(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させる動力発生装置。
【請求項２】
インバ一タ回路は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、前記導通比率が所定値以上で、速度が設定速度に達しない場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる請求項１記載の動力発生装置。
【請求項３】
インバ一タ回路は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、設定速度が所定値以上の場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる請求項１記載の動力発生装置。
【請求項４】
脱水槽と、前記脱水槽底部に設けた撹拌翼と、前記撹拌翼を駆動する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の動力発生装置と、前記動力発生装置の出力を前記脱水槽に伝えるか否かを切り換えるクラッチを有し、洗濯時には前記クラッチをオフ状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼を駆動し、脱水時には前記クラッチをオン状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼と共に前記脱水槽を駆動し、かつ脱水時の第１の物体と第２の物体の対向面積は、軸方向の移動により洗濯時に比して小である電気洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用や産業用に使用される回転運動を行う動力発生装置、およびこれを用い家庭などで使用される電気洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来使用されている動力発生装置を図９に示す。この動力発生装置は、第１の物体１を構成する固定子と、第１の物体１の内側に回転自在に設けた第２の物体２を構成する回転子と、磁極の位置を検知する位置検知手段３と、位置検知手段３の信号によって第２の物体２の回転を制御する制御回路４と、制御回路４の信号によって第２の物体２を回転させるインバ一タ５とを備えている。
【０００３】
第２の物体２は、磁性体６と、磁性体６の表面に設けた永久磁石７および永久磁石８と、出力軸９を有している。永久磁石７は磁性体６の表面にＮ極が外側になるように接着しており、永久磁石８は磁性体６の表面にＳ極が外側になるように接着している。第１の物体１は、珪素鋼板等を積層して構成した鉄心１０と、鉄心１０によって構成したスロットの中に設けた巻線１１ａ、１２ａ、１３ａ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂを有している。巻線１１ａ、巻線１２ａ、巻線１３ａ、巻線１１ｂ、巻線１２ｂ、巻線１３ｂはいずれも、巻線１１ａ、１１ｂと、巻線１２ａ、１２ｂと、巻線１３ａ、１３ｂとはそれぞれ直列に接続しており、３相巻線を構成するように６０゜ずつ離れた位置に配置している。
【０００４】
前記各巻線は、インバ一タ５とインバ一タ５を制御する制御回路４によって駆動されている。
【０００５】
また、商用交流電源１５と、商用交流電源１５を整流する全波の整流回路１６と、この出力を波形成形するフィルタ回路１７を備えている。
【０００６】
整流回路１６は、ダイオード２０、２１、２２、２３をブリッジ接続して構成している。フィルタ回路１７は、電解式の平滑コンデンサ２４とチョークコイル２５によって構成しており、整流回路１６の出力をリプルが少ない、ほぼ完全な直流に波形成形している。インバ一タ５は、６個のトランジスタ３１〜３６と、６個のダイオード４１〜４６とを３相インバ一タとして接続した構成としている。
【０００７】
制御回路４は、駆動回路５０と論理回路５１とを有しており、前記各トランジスタのベース端子は、すべて駆動回路５０に接続されている。
【０００８】
位置検知手段３は、第１の物体１と第２の物体２との間の空隙部に設けたホールＩＣ５５、５６、５７によって構成しており、第２の物体２が回転運動する際に、永久磁石７、８の位置を検知しているものであり、Ｎ極と対向している状態においてはＨＩＧＨの論理を出力し、Ｓ極と対向している状態においてはＬＯＷの論理を出力するものである。
【０００９】
以上の構成で、制御回路４が位置検知手段３の信号を受けて６個のトランジスタ３１〜３６を順次駆動し、第２の物体２を回転させるものである。
