全自动洗衣机及其控制方法

专利名称：全自动洗衣机及其控制方法
技术领域：
本发明是关于洗衣机，特别涉及的是全自动洗衣机及其控制方法。更详细的是有关具备洗涤及漂洗靠低速旋转的搅拌器执行，脱水靠高速旋转的脱水桶进行的新的动力传达机械装置的全自动洗衣机。
背景技术：
一般情况下，洗衣机是利用洗涤剂的硫化作用、洗涤搅拌器的旋转引起的水流的摩擦作用、搅拌器施加给洗涤物的冲击作用等，除去粘贴在衣物等的各种污染物质的产品。利用传感器检出洗涤物的量和种类自动设定洗涤方法，并根据洗涤物的量和种类给水到适当的水位后，微型计算机控制下进行洗涤。
已有的全自动洗衣机的驱动方式有把驱动电动机的旋转动力用传动带及齿轮进行动力传达等，传达给洗涤轴或脱水桶后，进行旋转搅拌器或者脱水桶的方式；根据无刷直流电动机的速度控制，洗涤及脱水时把洗涤桶兼脱水桶按各自不同的速度旋转的方式。
一方面，最近登场了利用无刷直流电动机，另外控制动力传达路径，洗涤时把搅拌器低速旋转执行洗涤，脱水时把搅拌器及脱水桶同时高速旋转执行脱水的结构，这种方式的结构案例是记载在日本的特开平11-347289上。
上述日本特开平11-347289上记载的方式是啮合离合器机构的启动靠螺旋管执行，所以有动作不稳定，驱动体的啮合时发生很大噪音等问题。

发明内容
为了解决上述技术存在的问题，本发明提供一种有关由定子和转子构成的驱动部，向搅拌器或脱水桶传达旋转动力时，能够无噪音、稳定、短时间内切换控制旋转动力的新的全自动洗衣机的离合器机构及其控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是包括旋转形式的脱水桶设置在外桶内；搅拌器设置在脱水桶内，并独立于脱水桶内；轴套支撑脱水轴，以自由旋转形式，向脱水桶传达旋转动力；洗涤轴向搅拌器传达旋转动力；定子通电，无刷直流电机转子进行旋转；离合器机构把无刷直流电机的动力传达路径向洗涤轴或者脱水轴进行切换，对应洗涤行程或者脱水行程。
上述离合器机构包括离合电机设置在外桶下部；凸轮结合在离合电机的驱动轴上；拉杆导向管固定在轴套上；离合电机驱动拉杆时，受拉杆导向管的引导进行直线运动，具有倾斜面的槽及倾斜面下端上形成水平的平坦面；连接器设置在离合电机的凸轮与拉杆之间，开动离合电机时，起到把拉杆拉向离合电机侧的作用；回动弹簧一端固定在拉杆导向管前端部上，另一端固定在拉杆另一侧的挂钩上，起到拉杆恢复力的作用；脱水时，中空圆筒型的可动件贴在拉杆的倾斜面的槽上，当切换到洗涤模式时，沿着倾斜面下降到平坦面下部；沿着可动件内部的导向槽进行升降形式设置有插杆；缓冲弹簧处在可动件和插杆之间；联轴节限制件固定在轴套的下部，设有沿着圆周方向形成的齿锁部；可动杆一侧前端铰链结合插杆的下端部，联轴节限制件下部形成的支撑架下端部上铰链结合了中间部位的一点，插杆升降时，以铰链结合的中间部位的一点为中心，进行摆动运动；随着可动杆的回动方向，联轴节沿着脱水轴方向升降，切换无刷直流电机的旋转动力；连接器组件把转子的旋转力传达到洗涤轴。
上述离合电机通过内部设置的减速齿锁部减速后，齿锁部电动机向连接在凸轮的驱动轴传达动力。
上述离合电机驱动轴的旋转所需的扭矩大于回动弹簧的复原力，关闭离合电机时，凸轮在其位置停顿。
上述连接器组件包括在转子上用螺母连接树脂的外部连接器；外部连接器内部整体注塑成形，其内轴面上形成的齿面与洗涤轴下端的齿面啮合，金属材质的内部连接器向外部连接器外部露出的上端部外轴面上形成与联轴节啮合的齿面。
为提高内部连接器的强度，内部连接器使用铝合金制作。
上述外部连接器上面中心部上设有环形的弹性元件装配槽，装配槽中装配弹性元件，即橡胶圈。
脱水轴与已知的脱水轴不同，内径大的下部轴部的上端部内侧中压入结合上部轴部，下部轴部的上端是拖住了支持脱水轴的上部轴承。
上述脱水轴的下部轴部下端面与内部连接器上端面之间留出一定的间隙，为了能够防止洗衣机的包装落下或者另外的冲击时引起的轴的弯曲，内部连接器与脱水轴的下部轴部的下端面先接触。
上述洗涤轴的下端形成台，内部连接器的内轴面上形成了与其对应的台，连接螺丝使内部连接器结合在洗涤轴下端部时，能够限定连接位置。
内部连接器与脱水轴之间的间隙的形成，要小于洗涤轴下部向半径方向支持的球轴承与C-环之间的间隙。
上述洗涤轴的上端部上设有防止向洗涤轴与脱水轴之间水分渗透的密封部件。
上述密封部件的内侧，为确保密封的可靠性，至少形成3个以上的密封唇。
支持脱水轴的上部轴承上部设置有密封脱水轴与轴套之间的密封部件，密封部件内侧上为确保密封的可靠性，至少形成4段以上的密封唇，外侧上形成至少3段以上的密封唇。
设在可动件内侧的插杆的上端部外轴面上有缓冲弹簧，插杆与可动件进行组装时，根据缓冲弹簧的复原力作用下可动件挤到上部，可动件外轴面一侧上形成轴方向的导向长孔下端部上挂着，防止可动件从插杆中脱离的可动件防止脱落片。
可动件的外轴面上形成长度沿着轴方向的导向杆，塞入可动件的拉杆导向管的导向部内侧面与导向杆啮合，形成能够使可动件(9)直线运动的导向槽。
上述可动件的上端部对应与拉杆的倾斜面形成倾斜，拉杆进行水平移动时，可动件沿着垂直方向进行升降运动。
上述回动弹簧的一端部形成环形状，能够悬挂在拉杆的挂钩上；另一端的缠绕的直径大于其它部分直径，能够悬挂在拉杆导向管后端部，并固定位置。
上述连杆是一端结合在凸轮，另一端铰链结合在拉杆，当回动弹簧的复原力作用时，与连杆结合的拉杆的一端部的下侧形成限定拉杆向拉杆导向管插入的位置的停止钩。
上述联轴节的上部面与下部侧轴承之间有压缩弹簧，在向脱水模式切换时向联轴节的下部方向推。
联轴节限制件外侧面上设有突起件，突起件处在插杆(10)与联轴节限制件的支撑架之间，突起件直下方的分叉形可动杆中具备横穿连接两侧杆的连接部，突起件和连接部之间具备脱水时赋予可动杆以固定轴为中心，按时针方向回动的旋转力的拉伸弹簧。
联轴节设在圆筒形本体上端部上，沿着半径方向扩张的凸缘部，凸缘部上面边缘附近沿着圆周方向形成与联轴节限制件的齿锁部配合，内轴面上具备与构成脱水轴的齿面与连接器组件的内部连接器上端部外轴面上的齿面相符合。
形成在联轴节的本体内轴面上的齿面的齿距，联轴节完全下降后，以内部连接器啮合时的内部连接器上端位置为基准，上部侧及下部侧形成相互不同的模数。
上述联轴节的本体内轴面上形成的齿面的齿距，以啮合时的内部连接器上端位置为基准，其下部的齿面形成更大的模数。
上述联轴节的本体内轴面上部形成的齿面和下部形成的齿面的模数比最佳为1∶1.5。
形成在联轴节的内轴面的齿面中，与内部连接器啮合的部分的齿面形成更大的模数的同时，处在下部侧的齿距大的齿面的下端部处理成圆形，容易形成与内部连接器的齿锁部的啮合及分离。
上述下部侧齿面的下部侧是，更容易形成与内部连接器的齿面离合而进行，形成渐开线齿形表面进行圆形处理。
上述联轴节的本体内轴面上形成的上部侧齿面的下面与下部侧齿面的各谷接触的地点，进行圆形处理，为了缩短急剧的端面变化及增加承受扭曲应力的能力。
上述联轴节的本体下端面上沿着圆周方向形成多数个的突起件。
上述外部连接器的弹性元件装配槽的弹性元件为橡胶圈。
橡胶圈是内侧边缘下部上形成其内径稍微小于内部连接器的外径尺寸的弹性垫，下部面的弹性垫的半径方向外侧形成为了给弹性垫半径方向的变形余地的环形的凹槽，凹槽是靠沿着半径方向隔离形成。
上述橡胶圈的上部面的联轴节下端面相接触的部位形成凹槽，为了防止联轴节下面紧贴并带动橡胶圈的现象，同时为了加衬垫。
为了上述离合电机的凸轮与驱动轴相同的旋转角度等速旋转，在驱动轴上直接连接。
上述凸轮的外轴面上形成所定角度范围的凸轮凹槽。
上述凸轮凹槽的形成角度范围为180度至210度。
全自动洗衣机的控制方法，包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置的离合电机；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；洗涤给水结束后，开动离合电机，执行把联轴节上升到洗涤模式位置的阶段之前，为了消除联轴节的约束，执行让无刷直流电动机左、右反转的阶段，根据与联轴节啮合的脱水轴和内部连接器的交分叉，联轴节的内柱面的齿面受到从脱水轴下端部的齿面及内部连接器上端部的齿面的相互相反方向的面压力作用，防止离合电机驱动时，出现约束联轴节上升的现象。
上述离合电机的驱动切换到洗涤模式后，洗涤执行之前，追加执行把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转阶段。
