(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タブの内部に回転可能に取り付けられるメインドラムと、
前記メインドラムと相対回転可能に前記メインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、
前記メインドラムを回転させるためのアウターシャフトと、
前記アウターシャフトの内部に配置され、前記サブドラムを回転させるためのインナーシャフトと、
前記メインドラム及び前記サブドラムを異なる方向及び／又は異なる回転速度で回転させるための駆動手段と、
前記メインドラムを前記アウターシャフトに連結して前記駆動手段の駆動力を前記メインドラムに伝達するためのメインドラムスパイダ、及び前記サブドラムを前記インナーシャフトに連結して前記駆動手段の駆動力を前記サブドラムに伝達するためのサブドラムスパイダと、を備え、
前記２つのスパイダが独立して回転可能に配置され、
前記サブドラムは、背面を形成するサブドラムバックを備え、前方は開放され、後方は前記サブドラムバックによって閉鎖されており、
前記サブドラムスパイダは、前記サブドラムバックと前記メインドラムスパイダとの間に備えられ、
前記サブドラムバックは、前記サブドラムスパイダの形状に対応して内側にくぼんだ収容部を含み、前記サブドラムスパイダは、前記収容部に収容されて前記サブドラムバックに結合され、
前記メインドラムスパイダは、
前記アウターシャフトに結合される軸結合部と、
前記軸結合部から放射状に延びたスパイダ支持部と、
前記スパイダ支持部の端部に配置され、前記メインドラムに固定されるドラム固定部と、を含み、
前記ドラム固定部は、リング状に形成され、前記メインドラムの外周面の端部に結合される、洗濯機。
【請求項２】
前記サブドラムスパイダは、
前記インナーシャフトに結合される軸結合部と、
前記軸結合部から放射状に延び、放射状の端部が前記サブドラムに固定される複数のドラム固定部と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記メインドラムは、前方及び後方が開放されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記メインドラムは、背面を形成するメインドラムバックを備え、前方は開放され、後方は前記メインドラムバックによって閉鎖されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記メインドラムの内周面の一部だけが前記サブドラムの外周面に対向することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記サブドラムは、洗濯対象物が２つのドラムに同時に接触できるように、軸方向長さが前記メインドラムより短いことを特徴とする、請求項５に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記メインドラムの内周面の軸方向長さに対する前記サブドラムの内周面の軸方向長さの比が、０．５以下であり、好ましくは１／３であることを特徴とする、請求項６に記載の洗濯機。
【請求項８】
前記メインドラムは、内周面に沿って備えられて前記サブドラムとの間隙を遮蔽するドラムガイドを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項９】
前記ドラムガイドは、
前記メインドラムの内周面から内側に向かって突出した胴部と、
前記胴部から前記サブドラムの内周面に向かって延びたガイド部と、
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記サブドラムは、前記サブドラムのねじれを防止する補強ビードを含むことを特徴とする、請求項９に記載の洗濯機。
【請求項１１】
前記補強ビードは、前記サブドラムの周面から内側又は外側に向かって突出することを特徴とする、請求項１０に記載の洗濯機。
【請求項１２】
前記補強ビードは、前記サブドラムの端部から所定の間隔で離隔するように、前記周面に沿って内側に向かって突出し、
前記ドラムガイドのガイド部は、前記サブドラムの補強ビードと同じ高さに備えられ、段差を回避することを特徴とする、請求項１０に記載の洗濯機。
【請求項１３】
前記サブドラムの端部は、前記周面に沿って外側に向かってカーリングされていることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１４】
前記メインドラムの内周面のうち前記サブドラムの外周面に対向する一部は前記サブドラムより大きい内径を有し、
前記メインドラムの内周面のうち他の一部は前記サブドラムと同じ内径を有しており、前記メインドラムと前記サブドラムとの間隙を遮蔽することを特徴とする、請求項５〜１３のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項１５】
前記メインドラム及び前記サブドラムの回転軸は、水平方向に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項１６】
前記メインドラム及び前記サブドラムの少なくとも一方の内周面には、複数のリフタが備えられ、前記洗濯対象物の流動をガイドすることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項１７】
前記複数のリフタは、
前記メインドラムの内周面から半径方向内側に向かって突出した複数のメインドラムリフタと、
前記サブドラムの内周面から半径方向内側に向かって突出した複数のサブドラムリフタと、
を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の洗濯機。
【請求項１８】
前記メインドラムの内周面は、
前記サブドラムの外周面に対向しない第１面と、
前記サブドラムの外周面に対向する第２面と、
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の洗濯機。
【請求項１９】
前記メインドラムリフタの軸方向長さと前記サブドラムリフタの軸方向長さの比は、前記メインドラムの内周面の第１面の長さ及び前記サブドラムの内周面の長さに比例することを特徴とする、請求項１８に記載の洗濯機。
【請求項２０】
前記メインドラムリフタ及び前記サブドラムリフタは、軸方向に対して所定の角度を有することを特徴とする、請求項１８に記載の洗濯機。
【請求項２１】
前記メインドラムリフタ又は前記サブドラムリフタは、長手方向に沿って高さが変化し、前記変化する高さが軸方向に直線状の傾斜又は曲線状の傾斜を形成することを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の洗濯機。
【請求項２２】
前記サブドラムは円筒部を備え、前記サブドラムのドラムバックは前記円筒部と一体に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の洗濯機。
【請求項２３】
前記収容部は、前記サブドラムスパイダとの結合のための結合孔を備え、前記サブドラムスパイダは、前記収容部の結合孔に対応する結合孔を備えることを特徴とする、請求項２２に記載の洗濯機。
【請求項２４】
前記サブドラムは、前記ドラムバックと独立した部材である円筒部を備え、前記ドラムバックは、前記円筒部の後方外周に結合されて前記サブドラムの後方を閉鎖することを特徴とする、請求項３に記載の洗濯機。
【請求項２５】
前記収容部は、前記ドラムバックの外周まで延び、
前記ドラムバックの外周は、前記サブドラムの長手方向に折り曲げられ、
前記円筒部の後方端部及び前記ドラムバックの折曲部に対応して結合孔が形成されることを特徴とする、請求項２４に記載の洗濯機。
【請求項２６】
本体に固定されたタブの内部に配置されるメインドラム及びサブドラムと、
ステータ、アウターロータ及びインナーロータを備え、前記メインドラムと前記サブドラムとを独立して駆動するための駆動モータと、を含む洗濯機において、
前記駆動モータの駆動力を前記メインドラムに伝達するためのアウターシャフトとメインドラムスパイダとを結合し、第１シャフトスパイダ組立体を製造する段階と、
前記駆動モータの駆動力を前記サブドラムに伝達するためのインナーシャフトとサブドラムスパイダとを結合し、第２シャフトスパイダ組立体を製造する段階と、
前記第２シャフトスパイダ組立体を前記サブドラムの後方に結合する段階と、
前記サブドラムを前記メインドラムに結合する段階と、
前記第１シャフトスパイダ組立体を前記メインドラムの後方に結合する段階と、
を有し、
前記サブドラムは、背面を形成するサブドラムバックを備え、前方は開放され、後方は前記サブドラムバックによって閉鎖されており、
前記サブドラムスパイダは、前記サブドラムバックと前記メインドラムスパイダとの間に備えられ、
前記サブドラムバックは、前記サブドラムスパイダの形状に対応して内側にくぼんだ収容部を含み、前記サブドラムスパイダは、前記収容部に収容されて前記サブドラムバックに結合され、
前記メインドラムスパイダは、
前記アウターシャフトに結合される軸結合部と、
前記軸結合部から放射状に延びたスパイダ支持部と、
前記スパイダ支持部の端部に配置され、前記メインドラムに固定されるドラム固定部と、を含み、
前記ドラム固定部は、リング状に形成され、前記メインドラムの外周面の端部に結合される、洗濯機のドラム組立方法。
【請求項２７】
前記第１シャフトスパイダ組立体を前記メインドラムの後方に結合する段階は、
前記インナーシャフトを前記アウターシャフトの内部に結合する段階と、
ベアリングを前記インナーシャフトに圧入する段階と、
前記ベアリングを圧入した後、防水シールを前記インナーシャフトに取り付ける段階と、を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の洗濯機のドラム組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム内において洗濯対象物の円周方向及び軸方向の流動がどちらも可能になるように立体的流動を発生して洗濯性能を向上させるための構造を有する、洗濯機、洗濯機のドラム組立方法及び運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、洗濯機は、ドラム内に洗剤、洗濯水及び洗濯対象物が投入された状態で、駆動モータの駆動力を受けて回転するドラムと洗濯対象物の摩擦力などの機械的な力を利用して、ドラム内の洗濯対象物を強制的に流動させる。それによって、洗濯対象物に摩擦や衝撃などの物理的作用が加わり、洗濯が行われるようにする。また、洗剤を洗濯対象物に接触させ、化学的作用によって洗濯が行われるようにする。さらに、ドラム内での洗濯対象物の流動によって洗剤の化学的作用が促進されるようにする。
【０００３】
近年多く用いられるドラム式洗濯機は、ドラムの回転軸が水平方向に形成されている。ドラムの回転軸が水平方向に対して所定の角度を有するように形成される場合もある。このように回転軸が水平方向に形成されるドラム式洗濯機は、洗濯対象物がドラムの内周面に沿って円周方向に流動するようにする。
【０００４】
洗濯対象物は、ドラムの回転による遠心力及びドラムの内周面との摩擦によって、ドラムの内周面に沿って流動する。このような洗濯対象物の流動を補助するためのリフタがドラムの内周面上に備えられることもある。ここで、洗濯対象物は、ドラムの回転速度によって、内周面に沿って円運動をしたり、ドラムの上部から重力によって落下運動をしたりする。落下運動は、洗濯効果に大きな影響を及ぼす要素となる。
【０００５】
前述したようなドラム内での洗濯対象物の流動は、洗濯効果に大きな影響を及ぼす。詳細には、洗濯対象物の様々な流動は、ドラムの内周面と摩擦する洗濯対象物の接触面を変動させ、均一な洗濯が行われるようにする。また、洗濯対象物に作用する物理的な力を増加させ、洗濯効果を向上させる。
【０００６】
一方、洗濯機は、永久磁石によるロータ構造を有する駆動モータによって、回転軸を動作させる。
【０００７】
通常、永久磁石モータは、ステータとロータとから構成される。ステータは、ロータの外側に巻回されて固定される。ロータは、円形状に形成され、複数の永久磁石が環状となるように規則的に配列されている。隣接する永久磁石間には、永久磁石を固定し、ステータと共に磁束を形成して回転力を有するようにするロータティースが配列される。
【０００８】
前述した従来のドラム式洗濯機の場合、単一のドラムが回転して洗濯対象物を流動させる。それによって、洗濯対象物は、最初の位置からドラムの内周面に沿ってドラムの円周方向だけに流動し、軸方向の流動や回転流動などの複雑な流動は行われない。すなわち、洗濯対象物は、平面的流動だけが行われる。これは、洗濯対象物の複雑な流動を発生させる別途の外力が作用する余地がないからである。それによって、洗濯対象物の流動が限られ、洗濯効果が限られることになり、更に洗濯時間が増加して消費電力が増加するという問題があった。
【０００９】
また、従来のドラム式洗濯機の場合、洗濯及び脱水が終了した後、ドラムの内周面に洗濯対象物が絡みつくという問題があった。これは、脱水時にドラムの回転による遠心力によって脱水が行われるため、絡んだりねじれたりした状態の洗濯対象物がドラムの内周面に張り付くためである。よって、洗濯対象物が乾燥のために洗濯機から取り出されるまで絡んだ状態であるため、シワが発生するという問題も生じる。さらに、洗濯対象物を洗濯機から取り出しにくいという問題も生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、洗濯機のドラム内での制限的であった洗濯対象物の流動を多様化するように、別途の外力を作用させる構造の洗濯機を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、２つのドラムと、これら２つのドラムを独立して駆動する駆動モータとを備えることによって、洗濯対象物の立体的流動を可能にする構造の洗濯機を提供することにある。
【００１２】
本発明の更に他の目的は、前述した洗濯対象物の立体的流動を可能にする独特の構造の洗濯機のドラム組立方法を提供し、洗濯対象物の立体的流動が効率的に行われるようにし、洗濯性能を効率的に向上させる構造の洗濯機を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、２つのドラムの使用によって発生し得る洗濯対象物の損傷を防止する構造を有し、２つのドラムを用いても、洗濯対象物の流動に対する抵抗が小さいため、洗濯対象物を円滑に流動させることができる、洗濯機を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、ロータティースの内側に配置されていた軸中心方向の突出固定端を除去することによって、突出固定端の変形による不良発生率を低減し、磁束が上方に漏れることを防止することができる、洗濯機の永久磁石モータのロータ構造を提供することにある。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、デュアルモータステータにおいてインナー側ステータティースの長さをアウター側ステータティースの長さより長くしてインナー側のコイル巻回数を増やし、インナーロータ側のトルクがアウターロータ側のトルクより大きくなるように設計することによって、高トルクのインナーロータはメインドラムに提供し、低トルクのアウターロータはサブドラムに提供するようにする、デュアルドラム式洗濯機におけるデュアルモータステータの製造方法及びそれを用いた洗濯機を提供することにある。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、永久磁石モータにおけるステータの外径に対するロータの外径の比を最適化し、定められたサイズ内で最大のトルク効率を実現すると共に、ロータティースのティース拡張部の高さ、隣接するティース拡張部間の距離、ロータティースのアーク角（Arc Angle）及びティース拡張部の直線部の角度を調整してコギングトルク及びトルクリップルを最小限に抑えて振動及び騒音を改善し、永久磁石モータの効率を最大化することにある。
【００１７】
本発明の更に他の目的は、インナーステータとアウターステータとを別体で製作して一体化することなく打ち抜くことによって、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、それによって部材の損失を防止することができる、デュアルモータステータの製造方法及びそれを適用した洗濯機を提供することにある。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、洗濯機の大きさを増加させることなく、１つの駆動モータによって２つのドラムを駆動する効率的な構造の洗濯機及びその洗濯機の駆動モータを提供することにある。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、１つの駆動モータによって２つのドラムを駆動できるように巻線占積率を向上させた駆動モータを備えた洗濯機の製造方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の更に他の目的は、駆動モータの大きさが小さくなるように部品点数を削減し、作業時間を短縮することができ、コストを低減することができる、１つの駆動モータによって２つのドラムを駆動する効率的な構造の洗濯機、洗濯機の駆動モータ、及び洗濯機の駆動モータのステータの製造方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の更に他の目的は、洗濯機の駆動モータにおけるベアリングハウジング及びステータの結合構造において、ステータのインナーティース（巻線部）でのコイルの発熱を放熱するために、ベアリングハウジングの本体に突出部及び陥没部を含む折曲部を形成することによって、伝導と対流による放熱を効果的に行うことができる、洗濯機を提供することにある。
【００２２】
本発明の更に他の目的は、従来のデュアルモータの電流コネクタ及びホールセンサがインナーステータ及びアウターステータにそれぞれ分離されて設置されるのに対して、電流コネクタ及びホールセンサを一体化した１つの部材に統合して構造の単純化、結合エラーの防止、空間の確保及び利便性の向上を図る、デュアルモータの電流コネクタ及びホールセンサの構造及びそれを用いた洗濯機を提供することにある。
【００２３】
本発明の更に他の目的は、デュアルドラム式洗濯機に適用されるデュアルモータにおけるインナーロータとアウターシャフトとの連結構造から発生し得る異常騒音及び振動による離脱を防止するための単純構造を有し、それによって材料費を削減することができる、デュアルドラム式洗濯機の軸系構造及びそれを適用した洗濯機を提供することにある。
【００２４】
本発明の更に他の目的は、材料費を削減することができ、デュアルドラム式洗濯機に適用されるデュアルモータにおけるインナーロータとアウターシャフトとの連結構造から発生し得る異常騒音及び振動による離脱を防止するための単純構造を有する、デュアルドラム式洗濯機の軸系構造及びそれを適用した洗濯機を提供することにある。
【００２５】
本発明の更に他の目的は、デュアルドラム式洗濯機に適用されるインナーロータ及びアウターロータを含むデュアルモータにおいて、アウターティース及びインナーティースが備えられたステータとベアリングハウジングとの組立てを改善するために、ベアリングハウジングに形成されたステータ結合口に嵌合突起を形成し、ステータに形成されたハウジング結合口に嵌合凹部を形成することによって、ベアリングハウジングとステータとの結合のために位置決めして組立を容易にすることにある。
【００２６】
本発明の更に他の目的は、インナーロータをベアリングハウジングに結合するのではなく、独立してアウターシャフトに組み立てる場合、組立性の向上のために組立補助治具を含むことによって、インナーロータの組立てをガイドする機能を行わせることにある。
【００２７】
本発明の更に他の目的は、２つのドラムを独立して駆動する駆動モータを備えることによって、洗濯対象物の立体的流動を可能にし、脱水済みの洗濯対象物のシワを低減することができる、洗濯機の運転及び制御方法を提供することにある。
【００２８】
本発明の更に他の目的は、洗濯機の動作が終了した後に洗濯対象物を簡便に自動で取り出せるようにする、洗濯機の制御方法を提供することにある。
【００２９】
本発明の更に他の目的は、駆動モータの起動時に発生する過電流による起動失敗や過剰な発熱を最小限に抑えて駆動モータを起動できるようにすると共に、布量（洗濯対象物の量）や温度などによってモータの回転方向又は回転数（ＲＰＭ）を適切に制御して立体的流動を可能にする、洗濯機を提供することにある。
【００３０】
本発明の更に他の目的は、２つのドラムと、これら２つのドラムを独立して駆動する１つの駆動モータとを備えた洗濯機の布量を精密に検出することができる、洗濯機及び洗濯機の布量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
これら及び他の利点を実現して上記目的を達成するために、本明細書に具体化されかつ広く記載されているように、本発明の一実施形態によれば、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられるメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、メインドラムに連結される中空状のアウターシャフトと、アウターシャフトの内部でサブドラムに連結されるインナーシャフトと、ステータ、インナーシャフトに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びアウターシャフトに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータと、を含み、駆動モータがメインドラムとサブドラムとを独立して駆動する、洗濯機が提供される。
【００３２】
上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。
【００３３】
洗濯機は、メインドラムとアウターシャフトとを連結するメインドラムスパイダと、サブドラムとインナーシャフトとを連結するサブドラムスパイダとを更に含む。
【００３４】
上記構成においては、それぞれのドラムに別途のスパイダを用い、それぞれのドラムを駆動モータによって独立して駆動できる洗濯機の構造を提供する。
【００３５】
メインドラムは、前方及び後方が開放されており、サブドラムは、背面を形成するサブドラムバックを備え、前方は開放され、後方はサブドラムバックによって閉鎖されている。
【００３６】
サブドラムスパイダは、インナーシャフトに結合される軸結合部と、軸結合部から放射状に延びた複数のドラム固定部とを含み、ドラム固定部の端部がサブドラムバックに固定される。
【００３７】
サブドラムバックは、サブドラムスパイダの形状に対応して内側にくぼんだ収容部を更に含み、サブドラムスパイダは、収容部に収容されてサブドラムバックに密着結合される。
【００３８】
メインドラムスパイダは、メインドラムに結合されて固定される。
【００３９】
メインドラムスパイダは、アウターシャフトに結合される軸結合部と、軸結合部から放射状に延びたスパイダ支持部と、スパイダ支持部の端部に備えられるドラム固定部とを含み、ドラム固定部がメインドラムに結合されて固定される。
【００４０】
スパイダ支持部は、軸結合部から放射状に延びた複数のカンチレバーで構成されてもよい。又は、スパイダ支持部は、軸結合部から延びた円盤状に構成されてもよい。
【００４１】
ドラム固定部は、スパイダ支持部の端部を連結するリング状に構成される。
【００４２】
メインドラムスパイダは、メインドラムの外周面に結合されてもよい。又は、メインドラムは、後端部から中心方向に折り曲げられた折曲部を備え、メインドラムスパイダは、折曲部に結合されるようにしてもよい。
【００４３】
サブドラムスパイダは、メインドラムスパイダとは独立して回転するようにしてもよい。
【００４４】
サブドラムスパイダは、サブドラムバックとメインドラムスパイダとの間に備えられ、かつサブドラムバックと一体に回転し、メインドラムスパイダとは独立して回転する。
【００４５】
上記実施形態の変形例として、メインドラムは、背面を形成するメインドラムバックを備え、前方は開放され、後方はメインドラムバックによって閉鎖されており、サブドラムは、背面を形成するサブドラムバックを備え、前方は開放され、後方はサブドラムバックによって閉鎖されている。
【００４６】
この場合、メインドラムスパイダは、メインドラムバックに結合されて固定される。
【００４７】
サブドラムスパイダは、サブドラムバックとメインドラムバックとの間に備えられ、かつサブドラムバックと一体に回転し、メインドラムバックとは独立して回転する。
【００４８】
一方、サブドラムの外周面は、メインドラムの内周面の一部に対向するように構成される。
【００４９】
上記構成においては、サブドラムの軸方向長さをメインドラムの軸方向長さよりも小さくすることによって、洗濯対象物をサブドラムとメインドラムの境界面に接触させる。それによって、洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差によって回転する流動が発生し、立体的流動が可能になる。
【００５０】
メインドラムの内周面には、サブドラムの外周面との間を密封するドラムガイドが備えられてもよい。これは、ドラム間に洗濯対象物が挟まれることを防止するためのものである。
【００５１】
また、サブドラムの内周面又は外周面には、サブドラムのねじれを防止する補強ビードが備えられてもよい。
【００５２】
洗濯機の回転軸は、水平方向に対して所定の角度で傾斜するように構成されてもよい。
【００５３】
本発明の他の実施形態によれば、本体に固定されたタブの内部に配置されて互いに独立して駆動されるメインドラム及びサブドラムと、メインドラムとサブドラムとを独立して駆動するためのステータ、アウターロータ及びインナーロータを備える駆動モータとを含む洗濯機に適用されるものであって、駆動モータからメインドラム及びサブドラムに駆動力を伝達するシャフトとスパイダとを結合し、シャフトスパイダ組立体を製造する段階と、シャフトスパイダ組立体をサブドラムの後方に結合する段階と、サブドラムをメインドラムに結合する段階と、メインドラムの後方にシャフトスパイダ組立体を結合する段階とを含む、洗濯機のドラム組立方法が提供される。
【００５４】
シャフトスパイダ組立体を製造する段階においては、インナーロータからメインドラムに駆動力を伝達するアウターシャフトとメインドラムスパイダとを結合し、アウターロータからサブドラムに駆動力を伝達するインナーシャフトとサブドラムスパイダとを結合し、その後インナーシャフトをアウターシャフトの内部に結合する。
【００５５】
ここで、インナーシャフトをアウターシャフトの内部に結合した後、ベアリングを圧入する。また、ベアリングを圧入した後、防水シールを挿入する。
【００５６】
シャフトスパイダ組立体をサブドラムの後方に結合する段階においては、サブドラムスパイダをサブドラムの背面に結合する。
【００５７】
サブドラムをメインドラムに結合する段階においては、サブドラムをメインドラムに嵌入する。
【００５８】
ここで、密封のためのドラムガイドを取り付ける場合、サブドラムをメインドラムに嵌入する前に、ドラムガイドをメインドラム内に取り付ける。
【００５９】
メインドラムの後方にシャフトスパイダ組立体を結合する段階においては、メインドラムにメインドラムスパイダの端部を結合する。
【００６０】
上記構成においては、２つのドラムと、これら２つのドラムを独立して駆動するための中空状のシャフト及びデュアルロータ（インナーロータ及びアウターロータ）を用いる構造の洗濯機を提供する。
【００６１】
本発明の更に他の実施形態においては、メインドラムの内周面の軸方向長さとサブドラムの内周面の軸方向長さとが異なる。
【００６２】
すなわち、サブドラムは外周面がメインドラムの内周面に対向し、メインドラムは内周面のうち一部のみサブドラムの外周面に対向する。
【００６３】
ここで、サブドラムは、メインドラムの一端部から軸方向に延びるように、メインドラムの内部に取り付けられる。
【００６４】
メインドラムの内周面の軸方向長さに対するサブドラムの内周面の軸方向長さの比は、０〜０．５となるようにしてもよい。
【００６５】
メインドラムの内周面の軸方向長さに対するサブドラムの内周面の軸方向長さの比は、１／３となるようにすることがより好ましい。
【００６６】
言い換えれば、メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面に対向しない第１面と、サブドラムの外周面に対向する第２面とに分けられるが、第１面の軸方向長さに対するサブドラムの内周面の軸方向長さの比が０．５となるようにしてもよい。
【００６７】
メインドラムとサブドラムとは、相対回転によって洗濯対象物を軸方向に流動させる。
【００６８】
より詳細には、メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面に対向しない第１面と、サブドラムの外周面に対向する第２面とに分けられ、メインドラムの内周面の第１面とサブドラムの内周面の相対運動によって洗濯対象物が軸方向に流動する。
【００６９】
これを洗濯対象物の観点から見ると、洗濯対象物は、メインドラム又はサブドラムの回転によって円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムとの相対運動によって軸方向に流動する。ここで、洗濯対象物の軸方向の流動は、メインドラムとサブドラムとの相対運動による洗濯対象物の回転によって行われる。
【００７０】
一方、駆動モータは、アウターロータとインナーロータとを独立して駆動することによって、メインドラムとサブドラムとを独立して駆動する。
【００７１】
アウターロータとインナーロータとの独立駆動によって、メインドラムとサブドラムとが相対回転する。
【００７２】
上記構成においては、サブドラムの軸方向長さをメインドラムの軸方向長さよりも小さくすることによって、洗濯対象物をサブドラムとメインドラムとの境界面に接触させる。それによって、洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差によって回転する流動が発生し、立体的流動が可能になる。
【００７３】
また、上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。また、２つのドラムを駆動しなければならないため、トルク配分、洗濯対象物に作用する機械力、及び洗濯対象物の流動性を考慮して、最適な洗濯対象物の立体的流動を可能にする構造を提供する。
【００７４】
一方、メインドラム及びサブドラムの少なくとも一方の内周面には、複数のリフタが備えられ、洗濯対象物の流動をガイドするようにしてもよい。
【００７５】
本発明の更に他の実施形態において、サブドラムは、１つの部材として一体化して形成された円筒部及びドラムバックを有する。
【００７６】
よって、収容部は、サブドラムスパイダを結合するための結合孔を備え、サブドラムスパイダは、収容部の結合孔に対応する結合孔を備える。また、収容部は、サブドラムバックの内部に形成され、サブドラムスパイダのアームの長さは、収容部に嵌入されるように、サブドラムバックの半径より小さい。
【００７７】
本発明の更に他の実施形態において、サブドラムは、独立した部材として円筒部及びドラムバックを有し、円筒部の後方外周にドラムバックが結合されて閉鎖される。
【００７８】
また、ドラムバックの収容部はドラムバックの外周まで延設され、円筒部の後端部には結合孔が形成され、ドラムバックの外周はドラムの長手方向に折り曲げられており、当該折曲部には結合孔が形成されている。
【００７９】
サブドラムスパイダは、アームの長さがサブドラムバックの半径と同じであり、サブドラムスパイダのアームの端部は、円筒部の後方外周に結合される。
【００８０】
本発明の更に他の実施形態によれば、サブドラムの外周部を形成する円筒部にサブドラムの背面に備えられてサブドラムスパイダが結合されるドラムバックを結合する段階と、ドラムバックの前方にくぼんだスパイダ収容部にサブドラムスパイダを収容する段階と、サブドラムの円筒部の後端部及びドラムバックの折り曲げられた外周にそれぞれ形成された結合孔を介してサブドラムスパイダのアームの端部をボルト結合する段階とを含む、洗濯機のサブドラム組立方法が提供される。
【００８１】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機は、メインドラムの内周面に沿って備えられてサブドラムの外周面との間隙を遮蔽するドラムガイドを更に含む。
【００８２】
ドラムガイドは、メインドラムの内側に突出してメインドラムの内側面に結合される胴部と、胴部からサブドラムの内周面側に延設されたガイド部とを含む。
【００８３】
サブドラムは、端部から所定の間隔をおいて離隔した円周面に沿って内側に突設されたビードを備え、ドラムガイドのガイド部は、サブドラムのビードまで延びる。
【００８４】
上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。また、ドラムガイドによって独立して駆動されるメインドラムとサブドラムとが相対回転する境界線に洗濯対象物が挟まれないようにすることができる。
【００８５】
本発明の更に他の実施形態において、サブドラムは、端部から所定の間隔をおいて離隔した円周面に沿って外側に突設されたビードを備え、ドラムガイドのガイド部は、サブドラムの端部まで延びる。
【００８６】
上記構成においても、ドラムガイドによって独立して駆動されるメインドラムとサブドラムとが相対回転する境界線に洗濯対象物が挟まれないようにすることができる。
