KR19980062007A

KR19980062007A - 세탁기

Info

Publication number: KR19980062007A
Application number: KR1019960081397A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 이마이; 마사루 고시미즈; 히로시 니시무라; 고이치 호소미; 유타카 이나가키; 이아사무 닛타; 가즈노부 나가이
Original assignee: 니시무로 다이조; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1996-12-28
Filing date: 1996-12-28
Publication date: 1998-10-07
Also published as: KR100213806B1

Abstract

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 교반축(14)의 하단부에 모터(17)의 로터(25)가 부착되고, 조축(12)의 하단부에는 클러치(30)의 홀더(31)가 설치되어 있으며, 클러치(30)는 레버(34)가 제 1걸어맞춤부(39), 제 2걸어맞춤부(40)중 어느 하나에 걸어맞추는 것에 의해 모터(17)의 회전을 교반축(14)에만 전달하는 경우와 교반축(14) 및 조축(12)의 쌍방에 전달하는 경우를 전환하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기

제 1도는 본 발명의 제 1실시예를 나타내는 기구부의 종단측면도,

제 2도는 세탁기의 파단측면도,

제 3도는 스테이터의 분해사시도,

제 4도는 단위철심의 평면도,

제 5도는 클러치 부분의 사시도,

제 6도는 클러치의 연계상태가 다른 기구부의 종단측면도,

제 7도는 클러치 부분을 아래쪽에서 본 하면도,

제 8도는 클러치의 동작상태가 다른 하면도,

제 9도는 로터 요크 및 로터 마그네트의 사시도,

제 10도는 기구부 부분의 분해사시도,

제 11도는 전기회로도,

제 12도는 통전패턴을 설명하기 위한 파형도,

제 13도는 회전수와 토르크와의 관계를 나타내는 도면,

제 14도는 회전수와 토르크와 듀티비와의 관계를 나타내는 도면,

제 15도는 제어내용을 나타내는 플로우챠트,

제 16도는 작용설명용 주요부의 회로도,

제 17도는 각부의 파형도,

제 18도는 회전수 및 브레이크 전류의 변화의 모습을 나타내는 도면,

제 19도는 전류주파수 소음과의 관계를 나타내는 도면,

제 20도는 본 발명의 제 2실시예를 나타내는 주요부의 회로도,

제 21도는 제어내용을 나타내는 플로우챠트,

제 22도는 회전수와 듀티비와 브레이크 전류와의 관계를 나타내는 도면,

제 23도는 본 발명의 제 3실시예를 나타내는 주요부의 회로도,

제 24도는 제어내용을 나타내는 플로우챠트,

제 25도는 본 발명의 제 4실시예를 나타내는 주요부의 종단측면도,

제 26도는 본 발명의 제 5실시예를 나타내는 로터 마그네트의 평면도,

제 27도는 본 발명의 제 6실시예를 나타내는 로터 마그네트의 평면도.

제 28도는 본 발명의 제 7실시예를 나타내는 기구부 부분의 종단측면도,

제 29도는 스테이터의 분해사시도,

제 30도는 참고예로서 나타내는 회전수와 토르크와의 관계를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 물받이 조4 : 회전조

5 : 교반체10 : 기구부 베이스

12 : 조축14 : 교반축

17 : 모터18 : 스테이터

19 : 단부착 나사20 : 적층철심

23 : 권선24 : 단위철심

25 : 로터26, 91 : 로터 하우징

27 : 로터 요크28, 92, 101, 102 : 로터 마그네트

29u : 홀소자(위치검출수단)30 : 클러치

31 : 홀더33 : 파(波)워셔(예압수단)

34 : 레버36 : 토글 스프링

37a, 37b : 걸어 맞춤돌기38 : 피조작부

39 : 제 1걸어맞춤부40 : 제 2걸어맞춤부

41 : 제어레버41a, 41b : 가이드부

42 : 클러치 제어모터(클러치 구동수단)

52 : 직류전원회로53 : 정전압회로

54 : 릴레이 스위치(전환수단)55 : 다이오드

56 : 인버터 주회로

56Ua, 56Ub, 56Va, 56Vb, 56Wa, 56Wb : 스위칭 소자

57 : 방전저항58 : 서미스터(온도검출수단)

59 : 마이크로 컴퓨터(전자브레이크 제어수단)

63 : 모터 구동회로64 : 정전검출회로

71 : 분압회로72, 81 : 마이크로 컴퓨터

102a : 불포화 자화부분111 : 스테이터

112 : 적층철심112a : 끼워맞춤구멍

113, 114 : 스테이터 누름판115 : 단부

116 : 볼록부

본 발명은 회전조 및 교반체의 구동구조를 개량한 세탁기에 관한 것이다.

종래의 세탁기에 있어서는, 널리 알려져 있는 바와 같이 세탁조 겸 탈수조가 있는 회전조의 내부에 교반체를 구비하고 이 교반체 및 회전조를 모터에 의해 구동하도록 하고 있다. 상세하게는 세탁할 때에는 모터의 회전을 감속하여 교반체만 전달하여 이것을 회전구동하고 탈수시에는 모터의 회전을 감속하지않고 교반체 및 회전조 양쪽에 전달하여 고속으로 회전구동하도록 하고 있다. 이러한 세탁기에 있어서는 모터로부터 회전조 및 교반체까지의 회전전달경로중에 벨트전달기구와 기어감속기구 등을 구비하고 있다.

그러나 상기 종래 구성에서는 모터에서 회전조 및 교반체까지의 회전전달경로중에 벨트전달기구와 기어감속기구 등이 설치되어 있기 때문에 전체 중량이 무겁게 되는 동시에 높이방향이 대형화되고 또, 기어감속기구의 동작시에 상당히 큰 소리가 발생한다.

이에 대처한 것으로서 회전조 및 교반체를 모터에 의해 다이렉트로 구동하는 것이 고안되고 있다. 이 다이렉트라이브 방식의 경우 모터회전력의 전달전환(교반체만인 경우와 교반체 및 회전조 양쪽 경우와 전환)을 얼마나 구조간단하게 하고 신뢰성 좋게 하는지가 문제이다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 판단된 것이고, 그 목적은 경중량화 및 소형화 및 소음감속도를 도모할 수 있는 동시에 회전력 전달전환구성도 구조간단하고 신뢰성을 향상할 수 있는 세탁기를 제공하는데 있다.

제 1수단은 정지부위에 회전 자유롭게 설치된 속이 빈 형상의 조축과;

이 조축의 상단부에 부착된 회전조와;

상기 조축의 내부에 동심상태로 회전자재로 삽입통과되어 상단부 및 하단부가 상기 조축에서 돌출하는 교반축과;

이 교반축의 상단부에 부착되어 상기 회전조내 바탁부에 위치하는 교반축과;

정지부위에 고정되어 상기 교반축과 동심상태로 부착된 스테이터와;

상기 교반축의 하단부에 부착되어 상기 스테이터에서 모터를 구성하는 로터와;

상기 조축에 이것과 일체회전할 수 있도록 설치된 홀더를 갖는 동시에 정지부위에 형성된 제 1걸어맞춤부 및 상기 로터에 형성된 제 2걸어맞춤부를 갖고 또 상기 홀더에 상기 제 1걸어맞춤부 및 제 2걸어맞춤부에 선택적으로 걸어맞출 수 있도록 설치되어 제 1걸어맞춤부와의 걸어맞춤에 의해 상기 로터와 상기 교반축을 연계하여 제 2걸어맞춤부와의 걸어맞춤에 의해 상기 로터와 상기 교반축 및 조축의 양방을 연계하는 레버를 갖고 또 이 레버를 각 걸어맞춘 위치에 유지한 토글 나사를 갖게 하는 클러치를 구비하며;

이 클러치에 의해 모터의 로터와 교반축을 연계하여 상기 교반축을 모터로 회전구동하는 것에 의해 세탁운전을 실행하는 상기 클러치에 의해 로터와 교반축 및 조축의 양쪽을 연계하여 상기 양축을 모터로 회전구동하는 것에 의해 탈수운전을 실행하도록 된 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 1항의 발명).

제 2수단은 제 1수단에 있어서, 로터가 로터 하우징에 원고리 형상의 로터 요크 및 로터 마그네트를 부착하여 구성되고 이 로터 요크가 규격품으로 구성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 2항의 발명).

제 3수단은 제 1수단에 있어서, 로터가 로터 하우징에 로터 요크 및 로터 마그네트를 부착하여 구성되고 그 로터 하우징이 알루미늄 다이-캐스트로 형성되어 로터 요크를 이 로터 하우징에 인서트성형한 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 3항의 발명).

제 4수단은 제 1수단에 있어서, 로터가 로터 마그네트를 갖고 이 로터 마그네트가 1극 1개이며 또 그 형상을 두께가 단부에서 얇아지도록 형성한 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 4항의 발명).

제 5수단은 제 1수단에 있어서, 로터가 로터 마그네트를 갖고 이 로터 마그네트의 자극 양단부분에 불포화 자화부분이 형성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 5항의 발명).

제 6수단은 제 1수단에 있어서, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 갖고 이 슬롯 피치가 불균일 피치가 되는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 6항의 발명).

제 7수단은 제 1수단에 있어서, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 갖고 로터가 로터 마그네트를 가지며 스테이터의 티스선단과 로터 마그네트의 선단의 틈이 불균일하게 되도록 구성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 7항의 발명).

