JP4966164B2 - 洗濯機 - Google Patents

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Description

本発明は、回転槽などの負荷を回転駆動するモータを備えた洗濯機に関する。
例えばドラム式の洗濯機においては、水槽内に回転可能に配設されたドラム(回転槽)を回転駆動するモータを備え、洗い行程やすすぎ行程ではドラムを低速度で正逆回転させ、中間脱水行程や最終脱水行程ではドラムを一方向に高速度で回転させることにより遠心脱水を行うようにしている。
この種の洗濯機に用いられるモータには、図9に示すように、洗い(すすぎも含む)の際には、低速回転、高トルクが必要とされ、脱水(中間脱水、最終脱水を含む)の際には、逆に、低トルク、高速回転が必要とされる。しかしながら、従来のモータにおいては、モータ特性を変えることができないため、図10に示すように、モータの最高効率点Aを、洗いと脱水の中間点に設定するしかなく、各行程では効率的な運転ができないという問題点がある。
このような課題に対処するため、例えば、洗濯機用のモータにおけるステータコイルの3相の巻線を、洗い時にはY結線接続し、脱水時にはΔ結線接続するようにスイッチ(リレー)を切り替えるようにすることで、行程に適するようにモータの特性を切り替えるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−18879号公報(図5(a),(b))
上記した特許文献1のものでは、行程に適するようにモータの特性を切り替えることができるが、ステータコイルをY結線接続とΔ結線接続とに切り替えるためのスイッチ(リレー)が必要となるため、構造が複雑になるという欠点がある。
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの特性を行程に適したものに切り替えることができ、また、切り替えのためにスイッチなどを必要とせず、構成が簡単な洗濯機を提供することにある。
上記した目的を達成するために、回転槽などの負荷を回転駆動するモータを備え、洗い〜脱水を行う洗濯機において、前記モータは、ステータコイルを有するステータと、永久磁石からなるロータマグネットを有するロータとにより構成し、前記ロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネットと、この第1のマグネットより保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネットとを有する構成とし、洗い行程では前記ステータに対して作用する前記ロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネット磁化された状態であり、脱水行程では前記ステータに対して作用する前記ロータマグネットの磁束が前記洗い行程の時よりも減少するように前記第2のマグネット磁化された状態であることを特徴とする。
本発明においては、洗い行程では、ステータに対して作用するロータマグネットの磁束を多くできて、負荷を駆動するモータとしては、洗い行程に必要な低速回転、高トルクを得ることができる。脱水行程では、ステータに対して作用するロータマグネットの磁束を、洗い行程の時よりも減らすことで、負荷を駆動するモータとしては、脱水行程に必要な低トルク、高速回転に適した性能を発揮できるようになる。この場合、モータの特性の切り替えは、ロータマグネットにおける保磁力の低い第2のマグネットの磁束を変化させることで対応できるから、切り替えのためのスイッチを必要としない。
(第1の実施形態)
以下、本発明をドラム式の洗濯機に適用した第1の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。まず、図1において、洗濯機の外箱1内には水槽2が配設されている。水槽2は、一端部である後面部2a(図1(a)の右端面部)が閉塞されたほぼ円筒状をなし、軸方向をほぼ水平にした状態で図示しないダンパ機構により弾性的に支持されている。水槽2内には、回転槽を構成するドラム3が回転自在に配設されている。このドラム3も、一端部である後面部3a(図1(a)の右端面部)が閉塞されたほぼ円筒状をなし、軸方向をほぼ水平にした状態で配設されている。ドラム3の周壁には、多数の孔(図示せず)が形成されている。なお、図示はしないが、外箱1の前面部1aには洗濯物出入口を開閉する扉が設けられ、また、水槽2およびドラム3の前面側に開口部が形成されていて、洗濯物が洗濯物出入口を通してドラム3に対して出し入れされるようになっている。
水槽2の後面部2aの背面には、ドラム3を回転駆動するモータ4が配設されている。モータ4は、この場合、アウターロータ形のブラシレスDCモータからなり、ロータ5に連結された軸6が、ドラム3の後部に連結されている。したがって、モータ4によりドラム3を直接回転駆動するダイレクトドライブ方式となっている。ドラム3が、モータ4により回転駆動する負荷に相当する。