【００８７】
サブドラムの端部は、円周面に沿って外側にカーリング加工が施されてもよい。このような構成は、サブドラムの端部によって洗濯対象物が引っかかることを防止するためのものであり、サブドラムの端部が曲面を有するように加工することによって、洗濯対象物が引っかからないようにする。
【００８８】
本発明の更に他の実施形態において、メインドラムは、内径が異なる第１部分と第２部分とに分けられ、第１部分の内径がサブドラムの内径と同じであり、かつ第２部分の内径がサブドラムの外径より大きく形成され、メインドラムとサブドラムの境界面を遮蔽するように構成される。
【００８９】
上記構成においては、メインドラムの一部を拡管してメインドラムの内周面の半径とサブドラムの内周面の半径とを同一にすることによって、洗濯対象物がメインドラムとサブドラムの境界面に挟まれないようにする。これは、別途のガイドなどを備えることなく、ドラムの形成過程で洗濯対象物が挟まれない構造が得られるようにしたものである。
【００９０】
ここで、サブドラムの端部は、円周面に沿って外側にカーリング加工が施され、かつ第２部分の内側に位置する。
【００９１】
本発明の更に他の実施形態において、メインドラムは、内周面に沿って内側に突設されたドラムガイド部を更に含み、ドラムガイド部の内周面とサブドラムの内周面とが同一線上に位置し、メインドラムとサブドラムの境界面を遮蔽するように構成される。
【００９２】
上記構成においては、メインドラムの一部を突出させ、突出した部分によって、メインドラムとサブドラムの境界面でのメインドラムの内周面の半径とサブドラムの内周面の半径とを同一にする。それによって、洗濯対象物がメインドラムとサブドラムの境界面に挟まれないようにする。これは、別途のガイドなどを備えることなく、ドラムの形成過程で洗濯対象物が挟まれない構造が得られるようにしたものである。
【００９３】
ここで、サブドラムの端部は、円周面に沿って外側にカーリング加工が施され、かつドラムガイド部の内周面よりも外側に位置する。
【００９４】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機は、メインドラムの内周面上には、半径方向内側に向かって突出した複数のメインドラムリフタが備えられ、サブドラムの内周面上には、半径方向内側に向かって突出した複数のサブドラムリフタが備えられる。
【００９５】
より詳細には、メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面に対向しない第１面と、サブドラムの外周面に対向する第２面とに分けられ、メインドラムリフタは第１面に備えられる。
【００９６】
上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。また、ドラムの内周面に複数のリフタを備えることによって、ドラム内での洗濯対象物の立体的流動がより円滑に行われるようにする。
【００９７】
メインドラムリフタの軸方向長さとサブドラムリフタの軸方向長さとの比は、メインドラムの内周面の第１面の長さ及びサブドラムの内周面の長さに比例するようにしてもよい。これは、軸方向長さが相対的に異なるメインドラム及びサブドラムに対応するようにリフタをそれぞれ備えたものである。
【００９８】
メインドラムリフタ及びサブドラムリフタは、軸方向と平行にドラムの内部に備えられる。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタは、軸方向に対して所定の角度を有するように備えられてもよい。この場合、メインドラムは、メインドラムリフタにおける軸方向に対する角度の方向に基づいて回転方向が決定され、サブドラムは、サブドラムリフタにおける軸方向に対する角度の方向に基づいて回転方向が決定される。すなわち、リフタによってドラム内での洗濯対象物の立体的流動が円滑に行われるように、ドラムの回転方向をリフタの傾斜方向に基づいて決定する。
【００９９】
一方、メインドラムリフタは、半径方向断面の高さが軸方向後方へ行くほど低くなり、サブドラムリフタは、半径方向断面の高さが軸方向前方へ行くほど低くなる。これは、リフタに軸方向の傾斜を与えることによって、ドラム内で洗濯対象物が効率的に軸方向の流動を行えるようにし、立体的流動を補助するためのものである。
【０１００】
この場合、メインドラムリフタ又はサブドラムリフタは、軸方向に沿って直線状の傾斜を有するようにしてもよく、軸方向に沿って曲線状の傾斜を有するようにしてもよい。
【０１０１】
メインドラムリフタは、メインドラムの前端部から後方に延びている。また、サブドラムリフタは、サブドラムの後端部から前方に延びている。更に、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタは、互いに対向する方向に低くなる傾斜を有する。これは、洗濯対象物の軸方向の流動によって洗濯対象物がドラムの内側又は外側に偏ることを防止し、立体的流動が円滑に行われるようにするために洗濯対象物をドラムの中心部に配置するためのものである。
【０１０２】
メインドラムとサブドラムとは、駆動モータによって独立して駆動される。また、メインドラムとサブドラムとは、相対回転によって洗濯対象物を回転させて軸方向に流動させる。
【０１０３】
洗濯対象物は、メインドラム又はサブドラムの回転によって円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムの相対運動によって回転して軸方向に流動する。
【０１０４】
この場合、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタは、洗濯対象物の円周方向の流動をガイドすることができる。また、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタの互いに対向する傾斜は、洗濯対象物の軸方向の流動をガイドすることができる。
【０１０５】
本発明の更に他の実施形態によれば、ステータティース及びステータスロットを含み、巻線が巻回されて固定設置されるステータと、ロータティース、永久磁石及びブッシングを含み、ステータの内周から離隔設置されて磁力によってロータ軸を中心に回転駆動されるロータとを含み、ステータの外径とロータの外径との比が０．７〜０．８である、永久磁石モータが提供される。
【０１０６】
ロータティースは、ロータの外径側部から左右横方向に突設されたティース拡張部を含み、ティース拡張部の端部の高さが０．３ｍｍ以下であり、隣接するロータティースのティース拡張部間の距離（ＤＷ）が５．５ｍｍ〜６．５ｍｍである。
【０１０７】
ロータティースの外径端部は、ロータティースのアーク角が６０°となるように形成されることが好ましい。
【０１０８】
ロータティースは、ティース拡張部の外周が拡張直線部を形成し、拡張直線部とティース拡張部の端部からロータのコア中心への直線との角度が９０°〜１００°となるように形成される。
【０１０９】
本発明の更に他の実施形態によれば、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられるメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、メインドラムに連結される中空状のアウターシャフトと、アウターシャフトの内部でサブドラムに連結されるインナーシャフトと、アウターロータ及びインナーロータを含む駆動モータとを含む洗濯機において、駆動モータは、ステータティースに巻線が巻回されて固定設置されるステータと、ロータティース及び永久磁石を含み、ステータの内周から離隔設置されて磁力によってロータ軸を中心に回転駆動されるロータとを含み、ステータの外径とロータの外径の比が０．７〜０．８である永久磁石モータのロータ構造を有する、洗濯機が提供される。
【０１１０】
ロータティースは、ロータの外径側部から左右横方向に突設されたティース拡張部を含み、ティース拡張部の端部の高さが０．３ｍｍ以下であり、隣接するロータティースのティース拡張部間の距離（ＤＷ）が５．５ｍｍ〜６．５ｍｍである。
【０１１１】
ロータティースは、ティース拡張部の外周が拡張直線部を形成し、拡張直線部とティース拡張部の端部からロータのコア中心への直線との角度が９０°〜１００°となるように形成されることが好ましい。
【０１１２】
本発明の更に他の実施形態において、駆動モータのステータは、ステータティース及びステータスロットを含み、巻線が巻回されて固定設置され、アウターロータ及びインナーロータは、ロータティース、永久磁石及びブッシングを含み、ステータの内周から離隔設置されて磁力によってロータ軸を中心に回転駆動され、ロータティースは、ロータティースの外周側端から円周方向に突出して拡張されたティース拡張部と、ロータティースの外周からロータ軸の中心方向に陥没形成された切欠凹部と、ロータティースの内周から半径方向に陥没形成されてブッシングの射出物が挿入される挿入凹部とを含む。
【０１１３】
挿入凹部は、ブッシングの射出物がロータティースの内側に挿入される経路である第１挿入凹部と、第１挿入凹部からロータ軸の半径方向に延長して切欠され、ブッシングの射出物が挿入されて硬化した後ブッシングとロータティースとを一体化して固定する第２挿入凹部とを含む。
【０１１４】
第２挿入凹部は、第１挿入凹部の幅よりも大きい直径を有する円形、楕円形、多角形、三角形の少なくとも１つの形状の貫通孔として形成されてもよい。
【０１１５】
ロータティースは、切欠凹部からロータ軸の中心方向に延長して切欠され、ブッシングの射出物が充填されてフラックスバリアを形成する切欠孔を更に含んでもよい。フラックスバリアを形成する切欠孔は、ロータティース間に位置する永久磁石の磁束漏れを防止できるように、切欠凹部の幅よりも大きい直径を有する円形又は楕円形に形成されることが好ましい。
【０１１６】
ロータティースの切欠凹部及びフラックスバリア切欠孔にブッシングの射出物が充填され、ロータティースが遠心力によって離脱することを防止する。また、ロータティースのティース拡張部と永久磁石との間の空間にブッシングの射出物が充填され、ロータティースと永久磁石とを一体化して固定することによって遠心力によって離脱することを防止する。
【０１１７】
ロータティースの外周端部の曲率は、環状のロータの曲率より大きくし、ロータティースの外周面とステータの内周面との離隔距離を変化させてもよい。
【０１１８】
本発明の更に他の実施形態において、駆動モータのステータは、環状に形成されて中心部に向かって突設された複数のインナーティース、インナーステータの環状を形成するインナーヨーク、及びインナーティースとインナーヨークとの間に形成される空間であるインナースロットを含むインナーステータと、環状に形成されて半径方向に突設された複数のアウターティース、インナーヨークの外周面に接触してアウターステータの環状を形成するアウターヨーク、及びアウターティースとアウターヨークとの間に形成される空間であるアウタースロットを含むアウターステータとを含む。インナーステータとアウターステータとは、インナーヨークの外周面とアウターヨークの内周面とが対向し、離隔して結合される。
【０１１９】
また、ステータは、インナーティースの長さがアウターティースの長さより長くなるように形成されるが、インナーティースに巻回されるコイルの巻回数がアウターティースに巻回されるコイルの巻回数より大きくなるようにすることによって、インナーロータのトルクがアウターロータのトルクより大きくなるようにし、メインドラムの回転力がサブドラムの回転力より大きくなるようにする。
【０１２０】
ステータは、インナーヨークの外周面とアウターヨークの内周面との間に磁力を遮断するインシュレータを含んでもよい。インシュレータは、ＰＢＴ系のプラスチック材質で形成されることが好ましい。
【０１２１】
ステータの製造方法においては、一対のインナーステータをインナーティースが長手方向に互いに噛み合うように配置された状態で打ち抜きによって製造し、一対のアウターステータをアウターティースが長手方向に互いに噛み合うように配置された状態で打ち抜きによって製造することによって、インナーステータ及びアウターステータの打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、部材の損失を最小限に抑える。
【０１２２】
長手方向に延びたインナーステータの一端と他端を連結して環状に組み立て、長手方向に延びたアウターステータをインナーステータの外周に環状に巻回してステータを製造する。
【０１２３】
本発明の更に他の実施形態によれば、外観を形成する本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられるメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、メインドラムに連結される中空状のアウターシャフトと、アウターシャフトの内部でサブドラムに連結されるインナーシャフトと、ステータ、インナーシャフトに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びアウターシャフトに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータとを含み、ステータは、インナーロータに対向するインナーステータと、アウターロータに対向するアウターステータとを含み、ステータのインナーステータ及びアウターステータは、それぞれ、環状に連結される複数の関節型ボビンと、関節型ボビンのそれぞれに挿入される複数のティースと、複数のティースの端部を環状に連結するティースリングとを含む、洗濯機が提供される。
【０１２４】
上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。
【０１２５】
また、上記構成においては、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備え、かつ巻線占積率の向上のための関節型ボビンを備えることによって、駆動モータの性能を向上させることができ、駆動モータを最適化することができる。
【０１２６】
さらに、コギングトルクの抑制及び出力低下の防止のためのティースリングを備えることによって、２つの独立したロータを駆動するための最適な構造を有するようにする。
【０１２７】
ここで、本発明の一態様として、複数のティースがそれぞれ分離された分割型ティースで構成された場合、ステータのインナーステータ及びアウターステータは、複数の関節型ボビンの端部を連結するリング状のヨークを更に含み、ヨークとティースリングとの間に複数の関節型ボビンが取り付けられる。
【０１２８】
本発明の他の態様として、複数のティースがこれらのティースの端部を連結する関節型ヨークに一体に形成された場合、関節型ヨークが環状に連結され、環状に連結された関節型ヨークとティースリングとの間に複数の関節型ボビンが取り付けられる。
【０１２９】
これらの態様において、複数の関節型ボビンのそれぞれには、コイルが巻回されてもよい。
【０１３０】
関節型ボビンは、ティースが挿入される収容部が形成された胴部と、胴部の両側面に屈折可能に形成された関節部とを含む。それによって、複数の関節型ボビンは関節部を互いに連結することができる。
【０１３１】
本発明の更に他の実施形態によれば、複数の関節型ボビンを帯状に連結するボビン連結段階と、連結された複数の関節型ボビンのそれぞれにティースを挿入するティース挿入段階と、ティースが挿入された関節型ボビンのそれぞれにコイルを自動で巻回する自動巻線段階と、コイルが巻回された関節型ボビンをリング状に連結するヨーク連結段階と、ティースの端部に環状のティースリングを連結するティースリング連結段階とを含む、洗濯機の駆動モータのステータの製造方法が提供される。
【０１３２】
自動巻線段階においては、関節型ボビンのそれぞれにコイルを自動で整列して巻回するようにしてもよい。
【０１３３】
上記構成においては、巻線占積率の向上のために、関節型ボビンにコイルが自動で巻回されるようにすることによって、駆動モータの性能を向上させることができ、駆動モータを最適化することができる。
【０１３４】
ここで、複数のティースがそれぞれ分離された分割型ティースの場合、ヨーク連結段階において、関節型ボビンをリング状のヨークに連結する。
【０１３５】
また、複数のティースが関節型ヨークと一体に形成された場合、ヨーク連結段階において、複数のティースの端部を連結する関節型ヨークをリング状に折り曲げる。
【０１３６】
上記構成が洗濯機の駆動モータに限られる場合、本発明の更に他の実施形態によれば、環状のインナーステータと、インナーステータの外側に備えられる環状のアウターステータと、インナーステータの内側に備えられるインナーロータと、アウターステータの外側に備えられるアウターロータとを含み、インナーステータ及びアウターステータは、それぞれ、環状に連結される複数の関節型ボビンと、関節型ボビンのそれぞれに挿入される複数のティースと、複数のティースの端部を環状に連結するティースリングとを含む、洗濯機の駆動モータが提供される。
【０１３７】
本発明の更に他の実施形態によれば、外観を形成する本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられるメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、メインドラムに連結される中空状のアウターシャフトと、アウターシャフトの内部でサブドラムに連結されるインナーシャフトと、ステータ、インナーシャフトに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びアウターシャフトに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータとを含み、ステータは、インナーロータに対向するインナーステータとアウターロータに対向するアウターステータとがインシュレータによって一体に形成される、洗濯機が提供される。
【０１３８】
インナーステータは、複数のインナーティース及びインナーヨークを含むインナーティースコアがインシュレータに収容され、その後コイルがインシュレータに巻回されて形成され、アウターステータは、複数のアウターティース及びアウターヨークを含むアウターティースコアがインシュレータに収容され、その後コイルがインシュレータに巻回されて形成される。
【０１３９】
ここで、インシュレータは、インナーティースコアとアウターティースコアとを離隔させて磁力を遮断するフラックスバリアを含む。
【０１４０】
また、インシュレータは、複数のインナーティースを収容するインナーティース収容部及びインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部を含むインナーティースコア収容部と、複数のアウターティースを収容するアウターティース収容部及びアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部を含むアウターティースコア収容部とを含み、フラックスバリアは、インナーヨーク収容部とアウターヨーク収容部との間に備えられる。
【０１４１】
複数のインナーティースのそれぞれを収容するインナーティース収容部間にインナースロットが形成され、複数のアウターティースのそれぞれを収容するアウターティース収容部間にアウタースロットが形成され、各インナーティース収容部及び各アウターティース収容部の外側にコイルが巻回される。
【０１４２】
インシュレータは、対向する上部インシュレータと下部インシュレータとが結合されて形成されるが、フラックスバリアは、上部インシュレータと下部インシュレータの少なくとも一方から突出し、上部インシュレータと下部インシュレータの結合によってインナーティースコアとアウターティースコアとを離隔させて磁力を遮断する。
【０１４３】
インシュレータは、ＰＢＴ系のプラスチック材質で形成されてもよい。
【０１４４】
上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。
【０１４５】
また、インシュレータがボビンの役割も果たせるようにし、部品点数を削減すると共に駆動モータ全体の大きさを小さくすることによって、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備えても、洗濯機全体の大きさを増加させない。
【０１４６】
上記構成が洗濯機の駆動モータに限られる場合、本発明の更に他の実施形態によれば、環状のインナーステータと、インナーステータの外側に備えられる環状のアウターステータと、インナーステータの内側に備えられるインナーロータと、アウターステータの外側に備えられるアウターロータと、インナーステータとアウターステータとを一体に形成するインシュレータとを含み、インナーステータは、複数のインナーティース及びインナーヨークを含むインナーティースコアがインシュレータに収容され、その後コイルがインシュレータに巻回されて形成され、アウターステータは、複数のアウターティース及びアウターヨークを含むアウターティースコアがインシュレータに収容され、その後コイルがインシュレータに巻回されて形成され、インシュレータは、インナーティースコアとアウターティースコアとを離隔させて磁力を遮断するフラックスバリアを含む、洗濯機の駆動モータが提供される。
【０１４７】
インシュレータは、複数のインナーティースを収容するインナーティース収容部及びインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部を含むインナーティースコア収容部と、複数のアウターティースを収容するアウターティース収容部及びアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部を含むアウターティースコア収容部とを含み、フラックスバリアは、インナーヨーク収容部とアウターヨーク収容部との間に備えられる。
【０１４８】
インシュレータは、対向する上部インシュレータと下部インシュレータとが結合されて形成されるが、フラックスバリアは、上部インシュレータ及び下部インシュレータの少なくとも一方から突出し、上部インシュレータと下部インシュレータとの結合によってインナーティースコアとアウターティースコアとを離隔させて磁力を遮断する。
【０１４９】
本発明の更に他の実施形態によれば、インナーティース及びインナーヨークを含むインナーティースコアと、アウターティース及びアウターヨークを含むアウターティースコアとを積層形成するステータコア形成段階と、結合によってインナーティース収容部及びアウターティース収容部を形成しかつ互いに対向する上部インシュレータ及び下部インシュレータのいずれか一方に、インナーティースコア及びアウターティースコアを挿入するステータコア挿入段階と、上部インシュレータと下部インシュレータとを結合するステータ組立段階と、インナーステータ収容部のうちインナーティースを収容するインナーティース収容部及びアウターステータ収容部のうちアウターティースを収容するアウターティース収容部の外側にコイルを巻回するコイル巻回段階とを含む、洗濯機の駆動モータのステータの製造方法が提供される。
【０１５０】
ステータコア挿入段階においては、インナーティースコア及びアウターティースコアを、上部インシュレータと下部インシュレータの少なくとも一方に形成されたフラックスバリアを介して離隔するように挿入する。
【０１５１】
上記構成においては、容易かつ簡単にステータを組み立てることができるようにし、インシュレータがボビンの役割も果たせるようにし、部品点数を削減すると共に駆動モータ全体の大きさを小さくすることによって、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備えても、洗濯機全体の大きさを増加させない。
【０１５２】
本発明の更に他の実施形態において、駆動モータは、アウターティース、インナーティース、ヨーク及びハウジング結合口を備えたステータに組み立てられる、ハウジング本体、ベアリング軸孔、ハウジング固定口及びステータ結合口を備えたベアリングハウジングを含み、ベアリングハウジングのハウジング本体は、インナーティースの巻線部に対応する位置に形成される突出部と、インナーティース間のスロットに対応する位置に形成される陥没部とを含む、デュアルモータステータの放熱の改善のためのベアリングハウジング構造を有する。
【０１５３】
陥没部は、インナーティースの巻線部から発生する熱を対流させる空間として形成され、ベアリングハウジングのハウジング本体の突出部は、インナーティースの巻線部から発生する熱を伝導して外部に放熱する伝導部として形成されるようにすることが好ましい。
【０１５４】
ベアリングハウジングのハウジング本体の突出部は、インナーティースの巻線部のコイルから所定の絶縁距離だけ離隔している。
【０１５５】
本発明の更に他の実施形態において、駆動モータは、アウターティース及びインナーティースを含むステータと、アウターティースに形成されたアウター巻線部及びインナーティースに形成されたインナー巻線部に電源を統合して供給する電流コネクタと、アウターホールセンサ及びインナーホールセンサに電源を統合して供給するホールセンサコネクタとを含む、デュアルモータの電流コネクタ及びホールセンサの構造を採用する。
【０１５６】
電流コネクタは、電源部から供給される電流をアウター巻線部及びインナー巻線部に並列に供給し、アウター巻線部及びインナー巻線部から供給される電流は、１つの接地に統合接続される。
【０１５７】
ホールセンサコネクタは、電源部から供給される電流を統合されたホールセンサコネクタを介してアウターホールセンサ及びインナーホールセンサに並列に供給し、アウターステータ及びインナーステータで感知されたホールセンシング信号は、統合されたホールセンサコネクタに並列に接続され、アウターホールセンサ及びインナーホールセンサから供給される電流は、１つの接地に接続される。
【０１５８】
駆動モータは、アウターステータでの温度を感知するアウター温度センサ及びインナーステータでの温度を感知するインナー温度センサを更に含んでもよく、アウター温度センサは、アウター巻線部に接触して設けられて温度を測定し、インナー温度センサは、インナー巻線部に接触して設けられて温度を測定する。
【０１５９】
上記構成においては、電源部から供給される電流を統合されたホールセンサコネクタを介してアウター温度センサ及びインナー温度センサに並列に供給し、アウター温度センサ及びインナー温度センサで感知された信号は、統合されたホールセンサコネクタに並列に接続されるようにし、アウターホールセンサ及びインナーホールセンサを含むホールセンサと、アウター温度センサ及びインナー温度センサを含む温度センサとは、全体として並列に接続され、１つの接地に統合接続される。
【０１６０】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機は、アウターシャフトとインナーロータとの連結部に挿入されるスプリング座金を含み、アウターシャフトの振動を緩衝して騒音を防止し、振動による離脱を防止する。
【０１６１】
アウターシャフトとインナーロータとの連結部でスプリング座金を固定する止めリングを更に含み、スプリング座金の軸方向の離脱を防止するようにする。止めリングは、Ｃリングで構成されることが好ましい。
【０１６２】
アウターシャフトの外周には、中心方向にくぼんだ止めリング溝が形成されてもよい。Ｃリングは、止めリング溝に嵌入されてスプリング座金の軸方向の離脱を防止する。
【０１６３】
アウターシャフトとインナーロータとの間に設置されるインナーブッシングを更に含み、インナーロータの回転力がアウターシャフトに伝達されるようにする。スプリング座金は、アウターシャフトの軸方向の振動や騒音を防止するために、インナーブッシングとアウターシャフトとの連結部に設置されるようにする。
【０１６４】
また、アウターシャフトとインナーブッシングとの連結部でスプリング座金を固定する止めリングを更に含み、スプリング座金は、インナーブッシングの上面でアウターシャフトの外周を覆う環状部材で構成されるようにしてもよい。
【０１６５】
スプリング座金は、突出部及び陥没部を含む環状凹凸部材で構成されることが好ましい。
【０１６６】
本発明の更に他の実施形態によれば、中空状のアウターシャフトと、アウターシャフトの内部に挿入されるインナーシャフトと、ステータ、インナーシャフトに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びアウターシャフトに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータと、アウターシャフトとインナーロータとの連結部でアウターシャフトに挿入されるスプリング座金と、スプリング座金がアウターシャフトに挿入締結された後インナーロータを圧迫固定するインナーロータナットとを含み、アウターシャフトの軸方向の振動を緩衝して騒音を防止し、振動による離脱を防止する、デュアルドラム式洗濯機の軸系構造が提供される。
【０１６７】
本発明による軸系構造は、アウターシャフトの外周でインナーロータとスプリング座金との間に挿入締結される平座金を更に含んでもよい。
【０１６８】
アウターシャフトの外周に雄ネジ部が形成され、インナーロータナットの内周に雌ネジ部が形成され、互いに螺合されることによって、スプリング座金の軸方向の離脱を防止する。
【０１６９】
アウターシャフトとインナーロータとの間にインナーブッシングが設置されており、インナーロータの回転力がアウターシャフトに伝達されるようにする。
【０１７０】
本発明の更に他の実施形態において、スプリング座金は、インナーブッシングの上面でアウターシャフトの外周を覆う環状凹凸部材で構成され、アウターシャフトの軸方向の振動や騒音を防止する。
【０１７１】
環状凹凸部材は、突出部及び陥没部を含む。
【０１７２】
アウターシャフトとインナーシャフトとの間にインナーボールベアリングが設置されており、駆動モータがアウターシャフトとインナーシャフトとを独立して駆動する。
【０１７３】
本発明の更に他の実施形態によれば、ハウジング本体、ベアリング軸孔及びステータ結合口を備えたベアリングハウジングと、アウターティース、インナーティース、ヨーク及びハウジング結合口を備えたステータとを含む駆動モータの組立構造において、ステータ結合口が嵌合突起を含み、ハウジング結合口が嵌合凹部を含み、嵌合突起が嵌合凹部に嵌入されるようにすることによって、デュアルモータにおけるベアリングハウジングとステータの組立性を向上させる。
【０１７４】
ステータ結合口及びハウジング結合口は、ベアリングハウジングとステータとが組み立てられる際に互いに連通する結合孔を含み、嵌合突起が嵌合凹部に嵌入されて固定結合された状態で、ベアリングハウジングとステータとはそれぞれの結合孔を介して螺合されることによって結合される。
【０１７５】
ステータ結合口は、ベアリングハウジングから所定高さ突出するように形成され、ハウジング結合口は、ステータのヨークから所定高さ突出するように形成される。
【０１７６】
また、ステータは、ヨークから突出した複数のスペーサを含み、ベアリングハウジングから離隔して結合されるようにしてもよい。
【０１７７】
本発明の更に他の実施形態によれば、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う洗濯段階と、すすぎ水を供給してすすぎ行程を行うすすぎ段階と、すすぎ水を排水して脱水行程を行う脱水段階と、脱水行程後に、メインドラム及びサブドラムの内部から洗濯対象物を分離してほぐす洗濯物整理段階とを含む、洗濯機の運転方法が提供される。洗濯機の運転方法は、洗濯対象物を乾燥させる乾燥行程を行う乾燥段階を更に含んでもよく、洗濯物整理段階は、乾燥段階の前に行われるようにしてもよい。
【０１７８】
洗濯物整理段階は、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物がメインドラム及びサブドラムの内部面から分離される洗濯物分離過程と、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向の流動が行われてほぐされるほぐし過程とを含む。洗濯物整理段階は、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物が外部に吐出される洗濯物自動取出過程を更に含んでもよい。
【０１７９】
本発明の更に他の実施形態によれば、すすぎ水を排水して脱水行程を行う脱水段階を行った後、洗濯対象物がメインドラム及びサブドラムの内部面から分離されるように、駆動モータがメインドラム及びサブドラムを相対運動させる洗濯物分離段階と、洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向の流動によってほぐされるように、駆動モータがメインドラム及びサブドラムを相対運動させる洗濯物ほぐし段階とを含む、洗濯機の制御方法が提供される。洗濯機の制御方法は、洗濯機のドアを開放した後、洗濯対象物がドアの外部に吐出されるように、駆動モータがメインドラム及びサブドラムを相対運動させる洗濯物自動取出段階を更に含んでもよい。
【０１８０】
駆動モータは、アウターロータとインナーロータとを独立して回転させることによって、メインドラムとサブドラムとを相対回転させる。サブドラムとメインドラムとは、互いに反対方向に回転するようにするか、又は同一方向に回転するが異なる回転速度で回転するようにすることが好ましい。
【０１８１】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機の運転方法は、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行うメインドラムとサブドラムの独立した相対運動によって、洗濯対象物を回転させて円周方向及び軸方向に流動させる立体洗濯過程を含んでもよい。