제 8수단은 제 1수단에 있어서, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되고 전류 주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수 및 로터극수 및 모터회전수의 최대치를 결정한 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 8항의 발명).

제 9수단은 제 1수단에 있어서, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되고 코깅주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수 및 로터극수 및 모터회전수의 최대치를 결정한 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 9항의 발명).

제 10수단은 제 1수단에 있어서, 스테이터가 권선을 장착한 철심을 갖고 이 철심이 스테이터극수의 약수에서 분할된 형상의 단위철심을 결합하여 구성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 10항의 발명).

제 11수단은 제 1수단에 있어서, 스테이터가 단부착 나사에 의해 정지 부위에 나사고정된 구성이고 또 이 단부착 나사의 스트레이트부분이 스테이터의 나사삽입통과구멍에 삽입통과됨으로써 상기 스테이터가 위치결정되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 11항의 발명).

제 12수단은 제 1수단에 있어서, 스테이터가 구멍을 형성한 적층철심을 갖고 또한 이 적층철심을 상하로 끼워서 원상태로 규제하는 원고리 상태의 단부를 형성한 스테이터 누름판을 가지며 또한 이 스테이터 누름판에는 상기 끼워맞춘 구멍과 볼록부가 형성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 12항의 발명).

제 13수단은 제 1수단에 있어서, 로터가 로터 하우징에 로터 마그네트를 부착함과 동시에 이 로터 요크로부터 약간 돌출하도록 로터 마그네트를 부착하여 구성되고 이 로터의 회전위치를 검출하는 위치검출수단을 자기검출소자로부터 구성하고 이 자기검출소자를 상기 로터 마그네트의 검출부분에 대향시킨 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 13항의 발명).

제 14수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 설치함과 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이트제어수단을 설치하고, 이 전자 브레이크제어수단이 PWM 제어형태를 변경하는 것에 의해 긴급정지 브레이크제어모드와 통상정지 브레이크제어모드를 실행할 수 있도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 14항의 발명).

제 15수단은 제 14수단에 있어서, 전자 브레이크 제어수단이 긴급정지 브레이크제어모드에서 브레이크제어한 후는 소정시간 회전조의 회전을 상승시키지 않도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 15항의 발명).

제 16수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로와 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단과 브레이크전류를 소비하는 전기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하고 이 온도검출수단에 의한 온도검출결과에 따라서 회전조의 회전수를 제어하도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 16항의 발명).

제 17수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터회로와, 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하고,

전자 브레이크제어수단이 통상운전시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와 브레이크제어시 및 전원오프시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하는 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 끼워서 단락하는 경우와 바꾸는 전환수단을 구비하는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 17항의 발명).

제 18수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 구비함과 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기동력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하며,

전자 브레이크 제어수단이 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우를 전환하는 전환수단을 구비하며, 동시에 상기 방전소자의 양단 전위차에 따라서 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 18항의 발명).

제 19수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 2상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비하고, 또한 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기동력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하며;

전자 브레이크 제어수단이 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우를 전환하는 전환수단을 구비하며, 또한 모터 회전수에 따라서 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제 19항의 발명).

제 20수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비하고, 또한 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기동력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하며, 회전조가 회전되는 탈수 운전중에 정전이 발생했을 때 상기 전자브레이크 제어수단에 의해 브레이크를 동작하고, 동시에 모터의 기동력에 의해 직류전원회로에 충전하고, 또한 제어회로의 전원을 이 직류전원회로로부터 취하도록 한 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 20항의 발명).

제 21수단은 제 20수단에 있어서, 레버를 동작시키는 레버 구동수단의 전원을 직류전원호로로부터 취해 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 상기 레버를 회전조 연계 상태를 유지하도록 한 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 20항의 발명).

제 22수단은 제 1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비하며, 모터의 위치검출 소자에 대응하는 모터로의 통전 패턴을 복수개 가지며, 운전 모드 및 회전수에 따라서 통전 패턴을 선택하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 22항의 발명).

제 23수단은 제 22수단에 있어서, 통전 패턴의 전환시에 PWM 제어의 듀티비도 변경하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 23항의 발명).

제 24수단은 제 22수단에 있어서, 각 통전 패턴으로의 구동시에 회전수 제어 게인을 조정하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 23항의 발명).

제 25수단은 제 1수단에 있어서, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고, 홀더에는 이 평탄면 부분에서 이 조축과 회전고정 상태로 끼워맞추는 구멍이 형성되어 있는 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 25항의 발명).

제 26수단은 제 1수단에 있어서, 조축은 베어링에 의해 정지 부위에 회전 가능하게 지지되고, 이 베어링에는 이것을 축방향으로 예압하는 누름수단(?)이 설치되어 있는 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제 26항의 발명).

제 1수단에 있어서, 세탁 운전시에는 모터의 로터에 의해 교반축을 따라서 교반체를 직접적으로 회전 구동하고, 탈수운전시에는 모터의 로터에 의해 교반축 및 조축을 따라서 교반체 및 회전조 양쪽을 직접적으로 회전 구동하기 때문에, 이른바 다이렉트드라이브 구조가 되어 경중량화와 소형화 및 소음 감소를 도모할 수 있게 된다. 이경우, 클러치가 제 1 및 제 2의 걸어맞춤부, 홀더 레버 및 토글 스프링을 가질 정도의 간단한 구성만으로 완료되고, 또한 클러치 동작 상태를 토글 스프링에 의해 유지하기 때문에 동작 신뢰성도 높아 다이렉트드라이브 구조를 용이하고 간단하게 실현할 수 있다.

제 2수단에 있어서는, 원고리형상의 로터 요크가 규격품으로 구성되어 있기 때문에 제작이 용이하고 콜드 슬러그와의 저렴화에 기여할 수 있게 된다.

제 3수단에 있어서는, 로터 하우징이 알루미늄 다이-캐스트로 형성되며, 로터 요크가 이 로터 하우징에 인서트 성형되어 있기 때문에 로터 요크를 로터 하우징에 확실하게 고정할 수 있고, 또한 조립 공정수도 삭감할 수 있게 된다.

제 4수단에 있어서는, 로터가 로터 마그네트를 가지며, 이 로터 마그네트가 1극 1개인 동시에 그 형상의 두께가 단부에서 얇아지도록 형성되어 있기 때문에 코깅토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.

제 5수단에 있어서는, 로터가 로터 마그네트를 가지며, 이 로터 마그네트의 자극 양단부분에 불포화 자화부분이 형성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.

제 6수단에 있어서는, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 가지며, 이 슬롯 크기가 불균일한 크기로 되어 있기 때문에 코깅토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.

제 7수단에 있어서는, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 가지며, 로터가 로터 마그네트를 가지며, 스테이터의 티스선단과 로터 마그네트의 선단과의 빈틈이 불균일해지도록 구성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.

제 8수단에 있어서는, 모터가 브러쉬레스 모터러 구성되어 전류(轉流) 주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수, 로터극수 및 모터회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화가 도모되게 된다.

제 9수단에 있어서는, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되어 코깅주파수가 1㎑를 초과하지 않도록 스테이터극수 및 로터극수 및 모터회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화가 도모되게 된다.

제 10수단에 있어서는, 스테이터가 권선을 장착한 철심을 가지며, 이 철심이 스테이터극수의 약수에서 분할된 형상의 단위철심을 결합하여 구성되어 있기 때문에 스테이터의 자기 특성을 저하시키지 않고 재료를 취하는 것이 좋아진다.

제 11수단에 있어서는, 스테이터가 단부착 나사에 의해 정지부위에 나사고정된 구성이며, 동시에 이 단부착 나사의 스트레이트 부분이 스테이터의 나사 삽입통과구멍에 삽입통과됨으로써 상기 스테이터가 위치결정되어 있기 때문에 스테이터의 부착 위치가 정확하게 되어 모터 성능이 저하하는 일이 없다.

제 12수단에 있어서는, 스테이터가 구멍을 형성하고 있는 적층철심을 가지며, 동시에 이 적층철심을 상하에서 좁혀 원 상태로 원상태로 규제하는 원고리 형상의 단부를 형성한 스테이터 누름판을 가지며, 또한 이 스테이터 누름판에는 상기 구멍과 끼워맞추는 볼록부가 형성되어 있기 때문에 스테이터에 있어서 적층철심을 모두 동심상태로 할 수 있고, 또한 회전방향으로의 위치결정도 할 수 있게 된다.

제 13수단에 있어서는, 로터 요크에서 약간 돌출하도록 로터 마그네트를 부착하고, 로터의 회전위치를 검출하는 위치 검출 수단으로서의 자기 검출 소자를 로터 마그네트의 돌출부분에 대향시키고 있기 때문에 로터 마그네트를 이용하여 위치 검출을 할 수 있게 된다.

제 14수단에 있어서, 조축을 전자브레이크에 의해 제동하기 위하여 기계적 제동수단을 설치하는 경우와 달리 구성의 간단화 및 경량화를 더욱 도모할 수 있게 되고, 또한 전자브레이크 제어수단이 PWM 제어 형태를 변경함으로써 긴급정지 브레이크 제어 모드와 통상 정지 브레이크 제어 모드를 실행할 수 있게 되어 있기 때문에 브레이크의 힘을 비교적 간단하게 바꿀 수 있게 된다.