全自动洗衣机的控制方法，还包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置的离合电机；离合电机的驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；离合电机作用下，联轴节上升后执行洗涤模式时，防止联轴节旋转的联轴节限制件，洗涤结束后，为了切换到脱水模式，开动离合电机，执行把联轴节下降到脱水模式位置的阶段之前，为了消除联轴节的约束，执行让无刷直流电动机左、右反转的阶段，根据与联轴节啮合的联轴节限制件的相互错开，联轴节的齿锁部与联轴节限制件之间相互相反方向的面压力作用下，防止离合电机驱动时出现约束联轴节的下降的现象。
上述无刷直流电动机进行左、右反转驱动时，控制旋转角度小于洗涤时的旋转角度。
上述离合电机的驱动，切换到脱水模式后，执行脱水之前，能够更加确实形成联轴节和内部连接器齿面之间的齿和，追加执行把无刷直流电动机以最短时间为周期，在一定时间内左、右反转的阶段。
全自动洗衣机的控制方法还包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；离合电机使联轴节上升或者下降，并送到洗涤及脱水时的位置；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；为洗涤执行给水的第1阶段；执行给水后，离合电机的凸轮处在初期点的切断状态下，开动离合电机并旋转凸轮的第2阶段；开动离合电机的同时计算时间的第3阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到接通状态，是否在达到设定的时间内形成的第4阶段；第4阶段中判断结果，转换到接通状态的变换在设定时间之内形成时，接通之后立即开始计算离合电机中发生的脉冲数的第5阶段；判断执行第5阶段中的计算的脉冲数是否达到已设定的脉冲数的第6阶段；第6阶段中判断结果，脉冲数达到已设定的脉冲数时，关掉离合电机，并维持凸轮位置的第7阶段；虽然第4阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第8阶段；执行第8阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第9阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第10阶段；第10阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机，并驱动凸轮的第2阶段的第11阶段；第10阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，报警并洗衣机停止的第12阶段。
上述控制给水结束后，从打开离合电机，到离合电机内部的开关变换，到开的状态所需的时间是，离合电机上施加的额定电压的频率数为50Hz或者60Hz时，为了共同适用设定为5秒以内。
全自动洗衣机的控制方法还包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置的离合电机；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；离合电机的凸轮处在维持点的接通状态下，开动离合电机，并旋转凸轮的第1阶段；开动离合电机的同时计算时间的第2阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到切断状态，是否在达到设定的时间内形成的第3阶段；第3阶段中判断结果，转换到切断状态的变换，在设定时间之内形成时，切断之后，立即开始重新计算离合电机的驱动时间的第4阶段；判断执行第4阶段中的计算的驱动时间是否达到设定的时间的第5阶段；第5阶段中判断结果，切断之后的离合电机驱动时间达到设定时间时，关掉离合电机，并把凸轮维持在初期点的第6阶段；虽然第3阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第7阶段；执行第7阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第8阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第9阶段；第9阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机，并驱动凸轮的第1阶段的第10阶段；第9阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，报警并洗衣机停止的第11阶段。
上述控制方法，为了切换到脱水模式，从打开离合电机，到离合电机内部的开关变换，到开的状态所需的时间是，离合电机上施加的额定电压的频率数为50Hz或者60Hz时，为了共同适用设定为7秒以内。
全自动洗衣机的控制方法还包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置的离合电机；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；接通电源的第1阶段；检出接通电源的状态下，检查离合电机内部开关的开/关状态的第2阶段；第2阶段中检出结果，离合电机的内部开关在接通状态时，开动离合电机并旋转凸轮的第3阶段；开动离合电机的同时计算时间的第4阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到切断状态是否在达到设定的时间内形成的第5阶段；第5阶段中判断结果，转换到切断状态的变换在设定时间之内形成时，切断之后立即开始重新计算离合电机的驱动时间的第6阶段；判断执行第6阶段中的计算的驱动时间是否达到设定的时间的第7阶段；第7阶段中判断结果，切断之后的离合电机驱动时间达到设定时间时，关掉离合电机并把凸轮维持在初期点的第8阶段；虽然第3阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第9阶段；执行第9阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第10阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第11阶段；第11阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机并驱动凸轮的第3阶段的第12阶段；第11阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机的第13阶段；第2阶段中检出结果，离合电机的内部开关在切断状态时，开动离合电机并旋转凸轮的第14阶段；开动离合电机的同时计算时间的第15阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到接通状态是否在达到设定的时间内形成的第16阶段；第16阶段中判断结果，转换到接通状态的变换在设定时间之内形成时，执行第3阶段的第17阶段；虽然第16阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第18阶段；执行第18阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第19阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第20阶段；第20阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机并驱动凸轮的第14阶段的第21阶段；第20阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机的第22阶段。
上述凸轮旋转，判断离合电机的开关变换到关的状态是否在设定的时间内形成的第5阶段的设定时间是5秒，根据凸轮旋转，判断离合电机的开关变换到开的状态是否在设定的时间内形成的第16阶段的设定时间是7秒。
综上所述，本发明的有益效果是本发明是靠由定子和转子构成的驱动部向搅拌器或脱水桶传达旋转动力时，向洗涤轴或者脱水轴传达的旋转动力具有能够稳定及短时间内切换控制的效果。
而且，本发明是启动离合电机时的驱动轴及凸轮等速旋转，离合电机关时完全不会发生因没有凸轮的恢复作用，而急速恢复引起的冲突噪音，切换动力不但在低噪音状态下形成，而且向洗涤模式的动力切换形成后，不需要维持电力降低消耗电力，可以实现高效率的离合器机构。
与此同时，本发明的洗衣机是向洗涤及脱水模式的切换之前，让无刷直流电动机左右反转，消除联轴节的约束的状态下，执行到洗涤及脱水模式的切换，如出现向洗涤及脱水模式的切换动作时，发生离合电机约束的情况，根据离合电机的控制开关时间，引起的联轴节的约束状态后，并再次消除约束，启动离合电机，能够形成更稳定而确实的离合器作用。