モータ4について、図2および図3を参照して説明する。モータ4のステータ7は、外周部に多数個のティース部8を有するステータコア9と、各ティース部8に巻回されたステータコイル10と、合成樹脂製の取付部11を備えた構成となっていて、その取付部11を介して前記水槽2の後面部2aに固定状態に取り付けられる。ティース部8の数は例えば36個となっている。
ロータ5は、外周部に環状壁12aを有する浅底容器状の磁性体製のフレーム12と、環状壁12aの内周部に配置された円環状をなすロータコア13と、このロータコア13に形成された多数個の磁石挿入穴に挿入された第1のマグネット14と第2のマグネット15とを備えた構成となっていて、フレーム12の中央部に設けられた軸取付部16に前記軸6が連結される。
第1のマグネット14と第2のマグネット15は、共に永久磁石からなり、ロータマグネットを構成する。このうち、第1のマグネット14は、保磁力が高いとされる高保磁力のネオジム磁石(ネオジム磁石の保磁力は、700kA/m以上)により構成している。第2のマグネット15は、第1のマグネット14よりも保磁力が低い低保磁力のアルニコ磁石(アルニコ磁石の保磁力は、350kA/m以下)により構成されている。図4には、ネオジム磁石とアルニコ磁石の、保磁力と磁束密度の特性が示されている。これら第1のマグネット14と第2のマグネット15は、互いに異なる極を構成し、周方向に交互に配置されている。第1のマグネット14と第2のマグネット15は、例えば24個ずつあり、合計で48個配置されている。第2のマグネット15の厚さは、第1のマグネット14よりも厚く形成されている。第1のマグネット14および第2のマグネット15は、共に径方向で磁極が異なるように着磁されている(図3参照)。ロータコア13において、ステータ7と対向する内周部には、第1および第2のマグネット14,15に対応させて、それぞれ円弧状をなす突出部13aが形成されている。
上記モータ4は、図示はしないが、マイクロコンピュータを含む制御装置により、インバータ回路を介して制御されるようになっている。制御装置は、後述する洗濯運転の制御を行う機能を有している。
上記構成の作用を説明する。
図5には、洗濯運転の行程とドラムの回転速度の一例が示されている。洗濯運転を開始すると、まず、給水行程を行う。給水行程では、給水弁(図示せず)を開放して水を水槽2内ひいてはドラム3内に供給して貯留する。次に、洗い行程を行う。洗い行程では、水槽2内に洗剤を投入した状態で、ドラム3をモータ4により例えば50〜60rpmの低い回転速度で正逆回転させる。これにより、ドラム3内に収容された洗濯物が洗われる。洗い行程を所定時間行った後、排水行程を行う。排水行程では、ドラム3を停止させた状態で、水槽2の排出口に接続された排水弁(図示せず)を開放することにより、水槽2内(ドラム3内)の水を機外へ排出する。
次に、1回目の中間脱水行程を行う。この中間脱水行程では、ドラム3をモータ4により一方向に例えば1500rpmの高速回転で回転させる。これにより、ドラム3内の洗濯物が遠心脱水される。洗濯物から排出された水分は、排出口から機外へ排出される。
1回目の中間脱水が完了したら、ドラム3の回転を停止させた状態で、再び給水行程を行い、水槽2内ひいてはドラム3内に水を供給して貯留する。次に、1回目のすすぎ行程を行う。すすぎ行程では、洗剤を使用しないこと以外は洗い行程同様な制御を行う。すなわち、ドラム3をモータ4により例えば50〜60rpmの低い回転速度で正逆回転させることにより、ドラム3内の洗濯物をすすぐ。1回目のすすぎ行程を所定時間行った後、前述と同様な排水行程を行う。
次に、2回目の中間脱水行程を行う。2回目の中間脱水行程は、1回目の中間脱水行程と同様に行う。2回目の中間脱水行程が完了したら、ドラム3の回転を停止させた状態で、再び給水行程を行い、水槽2内ひいてはドラム3内に水を供給して貯留する。次に、2回目のすすぎ行程を行う。2回目のすすぎ行程は、1回目のすすぎ行程と同様に行う。2回目のすすぎ行程を所定時間行った後、前述と同様な排水行程を行う。
次に、最終脱水行程を行う。最終脱水行程は、ドラム3をモータ4により一方向に例えば1000rpmの高速回転で回転させる。これにより、ドラム3内の洗濯物が遠心脱水される。以上により、洗濯運転が終了する。
ここで、上記した洗い行程においては、ドラム3(モータ4)の回転速度は低く(50〜60rpm)、モータ4としては低速回転、高トルクを必要とすることから、洗い行程の前の給水行程において、制御装置は、モータ4のロータマグネットにおける第2のマグネット15の磁束を増加させるべく、増磁を行う。
図6には、高保磁力の第1のマグネット14の電圧−磁束特性と、低保磁力の第2のマグネット15の増磁と減磁の作用を説明するための図を示している。なお、第1のマグネット14を着磁する際の着磁電圧は約±3000V、第2のマグネット15を着磁する際の着磁電圧は約±500Vである。洗濯運転開始時における第2のマグネット15の磁束は、減磁状態の点B1にあるとする。この状態から第2のマグネット15を増磁させる場合には、ロータ5を所定の位置に位置させた状態で、ステータコイル10への通電を制御することにより第2のマグネット15を増磁させる。