예를 들면, 탈수운전 종료시에는 통상 정지 브레이크 제어모드에 의해 모터 더나아가서는 회전조에 제동을 간단하게 걸 수 있고, 또한 탈수운전시에 있어서 세탁기의 덮개를 개방한 경우에는 긴급정지 브레이크 제어 모드에 의해 즉시 또한 간단하게 회전조에 제동을 걸 수 있게 된다.

제 15수단에 있어서는, 전자브레이크 제어수단이 긴급성 정지브레이크 제어 모드로 브레이크를 제어한 후는 소정시간, 회전조의 회전을 상승시키지 않도록 했기 때문에 모터의 이상발열을 억제할 수 있다.

제 16수단에 있어서는, 브레이크 전류를 소비하는 전기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하며, 이 온도검출수단에 의한 온도검출 결과에 따라서 회전조의 회전수를 제어하도록 했기 때문에 모터의 과열을 방지할 수 있게 된다.

제 17수단에 있어서는, 전자브레이크 제어수단이 통상 운전시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 브레이크 제어시 및 전원오프시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고, 이와 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전수단를 통하여 단락하는 경우를 전환하는 전환수단을 구비하고 있기 때문에 방전소자가 정전시 및 브레이크 동작시의 양쪽에 있어서 브레이크 전류 소비저항으로서 겸용할 수 있게 된다.

제 18수단에 있어서는, 방전소자의 양단 전위차를 따라서 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크 전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하다. 즉, 항상 브레이크 전류를 적절하게 유지할 수 있어 정지시간을 짧게 하는 것이 가능하다.

제 19수단에 있어서는, 전자브레이크 제어수단이 모터 회전수에 따라서 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크 전류와 상관관계에 있는 모터 회전수에 따른 PWM 제어에 의해 브레이크 전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하게 된다. 즉, 항상 브레이크 전류를 적절하게 유지할 수 있어 정지시간을 짧게 하는 것이 가능해진다.

제 20수단에 있어서, 제어회로의 전원을 직류전원회로로 이루어진 구성으로 하여 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 전자브레이크 제어 수단에 의해 브레이크를 동작함과 동시에, 모터의 기동력에 의해 직류전원회로에 충전하도록 했기 때문에 회전조가 정지하기까지 제어회로가 정상으로 계속적으로 동작하게 되어 회전조 브레이크시에 클러치가 교체되거나 하는 일이 없다.

제 21수단에 있어서는, 레버를 동작시키는 레버 구동수단의 전원을 직류전원회로부터 취해 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 상기 레버를 회전조 연계상태로 유지하도록 했기 때문에 탈수 운전중에 정전이 발생해도 클러치가 교체되는 일이 없다.

제 22수단에 있어서는 모터의 위치검출 소자에 대응하는 모터로의 통전패턴을 복수개 가져 운전 모드 및 회전수에 따라서 통전 패턴을 선택하게 되어 있기 때문에 회전수 특성이 낮은 모터라도 사용하는 것이 가능해지고, 인버터 주회로의 전류 용량을 작게 하는 것이 가능해진다.

제 23수단에 있어서는, 통전 패턴의 전환시에 PWM 제어의 듀티비도 변경하도록 되어 있기 때문에 통전 각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 따라서 발생하는 소음을 유효하게 발지할 수 있게 된다.

제 24수단은 각 통전패턴으로의 구동시에 회전수 제어 게인을 조정하도록 되어 있기 때문에 이것에 의해서도 통전각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 의해서 발생하는 소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.

제 25수단에 있어서는, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고, 홀더에는 이 평탄면 부분에서 이 조축과 회전 고정 상태로 끼워 맞추는 구멍이 형성되어 있기 때문에 클러치의 홀더와 조축과의 회전 고정 구성이 간단해져 전체 구성의 간단화에 기여할 수 있다.

제 26수단에 있어서는, 조축을 지지하는 베어링을 폭 방향으로 예압하는 누름 수단에 설치되어 있기 때문에 상기 베어링 부분에서의 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 제 1실시예에 대해서 제 1도 내지 제 19도를 참조하면서 설명한다. 우선, 제 2도에 있어서 외부상자(1)내에는 탈수되는 물을 받는 물받이 조(2)이 복수의 탄성지지기구(3)를 통하여 탄성 지지되어 있다. 이 물받이 조(2)의 내부에는 세탁조 및 탈수조를 겸용하는 회전조(4)가 후술하는 바와 같이 배열되어 있음과 동시에 이 회전조(4)의 내부에 교반체(5)가 후술하는 바와 같이 설치되어 있다.

상기 회전조(4)는 윗쪽에서 차례로 확대되어 열린 데이터 원통 형상을 이루는 조 본체(4a)와, 이 조 본체(4a)의 내부측에 양수(揚水)용 틈을 형성하도록 설치된 내부통(4b)과, 조 본체(4a) 상단부에 설치된 밸런스링(4c)으로 구성되어 있다. 그리고, 이 회전조(4)가 회전되면 내부의 물을 회전 원심력에 의해 들어올려 도시하지 않는 조 상부의 탈수구멍으로부터 물받이 조(2)로 방출하는 것이다.

상기 물받이 조(2)의 바닥부에는 조축 관통구멍부(6)가 형성되어 있고, 또한 배수구(7)가 형성되며, 상기 배수구(7)에는 배수밸브(8)를 구비한 배수로(9)가 접속되어 있다. 또한, 물받이 조(2)의 바닥부에는 보조 배수구(7a)가 형성되어 있으며, 이 보조 배수구(7a)는 도시하지 않은 연결 호스를 통해 상기 배수밸브(8)를 바이패스하여 상기 배수로(9)에 접속되어 있고, 단지 회전조(4)의 회전에 의해 탈수되어 물받이 조(2)내로 방출된 물을 배수하는 것이다.

제 1도에 도시한 바와 같이, 상기 물받이 조(2)의 외부 바닥부에는 기구부 베이스(10)가 부착되어 있으며, 이 기구부 베이스(10)에는 축지지 통부(11)가 상하 방향으로 뻗어나도록 형성되어 있다. 이 축지지 통부(11)에는 속이 빈 형상의 조축(12)이 상하 베어링(13a, 13b)을 통하여 회전 자유롭게 삽입 통과 지지되어 있다. 이 조축(12)의 외주면과 축지지 통부(11)의 상단부 사이에는 시일(11a)이 장착되어 있다.

또한, 이 조축(12)의 내부에는 교반축(14)이 회전 자유롭게 삽입 통과 지지되어 있으며, 그 상하 단부는 조축(12)으로부터 돌출되어 있다.

이와 같이 하여, 상기 조축(12)의 상단부에는 플랜지부(12a)가 형성되어 있고, 이 플랜지부(12a)에 상기 회전조(4)가 일체 회전하도록 부착되어 있으며, 또한 교반축(14)의 상단부에는 상기 교반체(5)가 일체 회전하도록 부착되어 있다.

또한, 물받이 조(2)의 바닥부에는 제 2도에도 도시한 바와 같이, 배수 커버(15)가 장착되어 있고, 회전조(4) 바닥부에서 상기 배수구(7) 부분의 배수밸브(8)까지 통과하는 배수통로(16)가 형성되어 있다. 따라서, 배수밸브(8)를 폐쇄한 상태에서 회전조(4)내로 급수함으로써 회전조(4)에 물이 고이고, 이 배수밸브(8)를 개방하면 회전조(4)내의 물을 배수할 수 있게 되어 있다.

그리고, 물받이 조(2)의 외부 바닥부의 기계부 베이스(10) 부분에는 블러시레스 모터로 이루어진 모터(17)가 설치되어 있다. 즉, 기계부 베이스(10)에는 스테이터(18)가 단부착 나사(19)에 의해 부착되어 있다. 이 스테이터(18)는 제 3도에 도시한 바와 같이, 적층철심(20)과 상부 보빈(21) 및 하부 보빈(22)과 권선(23)으로 구성되어 있다.

적층 편심(20)은 제 4도에 도시한 바와같이, 3분할형의 단위철심(24)을 연결하여 구성되어 있으며, 각 단위철심(24)의 양단부에는 상기 연결을 위한 걸어 맞춤 볼록부(24a) 및 걸어 맞춤 오목부(24b)가 형성되어 있다. 또한, 각 단위철심(24)에는 상기 단부착 나사(19)의 스트레이트부(19a)와 거의 같은 직경의 나사 삽입 통과구멍(24c)이 형성되어 있다. 이 적층철심(20)은 전체로서 슬롯수가 36이며, 각 슬롯(24d)의 개구간 피치가 Psa, Psb로 나타낸 바와 같이 1개 간격으로 다르도록 설정되어 있다. 즉, 각 티스(24e)의 선단 폭 크기가 1개 간격으로 달라 있다.

그리고, 각 티스(24e)중 성단폭 크기가 작은 것의 직경 크기(Da)에 비해서 선단 폭 크기가 큰 것의 직경 크기(Db)가 작게 설정되어 있다. 예를 들면 Da는 226.8[㎜], Db는 226.0[㎜]로 설정되어 있어 후술하는 로터(25)의 로터 마그네트(28)의 선단과의 틈이 불균일하게 된다. 이것에 의해 코깅토르크의 감소를 도모한다.

상기 보빈(21, 22)을 플라스틱에 의해 형성되어 있으며, 적층철심(20)의 각 티스(24e) 부분에 상하로부터 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 그리고, 끼워 맞춰진 보빈(21, 22)의 외부측에 상기 권선(23)이 장착되어 있다.

