洗衣機驅動裝置、具有其的洗衣機和洗衣機的控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可通過使洗滌槽和波輪(pulsate)分別單獨驅動來形成多種洗滌水流的洗衣機驅動裝置、具有其的洗衣機和該洗衣機的控制方法。
【背景技術】
[0002]在以往的脫水兼用全自動洗衣機中，在外槽內(nèi)以可旋轉的方式設有作為洗滌槽兼脫水槽的旋轉槽，并且，在上述旋轉槽內(nèi)的底部以可旋轉的方式設有攪拌體(波輪)。上述攪拌體及旋轉槽借助一個驅動馬達旋轉驅動，因此，當執(zhí)行洗滌運行時，在制動停止旋轉槽的狀態(tài)下，向攪拌體傳遞驅動馬達的旋轉，來以較低速度正反轉驅動，當執(zhí)行脫水運行時，解除旋轉槽的制動，來直接向旋轉槽及攪拌體傳遞驅動馬達的旋轉而不減速，以此旋轉驅動上述攪拌體及旋轉槽。
[0003]為了轉換這種旋轉傳遞路徑，有必要在從馬達至旋轉槽及攪拌體的旋轉力傳遞路徑設置離合器結構或減速機構。導致洗衣機的結構變得相當復雜，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換動作無法正常進行，因而轉換可靠性不穩(wěn)定。
[0004]進而，當從洗滌運行移到脫水運行時，存在發(fā)生離合器機構的轉換動作音或發(fā)生減速機構的動作音的噪聲的問題，并且，由于離合器機構的轉換動作需要時間，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，以可旋轉的方式設于外槽內(nèi)；波輪，設于脫水槽內(nèi)，可與脫水槽獨立旋轉；脫水軸，以自由旋轉的方式被軸支撐軸承殼支撐，用于向脫水槽傳遞旋轉動力；洗滌軸，用于向波輪傳遞旋轉動力；無刷直流(BLDC)馬達，隨著定子被通電，轉子旋轉；離合器機構，以與洗滌行程或脫水行程相對應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，導致不能獨立驅動脫水槽和波輪，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，無法設計對一個行程最優(yōu)化的馬達。最終，設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問題，但上存在控制變得復雜的問題。
[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，以可旋轉的方式收容于上述外槽的內(nèi)部；波輪(Pul sator)，以可相對旋轉的方式設于上述內(nèi)槽的內(nèi)部，用于形成洗滌水流；驅動馬達，用于產(chǎn)生用于使上述內(nèi)槽及波輪旋轉的驅動力；內(nèi)槽旋轉軸，用于接收上述驅動馬達的驅動力來使內(nèi)槽旋轉；波輪旋轉軸，用于接收上述驅動馬達的驅動力來使波輪旋轉；太陽齒輪，與驅動馬達相連接，并與波輪旋轉軸相連接；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及公轉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。
[0011]在專利文獻2的洗衣機設有由太陽齒輪、齒圈、行星齒輪及行星齒輪架構成的行星齒輪組，因此，通過減小驅動馬達的旋轉力來向波輪及內(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，當脫水時，使波輪和內(nèi)槽同時旋轉。
[0012]但是，如專利文獻2，在設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，因而存在無法使波輪和內(nèi)槽向相反方向旋轉，使用單一的驅動馬達，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彈性支撐；作為洗滌槽兼脫水槽的旋轉槽，以可旋轉的方式配置于上述外部槽內(nèi)；攪拌體，設于上述旋轉槽內(nèi)；洗滌馬達，以直接驅動上述攪拌體的方式設置，用于進行變速控制；以及脫水馬達，以直接驅動上述旋轉槽的方式設置，用于進行變速控制，在上述攪拌體的旋轉軸的下端部，上述洗滌馬達的轉子以可旋轉的方式與上述攪拌體附著為一體，在上述旋轉槽的旋轉軸的下端部，上述脫水馬達的轉子以可旋轉的方式與上述旋轉槽附著為一體。
[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)轉子型，以此，成立洗滌馬達在外側、脫水馬達在內(nèi)側的關系Ο
[0015]在上述專利文獻3的洗衣機中，洗滌馬達為外轉子型，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定成制動模式，以此，在固定旋轉槽的狀態(tài)下，僅使洗滌馬達以預設的轉速正反轉，或者通過使洗滌馬達正轉，并使脫水馬達反轉，來使旋轉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的狀態(tài)下，處于幾乎停止的狀態(tài)，從而防止空轉。