【０１８２】
また、洗濯段階は、メインドラム及びサブドラムの回転によって洗濯対象物を円周方向に流動させる一般洗濯過程を更に含んでもよい。
【０１８３】
本発明の更に他の実施形態において、駆動モータは、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う洗濯段階で測定された布量によって、洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向に流動するように、メインドラム及びサブドラムを相対回転させるか、又は洗濯対象物が円周方向だけに流動するように、メインドラム及びサブドラムを一体に回転させる。
【０１８４】
具体的には、駆動モータは、布量が駆動モータの最大負荷の１／３以下の場合は、サブドラムとメインドラムとを互いに反対方向に回転させ、布量が駆動モータの最大負荷の１／３超２／３以下の場合は、サブドラムとメインドラムを同一方向に回転させるが異なる回転速度で回転させる。また、布量が駆動モータの最大負荷の２／３を超える場合は、メインドラムとサブドラムとを同一方向に一体に回転させる。
【０１８５】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機は、アウターロータ及びインナーロータの駆動を制御する制御ユニットを更に含み、制御ユニットは、駆動モータの起動時、アウターロータ及びインナーロータの目標回転数より小さい同一起動回転数でアウターロータ及びインナーロータを駆動する。
【０１８６】
制御ユニットは、駆動モータの起動時、アウターロータ及びインナーロータのうちトルクの大きいロータから順次起動するようにしてもよい。
【０１８７】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機は、布量を検出する布量検出ユニットを更に含み、制御ユニットは、駆動モータの起動後所定時間経過すると、布量によってアウターロータ及びインナーロータの回転方向又は回転数をそれぞれ制御する。
【０１８８】
制御ユニットは、布量が所定の基準布量以下であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にし、布量が基準布量より多ければ、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にし、駆動モータを駆動するようにしてもよい。
【０１８９】
制御ユニットは、布量が所定の第１基準布量以下であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にし、布量が第１基準布量より多い第２基準布量以上であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にし、駆動モータを駆動するようにしてもよい。
【０１９０】
制御ユニットは、布量が第１基準布量より多く第２基準布量より少なければ、駆動モータの発熱量又はトルクによってアウターロータ及びインナーロータの回転方向又は回転数を制御するようにしてもよい。
【０１９１】
本発明の更に他の実施形態において、洗濯機は、アウターロータ又はインナーロータに備えられて温度を検出する温度検出ユニットを更に含み、制御ユニットは、温度が所定の基準温度以上であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転数を同一に制御する。
【０１９２】
本発明の更に他の実施形態によれば、アウターロータ及びインナーロータの目標回転数より小さい同一起動回転数で駆動モータを起動する段階と、駆動モータの起動後所定時間経過すると、各目標回転数でアウターロータ及びインナーロータをそれぞれ駆動する段階とを含む、洗濯機の運転制御方法が提供される。
【０１９３】
洗濯機の運転制御方法は、アウターロータのトルクとインナーロータのトルクとを比較する段階と、比較の結果、トルクの大きいロータから順次起動する段階と、駆動モータの起動後所定時間経過すると、アウターロータ及びインナーロータの各目標回転数でアウターロータ及びインナーロータをそれぞれ駆動する段階とを更に含んでもよい。洗濯機の運転制御方法は、布量を検出する段階を更に含んでもよい。
【０１９４】
アウターロータ及びインナーロータを駆動する段階は、布量が所定の基準布量以下であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にして駆動する過程と、布量が基準布量より多ければ、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にして駆動する過程とを含んでもよい。
【０１９５】
また、洗濯機の運転制御方法は、アウターロータの温度又はインナーロータの温度を検出する段階と、温度が所定の基準温度以上であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転数を同一に制御する段階とを更に含んでもよい。
【０１９６】
本発明の一実施形態による洗濯機は、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられて内部に洗濯対象物を収容するメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、ステータ、サブドラムに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びメインドラムに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータと、インナーロータ及びアウターロータを駆動する制御ユニットとを含む。ここで、制御ユニットは、インナーロータ及びアウターロータをそれぞれ駆動して所定の回転数に達するようにし、インナーロータ及びアウターロータに制動命令を発生し、インナーロータ及びアウターロータが停止するまでの制動時間に基づいてメインドラムの第１布量及びサブドラムの第２布量を検出する。
【０１９７】
本発明の他の実施形態による洗濯機において、制御ユニットは、インナーロータを駆動し、インナーロータの制動時間に基づいて第１布量を検出するマスタ制御部と、マスタ制御部に接続され、アウターロータを駆動し、アウターロータの制動時間に基づいて第２布量を検出するスレーブ制御部とを含む。
【０１９８】
マスタ制御部は、アウターロータに対する制動命令を発生してスレーブ制御部に伝送し、次いで所定時間経過後にインナーロータに対する制動命令を発生する。
【０１９９】
洗濯機は、インナーロータに流れる第１電流及びアウターロータに流れる第２電流を検出する電流検出ユニットを更に含んでもよい。
【０２００】
本発明の一実施形態による洗濯機の布量検出方法は、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられて内部に洗濯対象物を収容するメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、ステータ、サブドラムに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びメインドラムに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータとを含む洗濯機において、インナーロータ及びアウターロータをそれぞれ駆動する段階と、インナーロータ及びアウターロータが所定の回転数に達すると、インナーロータ及びアウターロータを制動する段階と、インナーロータ及びアウターロータが停止するまでの制動時間に基づいてメインドラムの第１布量及びサブドラムの第２布量を検出する段階とを含む。
【０２０１】
洗濯機の布量検出方法は、第１布量、第２布量、並びに第１及び第２布量に基づいて決定された最終の布量のいずれかを表示する段階を更に含んでもよい。
【０２０２】
本発明の他の実施形態による洗濯機の布量検出方法は、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられて内部に洗濯対象物を収容するメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、ステータ、サブドラムに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びメインドラムに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータと、インナーロータを駆動するマスタ制御部と、アウターロータを駆動するスレーブ制御部とを含む洗濯機において、マスタ制御部及びスレーブ制御部がそれぞれインナーロータ及びアウターロータを駆動する段階と、インナーロータ及びアウターロータが所定の回転数に達すると、マスタ制御部がインナーロータ及びアウターロータを制動する段階と、マスタ制御部及びスレーブ制御部がそれぞれインナーロータ及びアウターロータが停止するまでの制動時間に基づいてメインドラムの第１布量及びサブドラムの第２布量を検出する段階とを含む。
【発明の効果】
【０２０３】
本発明は、上記構成によって次の効果を有する。
【０２０４】
本発明は、独立して駆動される２つのドラムを用いて、洗濯機のドラム内での洗濯対象物の流動が立体的に行われるようにする。これによって、洗濯対象物の立体的流動が可能になり、洗濯機の洗濯性能を向上させ、洗濯時間を短縮できるという効果がある。
【０２０５】
また、本発明は、２つのドラムの駆動によるトルク配分、洗濯対象物に作用する機械力、及び洗濯対象物の流動性を考慮して、最適な洗濯対象物の立体的流動を可能にすることによって、洗濯性能を向上させるという効果がある。
【０２０６】
さらに、本発明は、独立して駆動される２つのドラムにそれぞれリフタを備えることによって、洗濯対象物の立体的流動がより円滑に行われるようにし、洗濯機の洗濯性能を向上させ、洗濯時間を短縮できるという効果がある。
【０２０７】
さらに、本発明は、洗濯機に適用されるロータティースの内側に配置されていた軸中心方向の突出固定端を除去することによって、突出固定端の変形による不良発生率を低減し、組立ての困難性を解消することができる。さらに、突出固定端の除去によって、磁束が上方に漏れることを防止することができる。さらに、本発明は、ロータティースの内側に外周方向に切欠された貫通孔である挿入凹部を形成してブッシングと一体に射出することによって、ロータコアに一体化されるロータを簡単に組み立て、ロータが遠心力によって離脱することを防止してコアを固定することができる。
【０２０８】
さらに、本発明は、デュアルモータステータにおいてインナー側ステータティースの長さをアウター側ステータティースの長さより長くしてインナー側のコイル巻回数を増やし、インナーロータ側のトルクがアウターロータ側のトルクより大きくなるように設計することによって、デュアルドラム式洗濯機において、高トルクのインナーロータはメインドラムに提供し、低トルクのアウターロータはサブドラムに提供するようにする。
【０２０９】
さらに、本発明は、永久磁石モータにおけるステータの外径に対するロータの外径の比を最適化し、定められたサイズ内で最大のトルク効率を実現することによって、永久磁石モータの効率を最大化することができる。
【０２１０】
さらに、本発明は、永久磁石モータにおいて、ロータティースのティース拡張部の高さ、隣接するティース拡張部間の距離、ロータティースのアーク角及びティース拡張部の直線部の角度を調整してコギングトルク及びトルクリップルを最小限に抑えて振動及び騒音を改善し、安定したモータの回転駆動を図ることができる。
【０２１１】
さらに、本発明は、デュアルモータステータの製造方法において、インナーステータとアウターステータとを別体で製作して一体化することなく打ち抜くことによって、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、それによって部材の損失を低減することができる。
【０２１２】
さらに、本発明は、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備え、かつ関節型ボビンを備えることによって、自動でコイルが整列されて巻回されるようにし、巻線占積率を向上させ、駆動モータの性能を向上させ、作業時間を短縮できるという効果がある。
【０２１３】
さらに、本発明は、コギングトルクの抑制及び出力低下の防止のためのティースリングを備えることによって、駆動モータの性能を向上させるという効果がある。
【０２１４】
さらに、本発明は、関節型ボビンに使用できる効率的なティース構造を有するコアを提供することによって、コア製造時に捨てられる切れ端を減らし、コストを低減できるという効果がある。
【０２１５】
さらに、本発明は、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備え、かつインシュレータによって一体に組み立てられてインシュレータがボビンの役割を果たすことによって、容易かつ簡単にステータを組み立てることができ、部品点数を削減すると共に駆動モータ全体の大きさを小さくして、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備えても、洗濯機全体の大きさを増加させないという効果がある。
【０２１６】
さらに、本発明は、洗濯機の駆動モータにおけるベアリングハウジングとステータの結合構造において、ステータのインナーティース（巻線部）でのコイルの発熱を放熱するために、ベアリングハウジングの本体に突出部及び陥没部を含む折曲部を形成することによって、伝導と対流による放熱を効果的に行うことができる。
【０２１７】
本発明は、従来のインナーステータ及びアウターステータにそれぞれ提供されていた電流コネクタ及びホールセンサコネクタを１つに統合して構造を単純化し、製造の利便性及び空間の確保を図り、誤結合を防止することによって、デュアルモータ全体としての組立ての利便性を図ることができる。
【０２１８】
本発明は、デュアルドラム及びデュアルモータ方式の洗濯機の軸系構造を改善し、より単純化した構造を採用することによって、インナーロータとアウターシャフトとの間の振動を緩衝して異常騒音を防止し、軸の離脱を防止する効果を図ることができる。
【０２１９】
本発明は、デュアルドラム式洗濯機に適用されるインナーロータ及びアウターロータを含むデュアルモータにおいて、アウターティース及びインナーティースが備えられたステータとベアリングハウジングの組立てを改善するために、ベアリングハウジングに形成されたステータ結合口に嵌合突起を形成し、ステータに形成されたハウジング結合口に嵌合凹部を形成することによって、ベアリングハウジングとステータの結合のために位置決めして組立てを容易にする。
【０２２０】
また、本発明は、インナーロータをベアリングハウジングに結合するのではなく、独立してアウターシャフトに組み立てる場合、組立性の向上のために組立補助治具を含むことによって、インナーロータの組立てをガイドする機能を行わせる。
【０２２１】
さらに、本発明は、２つのドラム及びこれら２つのドラムを独立して駆動する駆動モータを運転及び制御して洗濯対象物の立体的流動を可能にすることによって、脱水済みの洗濯対象物がドラムの内周面から容易に分離されてほぐされ、シワを低減できるという効果がある。
【０２２２】
さらに、本発明は、洗濯機の動作が終了した後に洗濯対象物を簡便に自動で取り出せるようにし、ユーザの利便性を向上させるという効果がある。
【０２２３】
さらに、本発明は、布量によって、洗濯対象物に立体的流動を与えるか又は一般的な平面的流動を与えることによって、駆動モータに過負荷がかからないようにし、最適な洗濯性能を発揮するようにし、洗濯効率を向上させるという効果がある。
【０２２４】
さらに、本発明は、２つのドラムの駆動によるトルク配分、洗濯対象物に作用する機械力、及び洗濯対象物の流動性を考慮して、洗濯対象物の立体的流動を可能にすることによって、洗濯性能を向上させるという効果がある。
【０２２５】
さらに、本発明は、駆動モータを構成する２つのロータの回転数を同一にするか、又は起動時刻を変化させることによって、駆動モータの起動時に発生する過電流による起動失敗を防止して発熱量を最小限に抑え、システムの安定性を向上させるという効果がある。
【０２２６】
さらに、本発明は、布量や温度などの負荷に応じて駆動モータの回転方向又は回転数を適宜制御し、立体的流動を可能にすることによって、洗濯性能を向上させるという効果がある。
【０２２７】
本発明においては、２つのドラムと、これら２つのドラムを独立して駆動する１つの駆動モータとを備えた洗濯機において、各ドラムの布量を検出することによって、洗濯機の布量を精密に検出することができる。
【０２２８】
本発明においては、２つのドラムに対して異なる布量検出方法を適用することによって、洗濯機の布量検出性能の精度を更に向上させ、洗濯、すすぎ及び脱水行程に必要な洗濯水及び電気容量を減少させることができる。
【０２２９】
本発明の適用可能範囲は後述する発明の詳細な説明によって更に明確になるであろう。しかし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば本発明の範囲内で様々な修正及び変更が可能であるため、本発明の好ましい実施形態を示す発明の詳細な説明と特定の例は単なる例示にすぎないことに留意すべきである。
【０２３０】
本発明の理解を助けるために提供され、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０２３１】
【図１】本発明の一実施形態による洗濯機の概略図である。
【図２】メインドラム及びサブドラムの分解斜視図である。
【図３】図２のメインドラムとサブドラムの結合図である。
【図４】駆動モータの分解斜視図である。
【図５】駆動モータとメインドラム及びサブドラムの連結を示す概略図である。
【図６】サブドラムの補強ビード及び加工状態を示す拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態による洗濯機のドラム組立方法のフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態によるドラムの回転軸が傾斜した洗濯機の概略図である。
【図９】本発明による洗濯機内での洗濯対象物の流動を示す概略図である。
【図１０】図９のＡ地点での洗濯対象物の流動を示す概略図である。
【図１１】メインドラムとサブドラムとの間隙を遮蔽する一実施形態を示す概略図である。
【図１２】メインドラムとサブドラムとの間隙を遮蔽する他の実施形態を示す概略図である。
【図１３】メインドラムとサブドラムとの間隙を遮蔽する更に他の実施形態を示す概略図である。
【図１４】メインドラムとサブドラムとの間隙を遮蔽する更に他の実施形態を示す概略図である。
【図１５】本発明の他の実施形態による洗濯機におけるドラムの回転軸が傾斜した例及びリフタが傾斜した例を示す概略図である。
【図１６ａ】メインドラムリフタの一例を示す斜視図である。
【図１６ｂ】メインドラムリフタの他の例を示す斜視図である。
【図１７ａ】サブドラムリフタの一例を示す斜視図である。
【図１７ｂ】サブドラムリフタの他の例を示す斜視図である。
【図１８】本発明による洗濯機に適用される駆動モータを示す図である。
【図１９】本発明による永久磁石モータにおけるステータ及びロータの外径を示す図である。
【図２０】ステータの外径とロータの外径の比が０．７〜０．８の場合のトルクを示すグラフである。
【図２１】本発明によるロータティースのティース拡張部の寸法を示す図である。
【図２２】本発明によるロータティースのティース拡張部の間隔調整によるコギングトルクの最小化を示す図である。
【図２３】本発明によるロータティースのティース拡張部の間隔調整によるトルクリップルの最小化を示す図である。
【図２４】本発明によるロータティースとティース拡張部の直線部との角度を示す図である。
【図２５】本発明によるロータティースとティース拡張部の直線部との角度を示す図である。
【図２６】本発明による駆動モータのロータティースを打ち抜き製造するための配置を示す平面図である。
【図２７】本発明による駆動モータのステータ及びロータを示す部分図である。
【図２８】本発明による駆動モータのロータティースの切欠凹部、切欠孔及び外周曲率を示す部分詳細図である。
【図２９ａ】本発明による駆動モータのロータティースの一実施形態を示す平面図である。
【図２９ｂ】本発明による駆動モータのロータティースの他の実施形態を示す平面図である。
【図２９ｃ】本発明による駆動モータのロータティースの更に他の実施形態を示す平面図である。
【図３０】本発明による駆動モータのインナーステータ及びアウターステータが結合されて形成されたデュアルモータステータを示す図である。
【図３１】本発明によるデュアルモータステータの製造方法におけるインナーステータ及びアウターステータを打ち抜き製造する方法を示す図である。
【図３２】本発明によるデュアルモータステータの製造方法におけるインナーステータ及びアウターステータを打ち抜き製造する方法を示す図である。
【図３３】分割型ティースを用いた駆動モータのインナーステータの一実施形態を示す概略図である。
【図３４】分割型ティースの製造過程を示す概略図である。
【図３５ａ】関節型ボビンの構造を示す概略図である。
【図３５ｂ】関節型ボビンの連結を示す概略図である。
【図３６】ティースリングを示す概略図である。
【図３７】インナーヨークを示す概略図である。
【図３８】一体型ティースを用いた駆動モータのインナーステータの一実施形態を示す概略図である。
【図３９】一体型ティースの製造過程を示す概略図である。
【図４０】本発明による駆動モータのステータ組立方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図４１】本発明による駆動モータのインシュレータを示す概略図である。
【図４２】本発明による洗濯機の駆動モータの製造方法を示すフローチャートである。
【図４３】本発明による洗濯機に適用される駆動モータのベアリングハウジング及びステータの組立てを示す図である。
【図４４】本発明による駆動モータのベアリングハウジングに形成されたステータ結合口を示す図である。
【図４５】本発明による駆動モータのステータに形成されたハウジング結合口を示す図である。
【図４６】本発明による洗濯機に適用されるデュアルモータステータに統合型に製造された電流コネクタ及びホールセンサコネクタを示す図である。
【図４７】本発明によるデュアルモータステータにおける電流コネクタの接続を示すブロック図である。
【図４８】本発明によるデュアルモータステータにおけるホールセンサ及び温度センサの接続を示すブロック図である。
【図４９】本発明による洗濯機を示す概略図である。
【図５０】本発明による洗濯機における軸系構造のインナーシャフト及びアウターシャフトを示す断面図である。
【図５１】本発明による軸系構造を示す外部斜視図である。
【図５２ａ】本発明による軸系構造に用いられるスプリング座金を示す図である。
【図５２ｂ】本発明による軸系構造に用いられるスプリング座金を示す図である。
【図５２ｃ】本発明による軸系構造に用いられるスプリング座金を示す図である。
【図５３】本発明の他の実施形態による軸系構造のインナーシャフト及びアウターシャフトを示す断面図である。
【図５４】本発明による洗濯機に適用されるデュアルモータのベアリングハウジング及びステータの組立を示す図である。
【図５５】本発明による洗濯機に適用されるデュアルモータのベアリングハウジングに形成されたステータ結合口を示す図である。
【図５６】本発明による洗濯機に適用されるデュアルモータステータに形成されたハウジング結合口を示す図である。
【図５７】洗濯機から自動で取り出される洗濯対象物を示す概略図である。
【図５８】本発明による洗濯機の運転方法を示すフローチャートである。
【図５９】本発明による洗濯機のドラムを制御するための構造を示すブロック図である。
【図６０ａ】図５９の制御下でのドラムの相対回転を示す概略図である。
【図６０ｂ】図５９の制御下でのドラムの相対回転を示す概略図である。
【図６０ｃ】図５９の制御下でのドラムの相対回転を示す概略図である。
【図６１】本発明による洗濯機の運転方法を示すフローチャートである。
【図６２】本発明による布量に応じた洗濯機の制御方法を示すフローチャートである。
【図６３】本発明の一実施形態による洗濯機の駆動モータ駆動装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６４】本発明の一実施形態による駆動モータを起動する動作を説明するためのグラフである。
【図６５】アウターロータ及びインナーロータの起動順序に応じた駆動モータの温度変化を説明するためのグラフである。
【図６６】本発明の一実施形態による洗濯機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【図６７】本発明の他の実施形態による洗濯機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【図６８】本発明の更に他の実施形態による洗濯機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【図６９】本発明の更に他の実施形態による洗濯機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【図７０】本発明の実施形態によってアウターロータ及びインナーロータを発電制動することによって布量を検出する動作を説明するためのグラフである。
【図７１】図７０のアウターロータ及びインナーロータに流れる電流の変化を示すグラフである。
【図７２】本発明の実施形態によってアウターロータを余力制動してインナーロータを発電制動することによって布量を検出する動作を説明するためのグラフである。
【図７３】図７２のアウターロータ及びインナーロータに流れる電流の変化を示すグラフである。
【図７４】本発明の他の実施形態による洗濯機の駆動モータ駆動装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７５】本発明の一実施形態による洗濯機の布量検出方法を概略的に示すフローチャートである。
【図７６】本発明の他の実施形態による洗濯機の布量検出方法を概略的に示すフローチャートである。
【図７７】本発明の他の実施形態によるサブドラムを示す概略図である。
【図７８】本発明の更に他の実施形態によるサブドラムを示す概略図である。
【図７９】本発明の更に他の実施形態によるサブドラムを示す概略図である。
【図８０】本発明の更に他の実施形態によるサブドラムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０２３２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。簡単な説明のために、同一又は類似の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２３３】
図１は本発明の一実施形態による洗濯機の概略図である。図１を参照すると、本発明の一実施形態による洗濯機は、本体に相当する機器の外形を構成するキャビネット１０を備える。キャビネット１０の前面には、洗濯対象物である衣類をキャビネット１０の内部に投入するための投入口２０が形成される。
【０２３４】
投入口２０は、キャビネット１０に回動可能に固定されたドアによって開閉される。キャビネット１０の上側には、洗濯機を操作するための各種操作ボタンが配置されたコントロールパネル３０が位置し、コントロールパネル３０の一側には、洗剤などを入れるための洗剤供給装置（図示せず）が備えられる。
【０２３５】
キャビネット１０の内部に形成される収容空間には、洗濯水を貯蔵する円筒状のタブ４０と、タブ４０の内部に回転可能に設置されて洗濯対象物が投入されるメインドラム５０及びサブドラム６０が備えられる。タブ４０の後方部には、メインドラム５０及びサブドラム６０を駆動するための駆動モータ７０が備えられる。
【０２３６】
タブ４０は、円筒状に構成され、内部にメインドラム５０及びサブドラム６０を収容することができる。タブ４０の前面はキャビネット１０の開放された投入口２０と連結されるように開放されている。よって、タブ４０の前面部とキャビネット１０の投入口２０との間には、タブ４０の前面部及びキャビネット１０の投入口２０の周辺を囲むガスケットが備えられる。ガスケットは、タブ４０の内部に収容される洗濯水がキャビネット１０の内部に流入することを防止するための構成である。
【０２３７】
メインドラム５０は、円筒状に構成され、タブ４０の内部に回転可能に取り付けられる。メインドラム５０の側面には、洗濯水を排出するための複数の通孔が形成される。
【０２３８】
サブドラム６０は、円筒状に構成され、メインドラム５０の内部に回転可能に取り付けられる。ここで、サブドラム６０は、メインドラム５０と相対回転可能に取り付けられる。すなわち、メインドラム５０とサブドラム６０とは互いに独立して駆動される構造を有し、各ドラムの回転速度及び回転方向に応じて様々な相対回転が可能である。
【０２３９】
駆動モータ７０は、メインドラム５０及びサブドラム６０を駆動する駆動力を生成する装置であって、タブ４０の背面に取り付けられる。駆動モータ７０は、固定されているステータ７１と、ステータ７１の外側で回転するアウターロータ７２と、ステータ７１の内側で回転するインナーロータ７３とを含む。このように２つのロータを備えた駆動モータを便宜上デュアルロータモータ（dual-rotor motor）という。
【０２４０】
図４は駆動モータ７０をより詳細に示す。図４を参照すると、ステータ７１は、インナーロータ７３を囲むように環状構造を有し、タブに固定結合される。
【０２４１】
図５は駆動モータがメインドラム及びサブドラムに駆動力を伝達する構造を概略的に示す。図４及び図５を参照すると、インナーロータ７３は、ステータ７１の内側に回転可能に備えられ、後述するアウターシャフト８１に連結されてメインドラム５０の回転に関与する。アウターロータ７２は、ステータ７１の外側に回転可能に備えられ、後述するインナーシャフト８２に連結されてサブドラム６０の回転に関与する。インナーロータ７３及びアウターロータ７２は、マグネットを備え、駆動モータ７０のインナー巻線部及びアウター巻線部に電流が供給されると、流れる電流によって発生する磁場によって回転する。
【０２４２】
駆動モータ７０のインナーティース及びアウターティースに巻回されたコイルに流れる電流をそれぞれ制御すると、インナーロータ７３とアウターロータ７２とが独立して回転する。それによって、図５のように、メインドラム５０とサブドラム６０とは１つの駆動モータ７０によって独立した回転が可能になる。つまり、駆動モータは、メインドラムとサブドラムとを独立して駆動する。
【０２４３】
上記構成においては、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。
【０２４４】
図２及び図３はシャフトとドラムの結合をより詳細に示す。図２及び図３を参照すると、アウターシャフト８１は、タブ４０を貫通してインナーロータ７３とメインドラム５０とを連結する。アウターシャフト８１は、中空状の軸であって、内部にインナーシャフト８２が取り付けられる。インナーシャフト８２は、アウターシャフト８１の内部を貫通してアウターロータ７２とサブドラム６０とを連結する。
【０２４５】
メインドラム５０とアウターシャフト８１とはメインドラムスパイダ９１によって連結される。図２を参照すると、メインドラム５０は、前方５１及び後方５２が開放されている。メインドラムスパイダ９１は、アウターシャフト８１に結合され、メインドラム５０に固定結合される。
【０２４６】
サブドラム６０とインナーシャフト８２とはサブドラムスパイダ９５によって連結される。サブドラム６０は、背面を形成するサブドラムバックを備え、前方は開放され、後方はサブドラムバックによって閉鎖されている。サブドラムスパイダ９５は、サブドラムバックに密着して固定される。
【０２４７】
図２を参照すると、メインドラムスパイダ９１は、アウターシャフト８１に結合される軸結合部９２と、軸結合部９２から放射状に延びたスパイダ支持部９３と、スパイダ支持部９３の端部に備えられるドラム固定部９４とを含む。ここで、ドラム固定部９４はメインドラム５０に結合されて固定される。
【０２４８】
軸結合部９２は、メインドラムスパイダ９１の中心部に形成され、アウターシャフト８１が結合される結合孔が形成されている。スパイダ支持部９３は、中心部から放射状に延びた複数のカンチレバーで構成される。ドラム固定部９４は、スパイダ支持部９３の端部を連結するようにリング状に形成される。スパイダ支持部９３は、アウターシャフト８１からの駆動力をメインドラムスパイダ９１を介してメインドラム５０に伝達する際に、メインドラムスパイダ９１を支持して駆動力の伝達を可能にする。一方、本実施形態の変形例として、スパイダ支持部は、軸結合部から延びた円盤状に構成されてもよい。
【０２４９】
メインドラムスパイダ９１は、メインドラム５０の外周面に結合される。すなわち、リング状のドラム固定部９４がメインドラム５０の外周面の端部に結合されて固定される。ドラム固定部９４とメインドラム５０の外周面の結合は、螺合によって行われてもよく、溶接によって行われてもよい。
【０２５０】
一方、本実施形態の変形例として、メインドラムは、後端部から中心方向に折り曲げられた折曲部を備え、折曲部にメインドラムスパイダのドラム固定部が結合されるようにしてもよい。
【０２５１】
サブドラム６０とインナーシャフト８２とはサブドラムスパイダ９５によって連結される。図２を参照すると、サブドラム６０は、背面を形成するサブドラムバック６２を備え、前方は開放され、後方はサブドラムバック６２によって閉鎖されている。サブドラムスパイダ９５は、サブドラムバック６２に密着して固定される。