이와 같이 구성된 스테이터(18)는 상기 나사 삽입 통과구멍(24c)을 통과한 단부착 나사(19)를 상기 기구부 베이스(10)에 나사 고정함으로써 상기 기구부 베이스(10)에 장치되어 있고, 이 경우 단부착 나사(19)의 스트레이트부(19a)가 나사 삽입 통과구멍(24c)에 끼워 맞춰져 있음으로써 양호하게 위치결정되어 있다. 즉, 통상의 볼트를 이용하면 상기 볼트의 나사부와 나사 삽입통과구멍(24c)이 끼워 맞춰지게 되어 위치 결정 정밀조가 나쁘지만 본 실시예에서는 위치 결정 정밀도가 높아진다.

한편, 상기 스테이터(18)에서 모터(17)를 구성하는 로터(25)는 제 1도에 도시한 바와 같이 상기 교반축(14)의 하단부에 이것과 일체로 회전하도록 부착되어 있다. 로터(25)는 로터 하우징(26), 로터 요크(27) 및 로터 마그네트(28)로 구성되어 있다. 로터 하우징(26)은 알루미다이캐스터로 형성되어 있고, 중심부에는 보스부(26a)를 갖는 것과 동시에 외부 둘레 단부에 수평부 및 수직부로 이루어진 마그네트 배치부(26b)를 갖는다. 이 마그네트 배치부(26b)의 수직부 내부면에는 상술한 로터 요크(27)(제 9도에도 도시)가 부착되어 있다. 이 로터 요크(27)는 JIS규격품 예를 들면, JISG3452의 배관용 탄소강관(예를 들면, 명칭 A225)을 사용하고 있다.

이 로터 요크(27) 내부면에 1극 1개의 상기 로터 마그네트(28)(제 9도에도 도시)가 12개 부착되어 있다. 이 경우, 접착제로서는 세탁시에 사용되는 모터이므로 내습성이 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 에폭시계 접착제나 열경화성 접착제가 적합하다. 또한, 로터 마그네트(28)는 상기 로터 요크(27)의 상단보다도 위쪽으로 돌출되어 있다.

기구부 베이스(10)에는 모터(17)의 로터 마그네트(28)의 회전위치를 검출하기 위한 위치검출수단인, 예를 들면 3개중 1개(제 1도에서는 1개만 도시)의 홀소자(자기검출소자)(29u)가 부착구(30)를 통하여 부착되어 있고, 이 경우 홀소자(29u)는 상기 로터 마그네트(28)에서 로터 요크(27)로부터의 돌출부분(28a)에 대향하는 위치에 있다.

상기 기구부 베이스(10)의 아래쪽부에는 클러치(30)가 설치되어 있다. 이 클러치(30)에서 홀더(31)는 조축(12)의 하단부 외부둘레에 이것과 일체로 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 즉, 조축(12)의 외부면에는 평탄면(12a)(제 10도에도 도시)이 형성되고 홀더(31)에는 이 조축(12)에서의 평탄면(12a) 부분과 끼워 맞추는 끼워맞춤구멍(31a)이 형성되어 있다. 또한, 홀더(31)의 외부면에는 회전 가능하게 지지된 오목부(32)가 형성되어 있다. 또한, 이 홀더(31)와 상기 하부의 베어링(13b) 사이에는 예압수단으로서의 파와셔(33)가 설치되어 있고 이 파와셔(33)에 의해 하부의 베어링(13b)이 축방향 이 경우 위쪽으로 예압되어 있다.

레버(34)는 제 5도에 도시한 바와 같이, 평면 형상이 거의 ㅁ자형을 이루도록 형성되어 있고, 상기 홀더(31)의 외부둘레에 축 둘레 방향으로 일체로 회전할 수 있도록 끼워 맞추어져 있다. 레버(34)에서의 기단부(34a)(도면중 좌단부) 안쪽에는 상기 회전 가능하게 지지된 오목부(32)와 끼워 맞추는 회전 가능하게 지지된 볼록부(35)가 형성되어 있고, 이 끼워 맞춤부분을 지점으로 하여 상기 레버(34)가 축방향(상하방향)으로 회전할 수 있도록 이루어져 있다.

이 레버(34)에는 홀더(31)와의 사이에 코일스프링으로 이루어진 토글 스프링(36)이 설치되어 있고 레버(34)를 위쪽 회전 위치 및 아래쪽 회전 위치에 유지하도록 이루어져 있다. 또한, 이 레버(34)이 선단부에는 상하의 걸어 맞춤돌기(37a, 27b)가 형성되어 있음과 동시에 피조작부(28)가 형성되어 있다.

또한, 정지부위인 기구부 베이스(10)의 하부면에는 상부의 걸어 맞춤돌기(27a)와 반응하도록 오목부로 이루어진 제 1걸어 맞춤부(39)가 형성되어 있고, 로터 하우징(26)의 상부면에는 하부의 걸어 맞춤돌기(37b)의 회전 궤적에 대응하도록 한 블록부로 이루어진 복수의 제 2걸어 맞춤부(40)가 형성되어 있다.

그러나, 세정시에는 제 1도에 도시한 바와 같이 상부의 걸어 맞춤돌기(37a)와 제 1걸어맞춤부(29)를 걸어맞춤으로써 조축(12)이 회전하지 않도록 잠그고 상기 로터(25)와 상기 교반축(14)을 연계하며(원래 일체로 회전하는 관계에 있음), 또한 탈수시에는 제 6도에 도시한 바와 같이 하부의 걸어 맞춤돌기(37b)와 제 2걸어맞춤부(40)와 걸어맞춤으로써 조축(12)과 로터(25)를 연계하고 상기 로터(25)와 상기 교반축(14) 의 조축(12) 양쪽을 연계하도록 이루어져 있다.

제 1도에 도시한 바와 같이 제어레버(41)는 기구부 베이스(10)에 중간지지축에 의해 회전 가능하도록 설치되어 있고, 이것은 제 7도에 도시한 레버 구동수단으로서의 기어드모터로 이루어진 클러치 제어모터(42)의 동작에 기초하여 화살표 A방향 및 그 반대의 화살표 B방향으로 회전되도록 이루어져 있으며, 제 7도의 상태로부터 제어레버(41)가 화살표 A방향으로 회전하면, 가이드부(41a)에 의해 상기 레버(34)의 피조작부(38)가 아래쪽으로 눌려져 제 6도 및 제 8도에 도시한 상태가 된다. 또한, 이 제 6도 및 제 8도의 상태로부터 제어레버(41)가 화살표 B방향으로 회전되면 가이드부(41b)에 의해 상기 레버(34)의 피조작부(38)가 위쪽으로 눌려지고 제 1도 및 제 7도에 도시한 상태가 된다. 또한, 제어레버(41)가 도 6 및 도 8도의 위치에 있을 때(탈수시)에는 배수밸브(8)가 개방되어 있다.

상술한 것으로부터 알 수 있는 것과 같이 세저 운전시에는 모터(17)의 로터(25)에 의해 교반축(14)을 따라 교반체(5)를 직접적으로 회전 구동하고 탈수운전시에는 모터(17)의 로터(25)에 의해 교반축(14) 및 조축(12)을 따라 교반축(5) 및 회전조(4) 양쪽을 직접적으로 회전 구동하므로 즉, 다이렉트 드라이브 구조로 이루어져, 경중량화, 소형화 및 소음감소를 도모할 수 있게 된다. 이 경우, 클러치(30)가 간단한 구성이어도 되고, 클러치 동작상태를 토글 스프링(26)에 의해 유지하므로 동작 신뢰성도 높다.

제 11도에는 전기적 구성을 도시하고 있다. 상용교류전원(51)에는 전파정류회로(52a) 및 평활(平滑)콘덴서(52b)로 이루어진 직류전원회로(52)가 접속되고, 이 출력측에는 정전압회로(53)가 접속되어 있음과 동시에 변환수단인 릴레이 스위치(54) 및 도시한 극성의 다이오드(55)를 통하여 3상 인버터 주회로(56)가 접속되어 있다. 상기 인버터 주회로(56)는 예를 들면, IGBT로 이루어진 스위칭 소자(56Ua, 56Ub, 56Vm, 56Vb, 56Wa, 56Wb)를 도시하도록 브릿지 접속하여 이루어진다.

또한, 상기 릴레이 스위치(54)는 릴레이 코일(54a)의 단전 상태에서는 접점(c-nc)사이를 폐쇄함과 동시에 접점(c-no)사이를 개방하고, 릴레이 코일(54a)가 통전되면 접점(c-nc) 사이를 개방함과 동시에 접점(c-no) 사이를 폐쇄하는 것이고, 접점(c)이 인버터 주회로(56)의 플러스 입력 단자에 접속되며, 접점(no)이 직류전원회로(52)의 플러스 출력단자에 접속되어 있다. 접속(nc)은 플레이키 전류를 소비하는 부품인 방전저항(57)을 통하여 인버터 주회로(56)의 마이너스 입력 단자에 접속되어 있다. 다이오드(55)는 상기 릴레이 스위치(54)의 접점(c-no)사이와 병렬로 접속되어 있다. 상기 방전저항(57)에는 이들의 온도를 검출하는 온도검출수단으로서의 서미스터(58)가 설치되어 있다. 이 전기회로구성에서 클러치 제어모터(42)의 전원은 직류전원회로(52)로부터 부여되고 마이크로 컴퓨터(59) 등의 제어회로의 전원은 직류전원회로(52)의 출력측에 설치된 정전압회로(53)에서 부여되도록 이루어져 있다.

