制動裝置；和軸向依次安裝在所述帶式制動裝置上的離合器裝置。
5.根據權利要求4的制動洗衣機的設備，其中所述驅動馬達為三相轉換磁阻馬達。
6根據權利要求4的制動洗衣機的設備，其中當所述洗衣機關斷時，所述甩干桶被所述制動裝置制動。
全文摘要
一種制動洗衣機的方法和裝置,通過同時或者選擇使用機械帶式制動和電制動能夠增強制動的可靠性和有效性。在這種洗衣機中,驅動馬達的軸與甩干桶的中心軸以單軸結構安裝在一條直線上,并軸向依次安裝減速齒輪系統、帶式制動組件和離合器組件。當洗衣機門打開時,甩干桶通過電止動馬達或者運轉帶式制動組件而制動,另一方面,當門關閉時,甩干桶只通過馬達的電止動而制動。
文檔編號D06F37/40GK1195042SQ9810800
公開日1998年10月7日 申請日期1998年3月20日 優先權日1997年3月20日
發明者金坻顯 申請人:三星電子株式會社