【０２５２】
サブドラムスパイダ９５は、インナーシャフト８２に結合される軸結合部９６と、軸結合部９６から放射状に延びた複数のドラム固定部９７とを含む。
【０２５３】
ここで、ドラム固定部９７の端部はサブドラムバック６２に固定される。サブドラムバック６２は、サブドラムスパイダ９５の形状に対応して内側にくぼんだ収容部６３を更に含み、サブドラムスパイダ９５は、収容部６３に収容されてサブドラムバック６２に密着結合される。ドラム固定部９７とサブドラムバック６２の結合は、螺合によって行われてもよく、溶接によって行われてもよい。
【０２５４】
図２及び図３を参照すると、サブドラムスパイダ９５は、サブドラムバック６２とメインドラムスパイダ９１との間に備えられる。しかし、サブドラムスパイダ９５は、サブドラムバック６２とは一体に回転し、メインドラムスパイダ９１とは独立して回転する。
【０２５５】
つまり、サブドラムスパイダ９５がメインドラムスパイダ９１とは独立して回転することによって、メインドラム５０とサブドラム６０とが独立して回転することができる。前述した構成は、それぞれのドラムに別途のスパイダを用い、それぞれのドラムを１つの駆動モータによって独立して駆動できる洗濯機の構造を提供する。
【０２５６】
図５を参照すると、アウターシャフトとインナーシャフトとはベアリングを介して独立して回転可能な構造を有し、アウターロータとインナーロータとはステータを介して独立して回転可能な構造を有する。ステータは、アウターロータ側とインナーロータ側とに巻線部を別途備え、駆動モータは、アウターロータとインナーロータとを独立して駆動することができる。よって、メインドラムはインナーロータによって駆動され、サブドラムはアウターロータによって駆動されるため、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動することができる。
【０２５７】
また、アウターロータとインナーロータの独立駆動によって、メインドラムとサブドラムとを様々に相対回転させることができる。すなわち、回転方向を異ならせるか、回転方向は同一にして回転速度を異ならせることによって、様々な相対回転を発生させることができる。
【０２５８】
一方、上記実施形態の変形例として、メインドラムは背面を形成するメインドラムバックを備え、サブドラムは背面を形成するサブドラムバックを備えるようにしてもよい。この場合、メインドラムは、前方は開放され、後方はメインドラムバックによって閉鎖される構造を有し、サブドラムは、前方は開放され、後方はサブドラムバックによって閉鎖される構造を有する。
【０２５９】
この場合、メインドラムスパイダは、メインドラムバックに結合されて固定される。また、サブドラムスパイダは、サブドラムバックに結合されて固定される。さらに、サブドラムスパイダは、サブドラムバックとメインドラムバックとの間に備えられ、かつサブドラムバックと一体に回転し、メインドラムバックとは独立して回転する。
【０２６０】
一方、サブドラムの外周面は、メインドラムの内周面の一部に対向するように構成される。すなわち、メインドラムの内周面の軸方向長さとサブドラムの内周面の軸方向長さとが異なり、サブドラムの外周面は、メインドラムの内周面の一部に対向するように構成される。サブドラムの軸方向長さがメインドラムの軸方向長さよりも小さい構造を有することが好ましい。
【０２６１】
図１及び図５はこのような構造のメインドラム及びサブドラムを概略的に示す。
【０２６２】
図５を参照すると、メインドラム５０の内周面の軸方向長さとサブドラム６０の内周面の軸方向長さとが異なる。よって、サブドラム６０は、メインドラム５０の一端部から軸方向に延びるように、メインドラム５０の内部に取り付けられ、メインドラム５０は、内周面のうち一部のみサブドラム６０の外周面に対向する。この場合、洗濯対象物をサブドラムとメインドラムとの境界面に接触させることができる。それによって、洗濯対象物においては、ドラム間の回転速度差によって一方向に回転する流動が発生する。ここで、洗濯対象物は、ドラムの内周面から見たとき垂直な回転軸を中心に回転流動が行われる。さらに、洗濯対象物は、ドラムの内周面との摩擦によってドラムの円周方向の流動が行われる。それによって、洗濯対象物は、ドラムの円周方向に流動すると共にドラムの内周面に垂直な回転軸を中心に回転し、したがって、回転速度の速いドラム側から回転速度の遅いドラム側へ軸方向の流動が発生する。軸方向の流動は、洗濯対象物がドラムの内周面に垂直な回転軸を中心に回転することによって発生するものである。それによって、洗濯対象物は、ドラムの円周方向の平面的流動にドラムの軸方向の流動が加えられ、立体的流動が可能になる。
【０２６３】
図３及び図５を参照すると、サブドラムの方がメインドラムより軸方向長さが小さい構造を有する。ここで、サブドラムは、メインドラムの一端部から軸方向に延びるように、メインドラムの内部に取り付けられる。それによって、サブドラム６０は、外周面６０ａがメインドラム５０の内周面５０ｂに対向し、メインドラム５０は、内周面５０ａ、５０ｂのうち一部５０ｂだけがサブドラム６０の外周面６０ａに対向する構造を有する。
【０２６４】
図３を参照してより詳細に説明すると、メインドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ１＋ｄ２）に対するサブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／（ｄ１＋ｄ２））は、０〜０．５となるようにしてもよい。すなわち、サブドラムの内周面の軸方向長さがメインドラムの内周面の軸方向長さの半分以下となるようにしてもよい。
【０２６５】
メインドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ１＋ｄ２）に対するサブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／（ｄ１＋ｄ２））は、１／３となるようにすることがより好ましい。これは、２つのドラムの駆動によるトルク配分、洗濯対象物に作用する機械力、及び洗濯対象物の流動性を考慮して、最適な洗濯対象物の立体的流動を可能にするように実験によって導き出したものである。
【０２６６】
言い換えれば、メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面に対向しない第１面５０ａと、サブドラムの外周面に対向する第２面５０ｂとに分けられるが、第１面５０ａの軸方向長さ（ｄ１）に対するサブドラムの内周面６０ｂの軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）が０．５となるようにしてもよい。
【０２６７】
上記構成の態様は、洗濯対象物をサブドラムとメインドラムとの境界面に接触（位置）させる構造を提供する。図９は、洗濯対象物が接触するメインドラムの第１面５０ａ及びサブドラムの内周面６０ｂだけを図示してドラム内での洗濯対象物の流動を示すものである。図１０は、メインドラムの第１面５０ａとサブドラムの内周面６０ｂとの境界線Ａを拡大して示すものである。
【０２６８】
洗濯対象物においては、ドラム間の回転速度差によって一方向に回転する流動が発生する。図９において、メインドラムは反時計方向に回転し、サブドラムは時計方向に回転する。この場合、サブドラムの回転速度の絶対値の方がメインドラムの回転速度の絶対値より大きいことが好ましい。サブドラムの回転速度の絶対値とメインドラムの回転速度の絶対値とが同一であれば、洗濯対象物はメインドラムとサブドラムとの境界線Ａだけで回転を行うことになる。よって、洗濯対象物の立体的流動のためには、各ドラムの回転速度に差を付け、一方向に大きな回転力が作用するようにすることが好ましい。
【０２６９】
図１０は、前述したようにサブドラムの回転速度の方がメインドラムの回転速度より速い場合における、ドラムの境界線Ａ付近での洗濯対象物の流動を示すものである。ここで、洗濯対象物は、ドラムの内周面から見たとき垂直な回転軸Ｚを中心に時計方向の回転流動Ｂが行われる。
【０２７０】
さらに、洗濯対象物は、ドラムの内周面との摩擦によってドラムの円周方向の流動Ｃが行われる。それによって、洗濯対象物は、ドラムの円周方向に流動すると共にドラムの内周面に垂直な回転軸を中心に回転し、したがって、回転速度の速いドラム６０側から回転速度の遅いドラム５０側へ軸方向の流動Ｄが発生する。
【０２７１】
洗濯対象物の軸方向の流動Ｄは、メインドラムとサブドラムの相対回転によって発生する。より詳細には、メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面６０ａに対向しない第１面５０ａと、サブドラムの外周面６０ａに対向する第２面５０ｂとに分けられ、メインドラムの内周面の第１面５０ａとサブドラムの内周面６０ｂとの相対運動によって洗濯対象物が軸方向に流動する。
【０２７２】
これを洗濯対象物の観点から見ると、洗濯対象物は、メインドラム又はサブドラムの回転によって円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムとの相対運動によって軸方向に流動する。ここで、洗濯対象物の軸方向の流動は、メインドラムとサブドラムとの相対運動による洗濯対象物の回転によって行われる。より詳細には、軸方向の流動Ｄは、洗濯対象物がドラムの内周面に垂直な回転軸Ｚを中心に回転することによって発生するものである。それによって、洗濯対象物は、ドラムの円周方向の平面的流動Ｃにドラムの軸方向の流動Ｄが加えられ、立体的流動が可能になる。
【０２７３】
図９において、ドラム内部の矢印は洗濯対象物の立体的流動を概略的に示すものである。図９を参照すると、洗濯対象物は、概してねじれた帯状の流動を示す。これは、洗濯対象物が回転すると共に、円周方向の流動と重力による落下が行われて生じる流動形態である。
【０２７４】
上記構成の態様は、駆動モータによってメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の相対回転速度差によって洗濯対象物の回転を誘導することによって、洗濯対象物がドラム内で回転して立体的に流動するようにする。
【０２７５】
また、サブドラムの軸方向長さをメインドラムの軸方向長さよりも小さくすることによって、洗濯対象物をサブドラムとメインドラムとの境界面に接触させ、それによって洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差によって回転する流動が発生し、立体的流動が可能になる。つまり、洗濯対象物の立体的流動が可能になることによって、洗濯機の洗濯性能を向上させ、洗濯時間を短縮することができる。
【０２７６】
図１に示す本発明の他の実施形態による洗濯機は、ドラムの回転軸が水平方向に配置された構造を有する。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、ドラムの回転軸が水平方向に対して所定の角度で傾斜するように構成されてもよい。図８は回転軸が傾斜した構造を有する実施形態を示す。この場合、メインドラム及びサブドラムの回転による洗濯対象物の流動がより多様化するという利点を有する。すなわち、メインドラム又はサブドラムの回転によって内周面に沿って円周方向に流動する洗濯対象物が重力によってドラムの上方から落下する際に、従来の円周方向の流動線とは異なる位置に落下することになるため、重力によって軸方向の流動が行われ、より効率的が洗濯対象物の流動が可能になる。
【０２７７】
以下、図７７〜図８０を参照して本発明によるサブドラム構造及びその結合方法について詳細に説明する。
【０２７８】
サブドラム６０’、６０’’は、外周部を形成する円筒部と、背面に備えられてサブドラムスパイダ９５ａ、９５ｂが結合されるドラムバックとから構成される。ドラムバックは、前方に向かって窪んでサブドラムスパイダ９５ａ、９５ｂが収容される収容部６３ａ、６３ｂを含む。
【０２７９】
サブドラムスパイダ９５ａ、９５ｂは、インナーシャフトの中心から放射状に延びた複数のカンチレバーを備え、サブドラム６０’、６０’’のドラムバックに結合される。
【０２８０】
本発明の一実施形態として、図７７及び図７８は円筒部とドラムバックとが一体型構造であるサブドラムを示すものである。
【０２８１】
図７７及び図７８を参照すると、サブドラム６０’は、円筒部とドラムバックとが一体化した１つの部材からなる。
【０２８２】
このように一体化した１つの部材でサブドラム６０’を成形した場合、部材の強度を向上させることができ、別途の結合がないため耐久性を向上させることができる。
【０２８３】
また、洗濯機のドラムの高速回転によって発生する振動による組立部品間の衝突がないため、振動を減少又は防止することができる。
【０２８４】
本実施形態においては、１つの部材でサブドラム６０’を成形しなければならないため、サブドラムにおいて円筒部とドラムバックの外周との接触部を湾曲した形状に形成しなければならない。したがって、サブドラム６０’の内部空間は湾曲した部分によって若干容量が小さくなる。
【０２８５】
一体化したサブドラム６０’構造によれば、洗濯機のドラム内部容量は約９０Ｌに設計される。また、本実施形態においては、１つの部材でサブドラム６０’を製造するため、サブドラム６０’に脱水孔やパターンなどの加工作業が難しくなる。
【０２８６】
図７８を参照すると、本実施形態において、収容部６３ａは、サブドラムスパイダ９５ａを結合するためのスパイダ結合孔６３ａａを備え、サブドラムスパイダ９５ａは、収容部６３ａのスパイダ結合孔６３ａａに対応する結合孔を備える。
【０２８７】
収容部６３ａは、放射状のカンチレバーを複数備えたサブドラムスパイダ９５ａを収容し、サブドラムスパイダ９５ａの回転力がサブドラムに伝達されるようにする。
【０２８８】
サブドラムスパイダ９５ａは、収容部６３ａに嵌入された状態で、締結ボルトなどで強固に結合される。このために、収容部６３ａには結合孔６３ａａが形成され、これに対応してスパイダ９５ａには結合孔（図示せず）が形成される。
【０２８９】
図７８を参照すると、収容部６３ａは、サブドラムバックの外周内に形成され、サブドラムスパイダ９５ａのカンチレバーは、収容部６３ａに嵌入されるようにサブドラムバックの半径より小さく形成されることが好ましい。
【０２９０】
本発明の他の実施形態として、図７９及び図８０は円筒部とドラムバックとが独立した構造であるサブドラムを示すものである。
【０２９１】
図７９及び図８０を参照すると、サブドラム６０’’は、円筒部６１ｂとドラムバック６２ｂとが独立した部材で形成され、円筒部６１ｂの後方外周にドラムバック６２ｂが結合されて閉鎖される。
【０２９２】
図８０を参照すると、本実施形態の組立型サブドラムの結合のために、円筒部６１ｂの後端部にはドラムバック結合孔６１ｂｂが形成され、ドラムバック６２ｂの外周はドラムの長手方向に折り曲げられており、当該折曲部には円筒部結合孔６２ｂｂが形成されている。
【０２９３】
本実施形態の組立型サブドラム構造においては、ドラムバック結合孔６１ｂｂと円筒部結合孔６２ｂｂとを整合した状態で、ドラムバック６２ｂと円筒部６１ａとを締結ボルトなどで強固に結合する。
【０２９４】
また、ドラムバック６２ｂの収容部６３ｂは、ドラムバック６２ｂの外周まで延設されてもよい。サブドラムスパイダ９５ｂのカンチレバーは、サブドラムバック６２ｂの外周まで延設され、サブドラムスパイダ９５ｂのカンチレバーの端部は、円筒部６１ｂの後方外周に結合される。
【０２９５】
図８０に示すように、サブドラムスパイダ９５ｂのカンチレバーの端部は、ドラムバック６２ｂの外周から折り曲げられた部分で結合孔６１ｂｂ、６２ｂｂを貫通した締結ボルトなどによって強固に一体に組み立てられることが好ましい。
【０２９６】
図７９及び図８０に示す実施形態によれば、前述した一体型サブドラム構造と比較して、円筒部６１ｂとドラムバック６２ｂの外周との接触部に湾曲した部分を形成する必要がないため、洗濯機のドラム内部容量をより大きく確保することができる。
【０２９７】
本実施形態の組立型サブドラムをデュアルドラム式洗濯機に適用した場合、約９４Ｌのドラム内部容量を確保することができるため、前述した一体型サブドラムに比べて容量を約４Ｌ増加させることができる。
【０２９８】
また、本実施形態においては、円筒部とドラムバックを組み立ててサブドラム６０’’を製造するため、円筒部とドラムバックを組み立てる前に各部材に脱水孔やパターンなどの加工作業を予め行う。したがって、前述した一体型サブドラム構造に比べて、脱水孔及びパターンの加工が容易になる。
【０２９９】
しかし、本実施形態においては、独立した部材を組み立ててサブドラム６０’’を製造するため、一体化した１つの部材よりは部材の接合強度面で不利である。また、洗濯機のドラムの高速回転によって発生する振動による組立部品間の衝突が発生し得るため、振動面で不利である。
【０３００】
本発明の更に他の実施形態は、図７９及び図８０に示す組立型サブドラム構造の組立方法を提供する。
【０３０１】
図８０に示すように、本発明による洗濯機のサブドラム組立方法は、まず、サブドラム６０’’の外周部を形成する円筒部６１ｂにサブドラム６０’’の背面に備えられてサブドラムスパイダ９５ｂが結合されるドラムバック６２ｂを結合する段階を行う。
【０３０２】
次に、ドラムバック６２ｂの前方にくぼんだスパイダ収容部６３ｂにサブドラムスパイダ９５ｂを収容する段階を行う。次いで、サブドラムの円筒部６１ｂの後端部及びドラムバック６２ｂの折り曲げられた外周にそれぞれ形成された結合孔６１ｂｂ、６２ｂｂを介して、サブドラムスパイダ９５ｂのカンチレバーの端部をボルト結合する段階を行うことによって、組立型サブドラム構造を完成する。
【０３０３】
一方、図３を参照すると、メインドラムの内周面には、サブドラムの外周面との間を密封するドラムガイド５５が備えられてもよい。ドラムガイド５５は、メインドラムの内周面に沿って備えられてサブドラムの外周面との間隙を遮蔽する。これは、ドラム間に洗濯対象物が挟まれることを防止するためのものである。
【０３０４】
図３を参照すると、サブドラムはメインドラムより半径が小さい。それによって、サブドラムをメインドラムの内部に取り付けることができる。よって、メインドラムの内周面とサブドラムの内周面間にはある程度の間隔が生じる。
【０３０５】
図１１はドラムガイドの一実施形態を示す図である。ドラムガイド５５は、メインドラムの内側に突出してメインドラムの内周面に結合される胴部５６と、胴部からサブドラムの内周面側に延設されたガイド部５７とを含む。
【０３０６】
前述したように、メインドラムの内周面とサブドラムの内周面間にはある程度の間隔が生じるが、ドラムガイド５５のガイド部５７がサブドラムの内周面まで延びてその間隔を遮蔽する。つまり、メインドラムの内周面とサブドラムの内周面とは半径差によって不連続的な面を形成するが、ドラムガイドによってこれらの内周面が連続的な面となる。それによって、ドラム内での軸方向の流動が発生しても、洗濯対象物がドラム間の境界線に挟まれて損傷することを防止することができる。特に、本発明による洗濯機のように２つのドラムが独立して駆動される場合においては、メインドラムとサブドラムとが相対回転して境界線に洗濯対象物が挟まれた場合、洗濯対象物の損傷が発生する可能性が高いため、ドラムガイド５５は洗濯対象物の保護においてより効率的である。
【０３０７】
より好ましくは、胴部５６に所定の傾斜又は曲面を形成することによって、メインドラムの底面からガイド部５７まで緩やかな傾斜又は連続面を形成するようにする。この場合、ドラム内での洗濯対象物の軸方向の流動に対する抵抗が減少し、より円滑な流動が行われるようにすることができる。
【０３０８】
また、サブドラムの内周面又は外周面には、サブドラムのねじれを防止する補強ビード６５が備えられてもよい。図１１を参照すると、サブドラム６０は、端部から所定の間隔をおいて離隔した円周面に沿ってサブドラム６０の内側に突設された補強ビード６５を備えることが好ましい。もちろん、補強ビード６５は、サブドラムの外周面側に突設されてもよい。
【０３０９】
補強ビード６５は、サブドラムの強度を補強してドラムのねじれを防止する役割を果たす。この場合、ドラムガイドのガイド部は、サブドラムのビードまで延びる。これは、サブドラムの強度補強のために形成したビードによってサブドラムの内周面が不連続面となることを防止し、洗濯対象物の流動を助けるように連続面を形成するためのものである。
【０３１０】
図１２はドラムガイドの他の実施形態を示す図である。図１２を参照すると、サブドラム６０は、端部６１から所定の間隔をおいて離隔した円周面に沿ってサブドラム６０の外側に突設されたビード６５を備え、ドラムガイド５５のガイド部５７は、サブドラムの端部６１まで延びる。この場合、前述した実施形態とは異なり、ビード６５がサブドラムの内側に突設されたものではないため、ガイド部５７がビード６５まで延びる必要がない。よって、ドラムガイド５５のガイド部５７は、サブドラムの端部６１まで延びる。
【０３１１】
上記構成においても、ドラムガイドによって独立して駆動されるメインドラムとサブドラムとが相対回転する境界線に洗濯対象物が挟まれないようにすることができる。
【０３１２】
図１１及び図１２において、サブドラムの端部６１は、円周面に沿って外側にカーリング加工が施されてもよい。これは、サブドラムの端部が曲面を有するように加工することによって、サブドラムの端部に洗濯対象物が引っかかることを防止するためのものである。
【０３１３】
一方、図１３は本発明による洗濯機の更に他の実施形態を示す図である。図１３を参照すると、メインドラム５０は、内径が異なる第１部分５０ａと第２部分５０ｂとに分けられる。ここで、第１部分５０ａの内径はサブドラム６０の内径と同じであり、かつ第２部分５０ｂの内径はサブドラム６０の外径より大きい。
【０３１４】
これは、メインドラムの一部５０ｂを拡管し、拡管していないメインドラムの部分５０ａの半径とサブドラムの内周面の半径を同一にすることによって、メインドラムの内周面とサブドラムの内周面とが連続的な面を形成するようにすることを目的とする。この場合、サブドラムは、拡管したメインドラムの第２部分５０ｂの内側に取り付けられ、メインドラム内で回転する。ここで、サブドラムの端部６１は、円周面に沿って外側にカーリング加工が施され、第２部分５０ｂの内側に位置する。
【０３１５】
上記構成においては、別途のガイドなどを備えることなく、ドラムの形成過程で洗濯対象物が挟まれない構造が得られるようにし、メインドラムとサブドラムの境界面を遮蔽する。また、洗濯対象物が接触するメインドラム及びサブドラムの内周面が連続的な面となっており、洗濯対象物の流動に対する抵抗が減少し、洗濯対象物の流動がより円滑になる。
【０３１６】
一方、図１４は本発明による洗濯機の更に他の実施形態を示す図である。図１４を参照すると、メインドラム５０は、内周面に沿ってドラムの内側に突設されたドラムガイド部５８を更に含む。この場合、ドラムガイド部の内周面とサブドラムの内周面とが同一線上に位置し、メインドラムとサブドラムの境界面を遮蔽するように構成される。ここで、サブドラムの端部は、円周面に沿って外側にカーリング加工が施され、かつドラムガイド部の内周面よりも外側に位置する。
【０３１７】
洗濯対象物が挟まれたり流動が妨げられたりする場所は、メインドラムとサブドラムとの半径差によって間隔が生じた部分である。よって、上記構成においては、間隔が生じた境界面の前方でメインドラムの一部を突出させ、突出した部分によって、メインドラムとサブドラムの境界面でのメインドラムの内周面の半径とサブドラムの内周面の半径とを同一にし、各ドラムの内周面を同一線上に配置する。それによって、洗濯対象物が接触するメインドラム及びサブドラムの内周面が連続的な面となり、その境界面に洗濯対象物が挟まれにくくなり、洗濯対象物の流動に対する抵抗が減少し、洗濯対象物の流動がより円滑になる。これは、別途のガイドなどを備えることなく、ドラムの形成過程で洗濯対象物が挟まれない構造が得られるようにしたものである。
【０３１８】
一方、図１を参照すると、メインドラムの内周面上には、半径方向内側に向かって突出した複数のメインドラムリフタ１０１が備えられ、サブドラムの内周面上には、半径方向内側に向かって突出した複数のサブドラムリフタ１０２が備えられており、ドラム内での洗濯対象物の流動を補助する。
【０３１９】
メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面に対向しない第１面５０ａと、サブドラムの外周面に対向する第２面５０ｂとに分けられる。メインドラムリフタ１０１は、第１面５０ａ上に備えられる。
【０３２０】
メインドラムリフタ１０１は、メインドラムの内周面に沿って等間隔で配置されてもよい。また、サブドラムリフタ１０２は、サブドラムの内周面に沿って等間隔で配置されてもよい。
【０３２１】
上記構成においては、ドラムの内周面に複数のリフタを備えることによって、ドラム内での洗濯対象物の立体的流動がより円滑に行われるようにする。
【０３２２】
メインドラムリフタ１０１の軸方向長さとサブドラムリフタ１０２の軸方向長さとの比は、メインドラムの内周面の第１面５０ａの長さ及びサブドラムの内周面６０ｂの長さに比例するようにしてもよい。図３を参照すると、メインドラムリフタ１０１の軸方向長さはｌ１、サブドラムリフタ１０２の軸方向長さはｌ２、メインドラムの内周面の第１面５０ａの長さはｄ１、サブドラムの内周面６０ｂの長さはｄ２と定義される。この場合、ｌ１：ｌ２の比がｄ１：ｄ２の比に比例するようにしてもよい。これは、軸方向長さが相対的に異なるメインドラム及びサブドラムに対応するようにリフタをそれぞれ備え、リフタを効率的に洗濯対象物に接触させるようにしたものである。
【０３２３】
図３において、メインドラムリフタ１０１及びサブドラムリフタ１０２は、軸方向と平行にドラムの内部に備えられる。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタは、軸方向に対して所定の角度を有するように備えられてもよい。
【０３２４】
図１５はメインドラムリフタ及びサブドラムリフタが軸方向に対して所定の角度を有するように備えられた例を示す。図１５を参照すると、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタは、軸方向に対して所定の角度θで傾斜している。
【０３２５】
この場合、メインドラムは、メインドラムリフタにおける軸方向に対する角度の方向に基づいて回転方向が決定され、サブドラムは、サブドラムリフタにおける軸方向に対する角度の方向に基づいて回転方向が決定される。すなわち、リフタによってドラム内での洗濯対象物の立体的流動が円滑に行われるように、ドラムの回転方向をリフタの傾斜方向に基づいて決定する。図１５においては、洗濯機の投入口側から見たとき、メインドラム５０は時計方向に回転し、サブドラム６０は反時計方向に回転する。しかし、本発明は、図１５の例に限定されるものではなく、リフタの傾斜方向を様々に調整することができる。上記構成においては、ドラムが回転する際に、洗濯対象物がドラムの中心部側へ軸方向の流動を行うようにし、洗濯対象物の立体的流動を助ける。
【０３２６】
図１及び図３において、メインドラムリフタ１０１は、メインドラムの前端部から後方に延びており、サブドラムリフタ１０２は、サブドラムの後端部から前方に延びている。また、メインドラムリフタ１０１及びサブドラムリフタ１０２は、互いに対向する方向に低くなる傾斜を有する。
【０３２７】
これは、洗濯対象物の軸方向の流動によって洗濯対象物がドラムの内側又は外側に偏ることを防止し、立体的流動が円滑に行われるようにするために洗濯対象物をドラムの中心部に配置するためのものである。
【０３２８】
図１６はメインドラムリフタ１０１の例を示す。図１６ａのメインドラムリフタの方が、図１６ｂのメインドラムリフタより軸方向長さが長い。これは、図１６ａのメインドラムリフタが適用された洗濯機の方が、図１６ｂのメインドラムリフタが適用された洗濯機に比べて、サブドラムの内周面６０ｂの軸方向長さに対するメインドラムの内周面の第１面５０ａの軸方向長さの比が大きいためである。
【０３２９】
メインドラムリフタ１０１は、半径方向断面の高さがメインドラムの軸方向後方へ行くほど低くなる。図１６において、メインドラムリフタ１０１は、洗濯機の投入口側から見たとき、メインドラムの前方側５１から後方側５２へ行くほど高さが低くなることが分かる。
【０３３０】
図１７はサブドラムリフタ１０２の例を示す。サブドラムリフタ１０２は、メインドラムリフタと同様に、サブドラムの内周面６０ｂの軸方向長さに対するメインドラムの内周面の第１面５０ａの軸方向長さの比によって長さが異なる。また、サブドラムリフタ１０２は、半径方向断面の高さがサブドラムの軸方向前方へ行くほど低くなる。図１７において、サブドラムリフタ１０２は、洗濯機の投入口側から見たとき、サブドラムリフタ１０２は、サブドラムの後方側６２から前方側６１へ行くほど高さが低くなることが分かる。
【０３３１】
これは、リフタに軸方向の傾斜を与えることによって、ドラム内で洗濯対象物が効率的に軸方向の流動を行えるようにし、立体的流動を補助するためのものである。
【０３３２】
一方、メインドラムリフタ１０１又はサブドラムリフタ１０２は、軸方向に直線状の傾斜又は曲線状の傾斜を有するようにしてもよい。図１７は傾斜したサブドラムリフタを示す。図１７ａは直線状の傾斜Ａが適用されたサブドラムリフタを示し、図１７ｂは曲線状の傾斜Ｂが適用されたサブドラムリフタを示す。このようなリフタの様々な傾斜は、ドラム内で洗濯対象物が効率的に軸方向の流動を行えるようにし、立体的流動を補助するためのものである。
【０３３３】
機能的には、メインドラムリフタ１０１及びサブドラムリフタ１０２は、洗濯対象物の円周方向の流動をガイドすることができる。これは、リフタがドラムの内周面上に半径方向に突出しているため、ドラムの回転によって洗濯対象物をドラムの円周方向に強制流動させることができるからである。
【０３３４】
また、メインドラムリフタ及びサブドラムリフタの互いに対向する傾斜は、洗濯対象物の軸方向の流動をガイドすることができる。前述したように、リフタに軸方向の傾斜を与えることによって、ドラム内で洗濯対象物が効率的に軸方向の流動を行えるようにし、立体的な流動を可能にする。
【０３３５】
一方、図２を参照すると、メインドラムの前方側５１には、ドラムの偏心及び振動を防止するためのバランサ５６が備えられてもよい。
【０３３６】
以下、本発明による洗濯機に適用される駆動モータ７０について、様々な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０３３７】
図１９に示すように、本発明による永久磁石モータにおいて、ステータ２０００は、コア中心方向に突出したステータティース２０２１と、ステータティース２０２１間に形成されたステータスロット２０２３とを含み、環状に形成される。ロータ１０００は、ステータ２０００の内周面から離隔設置され、環状に形成される。ステータティース２０２１にはコイルＣが巻回されており、コイルＣに電流が流れると誘導起電力が発生する。
【０３３８】
ロータ１０００は、複数のロータティース１１００が所定の間隔で環状に配列され、これらの間に永久磁石Ｍが規則的に設置されている。ロータティース１１００は、ブッシング２０４０によってロータ軸２０３０に一体化して取り付けられる。ロータティース１１００とブッシング２０４０との一体化結合は、ロータティース１１００においてブッシング２０４０側に形成された凹部にブッシングの射出物が挿入されることによって行われる。
【０３３９】
ステータ２０００とロータ１０００とは離隔して同心円状に配置され、ロータ１０００は、ステータティース２０２１に巻回されたコイルＣに流れる電流とロータティース１１００との間に取り付けられた永久磁石Ｍの磁力によって回転する。
【０３４０】
本発明の一実施形態によれば、ステータティース２０２１及びステータスロット２０２３を含み、コイルＣがステータティース２０２１に巻回されて固定設置されるステータ２０００と、ロータティース１１００、永久磁石Ｍ及びブッシング２０４０を含み、ステータ２０００の内周から離隔設置されて磁力によってロータ軸２０３０を中心に回転駆動されるロータ１０００とを含み、ステータ２０００の外径（Ｄｓ）とロータ１０００の外径（Ｄｒ）の比が０．７〜０．８である、永久磁石モータが提供される。
【０３４１】
一般に、永久磁石モータにおけるロータの回転力であるトルクは次の式によって算出される。
【数１】
0005905971.tif 000002
Ｔ：トルク
ｋ：定数
Ｌｓｔ：ティースの積層高さ
Ｎｐｈ：コイルの巻回数
Ｒｒｏ：ロータの外径（＝Ｄｒ）
Ｂｇ：永久磁石の磁束密度
Ｉ：コイルに流れる電流
【０３４２】
上記の式１によれば、ロータの回転力であるトルク（Ｔ）は、ステータティース及びロータティースの積層高さ（Ｌｓｔ）並びにコイルの巻回数（Ｎｐｈ）に比例する。すなわち、ステータティースの積層高さ（Ｌｓｔ）が高くなると、コイルの巻回量が多くなる。また、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）が増加すると、コイルの巻回量が多くなる。前述したように比例するのは、コイルに流れる電流の量が多くなると、電流の強度が高くなるため、トルク（Ｔ）が大きくなるためである。
【０３４３】
つまり、ステータティースの外周に巻回されたコイルに流れる電流の強度が高くなると、ロータのトルク（Ｔ）はそれに比例して大きくなるため、コイルに流れる電流（Ｉ）、ティースの積層高さ（Ｌｓｔ）、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）は、電流の強度を高くする因子として作用する。
【０３４４】