한편, 운전제어수단으로서의 마이크로 컴퓨터(59)에는 도시하지 않는 조작패널부에 설치한 각종 스위치(60)로부터의 스위치신호, 수위센서(61)로부터의 검출신호, 재설정회로(62)로부터의 재설정신호, 상기 서미스터(58)로부터의 검출신호가 부여됨과 동시에 홀 소자(29u, 29v, 29w)로부터 모터 구동회로(63)를 통하여 부여되는 회전수 검출신호가 부여되도록 이루어져 있다. 또한, 이 마이크로 컴퓨터(59)에는 도시하지 않은 세탁기 덮개의 개폐를 검출하는 덮개스위치(64)로부터의 신호가 부여되도록 이루어져 있다. 그리고, 마이크로 컴퓨터(59)는 미리 유지하는 운전 프로그램을 따라서, 상기 각 입력에 기초하여 모터 구동회로(63), 클러치 제어모터(42), 급수밸브(65) 등을 제어하도록 이루어져 있다. 상기 모터 구동회로(56)는 마이크로 컴퓨터(59)로부터의 제어신호에 기초하여 인버터 주회로(56)의 각 스위칭 소자(56Ua, 56Ub, 56Va, 56Vb, 56Wa, 56Wb)의 통전·단전제어 즉, PWM 제어를 실시하도록 이루어져 있다. 또한, 상기 상용교류전원(51)에는 정전검출회로(66)가 설치되어 있고, 정전검출신호가 마이크로 컴퓨터(59)에 부여되도록 이루어져 있다.

상기 마이크로 컴퓨터(59)는 세탁운전시에는 클러치 제어모터(42)를 단전시킴으로써 클러치(30)를 제 1도의 상태(교반축(14)연계상태)가 되도록 동작시킨다. 탈수운전시에 있어서는 클러치 제어모터(42)를 통전하여 동작시킴으로써 클러치(30)를 제 6도의 상태(교반축(14) 및 조축(12) 연계상태)가 되도록 동작시킨다. 또한, 모터(17)로 통전해야 할 때에는 릴레이코일(54a)에 통전하고 릴레이 스위치(55)의 접점(c-no)사이를 폐쇄한다.

또한, 마이크로 컴퓨터(59)는 모터(17)의 구동제어 등에 대해서 다음의 제어를 실시한다.

마이크로 컴퓨터(59)는 모터(17)로의 통전 패턴으로서 통전패턴(1), 통전패턴(2) 및 통전패널(3)을 구비하고 있고, 각 통전패널(1, 2, 3)은 제 12도에 도시한 바와 같다. 즉, 로터(25)의 회전에 의해 각 상에 유기전압이 발생할 때, 각 상의 홀소자(29u, 29v, 29w)는 도시한 바와 같이 위치 검출신호(Ha, Hv, Hw)를 출력한다. 각 홀소자(29u, 29v, 29w)의 위치검출신호(Hu, Hv, Hw)의 출력 타이밍에 맞추어 모터(17)의 각 상(U, V, W)의 통전 타이밍이 각 통전 패턴(1, 2, 3)에 도시한 바와 같이 다르다. 이 경우, 각 통전패턴(1, 2, 3)이 얻어지도록 스위칭 소자(56Ua, 56Ub, 56Va, 56Vb, 56Wa, 56Wb)가 온·오프(PWM 제어)되는 것이고, 그 각 상으로의 통전기간은 목표가 되는 회전수 등에 맞추어 설정되며 이 통전기간에는 스위칭 소자는 소정의 듀티비로 듀티제어되는 것인데, 이 경우 각 통전패턴에서 듀티비는 점차 높아지도록 이루어져 있다.

이 경우, 각 통전패턴(1, 2, 3)은 운전모드에 맞추어 선택된다. 즉, 통전패턴(1)은 교반체(5)를 저속에서 정·역회전시키는 세정 운전시 및 탈수운전시에 선택된다.

통전패턴(2)은 탈수운전시에 통전패턴(1)에서 듀티비가 100%가 되어도 목표탈수회전수에 도달하지 않을 때에 변환된다.

통전패턴(3)은 탈수운전시에 통전패턴(2)에서 듀티비가 100%가 되어도 목표탈수회전수에 도달하지 않을 때 변환된다.

상술한 취지는 다음에 있다. 세탁운전에서는 모터(17)에 걸리는 부하 토르크가 크고 운전시간이 길기 때문에 효율적인(전류가 적음) 통전패턴(1)을 사용한다. 또한, 탈수운전의 특히 시동시에는 와류가 물을 함유하고 있어 토르크가 필요하기 때문에 통전패턴(1)을 사용한다. 그리고, 탈수운전시에 이 통전패턴(1)에서 탈수회전수가 낮을 때에는 통전패턴(3)을 이용함으로써 회전수 증가를 도모하고, 마찬가지로 통전패턴(2)에서 통전회전수가 낮을 때에는 통전패턴(3)을 사용함으로써 회전수의 증가를 도모한다. 제 13도에는 회전수와 토르크의 관계를 도시하고 있다.

이와 같이 탈수운전시에서 부하 토르크가 작은 경우에는 점차 통전패턴을 변환시킴으로써 회전수 특성이 낮은 모터로도 탈수운전을 실시하는 것이 가능해진다. 즉, 제 30도에는 통전패턴이 일시적인 경우를 참고예로서 도시하고 있지만, 본 실시예에서는 제 12도의 통전패턴(1)에 도시한 모터 특성으로 충분하다. 이로써 모터수단의 완화를 도모할 수 있고, 세정 부하점에서의 효율을 동일하게 설계하면 그 때의 전류를 작게 수 있는 것이다.

종래에는 세정 부하점에서 PWM 제어의 듀티비를 작게 하여 저전압으로 구동해 왔지만, 본 실시예에서는 모터 특성을 상술한 바와 같이 변경하는 것이 가능하므로 PWM 제어의 듀티비를 높게 할 수가 있다. 그 결과, 인버터 주회로(56)의 전류용량을 작게 할 때, 저비용화를 도모할 수 있다.

또한, 상술한 통전패턴(2, 3)의 경우 모터효율이 저하되지만 부하 토르크가 작은 경우에 사용하므로 인버터 주회로(56)의 전류용량의 범위에서 구동 가능해진다.

또한, 마이크로 컴퓨터(59)는 상술한 통전패턴(1, 2, 3)의 변환시에 PWM 제어의 듀티비를 변경하도록 하고 있다. 즉, 이제 제 13도에서 탈수부하가 부하점(a)으로부터 부하점(b)로 이동한 상황에 대해서 설명하면, 부하점(b)에서는 통전패턴(1)에서 구동되어 듀티비가 100%에 도달해도 회전수가 상승하지 않는 상황이고 그 후, 통전패턴(2)으로 변환된다.

이 때, 듀티비 100%인 상태 그대로 변환되면 부하점(c)까지 급격하게 변화 된다. 이 급격한 회전수 증가의 경우, 회동소음이라는 문제가 발생한다.

본 실시예에서는 이에 대처하기 위해 듀티비가 점차 커지도록 제어한다. 즉, 모터(17)의 회전수(N), 토르크(T) 및 듀티비(D)의관계는 무수하 회전수를 NO로 하고 최대 토르크를 TO로 했을 때,

N = D × NO - (NO/TO)T

로 나타난다.

마이크로 컴퓨터(59)는 각 통전패턴에서의 무부하 회전수와 최대 토르크를 각각 N1, T1, N2, T2, N3, T3로 하여 기억하고 있고 통전패턴의 변환시에 다음의 계산을 실시하도록 이루어져 있다. 부하점(b)에서는 통전패턴(1)으로부터 통전패턴(2)으로 변환된다. 이 때, 통전패턴(1)에서 듀티비(D)는 100% 즉 「1」이다. 이 때의 토르크(Td)를 계산한다.

위의 식을 변형하여 Td = (D × N1 - Nd)/(N1/T1)

= (N1 - Nd)/(N1/T1)

Nd는 검출회전수이다. 다음에 변경해야할 듀티비(Dc)를 계산한다.

Dc = (Nd + (N2/T2)Td)/N2

그리고, 이 듀티비(Dc)를 모터 구동회로(63)에 출력한다.

이로써 부하점(b)에서 통전패턴의 변환을 실시한 직후에 회전수의 변동은 없고 부하점(b)을 유지한다.

또한, 마이크로 컴퓨터(59)는 모터(17)의 회전수제어에서 그 게인이 조정되도록 되어 있다. 이제, 게인을 K, 목표회전수를 Nc로 했을 때, 변경되는 듀티비 D는

D = D - K(Nc - Nd)

로 나타난다. 이 게인(K)은 세탁운전용 및 탈수운전용으로 각각 실험적으로 정해져 마이크로 컴퓨터(59)의 메모리에 미리 기억되어 있다.

이상의 제어내용을 플로우차트로 도시하면 제 15도와 같이 된다. 스텝 S1에서는 듀티비 초기값을 설정하고 스텝 S2에서는 지금까지 실행된 운전인지 세탁운전 및 탈수운전에서인지를 판단하고 각각에 맞추어 게인을 설정한다(스텝 S3 또는 스텝 S4). 그 후, 통전패턴(1)을 선택하고(스텝 S5) 모터 구동회로(63)에 제어신호를 출력한다(스텝 S6).

