JPH0712394B2 - 自動洗濯機のための駆動装置 - Google Patents
自動洗濯機のための駆動装置Info
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- JPH0712394B2 JPH0712394B2 JP63003283A JP328388A JPH0712394B2 JP H0712394 B2 JPH0712394 B2 JP H0712394B2 JP 63003283 A JP63003283 A JP 63003283A JP 328388 A JP328388 A JP 328388A JP H0712394 B2 JPH0712394 B2 JP H0712394B2
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- JP
- Japan
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- electric motor
- washing machine
- automatic washing
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
- D06F13/00—Washing machines having receptacles, stationary for washing purposes, with agitators therein contacting the articles being washed
- D06F13/02—Washing machines having receptacles, stationary for washing purposes, with agitators therein contacting the articles being washed wherein the agitator has an oscillatory rotary motion only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/05—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of electronic switching
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
- Food-Manufacturing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、交番的に反転する駆動モータを備えた自動洗
濯機で使用するための撹拌機駆動装置に関する。
濯機で使用するための撹拌機駆動装置に関する。
従来技術の説明 米国特許第4.542.633号明細書には、可逆駆動電動機に
プーリ伝動装置を介して接続された撹拌ホイールを有す
る撹拌型洗濯機が開示してある。該撹拌ホイールは、短
い肉厚の羽根を有するホイールとして示されている。高
硬度を有するものとして記述されている電動機で、撹拌
ホイールを予め定められた角度に亙り回転するための制
御部に回転角検出器が接続されている。予め定められた
角度に達すると、該電動機は、撹拌ホイールが停止する
まで減勢され、そして撹拌ホイールが停止した時点で電
動機は反対方向に反転されて、それにより再び撹拌ホイ
ールは所定の角度だけ回転せしめられる。
プーリ伝動装置を介して接続された撹拌ホイールを有す
る撹拌型洗濯機が開示してある。該撹拌ホイールは、短
い肉厚の羽根を有するホイールとして示されている。高
硬度を有するものとして記述されている電動機で、撹拌
ホイールを予め定められた角度に亙り回転するための制
御部に回転角検出器が接続されている。予め定められた
角度に達すると、該電動機は、撹拌ホイールが停止する
まで減勢され、そして撹拌ホイールが停止した時点で電
動機は反対方向に反転されて、それにより再び撹拌ホイ
ールは所定の角度だけ回転せしめられる。
米国特許第4.542.633号の被譲渡人によって製造され上
記米国特許の教示を具現していると考えられる自動洗濯
機における撹拌機の衝程角は、毎分70衝程の速度におい
て各衝程毎に約360゜であることが観察された。高硬度
電動機は短時間の迅速加速に続いて各回転方向でほぼ一
定の撹拌機速度を維持し、それに続いて惰行し動作を停
止する。
記米国特許の教示を具現していると考えられる自動洗濯
機における撹拌機の衝程角は、毎分70衝程の速度におい
て各衝程毎に約360゜であることが観察された。高硬度
電動機は短時間の迅速加速に続いて各回転方向でほぼ一
定の撹拌機速度を維持し、それに続いて惰行し動作を停
止する。
上述のように、ほぼ矩形波の撹拌曲線を発生する反転電
動機を備えた自動洗濯機駆動装置は公知である。ここで
撹拌曲線とは、時間の関数としての撹拌機の回転速度と
して定義される。従って、矩形波撹拌曲線は1つの方向
における一定の速度及びそれに続き反対の回転方向にお
ける一定の速度をあらわす。従って、各回転方向におい
て撹拌機を徐々に加速しそれに続いて直ちに徐々に減速
した場合には正弦波形状の撹拌曲線が得られるであろ
う。
動機を備えた自動洗濯機駆動装置は公知である。ここで
撹拌曲線とは、時間の関数としての撹拌機の回転速度と
して定義される。従って、矩形波撹拌曲線は1つの方向
における一定の速度及びそれに続き反対の回転方向にお
ける一定の速度をあらわす。従って、各回転方向におい
て撹拌機を徐々に加速しそれに続いて直ちに徐々に減速
した場合には正弦波形状の撹拌曲線が得られるであろ
う。
ブランデージ(Brundage)他の米国特許第3.315.500号
明細書には、油圧伝動装置を駆動するために1つの方向
において一定の速度で動作する電動機を用いた撹拌機の
ための駆動装置が開示されており、この装置によれば、
反転弁を介して撹拌機の非常に迅速な反転が行われ、従
ってこの駆動装置の場合も矩形波型の撹拌運動が行われ
る。そこで、撹拌機と撹拌機駆動軸との間に弾性継手が
用いられており、それにより、さもなければ各反転毎に
撹拌機に与えられるであろう衝撃を軽減している。尚、
この米国特許では、洗濯負荷により大きなエネルギーが