【００１０】
論理回路５１は、位置検知手段３を構成するホールＩＣ５５、５６、５７の３つの信号を論理演算することによって、３相インバ一タを構成する６個のトランジスタ３１〜３６を駆動するハイ・ロウの信号を作成しているものである。
【００１１】
駆動回路５０はこの信号が、ハイ信号の場合には当該トランジスタにベース電流を供給してオンさせ、ロウ信号の場合にはベースに逆バイアスを印加してオフ状態とするものである。
【００１２】
これによって、第１の物体１に設けている３相に配置した巻線１１ａ、１２ａ、１３ａ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂに順次電流が流れるものである。この電流によって、第２の物体２を構成する永久磁石７または永久磁石８との間に力が発生し、反時計方向にトルクが発生するものである。このトルクは出力軸９を使用して、外部の負荷に供給することができるものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成の動力発生装置は、永久磁石を使用していることから、励磁に電気エネルギーを必要としない点で、効率が良く、また構造上簡単であるという長所を持ったものであったが、第１の物体と第２の物体の対向面積、すなわち第２の物体の直径に円周率を乗じ、さらに積み厚を乗じた面積が一定であり、かつ空隙も固定されていることから、巻線と鎖交する磁束値が固定されるものであった。
【００１４】
このため、ブラシレス直流機として使用する場合には、高速域では巻線に発生する誘導起電力が大となり、トルクがほとんど得られなくなり、よって速度制御範囲が制限され、結果として低速高トルクと高速低トルクの負荷に対応することが困難であるという課題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、従来の動力発生装置が有している課題を解決するもので、巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させたことにより、高速低トルクと低速高トルクの広い負荷範囲において、巻線の電流を抑えつつ、良好な動力特性が得られる動力発生装置を実現するものである。
【００１７】
また請求項２に記載した発明は、請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、前記導通比率が所定値以上で、速度が設定速度に達しない場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成としたことにより、特に高速域において動力が不足する場合に、軸方向の移動を行うことで、効率の低下を極力防ぎながら、広い負荷の条件範囲に対して、良好な動力性能を発揮させることができる、動力発生装置の実現を可能とするためのものである。
【００１８】
また請求項３に記載した発明は、請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、設定速度が所定値以上の場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成とすることにより、比較的簡単な構成で、高速が必要とされる場合の対向面積の減少動作が的確に行われることにより、広い負荷条件範囲中における、良好な動力性能の発揮が実現される、動力発生装置の実現を成り立たせるものである。
【００１９】
また請求項４に記載した発明は、脱水槽と、前記脱水槽底部に設けた撹拌翼と、前記撹拌翼を駆動する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の動力発生装置と、前記動力発生装置の出力を前記脱水槽に伝えるか否かを切り換えるクラッチを有し、洗濯時には前記クラッチをオフ状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼を駆動し、脱水時には前記クラッチをオン状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼と共に前記脱水槽を駆動し、かつ脱水時の第１の物体と第２の物体の対向面積は、軸方向の移動により洗濯時に比して小である構成としたことにより、低速高トルクが必要な洗濯時と高速低トルクが必要な脱水時の両方において、巻線電流値も抑えつつ、良好な動作を行わせ、洗濯・脱水性能に優れた電気洗濯機を供給するものである。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例について説明する。