스텝 S7에서는 회전수 검출신호가 변화되었는지 아닌지를 판단하고, 변화되면 회전수를 검출함(스텝 S8)과 동시에 듀티비를 연선하여(스텝 S9) 이 듀티비에 맞추어 제어신호를 모터 구동회로(63)에 출력한다(스텝 S10).

그리고, 이 때의 운전이 세탁운전인 경우(스텝 S11에서 판단)에는 스텝 S7로 되돌아 간다.

한편, 탈수운전인 경우에는 스텝 S12로 이동하고 통전패턴(1)에서 듀티비가 100%에 도달했는지 아닌지를 판단하며, 도달하면 듀티비를 연산함(스텝 S13)과 동시에 통전패턴(2)으로 변환하고 게인을 변경하며(스텝 S14), 이들 제어신호를 모타구동회로(63)에 출력한다(스텝 S15).

상기 스텝 S12에 있어서 통전패턴(1)에서 듀티비가 100%에 도달해 있지 않다고 판단되면 스텝 S16으로 이동하고 통전패턴(2)에서 듀티비가 100%에 도달했는지 아닌지를 판단하여 도알하면 듀티비를 연산함(스텝 S17)과 동시에 통전패턴(3)으로 변환시키며, 게인을 변경하고(스텝 S18) 이들의 제어신호를 모터구동호로(63)에 출력한다(스텝 S19).

다음에 마이크로 컴퓨터(59)는 전자플레이키 제어수단으로서 기능하는 것이고 아래에 관해서 설명한다. 마이크로 컴퓨터(59)는 회전조(4)를 제동해야 할 때(탈수운전 종료시 및 세탁기 덮개 개방시), 제 16도에 도시한 바와 같이 릴레이코일(54a)을 단전하여 릴레이 스위치(55)를 평소 상태로 한다. 이 때, 각 하측의 스위칭 소자(56Ub, 56Vb, 56Wb)의 게이드에는 제 17도의 (a) 또는 (b)에 도시한 PWM 신호(게이트신호)를 출력한다.

이 경우, 각 스위칭 소자(56Ub, 56Vb, 56Wb)의 온 동안에는 제 16 도중 ia로 도시한 경로로 플레이키 전류가 발생하고 오프 동안에는 ib로 도시한 경로로 플레이키 전류가 발생하며, 이 때에는 방전저항(57)을 플레이키 전류가 지난다. 이 플레이키 전류나 정지시간을 모터 회전수와 방전저항값으로 결정된다.

그러나, PWM 제어의 듀티비를 낮게 하면 ia로 도시한 플레이키 전류가 적어지고, 즉 통상 정지 플레이키 제어모드가 되고 PWM 제어의 듀티비를 높게 하면 ia로 도시한 플레이키 전류가 많아지며, 즉 긴급정지 플레이키 제어모드가 된다. 이 각 제어모드에서의 회전수 및 플레이키 전류변화의 모습을 제 18도에 도시하고 있다.

그런데, 플레이키 제어모드를 변경하는데 대해서는 방전저항의 저항값을 변경하는 것이 일반적이지만, 이것에는 복수의 저항이 필요하고 회로구성이 복잡해진다. 그러나, 본 실시예에서는 이와 같이 PWM의 듀티비를 변경하고 플레이키 제어모드를 변경하므로 회로구성이 간단하고 플레이키 제어모드의 변경도 용이하다.

그래서, 탈수운전 종료시에는 상술한 통상 정지 플레이키 제어모드에 의해 전자 플레이키가 작동되고 세탁기 덮개가 개방되었을 때에는 상술한 긴급정지 플레이키 제어모드에서 전자 플레이키가 작동된다. 이 때 본 실시예에서는, 세탁기 덮개가 개방된 후에 폐쇄된 경우에는 소정 시간이 지나고 나서 모터(17)의 회전운전을 하도록 되어 있다. 즉, 상술한 긴급정지 플레이키 제어모드의 경우에는 권선(23)이 발열되므로 모터(17)를 바로 재통전하면 권선(23)이 발열되어 버린다. 이와 같은 것이 반복되면 권선(23)이 과열상태가 된다. 본 실시예에서는 이러한 문제를 방지하고 있다.

또한, 마이크로 컴퓨터(59)는 방전저항(57)의 온도를 감지하는 서미스터(58)의 검출온도에 기초하여 모터(17)의 탈수운전시의 회전수를 제어하도록 하고 있으며, 즉 검출온도가 낮은 동안은 회전수를 최대한 낮게 하여 허용되는 브레이크 전류에서 효율이 좋은 브레이킹을 실시하도록 하고 있다. 예를 들면 60℃이하에서 1000 r.p.m, 60℃ 초과 80℃이하에서 700 r.p.m, 80℃를 초과하면 400 r.p.m으로 하고 있다. 이것에 의해 모터(17)의 과열을 방지할 수 있는 것이다.

여기서 마이크로 컴퓨터(59)는 예를 들면 탈수운전중에 정전이 있는 경우 정전검출회로(64)에서 정전검출신호가 입력되고, 이것에 기초하여 스위치 릴레이(54a)를 단전하여 릴레이 스위치(54)를 제 1도의 상태로 하며, 또 긴급 정지브레이크 제어모드에서 전자 브레이크를 건다. 이 때 모터(17)의 기전력이 다이오드(55)를 통하여 직류전원회로(52)측에 회생되고, 즉 직류전원회로(52)가 충전된다. 이 결과 클러치 제어모터(42)에는 전원이 주어지고 있으며, 또 마이크로 컴퓨터(59)에도 정전압회로(53)에서 제어전원이 주어지고 있고, 약간의 시간은 동작가능하게 된다. 이것에 의해 마이크로 컴퓨터(59)는 클러치 제어모터(42)를 동작상태로 유지한다. 즉, 클러치(30)의 동작상태를 그대로 유지한다. 이 후, 상기 전자 브레이크에 의해 모터(17)를 따라서 회전조(4)가 정지하고 있기 때문에 직류전원회로(52)의 전원이 없어진다.

또한, 본 실시예에 있어서는 스테이터(18)의 극수를 12로 하고, 스테이터(25)의 극수를 18로 하며, 탈수운전의 최고 회전수 1000 r.p.m으로 하는 것으로, 모터 구동회로(63)에 의해 회전류 주파수 및 코깅 주파수의 최고값이 1㎑를 초과하지 않도록 설정하고 있다. 이 경우

회전류 주파수 = 12 × 3 × (1000 r.p.m/60sec) = 600㎐

코깅 주파수 = 36 × (1000 r.p.m/60sec) = 600㎐

가 된다. 코깅 주파수에 있어서의 상기 「36」은 스테이터 극수와 로터 극수의 최소공배수이다.

이와 같이 설정하는 것으로 소음이 감소한다. 즉, 제 19도에서 알 수 있는 바와 같이 1㎑이하에서 소음이 감쇠하여 사람의 귀에 잘 들리지 않는다.

다음에, 제 20도 내지 제 22도는 본 발명의 제 2실시예를 나타내고 있다. 즉, 방전저항(57)의 양단 전위차를 검출하는 분압회로(71)를 설치하고, 마이크로 컴퓨터(72)는 이 분압회로(71)에서 주어지는 전위치 상당의 전압신호를 A/D변환하여 입력하고, 전자 브레이크 제어시에 있어서 인버터 주회로(56)의 하측에 스위칭 소자(56Ub, 56Vb, 56Wb)의 PWM 제어의 듀티비를 결정하여 브레이크 전류를 일정하게 제어하도록 되어 있다.

제 21도에는 브레이크 제어의 플로우챠트를 나타내고 있다. 스텝 G1에 있어서는 PWM 제어의 듀티비를 초기설정하고, 스텝 G2에 있어서 PWM 제어의 온타이밍인지 아닌지를 판단하고, 온타이밍이면 스텝 G3에서 상기 분압회로(71)에서 전압신호를 A/D변환한다. 그리고 스텝 G4에서 PWM 제어의 듀티비를 연산한다. 이 경우 듀티비를 D로 하고, 방전저항(57)의 양단 전위차를 Vb1으로 하며, 분압회로(71)에 있어서 분압저항(71a, 71b)의 각 저항값(Ra, Rb)과 상기 Vb1에서 결정되는 출력전압을 Vb2로 하면;

D = D - K(Vb2 - Vbr)

로 나타내어진다. 여기서, Vbr은 미리 정해진 목표값이다.

목표값(VbR)과 브레이크 전류(ibrk)과의 합수는

ibrk = (Ra + Rb) × Vbr/(Rb 3× R)

으로 나타낸다. 여기서 R은 방전저항(57)의 저항값이다.

스텝 G5에서는 상기 듀티비(D)를 제어신호로서 모터 구동회로(63)에 출력한다. 스텝 G6에서는 종료조건(회전수가 소정값이하가 되는 것)이 되었는지를 판단하고, 종료조건이 만족되면 브레이크 제어를 종료한다.

또한, 상기 목표값(Vbr)은 긴급 정지브레이크 제어모드와 통상 정지브레이크 제어모드에서 다른 값으로 설정된다. 또한, 듀티비의 초기값도 긴급 정지브레이크 제어모드와 통상 정지 브레이크 제어모드 또는 탈수회전수에 따라 변경설정하도록 하고 있다.