付与されるところから矩形波撹拌運動が好ましいとされ
ている。
明細書には、油圧伝動装置を駆動するために1つの方向
において一定の速度で動作する電動機を用いた撹拌機の
ための駆動装置が開示されており、この装置によれば、
反転弁を介して撹拌機の非常に迅速な反転が行われ、従
ってこの駆動装置の場合も矩形波型の撹拌運動が行われ
る。そこで、撹拌機と撹拌機駆動軸との間に弾性継手が
用いられており、それにより、さもなければ各反転毎に
撹拌機に与えられるであろう衝撃を軽減している。尚、
この米国特許では、洗濯負荷により大きなエネルギーが
付与されるところから矩形波撹拌運動が好ましいとされ
ている。
米国特許第4.232.536号明細書には軸方向ギャップを有
する誘導電動機を備えた自動洗濯機が開示してある。こ
の電動機は、該電動機と垂直軸撹拌機との間に結合され
た遊星歯車駆動部を介して該垂直軸型撹拌機を振動する
ように反復的に反転され、しかも電動機は高速度で運転
される。撹拌機が反転する都度撹拌機の軟質な起動作用
を与えるのが望ましいことは認識されており、この場合
軟質の起動作用は遊星歯車駆動機構におけるバックラッ
シにより行われている。しかしながら、上記米国特許明
細書には、その結果生ずる撹拌機作用に関しては何等記
述されていない。
する誘導電動機を備えた自動洗濯機が開示してある。こ
の電動機は、該電動機と垂直軸撹拌機との間に結合され
た遊星歯車駆動部を介して該垂直軸型撹拌機を振動する
ように反復的に反転され、しかも電動機は高速度で運転
される。撹拌機が反転する都度撹拌機の軟質な起動作用
を与えるのが望ましいことは認識されており、この場合
軟質の起動作用は遊星歯車駆動機構におけるバックラッ
シにより行われている。しかしながら、上記米国特許明
細書には、その結果生ずる撹拌機作用に関しては何等記
述されていない。
米国特許第4.555.919号明細書には、高衝程率洗濯機で
使用するための撓み性の羽根を備えた撹拌機が開示され
ている。この撹拌機は、洗濯負荷に対する高い結合度を
有している。
使用するための撓み性の羽根を備えた撹拌機が開示され
ている。この撹拌機は、洗濯負荷に対する高い結合度を
有している。
洗濯機における正弦波状の撹拌機運動によれば、改良さ
れた洗濯特性が得られ、布に対する損傷が軽減され且つ
(または)編物その他のデリケートな物品の伸びが軽減
されることは判明している。しかしながら、このような
撹拌機運動は従来においては、単方向電動機と撹拌機と
の間に比較的大きい複雑且つ高価な反転伝動装置を用い
ない限り実現不可能であった。
れた洗濯特性が得られ、布に対する損傷が軽減され且つ
(または)編物その他のデリケートな物品の伸びが軽減
されることは判明している。しかしながら、このような
撹拌機運動は従来においては、単方向電動機と撹拌機と
の間に比較的大きい複雑且つ高価な反転伝動装置を用い
ない限り実現不可能であった。
発明の概要 本発明の自動洗濯機駆動装置においては、駆動機構に立
上りの急峻な起動及び停止駆動信号を入力した場合にも
実質的に正弦波状の撹拌機運動が発生されて低コストで
改良された洗濯作用が行われる。これは、第1に高スリ
ップ(すべり)の低起動トルク電動機を備えている調和
された電動機−駆動部−撹拌機系により達成される。駆
動機構は、高スリップ電動機を、自動洗濯機の衣類バス
ケット内に設けられている撹拌機に結合し、そして制御
手段は、電動機を最初に第1の方向に、次いで反対の方
向に駆動するために急峻な起動及び停止制御パルスを供
給する。この制御パルスは、変調された矩形波の形状に
ある。
上りの急峻な起動及び停止駆動信号を入力した場合にも
実質的に正弦波状の撹拌機運動が発生されて低コストで
改良された洗濯作用が行われる。これは、第1に高スリ
ップ(すべり)の低起動トルク電動機を備えている調和
された電動機−駆動部−撹拌機系により達成される。駆
動機構は、高スリップ電動機を、自動洗濯機の衣類バス
ケット内に設けられている撹拌機に結合し、そして制御
手段は、電動機を最初に第1の方向に、次いで反対の方
向に駆動するために急峻な起動及び停止制御パルスを供
給する。この制御パルスは、変調された矩形波の形状に
ある。
電動機は、制御パルスで投入される都度、軟起動を行う
ように低起動トルクを有する。制御パルスは、次ぎの制
御パルスが電動機を反対の方向に起動する前に電動機を
停止することはないがその速度を減少するのに充分に長
いオフ(開)期間が電動機に与えられるように互いに離
間されている。電動機を撹拌機に連結するのに減速駆動
部を使用することができる。一方、該撹拌機は負荷に
「結合」される。しかしながら、減速駆動部は全ての実
施例において必ずしも必要とされるものではない。撹拌
機は、その運動を水並びに洗濯負荷に結合する撓み性の
羽根を有するエネルギー吸収性撹拌機である。負荷に結
合される電動機及び撹拌機の回転モーメントで、電動機
がW遮断される都度、撹拌機速度は徐々に低減される。
ように低起動トルクを有する。制御パルスは、次ぎの制
御パルスが電動機を反対の方向に起動する前に電動機を
停止することはないがその速度を減少するのに充分に長
いオフ(開)期間が電動機に与えられるように互いに離
間されている。電動機を撹拌機に連結するのに減速駆動
部を使用することができる。一方、該撹拌機は負荷に
「結合」される。しかしながら、減速駆動部は全ての実
施例において必ずしも必要とされるものではない。撹拌
機は、その運動を水並びに洗濯負荷に結合する撓み性の
羽根を有するエネルギー吸収性撹拌機である。負荷に結
合される電動機及び撹拌機の回転モーメントで、電動機
がW遮断される都度、撹拌機速度は徐々に低減される。
第1の制御パルスが電動機駆動部により受けられると、
1つの方向における電動機の漸進的な起動で、撹拌機
は、予め定められた速度に達するまで第1の方向におい
て回転し始める。該所定の速度に達した時点でパルスは
終末し、電動機は遮断され、撹拌機は減速もしくは「惰
行」する。撹拌機が停止する前或いは停止したその時点
で、電動機駆動部は第2の制御パルスを受ける。この第
2の制御パルスで電動機は反対の方向に撹拌機を駆動し
始める。エネルギー吸収撹拌機は、高スリップ電動機及
び減速駆動部と相俟って、方向反転間に介在する過渡も
しくは遷移を平滑化し、このようにして、変調矩形波制