ロータに設置された永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）とロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）が大きくなると、永久磁石Ｍの磁力はそれに比例して強くなる。したがって、ロータのトルク（Ｔ）はロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）及び永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）に比例して大きくなる。
【０３４５】
ここで、ティースの積層高さ（Ｌｓｔ）、永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）及びコイルに流れる電流（Ｉ）の値が一定であると仮定すると、トルク（Ｔ）の強度を向上させることができる因子は、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）とロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）となる。
【０３４６】
一般に、洗濯機に適用される永久磁石モータの大きさが限られているため、ティースの積層高さ（Ｌｓｔ）及びステータ２０００の外径（Ｄｓ）はある程度限られている。また、永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）及び電流の強度（Ｉ）は外部から任意に操作して入力できる値であるため、本発明による永久磁石モータを設計する上で設定する因子から除外する。
【０３４７】
つまり、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）及びロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）によってトルク（Ｔ）の大きさが決定される。
【０３４８】
ここで、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）は、図１９に示すステータティース２０２１の長さに比例するが、これはステータの外径（Ｄｓ）に対するロータの外径（Ｄｒ）の比（Ｄｒ／Ｄｓ）によって決定される。
【０３４９】
図２０はステータの外径（Ｄｓ）に対するロータの外径（Ｄｒ）の比（Ｄｒ／Ｄｓ）によるモータのトルク値（Ｎ．ｍ）を、コイルに流れる電流の強度（Ｉ）を３つの値にして示すグラフである。図２０を参照すると、比（Ｄｒ／Ｄｓ）が０．７〜０．８９の領域で最大のトルク値を有する。
【０３５０】
よって、本発明は、ステータの外径（Ｄｓ）に対するロータの外径（Ｄｒ）の比（Ｄｒ／Ｄｓ）を０．７〜０．８に維持し、本発明による永久磁石モータの回転力を最大化する。
【０３５１】
本発明の他の実施形態において、ロータティース１１００は、ロータの外径側部から左右横方向に突設されたティース拡張部１１１０を含み、ティース拡張部１１１０の端部の高さ（ＤＨ）が０．３ｍｍ以下であり、隣接するロータティース１１００のティース拡張部１１１０間の距離（ＤＷ）が５．５ｍｍ〜６．５ｍｍである。
【０３５２】
ロータティース１１００の外径端部は、ロータティース１１００のアーク角（Ａ１）が６０°となるように形成されることが好ましい。
【０３５３】
図２１を参照すると、本発明のロータティース１１００は、外径から左右に突出して拡張されたティース拡張部１１１０を有するように形成される。ティース拡張部１１１０は、上面が直線部１１１３を形成し、直線部１１１３は、ロータティース１１００の中央部の上面１１０３に対してコア中心方向に折り曲げられて形成される。
【０３５４】
ここで、ロータティース１１００の中央部の上面１１０３の角度は、約６０°のアーク角（Ａ１）を維持するようにすることが、コギングトルク及びトルクリップルを最小限に抑える上で最も適正である。
【０３５５】
図２１を参照すると、ティース拡張部１１１０の端部の高さ（ＤＨ）は、低いほどコギングトルク及びトルクリップルを減少させることができるが、加工のための最低値として０．３ｍｍ以下に設定されることが好ましい。
【０３５６】
図２２及び図２３は図２１に示すロータティース１１００において隣接するロータティース１１００のティース拡張部１１１０間の距離（ＤＷ）によるコギングトルク及びトルクリップルを示すグラフである。
【０３５７】
図２２を参照すると、コギングトルクは、隣接するロータティース１１００のティース拡張部１１１０間の距離（ＤＷ）が１．０ｍｍ以下又は５．５ｍｍ〜６．５ｍｍの場合に最も小さい（斜線部分参照）。
【０３５８】
図２３を参照すると、トルクリップルは、距離（ＤＷ）が１．０ｍｍ以下の場合に最も小さく、次第に増加し、距離（ＤＷ）が５．０ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で減少する。
【０３５９】
よって、隣接するロータティース１１００のティース拡張部１１１０間の距離（ＤＷ）は１．０ｍｍ以下にすることが最も好ましいが、これは実質的にモータを製造する上で非常に難しいため、５．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲に設計してモータを製造する。
【０３６０】
本発明の更に他の実施形態において、ロータティース１１００は、ティース拡張部１１１０の外周が拡張直線部１１１３を形成し、拡張直線部１１１３とティース拡張部１１１０の端部からコア中心への直線との角度が９０°〜１００°となるように形成される。
【０３６１】
図２４（Ａ２＝９０°）及び図２５（Ａ２＝９５°）に示すように、拡張直線部１１１３とティース拡張部１１１０の端部からコア中心への直線との角度（Ａ２）は様々に設定することができる。角度（Ａ２）を９０°〜１００°の範囲にすると、コギングトルク及びトルクリップルを最小限に抑えることができる。
【０３６２】
コギングトルク及びトルクリップルの発生は、ティース拡張部１１１０がステータ２０００の内径からどのくらいコア中心側に折り曲げられているかに影響される。
【０３６３】
すなわち、ティース拡張部１１１０がステータ２０００の内径と平行になっている場合は、磁束漏れを防止してコギングトルクを減少させることができるが、トルクリップルが発生するので振動及び騒音の低減を図ることが困難である。
【０３６４】
逆に、ティース拡張部１１１０がコア中心側に過度に折り曲げられている場合は、トルクリップルを減少させることができるが、磁束漏れを防止することが困難であり、コギングトルクを減少させることが困難であるため、コギングトルクが大きく発生し得る。
【０３６５】
本発明においては、コギングトルク及びトルクリップルを最小限に抑えるために、角度（Ａ２）を９０°〜１００°に設定する。これによって、永久磁石モータの回転時の振動及び騒音を最小限に抑え、安定した作動を図ることができる。
【０３６６】
まず、本発明による洗濯機に適用される駆動モータ７０のロータ構造について詳細に説明する。本発明による洗濯機の駆動モータ７０には永久磁石モータが適用される。
【０３６７】
永久磁石モータのロータ構造は、ロータティース１１００の外周面形状を改善することによって、回転ダンピングによる振動を緩和すると共にコギングトルクを減少させ、別途の切欠凹部１１５０を備えることによってロータティース１１００及び永久磁石Ｍが遠心力によって離脱することを防止する。
【０３６８】
以下、図１８〜図２９を参照して本発明による洗濯機に適用される永久磁石モータのロータ構造について詳細に説明する。
【０３６９】
図１８は本発明による洗濯機に適用される永久磁石モータのインナーコアを示す図であり、図２６は本発明によるロータティースを打ち抜き製造するための配置を示す平面図であり、図２７は本発明による永久磁石モータのステータ及びロータを示す部分図であり、図２８は本発明によるロータティースの切欠凹部、切欠孔及び外周曲率を示す部分詳細図であり、図２９は本発明によるロータティースの様々な実施形態を示す平面図である。
【０３７０】
本発明による永久磁石モータは、ステータティース２０２１及びステータスロット２０２３を含み、ステータティースに巻線が巻回されて固定設置されるステータ２０００と、ロータティース１１００、永久磁石Ｍ及びブッシング２０４０を含み、ステータ２０００の内周から離隔設置されて磁力によってロータ軸を中心に回転駆動されるロータ１０００とを含む。ロータティース１１００は、ロータティースの外周側端から円周方向に突出して拡張されたティース拡張部１１１０と、ロータティースの外周からロータ軸の中心方向に陥没形成された切欠凹部１１５０と、ロータティースの内周から半径方向に陥没形成されてブッシングの射出物が挿入される挿入凹部１１３０とを含む。
【０３７１】
ステータ２０００及びロータ１０００の基本的な構成は前述したとおりであるため、以下ではロータティース１１００を中心に説明する。図１８〜図２９はシングルロータ構造を有する永久磁石モータを開示する。しかし、永久磁石モータは、インナーロータ及びアウターロータを含むデュアルロータ構造を有することもある。
【０３７２】
ロータティース１１００は、図１８及び図２６に示すように、全体として略台形状に形成され、上面は所定の曲率を有するように丸く形成され、両側は下方に徐々に幅が狭くなるテーパ状に形成される。
【０３７３】
ロータティース１１００の上面中央部には、陥没した切欠凹部１１５０が形成されており、ロータティース１１００の下面中央部には、陥没した挿入凹部１１３０が形成されている。
【０３７４】
ロータティース１１００の上部には、左右に突出したティース拡張部１１１０が形成されている。
【０３７５】
まず、ロータティース１１００の製造過程について説明する。ロータティース１１００は、図２６に示すように、交互に上下逆転して複数配列された状態で打ち抜きによって製造される。本発明は、従来のロータティースから突出固定端を除去して内側に挿入凹部１１３０を形成し、ロータティース１１００を打ち抜き製造する過程で打ち抜き後の余剰部を低減することによって、部材の浪費を低減して経済性を図ることができる。
【０３７６】
図２７を参照すると、挿入凹部１１３０は、ブッシング２０４０の射出物がロータティース１１００の内側に挿入される経路である第１挿入凹部１１３１と、第１挿入凹部１１３１からロータ軸の半径方向に延長して切欠され、ブッシング２０４０の射出物が挿入されて硬化した後ブッシング２０４０とロータティース１１００とを一体化して固定する第２挿入凹部１１３２とを含む。
【０３７７】
第１挿入凹部１１３１は、ブッシング２０４０の液体射出物が流入する経路であり、図２７に示すように、ロータティース１１００の内側に陥没して切欠された形状からなる。
【０３７８】
挿入凹部１１３０は、様々な形状に形成することができるが、ブッシング２０４０の射出物が流入して硬化してブッシング２０４０とロータティース１１００とを一体化する形状であればよい。
【０３７９】
図２７及び図２９を参照すると、第２挿入凹部１１３２は、第１挿入凹部１１３１の幅よりも大きい直径を有する円形又は楕円形の貫通孔として形成されてもよく、第１挿入凹部１１３１の幅よりも大きい幅を有する多角形の貫通孔として形成されてもよい。
【０３８０】
第２挿入凹部１１３２は、三角形の貫通孔として形成され、第１挿入凹部１１３１と共に全体として矢印形状の切欠凹部を形成するようにすることが好ましい。
【０３８１】
このように、本発明は、ロータティース１１００の内側に配置されていた軸中心方向の突出固定端を除去することによって、突出固定端の変形による不良発生率を低減し、組立の困難性を解消することができ、磁束が上方に漏れることを防止することができる。
【０３８２】
また、本発明は、挿入凹部１１３０を介してロータティースとブッシング２０４０とを一体に射出することによって、ロータコアに一体化されるロータティースを簡単に組み立てることができる。
【０３８３】
切欠凹部１１５０は、図２７及び図２８に示すように、ロータティース１１００の上面中央部に陥没して形成されてもよい。これは、ロータティース１１００がステータ２０００から離隔した状態でステータティース２０２１に巻回されたコイルと永久磁石によって形成される磁束によって回転するが、ステータスロット２０２３とステータティース２０２１との磁力差によって回転が不連続となる現象が発生するため、不連続な回転をできるだけ減少させるためのものである。
【０３８４】
よって、切欠凹部１１５０は、ロータティース１１００の上面中央部に陥没した部位として形成されることが好ましい。
【０３８５】
切欠凹部１１５０は、図２９ｂ及び図２９ｃに示すように、ロータティース１１００の上面からロータ軸の中心方向に幅が狭くなるようにテーパ状に切り欠き、ステータ２０００の内周面との距離を調整することによって、回転力の不連続を最小限に抑えることが好ましい。
【０３８６】
ロータティース１１００は、切欠凹部１１５０からロータ軸の中心方向に延長して切欠され、ブッシングの射出物が充填されてフラックスバリアを形成する切欠孔１１６０を更に含んでもよい。
【０３８７】
フラックスバリアを形成する切欠孔１１６０は、ロータティース１１００間に位置する永久磁石Ｍの磁束漏れを防止できるように、切欠凹部１１５０の幅よりも大きい直径を有する円形又は楕円形に形成されることが好ましい。
【０３８８】
本発明による永久磁石モータは、ロータティース１１００間に備えられる永久磁石Ｍの磁束によってロータティース１１００に磁束が生じ、ロータティース１１００はステータティース２０２１に巻回されたコイルと永久磁石Ｍによって形成される磁束によって回転力を有する。ロータティース１１００とステータティース２０２１との間の磁力を最大化するためには、永久磁石Ｍの磁束漏れを最小限に抑えることが好ましい。よって、ロータティース１１００のティース拡張部１１１０には別途のフラックスバリアが設けられることが一般的である。
【０３８９】
しかし、本発明においては、ロータティース１１００の切欠凹部１１５０から延びた地点に拡張された切欠孔１１６０を形成し、フラックスバリアの機能を有するようにすることによって、構造の単純化及び製造の容易性を図る。
【０３９０】
フラックスバリアを形成する切欠孔１１６０は、磁束漏れを防止できるように、切欠凹部１１５０より大きい幅で形成することが好ましく、図２９に示すように様々な形状に形成することができる。
【０３９１】
図２８に示すように、ロータティース１１００の切欠凹部１１５０及び切欠孔１１６０にブッシング２０４０の射出物２０４３が充填され、ロータティース１１００が遠心力によって離脱することを防止すると共に、前述したようにコギングトルクを減少させることができる。
【０３９２】
また、図２７及び図２８に示すように、ロータティース１１００のティース拡張部１１１０と永久磁石Ｍとの間の空間にブッシング２０４０の射出物２０４３が充填され、ロータティース１１００と永久磁石Ｍとを一体化して固定する。それによって、ロータティース１１００が遠心力によってロータコアから離脱することを防止することができる。
【０３９３】
図２７を参照すると、ロータティース１１００の外周端部の曲率は、環状のロータの曲率より大きくし、ロータティース１１００の外周面とステータ２０００の内周面との離隔距離を変化させる。
【０３９４】
すなわち、ティース拡張部１１１０の曲率がロータコアの曲率とは異なるようにし、ロータティース１１００の外周とステータ２０００の内周との離隔距離を調整することによって、回転ダンピングによる振動を緩和し、コギングトルクを減少させることができる。
【０３９５】
また、ティース拡張部１１１０の両端部とステータ２０００の内周面との離隔距離Ｈ１は、切欠凹部１１５０の端部とステータ２０００の内周面との離隔距離Ｈ２より大きくすることが好ましい。図２７に示すように、ロータ１０００がロータティース１１００の外周面に沿って回転しながらステータティース２０２１に近接する際に、離隔距離は「Ｈ１」から「Ｈ２」へと徐々に短くなる。このように離隔距離が徐々に短くなることによって、磁力が徐々に大きくなる。したがって、突然の回転力の変化を最小限に抑えることによって、振動を減少させることができる。
【０３９６】
本発明による永久磁石モータにおいて、ロータ１０００は、ロータティース１１００及び永久磁石Ｍを環状に配列し、ロータ軸を中心としてブッシングの射出物を充填して硬化し、硬化したブッシング２０４０によって一体化する。
【０３９７】
また、ブッシングの射出物は、ロータティース１１００の切欠凹部１１５０及び挿入凹部１１３０に充填され、ロータティース１１００のティース拡張部１１１０と永久磁石Ｍとで形成される空間に充填され、ロータティース１１００及び永久磁石Ｍが遠心力によって離脱しないように一体化してコアを固定する。
【０３９８】
以下、本発明による洗濯機に適用される駆動モータ７０のデュアルモータステータの製造方法を説明するに先立って、本発明のデュアルモータステータの構成を説明する。
【０３９９】
図３０を参照すると、本発明のデュアルモータステータは、環状に形成されて中心部に向かって突設された複数のインナーティース３１１０、インナーステータの環状を形成するインナーヨーク３１３０、及びインナーティース３１１０とインナーヨーク３１３０との間に形成される空間であるインナースロット３１５０を含むインナーステータ３１００と、環状に形成されて半径方向に突設された複数のアウターティース３２１０、インナーヨーク３１３０の外周面に接触してアウターステータの環状を形成するアウターヨーク３２３０、及びアウターティース３２１０とアウターヨーク３２３０との間に形成される空間であるアウタースロット３２５０を含むアウターステータ３２００と、インナーヨーク３１３０の外周面とアウターヨーク３２３０の内周面との間に設けられて磁力を遮断するインシュレータ３３００とを含む。
【０４００】
インナーステータ３１００は、図３０に示すように、内部にインナーロータ取付部３５００が形成されており、インナーロータのロータを取り付けることができるようにし、中央部にロータ軸を取り付けることができるようにする。
【０４０１】
インナーステータ３１００は、環状の帯を形成するインナーヨーク３１３０を含む。インナーステータ３１００のインナーヨーク３１３０の内周面には、中央部に向かって突出したインナーティース３１１０が所定の間隔で複数形成されている。
【０４０２】
インナーティース３１１０には端部が左右に拡張されたインナーティース拡張部３１１１が形成されており、インナーティース３１１０、インナーティース拡張部３１１１及びインナーヨーク３１３０によって形成される空間であるインナースロット３１５０が所定の間隔で複数形成されるようにする。
【０４０３】
アウターステータ３２００は、図３０に示すように、インナーロータ３１００のインナーヨーク３１１０の外周面を囲むように環状に形成され、外部にはアウターロータが取り付けられる。図示していないが、アウターロータは、回転によってインナーロータと共にデュアルロータシステムを実現する。
【０４０４】
アウターステータ３２００は、環状の帯を形成するアウターヨーク３２３０を含む。インナーヨーク３１３０の外周面とアウターヨーク３２３０の内周面とが接して固定されることによって、一体化した１つのステータが実現される。
【０４０５】
アウターステータ３２００のアウターヨーク３２３０の外周面には、半径方向に突出したアウターティース３２１０が所定の間隔で複数形成されている。
【０４０６】
アウターティース３２１０には端部が左右に拡張されたアウターティース拡張部３２１１が形成されており、アウターティース３２１０、アウターティース拡張部３２１１及びアウターヨーク３２３０によって形成される空間であるアウタースロット３２５０が所定の間隔で複数形成されるようにする。
【０４０７】
インナーヨーク３１３０の外周面とアウターヨーク３２３０の外周面とは対向するように離隔して固定結合されるが、これらの間にはインシュレータ３３００が設けられる。通常、電磁力を遮断するためには、離隔して結合されることが好ましいが、その離隔した部分に絶縁部材が挿入されることがより好ましい。
【０４０８】
このようにインシュレータ３３００が設けられることによって、インナーモータ側とアウターモータ側との間の磁力移動が発生しなくなり、インナーモータとアウターモータが影響を受けることなく独立して動作できるようにするデュアルモータシステムが実現される。
【０４０９】
インシュレータ３３００は、磁力を遮断するフラックスバリアの役割を果たす部材として実現される。インシュレータ３３００は、ＰＢＴ系のプラスチック材質で形成されることが好ましい。
【０４１０】
以下、図３０を参照して、本発明のデュアルモータステータ及びそれを適用した洗濯機において、アウターティース３２１０の長さとインナーティース３２２０の長さが異なるようにすることによって、効率的にトルクを与える方法について詳細に説明する。
【０４１１】
通常、ティースに巻回されたコイルは、ロータ側に位置する永久磁石に対応して回転力を発生させるが、回転力は、永久磁石の磁力及びコイルの巻回数に比例する。よって、コイルの巻回数を増加させると、ロータの回転力（トルク）を大きくすることができる。
【０４１２】
本発明の更に他の実施形態において、本発明のデュアルモータステータは、図３０に示すように、インナーティース３２２０の長さをアウターティース３２１０の長さより長く形成する。このように、インナーティース３２２０をアウターティース３２１０より長く大きく形成することによって、インナーティース３２２０に巻回されたコイルの巻回数がアウターティース３２１０に巻回されたコイルの巻回数より多くなるようにする。
【０４１３】
よって、本発明においては、インナーティース３２２０のコイル巻回数をアウターティース３２１０のコイル巻回数より多くすることによって、インナーロータの回転力（トルク）がアウターロータの回転力（トルク）より大きくなるようにする。
【０４１４】
さらに、本発明によるデュアルドラム式洗濯機において、インナーロータは、アウターシャフトに連結されてメインドラムを回転させ、アウターロータは、インナーシャフトに連結されてサブドラムを回転させるが、高トルクのインナーロータがメインドラムを回転させ、低トルクのアウターロータがサブドラムを回転させるようにする。
【０４１５】
すなわち、本発明によるデュアルドラム式洗濯機において、高トルクを必要とするメインドラムには、ティースの長さが長いため大きな回転力が加えられるインナーティース３２２０によって高トルクが加えられるようにし、低トルクを必要とするサブドラムには、ティースの長さが短いため小さな回転力が加えられるアウターティース３２１０によって低トルクが加えられるようにする。
【０４１６】
これによって、本発明によるデュアルドラム式洗濯機においては、メインドラム及びサブドラムに効率的にトルクを分配して適用することができる。
【０４１７】
以下、図３０〜図３２を参照して本発明によるデュアルモータステータの製造方法を説明する。従来のデュアルモータステータは、１つの一体化したインナーステータ及びアウターステータを打ち抜きして製造される。この場合、インナースロットに対応する打ち抜き後の余剰部とアウタースロットに対応する打ち抜き後の余剰部が発生する。
【０４１８】
また、従来のデュアルモータステータの製造方法においては、予め定められた大きさ及び形状のデュアルモータステータを、インナーステータとアウターステータとを一体化して打ち抜くため、その大きさ及び形状を変形させることができないという限界があった。
【０４１９】
打ち抜き後の余剰部は部材を浪費して経済性を低下させるため、本発明においては、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑えると共に、様々な大きさ及び形状を有するようにする、デュアルモータステータの製造方法を提案する。
【０４２０】
本発明によるデュアルモータステータの製造方法においては、図３０〜図３２に示すように、インナーステータ３１００とアウターステータ３２００とを独立して打ち抜きによって製造し、インナーステータ３１００は、インナーヨーク３１３０が外周面に向かい、かつインナーティース３１１０が中心部に向かうように、環状に形成し、アウターステータ３２００は、アウターヨーク３２３０が中心部に向かい、かつアウターティース３２１０が外側に向かうように、インナーステータ３１００の外周を環状に囲むようにし、インナーステータ３１００とアウターステータ３２００とを一体化して内側及び外側でそれぞれステータとして動作するようにし、内側にはインナーロータ５０を配置して外側にはアウターロータを配置してデュアルロータとして機能するようにする。
【０４２１】
本発明のインナーステータ３１００及びアウターステータ３２００の製造方法においては、一対のインナーステータ３１００をインナーティース３１１０が長手方向に互いに噛み合うように配置された状態で打ち抜きによって製造し、一対のアウターステータ３２００をアウターティース３２１０が長手方向に互いに噛み合うように配置された状態で打ち抜きによって製造することによって、インナーステータ３１００及びアウターステータ３２００の打ち抜き後の余剰部Ｂを最小限に抑え、部材の損失を最小限に抑える。
【０４２２】
まず、図３１を参照して、本発明のインナーステータ３１００の製造過程を説明する。インナーステータ３１００は、長手方向に延びた直線状の部材で製造されてもよい。一対のインナーステータ３１００は、互いにインナーティース３１１０に対向するように配置し、互いにインナーティース３１１０がインナースロット３１５０に差し込まれるようにすることによって、打ち抜き製造する際に打ち抜き後の余剰部Ｂを最小限に抑えることができる。このように打ち抜き後の余剰部Ｂを最小限に抑えることによって、部材を削減することができ、経済性を図ることができる。
【０４２３】
図３２に示すように、アウターステータ３２００は、図３１のインナーステータ３１００の製造過程と同様に製造される。したがって、打ち抜き後の余剰部Ｂを最小限に抑えることによって、部材を削減することができ、経済性を図ることができる。
【０４２４】
前述したように製造されたインナーステータ３１００及びアウターステータ３２００によって本発明のデュアルモータステータを製造するが、まず、所望の大きさのモータを構成するために、長手方向に延びた直線状のインナーステータ３１００を所定の長さに切断し、アウターステータ３２００も所定の長さに切断し、所定の大きさのデュアルモータを製造する。
【０４２５】
図３０に示すデュアルモータステータは、長手方向に延びて所定の長さに切断されたインナーステータ３１００の一端と他端を連結して環状に組み立て、長手方向に延びて所定の長さに切断されたアウターステータ３２００をインナーステータ３１００の外周に環状に囲むことによって製造される。
【０４２６】
ここで、インナーステータ３１００の外周面とアウターステータ３２００の内周面とは、インナーヨーク３１３０とアウターヨーク３２３０とが絶縁距離による離隔距離を維持するように対向して結合される。
【０４２７】
このように一体化して組み立てられたデュアルモータステータは、図３２に示すように、インナーステータ３１００のインナーティース３１１０が中央部に向かって突出してインナーロータの駆動に関与し、アウターコア３２００のアウターティース３２１０が半径方向に外側に向かって突出してアウターロータの駆動に関与する。
【０４２８】
インナーヨーク３１３０とアウターヨーク３２３０とは、磁力を遮断するインシュレータ３３００を介して一体化して結合されてもよい。前述したように、インシュレータ３３００は、インナーロータとアウターロータとの独立した動作を図るための部材であって、ＰＢＴ系のプラスチック材質で形成されることが好ましい。
【０４２９】
以下、添付図面を参照して本発明の更に他の実施形態によるステータ構造を詳細に説明する。
【０４３０】
インナーステータ４７１ａは環状に形成され、インナーステータ４７１ａの外側には環状のアウターステータ４７１ｂが備えられる。すなわち、アウターステータ４７１ｂは、インナーステータ４７１ａの外周部を囲むように形成される。
【０４３１】
インナーステータ４７１ａ及びアウターステータ４７１ｂは、それぞれ、環状に連結される複数の関節型ボビンと、関節型ボビンのそれぞれに挿入される複数のティースと、複数のティースの端部を環状に連結するティースリングとを含む。
【０４３２】
図３３はステータのうちインナーステータ４７１ａの一例を示す図である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図３３のインナーステータの外周部に沿ってアウターステータが同じ方式で形成されてもよい。なお、図３３においては、図面の理解を助けるために、巻回されたコイルの図示を省略する。
【０４３３】
図３３を参照すると、インナーステータ４７１ａは、環状に連結される複数の関節型ボビン４１１０と、関節型ボビン４１１０のそれぞれに挿入される複数のインナーティース４１２０とを備える。さらに、インナーステータ４７１ａは、複数のインナーティース４１２０の内側端部を環状に連結するティースリング４１３０と、複数のインナーティース４１２０の外側端部を連結するインナーヨーク４１４０とを備える。インナーステータ４７１ａと同様に、アウターステータ４７１ｂは、環状に連結される複数の関節型ボビンと、関節型ボビンのそれぞれに挿入される複数のアウターティースと、アウターティースの外側端部を環状に連結するティースリングと、アウターティースの内側端部を連結するアウターヨークとを備える。インナーヨークとアウターヨークとの間には、磁力を遮断するフラックスバリアが備えられてもよい。通常、電磁力を遮断するためには、離隔して結合されることが好ましい。したがって、フラックスバリアが備えられることによって、インナーステータ側とアウターステータ側との間の磁力移動が発生しなくなり、インナーロータとアウターロータが影響を受けることなく独立して動作できるようにするデュアルモータシステムが実現される。
【０４３４】
一方、ステータ（インナーステータ及びアウターステータ）に巻回されたコイルに電流が供給されると、電流によって発生する磁場によってロータが回転する。よって、磁路を形成する磁性体であるステータコアを備える。すなわち、本実施形態においては、インナーティースコア及びアウターティースコアが備えられる。
【０４３５】
図３３において、インナーティースコアは、環状に形成されて中心部に向かって突設された複数のインナーティースを備える。ここで、図３３は複数のティースがそれぞれ分離された分割型ティースで構成される実施形態を示す図である。分割型ティースは、複数積層されて１つのインナーティース４１２０を形成する。分割型ティースには、端部が左右に拡張されたインナーティース拡張部４１２１が形成されている。
【０４３６】
図３４はステータコアを構成する分割型ティースが積層形成される過程を示す図である。図３４を参照すると、平板状のティース（図３４の上図）を打ち抜いて（図３４の中図）積層する（図３４の下図）ことによって、１つのインナーティース又はアウターティースを形成する。図３４において積層された分割型ティース（図３４の下図）がステータコアを構成する。分割型ティースには、端部が左右に拡張されたインナーティース拡張部が形成されている。
【０４３７】
図３４の下図のように積層されたティースは関節型ボビン４１１０に挿入される。図３５は関節型ボビンを示す図である。図３５ａにおいて、関節型ボビン４１１０は、ティースが挿入される収容部４１１１ｃが形成された胴部４１１１と、胴部４１１１の両側面に屈折可能に形成された関節部４１１２とを含む。
【０４３８】
収容部４１１１ｃは胴部４１１１の内部に形成された空間であり、胴部４１１１の両端部４１１１ａ、４１１１ｂがどちらも開放されているため、収容部４１１１ｃは両側が開放された空間となっている。収容部４１１１ｃにはインナーティース又はアウターティースが収容される。図３３においては、収容部４１１１ｃに分割型インナーティース４１２０が収容される。この場合、胴部４１１１の下端部４１１１ａ側にインナーティース４１２０が挿入され、インナーティース拡張部４１２１が胴部４１１１の下端部４１１１ａ側に位置する。
【０４３９】
関節型ボビン４１１０は複数連結されてもよい。図３５ｂは複数の関節型ボビンが連結された状態を示す。ボビンの関節部４１１２は互いに連結可能になっている。すなわち、関節部４１１２は、胴部４１１１に対して屈折可能であり、かつ他のボビンの関節部と結合可能である。これらの関節部間の結合には、ヒンジ方式などの周知の結合方式を用いることができる。
【０４４０】
図３５ｂのように連結された関節型ボビン４１１０にティースが挿入され、その後関節型ボビン４１１０のそれぞれはコイルが巻回される。すなわち、関節型ボビン４１１０の胴部４１１１の周囲にコイルが巻回される。
【０４４１】
図３５ｂのような形で関節型ボビンが連結された場合、自動巻線が可能である。従来は、環状のインシュレータにティースを収容し、その後インシュレータにコイルを巻回していた。それによって、既に環状に形成されたインシュレータの内側でニードルを用いて巻線せざるを得ないため、特定の部分にコイルが集中する集中巻の形態で巻線されていた。しかし、図３５ｂのように屈折可能な関節型ボビンを用いた場合、自動巻線機を用いて自動巻線を行うことができ、コイルがボビンの胴部の周囲に整列されて巻回される整列巻の形態で巻線することができる。これは、巻線占積率を向上させるため、駆動モータの性能を向上させることができる。さらに、本発明のように、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備えた場合、巻線占積率の向上による駆動モータの性能の向上によって、駆動モータの大きさを小さくすることができる。
【０４４２】