이 실시예에 있어서는 인버터 주회로(56)의 전력선(56a) 또는 인버터 주회로(56)와 모터(17) 사이에 전용 전류검출수단을 설치하는 일이 없으며, 브레이크 전류를 일정제어할 수 있고(제 22도 참조) 정지시간을 단축할 수 있다. 또한, 전력선(56a)에 전류검출저항을 설치하여 전류를 검출하는 방법의 경우 모터(17) 구동시의 전류와 방향이 다르기 때문에 부의 전원을 필요료 하지만 본 실시예에서는 그와 같은 일은 없다.

또한, 제 23도 및 제 24도는 본 발명의 제 3실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에서는 회전수 검출신호에 기초하여 브레이크 전류를 일정하게 하는 제어를 실시하도록 하고 있다. 즉, 홀소자(29u, 29v, 29w)에서 모터 구동회로(63)를 통하여 마이크로 컴퓨터(81)에 주어지는 회전검출신호에 기초하여 PWM 제어의 듀티비를 제어한다. 마이크로 컴퓨터(81)는 이 위치검출신호의 입력주기를 Th로 하고, 모터(17)의 극수를 12극으로 하면 모터 회전수 (N)과의 관계는

N = 2/(12 × Th)

가 된다.

마이크로 컴퓨터(81)는 제 23도의 플로우챠트의 스텝 T2, T3과 같이 소정시간 예를 들면 500 μsec마다 PWM 제어의 듀티비를 결정힌다. 이 결정은 미리 실험에서 얻어진 데이타에 기초하여 실시된 것이다. 즉 브레이크 전류가 목표값(ic)을 발생하는 지점의 듀티비를 회전수에 대응하여 구한 실험데이타가 테이블 데이타로서 마이크로 컴퓨터(81)의 메모리에 기억되지 있다. 이 듀티비의 결정은 검출회전수에 대응하여 테이블을 참조하여 실시된다. 또한, 상기 목표값(ic)은 통상 정지브레이크 제어모드와 긴급정지브레이크 제어모드에서 다른 목표값이 준비되어 있다. 이 실험예에 있어서도 상기 제 2실시예와 동일한 효과를 나타낸다.

제 25도는 본 발명의 제 4실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에 있어서는 로터(25)의 알루미늄 다이캐스트제의 로터 하우징(91)에 로터 요크(92)를 인사이트성형하고 있다. 이것에 의하면 조립공정수의 삭감 및 로터 요크(92)의 확실한 고착을 도모할 수 있다.

제 26도는 본 발명의 제 5실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에 있어서는, 로터(25)의 로터 마그네트(101)의 형상을 두께가 단부에서 얇아지도록, 예를 들면 내면(101a)이 원호 볼록형상이 되도록 형성되어 있다. 이와 같이 해도 코깅 토르크의 감소를 도모할 수 있다. 또한, 제 6실시예로서 나타내는 제 27도의 마그네트(102)와 같이 그 양단부에 불포화 자화부분(102a)이 형성되도록 해도 좋다.

제 28도 및 제 29도는 본 발명의 제 7실시예를 나타내고 있다. 즉, 스테이터(111)는 끼워맞춤구멍(112a)을 형성한 적층철심(112)을 가지고, 또한 이 적층철심(112)을 상하에서 끼워 넣는 스테이터 누름판(113, 114)을 갖는다. 이 스테이터 누름판(113, 114)에는 둥근 형상의 단부(115)가 형성되어 있으며, 상기 끼워맞춤구멍(112a)과 끼워 맞추는 볼록부(116)가 형성되어 있고, 또 나사삽입구멍(117)이 형성되어 있다. 이 나사삽입구멍(117) 부분에서 기구부 베이스(10)에 나사(118)로 고정되어 있다.

상기 단부(115)의 외면을 적층철심(112)에 끼워 맞추는 것에 의해 적층철심(112)이 둥근원 상태가 되며, 또 끼워맞춤구멍(112a)과 볼록부(116)와의 끼워맞춤에 의해 회전방향의 위치규제도 꾀하고 있다.

본 발명은 이상의 설명에서 분명히 한 바와 같이 다음의 효과를 얻을 수 있다.

특허청구범위 제 1항의 발명에 의하면, 회전조 및 교반체를 다이렉트 드라이브하는 구조가 되고, 경중량화 및 소형화 및 소음감소를 꾀할 수 있으며, 또 클러치의 구성도 간단화할 수 있고, 또 클러치 동작신뢰성도 높으며, 따라서 다이렉트 드라이브 구조를 용이하고도 간단하게 실현할 수 있다.

특허청구범위제 2항의 발명에 의하면 둥근 형상의 로터 요크가 규격품으로 구성되어 있기 때문에 제작이 용이하고 콜드 슬러그(cold slug)와의 저렴화에 기여할 수 있게 된다.

특허청구범위 제 3항의 발명에 의하면, 로터 하우징이 알루미늄 다이캐스트에서 형성되고, 로터 요크가 이 로터 하우징에 인사이트 성형되어 있기 때문에, 로터 요크를 로터 하우징에 확실하게 고정할 수 있으며, 또 조립공정수도 삭감할 수 있다.

특허청구범위 제 4항의 발명에 의하면, 로터 마그네트가 1극 1개이고, 또한 그 형상의 두께가 단부에서 얇아지도록 형성하고 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고, 정음화를 꾀할 수 있다.

특허청구범위 제 5항의 발명에 의하면, 로터 마그네트 자극 양단부분에 불포화 자화부분이 형성되어 있기 때분에 코깅 토르크가 감소하고 정음화를 꾀할 수 있다.

특허청구범위 제 6항의 발명에 의하면, 스테이터의 슬롯 피치가 불균일 피치가 되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고, 정음화를 꾀할 수 있다.

특허청구범위 제 7항의 발명에 의하면, 스테이터의 티스 선단과 로터 마그네트의 선단의 간격이 불균일하게 되도록 구성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고, 정음화를 꾀할 수 있다.

특허청구범위 제 8항의 발명에 의하면, 모터의 회전류 주파수가 1㎑를 초과하지 않도록 스테이터 극수, 로터 극수 및 모터 회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화를 꾀할 수 있다.

특허청구범위 제 9항의 발명에 의하면, 모터의 코깅 주파수가 1㎑를 초과하지 않도록 스테이터 극수, 로터 극수 및 모터 회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화를 꾀할 수 있다.

특허청구범위 제 10항의 발명에 의하면, 철심이 스테이터 극수의 약수에서 분할된 형상의 단위철심을 결합하여 구성되어 있기 때문에 스테이터의 자기특성을 저하시키지 않아 재료취급이 좋아진다.

특허청구범위 제 11항의 발명에 의하면, 단부착 나사의 스트레이트 부분이 스테이터의 나사 삽입구멍을 통과하도록 하는 것에 의해 상기 스테이터를 위치결정하고 있기 때문에 스테이터의 부착위치가 정확하게 되며, 모터성능이 저하하는 일이 없다.

특허청구범위 제 12항의 발명에 의하면, 적층철심을 상하에서 끼워 넣어 둥근 원상태로 규제하는 둥근 형상의 단부를 형성하는 스테이터 누름판을 가지고, 또 이 스테이터 누름판에는 상기 끼워맞춤구멍과 끼워맞추는 볼록부가 형성되어 있기 때문에 스테이터에 있어서의 적층철심을 모두 동심상태로 할 수 있으며, 또 회전방향으로의 위치결정도 할 수 있다.

특허청구범위 제 13항의 발명에 의하면, 로터 요크에서 약간 돌출되도록 로터 마그네트를 부착하고, 로터의 회전위치를 검출하는 위치검출수단으로서의 자기검출소자를 로터 마그네트의 돌출부분에 대향시키고 있기 때문에 로터 마그네트를 이용하여 위치검출을 할 수 있다.

특허청구범위 제 14항의 발명에 의하면, 조축을 전자 브레이크로 제동하기 때문에 기계적 제동수단을 설치하는 경우와 달리 구성의 간단화 및 경량화를 한층 도모할 수 있게 되며, 또한 전자 브레이크 제어수단이 PWM 제어형태를 변경하는 것에 의해 긴급 정지브레이크 제어모드와 통상 정지브레이크 제어모드를 실행할 수 있도록 되어 있기 때문에 브레이크력을 구성간단하게 하고 비교적 간단하게 바꿀 수 있다.

특허 청구범위 제 15항의 발명에 의하면, 전자 브레이크 제어수단이 긴급 정지브레이크 제어모드에서 브레이크 제어한 후는 소정시간, 회전조의 회전을 상승시키지 않도록 했기 때문에 모터의 이상발열을 억제할 수 있다.

특허청구범위 제 16항의 발명에 의하면, 브레이크 전류를 소비하는 자기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하고, 이 온도검출수단에 의한 온도검출결과에 따라 회전조의 회전수를 제어하도록 했기 때문에 모터의 과열을 방지할 수 있게 된다.

특허청구범위 제 17항의 발명에 의하면, 전자 브레이크 제어수단이 통상 운전시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 브레이크 제어시 및 전원 오프시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고, 또 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우와 전환하는 전환수단을 구비하고 있기 때문에 방전소자가 정전시 및 브레이크 동작시의 쌍방에 있어서 브레이크전류 소비저항으로서 겸용할 수 있다.