御パルス入力で撹拌機には近似的に正弦波状の出力が発
生する。撹拌曲線を近似的に正弦波運動曲線に平滑化す
ること並びに撹拌機衝程速度及び角度の設定は、電動機
速度/トルク特性を、パルス調時電動機−撹拌機減速特
性並びに衣類負荷と相互作用する際の撹拌機の幾何学的
因子と平衡化もしくは整合することにより実現される。
1つの方向における電動機の漸進的な起動で、撹拌機
は、予め定められた速度に達するまで第1の方向におい
て回転し始める。該所定の速度に達した時点でパルスは
終末し、電動機は遮断され、撹拌機は減速もしくは「惰
行」する。撹拌機が停止する前或いは停止したその時点
で、電動機駆動部は第2の制御パルスを受ける。この第
2の制御パルスで電動機は反対の方向に撹拌機を駆動し
始める。エネルギー吸収撹拌機は、高スリップ電動機及
び減速駆動部と相俟って、方向反転間に介在する過渡も
しくは遷移を平滑化し、このようにして、変調矩形波制
御パルス入力で撹拌機には近似的に正弦波状の出力が発
生する。撹拌曲線を近似的に正弦波運動曲線に平滑化す
ること並びに撹拌機衝程速度及び角度の設定は、電動機
速度/トルク特性を、パルス調時電動機−撹拌機減速特
性並びに衣類負荷と相互作用する際の撹拌機の幾何学的
因子と平衡化もしくは整合することにより実現される。
このように反発明は、高価で複雑な反転伝動装置を不必
要にし、しかも最適な衝程速度及び衝程角で所望の洗濯
特性を発生する低コストで効率の良い撹拌機駆動装置を
提案するものである。
要にし、しかも最適な衝程速度及び衝程角で所望の洗濯
特性を発生する低コストで効率の良い撹拌機駆動装置を
提案するものである。
好適な実施例の説明 第1図において、参照数字10は、垂直軸撹拌型洗濯機を
総括的に表わし、該洗濯機は、プログラム化された一連
の洗濯、水洗及び高速回転段階を経て該洗濯機を自動的
に動作するための予め設定可能な制御部を備えている。
また、洗濯機は、枠12を備えており、この枠12により、
箱体16の側部、頂部、前部及び背部を形成するパネル14
が担持されている。洗濯機10の内部に接近することがで
きるように通常の仕方でヒンジ連結された蓋18が設けら
れている。洗濯機10は、背部コンソール20を有してお
り、このコンソール20には、タイマ・ダイヤル22及び温
度選択器24を含む手動で設定可能な制御手段が配置され
ている。
総括的に表わし、該洗濯機は、プログラム化された一連
の洗濯、水洗及び高速回転段階を経て該洗濯機を自動的
に動作するための予め設定可能な制御部を備えている。
また、洗濯機は、枠12を備えており、この枠12により、
箱体16の側部、頂部、前部及び背部を形成するパネル14
が担持されている。洗濯機10の内部に接近することがで
きるように通常の仕方でヒンジ連結された蓋18が設けら
れている。洗濯機10は、背部コンソール20を有してお
り、このコンソール20には、タイマ・ダイヤル22及び温
度選択器24を含む手動で設定可能な制御手段が配置され
ている。
洗濯機10の内部には、液体を収容する無孔の槽26が配置
されており、該槽26内には、垂直軸線を中心に回転可能
に鑽孔バスケット28が取付けられている。垂直位に配置
された撹拌機30は、駆動機構34を介して電動機32に動作
接続されている。
されており、該槽26内には、垂直軸線を中心に回転可能
に鑽孔バスケット28が取付けられている。垂直位に配置
された撹拌機30は、駆動機構34を介して電動機32に動作
接続されている。
第2図を参照するに、撹拌機30は、軸36により減速駆動
部34に連結されている。一方、該駆動部34は、プーリ機
構38を介して電動機32により駆動される。電動機32は、
高スリップ電動機であり、更には、撹拌機の柔軟な起動
を行うように、停止トルクと比較して低い起動トルクを
有する固定分割容量(PSC)型電動機とするのが好まし
い。該PSC電動機32は、定常状態速度が負荷で大きく変
動しないように降伏点上方で比較的平坦な負荷特性曲線
を有する電動機である。電動機32は、洗濯機10の枠12に
接続されているブラケット構造40および42に取付けられ
ている。
部34に連結されている。一方、該駆動部34は、プーリ機
構38を介して電動機32により駆動される。電動機32は、
高スリップ電動機であり、更には、撹拌機の柔軟な起動
を行うように、停止トルクと比較して低い起動トルクを
有する固定分割容量(PSC)型電動機とするのが好まし
い。該PSC電動機32は、定常状態速度が負荷で大きく変
動しないように降伏点上方で比較的平坦な負荷特性曲線
を有する電動機である。電動機32は、洗濯機10の枠12に
接続されているブラケット構造40および42に取付けられ
ている。
電動機32は、ベルト48により接続された駆動プーリ44お
よび被駆動プーリ46を含むプーリ機構38により減速駆動
部34に連結されている。1つの実施例において、減速駆
動部34は、枠12に接続されている減速駆動部枠組54内に
取付けられた遊星歯車ハウジング52とばねクラッチ50と
を備えている遊星歯車伝動装置から構成される。尚、本
発明と関連して使用するべく遊星歯車減速駆動装置をこ
こに開示しているが、当業者には周知のように、種々な
他の減速伝動機構を利用することも可能であるものと理
解されたい。また、減速駆動部を省略して、撹拌機を、
適当に選択された電動機に直接連結することも可能であ
る。
よび被駆動プーリ46を含むプーリ機構38により減速駆動
部34に連結されている。1つの実施例において、減速駆
動部34は、枠12に接続されている減速駆動部枠組54内に
取付けられた遊星歯車ハウジング52とばねクラッチ50と
を備えている遊星歯車伝動装置から構成される。尚、本
発明と関連して使用するべく遊星歯車減速駆動装置をこ
こに開示しているが、当業者には周知のように、種々な
他の減速伝動機構を利用することも可能であるものと理
解されたい。また、減速駆動部を省略して、撹拌機を、
適当に選択された電動機に直接連結することも可能であ
る。
軸36は、減速駆動部34から槽26及び鑽孔バスケット28を
介して上向きに延び撹拌機30に接続されている。槽リン
グ55が槽26の頂部の周囲に延在している。撹拌機30は復
動撹拌機であって、螺旋羽根58を有する上側胴部56と下