一方、ティースが挿入されてコイルが巻回された関節型ボビンは、リング状のヨークに固定される。図３６はリング状のインナーヨーク４１４０を示す図である。関節型ボビンは、図３６のインナーヨークの内周面に連結される。インナーヨーク４１４０には内周面に沿って複数の連結溝４１４１が形成されている。インナーティースの端部又は関節型ボビンの端部に突起を形成して連結溝４１４１に挿入されるようにしてもよい。図３３はインナーヨーク４１４０に連結された関節型ボビン４１１０を示す図である。前述したように、アウターステータも同様に形成される。すなわち、リング状のアウターヨークが備えられ、アウターヨークの外周面に関節型ボビンが連結される。
【０４４３】
関節型ボビンにおいて、インナーヨークが連結された側の反対側端部には、ティースリングが圧入されるようにしてもよい。図３７はインナーステータに用いられるティースリング４１３０を示す図である。ティースリング４１３０は、円筒状に構成され、外周面に沿って複数の突起４１３１が形成されている。突起４１３１は、ティースリング４１３０の圧入のためのものであり、関節型ボビン間に圧入してもよく、インナーティースに溝を形成して圧入してもよい。前述したように、アウターステータも同様に形成される。すなわち、円筒状のティースリングの内周面に沿って複数の突起が形成され、ティースリングが関節型ボビンなどに圧入される構造を有する。
【０４４４】
ティースリングは、コギングトルクを抑制し、駆動モータの出力低下を防止する。すなわち、ティース間の間隔による磁場の不連続性によってロータの回転時にコギングトルクが発生するが、ティースリングによって磁場の不連続性が低減され、コギングトルクが抑制され、駆動モータの出力低下が防止される。
【０４４５】
構造によれば、ヨークとティースリングとの間に複数の関節型ボビンが取り付けられる。それによって、関節型ボビンの結合が安定して維持される。
【０４４６】
図３３においてインナーヨークとティースリングとの間に固定された関節型ボビンの胴部と隣接する関節型ボビンの胴部との間には空間が形成される。空間をインナースロット４１５０という。インナースロット４１５０には巻回されたコイルが位置する。これと同様にアウタースロットが形成され、アウタースロットに巻回されたコイルが位置する。
【０４４７】
図３８は本発明のステータの他の実施形態を示す図である。図３８は複数のティースがこれらのティースの端部を連結する関節型ヨークに一体に形成された場合の実施形態である。以下、図３８の実施形態を説明するにあたって、図３３の実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【０４４８】
図３８はステータのうちインナーステータ４７１ａの他の例を示す図である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図３８のインナーステータの外周部に沿ってアウターステータが同じ方式で形成されてもよい。なお、図３８においては、図面の理解を助けるために、巻回されたコイルの図示を省略する。
【０４４９】
図３８を参照すると、インナーステータ４７１ａは、環状に連結される複数の関節型ボビン４１１０と、関節型ボビン４１１０のそれぞれに挿入される複数のインナーティース４１２０とを備える。さらに、インナーステータ４７１ａは、複数のインナーティース４１２０の内側端部を環状に連結するティースリング４１３０を備える。しかし、インナーティース４１２０が関節型ヨーク４１２２に一体に形成されているため、別体のインナーヨークを備える必要がない。
【０４５０】
図３８において、インナーティースコアは、関節型ヨーク４１２２に一体に形成され、関節型ヨーク４１２２から突出した複数のインナーティースで構成される。これを一体型ティースという。一体型ティースは、複数積層されて１つのインナーティース４１２０を形成する。本実施形態において、一体型ティースには、端部が左右に拡張されたインナーティース拡張部が備えられない。これは、一体型ティースが関節型ボビン４１１０に挿入される際に、関節型ボビン４１１０の胴部の上部４１１１ｂ側から挿入されるからである。
【０４５１】
図３９はステータコアを構成する一体型ティースが積層形成される過程を示す図である。図３９を参照すると、平板状のティース（図３９の上図）を打ち抜いて（図３９の中図）積層する（図３９の下図）ことによって、１つのインナーティース又はアウターティースを形成する。図３９において積層された一体型ティース（図３９の下図）がステータコアを構成する。
【０４５２】
ここで、関節型ヨーク４１２２にはくさび状の凹部４１２５が形成される。一体型ティースは、関節型ボビンに挿入された後にリング状に曲がるようにしなければならない。よって、くさび状の凹部４１２５は、関節型ヨーク４１２２がリング状に曲がるようにする屈折部位を形成する。したがって、くさび状の凹部４１２５は、関節型ヨークが屈折する方向に形成される。すなわち、図３９においてはインナーティースの形成を示すため、くさび状の凹部４１２５は、ティースが延びた方向である、関節型ヨーク４１２２の内側に形成される。しかし、アウターティースを形成する場合は、くさび状の凹部は関節型ヨークの外側に形成される。
【０４５３】
本実施形態においても、ティースリング４１３０が圧入されるようにしてもよい。すなわち、関節型ボビンにおいて、関節型ヨークが位置する側の反対側に、ティースリングが圧入されるようにしてもよい。よって、関節型ヨークが環状に連結され、環状に連結された関節型ヨークとティースリングとの間に複数の関節型ボビンが取り付けられる。
【０４５４】
図３８において関節型ヨークとティースリングとの間に固定された関節型ボビンの胴部と隣接する関節型ボビンの胴部との間には空間が形成される。空間をインナースロット４１５０という。インナースロット４１５０には巻回されたコイルが位置する。
【０４５５】
一方、図３５は本発明による洗濯機の駆動モータのステータの製造方法の一実施形態を示す図である。図３５を参照すると、本発明の一実施形態による洗濯機の駆動モータのステータの製造方法は、複数の関節型ボビンを帯状に連結するボビン連結段階（Ｓ１００）と、連結された複数の関節型ボビンのそれぞれにティースを挿入するティース挿入段階（Ｓ２００）と、ティースが挿入された関節型ボビンのそれぞれにコイルを自動で巻回する自動巻線段階（Ｓ３００）と、コイルが巻回された関節型ボビンをリング状に連結するヨーク連結段階（Ｓ４００）と、ティースの端部に環状のティースリングを連結するティースリング連結段階（Ｓ５００）とを含む。
【０４５６】
ボビン連結段階（Ｓ１００）は、複数の関節型ボビンを帯状に連結する段階である。これは、複数の関節型ボビンを図３５ｂのように連結する段階である。
【０４５７】
ティース挿入段階（Ｓ２００）は、連結された複数の関節型ボビンのそれぞれにティースを挿入する段階である。ここで、分割型ティースは、図３４の下図のようなティース（インナーティース又はアウターティース）の形態で積層し、その後関節型ボビンに挿入する。
【０４５８】
ここで、前述した実施形態のうち、分離型ティースを用いた実施形態においては、各関節型ボビンの下部側からティースの挿入が行われ、一体型ティースを用いた実施形態においては、各関節型ボビンの上部側からティースの挿入が行われる。
【０４５９】
自動巻線段階（Ｓ３００）は、ティースが挿入された関節型ボビンのそれぞれにコイルを自動で巻回する段階である。前述したように、関節型ボビンが屈折可能に連結されているため、自動巻線機を用いてコイルを自動で巻回することができる。それによって、コイルを関節型ボビンに整列して巻回することができる。
【０４６０】
上記構成においては、巻線占積率の向上のために、関節型ボビンにコイルが自動で巻回されるようにすることによって、駆動モータの性能を向上させることができ、駆動モータを最適化することができる。
【０４６１】
ヨーク連結段階（Ｓ４００）は、コイルが巻回された関節型ボビンをリング状に連結する段階である。ここで、複数のティースがそれぞれ分離された分割型ティースの場合、ヨーク連結段階において、関節型ボビンをリング状のヨークに連結する。それに対して、複数のティースがこれらのティースの端部を連結する関節型ヨークに一体に形成された一体型ティースの場合、ヨーク連結段階において、関節型ヨークを環状に連結する。
【０４６２】
ティースリング連結段階（Ｓ５００）は、ティースの端部を環状に連結するティースリングを圧入する段階である。これは、前述したようにコギングトルクを減少させ、駆動モータの出力低下を防止する。
【０４６３】
図３０を参照すると、インナーステータ４７１ａは、複数のインナーティース４１００及びインナーヨーク４１１０を含むインナーティースコアから構成される。インナーヨーク４１１０は、環状に形成され、複数のインナーティース４１００が中心部に向かって突出する基部となる。すなわち、複数のインナーティースは、インナーヨークに固定されて中心部に向かって突出する。
【０４６４】
中心部に向かって突出した複数のインナーティース４１００は、所定の間隔で離隔してインナーヨーク４１１０に固定されている。ここで、インナーティース間の空間をインナースロット４１２０といい、インナーティースコアが後述するインシュレータ４７８に収容された後にコイルを巻回する空間を提供する。
【０４６５】
インナーティース４１００には端部が左右に拡張されたインナーティース拡張部４１１５が形成されている。それによって、インナーティース４１００、インナーティース拡張部４１１５及びインナーヨーク４１１０によって形成される空間がインナースロット４１２０を形成する。したがって、インナースロットは、図３０に示すように、インナーヨークによって形成される円周に沿って所定の間隔で複数繰り返し形成される。
【０４６６】
アウターステータもインナーステータと同様に形成される。図４１を参照すると、アウターステータ４７１ｂは、複数のアウターティース２００及びアウターヨーク４２１０を含むアウターティースコアから構成される。
【０４６７】
アウターヨーク４２１０は、環状に形成され、複数のアウターティース４２０が放射状に突出する基部となる。すなわち、複数のアウターティースは、アウターヨークに固定されて放射状に突出する。
【０４６８】
放射状に突出した複数のアウターティース４２００は、所定の間隔で離隔してアウターヨーク４２１０に固定されている。ここで、アウターティース間の空間をアウタースロット４２２０といい、アウターティースコアが後述するインシュレータ４７８に収容された後にコイルを巻回する空間を提供する。
【０４６９】
アウターティース４２００には端部が左右に拡張されたアウターティース拡張部４２１５が形成されている、それによってアウターティース４２００とアウターティース拡張部４２１５及びアウターヨーク４２１０によって形成される空間がアウタースロット４２２０を形成する。したがって、アウタースロットは、図３０に示すように、アウターヨークによって形成される円周に沿って所定の間隔で複数繰り返し形成される。
【０４７０】
ここで、インナーティースコア及びアウターティースコアは、一般的に平板状のティースを打ち抜いて積層することによって形成する。よって、これらを固定してコイルを巻回できるようにするための構成が必要である。
【０４７１】
インシュレータ４７８は、インナーティースコア及びアウターティースコアを固定し、インナーティースコア及びアウターティースコアにコイルを巻回できるようにする。インシュレータ４７８は、インナーティースコア及びアウターティースコアを収容する構成であり、例えば、対向する上部インシュレータと下部インシュレータとが結合されて形成されるようにしてもよい。これとは異なり、インシュレータ筐体及び蓋体を備えるように構成されてもよい。
【０４７２】
図４１はインシュレータ４７８をより詳細に示す図である。インシュレータ４７８は、複数のインナーティースを収容するインナーティース収容部４３１１及びインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部４３１２を含むインナーティースコア収容部４３１０と、複数のアウターティースを収容するアウターティース収容部４３２１及びアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部４３２２を含むアウターティースコア収容部４３２０とを備える。
【０４７３】
インナーティース収容部４３１１は、インナーティースを収容できるように当該ティースの外郭線に沿って突出した隔壁を備え、アウターティース収容部４３２１は、アウターティースを収容できるように当該ティースの外郭線に沿って突出した隔壁を備える。それによって、インナーティース収容部及びアウターティース収容部は、隔壁によってティースを収容できる格子状の空間を形成する。
【０４７４】
インナーヨーク収容部４３１２は、インナーヨークを収容できるように当該環状のヨークの外郭線に沿って突出した隔壁を備え、アウターヨーク収容部４３２２は、アウターヨークを収容できるように当該環状のヨークの外郭線に沿って突出した隔壁を備える。それによって、インナーヨーク収容部及びアウターヨーク収容部は、隔壁によってヨークを収容できる円筒状の空間を形成する。
【０４７５】
一方、インシュレータ４７８は、インナーティースコア収容部に収容されたインナーティースコアとアウターティースコア収容部に収容されたアウターティースコアとを離隔させて磁力を遮断するフラックスバリア４３３０を含む。
【０４７６】
フラックスバリア４３３０は、インナーヨーク収容部４３１２とアウターヨーク収容部４３２２との間に環状に突出して備えられる。すなわち、インナーヨーク収容部に収容されたインナーヨークの外周面とアウターヨーク収容部に収容されたアウターヨークの内周面とは対向して固定結合されるが、これらの間にフラックスバリア４３３０が備えられる。
【０４７７】
通常、電磁力を遮断するためには、離隔して結合されることが好ましい。したがって、フラックスバリア４３３０が設けられることによって、インナーステータ側とアウターステータ側間の磁力移動が発生しなくなり、インナーロータとアウターロータが影響を受けることなく独立して動作できるようにするデュアルモータシステムが実現される。
【０４７８】
例えば、フラックスバリア４３３０は、上部インシュレータと下部インシュレータの少なくとも一方から突出し、上部インシュレータと下部インシュレータとの結合によってインナーティースコアとアウターティースコアとを離隔させて相互間の磁力干渉を防止する。このために、インシュレータ４７８は、ＰＢＴ系のプラスチック材質で形成されてもよい。
【０４７９】
一方、インナーティースコア収容部４３１０にインナーティースコアが収容され、アウターティースコア収容部４３２０にアウターティースコアが収容され、その後上部インシュレータと下部インシュレータとが結合されることによって、インシュレータの組立てが完成する。
【０４８０】
ここで、前述したように、複数のインナーティースのそれぞれを収容するインナーティース収容部間にインナースロット４１２０が形成され、複数のアウターティースのそれぞれを収容するアウターティース収容部間にアウタースロット４２２０が形成される。
【０４８１】
インナースロット及びアウタースロットには、巻回されたコイルが配置される。すなわち、インナーティースが収容されたインナーティース収容部及びアウターティースが収容されたアウターティース収容部を中心にコイルを巻回すると、インナースロット及びアウタースロットに巻回されたコイルが配置される。
【０４８２】
よって、インナーステータは、インシュレータにインナーティースコアが収容された後にコイルが巻回されて形成され、アウターステータは、インシュレータにアウターティースコアが収容された後にコイルが巻回されて形成される。ここで、インナーステータに巻回されたコイル部分がインナー巻線部となり、アウターステータに巻回されたコイル部分がアウター巻線部となる。
【０４８３】
上記構成においては、インシュレータがコイルを巻回するためのボビンの役割も果たすようにする。また、インシュレータにフラックスバリアが一体に形成される。それによって、別途のボビン及びフラックスバリアを備える必要がないため、駆動モータの部品点数を削減すると共に、駆動モータ全体の大きさを小さくすることができる。さらに、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備えても、洗濯機全体の大きさを増加させない。
【０４８４】
図４２は本発明による洗濯機の駆動モータのステータの製造方法の他の実施形態を示す図である。図４２を参照すると、本発明の他の実施形態による洗濯機の駆動モータのステータの製造方法は、インナーティース及びインナーヨークを含むインナーティースコアとアウターティース及びアウターヨークを含むアウターティースコアを積層形成するステータコア形成段階（Ｓ１００）と、結合によってインナーティース収容部及びアウターティース収容部を形成しかつ互いに対向する上部インシュレータと下部インシュレータのいずれか一方にインナーティースコア及びアウターティースコアを挿入するステータコア挿入段階（Ｓ２００）と、上部インシュレータと下部インシュレータとを結合するステータ組立段階（Ｓ３００）と、インナーステータ収容部のうちインナーティースを収容するインナーティース収容部及びアウターステータ収容部のうちアウターティースを収容するアウターティース収容部の外側にコイルを巻回するコイル巻回段階（Ｓ４００）とを含む。
【０４８５】
ステータコア形成段階（Ｓ１００）は、インナーティースコア及びアウターティースコアを形成する段階である。前述したインナーティースコア及びアウターティースコアの形成方法と同様に、平板状のティースを打ち抜いて積層することによって形成する。すなわち、インナーティース及びインナーヨークを含むインナーティースコアと、アウターティース及びアウターヨークを含むアウターティースコアとを積層形成する。
【０４８６】
ステータコア挿入段階（Ｓ２００）は、ステータコア形成段階（Ｓ１００）で積層形成されたインナーティースコア及びアウターティースコアをインシュレータのインナーティース収容部及びアウターティース収容部に挿入する段階である。ここで、ティースコアは、上部インシュレータと下部インシュレータのいずれか一方に挿入する。
【０４８７】
ステータコア挿入段階（Ｓ２００）においては、インナーティースコア及びアウターティースコアを、上部インシュレータと下部インシュレータの少なくとも一方に形成されたフラックスバリアを介して離隔するように挿入する。
【０４８８】
ステータ組立段階（Ｓ３００）は、上部インシュレータと下部インシュレータとを結合し、インシュレータの組立てを完成する段階である。これによって、インシュレータは、インナーティースコア及びアウターティースコアを囲むことになり、後述するコイル巻回段階でコイルを巻回するためのボビンの役割を果たすことになる。
【０４８９】
コイル巻回段階（Ｓ４００）は、インナーステータ収容部のうちインナーティースを収容するインナーティース収容部及びアウターステータ収容部のうちアウターティースを収容するアウターティース収容部の外側にコイルを巻回する段階である。
【０４９０】
上記構成においては、容易かつ簡単にステータを組み立てることができるようにし、インシュレータがボビンの役割も果たせるようにし、部品点数を削減すると共に駆動モータ全体の大きさを小さくすることによって、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを備えても、洗濯機全体の大きさを増加させない。
【０４９１】
以下、図４３〜図４５を参照して、本発明による洗濯機に適用されるデュアルモータステータの放熱特性の改善のためのベアリングハウジング構造について詳細に説明する。
【０４９２】
まず、図４３を参照して本発明のベアリングハウジング６１００について説明する。ベアリングハウジング６１００は、ステータ２０００の内部に形成されたロータ軸が貫通するベアリング軸孔６１４０を備え、ステータ２０００と同一の中心軸を有するように被せられて結合される。
【０４９３】
ステータ２０００には、ヨーク２５００から軸方向に突設された環状のハウジング取付リブ２５１０が形成される。
【０４９４】
ハウジング取付リブ２５１０の直径は、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０の直径と同じか又は若干大きくすることが好ましい。
【０４９５】
すなわち、ベアリングハウジング６１００は、その本体６１１０がハウジング取付リブ２５１０の内周面に嵌入されて固定されるようにステータ２０００と組み立てられる。ここで、ベアリングハウジング６１００は、ステータ結合口６１３０とハウジング結合口２３００とが位置合わせされてステータ２０００に嵌められる。
【０４９６】
ステータ２０００の外周には、半径方向に突設されたアウターティース２１００が形成される。図示していないが、アウターティース２１００の外周にはアウターロータが離隔して取り付けられ、磁力によって回転する。
【０４９７】
ステータ２０００の内周には、中心軸方向に突設されたインナーティース２２００が形成される。図示していないが、インナーティース２２００の内周にはインナーロータが離隔して取り付けられ、磁力によって回転する。
【０４９８】
図４３に示すように、ベアリングハウジング６１００がステータ２０００に結合される場合、ステータ２０００のヨーク２５００に固定されて結合されるため、インナーロータを完全に覆うことになる。
【０４９９】
インナーティース２２００のコア２２１０の外周面に形成された巻線部には、銅などの伝導体からなるコイル２２２０が複数回巻回されている。コイル２２２０に電流が流れると、ロータの永久磁石と反応してロータを回転させる。電流が流れることによって、コイル２２２０には高熱が発生する。高熱によってコイル２２２０の切断又は誤動作が発生することがあるため、放熱が要求される。
【０５００】
さらに、ベアリングハウジング６１００によって覆われたインナーロータから発生する熱は外部への放出が難しいため、高温によってインナーティース２２００に巻回されたワイヤが破損したり、動作しなくなったりすることがある。
【０５０１】
よって、本発明においては、図４３に示すように、ステータ２０００がヨーク２５００から突出したスペーサ２５１０を含み、ステータ２０００がベアリングハウジング６１００と離隔して結合されるようにする。
【０５０２】
インナーロータから発生する熱はベアリングハウジング６１００とステータ２０００のヨーク２５００との間の空間で循環し、過熱することなく外部に放出される。
【０５０３】
スペーサ２５１０は、ヨーク２５００に所定の間隔で複数形成されることによって、ベアリングハウジング６１００をステータ２０００の内部に形成されたインナーロータから十分に離隔させる。
【０５０４】
しかし、スペーサ２５１０によるベアリングハウジング６１００とステータ２０００のインナーティース２２００との離隔は、単に対流による放熱効果を図るだけであり、離隔距離が十分でなければ、当該対流による放熱は限定的である。
【０５０５】
よって、本発明においては、離隔距離による対流効果に加えて、伝導による放熱効果を図るために、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０を突出部６１１１及び陥没部６１１３から構成する。
【０５０６】
図４３〜図４５を参照すると、ベアリングハウジング６１００は、本体６１１０、ベアリング軸孔６１４０及びステータ結合口６１３０を備え、アウターティース２１００、インナーティース２２００、ヨーク２５００及びハウジング結合口２３００を備えたステータ２０００に組み立てられる。ここで、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０は、インナーティース２２００の巻線部に対応する位置に突出部６１１１が形成され、インナーティース２２００間のスロットＳに対応する位置に陥没部６１１３が形成される。
【０５０７】
陥没部６１１３は、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０に貫通形成された貫通孔として実現されてもよい。
【０５０８】
陥没部６１１３が対流のための空間として貫通形成されることによって、インナーティース２２００の巻線部から発生する熱をより効果的に放出することができる。
【０５０９】
これとは異なり、陥没部６１１３は、図４５に示すように、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０の外面が折曲形成されることによって実現されるようにしてもよい。この場合、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０は、一体に形成された折曲部として実現されることによって、突出部６１１１の伝導による放熱効果を最大化することができる。
【０５１０】
ベアリングハウジング６１００の本体６１１０の陥没部６１１３は、インナーティース２２００の巻線部から発生する熱を対流させる空間Ｆとして形成され、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０の突出部６１１１は、インナーティース２２００の巻線部から発生する熱を伝導して外部に放熱する伝導部として形成される。
【０５１１】
このために、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０の突出部６１１１とインナーティースの巻線部に巻回されたコイル２２２０とは、所定の絶縁距離Ｄだけ離隔している。絶縁距離は、コイル２２２０に流れる電流が金属物質で形成されたベアリングハウジング６１００に流れることを防止するのに十分な距離であればよい。絶縁距離は、約３ｍｍであることが好ましい。
【０５１２】
以下、図４６〜図４８を参照して、本発明によるデュアルモータの電流コネクタ及びホールセンサの構造及びそれを用いた洗濯機について詳細に説明する。
【０５１３】
従来のデュアルモータシステムにおいては、電流コネクタ及びホールセンサコネクタがインナーステータとアウターステータにそれぞれ別個に設けられるため、構造が複雑であり、組立工程数が増加するなどの問題があった。このような様々な問題を解決するために、本発明においては、電流コネクタをインナーステータ及びアウターステータに一体化して形成し、ホールセンサコネクタもインナーステータ及びアウターステータに一体化して形成する。
【０５１４】
図４６に示すように、本発明によるデュアルモータは、アウターティース２１００及びインナーティース２２００を含む。さらに、本発明によるデュアルモータは、アウターティース２１００に形成されたアウター巻線部及びインナーティース２２００に形成されたインナー巻線部に電源を統合して供給する電流コネクタ７３００と、アウターホールセンサ７５１０及びインナーホールセンサ７５２０に電源を統合して供給するホールセンサコネクタ７５００とを含む。
【０５１５】
アウター巻線部は、アウターティース２１００にコイルが巻回された構造を有し、詳細には図示していないが、アウターティース２１００に銅などのように導電性の高い金属コイルが複数回巻回されることによって、アウターティース２１００の外部に位置するアウターロータ（図示せず）の永久磁石と磁束を形成してアウターロータの回転を可能にする。
【０５１６】
インナー巻線部は、アウター巻線部に対応するように、インナーティース２２００にコイルが複数回巻回された構造を有することによって、インナーティース２２００の内部に位置するインナーロータ（図示せず）の回転を可能にする。
【０５１７】
電流コネクタ７３００は、アウター巻線部及びインナー巻線部のコイルに電流を供給することによってロータの永久磁石と磁束を形成してモータの動作を可能にする構造を有する。従来は、アウター電流コネクタとインナー電流コネクタとに分けて設けられていたのに対して、本発明においては、これらを１つの電流コネクタ７３００として統合して形成する。
【０５１８】
電流コネクタ７３００は、アウター巻線部に電流を供給する３ピンコネクタと、インナー巻線部に電流を供給する３ピンコネクタとを統合した６ピンコネクタとして実現されることが好ましい。従来のアウター電流コネクタ及びインナー電流コネクタは、同一の構造を有するものであって、それぞれ３ピン構造を有する。それに対して、本発明の電流コネクタ７３００は、アウター電流コネクタ及びインナー電流コネクタを１つに統合したものであって、６ピンコネクタである。
【０５１９】
図４７に示すように、電流コネクタ７３００は、電源部７１００から供給される電流をアウター巻線部及びインナー巻線部に並列に供給する。１つの電流コネクタ７３００によってアウター巻線部及びインナー巻線部に統合して電流を供給することによって、単純な構造を実現することができ、組立ての利便性を図ることができ、部品点数を削減することができる。
【０５２０】
図４７に示すように、電流コネクタ７３００によってアウター巻線部２１００及びインナー巻線部２２００に供給される電流は、１つの接地ＧＮＤに統合接続され、アウター巻線部２１００及びインナー巻線部２２００は並列構造を有する。
【０５２１】
ホールセンサコネクタ７５００は、アウターステータにおけるホールセンシング機能を有するアウターホールセンサコネクタと、インナーステータにおけるホールセンシング機能を有するインナーホールセンサコネクタとを１つのコネクタとして統合して形成したものである。図４６に示すように、ホールセンサコネクタ７５００は、ホールセンサ７５００におけるアウターホールセンサ７５１０のコネクタとインナーホールセンサ７５２０のコネクタとを統合して形成される。
【０５２２】
図４８を参照すると、電源部７１００から供給される電流は、統合されたホールセンサコネクタ７５００を介してアウターホールセンサ７５１０及びインナーホールセンサ７５２０に並列に供給され、アウターステータ及びインナーステータで感知されたホールセンシング信号は、統合されたホールセンサコネクタ７５００に並列に接続されることが好ましい。
【０５２３】
図４８に示すように、アウターホールセンサ７５１０及びインナーホールセンサ７５２０から供給される電流は、１つの接地ＧＮＤに接続されるようにすることによって、並列接続構造を有するようにすることが好ましい。
【０５２４】
本発明の他の実施形態において、図４６に示すように、本発明によるデュアルモータは、アウターステータでの温度を感知するアウター温度センサ７６１０及びインナーステータでの温度を感知するインナー温度センサ７６２０を更に含んでもよい。
【０５２５】
図４６を参照すると、アウター温度センサ７６１０及びインナー温度センサ７６２０はそれぞれホールセンサ７５００の下面に設けられるが、アウター温度センサ７６１０はアウターステータ側に取り付けられ、インナー温度センサ７６２０はインナーステータ側に取り付けられる。
【０５２６】
アウター温度センサ７６１０は、アウター巻線部側に接触して設けられ、アウター巻線部から発生する熱の温度を測定し、インナー温度センサ７６２０は、インナー巻線部側に接触して設けられ、インナー巻線部から発生する熱の温度を測定する。
【０５２７】
温度センサ７６１０、７６２０は、各ステータに過熱が発生すると、それを感知してデュアルモータの動作を制御できるようにする。
【０５２８】
図４８を参照すると、電源部７１００から供給される電流は、統合されたホールセンサコネクタ７５００を介してアウター温度センサ７６１０及びインナー温度センサ７６２０に並列に供給される。アウター温度センサ７６１０及びインナー温度センサ７６２０で感知された信号は、統合されたホールセンサコネクタ７５００に並列に接続されることが好ましい。
【０５２９】
ホールセンサコネクタ７５００は、１つの統合されたコネクタとして実現され、外部の電源部７１００から供給される電源をインナーステータ及びアウターステータに並列に供給する。このように簡単な構造を採用して組立性を改善することによって、複雑な構造による誤結合や誤動作を防止することができる。
【０５３０】
図４８を参照すると、本発明によるデュアルモータのホールセンサの構造においては、アウターホールセンサ７５１０及びインナーホールセンサ７５２０を含むホールセンサ７５００と、アウター温度センサ７６１０及びインナー温度センサ７６２０を含む温度センサとは、全体として並列に接続され、１つの接地ＧＮＤに統合接続される。
【０５３１】
ホールセンサコネクタ７５００は、ホールセンサ７５００と温度センサ７６１０、７６２０とが接続されて１つの並列構造を有し、１つの電源部７１００及び接地ＧＮＤによって単純な組立構造を有すると共に、安定したシステムを構築できるようにする。
【０５３２】
本発明の一実施形態による洗濯機のドラム組立方法は、本体に固定されたタブの内部に配置されて互いに独立して駆動されるメインドラム及びサブドラムと、メインドラムとサブドラムとを独立して駆動するためのステータ、アウターロータ及びインナーロータを備える駆動モータとを含む洗濯機に適用される。
【０５３３】
図８は本発明の一実施形態による洗濯機のドラム組立方法を示す図である。図８を参照すると、本実施形態のドラム組立方法は、駆動モータからメインドラム及びサブドラムに駆動力を伝達するシャフトとスパイダとを結合し、シャフトスパイダ組立体を製造する段階（Ｓ１００）と、シャフトスパイダ組立体をサブドラムの後方に結合する段階（Ｓ２００）と、サブドラムをメインドラムに結合する段階（Ｓ３００）と、メインドラムの後方にシャフトスパイダ組立体を結合する段階（Ｓ４００）とを含む。
【０５３４】
ドラム組立方法の各段階は、メインドラム、サブドラム、メインドラムスパイダ、サブドラムスパイダなどが製造された後に行われる。例えば、メインドラム及びサブドラムを形成するために平板を丸めて円筒状に製造し、結合部をシーミング（seaming）加工する。さらに、ドラムの端部をカーリング加工する。図６はサブドラムにおけるシーミングされた結合部６６及びカーリングされた端部６７を示す。サブドラムは、シーミング加工した後にカーリング加工することが、カーリング加工された端部が連続性を有するので好ましい。メインドラムスパイダ及びサブドラムスパイダは、例えばダイカストによって製造される。
【０５３５】