특허청구범위 제 18항의 발명에 의하면, 상기 방전소자의 양단전위차에 따라 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하게되고, 즉, 항상 브레이크전류를 적절하게 유지할 수 있으며, 정지시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

특허청구범위 제 19항의 발명에 의하면, 전자 브레이크 제어수단이 모터회전수에 따라 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크 전류와 상관함수에 있는 모터 회전수에 따른 PWM 제어에 의해 브레이크 전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하게 되며, 즉 항상 브레이크 전류를 적절하게 유지할 수 있으며 정지시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

특허청구범위 제 20항의 수단에 있어서, 제어회로의 전원을 직류전원회로에서 취하는 구성으로 하고, 탈수운전중에 정전이 발생했을 때에 전자 브레이크 제어수단에 의해 브레이크 동작하며, 또한 모터의 기전력에 의해 직류전원회로에 충전하도록 했기 때문에 회전조가 정지하기까지 제어회로가 정상으로 계속적으로 동작하게 되며, 따라서 회전조 브레이크시에 클러치가 전환되거나 하는 일이 없다.

특허청구범위 제 21항의 발명에 의하면, 레버를 동작시키는 레버구동수단의 전원을 직류전원회로에서 취하고, 탈수운전중에 정전이 발생했을 때에 상기 레버를 회전조 연계상태를 유지하도록 했기 때문에 탈수운전중에 정전이 발생해도 클러치가 전환하는 일이 없다.

특허청구범위 제 22항의 발명에 의하면, 모터의 위치검출소자에 대응하는 모터로의 통전패턴을 복수 가지고, 운전모드 및 회전수에 따라서 통전패턴을 선택하도록 되어 있기 때문에, 회전수 특성이 낮은 모터로 사용하는 것이 가능하게 되며, 인버터 주회로의 전류용량을 작게 하는 것이 가능하게 된다.

특허청구범위 제 23항의 발명에 의하면 통전패턴의 전환시에 PWM의 듀티비로 변경하도록 되어 있기 때문에, 통전각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 의해 발생하기 쉬운 구동소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.

특허청구범위 제 24항의 수단은, 각 통전 패턴에서의 구동시에 회전수 제어게인을 조정하도록 되어 있기 때문에, 이것에 의해서도 통전각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 의해 발생하기 쉬운 진동소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.

특허청구범위 제 25항의 발명에 의하면, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고, 홀더에는 이 평탄면부분에서 이 조축과 회전정지상태로 끼워맞추는 끼워맞춤구멍이 형성되어 있기 때문에 클러치의 홀더와 조축과의 회전정지 구성이 간단하게 되며, 전체구성의 간단화에 기여할 수 있다.

특허청구범위 제 26항의 발명에 의햐면, 조축을 회전가능하게 지지하는 베어링을 축방향으로 예압하는 예압수단이 설치되어 있기 때문에 상기 베어링 부분에서의 소음발생을 방지할 수 있다.

Claims

정지부위에 회전 자유롭게 설치된 속이 빈 형상의 조축;

이 조축의 상단부에 부착된 회전조;

상기 조축의 내부에 동심상태로 회전자유롭게 삽입통과되어 상단부 및 하단부가 상기 조축에서 돌출하는 교반축;

이 교반축의 상단부에 부착되어 상기 회전조내 바탁부에 위치하는 교반체;

정지부위에 고정되어 상기 교반축과 동심상태로 부착된 스테이터;

상기 교반축의 하단부에 부착되어 상기 스테이터에서 모터를 구성하는 로터; 및

상기 조축에 이것과 일체 회전할 수 있도록 설치된 홀더를 갖는 동시에 정지부위에 형성된 제 1걸어맞춤부 및 상기 로터에 형성된 제 2걸어맞춤부를 갖고, 또한 상기 홀더에 상기 제 1걸어맞춤부 및 제 2걸어맞춤부에 선택적으로 걸어맞출 수 있도록 설치되어 제 1걸어맞춤부와 걸어맞추는 것에 의해 상기 로터와 상기 교반축을 연계하고 제 2걸어맞춤부의 걸어맞춤에 의해 상기 로터와 상기 교반축 및 조축의 양쪽을 연계하는 레버를 갖고 또 이 레버를 각 걸어맞춘 위치로 유지하는 토글나사를 갖고 이루어지는 클러치를 구비하며,

이 클러치에 의해 모터의 로터와 교반축을 연계하여 상기 교반축을 모터로 회전구동하는 것에 의해 세탁운전을 실행하는 상기 클러치에 의해 로터와 교반축 및 조축의 양쪽을 연계하여 상기 양축을 모터로 회전구동함으로써 탈수운전을 실시하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

로터는 로터 하우징에 원고리 형상의 로터 요크 및 로터 마그네트를 부착하여 구성되고, 그 로터 요크는 규격품으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

로터는 로터 하우징에 로터 요크 및 로터 마그네트를 부착하여 구성되고, 그 로터 하우징이 알루미늄 다이-캐스트로 형성되며, 로터 요크를 이 로터 하우징에 인서트 성형한 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

로터는 로터 마그네트를 갖고, 이 로터 마그네트는 1극 1개로하며, 또한 그 형상을 두께가 단부에서 얇아지도록 형성한 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

로터는 로터 마그네트를 갖으며, 이 로터 마그네트의 자극 양단부분에 불포화 자화부분이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

스테이터는 슬롯을 형성한 철심을 갖으며, 이 슬롯 피치는 불균일 피치로 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

스테이터는 슬롯을 형성한 철심을 갖고, 로터는 로터 마그네트를 가지며 스테이터의 티스선단과 로터 마그네트의 선단과의 틈이 불균일하게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

모터는 브러쉬레스 모터로 구성되고, 전류 주파수가 1㎑를 넘지않도록 스테이터극수, 로터극수 및 모터회전수의 최대값을 결정한 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

모터는 브러쉬레스 모터로 구성되고, 코깅주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수, 로터극수 및 모터회전수의 최대값을 결정한 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

스테이터는 권선을 장착한 철심을 갖고 이 철심이 스테이터극수의 약수로 분할된 형상의 단위철심을 결합하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

스테이터는 단부착 나사에 의해 정지 부위에 나사로 고정된 구성이고, 또 이 단부착 나사의 스트레이트부분이 스테이터의 나사삽입통과구멍에 삽입통과됨으로써 상기 스테이터가 위치결정되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

스테이터는 구멍을 형성한 적층철심을 갖고, 또한 이 적층철심을 상하에서 끼워 원형태로 규제하는 원고리 형상의 단부를 형성한 스테이터 누름판을 갖고, 또한 이 스테이터 누름판에는 상기 구멍과 끼워맞춘 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

로터는 로터 하우징에 로터 마그네트를 부착함과 동시에 이 로터 요크로부터 약간 돌출하도록 로터 마그네트를 부착하여 구성되며, 이 로터의 회전위치를 검출하는 위치검출수단을 자기검출소자로 구성하고, 이 자기 검출소자를 상기 로터 마그네트의 돌출부분에 대향시킨 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

교류전원을 직류화한 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 설치함과 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이트제어수단을 설치하고, 이 전자 브레이크제어수단은 PWM 제어형태를 변경하는 것에 의해 긴급정지 브레이크제어모드와 통상정지 브레이크제어모드를 실행할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 14항에 있어서,

전자 브레이크제어수단이 긴급정지 브레이크제어모드로 브레이크제어한 후는 소정시간 회전조의 회전을 상승시키지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

교류전원을 직류화한 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로와 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단과 브레이크전류를 소비하는 전기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하며, 이 온도검출수단에 의한 온도검출결과에 따라서 회전조의 회전수를 제어하도록 하는 것을 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터회로와 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시킨 전자 브레이크제어수단을 구비하고, 전자 브레이크제어수단은 통상운전시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와 브레이크제어시 및 전원오프시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고 또한 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 끼워서 단락하는 경우와 바꾸는 전환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

교류전원을 직류화한 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 구비하는 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기동력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하고, 전자 브레이크 제어수단은 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하는 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 끼워서 단락하는 경우와 바꾸는 전환수단을 구비하고 또한 상기 방전소자의 양단 전위차에 따라서 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
교류전원을 직류화한 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 구비하는 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하고,

전자 브레이크 제어수단은 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하는 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 끼워서 단락하는 경우와 바꾸는 전환수단을 구비하고 또한 모터 회전수에 따라서 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 구비하는 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하여 모터기동력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 구비하고, 제어회로의 전원을 상기 직류전원회로에서 취한 구성으로 하며, 탈수 운전중에 정전이 발생했을 때 상기 전자브레이크 제어수단에 의해 브레이크를 작동함과 동시에 또한 모터의 기전력에 의해 직류전원회로에 충전하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 20항에 있어서,

레버를 동작시키는 레버구동수단의 전원을 직류전원회로로부터 취하여 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 상기 레버를 회전조 연계상태를 유지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로를 갖고 구성된 모터 구동회로를 구비하고, 모터의 위치검출소자에 대응하는 모터의 통전 패턴을 복수개 가지며 운전 모드 및 회전수에 따라서 통전 패턴을 선택하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 22항에 있어서,

통전 패턴의 전환시에 PWM 제어의 듀티비도 변경하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 22항에 있어서,

각 통전패턴에서 구동시에 회전수제어 게인을 조정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고 홀더에는 이 평탄면부분에서 이 조축과 회전 고정 상태로 끼워맞추는 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,

조축은 베어링에 의해 정지부위에 회전가능하게 지지되고 이 베어링에는 이것을 축방향으로 예압하는 예압수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.