图1是本发明的离合器机构的全自动洗衣机概略图。
图2a及图2b是表示本发明的离合器机构的作用的主要部分纵断面图，图2a是洗涤时的状态图。
图2b是脱水时的状态图。
图3a及图3b是图2a及图2b的主要部分放大图，图3a是洗涤时的状态图。
图3b是脱水时的状态图。
图4a是图2a的沿着I-I线的底面图。
图4b是图2b的沿着II-II线的底面图。
图5是表示图2a的洗涤轴及脱水轴结构的放大图。
图6是图2a的A部放大图。
图7是本发明的主要组装状态的断面图，为了把离合电机的动力传达到联轴节的动力传达要素等的组装前的状态图。
图8是表示图7的组装后状态的立体图。
图9是联轴节的底面立体图。
图10是橡胶圈的立体图。
图11是图10的断面图。
图12是离合电机的立体图。
图13是图12的分解立体图。
图14a至图14c是本发明的离合电机时的凸轮和开关之间的动作关系的概略图，图14a是洗涤模式维持点时的凸轮及开关的状态图。
图14b是转换到脱水模式之前的凸轮及开关的状态图。
图14c是初期点时的凸轮及开关的状态图。
图15是本发明离合电机和凸轮及开关之间动作关系的时间图表。
图16是本发明的洗衣机的洗涤初期，无刷直流电动机和离合电机的动作的时间图表。
图17是本发明的洗衣机洗涤结束时及脱水初期时，无刷直流电动机和离合电机的动作的时间图表。
图18是本发明的切换洗涤模式时，离合电机的控制过程的流程图。
图19是本发明的切换脱水模式时，离合电机的控制过程的流程图。
图20是本发明的离合电机的初始化过程的流程图。
图中1外桶2脱水桶3搅拌器 4洗涤轴5脱水轴 5a上部轴部5b下部轴部 6离合电机600凸轮 600a凸轮槽面601杆连接轴 602驱动轴650开关 650a突出部7无刷直流电动机 7a定子7b转子 8拉杆800槽801倾斜面802平坦面803挂钩805停止钩9可动件900导向槽901导向长孔902导向杆10插杆100防止脱落片11缓冲弹簧12可动杆 12a连接部12b固定轴13拉伸弹簧14回动弹簧 15联轴节150a，150b齿面 151齿锁部152凸缘部154突起件
16连接器组件 16a外部连接器162a装配槽16b内部连接器160b内部连接器内周面的齿面161b内部连接器外周面的齿面17连接器 18橡胶圈180弹性垫 181凹槽182凹槽 183凸缘20轴套22联轴节限制件220支撑架 221齿锁部23上部轴套24下部轴套30拉杆导向管 30a导向部30a-1导向槽 40压缩弹簧51球轴承 52C-环53密封部件530密封唇54密封部件540a，540b密封唇400台具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明图1是本发明的离合器机构的全自动洗衣机概略图，图2a及图2b是本发明的离合器机构作用的主要部分纵断面图，图3a及图3b是图2a及图2b的主要部分放大图，图4a是图2a的沿着I-I线的底面图，图4b是图2b的沿着II-II线的底面图。本发明的全自动洗衣机包括可以旋转的形式设置在外桶1内的脱水桶2；搅拌器3设置在脱水桶2内，并独立于脱水桶2内可以旋转；脱水轴5被轴套20(参照图2a)以自由旋转形式支撑，向脱水桶2传达旋转动力；向搅拌器传达旋转动力的洗涤轴4；随着向定子7a通电，转子7b进行旋转的无刷直流电动机7；对应洗涤行程或者脱水行程，离合器机构可以把无刷直流电动机7的动力传达给洗涤轴4或者脱水轴5进行切换。
离合器机构包括外桶1下部设置的离合电机6；凸轮600结合在离合电机6的驱动轴602上；拉杆导向管30固定在轴套20上；驱动离合电机6时，受拉杆导向管30的引导进行直线运动，拉杆8具有倾斜面801，倾斜面801的槽800及下端上形成水平的平坦面802；连杆17设置在离合电机6的凸轮600与拉杆8之间，开动离合电机6时，起到把拉杆8拉向离合电机6侧的作用；回动弹簧14一端固定在拉杆导向管30前端部上，另一端固定在拉杆8另一侧的挂钩803上，赋予拉杆8恢复力；脱水时，中空圆筒型的可动件9贴在拉杆8的具有倾斜面801的槽800上，当切换到洗涤模式时，沿着倾斜面801下降到平坦面802下部；插杆10沿着可动件9内部的导向槽900进行升降形式设置；缓冲弹簧11处在可动件9和插杆10之间；联轴节限制件22固定在轴套20的下部，设有沿着圆周方向形成的齿锁部221；插杆10的下端部上铰链结合在分叉形的可动杆12一侧前端，联轴节限制件22下部形成的支撑架220下端部上铰链结合中间部位的一点，插杆10升降时以铰链结合的中间部位的一点为中心，可动杆12进行摆动运动；随着可动杆12的回动方向，沿着脱水轴5方向升降的同时，切换无刷直流电动机7的旋转动力，传达给联轴节15；为了把转子7b的旋转力达到洗涤轴4，设有连接器组件16。
离合电机6是通过内部设置的减速齿锁部减速后，齿锁部电动机向连接在凸轮600的驱动轴602传达动力。
连接器组件16包括在转子7b上用螺母固定的树脂物的外部连接器16a；外部连接器16a内部上整体注塑成形，其内轴面上形成与洗涤轴4下端的齿面啮合的齿面160b，向外部连接器16a外部露出的上端部外轴面上形成与联轴节15啮合的齿面161b的金属材质的内部连接器16b。为了提高内部连接器16b的强度，最好使用铝合金制作。
外部连接器16a上面中心部上具备了环形的弹性元件装置槽162a，装配槽162a中装配了弹性元件即橡胶圈18。
图5是图2a的洗涤轴及脱水轴结构的放大图，脱水轴5与已有的脱水轴不同，内径大的下部轴部5b的上端部内侧中压入结合上部轴部5a，下部轴部5b的上端拖住了支持脱水轴5的上部轴承23。
另外，洗涤轴4的下端形成台400。内部连接器的内轴面上形成了与其对应的台，使内部连接器16b结合在洗涤轴4下端部，用固定螺丝能够限定固定位置。
脱水轴5的下部轴部5b下端面与内部连接器16b上端面之间留出一定的间隙，为了能够防止洗衣机的包装落下或者另外的冲击引起的轴的弯曲，内部连接器16与脱水轴5的下部轴部5b的下端面先接触。
内部连接器16b与脱水轴5之间形成的间隙G1，要小于洗涤轴4下部向半径方向支持的球轴承51与C-环52之间的间隙G2。
洗涤轴4的上端部上设有防止向洗涤轴4与脱水轴5之间的水分渗透的密封部件53，密封部件53的内侧中为确保密封的可靠性，至少形成3个以上的密封唇530。
图6是图2a的A部放大图，支持脱水轴5的上部轴支持轴承23上部设有密封脱水轴5与轴套20之间的密封部件54，密封部件54内侧上为确保密封的可靠性，至少形成4段以上的密封唇540a，外侧上形成至少3段以上的密封唇540b。
图7是本发明的离合器机构的主要组装状态的断面图，图8是图7的组装后状态的立体图。插杆10塞入可动件9内侧，上端部外轴面上设有缓冲弹簧11，插杆10与可动件9进行组装时，设有可动件防止脱落片100，防止可动件9从插杆10中脱离。
插杆10塞入在可动件9内侧，上端部外轴面上有沿着半径方向突出的可动件防止脱落片100，插杆10外轴面上塞入缓冲弹簧11的压缩状态下，把插杆10压入可动件9内部时，插杆10的可动件防止脱落片100处在可动件9外轴面一侧上，形成轴方向的导向长孔901内，在缓冲弹簧11的复原力作用下，可动件9虽挤到上部，可动件防止脱落片100下端上挂在可动件9的导向长孔901下端部，防止可动件9从插杆10脱离的现象。
可动件9的外轴面上设有长度沿着轴方向的导向杆902，可动件9的拉杆导向管30的导向部30a内侧面与导向杆902啮合，形成能够使可动件9直线运动的导向槽30a-1。
可动件9的上端部是对应与拉杆8的倾斜面801形成倾斜，因此拉杆8进行水平移动时，可动件9沿着垂直方向进行升降运动。
回动弹簧14的一端部形成环形态，使其能够悬挂在拉杆8的挂钩803上；另一端的缠绕的直径D2大于其它部分直径D1，使其能够悬挂在拉杆导向管30后端部并固定位置。
连杆17是一端结合在凸轮600，另一端铰链结合在拉杆8。与连杆结合的拉杆8的一端部的下侧，设有停止钩805，当回动弹簧14的复原力作用时，限定拉杆8向拉杆导向管30插入的位置。
参照图2a及图2b，联轴节15的上部面与下部侧轴承24之间设有压缩弹簧40，在向脱水模式切换时，向下部方向推联轴节15。
参照图2a至图3b以及图7和图8，联轴节限制件22外侧面上有突起件222，突起件222处在插杆10与联轴节限制件22的支撑架220之间，突起件222直下方的分叉形可动杆12中，有横穿连接两侧杆的连接部12a，突起件222和连接部12a之间有拉伸弹簧13，脱水时，使可动杆12以固定轴12b为中心，按时针方向回动。
