专利名称：洗衣机的制动方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣机的制动方法和装置，更确切地说，是一种同时或选择使用机械(传送)带式制动和电制动来制动洗衣机洗衣桶和甩干桶的方法和装置，从而提高制动可靠性和有效性。
一般来讲，洗衣机在洗衣桶中通过混有洗涤剂的水流清洗衣物，接着在甩干桶中通过离心力甩干已洗好的湿衣服。按照驱动方式的不同，洗衣机可以分为皮带驱动式洗衣机和直接耦合式洗衣机。
在皮带驱动式洗衣机中，洗衣桶和甩干桶被通过皮带和轴从驱动马达传送来的驱动力所驱动。甩干桶被轴上的带式制动器制动。
与皮带驱动式洗衣机不同，直接耦合式洗衣机不使用皮带。在直接耦合式洗衣机中，驱动马达的轴与洗衣桶和甩干桶的中心轴被安装在一条直线上，洗衣桶和甩干桶被驱动马达直接驱动。甩干桶以借助驱动马达的电源而停止其旋转的方式使甩干桶制动。
皮带驱动式洗衣机的缺陷在于，在运行期间可能因为驱动马达的转动轴和洗衣桶的转动轴未按照结构特性安装在一条直线上而引起摇摆和振动。与此相反，在直接耦合式洗衣机中，驱动马达的轴与洗衣桶和甩干桶的中心轴被安装一条直线上。因此，在直接耦合式洗衣机中就不会发生皮带驱动式洗衣机的这种摇摆和振动。结果是更多地采用直接耦合式洗衣机。
然而，直接耦合式洗衣机也有缺陷，驱动马达应有较大额定功率以满足洗衣和甩干操作中的负荷。为克服此缺点，出现一种间/直接耦合式洗衣机。这种间/直接耦合式洗衣机进一步包括驱动洗衣桶的预置减速齿轮，因此，满足上述洗衣机要求的驱动马达额定功率可以根据齿轮的减速比而降低。
尽管驱动马达的额定功率因为进一步安装减速齿轮而降低，这种间/直接耦合式洗衣机仍然存在着一种缺陷，即马达的额定功率降低后，就不可能按照洗衣机的安全标准在一定的安全制动时限内通过电制动将甩干桶制动。
本发明的目的在于提供一种使用相对较小额定功率的驱动马达，同时或者选择使用机械带式制动和电制动将洗衣机脱水桶有效的制动方法和装置。
按照本发明，在洗衣机中，驱动马达的轴与甩干桶的中心轴以单轴结构安装在一条直线上，并且轴式依次安装一个减速齿轮组件、一个带式制动组件和一个离合器组件，当洗衣机门打开时，甩干桶通过马达的电止动或者带式制动组件的运行而制动；当门关上时，甩干桶只通过电止动马达而制动。
在本发明的优选实施方案中，马达停止和带式制动运行可以同时或者依次进行。
本发明的另一个方面，驱动马达的轴与甩干桶的中心轴以单轴结构安装在一条直线上的洗衣机，其制动装置包括依次产生用于电控驱动马达的预定制动波形的马达控制系统；安装在驱动马达上的减速齿轮系统；轴式安装在减速齿轮系统上的带式制动系统；轴向依次安装在带式制动系统上的离合器系统。
在本发明的优选实施方案中，驱动马达为三相转换磁阻马达。
在本发明的优选实施方案中，当关断洗衣机时，甩干桶被带式制动系统制动。
图1是本发明洗衣机制动方法的流程图；图2是本发明洗衣机制动装置的示意图；图3是控制应用于本发明的洗衣机驱动马达所生成的波形；图4是控制应用于本发明的洗衣机驱动马达的电路图；图5是应用于本发明的洗衣机驱动马达的截面图；另外，图6是本发明洗衣机制动装置的部分剖视图。
下面参照附图全面叙述本发明洗衣机的制动方法和装置的优选实施方案，附图中示出本发明优选实施方案。但是本发明可以多种不同的形式实施，绝非局限于所述实施方案；而提供优选实施方案是为了使本发明内容公开更充分、完整，并且将本发明范围全面地传达给本领域技术人员。
按照本发明的洗衣机制动方法，通过同时或者选择性地应用机械带式制动和电制动能够使用相对小额定功率的马达有效地制动甩干桶。如图2和6所示，驱动马达50的轴55和甩干桶10的轴15以单轴结构安装在一条直线上。马达50为三相转换磁阻马达(SR马达)，与其上面的减速齿轮箱20形成为一体。在减速齿轮箱20的上面依次轴式安装带式制动组件30和离合器组件40。标号35代表带式制动组件50中的一个闸轮。
现参照图1叙述本发明洗衣机的制动方法。首先，在步骤S10确定是否到达停止甩干操作的时间。如果确定已到达停止甩干操作的时间，那么，在S30步确定洗衣机门是否开着。如果确定洗衣机门是关闭的，甩干桶10只通过停止驱动马达50而制动。已到达停止甩干操作的时间并且洗衣机门关闭的状态表明，尽管已到达停止甩干操作的时间，但是洗衣机用户没有打开洗衣机的门。因此，没有必要在安全时限内将甩干桶10停下来。
从步骤S10、S30、S40组成的流程显示，在已到达停止甩干操作的时间并且洗衣机门打开的情况下，驱动马达50停止并且带式制动组件30同时运作以迅速制动甩干桶。结果，就可在安全制动时限内制动甩干桶。驱动马达50的止动和带式制动组件30运行可以同时进行。根据不同情况，二者之一可以先行其一而后行其二。
另外，从步骤S10、S20、S40组成的流程显示，在没有到达停止甩干操作的时间而洗衣机门打开的情况下，控制驱动马达50停止并且带式制动组件30同时运作，以在安全制动时限内制动甩干桶从而保护洗衣机用户。
最后，在步骤S10确定尚未到达停止甩干桶10的时间并且在步骤S20确定门未打开的情况下，甩干操作将继续进行。然后持续甩干操作至终结。