図３はメインドラムやサブドラムなどを示す分解斜視図である。図３及び図７を参照すると、Ｓ１００においては、インナーロータからメインドラムに駆動力を伝達するアウターシャフト８１とメインドラムスパイダ９１とを結合し（Ｓ１１０）、アウターロータからサブドラムに駆動力を伝達するインナーシャフト８２とサブドラムスパイダ９５とを結合する（Ｓ１２０）。アウターシャフトとメインドラムスパイダとを結合する段階（Ｓ１１０）と、インナーシャフトとサブドラムスパイダとを結合する段階（Ｓ１２０）とは、独立したものであり、逆の順序で行われてもよく、同時に行われてもよい。
【０５３６】
その後、サブドラムスパイダに結合されたインナーシャフト８２をメインドラムスパイダに結合されたアウターシャフト８１の内部に結合する（Ｓ１３０）。これと同時に、インナーシャフト８２にベアリング（Ｓ１３１）及び防水シール（Ｓ１３２）を挿入する。図７においては、インナーシャフトをアウターシャフトの内部に結合し、ベアリングを圧入し、その後防水シールを挿入する。
【０５３７】
シャフトスパイダ組立体をサブドラムの後方に結合する段階（Ｓ２００）においては、サブドラムスパイダをサブドラムバック（サブドラムの後方面）に結合する。この場合、サブドラムスパイダがシャフトスパイダ組立体に組み込まれているため、シャフトスパイダ組立体がサブドラムに結合されることになる。サブドラムスパイダとサブドラムバックの結合は、螺合によって行われてもよく、溶接によって行われてもよい。
【０５３８】
サブドラムをメインドラムに結合する段階（Ｓ３００）においては、サブドラムをメインドラムに嵌入する。図２に示すようにドラムガイドを取り付ける場合、サブドラムをメインドラムに嵌入する前に、密封のためのドラムガイド５５をメインドラム内に取り付ける（Ｓ２５０）。ドラムガイドの取付けは、例えば、メインドラムの内周面に形成された溝にドラムガイドの下部に形成された突起を嵌合して行ってもよい。
【０５３９】
メインドラムの後方にシャフトスパイダ組立体を結合する段階（Ｓ４００）においては、メインドラムにメインドラムスパイダの端部を結合する。この場合、メインドラムスパイダがシャフトスパイダ組立体に組み込まれているため、シャフトスパイダ組立体がメインドラムに結合されることになる。メインドラムスパイダとメインドラムの結合は、螺合によって行われてもよく、溶接によって行われてもよい。
【０５４０】
以下、本発明による洗濯機において駆動モータとドラムとを連結して回転力を伝達する軸系構造について詳細に説明する。
【０５４１】
図４９は本発明の他の実施形態による軸系構造Ａを含む洗濯機を示す図であり、図５０及び図５１は軸系構造Ａの詳細断面図及び詳細斜視図であり、図５２は軸系構造Ａにおいて振動を緩衝するスプリング座金９００を示す図である。
【０５４２】
本発明の他の実施形態を図５０〜図５２を参照して詳細に説明する。本発明によるデュアルモータの軸系構造Ａは、中空状のアウターシャフト８１と、アウターシャフト８１の内部に挿入されるインナーシャフト８２と、ステータ７１、インナーシャフト８２に連結されてステータ７１の外側で回転するアウターロータ７２、及びアウターシャフト８１に連結されてステータ７１の内側で回転するインナーロータ７３を含む駆動モータ７０と、アウターシャフト８１とインナーロータ８２との連結部に挿入されるスプリング座金９００とを含み、アウターシャフトの振動を緩衝して騒音を防止し、振動による離脱を防止する。
【０５４３】
図５０を参照すると、中空状のアウターシャフト８１の内部にインナーシャフト８２が挿入されて回転する。アウターシャフト８１はインナーロータ７３に連結されて回転し、インナーシャフト８２はアウターロータ７２に連結されて回転する。
【０５４４】
これによって、アウターシャフト８１はインナーロータ７３の回転力を受けて高速回転するが、回転力が伝達されることによって振動及び騒音が発生する。よって、アウターシャフト８１とインナーロータ７３との間にスプリング座金９００を設けることによって、軸方向の振動を緩和する。
【０５４５】
図５０に示すように、アウターシャフト８１とインナーシャフト８２との間にインナーボールベアリング８３が設置されており、駆動モータがアウターシャフトとインナーシャフトとを独立して駆動するようにする。
【０５４６】
また、アウターシャフト８２の外周にアウターボールベアリング８４が備えられており、軸系構造においてアウターシャフト８２の回転を可能にする。
【０５４７】
図５０及び図５１に示すように、本発明による軸系構造は、アウターシャフト８１とインナーロータ７３との連結部でスプリング座金９００を固定する止めリング８００を更に含んでもよい。ここで、止めリング８００は、Ｃリングで構成される。
【０５４８】
図５２に示すように、スプリング座金９００は、突出部９１０及び陥没部９３０を含む環状凹凸部材で構成される。図５０に示すように、スプリング座金９００が凹凸部によってアウターシャフト８１の外周に嵌合されて止めリング８００によって固定された場合、アウターシャフト８１の軸方向の振動を緩衝することができる。
【０５４９】
よって、スプリング座金９００を軸方向に押し付けて凹凸部による付勢力を有するようにするためには、図５０に示すように、止めリング８００がスプリング座金９００の上面を拘束するようにしなければならない。
【０５５０】
アウターシャフト８１の外周には中心方向にくぼんだ止めリング溝８１ａが形成されており、止めリング８００（Ｃリング）が止めリング溝８１ａに嵌入されることによってスプリング座金９００の軸方向の離脱が防止される。
【０５５１】
図５１に示すように、止めリング８００は、アウターシャフト８１の外周に形成された止めリング溝８１ａに嵌入されるため、一部が切欠された環状リング（Ｃリング）で構成される。Ｃリングは、切欠された部分を広げてアウターシャフト８１の外周に形成された止めリング溝８１ａに嵌入する。
【０５５２】
図５０及び図５１に示す本発明の他の実施形態においては、アウターシャフトとインナーロータとの間にインナーブッシング７３ａが設置されており、インナーロータ７３の回転力がアウターシャフト８１に伝達されるようにする。
【０５５３】
また、インナーシャフト８２とアウターロータ７２との間にアウターブッシング７２ａが設置されており、アウターロータ７２の回転力がインナーシャフト８２に伝達されるようにする。
【０５５４】
よって、アウターシャフト８１の軸方向の振動や騒音を防止するために、スプリング座金９００は、インナーブッシング７３ａとアウターシャフト８１との連結部に設置され、アウターシャフト８１とインナーブッシング７３ａとの連結部でスプリング座金９００を固定する止めリング８００を更に含む。
【０５５５】
図５０及び図５１に示すように、スプリング座金９００は、インナーブッシング７３ａの上面でアウターシャフト８１の外周を覆う環状部材で構成される。
【０５５６】
アウターシャフト８１の外周には中心方向にくぼんだ止めリング溝８１ａが形成されている。止めリング９００は、止めリング溝８１ａに嵌入されるＣリングで構成され、スプリング座金９００の上面に接触してスプリング座金９００の軸方向の離脱を防止する。
【０５５７】
本発明の更に他の実施形態においては、インナーシャフト８２のセレーション（serration）がアウターブッシング７２ａに結合される構造をテーパ状にし、結合の利便性及び結合力の向上を図る。
【０５５８】
図５０及び図５１を参照すると、インナーシャフト８２の駆動モータ側の一端には、アウターロータの回転力がインナーシャフト８２に伝達されるようにするセレーションが形成される。インナーシャフト８２のセレーションとインナーブッシング７２ａの内周面とが鋸歯状に形成されて噛み合うことによって、回転力がインナーブッシング７２ａからインナーシャフト８２に伝達される。
【０５５９】
インナーシャフト８２のセレーションは、インナーブッシング７２ａの内周面の鋸歯に嵌められ、図５０及び図５１を参照すると、インナーシャフト８２及びインナーブッシング７２ａは、円筒状に形成され、互いに平行になっている。この場合、インナーシャフト８２のセレーションとインナーブッシング７２ａの内周面との結合が難しく、離隔が発生し得るため、回転力をシャフトからロータに伝達することが困難になることもある。
【０５６０】
図示していないが、インナーシャフト８２のセレーションをテーパ状に形成し、インナーブッシング７２ａの内周面をテーパ状の貫通孔として実現することによって、大きな結合力でインナーシャフト８２をインナーブッシング７２ａに嵌入して結合することができ、結合強度を補強すると共に組立性を向上させることができる。
【０５６１】
以下、図５２及び図５３を参照して本発明の更に他の実施形態を詳細に説明する。本発明によるデュアルモータの軸系構造は、中空状のアウターシャフト８１と、アウターシャフト８１の内部に挿入されるインナーシャフト８２と、ステータ７１、インナーシャフト８２に連結されてステータ７１の外側で回転するアウターロータ７２、及びアウターシャフト８１に連結されてステータ７１の内側で回転するインナーロータ７３を含む駆動モータ７０と、アウターシャフト８１とインナーロータ８２との連結部でアウターシャフト８１に挿入されるスプリング座金５００と、スプリング座金５００がアウターシャフトに挿入締結された後インナーロータを圧迫固定するインナーロータナット３１０とを含み、アウターシャフトの振動を緩衝して騒音を防止し、振動による離脱を防止する。
【０５６２】
図５３を参照すると、中空状のアウターシャフト８１の内部にインナーシャフト８２が挿入されて回転する。アウターシャフト８１はインナーロータ７３に連結されて回転し、インナーシャフト８２はアウターロータ７２に連結されて回転する。
【０５６３】
これによって、アウターシャフト８１はインナーロータ７３の回転力を受けて高速回転するが、回転力が伝達されることによって振動及び騒音が発生する。よって、アウターシャフト８１とインナーロータ７３との間にスプリング座金５００を設けることによって、軸方向の振動を緩和する。
【０５６４】
図５３に示すように、アウターシャフト７２とインナーシャフト７３との間にインナーボールベアリング８３が設置されており、駆動モータがアウターシャフトとインナーシャフトとを独立して駆動するようにする。
【０５６５】
また、アウターシャフト８２の外周にアウターボールベアリング８４が備えられており、軸系構造においてアウターシャフト８２の回転を可能にする。
【０５６６】
図５３に示すように、本発明による軸系構造は、アウターシャフト８１とインナーロータ７３との連結部でスプリング座金５００を固定するインナーロータナット３１０を更に含んでもよい。
【０５６７】
図５２に示すように、スプリング座金５００は、突出部５１０及び陥没部５３０を含む環状凹凸部材で構成される。図５３に示すように、スプリング座金５００が凹凸部によってアウターシャフト８１の外周に嵌合されてインナーロータナット３１０によって固定された場合、アウターシャフト８１の軸方向の振動を緩衝することができる。
【０５６８】
よって、スプリング座金５００を軸方向に押し付けて凹凸部による付勢力を有するようにするためには、図５３に示すように、インナーロータナット３１０をアウターシャフト８１の末端外周面に螺合してスプリング座金５００の上面を拘束するようにしなければならない。
【０５６９】
本発明の軸系構造は、アウターシャフト８１の外周でインナーロータ７３とスプリング座金５００との間に挿入締結される平座金５０１を更に含むことが好ましい。図５３に示すように、平座金５０１は、スプリング座金５００の上面とインナーロータ７３の上面との間で圧迫されて締結される。
【０５７０】
インナーロータナット３１０は、アウターシャフト８１の外周でスプリング座金５００を強く圧迫して締結させる。このとき、インナーロータ７３とスプリング座金５００とは平座金５０１によって直接接触しなくなり、締結力が向上して振動が減少し、したがって、離脱現象などを防止することができる。
【０５７１】
図５３に示すように、本発明においては、アウターシャフト８１の外周に雄ネジ部８１ａを形成し、インナーロータナット３１０の内周に雌ネジ部３１０ａを形成し、互いに螺合されるようにすることによって、スプリング座金５００の軸方向の離脱を防止することが好ましい。
【０５７２】
図５２及び図５３に示す本発明の他の実施形態においては、アウターシャフトとインナーロータとの間にインナーブッシング７３ａが設置されており、インナーロータ７３の回転力がアウターシャフト８１に伝達されるようにする。
【０５７３】
また、インナーシャフト８２とアウターロータ７２との間にアウターブッシング７２ａが設置されており、アウターロータ７２の回転力がインナーシャフト８２に伝達されるようにする。
【０５７４】
よって、アウターシャフト８１の軸方向の振動や騒音を防止するために、スプリング座金５００は、インナーブッシング７３ａとアウターシャフト８１の連結部に設置される。これによって、本発明においては、アウターシャフト８１とインナーブッシング７３ａとの連結部でスプリング座金５００を固定するインナーロータナット３１０を更に含む。
【０５７５】
図５２及び図５３に示すように、スプリング座金５００は、インナーブッシング７３ａの上面でアウターシャフト８１の外周を覆う環状部材で構成される。
【０５７６】
インナーブッシング７３ａとスプリング座金５００との間に平座金５０１が備えられてもよいが、この場合、インナーブッシング７３ａの締結力を向上させて振動を緩和することによって、離脱現象を防止することができる。
【０５７７】
以下、図５４〜図５６を参照して本発明による洗濯機に適用されるデュアルモータにおけるベアリングハウジングとステータの組立性を向上させるための構造について詳細に説明する。
【０５７８】
まず、図５４を参照して本発明の組立構造について説明する。ベアリングハウジング６１００は、ステータ２０００のロータ軸が貫通するベアリング軸孔６１４０を備え、ステータ２０００と同一の中心軸を有するように被せられて結合される。
【０５７９】
本発明は、シングルモータシステムだけでなく、デュアルモータシステムにも適用することができる。図５４は本発明によるデュアルモータシステムにおけるベアリングハウジング６１００とステータ２０００との組立てを示すものであり、以下では図５４を参照して説明する。
【０５８０】
本発明によるデュアルモータにおけるベアリングハウジングとステータの組立性を向上させるための構造及びそれを適用した洗濯機は、ハウジング本体６１１０、ベアリング軸孔６１４０及びステータ結合口６１３０を備えたベアリングハウジング６１００と、アウターティース２１００、インナーティース２２００、ヨーク２５００及びハウジング結合口２３００を備えたステータ２０００との組立構造において、ステータ結合口６１３０が嵌合突起６１３０ａを含み、ハウジング結合口２３００が嵌合凹部２３００ａを含み、嵌合突起６１３０ａが嵌合凹部２３００ａに嵌入されて組み立てられるようにする。
【０５８１】
ステータ２０００には、ヨーク２５００から軸方向に突設された環状の水遮断取付リブ２７００が形成される。
【０５８２】
水遮断取付リブ２７００の直径は、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０の直径と同じか又は若干大きくすることが好ましい。
【０５８３】
すなわち、ベアリングハウジング６１００は、その本体６１１０が水遮断取付リブ２７００の内周面に嵌入されて固定されるように組み立てられる。ここで、ベアリングハウジング６１００は、ステータ結合口６１３０とハウジング結合口２３００とが位置合わせされてステータ２０００に嵌められる。
【０５８４】
整列のために、ステータ結合口６１３０の嵌合突起６１３０ａは、ハウジング結合口２３００の嵌合凹部２３００ａに嵌入される。
【０５８５】
ベアリングハウジング６１００のステータ結合口６１３０には、嵌合凹部の代わりに、嵌合突起６１３０ａが形成されている。嵌合突起６１３０ａは、ベアリングハウジング２０００から一体に突設されるため、剛性の高い金属部材で形成されなければならない。
【０５８６】
ステータ２０００は、インナーロータ及びアウターロータを含むデュアルモータに適用されるステータである。
【０５８７】
ステータ２０００の外周には、半径方向に突設されたアウターティース２１００が形成される。図示していないが、アウターティース２１００の外周にはアウターロータが離隔して取り付けられ、磁力によって回転する。
【０５８８】
ステータ２０００の内周には、中心軸方向に突設されたインナーティース２２００が形成される。図示していないが、インナーティース２２００の内周にはインナーロータが離隔して取り付けられ、磁力によって回転する。
【０５８９】
図５４に示すように、ベアリングハウジング６１００がステータ２０００に結合される場合、ステータ２０００のヨーク２５００に固定されて結合されるため、インナーロータを完全に覆うことになる。
【０５９０】
インナーロータから発生する熱は外部への放出が難しいため、高温によってインナーティース２２００に巻回されたコイルが破損したり、動作しなくなったりすることがある。
【０５９１】
よって、本発明の一実施形態においては、図５４及び図５６に示すように、ステータ２０００がヨーク２５００から突出したスペーサ２５１０を含み、ステータ２０００がベアリングハウジング６１００と離隔して結合されるようにする。
【０５９２】
インナーロータから発生する熱はベアリングハウジング６１００とステータ２０００のヨーク２５００との間の空間で循環し、過熱することなく外部に放出される。
【０５９３】
スペーサ２５１０は、ヨーク２５００において所定の間隔で複数形成されることによって、ベアリングハウジング６１００をステータ２０００の内部に形成されたインナーロータから十分に離隔させる。
【０５９４】
以下、図５５及び図５６を参照してステータ結合口６１３０及びハウジング結合口２３００の形状及び構造とこれらの結合を説明する。
【０５９５】
ステータ結合口６１３０及びハウジング結合口２３００は、ベアリングハウジング６１００とステータ２０００とが組み立てられる際に互いに連通するように形成される結合孔６１３０ｂ、２３００ｂをそれぞれ含む。
【０５９６】
嵌合突起６１３０ａが嵌合凹部２３００ａに嵌入されて固定結合された状態で、ベアリングハウジング６１００とステータ２０００とは、結合孔６１３０ｂ、２３００ｂを介して螺合されて組み立てられる。
【０５９７】
前述したように、ベアリングハウジング６１００とステータ２０００とは、水遮断取付リブ２７００にベアリングハウジング６１００の本体６１１０が嵌入されて固定されるように組み立てられるが、結合孔６１３０ｂ、２３００ｂが互いに連通するように整列することが難しい。
【０５９８】
よって、嵌合突起６１３０ａと嵌合凹部２３００ａとを嵌合することによって、位置決めを可能にする。
【０５９９】
従来、ステータ２０００に嵌合突起を形成し、ベアリングハウジング６１００に嵌合凹部を形成することによって、位置決めを可能にしていたが、ステータ２０００の嵌合突起がプラスチックからなる場合、嵌合突起が折れたり曲がったりするなど破損し、ベアリングハウジング６１００の結合孔６１３０ｂとステータ２０００の結合孔２３００ｂとが連通するように整列することが難しい。
【０６００】
よって、本発明においては、剛性の高い金属材質からなるベアリングハウジング６１００に嵌合突起６１３０ｂを形成し、プラスチック材質からなるステータ２０００に嵌合凹部２３００ｂを形成することによって、嵌合突起の破損による組立工程の難しさを解消した。
【０６０１】
本発明の更に他の実施形態によれば、ステータ結合口６１３０は、図５５及び図５６に示すように、ベアリングハウジング６１００の本体６１１０から軸方向に所定高さＨ突設される。ステータ結合口６１３０は、前述したスペーサ２５１０と同様に、ベアリングハウジングとステータのインナーロータとの間隔を離隔させ、インナーロータから発生する熱を循環させて放熱する機能を有し、放熱効果を向上させる。
【０６０２】
本発明において、ハウジング結合口２３００は、ステータ２０００のヨーク２５００から軸方向に所定高さＨ２だけ突設されてもよい。
【０６０３】
ステータ結合口６１３０及びハウジング結合口２３００のどちらも所定高さＨ１、Ｈ２だけ突設されるようにすることによって、ベアリングハウジング６１００とインナーロータとの離隔空間を十分に確保することが好ましい。
【０６０４】
ハウジング結合口２３００は、より強い剛性を有するように、水遮断取付リブ２７００と一体に形成される。これによって、ハウジング結合口２３００とステータ結合口６１３０との整列が容易になる。
【０６０５】
水遮断取付リブ２７００は、本発明によるデュアルモータが洗濯機に適用された場合、洗濯機の水が内部のインナーロータ側に流入することを防止すると共に、ベアリングハウジング６１００とステータ２０００との結合を容易にする。
【０６０６】
本発明の更に他の実施形態においては、前述した実施形態のようにインナーロータ７３とステータ７１とがベアリングハウジングによって結合されて組み立てられるのではなく、インナーロータ７３が独立してアウターシャフト８１に組み立てられるようにする方法を提示する。
【０６０７】
図１、図４及び図５を参照すると、インナーロータ７３は、独立してアウターシャフト８１に嵌められて組み立てられるが、この場合、磁性部品を含むインナーロータ７３によって嵌合工程が困難なことがある。
【０６０８】
本発明においては、アウターシャフト８１の端部から延びる組立補助治具を更に含むことによって、インナーロータの組立てをガイドする機能を行わせる。インナーロータ７３が嵌合されるアウターシャフト８１は、剛性の高い金属材質からなる磁性体で形成されるため、組立補助治具は、磁性部品の影響を受けない非磁性体で形成し、アウターシャフト８１から十分に延びるようにすることが好ましい。
【０６０９】
以下、本発明による洗濯機をデュアルドラムによって３Ｄモーション方式で運転する方法及びその制御方法について詳細に説明する。
【０６１０】
図５８は本発明による洗濯機の運転方法又は洗濯方法を示す図である。図５８を参照すると、本発明の一実施形態による洗濯機の運転方法は、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う洗濯段階（Ｓ１００）と、すすぎ水を供給してすすぎ行程を行うすすぎ段階（Ｓ２００）と、すすぎ水を排水して脱水行程を行う脱水段階（Ｓ３００）と、脱水行程後に、メインドラム及びサブドラムの内部から洗濯対象物を分離してほぐす洗濯物整理段階（Ｓ４００）とを含む。
【０６１１】
洗濯段階（Ｓ１００）は、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う段階である。当該段階において、洗濯対象物は、メインドラム及びサブドラムの回転によって流動して洗濯が行われる。
【０６１２】
特に、洗濯段階（Ｓ１００）は、立体洗濯過程及び一般洗濯過程を含んでもよい。立体洗濯過程においては、洗濯対象物がメインドラム及びサブドラムの回転によって円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムの相対運動によってメインドラムとサブドラムとの境界面で回転して軸方向に流動する。
【０６１３】
それによって、洗濯対象物は、図１０に矢印で示すように、概してねじれた帯状の流動を示す。これは、洗濯対象物が回転すると共に、円周方向の流動及び重力による落下が行われて生じる流動形態である。
【０６１４】
一般洗濯過程（Ｓ１２０）は、メインドラムとサブドラムの回転によって洗濯対象物を円周方向に流動させる過程であり、前述した立体洗濯過程とは異なり、メインドラムとサブドラムとを相対運動させるのではなく一体に回転させる場合である。
【０６１５】
洗濯段階（Ｓ１００）においては、立体洗濯過程と一般洗濯過程とが交互に行われるようにしてもよい。より具体的には、立体洗濯過程と一般洗濯過程が順次行われるようにしてもよく、逆の順序で行われるようにしてもよい。また、複数回の立体洗濯過程の中間に一般洗濯過程が行われるようにしてもよく、逆の場合も可能である。
【０６１６】
すすぎ段階（Ｓ２００）は、すすぎ水を供給して洗濯対象物に残留する洗剤などを除去する段階であり、脱水段階（Ｓ３００）は、ドラムの回転による遠心力によってすすぎ水を排水して洗濯対象物を脱水する段階である。
【０６１７】
洗濯物整理段階（Ｓ４００）は、メインドラム及びサブドラムの内部から洗濯対象物を分離してほぐす段階である。洗濯物整理段階（Ｓ４００）は、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物がメインドラム及びサブドラムの内部面から分離される洗濯物分離過程（Ｓ４１０）と、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向の流動が行われてほぐされるほぐし過程（Ｓ４２０）とを含む。
【０６１８】
洗濯物分離過程（Ｓ４１０）は、脱水が終了した後、洗濯対象物の立体的流動を発生させ、ドラムの内周面から洗濯対象物を分離する過程である。
【０６１９】
ほぐし過程（Ｓ４２０）は、ドラムの内周面から分離された洗濯対象物に立体的流動を所定時間発生させ、洗濯対象物の絡みをほぐす過程である。脱水時は遠心力によって水を除去しなければならないためメインドラムとサブドラムとを一体に回転させなければならないが、それによって洗濯対象物に絡みが多く発生するため、その絡みをほぐす過程が必要である。洗濯物分離過程とほぐし過程とは連続して行われるようにしてもよく、洗濯物分離過程が行われた後に一時停止してほぐし過程が行われるようにしてもよい。
【０６２０】
洗濯物分離過程及びほぐし過程は長時間行う必要はない。洗濯対象物がドラムの内周面から分離される程度の時間とその分離された洗濯対象物の絡みがほぐされる程度の時間だけ行えば十分である。これは、２つのドラムの相対運動が長時間発生するように洗濯機を駆動すると、脱水された洗濯対象物に損傷が発生するためである。
【０６２１】
一方、洗濯機が乾燥兼用洗濯機の場合、洗濯物整理段階（Ｓ４００）を行った後、洗濯対象物を乾燥させる乾燥段階（Ｓ５００）を更に含んでもよい。
【０６２２】
上記構成においては、洗濯機の脱水終了後に洗濯対象物にシワが発生しないように、洗濯対象物に立体的流動を与えることによって、洗濯対象物をドラムから分離して絡みをほぐす。また、乾燥兼用洗濯機においては、乾燥段階を行う前に洗濯対象物を整理することによって、乾燥時に発生するシワなどを防止する。
【０６２３】
洗濯機の運転方法は、乾燥段階（Ｓ５００）を行った後、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物が外部に吐出される洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）を更に含んでもよい。
【０６２４】
洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）は、洗濯機のドア２１を開放した後だけに行われる。図５７は洗濯物自動取出段階による洗濯対象物の流動を示す図である。図５７を参照すると、洗濯機本体１０の前面に備えられたドア２１が開放されると、メインドラムとサブドラムの相対運動によって洗濯対象物が外部（矢印Ｇ方向）に吐出される。これは、図１０に示すようにメインドラムとサブドラムの相対回転によって洗濯対象物が軸方向に流動するため、サブドラムの回転速度を速くすると、洗濯対象物がドラムの外部に吐出される程度の流動を発生させることができるからである。
【０６２５】
上記構成においては、洗濯機の動作が終了した後にメインドラムとサブドラムとの相対運動によって洗濯対象物が外部に簡便に自動で取り出されるようにし、ユーザの利便性を向上させる。
【０６２６】
本発明の実施形態による洗濯機の運転方法は、脱水段階を行った後、洗濯対象物がメインドラム及びサブドラムの内部面から分離されるように、駆動モータがメインドラム及びサブドラムを相対運動させる洗濯物分離段階（Ｓ４１０）と、洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向の流動によってほぐされるように、駆動モータがメインドラム及びサブドラムを相対運動させる洗濯物ほぐし段階（Ｓ４２０）とを含む。また、洗濯機の運転方法は、洗濯機のドアを開放した後、洗濯対象物がドアの外部に吐出されるように、駆動モータがメインドラム及びサブドラムを相対運動させる洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）を更に含んでもよい。
【０６２７】
洗濯物分離段階、洗濯物ほぐし段階及び洗濯物自動取出段階は、前述した洗濯機の運転方法を駆動モータ中心に記述したものであるため、重複する説明は省略する。
【０６２８】
図５９は洗濯機の制御方法を示す図である。図５９を参照すると、駆動モータ７０は、アウターロータ７２とインナーロータ７３とを独立して回転させることによって、メインドラム５０とサブドラム６０とを相対回転させることができる。このような駆動モータによる制御は、洗濯機に備えられるコントローラ１１０によって行われるようにしてもよい。コントローラ１１０は、各段階に応じて予め設定された信号を駆動モータに送ることによって、駆動モータの動作を制御する。
【０６２９】
駆動モータによって発生するメインドラム及びサブドラムの様々な相対運動は図６０に示す。駆動モータは、サブドラムとメインドラムとを反対方向に回転させることができる。サブドラムの回転速度の方がメインドラムの回転速度より速くなるように制御することが好ましい。この相対運動は図６０ａに示す。すなわち、図６０ａにおいて、メインドラム５０は時計方向（矢印Ｅ）に回転し、サブドラム６０は反時計方向（矢印Ｆ）に回転する。つまり、メインドラム５０とサブドラム６０とは反対方向に回転し、かつサブドラムの回転速度（矢印Ｆの大きさ）の方がメインドラムの回転速度（矢印Ｅの大きさ）より速い。
【０６３０】
駆動モータは、サブドラム及びメインドラムを同一方向に回転させるが異なる回転速度で回転させることができる。サブドラムの回転速度の方がメインドラムの回転速度より速くなるように制御することが好ましい。この相対運動は図６０ｂに示す。すなわち、図６０ｂにおいて、メインドラム５０は反時計方向（矢印Ｅ）に回転し、サブドラム６０は反時計方向（矢印Ｆ）に回転する。つまり、メインドラム５０とサブドラム６０とは同一方向に回転し、かつサブドラムの回転速度（矢印Ｆの大きさ）の方がメインドラムの回転速度（矢印Ｅの大きさ）より速い。
【０６３１】
駆動モータは、サブドラムだけを回転させることもできる。この相対運動は図６０ｃに示す。すなわち、図６０ｃにおいて、メインドラム５０は回転するのではなく固定されており、サブドラム６０は反時計方向（矢印Ｆ）に回転する。
【０６３２】
上記構成においては、駆動モータを制御してメインドラム及びサブドラムの様々な相対運動を発生させることによって、ドラム内の洗濯対象物の立体的流動を可能にする。
【０６３３】
上記構成においては、駆動モータによってドラムを制御して洗濯対象物の立体的流動を発生させることによって、洗濯対象物のシワを防止し、自動で取り出されるようにする。
【０６３４】
本発明の更に他の実施形態によれば、本発明による洗濯機の運転方法における洗濯段階をより区分して行う。
【０６３５】
洗濯機の運転方法は図８を参照して説明した。図６１を参照すると、本発明の一実施形態による洗濯機の運転方法は、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う洗濯段階（Ｓ１００）と、すすぎ水を供給してすすぎ行程を行うすすぎ段階（Ｓ２００）と、すすぎ水を排水して脱水行程を行う脱水段階（Ｓ３００）とを含み、洗濯段階（Ｓ１００）は、メインドラムとサブドラムとの独立した相対運動によって、洗濯対象物を回転させて円周方向及び軸方向に流動させる立体洗濯過程（Ｓ１１０）を含む。
【０６３６】
前述したように、洗濯段階（Ｓ１００）は、立体洗濯過程（Ｓ１１０）及び一般洗濯過程（１２０）を含む。
【０６３７】
洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う洗濯段階において、駆動モータは、洗濯対象物を回転させながら円周方向及び軸方向に流動させるために、メインドラムとサブドラムとが相対運動するように制御する。
【０６３８】
図６２は本発明の他の実施形態による洗濯機の制御方法を示す図である。図４４の実施形態においては、布量によって異なる洗濯過程が行われるようにする。
【０６３９】
より具体的には、駆動モータは、洗濯水及び洗剤を供給して洗濯行程を行う洗濯段階で測定された布量によって、洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向に流動するように、メインドラムとサブドラムとを相対回転させるか、又は洗濯対象物が円周方向だけに流動するように、メインドラム及びサブドラムを一体に回転させる。
【０６４０】
図６２の実施形態は前述した立体流動が可能な洗濯機に適用されるが、予め布量Ｍを測定（Ｓ１５０）しなければならない。測定は、洗濯初期にドラムを回転させてドラムで測定された負荷を基準とするものであってもよい。また、測定は、別途のロードセンサによって行ってもよい。
【０６４１】
測定された布量によって異なる洗濯過程が行われる（Ｓ１６０）。洗濯過程は、駆動モータ７０の最大負荷（Ｍｍａｘ）に基づいて行われる。
【０６４２】
より具体的には、駆動モータは、布量が駆動モータの最大負荷の１／３以下の場合、サブドラムとメインドラムとを互いに反対方向に回転させる（Ｓ１７１）。
【０６４３】
駆動モータは、布量が駆動モータの最大負荷の１／３超２／３以下の場合、サブドラム及びメインドラムを同一方向に回転させるが、異なる回転速度で回転させる（Ｓ１７２）。
【０６４４】
駆動モータは、布量が駆動モータの最大負荷の２／３を超える場合、メインドラム及びサブドラムを同一方向に一体に回転させる（Ｓ１７３）。
【０６４５】