可动杆12的前端部与联轴节15的凸缘部152下部面相接触的前端面，为了能够缩短摩擦力而处理成圆形。图9是联轴节的底面斜视图，联轴节15在圆筒形本体上端部上有沿着半径方向扩张的凸缘部152，凸缘部152上面边缘附近沿着圆周方向形成与联轴节限制件22的齿锁部221配合的齿锁部151，内轴面上有齿面150a/150b，与构成脱水轴5的齿面及连接器组件16的内部连接器16b上端部外轴面上的齿面相符合。
形成在联轴节15的本体内轴面上的齿面150a/150b的齿距，联轴节15完全下降后，与内部连接器16b啮合时，以内部连接器16b上端位置为基准，上部侧齿面150a及下部侧齿面150b形成相互不同的模数。
联轴节15的本体内轴面上形成的齿面的齿距，以啮合时的内部连接器16b上端位置为基准，其下部的齿面150b形成更大的模数。
联轴节15的本体内轴面上部形成的齿面150a和下部形成的齿面150b的模数比最好形成1∶1.5。
联轴节15的本体内轴面上形成的齿面中处在下部侧的齿距大的齿面150b的下端部，进行圆形处理，为了容易与内部连接器16b的齿面161b进行啮合及分离。进行圆形处理的下部侧齿面150b的下端部，为了能够容易与内部连接器16b的齿面161b进行咬合，形成渐开线齿形表面。
联轴节15本体内轴面上有上部侧齿面150a的下面与下部侧齿面150b的各谷接触点，为了缩短急剧的端面变化及增加承受扭曲应力的能力，进行圆形处理。联轴节15的本体下端面上沿着圆周方向形成多个的突起件154。
联轴节15本体下端面上沿着圆周方向形成突起件154，根据脱水模式的切换，联轴节15下降时，起到减少联轴节15与装配在外部连接器16a的弹性元件装配槽162a的弹性元件，即橡胶圈18的接触面积的作用。
图10是橡胶圈形状的立体图，图11是图10的断面图，橡胶圈18是内侧边缘下部上形成弹性垫180，其内径稍微小于内部连接器16b的外径尺寸，下部面的弹性垫180的半径方向外侧形成环形凹槽181，为了给弹性垫180半径方向的变形余地，与上部面的联轴节15下端面相接触的部位形成凹槽182，为防止联轴节15下面紧贴并带动橡胶圈18的现象，同时为了加衬垫。联轴节15上面的凹槽182靠沿着半径方向隔离形成的环形的凸缘183形成。
本发明的离合器机构的作用过程如下洗涤开始之前，没有给离合电机6上施加电源的关的状态，如图2b及图3b所示，联轴节15维持下降的状态。此时，可动件9处在具有拉杆8的倾斜面801的凹槽上，联轴节15是处在下斜点。
上述状态中，离合电机施加电源，并打开离合电机6时，离合电机6的驱动力通过驱动轴602传达给凸轮600，通过凸轮600的旋转运动，连杆17向离合电机6侧移动，随之，接受拉杆导向管30的引导，拉杆拽向离合电机6侧。设置在拉杆导向管的30后端部的回动弹簧14拉伸。
凸轮600旋转时，接触在拉杆8的倾斜面801的可动件9被倾斜面801按住下降，如图4a所图示，凸轮600处在维持点时，如图2a及图3a，可动件9处在拉杆8的平坦面802的下部。
凸轮600旋转到维持点，及与其伴随的拉杆8向离合电机侧移动，引起可动件9下降时，可动件9压缩缓冲弹簧11，随之，沿着可动件9的导向槽900能够升降形式设置的插杆10也下降。
插杆10下降，铰链结合在插杆10的可动杆12，以固定轴12b为中心，联轴节限制件22贯通固定在轴套20的下部，在支撑架220的中间部位一点的位置，向图面逆时针方向回动。可动杆12以固定轴12b为中心，向图面的逆时针方向回动时，可动杆12前端接触在连轴器15的凸缘部152下部面，把联轴节15沿着脱水轴5向轴上部方向推上去。
完成洗涤模式的动力切换时，形成在联轴节15上端部的齿锁部151，如图2a及3a所示，与固定在轴套20下部面上的联轴节限制件22中具备的齿锁部221相啮合。
联轴节15的齿锁部151与联轴节限制件22的齿锁部221相啮合时，联轴节15脱离连接器组件16，使转子7b旋转时只旋转洗涤轴4。
即，洗涤时，联轴节15只与脱水轴5的外轴面的齿面相啮合的状态，与内部连接器16b上端部的齿面161b不啮合的状态，转子7b的旋转动力通过洗涤轴4只传达给搅拌器3。
另外，联轴节15的齿锁部151啮合在联轴节限制件22的齿锁部221的状态下，防止连轴器15的旋转靠联轴节限制件22的齿锁部221进行。
切换到洗涤模式进行洗涤时，离合电机6维持关的状态，也能维持凸轮600的位置。
下面对脱水时的离合器机构的动作过程说明。如图2a及图3a所示，洗涤及洗涤完成后进行脱水时，要求切换到脱水模式的动力传达路径时，再次向离合电机6施加电源，驱动离合电机6，旋转凸轮600。
因此，离合电机6的凸轮600旋转移动到脱水位置时，拉杆8被回动弹簧14的复原力作用下，远离离合电机6。
如图2b及图3b所示，洗涤模式中，接触在拉杆8的平坦面802的可动件9，完成拉杆8的恢复点时，处在拉杆8的倾斜面801的凹槽800上。
随着拉杆8的移动，引起可动件9上升时，缓和对缓冲弹簧11施加的压缩力，随之沿着可动件9的导向槽900能够升降形式设置的插杆10也上升。
随着插杆10的上升，铰链结合在插杆10的可动杆12，以固定轴12b为中心，固定在轴套20的下部，联轴节限制件22贯通设置支撑架220上，按图面(参照图2a及图3a)上的顺时针方向回动。
可动件12以固定轴12b为中心，向图面上的时针方向回动时，消除可动件12前端支持联轴节15，并沿着脱水轴5向轴上部方向推。
消除对联轴节15的可动件12的支持力时，联轴节15是根据自重及压缩弹簧40的复原力作用下下降，随之联轴节15的齿锁部151从联轴节限制件22的齿锁部221中脱离。
另外，联轴节15完全下降时，联轴节15内轴面的齿面150a/150b各自与结合在洗涤轴4的内部连接器16b上端部外轴面上的齿面161b及脱水轴5下端部的齿面相啮合，随之，转子7b高速旋转时，形成洗涤轴4及脱水轴5的高速旋转，进行脱水。
此时，形成在联轴节15的内轴面的齿面150a/150b中，与内部连接器16b啮合的部分的齿面150b形成更大的模数，同时处在下部侧的齿距大的齿面150b的下端部已处理成圆形，容易形成与内部连接器16b的齿面161b的啮合及分离。
特别是，圆形处理的连轴器15的下部侧齿面150b的下部侧，已形成为渐开线齿形表面，更容易形成与内部连接器16b的齿面161b离合。
另外，形成在联轴节15本体内轴面的上部侧齿面150a的下面，和下部侧齿面的齿相撞点是已处理圆形，形成不产生急剧的变化，增大承受联轴节15的齿面扭曲应力的力量。
一方面，洗涤模式的动力切换过程中，根据离合电机6的驱动引起洗涤联轴节15进入洗涤的位置时，联轴节限制件22的齿锁部与联轴节15的齿锁部的啮合位置不对时，可能发生联轴节15瞬间约束的状态。
即，连轴器限制件22固定在轴套上，使齿锁部221的位置不变，但联轴节15与脱水轴5旋转，所以停止时齿锁部的位置有变化。
随之，切换到洗涤状态时，有可能发生连轴器15的齿锁部151的尖部部分与联轴节限制件22的齿锁部221的尖部部分出现相互碰撞的情况，这情况称为对联轴节15的瞬间约束状态。
此时，连轴器15与内部连接器16b上端部外轴面上的齿面161b也啮合的状态，旋转时联轴节侧齿锁部的尖部与内部连接器的齿锁部的谷相会时，联轴节15的齿锁部151和联轴节限制件22的齿锁部221，根据离合器机构的可动件9和插杆10之间设置的缓冲弹簧11的推力作用下，自然啮合，并消除对联轴节15的瞬间约束状态。
一方面，洗涤轴4下端部上形成的齿面，洗涤轴下端部形成四角轴模样，内部联轴节16b内部形成中孔轴上，中孔形成四角环形后再进行轴结合也无妨。
上述案例中虽然举例说明了连杆17与拉杆8的结合为铰链结合，但连杆17与拉杆8的结合不是铰链结合时，连杆的材质使用有弹性的材质就可以。
下面说明适用在本发明的离合电机。图12是离合电机的立体图，图13是图12的分解立体图，如图所示，离合电机6是凸轮600直接结合在驱动轴602上，驱动轴602旋转时，凸轮600等速旋转，驱动轴602停止的位置上，凸轮600也同样停止。
本发明的离合电机6是用于变更及改善一般排水阀驱动用的排水电动机结构后，使用离合器机构驱动用电动机，转子及定子等的电动机驱动部的构成与已有的排水电动机相同。
但是，用于排水阀驱动用的排水电动机是在凸轮与驱动轴之间借助弹簧，具有某种程度的滑动，关闭排水电动机时，凸轮有急速返回的速断作用，相反，本发明的离合电机6是凸轮600与驱动轴602之间完全没有滑动的组装结构，防止速断，随之，具备在凸轮600的凸轮凹槽的形成角度范围与原有排水电动机的凸轮不同。
本发明的离合电机6驱动轴602不旋转时，凸轮600也不能旋转，驱动轴602的旋转所需的扭矩大于回动弹簧14的复原力，关闭离合电机6时，也能防止凸轮的600断速，防止联轴节15及拉杆等的急速恢复引起的冲突噪音等的发生，离合器动作时可以实现低噪音。