側撹拌部分60とを備えており、該下側撹拌部分60からは
複数個の撓み性を有する羽根62が突出している。これら
撓み性の羽根62により、撹拌機30は、回転方向が反転さ
れる際にエネルギーを吸収し、槽26内の水並びに該槽内
の衣類による負荷に対し撹拌機30を結合状態に維持する
ことができる。撹拌機と衣類及び水との間のこの結合に
よる負荷で電動機速度はゆっくりと増加せしめられる。
尚、撓み性の羽根は、衣類負荷の大きさの範囲に亙り、
衝程の角度範囲において、より均等な負荷結合及びトル
クを与える働きをなす。また、羽根62が撓み性であるこ
とにより、衝程開始時における衝撃負荷が電動機32の固
定回転子トルクを換えることが阻止される。
介して上向きに延び撹拌機30に接続されている。槽リン
グ55が槽26の頂部の周囲に延在している。撹拌機30は復
動撹拌機であって、螺旋羽根58を有する上側胴部56と下
側撹拌部分60とを備えており、該下側撹拌部分60からは
複数個の撓み性を有する羽根62が突出している。これら
撓み性の羽根62により、撹拌機30は、回転方向が反転さ
れる際にエネルギーを吸収し、槽26内の水並びに該槽内
の衣類による負荷に対し撹拌機30を結合状態に維持する
ことができる。撹拌機と衣類及び水との間のこの結合に
よる負荷で電動機速度はゆっくりと増加せしめられる。
尚、撓み性の羽根は、衣類負荷の大きさの範囲に亙り、
衝程の角度範囲において、より均等な負荷結合及びトル
クを与える働きをなす。また、羽根62が撓み性であるこ
とにより、衝程開始時における衝撃負荷が電動機32の固
定回転子トルクを換えることが阻止される。
PSC電動機32のトルク/速度特性が第3図に示してあ
る。トルク/速度曲線70は、第1の動作方向に対して描
かれたものであり、曲線72は、反対の方向におけるトル
ク/速度特性を表わす。既に述べたように、電動機32が
低速度領域で小さいトルクを有しているブレークオーバ
ー点もしくは降伏点74の上方の比較的平坦な曲線は、最
大トルク値を有する曲線の最も右側の部分により示され
ている。PSC電動機32は、主として、トルク/速度曲線
の起動部分で効果的に動作することが理解されよう。
る。トルク/速度曲線70は、第1の動作方向に対して描
かれたものであり、曲線72は、反対の方向におけるトル
ク/速度特性を表わす。既に述べたように、電動機32が
低速度領域で小さいトルクを有しているブレークオーバ
ー点もしくは降伏点74の上方の比較的平坦な曲線は、最
大トルク値を有する曲線の最も右側の部分により示され
ている。PSC電動機32は、主として、トルク/速度曲線
の起動部分で効果的に動作することが理解されよう。
第4図を参照するに、本発明の装置と共に使用される電
子制御回路80は、洗濯サイクル中、PSC可逆電動機32を
駆動するように接続されている。この回路80は、概略的
に、分割点線で示したように、3つの部分、即ち電源回
路82と、出力駆動回路84と、論理回路86とに分けること
ができる。電源回路82は、リード線88でAC電源に接続さ
れておって、半波整流器90と、ツェナーダイオード調整
部92と、ろ波コンデンサ94とを備えている。
子制御回路80は、洗濯サイクル中、PSC可逆電動機32を
駆動するように接続されている。この回路80は、概略的
に、分割点線で示したように、3つの部分、即ち電源回
路82と、出力駆動回路84と、論理回路86とに分けること
ができる。電源回路82は、リード線88でAC電源に接続さ
れておって、半波整流器90と、ツェナーダイオード調整
部92と、ろ波コンデンサ94とを備えている。
出力駆動回路84は、2対の電力トライアック96および98
並びに100及び102を備えている。トライアック対96、9
8、100及び102は電動機32の界磁を交番的に付勢する。
トライアック96及び98は、第1の方向における電動機運
転においてトランジスタ増幅器104により制御され、他
方、トライアック100および102は、反対の方向における
電動機32の運転時にトランジスタ増幅器106によって制
御される。トランジスタ104及び106の各々のベースは論
理回路86により制御されるように接続されている。
並びに100及び102を備えている。トライアック対96、9
8、100及び102は電動機32の界磁を交番的に付勢する。
トライアック96及び98は、第1の方向における電動機運
転においてトランジスタ増幅器104により制御され、他
方、トライアック100および102は、反対の方向における
電動機32の運転時にトランジスタ増幅器106によって制
御される。トランジスタ104及び106の各々のベースは論
理回路86により制御されるように接続されている。
制御回路80の論理回路部分86は、電動機32がオンである
時間の大きさ並びに該電動機32がオフである時間量を制
御するためのタイマ108を備えている。タイマ108の出力
110は、インバータ112を介してフリップ・フロップ116
のクロック入力端にトリガ信号を供給する。それによ
り、該フリップ・フロップ116は、反転されたタイマ信
号の立上り縁でトリガされる。フリップ・フロップ116
はスイッチとして動作し、その出力端118および120か
ら、2つのNANDゲート122及び124に対し交番する信号を
発生する。出力端110からのタイマ信号はまた非反転状
態でNANDゲート122および124に供給され、それにより、
該NANDゲート122および124はフリップ・フロップ116及
びタイマ108の出力を復号する。NANDゲート122の出力端
126は、駆動回路84のトランジスタ106のベースに接続さ
れており、他方、NANDゲート124の出力端128はトランジ
スタ104に接続されている。
時間の大きさ並びに該電動機32がオフである時間量を制
御するためのタイマ108を備えている。タイマ108の出力
110は、インバータ112を介してフリップ・フロップ116
のクロック入力端にトリガ信号を供給する。それによ
り、該フリップ・フロップ116は、反転されたタイマ信
号の立上り縁でトリガされる。フリップ・フロップ116
はスイッチとして動作し、その出力端118および120か
ら、2つのNANDゲート122及び124に対し交番する信号を
発生する。出力端110からのタイマ信号はまた非反転状
