(57)【要約】【課題】モータ効率が良く、適正な大きさのＤＣブラシレスモータを使用することを可能とし、モータ仕様選定や設計を容易とする。【解決手段】ランドリー用駆動装置１３は、水槽３内部のドラム５をダイレクトに回転駆動させるＤＣブラシレスモータからなる第１のモータ７と、ドラム５を減速機構１２を介して回転駆動させるＤＣブラシレスモータからなる第２のモータ９とを備え、前記ドラム５を高速回転させるときには前記第１のモータ７を駆動し、前記ドラム５を低速回転させるときには前記第２のモータ９を駆動する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽内部のドラムをダイレクトに回転駆動させるＤＣブラシレスモータからなる第１のモータと、
前記ドラムを減速機構を介して回転駆動させるＤＣブラシレスモータからなる第２のモータとを備え、
前記ドラムを高速回転させるときには前記第１のモータを駆動し、前記ドラムを低速回転させるときには前記第２のモータを駆動する構成としたことを特徴とするランドリー用駆動装置。
【請求項２】
蓄電装置を備え、
この蓄電装置を第１のモータ及び第２のモータに夫々第１の開閉器及び第２の開閉器を介して接続したことを特徴とする請求項１に記載のランドリー用駆動装置。
【請求項３】
第１のモータ及び第２のモータのいずれか一方のモータを駆動するときに、他方のモータにより蓄電装置に蓄電するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のランドリー用駆動装置。
【請求項４】
ドラムの回転に制動をかけるときには、第１のモータ及び第２のモータのいずれか一方による電気ブレーキを動作させることを特徴とする請求項１に記載のランドリー用駆動装置。
【請求項５】
第１のモータはアウターロータ形であり、
減速機構は、この第１のモータのロータ外周部と、前記第２のモータの回転部との間にベルトを掛け渡した構成であることを特徴とする請求項１に記載のランドリー用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式洗濯機などドラム式ランドリー機器のドラムを回転駆動するランドリー用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式洗濯機においては、ドラムをＤＣブラシレスモータによりダイレクトに回転駆動する構成としたものがある（例えば特許文献１）。このものでは、洗い時にＤＣブラシレスモータによりドラムを低速回転させ、脱水時に高速回転させるようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２８２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記従来のものでは、ＤＣブラシレスモータにより、洗いの低速回転域と脱水の高速回転域との両方をカバーする必要がある（図７参照）。しかし、この場合、図７から分かるように、高効率ポイントが低速回転域と脱水の高速回転域との中間速度回転域にくるように、ＤＣブラシレスモータの特性を定めなければならず、そして、低速回転域と脱水の高速回転域との両方で、必要なモータトルクを得ようとすると、かなり大きなモータトルクを発揮できるモータ仕様としなければならず、大型で強力で、精度の高いＤＣブラシレスモータが必要となる。この場合、中間速度回転域での高トルク域を負荷駆動に利用できないため、モータ効率も悪いという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータ効率が良く、適正な大きさのＤＣブラシレスモータを使用することが可能となり、モータ仕様選定や設計が容易となるランドリー用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、槽内部のドラムをダイレクトに回転駆動させるＤＣブラシレスモータからなる第１のモータと、前記ドラムを減速機構を介して回転駆動させるＤＣブラシレスモータからなる第２のモータとを備え、前記ドラムを高速回転させるときには前記第１のモータを駆動し、前記ドラムを低速回転させるときには前記第２のモータを駆動する構成としたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００６】