而且，本发明离合电机6是驱动轴602停止的位置上，凸轮600也停止，因此执行长时间的停滞过程时，没有必要维持电力。
图14a至图14c是为了说明驱动离合电机时，凸轮与开关之间的动作关系的概略图，图14a是洗涤模式维持点时的凸轮及开关的状态图，图14b是转换到脱水模式之前的凸轮及开关的状态图，图14c是初期点时的凸轮及开关的状态图。图15是本发明的离合电机和凸轮及开关之间的动作关系的时间图，参照这些图面说明离合电机和凸轮及开关的动作关系如下。凸轮600位置处在初期点的状态时，开关650维持关闭的状态。此时，凸轮600位置处在初期点的状态，如图14c凸轮600的杆连接轴601冲向初期点方向的状态。
为了洗涤，此状态下切换动力传达路径时，打开并驱动离合电机6，随之形成凸轮600的顺时针方向的旋转。此时，凸轮600的旋转角达到从初期点至150度角度的位置之前，开关650的突出部650a处在凸轮槽面600a上，引起开关650维持关闭的状态。
但是，凸轮600从初期点开始的旋转角达到150度时，开关650的突出部650a脱离凸轮600的凸轮槽面600a，并打开开关650。
凸轮600从初期点开始的旋转角达到150度时，联轴节15的齿锁部151的尖部部分与联轴节限制件22的齿锁部221的尖部部分达到相互啮合的状态。其后，打开离合电机6状态下，继续达到如图14a凸轮600从初期点达到170度地点时，关掉离合电机6，如同在凸轮600的维持点上关闭离合电机6的理由，为了更加确实形成向洗涤模式的动力切换。
洗涤完成后脱水时，凸轮恢复到初期点位置。
为此，向脱水模式的动力切换时，离合电机6重新打开后，凸轮600按顺时针方向旋转。此时，维持打开状态的开关650，当旋转的凸轮600超过从初期点开始按顺时针方向到328度角度的地点(从维持点按顺时针方向到158度地点)时，开关650的突出部650a处在凸轮槽面600a，随之，开关650脱离接点后转换为关闭的状态(参照图14b)。
此后，开关650虽然转换到关闭的状态，根据微型计算机的控制，凸轮600达到初期点为止，离合电机6维持打开的状态，凸轮600处在初期点时，关掉离合电机6。
此时，关掉开关650之后，到凸轮600达到初期点为止，离合电机6维持打开的状态，维持离合电机6打开的状态，根据时间控制，因离合电机6的旋转一圈的周期一定，把开关关闭的地点到初期点为止，达到的角度(即，32度)除以旋转一圈的周期，计算出离合电机6的维持打开状态的时间。
如凸轮600处在初期点的状态下，不仅消除联轴节15的齿锁部151与联轴节限制件22的齿锁部221的啮合，而且联轴节15内轴面的上部侧齿面150a及下部侧齿面150b，各自同时与结合在洗涤轴4上的内部连接器16b上端部外轴面上的齿面161b，及脱水轴5下端部的齿面相啮合，因此，形成洗涤轴4及脱水轴5同时旋转引起的脱水。
下面对执行洗涤及脱水模式的切换前后，联轴节消除约束过程，参照图16及图17进行说明。图16是洗衣机的洗涤初期时的无刷直流电动机和离合电机动作的时间图，如图16所示，从脱水模式到洗涤模式的切换前后执行的消除联轴节15约束的过程。
给水结束后，执行洗涤时，与联轴节15相结合的脱水轴5与内部连接器16b的交分叉，引起联轴节15内轴面的齿面150a/150b受到从脱水轴5下端部的齿面及内部连接器16b上端部的齿面的相反方向作用，离合电机驱动时，可能发生联轴节15的上升受到约束的现象。
在洗涤给水结束后，打开离合电机6，执行把联轴节15上升到洗涤模式位置的阶段之前，为了消除联轴节15的约束，执行让无刷直流电动机左、右反转的阶段，以防止联轴节15的上升受到约束的现象。
即，为了切换到洗涤模式而驱动离合电机6之前，无刷直流电动机7按小于比洗涤时的旋转角度在一定时间内左、右反转。
而且，离合电机6的驱动引起完成向洗涤模式的切换后，执行洗涤之前，把无刷直流电动机7在一定时间内，以最短的周期进行反转后，执行具有正常的反转周期的洗涤，防止洗涤初期系统发生超负荷。
接着，参照图17说明从洗涤模式到脱水模式的切换前后执行的消除联轴节15的约束的过程。图17是本发明的洗衣机结束洗涤时及脱水初期时的无刷直流电动机和离合电机的动作的时间图表，洗涤结束后切换到脱水模式时，根据联轴节15与相结合的联轴节限制件22交分叉，联轴节15的齿锁部151和联轴节限制件22之间起到相互反方向的面压作用，离合电机6的驱动时可能发生联轴节15下降受约束的现象。
随之，洗涤完成后，为了切换到脱水模式，打开离合电机6，执行联轴节15下降到脱水模式位置的阶段之前，为了消除联轴节15的约束，执行无刷直流电动机7的左、右反转的阶段。
此时，无刷直流电动机7进行左、右反转驱动时，控制旋转角度小于洗涤时的旋转角度，在一定时间内左、右反转。
而且，完成向脱水模式切换后，执行脱水之前，把无刷直流电动机7以最短时间为周期，在一定时间内左、右反转，更加确实形成联轴节15和内部连接器16b的结合后，进行正式的脱水。
下面就洗涤及脱水的离合电机控制过程参照图18、19进行说明。图18是本发明的切换洗涤模式时，离合电机的控制过程的流程图，图19是本发明的切换脱水模式时，离合电机的控制过程的流程图。
首先，参照图18说明执行洗涤而控制离合电机的过程。进入洗涤模式后，为洗涤执行给水(第1阶段)。此时，离合电机凸轮600处在初期点的切断状态下，开关650是关闭状态。
给水结束后，开动离合电机6并旋转凸轮600(第2阶段)，与此同时计算时间(第3阶段)。
判断从计算时间开始，凸轮600旋转引起的离合电机6开关650转换到接通状态，是否在达到设定的时间内形成(第4阶段)。
离合电机6的开关650转换到接通状态的变换，在设定时间之内形成时，开关650接通之后，立即开始计算离合电机6中发生的脉冲数(第5阶段)。
接着，判断计算的脉冲数是否达到已设定的脉冲数(第6阶段)，其结果，脉冲数达到已设定的脉冲数时，关掉离合电机6，并维持凸轮位置(第7阶段)。此时，凸轮600为执行洗涤模式处在维持点。
一方面，判断凸轮旋转引起的离合电机6开关650转换到接通状态，是否在达到设定的时间内形成的阶段(第4阶段)中判断结果，超过已设定时间，但开关650没有接通时，关掉离合电机6(第8阶段)，把无刷直流电动机7以短时间为周期，在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作(第9阶段)。
此时，检查无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数(第10阶段)，约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机6，并驱动凸轮600的第2阶段(第11阶段)，相反，无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机(第12阶段)。
给水结束后，从打开离合电机6到离合电机6内部的开关650变换到开的状态所需的时间，离合电机6上施加的额定电压的频率数为50Hz或者60Hz时，为了共同适用最好设定为5秒以内。即，离合电机6的凸轮600旋转1圈所需的时间，是受到离合电机6内部的减速传动装置的减速作用，频率数为50Hz时定为12秒，60Hz时定为10秒，随之，凸轮600从初期点到离合电机6内部开关650变换到关的状态的地点为止，移动角为150度，频率数为50Hz和60Hz时，能够共同适用设定为5秒。凸轮600旋转一圈的时间也可以相同适用脱水时的离合电机6的控制过程。
参照图19说明执行脱水的离合电机控制过程洗涤结束时，离合电机6是关闭的状态，凸轮600处在洗涤维持点的状态下，离合电机6内部的开关650维持接通的状态。
接着，切换到脱水模式时，离合电机6的凸轮600处在维持点的开关650接通状态下，首先开动离合电机6，并旋转凸轮600(第1阶段)，与此同时计算时间(第2阶段)。
另外，持续判断从计算时间开始，凸轮旋转引起的离合电机6的开关650转换到切断状态，是否在达到设定的时间内形成(第3阶段)。
离合电机6的开关650转换到切断状态的变换，在设定时间之内形成时，开关650切断之后，立即开始重新计算离合电机的驱动时间(第4阶段)。
判断计算离合电机6的驱动时间，是否达到设定的时间(第5阶段)，其结果，开关650切断之后的离合电机6驱动时间达到设定时间时，关掉离合电机6，并把凸轮维持在初期点(第6阶段)。
如上述控制时，第3阶段中判断结果超过已设定时间，但开关650没有接通时，关掉离合电机6(第7阶段)，接着，执行把无刷直流电动机7以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作(第8阶段)。