具体的には、ステータコイル10に例えば+500Vの電圧を印加することで、第2のマグネット15の磁束は最大まで上がり(点B2参照)、電圧の印加を解除しても、その磁束が保持される。これにより、ステータ7に対して作用するロータマグネット全体としての磁束が増加するようになる。この状態で、モータ4によりドラム3を低速度で回転駆動させて洗い行程を実行することで、モータ4としては高トルクを発揮できる。この洗い行程の際には、ステータコイル10への通常の運転電圧は約±200Vの範囲であるので、低保磁力の第2のマグネット15でも磁束が変化してしまうことはない。
次に、1回目の中間脱水行程においては、ドラム3(モータ4)の回転速度は高く(1500rpm)、モータ4としては低トルク、高速回転を必要とすることから、1回目の中間脱水行程の前の排水行程において、制御装置は、ロータマグネットにおける第2のマグネット15の磁束を減少させるべく、減磁を行う。
具体的には、ステータコイル10に例えば−500Vよりやや高い電圧を印加することで、第2のマグネット15の磁束は0(零)近くまで下がり(点B3参照)、電圧の印加を解除しても、その磁束が保持される。これにより、ステータ7に対して作用するロータマグネット全体としての磁束が減少するようになる。この状態で、モータ4によりドラム3を高速度で回転駆動させて中間脱水行程を実行することで、モータ4としては低トルク、高速回転に適したものとなる。この中間脱水の際にも、ステータコイル10への通常の運転電圧は約±200Vの範囲であるので、低保磁力の第2のマグネット15でも磁束が変化してしまうことはない。
次に、1回目のすすぎ行程においては、洗い行程と同様に、ドラム3(モータ4)の回転速度は低く(50〜60rpm)、モータ4としては低速回転、高トルクを必要とすることから、1回目のすすぎ行程の前の給水行程において、ロータマグネットにおける第2のマグネット15の磁束を増加させるべく、前述と同様な増磁を行う。このように増磁した状態で、1回目のすすぎ行程を行う。
次に、2回目の中間脱水行程においては、1回目の中間脱水行程と同様に、ドラム3(モータ4)の回転速度は高く(1500rpm)、モータ4としては低トルク、高速回転を必要とすることから、2回目の中間脱水行程の前の排水行程において、ロータマグネットにおける第2のマグネット15の磁束を減少させるべく、前述と同様な減磁を行う。このように減磁した状態で、2回目の中間脱水行程を行う。
次に、2回目のすすぎ行程においては、洗い行程、1回目のすすぎ行程と同様に、ドラム3(モータ4)の回転速度は低く(50〜60rpm)、モータ4としては低速回転、高トルクを必要とすることから、2回目のすすぎ行程の前の給水行程において、ロータマグネットにおける第2のマグネット15の磁束を増加させるべく、前述と同様な増磁を行う。このように増磁した状態で、2回目のすすぎ行程を行う。
そして、最終脱水行程においては、1回目および2回目の中間脱水行程と同様に、ドラム3(モータ4)の回転速度は高く(1000rpm)、モータ4としては低トルク、高速回転を必要とすることから、最終脱水行程の前の排水行程において、ロータマグネットにおける第2のマグネット15の磁束を減少させるべく、前述と同様な減磁を行う。このように減磁した状態で、最終脱水行程を行う。
上記した第1の実施形態によれば次のような作用効果を得ることができる。
ロータ5におけるロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネット14と、この第1のマグネット14より保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネット15とを有する構成とし、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネット15を磁化し、脱水行程(中間脱水行程および最終脱水行程)では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が前記洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減少するように前記第2のマグネット15を磁化する構成とした。これにより、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を多くできて、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、洗い行程およびすすぎ行程に必要な低速回転、高トルクを得ることができる。脱水行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を、洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減らすことで、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、脱水行程に必要な低トルク、高速回転に適した性能を発揮できるようになる。この場合、モータ4の特性の切り替えは、ロータマグネットにおける保磁力の低い第2のマグネット15の磁束を変化させることで対応できるから、ステータコイルの接続を切り替えるものとは違い、切り替えのためのスイッチ(リレー)を必要とせず、その分簡単な構成にでき、構成が複雑化することを防止できる。