この請求項１の発明によれば、ドラムを高速回転させるときに第１のモータを駆動し、ドラムを低速回転させるときに第２のモータを駆動するから、第１のモータとして、高速回転域といった一部分で高効率のモータを使用すればよくモータ選定及び設計が容易で、また第２のモータとしては、減速機構により減速した上で低速回転を付与できればいいから、高速低トルクのモータを使用することが可能となり、モータ選定及び設計が容易となり、しかもドラムを減速機構により高トルクにて駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明をドラム式洗濯機に適用した一実施例につき図１ないし図６を参照して説明する。図１及び図２には、ドラム式洗濯機１の概略構成が示されている。これら図１及び図２において、ドラム式洗濯機１の外箱２内に、槽たる水槽３が複数の弾性支持機構４を介して配設されていると共に、この水槽３内にドラム５が回転可能に収容配設されている。このドラム５の周壁には、多数の孔が形成されている。
【０００８】
この水槽３及びドラム５は、後下がりのほぼ水平状態をなしており、ドラム５の後端から後方へ延びた軸５ａが軸受６により回転可能に支持されている。この軸５ａには、水槽３後面部に設けた第１のモータ７のロータ７ａが一体回転するように取り付けられている。この第１のモータ７はＤＣブラシレスモータから構成されており、アウターロータ形であって、該ロータ７ａはロータマグネットを備えている。また、この第１のモータ７の前記ロータ７ａ外周部には、プーリ８が取着されている。この第１のモータ７は高速回転域である脱水回転域で使用されるものであり、つまり、脱水モータとして使用される。
【０００９】
また、外箱２の下部には第２のモータ９が配設されている。この第２のモータ９もＤＣブラシレスモータから構成されている。この第２のモータ９の回転軸にはプーリ１０が一体回転するように取着されている。このプーリ１０と前記プーリ８との間に例えばＶ型のベルト１１が掛け渡されている。これらプーリ８、１０とベルト１１とで、ベルト式の減速機構１２が構成されている。この場合、プーリ８の直径に対してプーリ１０の直径が小である。前記第２のモータ９は低速回転域である洗い回転域で使用されるものであり、つまり、洗いモータとして使用される。上記第１のモータ７及び第２のモータ９、減速機構１２は、ランドリー用駆動装置１３の主要部分を構成している。
【００１０】
図３には、ランドリー用駆動装置１３の電気的構成を示している。商用交流電源のコンセントに接続されるプラグ１３Ｐには、例えば倍電圧整流回路などを含む電源回路１４が接続されている。この電源回路１４には脱水モータ用の駆動回路１５と、洗いモータ用の駆動回路１６とが接続されている。これらの駆動回路１５、１６は、インバータ回路から構成されており、脱水モータ用の駆動回路１５の出力端子は、第１のモータ用開閉器１７を介して前記第１のモータ７の３相のステータコイルに接続され、洗いモータ用の駆動回路１６の出力端子は第２のモータ用開閉器１８を介して第２のモータ９の３相のステータコイルにそれぞれ接続されている。
【００１１】
ここで、前記第１のモータ７は、図４に示すように高速回転域（例えば１０００ｒｐｍ程度）で最も高効率となるように予め選定されている。また第２のモータ９は、減速機構１２による減速を考慮して、さらに高速回転域Ｎで最も高効率となるように予め選定されている。なお、この場合、減速機構１２による減速によりドラム５は低速回転（例えば５０ｒｐｍ程度）される。
【００１２】
また、第１のモータ７のステータコイルは第１の開閉器１９を介して蓄電装置２０に接続され、第２のモータ９のステータコイルは第２の開閉器２１を介して前記蓄電装置１９に接続されている。この蓄電装置１９には、各モータ７、９から入力される３相交流電力を直流に変換する手段と、この直流電力を蓄電する蓄電器とを備えて構成されており、さらに、蓄電器の電力は電源回路１４の直流出力側へ回生し得るようになっている。
【００１３】
さらに、前記電源回路１４には、制御電源回路２２が接続されており、この制御電源回路２２は、制御回路２３などの制御電源を生成する。
前記制御回路２３は、前記第１のモータ７及び第２のモータ９を前記駆動回路１５、１６を介して駆動制御するためのものであり、マイクロコンピュータを含んで構成されている。
【００１４】
このドラム式洗濯機１では、洗剤洗い運転や、すすぎ洗い運転などの洗い運転と脱水運転を行うようになっており、前記制御回路２３は洗い運転時には、ドラム５を低速（例えば５０ｒｐｍ）で正回転、休止、逆回転、休止（図５参照）で回転させるものである。この場合、図６に示すように、第２のモータ用開閉器１８のみ閉成（開閉器１７、１９、２１は開放）して、第２のモータ９を正逆方向に駆動制御する。このとき第１のモータ７は空転する。
【００１５】
また、この洗い運転時に蓄電装置２０に蓄電するときには、さらに第１の開閉器１９を閉成する。すると、第１のモータ７が発電機として機能し、蓄電装置２０に蓄電する。この場合第２のモータ９に対して第１のモータ７がブレーキとしても作用する。
【００１６】
また、洗い運転時にドラム５の正回転及び逆回転をブレーキングするときには、駆動回路１６におけるインバータ回路の動作を停止させると共に、第２のモータ用開閉器１８を開放し、第１の開閉器１９、２１を閉成し、両モータ７、９を発電させてブレーキ機能を得る。