態でNANDゲート122および124に供給され、それにより、
該NANDゲート122および124はフリップ・フロップ116及
びタイマ108の出力を復号する。NANDゲート122の出力端
126は、駆動回路84のトランジスタ106のベースに接続さ
れており、他方、NANDゲート124の出力端128はトランジ
スタ104に接続されている。
トランジスタ130及びツェナーダイオード132はRC素子13
4及び136と相俟って 最初の電力投入から予め定められた期間後に導体138に
出力を発生し、これにより、タイマ108が安定化するま
でNANDゲート122及び124が駆動回路84に電力を供給する
のを阻止する時間遅延が与えられる。
4及び136と相俟って 最初の電力投入から予め定められた期間後に導体138に
出力を発生し、これにより、タイマ108が安定化するま
でNANDゲート122及び124が駆動回路84に電力を供給する
のを阻止する時間遅延が与えられる。
次ぎに、第4図の回路の信号パルス波形図である第5図
を参照するに、この図には、タイマ出力導体110に発生
するタイマ・トリガ信号140が示してある。反転された
タイマ信号142はインバータ122によって発生されてフリ
ップ・フロップ116のクロック入力端114に印加される。
信号144として示してある導体118上のフリップ・フロッ
プ出力信号は、反転されたタイマ信号142の各正向遷移
時毎に状態を切り換える。またフリップ・フロップ116
は、信号144の反転信号である信号146を導体120に発生
する。NANDゲート122は、タイマ信号140及びフリップ・
フロップ信号144を受けて、それに基き、信号148を発生
し、その信号148は駆動回路84に供給される。また、NAN
Dゲート124はタイマ信号140及び反転されたフリップ・
フロップ信号146を受けて信号150を発生する。この信号
150は駆動回路84に供給される。信号148は、一連の矩形
波パルスからなり、他方、信号150の矩形波パルスは上
記信号パルス148間で発生する。従って、論理回路86の
出力は、好ましくは各パルス間に無信号期間を有する一
連の矩形波パルスであり、これらパルスは交互に、電動
機32の反対の極性の界磁に対する入力となって変調され
た矩形波パルスを生ぜしめる。駆動回路84と論理回路86
との間には帰還は存在せず、従って本発明においては、
開ループ制御が採用されていると言うことができる。
を参照するに、この図には、タイマ出力導体110に発生
するタイマ・トリガ信号140が示してある。反転された
タイマ信号142はインバータ122によって発生されてフリ
ップ・フロップ116のクロック入力端114に印加される。
信号144として示してある導体118上のフリップ・フロッ
プ出力信号は、反転されたタイマ信号142の各正向遷移
時毎に状態を切り換える。またフリップ・フロップ116
は、信号144の反転信号である信号146を導体120に発生
する。NANDゲート122は、タイマ信号140及びフリップ・
フロップ信号144を受けて、それに基き、信号148を発生
し、その信号148は駆動回路84に供給される。また、NAN
Dゲート124はタイマ信号140及び反転されたフリップ・
フロップ信号146を受けて信号150を発生する。この信号
150は駆動回路84に供給される。信号148は、一連の矩形
波パルスからなり、他方、信号150の矩形波パルスは上
記信号パルス148間で発生する。従って、論理回路86の
出力は、好ましくは各パルス間に無信号期間を有する一
連の矩形波パルスであり、これらパルスは交互に、電動
機32の反対の極性の界磁に対する入力となって変調され
た矩形波パルスを生ぜしめる。駆動回路84と論理回路86
との間には帰還は存在せず、従って本発明においては、
開ループ制御が採用されていると言うことができる。
第6図は、本発明の原理に従って動作する電動機32の電
動機速度曲線152を示す。電動機32は、或る程度正弦波
形状の曲線で表わされる出力を発生する。第6図の電動
機速度曲線の各完全サイクルは0.96秒毎に生じ、その結
果、撹拌機30の衝程数は、毎分63衝程となる。各サイク
ルは4つの部分サイクルに分けることができる。その内
の第1の部分サイクルは154で示されておって0.3秒の期
間を有し、速度零からの電動機起動相を表わす。0.3秒
毎に、参照数字156で示す第2段階の部分サイクルが、
電動機32からの電力の切り離しで開始する。この第2の
段階156は0.18秒間続き、電動機は近零速度まで徐々に
減速することが判る。部分サイクルもしくは段階158で
は、電動機32は反対方向に0.3秒間加速し始める。所定
の時間後に、段階160で電動機32から電力が再び切り離
されて、電動機23は0.18秒間速度零に向って惰行する。
速度零になると、上述のサイクルが再び始まって、交番
する矩形波信号での電動機のオン/オフ・パルス駆動で
概略的に正弦波形状の連続した出力が発生される。
動機速度曲線152を示す。電動機32は、或る程度正弦波
形状の曲線で表わされる出力を発生する。第6図の電動
機速度曲線の各完全サイクルは0.96秒毎に生じ、その結
果、撹拌機30の衝程数は、毎分63衝程となる。各サイク
ルは4つの部分サイクルに分けることができる。その内
の第1の部分サイクルは154で示されておって0.3秒の期
間を有し、速度零からの電動機起動相を表わす。0.3秒
毎に、参照数字156で示す第2段階の部分サイクルが、
電動機32からの電力の切り離しで開始する。この第2の
段階156は0.18秒間続き、電動機は近零速度まで徐々に
減速することが判る。部分サイクルもしくは段階158で
は、電動機32は反対方向に0.3秒間加速し始める。所定
の時間後に、段階160で電動機32から電力が再び切り離
されて、電動機23は0.18秒間速度零に向って惰行する。
速度零になると、上述のサイクルが再び始まって、交番
する矩形波信号での電動機のオン/オフ・パルス駆動で
概略的に正弦波形状の連続した出力が発生される。
第7図には、第6図の電動機速度曲線152と比較するべ
く、給電導体88から電動機32を流れる電流曲線162が示
してある。この図から明らかなように、電動機32には、
正方向及び負方向の加速中、それぞれ異った巻線に対し