此时，检查无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数(第9阶段)，约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机6，并驱动凸轮600的第1阶段(第10阶段)，相反，无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机(第11阶段)。
为了切换到脱水模式，从打开离合电机6到离合电机6内部的开关650变换到开的状态所需的时间，离合电机6上施加的额定电压的频率数为50Hz或者60Hz时，为了共同适用最好设定为7秒以内。
即，离合电机6的凸轮600旋转1圈所需的时间是受到离合电机6内部的减速传动装置的减速作用，频率数为50Hz时定为12秒，60Hz时定为10秒，随之，凸轮600从维持点到离合电机6内部开关650变换到关的状态的地点为止的移动角为158度，频率数为50Hz和60Hz时为能够共同适用设定为7秒。
下面参照图20，说明发生停电或者电源插座脱落，使洗衣机断电后重新打开电源时，控制离合电机6初始化的过程。
如上述离合电机6初始化过程，因为为了切换到洗涤模式或者脱水模式，打开离合电机6，并凸轮旋转的途中断电时，出现离合电机6的凸轮600位置不处在初期点或者维持点的地点的情况，此状态中再次打开洗衣机的电源后，重新打开离合电机6时，可能出现联轴节受约束的情况，没有检出并消除联轴节约束的状态下，形成离合电机6控制，引起的联轴节不能处在正常的洗涤模式或者脱水模式的位置状态，不能正常进行洗涤或者脱水行程。
所以，发生停电或者电源插座脱落，引起洗衣机断电后重新打开电源时，为了把离合电机6的凸轮能够经常处于初期点而进行初始化，能够正常的形成洗涤模式或者脱水模式的切换，其具体的离合电机6初始化过程如下。
图20是离合电机的初始化过程的流程图，首先，重新接通电源(第1阶段)，接通电源的状态下，检查离合电机内部开关的开/关状态(第2阶段)。
接着，上述阶段中检出结果，离合电机6的内部开关650在接通状态时，开动离合电机6，并旋转凸轮600(第3阶段)。此时，开动离合电机的同时计算时间(第4阶段)。
另外，持续判断凸轮旋转引起的离合电机6开关650转换到切断状态，是否在达到设定的时间内形成(第5阶段)。
离合电机6的开关650转换到切断状态的变换，在设定时间内形成时，切断之后立即开始重新计算离合电机6的驱动时间(第6阶段)。
接着，判断计算的离合电机6驱动时间是否达到设定的时间(第7阶段)，其结果，开关650切断之后的离合电机6驱动时间达到设定时间时，关掉离合电机6，并把凸轮维持在初期点(第8阶段)。
如上述控制时，第5阶段中判断结果超过已设定时间，但开关650没有接通时，关掉离合电机6(第9阶段)，接着，把无刷直流电机7以短时间为周期，在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作(第10阶段)。
此时，检查无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数(第11阶段)，约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机6，并驱动凸轮600的第3阶段(第12阶段)，相反，无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机(第13阶段)。
第2阶段中检出结果，离合电机6的内部开关650在切断状态时，开动离合电机6并旋转凸轮600(第14阶段)。此时，开动离合电机6的同时计算时间(第15阶段)。
另外，持续判断从开始计算开始，凸轮旋转引起的离合电机6开关650转换到接通状态，是否在达到设定的时间内形成(第16阶段)，离合电机6的开关650转换到接通状态的变换，在设定时间之内形成时，执行上述第3阶段(第17阶段)。
第16阶段中判断结果超过已设定时间，但开关650没有接通时，关掉离合电机6(第18阶段)，接着，把无刷直流电动机7以短时间为周期，在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作(第19阶段)。
此时，检查无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数(第20阶段)，约束消除动作的执行次数没有达到设定的执行次数时，再次执行开动离合电机6，并驱动凸轮600的第14阶段(第21阶段)，相反，无刷直流电动机7的约束消除动作的执行次数达到设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机(第22阶段)。
本发明的全自动洗衣机是通过离合电机6初始化过程，不论停电等引起的电源关的状况，能够形成离合电机6的正确的启动。
权利要求
1.一种全自动洗衣机，其特征是，包括旋转形式的脱水桶(2)设置在外桶(1)内；搅拌器(3)设置在脱水桶(2)内，并独立于脱水桶(2)内；轴套(20)支撑脱水轴(5)，以自由旋转形式，向脱水桶(2)传达旋转动力；洗涤轴(4)向搅拌器(3)传达旋转动力；定子(7a)通电，无刷直流电机(7)转子(7b)进行旋转；离合器机构把无刷直流电机(7)的动力传达路径向洗涤轴(4)或者脱水轴(5)进行切换，对应洗涤行程或者脱水行程。
2.根据权利要求1所述全自动洗衣机，其特征是，离合器机构包括离合电机(6)设置在外桶(1)下部；凸轮(600)结合在离合电机(6)的驱动轴(602)上；拉杆导向管(30)固定在轴套(20)上；离合电机(6)驱动拉杆(8)时，受拉杆导向管(30)的引导进行直线运动，具有倾斜面(801)的槽(800)及倾斜面(801)下端上形成水平的平坦面(802)；连接器(17)设置在离合电机(6)的凸轮(600)与拉杆(8)之间，开动离合电机(6)时，起到把拉杆(8)拉向离合电机(6)侧的作用；回动弹簧(14)一端固定在拉杆导向管(30)前端部上，另一端固定在拉杆(8)另一侧的挂钩(803)上，起到拉杆(8)恢复力的作用；脱水时，中空圆筒型的可动件(9)贴在拉杆(8)的倾斜面(801)的槽(800)上，当切换到洗涤模式时，沿着倾斜面(801)下降到平坦面(802)下部；沿着可动件(9)内部的导向槽(900)进行升降形式设置有插杆(10)；缓冲弹簧(11)处在可动件(9)和插杆(10)之间；联轴节限制件(22)固定在轴套(20)的下部，设有沿着圆周方向形成的齿锁部(151)；可动杆(12)一侧前端铰链结合插杆(10)的下端部，联轴节限制件(22)下部形成有支撑架(220)，支撑架(220)下端部上铰链结合在可动杆(12)中间部位的一点，插杆(10)升降时，以铰链结合的中间部位的一点为中心，进行摆动运动；随着可动杆(12)的回动方向，联轴节(15)沿着脱水轴(5)方向升降，切换无刷直流电机(7)的旋转动力；连接器组件(16)把转子(7b)的旋转力传达到洗涤轴(4)。
3.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，上述离合电机(6)通过内部设置的减速齿锁部减速后，齿锁部电动机向连接在凸轮(600)的驱动轴(602)传达动力。
4.根据权利要求3所述全自动洗衣机，其特征是，上述离合电机(6)驱动轴(602)的旋转所需的扭矩大于回动弹簧(14)的复原力，关闭离合电机(6)时，凸轮(600)在其位置停顿。
5.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，上述连接器组件(16)包括在转子(7b)上用螺母连接树脂的外部连接器(16a)；外部连接器(16a)内部整体注塑成形，其内轴面上形成与洗涤轴(4)下端的齿面啮合的齿面(160b)，金属材质的内部连接器(16b)向外部连接器(16a)外部露出的上端部外轴面上，形成与联轴节(15)啮合的齿面(161b)。
6.根据权利要求5所述全自动洗衣机，其特征是，为提高内部连接器(16b)的强度，内部连接器(16b)使用铝合金制作。
7.根据权利要求5所述全自动洗衣机，其特征是，上述外部连接器(16a)上面中心部上设有环形的弹性元件装配槽(162a)，装配槽(162a)中装配弹性元件，即橡胶圈(18)。
8.根据权利要求1所述全自动洗衣机，其特征是，脱水轴(5)内径大的下部轴部(5b)的上端部内侧中压入结合上部轴部(5a)，下部轴部(5b)的上端是拖住了支持脱水轴(5)的上部轴承(23)。
9.根据权利要求8所述全自动洗衣机，其特征是，上述脱水轴(5)的下部轴部(5b)下端面与内部连接器(16b)上端面之间留出一定的间隙，为了能够防止洗衣机的包装落下或者另外的冲击时引起的轴的弯曲，内部连接器(16b)与脱水轴(5)的下部轴部(5b)的下端面先接触。