【００１７】
さらに、脱水運転時には、図５に示すようドラム５を高速回転域（例えば１０００ｒｐｍ程度）で回転させるものである。この場合、図６に示すように、第１のモータ用開閉器１７のみを閉成する。すると第１のモータ７が回転駆動されてドラム５がダイレクトに高速回転される。このとき、第２のモータ９は空転する。
【００１８】
また、この脱水運転時に蓄電装置２０に逐電するときには、さらに第２の開閉器２１を閉成する。すると、第２のモータ９が発電機として機能し、蓄電装置２０に蓄電する。この場合、減速機構１２は、第２のモータ９に対しては、増速機構として作用するから、第２のモータ９の回転速度が高く、発電効率が高く、蓄電装置２０の蓄電器への蓄電効果が上がる。この場合も第２のモータ９がブレーキとしても作用する。
【００１９】
また、この脱水運転時にドラム５の高速回転をブレーキングするときには、第１のモータ用開閉器１７を開放し、第１の開閉器１９、２１を閉成し、両モータ７、９を発電させてブレーキ機能を得る。
【００２０】
このような本実施例によれば、ドラム５を高速回転させるときに第１のモータ７を駆動し、ドラム５を低速回転させるときに第２のモータ９を駆動するから、第１のモータ７として、高速回転域といった一部分で高効率のモータを使用すればよくモータ選定及び設計が容易で、また第２のモータ９としては、減速機構１２により減速した上で低速回転を付与できればいいから、高速低トルクのモータを使用することが可能となり、モータ選定及び設計が容易となり、しかもドラム５を減速機構１２により高トルクにて駆動することができる。
【００２１】
また、本実施例によれば、蓄電装置２０を備え、この蓄電装置２０を第１のモータ７及び第２のモータ９に夫々第１の開閉器１９及び第２の開閉器２１を介して接続したから、これら開閉器１９、２１の開放及び閉成を適宜行うことにより、蓄電を図ることができると共に、蓄電エネルギーを電源側へ回生して使用することができ、また、第１のモータ７及び第２のモータ９に対して、適宜ブレーキ手段として作用させることもできる。
【００２２】
この場合、本実施例によれば、第１のモータ７及び第２のモータ９のいずれか一方のモータを駆動するときに、他方のモータにより蓄電装置２０に蓄電するようにしたから、他方のモータの回転を蓄電に有効に利用できる。
【００２３】
さらに、本実施例によれば、ドラム５の回転に制動をかけるときには、第１のモータ７及び第２のモータ９の両方による電気ブレーキ（発電させて蓄電するところの一種の回生ブレーキ）を動作させるから、急速なブレーキ作用を得ることができ、また蓄電も促進できる。この場合両モータ７、９のいずれか一方により、電気ブレーキを動作させるようにしても良い。
【００２４】
また、本実施例によれば、第１のモータ７をアウターロータ形とし、減速機構１２を、この第１のモータ７のロータ７ａ外周部に設けたプーリ８と、第２のモータ９の回転部であるプーリ１０との間にベルト１１を掛け渡した構成としたから、ドラム５と直結された形態の第１のモータ７のロータ７ａを利用して減速機構１２を構成することができ、構成が簡単となり、伝達効率も良い（伝達ロスが少ない）。
【００２５】
また、駆動回路１５、１６を、インバータ回路から構成したから、運転周波数を容易に変更することができ、運転可能な回転速度の幅が広がり、さらに効率向上を期待できる。
なお、上記実施例では、本発明をドラム式洗濯機に適用して実施したが、ドラム式洗濯乾燥機や、ドラム式乾燥機に適用して実施しても良い。また減速機構として、ベルト式の減速機構に限定されず、スプロケット及びチェーン式の減速機構などでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明をドラム式洗濯機に適用した一実施例の一部破断側面図
【図２】ドラム式洗濯機の一部破断背面図
【図３】電気的構成のブロック図
【図４】第１のモータ及び第２のモータの回転特性を示す図
【図５】洗い運転及び脱水運転におけるドラム回転パターンを示す図
【図６】作用説明のための開閉器の開閉パターンを示す図
【図７】従来例を説明するためのモータ回転特性図
【符号の説明】
【００２７】
図面中、１はドラム式洗濯機、３は水槽（槽）、５はドラム、７は第１のモータ、９は第２のモータ、１２は減速機構、１３はランドリー用駆動装置、１７は第１のモータ用開閉器、１８は第２のモータ用開閉器、１９は第１の開閉器、２０は蓄電装置、２１は第２の開閉器、２３は制御回路を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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