【００２１】
図１は実施例１の動力発生装置の断面図および回路図である。
【００２２】
図１の動力発生装置は、一般にステータ（固定子）と呼ばれる第１の物体１００と、一般にロータ（回転子）と呼ばれる第２の物体１０１、およびインバ一タ回路１０２から成り立っている。
【００２３】
第１の物体１００は、厚さ０．３ミリメートルの珪素鋼板を積層して構成し、内部に円筒状の空間を有する鉄心１０３と、鉄心１０３に巻かれて構成された、３相の巻線１０４、１０５、１０６によって構成されており、巻線１０４は鉄心１０３の内側に突出した歯部（ティース部）に巻かれたコイル１０４ａ、１０４ｂの直列回路によって構成され、同様に、巻線１０５は鉄心１０３の内側に突出した歯部（ティース部）に巻かれたコイル１０５ａ、１０５ｂの直列回路によって構成され、巻線１０６は鉄心１０３の内側に突出した歯部（ティース部）に巻かれたコイル１０６ａ、１０６ｂの直列回路によって構成されているものとなっている。
【００２４】
第２の物体１０１は、やはり厚さ０．３ミリメートルの珪素鋼板を積層した鉄材により製造され、鉄心１０３と磁気的な結合を有して、磁気回路をなすもので、第１の物体１００の内部の円筒状の空間に位置されて、第１の物体１００との間に半径方向の０．３ｍｍの空隙を有して同軸で、第１の物体１００と相対的に回転自在に設けられており、かつ４個の歯部を外側に突出させる形状としたことにより、二重突極などとも称される構造とし、回転の角度によって第１の物体１００の内側の歯と第２の物体１０１の外側の歯が、合致したり、食い違ったりすることにより、前記磁気回路の磁気抵抗の値は、回転角によって周期的に変化する、磁気的な凹凸を有する構成となっており、電気的には巻線１０４〜１０６のインダクタンス値は、回転角に応じて周期的に変化するものとなっている。
【００２５】
第２の物体１０１は、いわゆるＤＣブラシレスモータの様に、永久磁石を持った構造とは異なり、また誘導機の様な短絡巻線を、第２の物体に持たせた構造とし、前記短絡巻線に誘導により流れる電流と、第１の物体に設けた巻線からの磁束との相互作用により、力（トルク）を発生させ、負荷へ動力を出力して回転駆動をさせるというものでもなく、単に鉄心のみにより構成した、非常に簡単な構造を持つ、第２の物体１０１を有するものとなっているものである。
【００２６】
インバ一タ回路１０２は、巻線１０４、１０５、１０６に接続されており、各巻線に電流を供給するものであり、パワーＭＯＳＦＥＴを使用したスイッチング素子１１１〜１１６、ダイオ一ド１１７〜１２２、直流電源１２３、スイッチング素子１１１〜１１６のオンオフを制御する制御回路１２４、第１の物体１００と第２の物体１０１との回転方向の相対位置を検知する回転位置検知手段１２５により構成されている。
【００２７】
ただし、このような３相で６つのスイッチング素子を用いるものであるということは、必ずしも必要なことではなく、例えば単相、２相や５相などであってもよく、またスイッチング素子の種類についても、パイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴなども使用可能であり、回路の構成も本実施例の回路構成以外でもかまわない。
【００２８】
本実施例においては、直流電源１２３は、１００ボルトで６０ヘルツの交流電源１３０、交流電源１３０の出力を交流から直流に整流する整流器１３１、整流器１３１の出力の脈動電圧を小さく抑えるための電解式のコンデンサ１３２により構成しており、整流器１３１は、ダイオ一ド１３３、１３４、１３５、１３６によって構成しているものを用いたものとなっている。
【００２９】
第１の物体１００と第２の物体１０１が、回転方向の相対運動した場合には、巻線１０４、１０５、１０６のインダクタンスの値は、回転に応じて周期的に変化するものとなっている。
【００３０】
図２は、第１の物体１００と第２の物体１０１の断面図を示しているものであり、本実施例において動力発生装置は、軸方向にも第１の物体１００と第２の物体１０１が可動となっている。
【００３１】
図２においては、プランジャ１４０がオフとなっていることにより、軸方向にも相対的に可動である第１の物体１００と第２の物体の軸方向の相対位置の点においては、丁度第１の物体１００と第２の物体１０１とが、その積厚方向で重なった位置関係となっていることから、対向面積が最大となる位置となっている状態が示されている。
【００３２】