[0017]進而，在上述專利文獻3的洗衣機中，考慮高重量的旋轉槽和收容于上述旋轉槽內(nèi)部的大容量的洗滌物量和水量等的負荷，提出如下結構:即使旋轉槽的起動扭矩的作用大于攪拌體的起動扭矩的作用，當使用兩個驅動馬達來使攪拌體和旋轉槽向相反方向旋轉時為外轉子型，從而直徑大于脫水馬達直徑，并且，借助配置于洗衣機外側的具有低速、高扭矩馬達特性的洗滌馬達來驅動攪拌體，因此，存在不能使攪拌體和旋轉槽向相反方向驅動來實現(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動馬達來獨立驅動攪拌體和旋轉槽的結構，但未公開利用上述結構的多種方式的洗滌水流的提案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]技術問題
[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動裝置及具有其的洗衣機，使用雙轉子-雙定子結構的洗衣機馬達來分別獨立驅動波輪和洗滌槽，并通過改變扭矩來傳遞對波輪施加的轉子的旋轉力，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，可分別獨立驅動波輪和洗滌槽，并將行星齒輪裝置設定成可雙向旋轉的狀態(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，提供洗衣機驅動裝置及具有其的洗衣機，當使用雙轉子-雙定子結構的洗衣機馬達來分別獨立驅動波輪和洗滌槽時，可通過具有高扭矩特性的外轉子的輸出轉速來驅動需要更大起動扭矩的洗滌槽，且可通過內(nèi)轉子的輸出轉速來驅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子的輸出轉速來驅動洗滌槽，并通過內(nèi)轉子的輸出轉速來驅動波輪的洗衣機馬達，來分別獨立驅動波輪和洗滌槽，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方向及轉速，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，接著，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個反轉，以此實現(xiàn)波輪和洗滌槽的相反方向驅動。
[0026]解決問題的手段
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第一特征，本發(fā)明提供洗衣機驅動裝置，上述洗衣機驅動裝置的特征在于，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)軸來設置于上述波輪及洗滌槽，用于減小通過內(nèi)軸傳遞的轉速；第一軸承及第二軸承，分別設置于上述外軸，用于以使上述行星齒輪裝置能夠雙向旋轉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)軸施加旋轉力，上述洗衣機馬達包括:外轉子，與上述外軸相連接；內(nèi)轉子，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，以使上述外轉子和內(nèi)轉子獨立旋轉的方式驅動上述外轉子和內(nèi)轉子，上述波輪的輸出轉速根據(jù)外轉子的旋轉方向而加速或減速。
[0028]當上述外轉子的旋轉方向與內(nèi)轉子的旋轉方向相同時，波輪的輸出轉速可發(fā)生減速，當上述外轉子的旋轉方向與內(nèi)轉子的旋轉方向相反時，波輪的輸出轉速可發(fā)生加速。
[0029]并且，上述洗衣機驅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動信號及第二驅動信號，上述控制裝置可包括:第一驅動器，用于控制對上述第一線圈施加的第一驅動信號；第二驅動器，用于控制對上述第二線圈施加的第二驅動信號；以及控制單元，用于控制上述第一驅動器及第二驅動器，上述控制裝置可檢測上述行星齒輪裝置的齒圈的轉速來控制波輪的轉速。
[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，接著，使波輪和洗滌槽中的起動扭矩大的一個反轉，以此實現(xiàn)波輪和洗滌槽的相反方向驅動。
[0033]進而，可在洗滌行程或漂洗行程中，當向相同方向驅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。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第二特征，本發(fā)明提供洗衣機驅動裝置，上述洗衣機驅動裝置的特征在于，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)軸來設置于上述波輪及洗滌槽，用于減小通過內(nèi)軸傳遞的轉速；第一軸承及第二軸承，分別設置于上述外軸，用于以使上述行星齒輪裝置能夠雙向旋轉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)軸施加旋轉力，上述洗衣機馬達包括:內(nèi)轉子，與上述外軸相連接；外轉子，與上述內(nèi)軸相連接；以及雙定子，用于以使上述外轉子和內(nèi)轉子獨立旋轉的方式驅動上述外轉子和內(nèi)轉子，上述波輪的輸出轉速根據(jù)內(nèi)轉子的旋轉方向而加速或減速。
[0035]上述洗衣機驅動裝置可在洗滌行程或漂洗行程中，當向相同方向驅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。
[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