て60Hzで変調された矩形波AC電力が供給される。このAC
電力は、各方向反転間毎に中断され、それにより電動機
は、反対の方向に起動する前に減速することができる。
正方向の加速は、パルス148の持続期間中に電動機32が
受けるAC電力で行われ、他方,負方向の加速は、パルス
150の持続期間中電動機32に印加されるAC電力により行
われる。
く、給電導体88から電動機32を流れる電流曲線162が示
してある。この図から明らかなように、電動機32には、
正方向及び負方向の加速中、それぞれ異った巻線に対し
て60Hzで変調された矩形波AC電力が供給される。このAC
電力は、各方向反転間毎に中断され、それにより電動機
は、反対の方向に起動する前に減速することができる。
正方向の加速は、パルス148の持続期間中に電動機32が
受けるAC電力で行われ、他方,負方向の加速は、パルス
150の持続期間中電動機32に印加されるAC電力により行
われる。
参照数字162で示してある変調矩形波は、120゜と230゜
との間の衝程角が得られるように電動機、減速装置及び
撹拌機の駆動特性に対応する持続期間及び休止期間を有
する。好適な実施例においては、衝程角は190゜200゜と
の間にあり、衝程数は毎秒60と70との間にある。本明細
書で用いている術語「撹拌機衝程」とは、1つの方向に
おける撹拌機の回転運動及びそれに続く出発位置への逆
方向の回転と定義される。また衝程角は、1つの方向だ
けにおける回転運動角である。
との間の衝程角が得られるように電動機、減速装置及び
撹拌機の駆動特性に対応する持続期間及び休止期間を有
する。好適な実施例においては、衝程角は190゜200゜と
の間にあり、衝程数は毎秒60と70との間にある。本明細
書で用いている術語「撹拌機衝程」とは、1つの方向に
おける撹拌機の回転運動及びそれに続く出発位置への逆
方向の回転と定義される。また衝程角は、1つの方向だ
けにおける回転運動角である。
次ぎに第8図を参照するに、この図には、本発明による
撹拌機速度が曲線170で示してある。第6図と第8図の
グラフを比較すれば明らかなように、駆動機構34及び撓
み性羽根撹拌機30の特性で撹拌機運動は更に平滑化され
て、矩形波入力から一層正弦波に近い出力が得られる。
撹拌機速度が曲線170で示してある。第6図と第8図の
グラフを比較すれば明らかなように、駆動機構34及び撓
み性羽根撹拌機30の特性で撹拌機運動は更に平滑化され
て、矩形波入力から一層正弦波に近い出力が得られる。
ここに開示した実施例においてはPSC電動機を備えるも
のとして説明したが、印加電圧の極性を反転する等によ
り動作を反転することができる他の種類の電動機の使用
も考えられる。
のとして説明したが、印加電圧の極性を反転する等によ
り動作を反転することができる他の種類の電動機の使用
も考えられる。
以上、単純な駆動減速機構34で高スリップ電動機32がエ
ネルギー吸収撹拌機30に結合されて、電動機32を、正弦
波状の撹拌機運動が生ずるように、変調矩形波パルスの
ような矩形波パルスを供給される駆動回路で駆動する洗
濯機10のための撹拌機駆動装置を図面に示し説明した。
この説明から明らかなように、電動機の単一方向運動を
正弦波状の撹拌運動に変換するための複雑な伝動装置は
最早や必要とされない。更に、本発明の装置においては
効率が高められ、部品の摩耗は減少し、しかも高水準の
洗濯作用が得られる。
ネルギー吸収撹拌機30に結合されて、電動機32を、正弦
波状の撹拌機運動が生ずるように、変調矩形波パルスの
ような矩形波パルスを供給される駆動回路で駆動する洗
濯機10のための撹拌機駆動装置を図面に示し説明した。
この説明から明らかなように、電動機の単一方向運動を
正弦波状の撹拌運動に変換するための複雑な伝動装置は
最早や必要とされない。更に、本発明の装置においては
効率が高められ、部品の摩耗は減少し、しかも高水準の
洗濯作用が得られる。
以上の説明からも明らかなように、本発明は、細部にお
いて上述の構成と異り得る種々な変更及び変形態様で実
施可能である。従って、本発明の範囲内に合理的且つ適
正に入る変形例は本発明の範囲により全て包摂されるも
のと理解されたい。
いて上述の構成と異り得る種々な変更及び変形態様で実
施可能である。従って、本発明の範囲内に合理的且つ適
正に入る変形例は本発明の範囲により全て包摂されるも
のと理解されたい。
第1図は、本発明の原理に基く駆動系を備えた自動洗濯
機を部分的に切除して示す斜視図、第2図は、第1図の
線II−IIにおける自動洗濯機の断面図であって洗濯槽、
撹拌機及び駆動機構を示す図、第3図は、本発明の駆動
機構と共に用いられる高スリップ駆動電動機のトルク/
速度特性をグラフで図解する図、第4図は、本発明の駆
動機構と共に用いられる制御回路の回路図、第5図は、
第4図の回路で発生される信号パルス波形図、第6図
は、本発明の一実施例による駆動機構の駆動電動機速度
の時間変化をグラフで図解する図、第7図は、第6図の
電動機速度グラフに対応する電動機電流の時間変化グラ
フを示す図、そして第8図は、第6図及び第7図の電動
機速度及び電流から得られる撹拌機速度の時間変化グラ
フを示す図である。 10……洗濯機、12……枠、14……パネル、16……箱体、
18……蓋、20……背部コンソール、22……タイマ・ダイ
ヤル、24……温度選択器、26……槽、28……鑽孔バスケ
ット、30……撹拌機、32……電動機、34……駆動機構、
38……プーリ機構、40、42……ブラケット構造、44……
駆動プーリ、46……被駆動プーリ、48……ベルト、50…
…ばねクラッチ、52……遊星歯車ハウジング、54……減
速駆動部取付け枠組、56……上側胴部、58……螺旋羽
根、60……下側撹拌部、62……撓み性の羽根、80……電
子制御回路、82……電源回路、84……出力駆動回路、86
……論理回路、88……リード線、90……半波整流器、9
2、132……ツェナーダイオード、94……ろ波コンデン
サ、96、98、100、102……電力トライアック、104、106
……トランジスタ増幅器、108……タイマ、110……出力
導体、112、122……インバータ、116……フリップ・フ
ロップ、122、124……NANDゲート、130……トランジス
タ、134、136……RC素子.