ここで、プランジャ１４０は、電磁石（ソレノイド）を応用して構成しているものであり、制御回路１２４からの電流の供給がなされると、鉄棒１４１が軸方向の力を発生され、引き込まれて、第２の物体１０１と同期して回転する円板１４２を、図２に向かって右側に移動させることにより、第２の物体１０１を軸方向に右側に向かって変位させ、第１の物体１００との対向面積を減少させる構成としている。
【００３３】
図３においては、プランジャ１４０の電流供給がなされている状態における、軸方向の位置関係を示した、要部の断面図であり、すなわち右方向への第１の物体１０１の軸方向移動がなされていることにより、図２に示した状態と比較し、図３の第１の物体１００の向かって左側から、第２の物体１０１が、その長さの半分以上はみ出している状態となっており、よって第１の物体１００と第２の物体１０１との対向面積については、図２に示している状態に対して４割となっている。
【００３４】
なお、本実施例においては、対向面積が小の状態から、大とする場合には、軸方向の推力を発生させるための別段の力発生部品は設けていないが、巻線１０４〜１０６への電流供給により、自然に対向面積が最大となる位置に復帰する特性があり、よって本実施例では最も簡単な構成によって実現しているものとなっているが、必要とあらば、例えばバネやゴムなどの弾性で、対向面積が大となるように軸方向の力を発生させたり、べつのプランジャを設けた構成としてもかまわず、要は軸方向の双方向に対して可動となれば良いものである。
【００３５】
図４は、本実施例の制御回路１０２からスイッチング素子１１１〜１１６のオンオフの指令信号の波形図を示しているものである。
【００３６】
図４（ア）は、スイッチング素子１１１のオンオフ信号、図４（イ）は、スイッチング素子１１４のオンオフ信号、図４（ウ）は、スイッチング素子１１２のオンオフ信号、図４（エ）は、スイッチング素子１１５のオンオフ信号、図４（オ）は、スイッチング素子１１３のオンオフ信号、図４（カ）は、スイッチング素子１１６のオンオフ信号を示している。
【００３７】
インバ一タ回路１０２内のスイッチング素子１１４〜１１６については、それぞれ回転位置検知手段１２５から入力した位置信号から定まる、スイッチング素子１１１〜１１３のオン期間に同期して、やはりオンとし、巻線１０４、１０５、１０６への電流供給を行うものとなっているが、特に制御回路１２４の作用によって、スイッチング素子１１４〜１１６においては、その期間内におけるオン時間の比率、すなわち導通比率が変化するものとしていることによって、ほぼ一定値の直流電圧を持つ、直流電源１２３に対して、ほぼ等価的にその電圧値に導通比率が乗算されたのと同等の電圧の値を、巻線１０４、１０５、１０６へ印加させ、速度およびトルクの加減を行う、という作用が行われるものとなっている。
【００３８】
さらに、本実施例においては、制御回路１２４は、スイッチング素子１１４〜１１６の導通比率が０．９５以上となる場合において、速度が設定速度に達しない場合に、プランジャ１４０への電流供給を行い、図３に示したような、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向の移動を行い、対向面積を４割にまで減少させる構成をとっている。
【００３９】
図５は、本実施例の動力発生装置の速度とトルクの特性を示したものである。
【００４０】
このような構成の電動機は、一般にスイッチトリラクタンスモータなどと呼ばれるものであり、高速低トルクと低速高トルクの動作点を通過するようなカーブを有する特性を有するものであるが、特に本実施例では軸方向の相対的な移動による対向面積の変化を行わせることにより、さらに速度とトルクの特性カーブの変化を起こさせるというものになっている。
【００４１】
なお、スイッチトリラクタンスモータ以外であっても、第２の物体に磁気的な凹凸を有し、例えば電気角１８０度の幅を有し、隣接する巻線との間に重なり合い（オーバーラップ）を有する巻線としたものであっても、その巻線が回転方向の相対運動によりインダクタンスの変化が生じるものとなるならば、磁石の吸引力によるトルク（リラクタンストルク）を作用させることが可能となるものであり、そのような構成にあっても、軸方向の移動による対向面積の変化を起こさせることにより、トルクと速度の特性の変化を引き起こさせることができることには変わりはなく、本発明を使用することができるものとなる。
【００４２】
すなわち、図５において実線は図２に示した対向面積を、最大とした場合の特性であり、破線で示している、図３の状態、すなわち軸方向への移動を行わせたことによる対向面積の低減を図っている場合の特性に対して、低速域では高トルクが得られることが示されている反面、高速域においては、破線で示されている、対向面積小の状態の方が、よりトルク大とすることができることが示される。