高保磁力の第1のマグネット14と低保磁力の第2のマグネット15は互いに異なる極を構成し、これら第1のマグネット14と第2のマグネット15を周方向に交互に配置した構成とした。これにより、ロータマグネットの磁束を変えることが可能な構成でありながら、構成が複雑化することを極力防止することができる。
洗濯運転において、給水行程の際に、第2のマグネット15の増磁(磁束の増加)を行い、排水行程の際に、第2のマグネット15の減磁(磁束の減少)を行うようにした。給水行程および排水行程は、共にモータ4により負荷であるドラム3を実質的に駆動していないときであるから、ロータ5の位置が安定し、増磁および減磁を安定した状態で行うことができる。
第2のマグネット15の磁束を変化させる際のステータコイル7に印加する電圧を約±500Vとし、この電圧は、モータ4を通常運転する際の電圧(±200V)より高く、かつ第1のマグネット15を着磁する際の着磁電圧(±3000V)より低く設定した。これにより、第2のマグネット15の磁束を変化させる際に、第1のマグネット14の磁束を安定的に確保でき、また、モータ4の通常運転(洗い行程や脱水行程での運転)で、第2のマグネット15の磁束が変化してしまうことを防止できる。
上記した第1の実施形態においては、最終脱水行程のドラム3の回転速度(1000rpm)は、中間脱水行程のときの回転速度(1500rpm)よりも低く設定されている。最終脱水行程の前の減磁では、第2のマグネット15の磁束を、中間脱水行程の前の減磁と同様に0(零)近くまで下げるようにしたが(図6の点B1参照)、そこまで下げずに、減磁のためにステータコイル7に印加する電圧を約−400Vとし、磁束が、例えば点B1の位置よりもやや大きい例えば点B4の位置となるように制御することも可能である。このようにした場合には、第2のマグネット15の磁束、ひいてはロータマグネット全体の磁束を、3段階に制御することが可能になり、一層モータ効率の向上を図ることが可能となる。
(第2の実施形態)
図7および図8は本発明の第2の実施形態を示したものであり、この第2の実施形態は上記した第1の実施形態とは次の点が異なっている。図7において、ロータ20におけるロータマグネットは、共に永久磁石からなる第1のマグネット21と第2のマグネット22とから構成されている。第1のマグネット21は、第1の実施形態の第1のマグネット14と同様に、保磁力が高いとされる高保磁力のネオジム磁石(ネオジム磁石の保磁力は、700kA/m以上)により構成している。第2のマグネット22は、第1の実施形態の第2のマグネット15と同様に、第1のマグネット21よりも保磁力が低い低保磁力のアルニコ磁石(アルニコ磁石の保磁力は、350kA/m以下)により構成されている。
第1のマグネット21は、ロータコア13における各突出部13aに対応して1個ずつ、周方向に多数個(例えば48個)配置されている。第1のマグネット21は、それぞれ径方向で磁極が異なるように着磁されている。第2のマグネット22は、隣り合った2個の突出部13aの間で、かつ第1のマグネット21よりもステータ7(図2参照)側に位置するように配置されている。第2のマグネット22は、それぞれ周方向で異極となるように着磁されている。この場合、1個の第1のマグネット21と、左右の2個の第2のマグネット22とで、1極を構成している。第2のマグネット22は、隣の極と兼用している。ロータコア13には、第2のマグネット22のステータ7側に開口部23が形成されていて、その開口部23部分は、合成樹脂24で塞がれている。
上記構成において、洗濯運転は、第1の実施形態で用いた図5と同様に行われる(図5参照)。このとき、洗い行程、1回目のすすぎ行程、ならびに2回目のすすぎ行程では、ドラム3をモータ4により例えば50〜60rpmの低い回転速度で正逆回転させる。このため、モータ4としては高トルクを必要とすることから、洗い行程の前の給水行程、1回目のすすぎ行程の前の給水行程、ならびに2回目のすすぎ行程の前の給水行程において、制御装置は、モータ4のロータマグネットにおける第2のマグネット22の磁束を増加させるべく、増磁を行う。
増磁を行う場合には、ロータ5を所定の位置に位置させた状態で、ステータコイル10に例えば+500Vの電圧を印加するように、ステータコイル10への通電を制御することで、第2のマグネット22の磁束は最大まで上がる(図8の点C1参照)。このときの第2のマグネット22の磁極は、図7の(a)に示すように、対応する第1のマグネット21に臨む側が、当該第1のマグネット21の磁極と同じ極となる(第1のマグネット21の突出部13a側の極がN極である場合には、その第1のマグネット21の左右両側に位置する第2のマグネット22の対向する側もN極となる)。その状態で電圧の印加を解除しても、その磁束が保持される。これにより、ステータ7に対して作用するロータマグネット全体としての磁束が増加するようになる。この状態で、モータ4によりドラム3を低速度で回転駆動させて洗い行程、1回目のすすぎ行程、2回目のすすぎ行程を実行することで、モータ4としては低速回転、高トルクを発揮できる。この洗い行程、1回目のすすぎ行程、2回目のすすぎ行程の際には、ステータコイル10への通常の運転電圧は約±200Vの範囲であるので、低保磁力の第2のマグネット22でも磁束が変化してしまうことはない。