機を部分的に切除して示す斜視図、第2図は、第1図の
線II−IIにおける自動洗濯機の断面図であって洗濯槽、
撹拌機及び駆動機構を示す図、第3図は、本発明の駆動
機構と共に用いられる高スリップ駆動電動機のトルク/
速度特性をグラフで図解する図、第4図は、本発明の駆
動機構と共に用いられる制御回路の回路図、第5図は、
第4図の回路で発生される信号パルス波形図、第6図
は、本発明の一実施例による駆動機構の駆動電動機速度
の時間変化をグラフで図解する図、第7図は、第6図の
電動機速度グラフに対応する電動機電流の時間変化グラ
フを示す図、そして第8図は、第6図及び第7図の電動
機速度及び電流から得られる撹拌機速度の時間変化グラ
フを示す図である。 10……洗濯機、12……枠、14……パネル、16……箱体、
18……蓋、20……背部コンソール、22……タイマ・ダイ
ヤル、24……温度選択器、26……槽、28……鑽孔バスケ
ット、30……撹拌機、32……電動機、34……駆動機構、
38……プーリ機構、40、42……ブラケット構造、44……
駆動プーリ、46……被駆動プーリ、48……ベルト、50…
…ばねクラッチ、52……遊星歯車ハウジング、54……減
速駆動部取付け枠組、56……上側胴部、58……螺旋羽
根、60……下側撹拌部、62……撓み性の羽根、80……電
子制御回路、82……電源回路、84……出力駆動回路、86
……論理回路、88……リード線、90……半波整流器、9
2、132……ツェナーダイオード、94……ろ波コンデン
サ、96、98、100、102……電力トライアック、104、106
……トランジスタ増幅器、108……タイマ、110……出力
導体、112、122……インバータ、116……フリップ・フ
ロップ、122、124……NANDゲート、130……トランジス
タ、134、136……RC素子.
Claims (23)
- 【請求項1】洗濯槽内に取付けられた撹拌機を有する自
動洗濯機のための駆動装置において、 前記自動洗濯機内に取付けられた高スリップ電動機と、 前記撹拌機を回転するように前記高スリップ電動機を連
結する駆動部と、 前記高スリップ電動機を第1及び第2の反対の方向で運
転するように接続された制御回路とを備え、該制御回路
は、前記第1及び第2の方向において電動機運転を交番
するための手段を有し、該交番手段は、前記撹拌機が、
前記電動機の運転中、実質的に正弦波状の回転運動を行
うように前記電動機の運転を各方向反転間毎に遮断する
ことを特徴とする駆動装置。 - 【請求項2】水槽内で布製品を洗濯するための自動洗濯
機において、洗濯機キャビネットと、 該キャビネット内に取付けられて前記水槽内で洗濯すべ
き物品を受けるための洗濯槽と、 前記洗濯槽内に回転自在に取付けられて前記洗濯槽及び
前記被洗濯物品と結合可能であるエネルギー吸収撹拌機
と、 前記洗濯機キャビネット内に取付けられた低起動トルク
電動機と、 前記電動機により回転するように接続された高速度入力
端および前記撹拌機を回転するように選択された低速度
出力端とを有する減速駆動部と、 前記電動機を主に低トルク起動速度で運転せしめるため
或る周期率で前記電動機を可逆運転するための制御手段
とを備えている自動洗濯機。 - 【請求項3】低起動トルク電動機が固定分割容量型電動
機である特許請求の範囲第2項記載の自動洗濯機。 - 【請求項4】エネルギー吸収撹拌機が撓み性の羽根を備
えている特許請求の範囲第2項記載の自動洗濯機。 - 【請求項5】制御手段が電動機の運転を反転する前の予
め定められた時間だけ前記電動機が減勢される特許請求
の範囲第2項記載の自動洗濯機。 - 【請求項6】電動機により駆動される撹拌機の衝程率が
毎分60衝程と70衝程との間にある特許請求の範囲第2項
記載の自動洗濯機。 - 【請求項7】電動機により駆動される際の撹拌機の衝程
角が120゜と230゜との間にある特許請求の範囲第2項記
載の自動洗濯機。 - 【請求項8】衝程角が190゜と200゜との間にある特許請
求の範囲第7項記載の自動洗濯機。 - 【請求項9】制御手段が電動機を駆動するように接続さ
れた駆動回路を備えており、前記制御手段は前記駆動回
路を作動するために一連の実質的に矩形波パルスを発生
する特許請求の範囲第7項記載の自動洗濯機。 - 【請求項10】制御手段が開ループ制御手段である特許
請求の範囲第2項記載の自動洗濯機。 - 【請求項11】制御手段が、 電動機の界磁を交番的に付勢するように接続された第1
及び第2のトライアックを有する駆動回路と、 前記第1のトライアック及び前記第2のトライアックに
それぞれ接続された第1及び第2の出力端に一連の離間
したパルスを発生するための手段及びタイマを有する論
理回路と、 前記論理回路に電力を供給するように接続された電源と
を備えている制御回路である特許請求の範囲第2項記載
の自動洗濯機。 - 【請求項12】減速駆動部が遊星歯車機構を備えている
特許請求の範囲第2項記載の自動洗濯機。 - 【請求項13】水槽内で布製品を選択するための垂直軸
型自動洗濯機において、 開放可能なドアを備えているキャビネットと、 前記水槽並びに被洗濯物品を受けるために前記キャビネ
ット内に同心的に取付けられた洗濯槽及びバスケット
と、 前記洗濯槽及びバスケット内に回転自在に取付けられて
水槽と係合する羽根付き撹拌機と、 前記撹拌機を回転駆動するように接続された高速度入力
端及び高速度出力端を有する減速駆動部と、 前記減速駆動部の前記高速入力端を駆動するように接続
されて第1及び第2の反対の方向で運転するように第1
及び第2の界磁を有する高スリップ電動機と、 前記高スリップ電動機を2つの反対の方向で運転するよ
うに接続された制御回路とを備え、前記制御回路は、 前記電動機の前記第1の界磁に接続された第1の能動素
子と、 前記電動機の前記第2の界磁に接続された第2の能動素
子と、 一連のタイマ・パルスを送出する出力端を有するタイマ
と、 前記タイマ出力端に接続されて第1及び第2のトリガ・
パルスを発生する第1及び第2の論理出力端を有する論
理回路とを備え、 前記第1の論理出力端は、前記第1のトリガ・パルスで
前記第1の能動素子が前記電動機の前記第1の界磁を付
活して該電動機を前記第1の方向で運転せしめるように
前記第1の能動素子に接続され、 前記第2の論理出力端は、前記第2のトリガ・パルスで
前記第2の能動素子が前記電動機の前記第2の界磁を付
活して該電動機を前記第2の方向で運転せしめるように
前記第2の能動素子に接続されている垂直軸型自動洗濯
機。 - 【請求項14】論理回路が、 タイマ出力を受けるように接続された入力端と、反転出
力端と、非反転出力端とを有するフリップ・フロップ
と、 前記タイマ出力端に接続された第1の入力端、前記フリ
ップ・フロップの前記非反転出力端に接続された第2の