【００４３】
したがって、負荷の特性が変化するなどの要因により、動力発生装置が低速高トルクと、高速低トルクの両方の動作条件を含む場合などにおいては、前者では対向面積を大とし、後者では対向面積がより小となる図３に示した状態を実現させることにより、両者の負荷条件の違いをカバーし、いずれの負荷条件においても良好な動力性能を発揮させることができるものとなる。
【００４４】
その上、スイッチング素子１１１〜１１６、および巻線１０４、１０５、１０６を流れる電流値、特にピーク電流値の面において、巻数１０４、１０５、１０６をかなり多くした設計としても、高速域での動作については対向面積の低減動作でトルク不足をカバーできることから、小さく抑えることが可能となり、よってスイッチング素子１１１〜１１６に必要とされる電流定格も、小のもので十分使用できるものとすることができ、低コスト、小形・軽量の装置の実現が達成されるものとなり、極めて効果が大きい。
【００４５】
（実施例２）
図６は、電気洗濯機の断面図を示している。
【００４６】
図６において、脱水槽２００は、水受け槽２０１の内側に回転自在で設けられており、水受け槽２０１は合計４本の支持棒２０２によって、筐体２０３から吊設されている。
【００４７】
脱水槽２００の底部には、撹拌翼２０４が回転自在に設けられており、撹拌翼２０４の中心軸に直結され、回転駆動するための動力発生装置２０５、および動力発生装置２０５の出力を脱水槽２００に伝えるか否かを切り換えるクラッチ２０６が設けられている。
【００４８】
その上、水受け槽２０１の底面に設けられた排水弁２０７、および排水ホース２０８が接続されているものとなっている。
【００４９】
図７は、洗濯時における要部の断面図を示している。
【００５０】
図７においては、撹拌翼２０４の回転中心にある撹拌軸２１１、脱水槽２００の回転中心にある中空の脱水軸２１２が設けられており、かつ第２の物体１０１についても駆動管２１６が溶接されて備えられており、かつ上下方向に移動が可能な状態に置かれている。
【００５１】
本実施例においては、駆動管２１３の内側と撹拌軸２１１は、第２の物体１０１の回転トルクを伝えるため、スプライン加工がなされており、クラッチ２０６は、駆動管２１３と、駆動管２１３が第２の物体と共に上昇位置に来た場合に、駆動管２１３の外側のスプラインと勘合するようなスプライン加工が内側の部分になされた脱水軸２１２とにより構成されているものとなっている。
【００５２】
ただし、洗濯時には、脱水軸２１２と駆動管２１３のスプラインは勘合されていないので、クラッチ２０６はオフ状態とされ、動力発生装置２０５の出力は、撹拌翼２０４にのみ伝えられ駆動されるものとなる。
【００５３】
図８は、脱水時における要部の断面図を示している。
【００５４】
脱水時においては、第２の物体１０１および駆動管２１３が、上昇していることから、クラッチ２０６はオン状態とされ、駆動管２１３から脱水軸２１２へのスプラインによる回転トルクの伝達がなされ、よって第２の物体１０１の駆動トルクは、撹拌軸２１１に伝えられて駆動すると共に、脱水軸２１２にも伝えられ、これによって同一速度にて、脱水槽２００と撹拌翼２０４が一体となった形で動力発生装置２０５からの動力供給を受け、回転駆動されるものとなる。
【００５５】
本実施例におけるインバ一タ回路２１０の構成については、実施例１と同様に、スイッチング素子１１１〜１１６、スイッチング素子１１１〜１１６の導通比率を変化させる制御回路１２４を有しているが、本実施例では制御回路１２４は、脱水時においてプランジャ１４０に電流を供給し、働かせるものである。
【００５６】
ここで、脱水時においては、動力発生装置２０５の設定速度は、毎分９００回転であって、洗濯時のそれは毎分１５０回転としている。
【００５７】
よって、設定速度が高い脱水時の場合に、第１の物体１００と第２の物体１０１を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させるものとなっている。
【００５８】
すなわち、脱水時には第２の物体１０１が軸方向に移動して上昇し、第１の物体１００と空隙を介して対向する対向面積が洗濯時に比較して約４０％に減少するものとなる。
【００５９】
従って、洗濯時においては、低速高トルクでの動作が有効に行われ、また脱水時においては高速低トルクの動作点が十分にカバーされるものとなり、動力性能の面で、十分なものが得られるものとなる。