また、洗濯運転において、1回目の中間脱水行程、2回目の中間脱水行程、ならびに最終脱水行程においては、ドラム3をモータ4により1500または1000rpmの高い回転速度で一方向へ回転させる。このため、モータ4としては低トルク、高速回転を必要とすることから、1回目の中間脱水行程の前の排水行程、2回目の中間脱水行程の前の排水行程、ならびに最終脱水行程の前の排水行程において、制御装置は、モータ4のロータマグネットにおける第2のマグネット22の磁束を減少させるべく、減磁を行う。
減磁を行う場合には、ロータ5を所定の位置に位置させた状態で、ステータコイル10に例えば−500Vの電圧を印加するように、ステータコイル10への通電を制御することで、第2のマグネット22の磁束はマイナス方向へ最大となり(図8の点C2参照)、第2のマグネット22は磁極(N極とS極)が逆転するようになる。このときの第2のマグネット22の磁極は、図7の(b)に示すように、対応する第1のマグネット21に臨む側が、当該第1のマグネット21の磁極と反対の極となる(第1のマグネット21の突出部13a側の極がN極である場合には、その第1のマグネット21の左右両側に位置する第2のマグネット22の対向する側はS極となる)。その状態で電圧の印加を解除しても、その磁束が保持される。これにより、ステータ7に対して作用するロータマグネット全体としての磁束が減少するようになる。この状態で、モータ4によりドラム3を高速度で回転駆動させて1回目の中間脱水行程、2回目の中間脱水行程、最終脱水行程を実行することで、モータ4としては低トルク、高速回転に適したものとなる。これら1回目の中間脱水行程、2回目の中間脱水行程、最終脱水行程の際には、ステータコイル10への通常の運転電圧は約±200Vの範囲であるので、この場合も低保磁力の第2のマグネット22でも磁束が変化してしまうことはない。
上記した第2の実施形態においては、次のような作用効果を得ることができる。
まず、この第2の実施形態においても、ロータ20におけるロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネット21と、この第1のマグネット21より保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネット22とを有する構成とし、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネット22を磁化し、脱水行程(中間脱水行程および最終脱水行程)では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が前記洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減少するように前記第2のマグネット22を磁化する構成とした。これにより、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を多くできて、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、洗い行程およびすすぎ行程に必要な低速回転、高トルクを得ることができる。脱水行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を、洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減らすことで、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、脱水行程に必要な低トルク、高速回転に適した性能を発揮できるようになる。この場合も、モータ4の特性の切り替えは、ロータマグネットにおける保磁力の低い第2のマグネット22の磁束を変化させることで対応できるから、ステータコイルの接続を切り替えるものとは違い、切り替えのためのスイッチ(リレー)を必要とせず、その分簡単な構成にでき、構成が複雑化することを防止できる。
1個の高保磁力の第1のマグネット21と、2個の低保磁力の第2のマグネット22とで一つの極を構成するようにした。このため、第2のマグネット22は、磁極を反転させることが可能となり、磁束量を大幅に増減させることが可能となる。これに伴い、ロータマグネット全体の磁束量を大幅に増減させることが可能となり、モータ4を、洗濯運転の行程に一層適した使い方ができるようになる。
この第2の実施形態においても、洗濯運転において、給水行程の際に、第2のマグネット22の増磁(磁束の増加)を行い、排水行程の際に、第2のマグネット22の減磁(磁束の減少)を行うようにした。給水行程および排水行程は、共にモータ4により負荷であるドラム3を実質的に駆動していないときであるから、それら増磁および減磁を安定した状態で行うことができる。