上記構成においては、布量によって、洗濯対象物に立体的流動を与えるか又は一般的な平面的流動を与えることによって、駆動モータに過負荷がかからないようにし、最適な洗濯性能を発揮するようにする。
【０６４６】
以下、メインドラム及びサブドラムの回転数を変化させて洗濯機を運転する方法を詳細に説明する。
【０６４７】
図６３を参照すると、制御ユニット１００は、駆動モータ７０のインナー巻線部及びアウター巻線部に供給される電流をそれぞれ制御することができる。そうすると、インナーロータとアウターロータとの独立した回転が可能になる。それによって、図５のように、メインドラム５０とサブドラム６０とは１つの駆動モータ７０によって独立した回転が可能になる。
【０６４８】
図１及び図６３を参照すると、制御ユニット１００は、コントロールパネル３０内に設けられてもよく、洗濯機内の一側に別途備えられるコンテナ内に設けられてもよい。制御ユニット１００は、通常少なくとも１つのＰＣＢとして実現される。
【０６４９】
洗濯機は、駆動プログラム、洗濯、乾燥、脱水などの行程に関する情報などを記憶する記憶ユニット４００を更に含む。洗濯機は、コントロールパネル３０に配置された各種操作ボタンを含む入力ユニット５００を更に含む。また、洗濯機は、時刻、温度、状態、エラーなどを表示する出力ユニット６００を更に含んでもよい。
【０６５０】
制御ユニット１００は、アウターロータ７２及びインナーロータ７３の目標回転数より小さい同一起動回転数でアウターロータ７２及びインナーロータ７３を起動する。目標回転数は、布量及び流動方式によって異なり、それによってアウターロータ及びインナーロータの目標回転数がそれぞれ設定される。起動回転数は、インナーロータの目標回転数であってもよい。
【０６５１】
図６４を参照すると、一例として、洗濯機の駆動モータは、インナーロータの目標回転数で起動する。その後所定時間経過すると、アウターロータ７２は、予め設定された目標回転数に速度が増加して回転する。それに対して、インナーロータ７３は、最初の起動回転数を維持して回転する。ここで、起動回転数は、インナーロータの目標回転数ではない値に設定してもよい。アウターロータ及びインナーロータを起動すると同時に異なる目標回転数で回転させた場合、駆動モータには過電流が供給される。
【０６５２】
図６４に示すように高回転数に設定されたアウターロータに過電流が供給されると、モータ発熱量が大きくなる。それに対して、アウターロータ及びインナーロータの回転数を同一にして駆動モータを起動する場合、相対的にモータ負荷が小さくなり、発熱量が小さくなり、過電流による起動失敗の問題を解決することができる。
【０６５３】
図６３を更に参照すると、他の実施形態による洗濯機は、駆動モータ７０のアウターロータ７２及びインナーロータ７３をそれぞれ駆動する制御ユニット１００を含む。制御ユニット１００は、入力ユニット５００、出力ユニット６００、布量検出ユニット２００及び温度検出ユニット３００に接続される。
【０６５４】
制御ユニット１００は、駆動モータ７０の起動時、アウターロータ７２及びインナーロータ７３のうちトルクの大きいロータから順次駆動する。洗濯機の構成のうち前述した一実施形態と同一の構成については説明を省略する。
【０６５５】
図６５は起動（再起動を含む）後のアウターロータ及びインナーロータの温度変化を示すグラフである。図６５を参照すると、時間の経過と共にインナーロータ７３の温度の方がアウターロータ７２の温度より高くなる。これは、インナーロータ７３の起動の方がアウターロータ７２の起動より速いため、インナーロータ７３に多くの電流が供給されるからである。
【０６５６】
アウターロータ及びインナーロータを起動すると同時に様々な流動のために異なる値に設定された目標回転数で回転させた場合、駆動モータには過電流が供給される。特に、トルクが相対的に小さいロータに過電流が供給され、モータ発熱量が大きくなる。制御ユニット１００は、アウターロータ７２のトルクとインナーロータ７３のトルクとを比較し、トルクの大きいロータを先に起動する。例えば、インナーロータ７３のトルクが大きい場合、制御ユニット１００は、インナーロータを先に起動することによって、トルクが小さいほうの負荷を減少させ、過度な発熱を低減することができる。アウターロータ及びインナーロータは、立体的流動のために異なるトルクを有する。
【０６５７】
図６３を参照すると、前述した実施形態による洗濯機は、布量を検出する布量検出ユニット２００を更に含む。制御ユニット１００は、駆動モータ７０の起動後所定時間経過すると、布量によってアウターロータ及びインナーロータの回転方向又は回転数をそれぞれ制御する。
【０６５８】
一例として、制御ユニット１００は、布量が所定の基準布量以下であれば、駆動モータのトルクが十分であるため、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にして駆動し、メインドラム及びサブドラムを回転させる。こうすることによって、洗濯機は、洗濯対象物を立体的に流動させ、洗濯時間を短縮する。ここで、基準布量は、４Ｋｇ、６Ｋｇなどに設定される。
【０６５９】
一方、制御ユニット１００は、布量が基準布量より多ければ、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にし、かつ異なる回転数を用いて、駆動モータを駆動する。つまり、洗濯機は、異なる回転数を用いた相対運動によってメインドラム及びサブドラムを回転させ、洗濯対象物の流動の向上を図る。さらに、制御ユニット１００は、布量が基準布量より多い場合、布量の増加に応じてアウターロータ及びインナーロータの回転数を減少させることによって、駆動モータの発熱量を低減することができる。
【０６６０】
他の例として、制御ユニット１００は、布量が所定の第１基準布量以下であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にし、布量が第１基準布量より多い第２基準布量以上であれば、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にし、駆動モータを駆動するようにしてもよい。ここで、第１基準布量及び第２基準布量は、実験などによって予め設定されるが、４Ｋｇ、６Ｋｇ、８Ｋｇなどに設定される。
【０６６１】
制御ユニット１００は、布量によって回転方向、回転数を変化させることによって洗濯対象物の立体的流動を可能にすると共に、駆動モータの発熱量又はトルクを考慮して駆動モータを駆動することによって洗濯機の安定性を向上させる。例えば、制御ユニット１００は、布量が第１基準布量より多く第２基準布量より少なければ、駆動モータの発熱量又はトルクによってアウターロータ及びインナーロータの回転方向又は回転数を制御するようにしてもよい。
【０６６２】
制御ユニット１００は、布量が第１基準布量より多く第２基準布量より少ない場合、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向に維持し、布量の増加に応じてアウターロータとインナーロータとの相対速度を減少させる。それによって、駆動モータの発熱量を低減することができる。制御ユニット１００は、布量が第２基準布量以上であれば、布量の増加に応じてアウターロータとインナーロータとの相対速度を減少させる。
【０６６３】
前述した実施形態による洗濯機は、アウターロータ又はインナーロータに備えられて温度を検出する温度検出ユニット３００を更に含んでもよい。すなわち、洗濯機は、駆動モータにサーミスタなどの温度検出ユニットを備え、制御ユニット１００は、駆動モータの検出温度と所定の基準温度とを比較する。制御ユニット１００は、検出温度が所定の基準温度以上であれば、アウターロータ又はインナーロータの回転方向若しくは回転数を変更する。例えば、制御ユニット１００は、アウターロータ及びインナーロータの回転数を同一にして立体的流動を低減するか又は修正することによって、温度を下げることができる。
【０６６４】
図６６を参照すると、本発明の一実施形態による洗濯機の制御方法は、アウターロータ及びインナーロータの目標回転数より小さい同一起動回転数で駆動モータを起動する段階（Ｓ１３０）と、駆動モータの起動後所定時間経過すると、各目標回転数でアウターロータ及びインナーロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ１５０）とを含む。
【０６６５】
洗濯機は、アウターロータ及びインナーロータの目標回転数より小さい同一起動回転数でアウターロータ及びインナーロータを起動する（Ｓ１３０）。目標回転数は、布量及び流動方式によって異なり、それによってアウターロータ及びインナーロータの目標回転数がそれぞれ設定される（Ｓ１２０）。例えば、ユーザなどが洗濯機に洗濯対象物を投入して運転命令を入力すると（Ｓ１０）、洗濯機は、布量を検出し（Ｓ１１０）、検出された布量によって目標回転数を算出する（Ｓ１２０）。ここで、起動回転数は、インナーロータの目標回転数であってもよい。
【０６６６】
図６４を参照すると、一例として、洗濯機の駆動モータは、インナーロータの目標回転数で起動する（Ｓ１３０）。その後所定時間経過すると（Ｓ１４０）、アウターロータは、予め設定された目標回転数に速度が増加して回転する（Ｓ１５０）。それに対して、インナーロータは、最初の起動回転数を維持して回転する。ここで、起動回転数は、インナーロータの目標回転数ではない値に設定してもよい。アウターロータ及びインナーロータを起動すると同時に異なる目標回転数で回転させた場合、駆動モータには過電流が供給される。図６４に示すように高回転数に設定されたアウターロータに過電流が供給されると、モータ発熱量が大きくなる。それに対して、アウターロータ及びインナーロータの回転数を同一にして駆動モータを起動する場合、相対的にモータ負荷が小さくなり、発熱量が小さくなり、過電流による起動失敗の問題を解決することができる。
【０６６７】
図６７を参照すると、本発明の他の実施形態による洗濯機の制御方法は、アウターロータのトルクとインナーロータのトルクとを比較する段階（Ｓ２２０）と、比較の結果、トルクの大きいロータから順次起動する段階（Ｓ２３０）と、駆動モータの起動後所定時間経過すると、アウターロータ及びインナーロータの各目標回転数でアウターロータ及びインナーロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ２４０）とを含む。
【０６６８】
図６５は起動（再起動を含む）後のアウターロータ及びインナーロータの温度変化を示すグラフである。図６５を参照すると、時間の経過と共にインナーロータの温度の方がアウターロータの温度より高くなる。また、大きく上昇することが分かる。これは、インナーロータの起動の方がアウターロータの起動より速いため、インナーロータに多くの電流が供給されるからである。
【０６６９】
アウターロータ及びインナーロータを起動すると同時に様々な流動のために異なる値に設定された目標回転数で回転させた場合、駆動モータには過電流が供給される。特に、トルクが相対的に小さいロータに過電流が供給され、モータ発熱量が大きくなる。洗濯機は、アウターロータのトルクとインナーロータのトルクとを比較し（Ｓ２２０）、トルクの大きいロータを先に起動する（Ｓ２３０）。例えば、インナーロータのトルクが大きい場合、洗濯機は、インナーロータを起動してからアウターロットを起動することによって（Ｓ２３３、Ｓ２３４）、トルクが小さいほうの負荷を減少させ、過度な発熱を低減することができる。逆に、アウターロータのトルクが大きい場合は、アウターロータ、インナーロータの順に起動する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。アウターロータ及びインナーロータは、立体的流動のために異なるトルクを有する。次に、洗濯機は、検出された布量によって目標回転数及び回転方向を設定し、駆動モータを駆動する（Ｓ２４０）。
【０６７０】
前述した実施形態による洗濯機は、駆動モータの起動後所定時間経過すると、布量によってアウターロータ及びインナーロータの回転方向又は回転数をそれぞれ制御する。
【０６７１】
例えば、洗濯機は、布量が所定の基準布量以下であれば、駆動モータのトルクが十分であるため、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にして駆動し、メインドラム及びサブドラムを回転させる。こうすることによって、洗濯機は、洗濯対象物を立体的に流動させ、洗濯時間を短縮する。ここで、基準布量は、４Ｋｇ、６Ｋｇなどに設定される。一方、布量が基準布量より多ければ、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にし、かつ異なる回転数を用いて駆動する。つまり、洗濯機は、異なる回転数を用いた相対運動によってメインドラム及びサブドラムを回転させ、洗濯対象物の流動の向上を図る。さらに、洗濯機は、布量が基準布量より多い場合、布量の増加に応じてアウターロータとインナーロータの回転数を減少させることによって、駆動モータの発熱量を低減することができる。
【０６７２】
図６８を参照すると、他の例として、布量が所定の第１基準布量以下であれば（Ｓ３１０）、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向にし（Ｓ３２０）、布量が第１基準布量より多い第２基準布量以上であれば（Ｓ３３０）、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を同一方向にする（Ｓ３４０）。ここで、第１基準布量及び第２基準布量は、実験などによって予め設定されるが、４Ｋｇ、６Ｋｇ、８Ｋｇなどに設定される。
【０６７３】
洗濯機は、布量によって回転方向、回転数を変化させることによって洗濯対象物の立体的流動を可能にすると共に、駆動モータの発熱量又はトルクを考慮して駆動モータを駆動することによって洗濯機の安定性を向上させる。例えば、洗濯機は、布量が第１基準布量より多く第２基準布量より少なければ、駆動モータの発熱量又はトルクによってアウターロータ及びインナーロータの回転方向又は回転数を制御する（Ｓ３５０）。洗濯機は、布量が第１基準布量より多く、第２基準布量より少ない場合、アウターロータ及びインナーロータの回転方向を反対方向に維持し（Ｓ３７２）、布量の増加に応じてアウターロータとインナーロータとの相対速度を減少させる（Ｓ３７３）。それによって、駆動モータの発熱量を低減することができる。洗濯機は、布量が第２基準布量以上であれば（Ｓ３６１）、布量の増加に応じてアウターロータとインナーロータとの相対速度を減少させる（Ｓ３６２）。
【０６７４】
前述した実施形態による洗濯機は、アウターロータ又はインナーロータの温度を検出するように構成されてもよい。すなわち、図６９を参照すると、洗濯機は、駆動モータにサーミスタなどの温度検出ユニットを備えて駆動モータの温度を検出し（Ｓ４１０）、検出温度と所定の基準温度とを比較する（Ｓ４２１、Ｓ４３１）。洗濯機は、検出温度が所定の基準温度以上であれば、アウターロータ又はインナーロータの回転方向若しくは回転数を変更する（Ｓ４２２、Ｓ４３２）。例えば、洗濯機は、アウターロータ及びインナーロータの回転数を同一にして立体的流動を低減するか又は修正することによって、温度を下げることができる。それに対して、検出温度が基準温度より低ければ、洗濯機は、現在の状態をそのまま維持する（Ｓ４４０）。
【０６７５】
本発明の更に他の実施形態によれば、図６３に示すように、制御ユニット１００は、インナーロータ７３及びアウターロータ７２をそれぞれ駆動して所定の回転数に達するようにし、インナーロータ７３及びアウターロータ７２に制動命令を発生する。次に、制御ユニット１００は、インナーロータ及びアウターロータが停止するまでの制動時間に基づいてメインドラム５０の第１布量及びサブドラム６０の第２布量を検出する。ここで、所定の回転数は、インナーロータとアウターロータとで異なる値に設定されてもよく、同じ値（例えば、１５０ＲＰＭ、１６０ＲＰＭなど）に設定されてもよい。第１布量及び第２布量が制動時間に基づいて検出される場合を説明したが、第１布量及び第２布量は回転によるパルス数に基づいて検出されるようにしてもよい。
【０６７６】
制御ユニット１００は、アウターロータとインナーロータとを異なる方式で制動してもよいし、同じ方式で制動してもよい。すなわち、制御ユニット１００は、アウターロータ及びインナーロータの制動を、両方とも発電制動にしてもよいし、両方とも余力制動にしてもよいし、一方は発電制動にして他方は余力制動にしてもよい。発電制動及び余力制動に必要な構成、例えば抵抗や回路接続などについての説明は省略する。
【０６７７】
洗濯機は、インナーロータに流れる第１電流及びアウターロータに流れる第２電流を検出する電流検出ユニット２００を更に含む。洗濯機は、第１布量、第２布量、第１布量及び第２布量に基づいて決定される最終の布量のいずれかを表示する出力ユニット３００を更に含む。
【０６７８】
洗濯機は、当該洗濯機の駆動プログラム、洗濯、乾燥、脱水などの行程に関する情報などを記憶する記憶ユニット４００を更に含む。洗濯機は、コントロールパネル３０に配置された各種操作ボタンを含む入力ユニット５００を更に含む。出力ユニット３００は、時刻、温度、状態、エラーなどを表示する。
【０６７９】
図７０はアウターロータ７２及びインナーロータ７３をどちらも発電制動する場合における各ロータの回転数の変化を示すグラフである。
【０６８０】
図７１は図７０のインナーロータ及びアウターロータに流れる電流を示すグラフである。
【０６８１】
図７０を参照すると、制御ユニット１００は、インナーロータ及びアウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、すなわち１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、制御ユニット１００は、インナーロータ及びアウターロータに対する制動命令を発生し、その発生した制動命令をインナーロータ及びアウターロータに出力する。インナーロータ及びアウターロータに対する制動命令は、インナーロータ７３及びアウターロータ７２に同時に出力されることが好ましい。これは、制動による布量の変化を最小限に抑えるためのものである。インナーロータ及びアウターロータをどちらも発電制動する場合、図７０に示すように、一般的にアウターロータ（ＲＰＭ２）の方がインナーロータ（ＲＰＭ１）より先に制動される。図７１を参照すると、インナーロータ７３に流れる電流Ｉ１の方がアウターロータ７２に流れる電流Ｉ２より大きく、制動命令に従って停止するまでの制動時間もインナーロータの制動時間Ｔ１の方がアウターロータの制動時間Ｔ２より長いことが分かる。
【０６８２】
図７２はアウターロータ７２を余力制動してインナーロータ７３を発電制動する場合における各ロータの回転数の変化を示すグラフである。図７３は図７２のインナーロータ及びアウターロータに流れる電流を示すグラフである。
【０６８３】
図７２を参照すると、制御ユニット１００は、インナーロータ及びアウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、すなわち１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、制御ユニット１００は、インナーロータ及びアウターロータに対する制動命令を発生し、その発生した制動命令をインナーロータ及びアウターロータに出力する。インナーロータ及びアウターロータに対する制動命令は、インナーロータ７３及びアウターロータ７２に同時に出力されることが好ましい。これは、制動による布量の変化を最小限に抑えるためのものである。インナーロータ７３を発電制動してアウターロータ７２を余力制動する場合、図７２に示すように、インナーロータ（ＲＰＭ１）の方がアウターロータ（ＲＰＭ２）より先に制動される。図７０とは異なり、アウターロータが停止するまでの回転数は、余力制動の場合の方が発電制動の場合より大きい（ＲＰＭ２＞ＲＰＭ２）。図７３を参照すると、発電制動されるインナーロータ７３に流れる電流Ｉ１の方が余力制動されるアウターロータ７２に流れる電流Ｉ２より大きいことが分かる。すなわち、発電制動されるインナーロータは、瞬間的に大きな電流が流れ、停止するまでの制動時間Ｔ１が余力制動の場合より短い。それに対して、余力制動されるアウターロータは、制動命令が出力されると直ちに電流が０になるが、図７２及び図７３に示すように、停止するまでの制動時間Ｔ２が発電制動の場合より長い。
【０６８４】
以下、図１及び図７４を参照して本発明の更に他の実施形態による洗濯機について説明する。本発明の更に他の実施形態による洗濯機は、外観を形成する本体１０と、本体１０の内部に備えられるタブ４０と、タブ４０の内部に回転可能に取り付けられて内部に洗濯対象物を収容するメインドラム５０と、メインドラム５０と相対回転可能にメインドラム５０の内部に取り付けられるサブドラム６０と、ステータ７１、サブドラム６０に連結されてステータ７１の外側で回転するアウターロータ７２、及びメインドラム５０に連結されてステータ７１の内側で回転するインナーロータ７３を含む駆動モータ７０と、アウターロータ７２及びインナーロータ７３を駆動する制御ユニット１００とを含む。
【０６８５】
制御ユニット１００は、インナーロータ７３を駆動し、インナーロータの制動時間に基づいて第１布量を検出するマスタ制御部１１０と、マスタ制御部１１０に連結され、アウターロータ７２を駆動し、アウターロータの制動時間に基づいて第２布量を検出するスレーブ制御部１２０とを含む。
【０６８６】
マスタ制御部１１０は、アウターロータ７２に対する制動命令を発生してスレーブ制御部１２０に伝送し、次いで所定時間経過後にインナーロータ７３に対する制動命令を発生する。ここで、所定時間は、マスタ制御部とスレーブ制御部間の通信速度、すなわち通信遅延によって決定される。例えば、所定時間は５０ｍｓなどに決定される。マスタ制御部とスレーブ制御部とは、異なるマイコンなどから構成される。マスタ制御部及びスレーブ制御部は、制動命令をインナーロータ及びアウターロータに同時に出力する。
【０６８７】
制動命令を出力した後、マスタ制御部１１０は、インナーロータ７３によって駆動されるメインドラム５０の第１布量を検出し、スレーブ制御部１２０は、アウターロータ７２によって駆動されるサブドラム６０の第２布量を検出する。ここで、マスタ制御部は、インナーロータが停止するまでの制動時間及びインナーロータの回転が停止するまでのパルス数に基づいて第１布量を検出し、スレーブ制御部は、アウターロータが停止するまでの制動時間及びアウターロータの回転が停止するまでのパルス数に基づいて第２布量を検出する。ここで、所定の回転数は、インナーロータとアウターロータとで異なる値に設定されてもよいし、同じ値（例えば、１５０ＲＰＭ、１６０ＲＰＭなど）に設定されてもよい。第１布量及び第２布量が制動時間に基づいて検出される場合を説明したが、第１布量及び第２布量は回転によるパルス数に基づいて検出されるようにしてもよい。
【０６８８】
制御ユニット１００は、アウターロータとインナーロータとを異なる方式で制動してもよく同じ方式で制動してもよい。すなわち、制御ユニット１００は、アウターロータ及びインナーロータの制動を、両方とも発電制動にしてもよいし、両方とも余力制動にしてもよいし、一方は発電制動にして他方は余力制動にしてもよい。
【０６８９】
図７０〜図７３を参照すると、マスタ制御部及びスレーブ制御部は、それぞれインナーロータ及びアウターロータを起動し、所定の回転数、すなわち１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、マスタ制御部は、アウターロータに対する制動命令を発生し、その発生した制動命令をスレーブ制御部に伝送する。また、マスタ制御部は、インナーロータに対する制動命令を発生する。マスタ制御部及びスレーブ制御部は、マスタ制御部とスレーブ制御部との間の通信遅延を考慮して同時にインナーロータ及びアウターロータに制動命令を出力する。マスタ制御部は、インナーロータが制動命令を受け取ってから停止するまでの制動時間に基づいて第１布量を検出する。また、スレーブ制御部は、アウターロータが制動命令を受け取ってから停止するまでの制動時間に基づいて第２布量を検出し、その検出された第２布量をマスタ制御部に伝送する。マスタ制御部は、第１及び第２布量を用いて最終の布量を決定する。最終の布量を決定する方式としては、例えば、第１布量及び第２布量を所定の割合で加算する方式、第１布量又は第２布量を最終の布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、第１布量を最終の布量とする方式を用いることができる。図７０及び図７１はインナーロータ及びアウターロータをどちらも発電制動した後に布量を検出する場合であり、図７２及び図７３はインナーロータを発電制動してアウターロータを余力制動した後に布量を検出する場合である。
【０６９０】
図７５を参照すると、本発明の一実施形態による洗濯機の布量検出方法は、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられて内部に洗濯対象物を収容するメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、ステータ、サブドラムに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びメインドラムに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータとを含む洗濯機において、インナーロータ及びアウターロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ１１０）と、インナーロータ及びアウターロータが所定の回転数に達すると（Ｓ１２０）、インナーロータ及びアウターロータを制動する段階（Ｓ１３０）と、インナーロータ及びアウターロータが停止するまでの制動時間に基づいてメインドラムの第１布量及びサブドラムの第２布量を検出する段階（Ｓ１４０、Ｓ１５０）とを含む。布量検出方法は、第１布量、第２布量、並びに第１及び第２布量に基づいて決定された最終の布量のいずれかを表示する段階（Ｓ１６０）を更に含む。
【０６９１】
図７０を参照すると、洗濯機は、インナーロータ及びアウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、すなわち１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。次に、洗濯機は、インナーロータ及びアウターロータに対する制動命令を発生し、その発生した制動命令をインナーロータ及びアウターロータに出力する（Ｓ１３０）。ここで、洗濯機は、インナーロータ及びアウターロータに対する制動命令をインナーロータ及びアウターロータに同時に出力する。これは、制動による布量の変化を最小限に抑えるためのものである。
【０６９２】
インナーロータ及びアウターロータをどちらも発電制動する場合は、図７０に示すように、一般的にアウターロータ（ＲＰＭ２）の方がインナーロータ（ＲＰＭ１）より先に制動される。図７１を参照すると、インナーロータ７３に流れる電流Ｉ１の方がアウターロータ７２に流れる電流Ｉ２より大きく、制動命令に従って停止するまでの制動時間もインナーロータの制動時間Ｔ１の方がアウターロータの制動時間Ｔ２より長いことが分かる。
【０６９３】
インナーロータを発電制動してアウターロータを余力制動する場合は、図７２に示すように、インナーロータ（ＲＰＭ１）の方がアウターロータ（ＲＰＭ２）より先に制動される。図７０とは異なり、アウターロータが停止するまでの回転数は、余力制動の場合の方が発電制動の場合より大きい（ＲＰＭ２＞ＲＰＭ２）。図７３を参照すると、発電制動されるインナーロータに流れる電流Ｉ１の方が余力制動されるアウターロータに流れる電流Ｉ２より大きいことが分かる。すなわち、発電制動されるインナーロータは、瞬間的に大きな電流が流れ、停止するまでの制動時間Ｔ１が余力制動の場合より短い。それに対して、余力制動されるアウターロータは、制動命令が出力されると直ちに電流が０になるが、図７２及び図７３に示すように、停止するまでの制動時間Ｔ２が発電制動の場合より長い。
【０６９４】
洗濯機は、制動時間Ｔ１、Ｔ２に基づいて第１布量及び第２布量を検出する（Ｓ１５０）。洗濯機は、出力ユニットによって、第１布量、第２布量、又は第１及び第２布量に基づいて決定された最終の布量を画面に表示する（Ｓ１６０）ようにしてもよい。洗濯機は、第１及び第２布量を用いて最終の布量を決定する。最終の布量を決定する方式としては、例えば、第１布量及び第２布量を所定の割合で加算する方式、第１布量又は第２布量を最終の布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、第１布量を最終の布量とする方式を用いることができる。
【０６９５】
図７６を参照すると、本発明の他の実施形態による洗濯機の布量検出方法は、外観を形成する本体と、本体の内部に備えられるタブと、タブの内部に回転可能に取り付けられて内部に洗濯対象物を収容するメインドラムと、メインドラムと相対回転可能にメインドラムの内部に取り付けられるサブドラムと、ステータ、サブドラムに連結されてステータの外側で回転するアウターロータ、及びメインドラムに連結されてステータの内側で回転するインナーロータを含む駆動モータと、インナーロータを駆動するマスタ制御部と、アウターロータを駆動するスレーブ制御部とを含む洗濯機において、マスタ制御部及びスレーブ制御部がそれぞれインナーロータ及びアウターロータを駆動する段階と、インナーロータ及びアウターロータが所定の回転数に達すると、マスタ制御部がインナーロータ及びアウターロータを制動する段階と、マスタ制御部及びスレーブ制御部がそれぞれインナーロータ及びアウターロータが停止するまでの制動時間に基づいてメインドラムの第１布量及びサブドラムの第２布量を検出する段階とを含む。
【０６９６】
図７０〜図７３を参照すると、マスタ制御部及びスレーブ制御部は、それぞれインナーロータ及びアウターロータを起動し、所定の回転数、すなわち１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる（Ｓ２１０、Ｓ２２０）。次に、マスタ制御部は、アウターロータに対する制動命令を発生し、その発生した制動命令をスレーブ制御部に伝送する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。また、マスタ制御部は、インナーロータに対する制動命令を発生する（Ｓ２３３）。マスタ制御部及びスレーブ制御部は、マスタ制御部とスレーブ制御部間の通信遅延を考慮して同時にインナーロータ及びアウターロータに制動命令を出力する（Ｓ２３４）。マスタ制御部は、インナーロータが制動命令を受け取ってから停止するまでの制動時間に基づいて第１布量を検出する（Ｓ２５０）。また、スレーブ制御部は、アウターロータが制動命令を受け取ってから停止するまでの制動時間に基づいて第２布量を検出し、その検出された第２布量をマスタ制御部に伝送する（Ｓ２５０）。マスタ制御部は、第１及び第２布量を用いて最終の布量を決定する。最終の布量を決定する方式としては、例えば、第１布量及び第２布量を所定の割合で加算する方式、第１布量又は第２布量を最終の布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、第１布量を最終の布量とする方式を用いることができる。洗濯機は、出力ユニットによって、第１布量、第２布量、又は第１及び第２布量に基づいて決定された最終の布量を画面に表示する（Ｓ２６０）ようにしてもよい。
【０６９７】
以上説明したように、本発明の実施形態による洗濯機及びその布量検出方法は、独立して駆動される２つのドラムを用いて、洗濯機のドラム内での洗濯対象物の流動が立体的に様々に行われるようにする。本発明の実施形態においては、洗濯対象物の立体的流動が可能になり、洗濯機の洗濯性能を向上させ、洗濯時間を短縮することができる。本発明の実施形態においては、２つのドラムの駆動によるトルク配分、洗濯対象物に作用する機械力、及び洗濯対象物の流動性を考慮して、洗濯対象物の立体的流動を可能にすることによって、洗濯性能を向上させる。
【０６９８】
本発明の実施形態においては、２つのドラムと、これら２つのドラムを独立して駆動する駆動モータとを備えた洗濯機において、各ドラムの布量を検出することによって、洗濯機の布量を精密に検出することができる。
【０６９９】
本発明の実施形態においては、２つのドラムに対して異なる布量検出方法を適用することによって、洗濯機の布量検出性能の精度を更に向上させ、洗濯、すすぎ及び脱水行程に必要な洗濯水及び電気容量を減少させることができる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図２９ｃ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２ａ】
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【図５２ｂ】
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【図５２ｃ】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０ａ】
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【図６０ｂ】
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【図６０ｃ】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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