入力端及び前記論理回路の出力端を構成する出力端を有
する第1の論理ゲートと、 前記タイマ出力端に接続された第1の入力端、前記フリ
ップ・フロップの前記反転出力端に接続された第2の入
力端及び前記第2の論理出力端を構成する出力端を有す
る第2の論理ゲートとを備えている特許請求の範囲第13
項記載の垂直軸型自動洗濯機。 - 【請求項15】論理回路が、電力が最初に該論理回路に
印加される時に、予め定められた時間、第1及び第2の
トリガ・パルスを遮断するべく第1及び第2の論理ゲー
トに接続された時間遅延手段と、電力を前記論理回路に
印加するための手段とを備えている特許請求の範囲第14
項記載の垂直軸型自動洗濯機。 - 【請求項16】電動機の運転を交番させる手段が、電動
機の界磁を交番的に付勢する駆動回路から構成されてい
る特許請求の範囲第1項記載の駆動装置。 - 【請求項17】電動機の運転を交番させる手段が、前記
駆動回路に接続される第1および第2の出力端に一連の
離間したパルスを発生するためのタイマ手段を有する論
理回路を備えている特許請求の範囲第16項記載の駆動装
置。 - 【請求項18】前記駆動回路が電動機の界磁を交番的に
付勢する2対の電力トライアックから構成され、該トラ
イアック対はそれぞれ第1および第2のトランジスタ増
幅器により制御される特許請求の範囲第17項記載の駆動
装置。 - 【請求項19】前記論理回路がタイマから反転信号を受
けるフリップ・フロップを具備し、当該フリップ・フロ
ップが第1および第2のNAND論理ゲートへ交番する信号
を発生するようスイッチとして作動し、前記タイマ信号
が非反転形式で当該NANDゲートに供給され前記タイマお
よび前記フリップ・フロップの出力を復号し、前記第1
および第2のNANDゲートがそれぞれ第1および第2のト
ランジスタ増幅器に接続されている特許請求の範囲第18
項記載の駆動装置。 - 【請求項20】前記制御回路が、 電動機の界磁を交番的に付勢するように接続された第1
及び第2のトライアックを有する駆動回路と、 前記第1のトライアック及び前記第2のトライアックに
接続された第1及び第2の出力端に一連の離間したパル
スを発生するための手段及びタイマを有する論理回路
と、 前記論理回路に電力を供給するように接続された電源と
を備えている特許請求の範囲第1項記載の駆動装置。 - 【請求項21】前記電動機を可逆運転するための制御手
段が、該電動機の界磁を交番的に付勢する駆動回路から
構成されている特許請求の範囲第2項記載の自動洗濯
機。 - 【請求項22】前記電動機を可逆運転するための制御手
段が、 前記駆動回路に接続された第1及び第2の出力端に一連
の離間したパルスを発生するための手段及びタイマを有
する論理回路を備える特許請求の範囲第21項記載の自動
洗濯機。 - 【請求項23】前記第1および第2の能動素子が、前記
第1および第2の界磁に接続された第1および第2のト
ライアックから構成される特許請求の範囲第13項記載の
垂直軸型自動洗濯機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/002,674 US4779431A (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Drive system for automatic washer |
| US002674 | 1995-06-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183091A JPS63183091A (ja) | 1988-07-28 |
| JPH0712394B2 true JPH0712394B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=21701918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63003283A Expired - Fee Related JPH0712394B2 (ja) | 1987-01-12 | 1988-01-12 | 自動洗濯機のための駆動装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4779431A (ja) |
| JP (1) | JPH0712394B2 (ja) |
| AU (1) | AU589107B2 (ja) |
| BR (1) | BR8800079A (ja) |
| CA (1) | CA1301469C (ja) |
| MX (1) | MX161744A (ja) |
| NZ (1) | NZ223142A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886990A (en) * | 1988-08-02 | 1989-12-12 | Emerson Electric Co. | Reversing PSC motor design capable of high reversal reptition rate |
| US5006002A (en) * | 1989-04-11 | 1991-04-09 | Clancy Systems International, Inc. | Portable printing apparatus with movable paper feed gate |
| ATE159060T1 (de) * | 1989-06-20 | 1997-10-15 | Whirlpool Co | Motor mit einem ständig angeschlossenen phasenverschiebungskondensator für eine waschmaschine |
| US5166568A (en) * | 1989-06-20 | 1992-11-24 | Whirlpool Corporation | PSC motor for automatic washer |
| US5130624A (en) * | 1989-08-11 | 1992-07-14 | Whirlpool Corporation | Electronic control for an automatic washing machine with a reversing PSC motor |
| US5005383A (en) * | 1990-02-12 | 1991-04-09 | Raytheon Company | Washing machine motor with high rotor resistance |
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