また、第2のマグネット22の磁束を変化させる際のステータコイル7に印加する電圧を約±500Vとし、この電圧は、モータ4を通常運転する際の電圧(±200V)より高く、かつ第1のマグネット22を着磁する際の着磁電圧(±3000V)より低く設定した。これにより、第2のマグネット22の磁束を変化させる際に、第1のマグネット21の磁束を安定的に確保でき、また、モータ4の通常運転(洗い行程や脱水行程での運転)で、第2のマグネット22の磁束が変化してしまうことを防止できる。
磁束を増減させる第2のマグネット22は、第1のマグネット21よりもステータ7に近い側に配置した構成としたので、ステータコイル10の通電制御により磁束を変化させやすい。
この場合も、最終脱水行程のドラム3の回転速度(1000rpm)は、中間脱水行程のときの回転速度(1500rpm)よりも低いので、最終脱水行程の前の減磁の際には、点C2まで下げずに、磁束が点C2よりやや上となるように制御するようにしてもよい。
(その他の実施形態)
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
モータ4としてはアウターロータ形に限られず、インナーロータ形でもよい。
洗濯機としては、乾燥機能を備えた洗濯乾燥機にも適用できる。
洗濯機としては、ドラム式洗濯機に限られず、回転槽が上下方向に向いた縦軸形の洗濯機にも適用できる。この種の洗濯機では、モータは、洗い行程およびすすぎ行程で洗濯物を撹拌する撹拌体を低速度で正逆回転させ、脱水行程では撹拌体と回転槽を一体に一方向へ高速回転させる。この場合、モータが回転駆動する負荷としては、撹拌体と回転槽である。
本発明の第1の実施形態の洗濯機の概略構成を示すもので、(a)は縦断側面図、(b)は縦断背面図 モータの斜視図 ロータの部分斜視図 ネオジム磁石とアルニコ磁石の特性を示す図 洗濯運転の行程とドラムの回転速度との関係を示す図 第1のマグネットの電圧−磁束特性と、第2のマグネットの増磁と減磁の作用を説明するための図 本発明の第2の実施形態のロータの部分斜視図を示すもので、(a)はロータマグネットを増磁した状態の図、(b)はロータマグネットを減磁した状態の図 図6相当図 洗濯機用のモータに要求される洗い時と脱水時のトルクと回転速度との関係を示す特性図 従来のモータの回転速度と効率との関係を示す図
符号の説明
図面中、2は水槽、3はドラム(回転槽、負荷)、4はモータ、5はロータ、7はステータ、9はステータコア、10はステータコイル、13はロータコア、14は第1のマグネット(ロータマグネット)、15は第2のマグネット(ロータマグネット)、20はロータ、21は第1のマグネット(ロータマグネット)、22は第2のマグネット(ロータマグネット)を示す。

Claims (6)

  1. 回転槽などの負荷を回転駆動するモータを備え、洗い〜脱水を行う洗濯機において、
    前記モータは、ステータコイルを有するステータと、永久磁石からなるロータマグネットを有するロータとにより構成し、前記ロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネットと、この第1のマグネットより保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネットとを有する構成とし、
    洗い行程では前記ステータに対して作用する前記ロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネット磁化された状態であり、脱水行程では前記ステータに対して作用する前記ロータマグネットの磁束が前記洗い行程の時よりも減少するように前記第2のマグネット磁化された状態であることを特徴とする洗濯機。
  2. 前記第2のマグネットの磁束を増加または減少させるように変化させるのは、前記モータにより前記負荷を実質的に駆動していないときに、前記ステータコイルの通電を制御することにより行うことを特徴とする請求項1記載の洗濯機。
  3. 給水行程のときに、前記ステータコイルの通電を制御することにより前記第2のマグネットの磁束を増加させることを特徴とする請求項1または2記載の洗濯機。
  4. 排水行程のときに、前記ステータコイルの通電を制御することにより前記第2のマグネットの磁束を減少させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の洗濯機。
  5. 前記第2のマグネットは、前記第1のマグネットよりも前記ステータに近い側に配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の洗濯機。
  6. 前記第2のマグネットの磁束を変化させる際の前記ステータコイルに印加する電圧を、前記モータを通常運転する際の電圧より高く、かつ前記第1のマグネットを着磁する際の着磁電圧より低く設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の洗濯機。
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