【００６０】
また、各巻線の巻数（ターン数）は、ほぼ洗濯時に合わせた多ターン数設計が可能となり、脱水時においては、高速域でのトルクを、対向面積の減少により、十分に発揮させることができるものとなることから、各スイッチング素子を経由して各巻線に供給する電流の大きさは、前記ターン数に反比例して低減させることができ、電流の定格値を抑えた低コストのスイッチング素子の使用も可能となり、インバ一タ回路の小形低コスト化にもつながらせることができるものとなっている。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明は、特に巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させたことにより、高速低トルクと低速高トルクの広い負荷範囲において、巻線の電流を抑えつつ、良好な動力特性が得られる動力発生装置を実現するものである。
【００６２】
また請求項２に記載した発明は、特に請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、前記導通比率が所定値以上で、速度が設定速度に達しない場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成としたことにより、特に高速域において動力が不足する場合に、軸方向の移動を行うことで、効率の低下を極力防ぎながら、広い負荷の条件範囲に対して、良好な動力性能を発揮させることができる、動力発生装置の実現を可能とするためのものである。
【００６３】
また請求項３に記載した発明は、特に請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、設定速度が所定値以上の場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成とすることにより、比較的簡単な構成で、高速が必要とされる場合の対向面積の減少動作が的確に行われることにより、広い負荷条件範囲中における、良好な動力性能の発揮が実現される、動力発生装置の実現を成り立たせるものである。
【００６４】
また請求項４に記載した発明は、特に脱水槽と、前記脱水槽底部に設けた撹拌翼と、前記撹拌翼を駆動する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の動力発生装置と、前記動力発生装置の出力を前記脱水槽に伝えるか否かを切り換えるクラッチを有し、洗濯時には前記クラッチをオフ状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼を駆動し、脱水時には前記クラッチをオン状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼と共に前記脱水槽を駆動し、かつ脱水時の第１の物体と第２の物体の対向面積は、軸方向の移動により洗濯時に比して小である構成としたことにより、低速高トルクが必要な洗濯時と高速低トルクが必要な脱水時の両方において、巻線電流値も抑えつつ、良好な動作を行わせ、洗濯・脱水性能に優れた電気洗濯機を供給するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１における動力発生装置の断面図および回路図
【図２】  同、対向面積が最大の状態を示す側面図
【図３】  同、軸方向に移動して対向面積が小となった状態を示す側面図
【図４】  同、制御回路の出力波形図
【図５】  同、速度とトルクの特性図
【図６】  実施例２における電気洗濯機の断面図
【図７】  同、洗濯時における要部断面図
【図８】  同、脱水時における要部断面図
【図９】  従来の動力発生装置の図
【符号の説明】
１０４、１０５、１０６  巻線
１００  第１の物体
１０１  第２の物体
１０２、２０５  インバ一タ回路
１１１〜１１６  スイッチング素子
１２４  制御回路
２００  脱水槽
２０４  撹拌翼
２０５  動力発生装置
２０６  クラッチ
【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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【図８】
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【図９】
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