10.根据权利要求1所述全自动洗衣机，其特征是，上述洗涤轴(4)的下端形成台(400)，内部连接器(16b)的内轴面上形成了与其对应的台，连接螺丝使内部连接器(16b)结合在洗涤轴(4)下端部时，能够限定连接位置。
11.根据权利要求10所述全自动洗衣机，其特征是，内部连接器(16b)与脱水轴(5)之间的间隙的形成，要小于洗涤轴(4)下部向半径方向支持的球轴承(51)与C-环(52)之间的间隙。
12.根据权利要求1或10所述全自动洗衣机，其特征是，上述洗涤轴(4)的上端部上设有防止向洗涤轴(4)与脱水轴(5)之间水分渗透的密封部件(53)。
13.根据权利要求12所述全自动洗衣机，其特征是，上述密封部件(53)的内侧，为确保密封的可靠性，至少形成3个以上的密封唇(530)。
14.根据权利要求1所述全自动洗衣机，其特征是，支持脱水轴(5)的上部轴承(23)上部设置有密封脱水轴(5)与轴套(20)之间的密封部件(54)，密封部件(54)内侧上为确保密封的可靠性，至少形成4段以上的密封唇(540a)，外侧上形成至少3段以上的密封唇(540b)。
15.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，设在可动件(9)内侧的插杆(10)的上端部外轴面上有缓冲弹簧(11)，插杆(10)与可动件(9)进行组装时，根据缓冲弹簧(11)的复原力作用下可动件(9)挤到上部，可动件(9)外轴面一侧上形成轴方向的导向长孔(901)下端部上挂有可动件防止脱落片(100)，防止插杆(10)从可动件(9)中脱离。
16.根据权利要求2或15所述全自动洗衣机，其特征是，可动件(9)的外轴面上形成长度沿着轴方向的导向杆(902)，可动件(12)塞入拉杆导向管(30)的导向部内侧面与导向杆(902)啮合，形成能够使可动件(9)直线运动的导向槽(30a-1)。
17.根据权利要求2或15所述全自动洗衣机，其特征是，上述可动件(9)的上端部对应与拉杆(8)的倾斜面(801)形成倾斜，拉杆(8)进行水平移动时，可动件(9)沿着垂直方向进行升降运动。
18.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，上述回动弹簧(14)的一端部形成环形状，能够悬挂在拉杆(8)的挂钩(803)上；另一端的缠绕的直径大于其它部分直径，能够悬挂在拉杆导向管(30)后端部，并固定位置。
19.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，上述连杆(17)一端结合在凸轮(600)，另一端铰链结合在拉杆(8)，当回动弹簧(14)的复原力作用时，与连杆(17)结合的拉杆(8)的一端部的下侧形成限定拉杆(8)向拉杆导向管(30)插入的位置的停止钩(805)。
20.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，上述联轴节(15)的上部面与下部侧轴承之间有压缩弹簧(40)，在向脱水模式切换时，联轴节(15)向下部方向推。
21.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，联轴节限制件(22)外侧面上设有突起件(154)，突起件(154)处在插杆(10)与联轴节限制件(22)的支撑架(220)之间，突起件(154)直下方的分叉形可动杆(12)中具备横穿连接两侧杆的连接部(12a)，突起件(154)和连接部(12a)之间具备脱水时赋予可动杆(12)以固定轴(12b)为中心，按时针方向回动的旋转力的拉伸弹簧(13)。
22.根据权利要求2所述全自动洗衣机，其特征是，联轴节(15)设在圆筒形本体上端部上，沿着半径方向扩张有凸缘部(152)，凸缘部(152)上面边缘附近，沿着圆周方向形成与联轴节限制件(22)的齿锁部(221)配合的齿锁部(151)，内轴面上有与构成脱水轴(5)的齿面及连接器组件(16)的内部连接器(16b)上端部外轴面上的齿面(161b)相符合的齿面(150a/150b)。
23.根据权利要求22所述全自动洗衣机，其特征是，形成在联轴节(15)的本体内轴面上的齿面(150a/150b)的齿距，联轴节(15)完全下降后，以与内部连接器(16b)啮合时上端位置为基准，上部侧齿面(150a)及下部侧齿面(150b)形成相互不同的模数。
24.根据权利要求23所述全自动洗衣机，其特征是，上述联轴节(15)的本体内轴面上形成的齿面(150a)的齿距，以啮合时的内部连接器上端位置为基准，其下部的齿面(150b)形成更大的模数。
25.根据权利要求23或24所述全自动洗衣机，其特征是，上述联轴节(15)的本体内轴面上部形成的齿面(150a)和下部形成的齿面(150b)的模数比最佳为1∶1.5。
26.根据权利要求23或24所述全自动洗衣机，其特征是，形成在联轴节(15)的内轴面的齿面(150a/150b)中，与内部连接器(16b)啮合的部分的齿面(150b)形成更大的模数的同时，处在下部侧的齿距大的齿面(150b)的下端部处理成圆形，容易形成与内部连接器(16b)的齿面(161b)的啮合及分离。
27.根据权利要求26所述全自动洗衣机，其特征是，上述下部侧齿面(150b)的下部侧，形成与内部连接器(16b)的齿面(161b)进行离合，进行渐开线齿形表面处理。
28.根据权利要求23或24所述全自动洗衣机，其特征是，上述联轴节(15)的本体内轴面上形成的上部侧齿面(150a)的下面与下部侧齿面(150b)的各谷接触的地点，进行圆形处理，为了缩短急剧的端面变化及增加承受扭曲应力的能力。
29.根据权利要求22所述全自动洗衣机，其特征是，上述联轴节(15)的本体下端面上沿着圆周方向设有多数个的突起件(154)。
30.根据权利要求7所述全自动洗衣机，其特征是，上述外部连接器(16a)的弹性元件装配槽(162a)的弹性元件为橡胶圈(18)。
31.根据权利要求30所述全自动洗衣机，其特征是，橡胶圈(18)内侧边缘下部上形成其内径稍微小于内部连接器(16b)的外径尺寸的弹性垫(180)，下部面的弹性垫(180)的半径方向外侧形成为了给弹性垫(180)半径方向的变形余地的环形的凹槽(181)，凹槽(181)是靠沿着半径方向隔离形成。
32.根据权利要求31所述全自动洗衣机，其特征是，上述橡胶圈(18)的上部面的联轴节(15)下端面相接触的部位形成凹槽(181)，为了防止联轴节(15)下面紧贴并带动橡胶圈(18)的现象，同时为了加衬垫。
33.根据权利要求2或3所述全自动洗衣机，其特征是，上述离合电机(6)的凸轮(600)与驱动轴(602)相同的旋转角度等速旋转，在驱动轴(602)上直接连接。
34.根据权利要求33所述全自动洗衣机，其特征是，上述凸轮(600)的外轴面上形成所设定角度范围的凸轮凹槽(181)。
35.根据权利要求34所述全自动洗衣机，其特征是，上述凸轮凹槽(181)的形成角度范围为180度至210度。
36.一种全自动洗衣机的控制方法，其特征是，包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；离合电机把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；洗涤给水结束后，开动离合电机，执行把联轴节上升到洗涤模式位置的阶段之前，为了消除联轴节的约束，执行无刷直流电动机左、右反转的阶段，根据与联轴节啮合的脱水轴和内部连接器的交分叉，联轴节的内柱面的齿面受到从脱水轴下端部的齿面及内部连接器上端部的齿面的相互相反方向的面压力作用，防止离合电机驱动时，出现约束联轴节上升的现象。
37.根据权利要求36所述全自动洗衣机的控制方法，其特征是，根据离合电机的驱动切换到洗涤模式后，洗涤执行之前，追加执行把无刷直流电动机以短时间为周期，在一定的时间内左、右反转阶段。
38.一种全自动洗衣机的控制方法，其特征是，包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；离合电机使联轴节上升或者下降，并送到洗涤及脱水时的位置；离合电机的驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；离合电机作用下，联轴节上升后执行洗涤模式时，防止联轴节旋转的联轴节限制件；洗涤结束后，为了切换到脱水模式，开动离合电机，执行把联轴节下降到脱水模式位置的阶段之前，为了消除联轴节的约束，执行无刷直流电动机左、右反转的阶段，根据与联轴节啮合的联轴节限制件的相互错开，联轴节的齿锁部与联轴节限制件之间相互相反方向的面压力作用下，防止离合电机驱动时出现约束联轴节的下降的现象。