下面参照图2至6详述本发明洗衣机制动装置的结构与运行。
图4是驱动本发明所用SR马达50的电路图。可以低成本制造本发明的SR马达50。因此，SR马达50将降低制造间/直接耦合式洗衣机的费用。这是因为图5所示SR马达50的转子60不包括另外的磁心或者线圈。显然，不包括整流器且能够通过电力来制动洗衣机甩干桶10的马达也可以用作本发明的马达50。为便于说明，图4中的马达驱动电路是用具有A、B、C三个相的三相马达电路来表示的。然而，显而易见的是无论是二相或者四相马达及其驱动电路都可用于本发明。
如图4所示，SR马达50的相A、相B、相C分别与场效应晶体管(FET)Q1和Q2、Q3和Q4、Q5和Q6连接。通过一控制与驱动系统100控制晶体管Q1-Q6的栅极端。一组二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6与电容C1连接，使流经马达线圈A、B、C的电流在晶体管Q1-Q6关断时刻返回电容C1。
图3显示SR马达50的特性阻抗波形6、为SR马达50提供恒定旋转功率的电动回转信号7和抑制SR马达50旋转的制动信号8。换言之，字母T代表图5所示SR马达50的定子70和转子60相互协调的对应点，因此，SR马达50的电感处于其最高电平。因为电动回转信号7在转子60和定子70相互协调之前接通了马达50，使马达50的旋转动力增强。相反，制动信号8在转子60绕过定子70后才接通马达50，则使马达50的旋转动力减弱。
下面描述洗衣机制动装置的运行。
再参照图4，当晶体管Q1和Q2在电源Vdc下接通时，电流流过SR马达50的A相。就在此刻，如下测定接通时间的位点。为增强马达50的旋转动力，要在转子60和定子70彼此协调如图3的波形8所显示的T点之前的时间位点接通马达50。为减弱马达50的旋转动力，要在T点之后的时间位点接通马达50。分别依序接通和关断其他的B相和C相，从而使SR马达50随之旋转或停止。马达50关断时，晶体管Q1、Q2相应关断，就在此刻，流经线圈A的电流通过二极管D1和D2返回电容C1。
图2和6分别是间/直接耦合式洗衣机的示意图和剖面图。与常规皮带驱动式洗衣机相比，间/直接耦合式洗衣机不包括传送带而形成直接耦合结构。与直接耦合式洗衣机相比，间/直接耦合式洗衣机进一步包括减速齿轮系统20和带式制动组件30，减速齿轮系统20在洗衣过程中减缓马达50的转速并且驱动洗衣桶旋转，此时的减速比约为5∶1。因此，转数被减到直接耦合式洗衣机的1/5，另一方面，转矩增加5倍。因此，与传统的直接耦合式洗衣机相比，有可能使用额定功率非常低的马达50来驱动洗衣桶。在甩干操作中，旋转动力通过离合器40的作业直接传送给甩干桶10而并不经过减速齿轮系统20。这样，通过同时或者选择应用机械带式制动和电制动使用额定功率相对小的马达能够有效地制动洗衣机。
如上所述，本发明制动洗衣机的方法和装置优点在于通过同时或者选择使用机械带式制动和电制动来制动甩干桶而提高了制动的可靠性和有效性。
已结合上述实施方案描述了本发明。显而易见，对于本领域的技术人员来说，借助前述说明，可作很多替代、改进和变型。当然，这些替代、改进和变型皆落入所附权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种制动洗衣机的方法，洗衣机中驱动马达的轴与甩干桶的中心轴以单轴结构安装在一条直线上，并且轴向依次安装减速齿轮系统、带式制动组件和离合器组件，其中当所述洗衣机门打开时，所述甩干桶通过电止动所述马达和运转所述带式制动组件而制动；和当所述门关闭时，仅通过电止动所述马达而制动所述甩干桶。
2.根据权利要求1的制动洗衣机的方法，其中，当所述门打开时，所述马达和所述带式制动组件同时进行各自的制动作业。
3.根据权利要求1的制动洗衣机的方法，当所述门打开时，所述马达和所述带式制动组件依次进行各自的制动作业。
4.一种制动洗衣机的设备，洗衣机中驱动马达的轴与甩干桶的中心轴以单轴结构安装在一条直线上，所述设备包括产生电止动所述驱动马达的预定信号波形的马达控制装置；安装在所述驱动马达上的减速齿轮；轴向安装在所述减速齿轮上的带式制动装置；和轴向依次安装在所述带式制动装置上的离合器装置。
5.根据权利要求4的制动洗衣机的设备，其中所述驱动马达为三相转换磁阻马达。
6根据权利要求4的制动洗衣机的设备，其中当所述洗衣机关断时，所述甩干桶被所述制动装置制动。
全文摘要
一种制动洗衣机的方法和装置,通过同时或者选择使用机械带式制动和电制动能够增强制动的可靠性和有效性。在这种洗衣机中,驱动马达的轴与甩干桶的中心轴以单轴结构安装在一条直线上,并轴向依次安装减速齿轮系统、带式制动组件和离合器组件。当洗衣机门打开时,甩干桶通过电止动马达或者运转带式制动组件而制动,另一方面,当门关闭时,甩干桶只通过马达的电止动而制动。
文档编号D06F37/40GK1195042SQ9810800
公开日1998年10月7日 申请日期1998年3月20日 优先权日1997年3月20日
发明者金坻显 申请人:三星电子株式会社