39.根据权利要求38所述全自动洗衣机的控制方法，其特征是，上述无刷直流电动机进行左、右反转驱动时，控制旋转角度小于洗涤时的旋转角度。
40.根据权利要求38所述全自动洗衣机的控制方法，其特征是，根据离合电机的驱动，切换到脱水模式后，执行脱水之前，能够更加确实形成联轴节和内部连接器齿面之间的齿和，追加执行把无刷直流电动机以最短时间为周期，在一定时间内左、右反转的阶段。
41.一种全自动洗衣机的控制方法，其特征是，包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；离合电机使联轴节上升或者下降，并送到洗涤及脱水时的位置；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力，为洗涤执行给水的第1阶段；执行给水后，离合电机的凸轮处在初期点的切断状态下，开动离合电机并旋转凸轮的第2阶段；开动离合电机的同时计算时间的第3阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到接通状态，是否达到设定的时间内形成的第4阶段；第4阶段中判断结果，转换到接通状态的变换在设定时间之内形成时，接通之后立即开始计算离合电机中发生的脉冲数的第5阶段；判断执行第5阶段中的计算的脉冲数是否达到已设定的脉冲数的第6阶段；第6阶段中判断结果，脉冲数达到已设定的脉冲数时，关掉离合电机，并维持凸轮位置的第7阶段；虽然第4阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第8阶段；执行第8阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第9阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第10阶段；第10阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机，并驱动凸轮的第2阶段的第11阶段；第10阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机的第12阶段。
42.根据权利要求41所述全自动洗衣机的控制方法，其特征是，给水结束后，从打开离合电机，到离合电机内部的开关变换，到开的状态所需的时间是，离合电机上施加的额定电压的频率数为50Hz或者60Hz时，为了共同适用设定为5秒以内。
43.一种全自动洗衣机的控制方法，其特征是，包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；离合电机把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；离合电机的凸轮处在维持点的接通状态下，开动离合电机，并旋转凸轮的第1阶段；开动离合电机的同时计算时间的第2阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到切断状态，是否在达到设定的时间内形成的第3阶段；第3阶段中判断结果，转换到切断状态的变换，在设定时间之内形成时，切断之后，立即开始重新计算离合电机的驱动时间的第4阶段；判断执行第4阶段中的计算的驱动时间是否达到设定的时间的第5阶段；第5阶段中判断结果，切断之后的离合电机驱动时间达到设定时间时，关掉离合电机，并把凸轮维持在初期点的第6阶段；虽然第3阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第7阶段；执行第7阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第8阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第9阶段；第9阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机，并驱动凸轮的第1阶段的第10阶段；第9阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机的第11阶段。
44.根据权利要求43所述全自动洗衣机的控制方法，其特征是，为了切换到脱水模式，从打开离合电机，到离合电机内部的开关变换，到开的状态所需的时间是，离合电机上施加的额定电压的频率数为50Hz或者60Hz时，为了共同适用设定为7秒以内。
45.一种全自动洗衣机的控制方法，其特征是，包括连接在洗涤轴的转子和围绕转子形式设置在其外侧的定子构成洗衣机驱动源的无刷直流电动机；离合电机把联轴节上升或者下降并送到洗涤及脱水时的位置；离合电机驱动时，联轴节联动上升或者下降，洗涤时只向洗涤轴传达动力，脱水时同时向洗涤轴及设置在其外侧的脱水桶传达动力；接通电源的第1阶段；检出接通电源的状态下，检查离合电机内部开关的开/关状态的第2阶段；第2阶段中检出结果，离合电机的内部开关在接通状态时，开动离合电机并旋转凸轮的第3阶段；开动离合电机的同时计算时间的第4阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到切断状态是否在达到设定的时间内形成的第5阶段；第5阶段中判断结果，转换到切断状态的变换在设定时间之内形成时，切断之后立即开始重新计算离合电机的驱动时间的第6阶段；判断执行第6阶段中的计算的驱动时间是否达到设定的时间的第7阶段；第7阶段中判断结果，切断之后的离合电机驱动时间达到设定时间时，关掉离合电机并把凸轮维持在初期点的第8阶段；虽然第3阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第9阶段；执行第9阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第10阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第11阶段；第11阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机并驱动凸轮的第3阶段的第12阶段；第11阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机的第13阶段；第2阶段中检出结果，离合电机的内部开关在切断状态时，开动离合电机并旋转凸轮的第14阶段；开动离合电机的同时计算时间的第15阶段；判断凸轮旋转引起的离合电机转换到接通状态是否在达到设定的时间内形成的第16阶段；第16阶段中判断结果，转换到接通状态的变换在设定时间之内形成时，执行第3阶段的第17阶段；虽然第16阶段中判断结果超过已设定时间，但没有接通时，关掉离合电机的第18阶段；执行第18阶段后，把无刷直流电动机以短时间为周期在一定的时间内左、右反转，执行约束消除动作的第19阶段；检查无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数的第20阶段；第20阶段中的检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数没有达到已设定的执行次数时，再次执行开动离合电机并驱动凸轮的第14阶段的第21阶段；第20阶段中检查结果，无刷直流电动机的约束消除动作的执行次数达到已设定的执行次数时，显示错误并停止洗衣机的第22阶段。
46.根据权利要求45所述全自动洗衣机的控制方法，其特征是，根据凸轮旋转，判断离合电机的开关变换到关的状态是否在设定的时间内形成的第5阶段的设定时间是5秒，根据凸轮旋转，判断离合电机的开关变换到开的状态是否在设定的时间内形成的第16阶段的设定时间是7秒。
全文摘要
本发明公开了一种全自动洗衣机及其控制方法，由定子和转子构成的驱动部向搅拌器或脱水桶传达旋转动力时，能够没有噪音、稳定、短时间内切换控制旋转动力的全自动洗衣机。本发明包括可以旋转的形式设置在外桶内的脱水桶；设置在脱水桶内，并独立于脱水桶内可以旋转的搅拌器；被轴套以自由旋转形式支撑，向脱水桶传达旋转动力的脱水轴；向搅拌器传达旋转动力的洗涤轴；随着向定子通电，转子进行旋转的无刷直流电动机；对应洗涤行程或者脱水行程，可以把无刷直流电动机的动力传达路径向洗涤轴或者脱水轴进行切换的离合器机构；形成全自动洗衣机及其控制方法。
文档编号D06F37/40GK1536122SQ0310965
公开日2004年10月13日 申请日期2003年4月11日 优先权日2003年4月11日
发明者安仁根 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司