(57)【要約】【課題】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、別個の外力を作用させる構造の洗濯機を実現する。【解決手段】本発明は、洗濯機用永久磁石モータに関する。永久磁石モータは、ステータティース及びステータスロットを含むステータと、ステータティースに巻回されるステータコイルと、ロータ軸を中心に回転し、ロータティース、永久磁石及びブッシングを含むロータと、を含み、ロータがステータの内周から離隔している。【選択図】図４
2015503312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータティース、ステータスロット、及び前記ステータティースに巻回されるステータコイルを有するステータと、
ロータ軸を中心に回転し、ロータティース、永久磁石及びブッシングを有するロータと、を有し、
前記ロータは前記ステータの内周から離隔しており、
前記ステータの外径に対する前記ロータの外径の比が０．７〜０．８であることを特徴とする永久磁石モータ。
【請求項２】
前記ロータの外周に沿って前記ロータティースの左右側面から突設されたティース拡張部をさらに有し、
前記ティース拡張部の端部の半径方向厚さが０．３ｍｍ未満であり、隣接する前記ロータティースのティース拡張部間の距離が５．５ｍｍ〜６．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石モータ。
【請求項３】
前記ロータティースの外径端部は、６０°のアーク角を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の永久磁石モータ。
【請求項４】
前記ロータティースのティース拡張部は、該ティース拡張部の外周上に拡張直線部を有し、
前記拡張直線部は、前記ティース拡張部の端部から前記ロータのコア中心に延びる直線と９０°〜１００°の角度を形成することを特徴とする請求項３に記載の永久磁石モータ。
【請求項５】
ステータティース、ステータスロット、及び前記ステータティースに巻回されるステータコイルを有するステータと、
ロータ軸を中心に回転し、それぞれがロータティース、永久磁石及びブッシングを有するアウターロータ及びインナーロータと、を有し、
前記インナーロータは前記ステータの内周から離隔しており、
前記インナーロータのロータティースは、
前記ロータティースの外周に沿って前記ロータティースの側端部から突設されたティース拡張部と、
前記ロータティースの外周から前記ロータ軸の中心方向に陥没形成された切欠凹部と、
前記ロータティースの内周から半径方向に陥没形成され、前記ブッシングを一体に固定する挿入凹部と、を有することを特徴とするデュアルモータ。
【請求項６】
前記挿入凹部は、
前記ブッシングの射出物を前記ロータティースの内部に注入する通路を形成する第１挿入凹部と、
前記第１挿入凹部から延び、前記ブッシングと前記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、を有することを特徴とする請求項５に記載のデュアルモータ。
【請求項７】
前記ロータティースは、
前記ロータティースの外周に陥没形成された切欠凹部と、
前記切欠凹部から前記ロータ軸の中心方向に延び、フラックスバリアを形成する切欠孔と、をさらに有することを特徴とする請求項５又は６に記載のデュアルモータ。
【請求項８】
前記ロータティースの外周端部は、前記ステータの内周の曲率とは異なる曲率を有することによって、前記ロータティースの外周と前記ステータの内周との離隔距離が回転方向に沿って変化することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のデュアルモータ。
【請求項９】
前記ステータは、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構成され、前記インナーティースのコイル巻回数を前記アウターティースのコイル巻回数より多くすることにより、前記インナーロータにより発生するトルクが前記アウターロータにより発生するトルクより大きいことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載のデュアルモータ。
【請求項１０】
インナーステータの環状を形成するインナーヨーク、前記インナーヨークから前記環状の中心部に向かって突設された複数のインナーティース、及び前記インナーティースと前記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有するインナーステータと、
前記インナーヨークの外周面に対向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、前記アウターヨークから半径方向外側に突設された複数のアウターティース、及び前記アウターティースと前記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有するアウターステータと、を有し、
前記インナーステータと前記アウターステータとは、前記インナーヨークの外周面と前記アウターヨークの内周面とが互いに対向し、互いから離隔して結合されることを特徴とするデュアルモータステータ。
【請求項１１】
前記インナーヨークの外周面と前記アウターヨークの内周面との間の少なくとも一部に設置され、磁力を遮断するインシュレータをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１２】
前記インナーステータ及び前記アウターステータは、それぞれ、
環状に連結されて前記複数のティースがそれぞれ挿入される複数の関節型ボビンと、
前記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、を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１３】
前記複数のティースは、分割型ティースであり、
前記インナーヨーク及び前記アウターヨークは、それぞれ、前記複数の関節型ボビンが前記ヨークと前記ティースリングとの間に取り付けられるように、前記複数の関節型ボビンの端部を連結することを特徴とする請求項１２に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１４】
前記複数のティースは、前記複数のティースの端部を連結する関節型ヨークと一体に形成され、
前記関節型ヨークは、前記複数の関節型ボビンが前記関節型ヨークと前記ティースリングとの間に取り付けられるように、リング状に折り曲げられることを特徴とする請求項１２に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１５】
前記複数の関節型ボビンは、それぞれ、
前記ティースを内部に挿入する収容部を有する胴部と、
前記胴部の両側面に屈折可能に形成された関節部と、を有し、
前記複数の関節型ボビンは、隣接する前記関節型ボビンの関節部同士が互いに連結されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１６】
前記インナーステータと前記アウターステータとを一体に固定するインシュレータをさらに有することを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１７】
前記インシュレータには、前記複数のインナーティース及び前記インナーヨークを有し、コイルを巻回することができるインナーティースコアが収容され、
前記インシュレータには、前記複数のアウターティース及び前記アウターヨークを有し、コイルを巻回することができるアウターティースコアが収容されることを特徴とする請求項１６に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１８】
前記インシュレータは、前記インナーティースコアと前記アウターティースコアとを互いから離隔させて磁力を遮断するフラックスバリアを有することを特徴とする請求項１６又は１７に記載のデュアルモータステータ。
【請求項１９】
前記インシュレータは、
前記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と前記インナーヨークを収容するインナーヨーク収容部とを有するインナーティースコア収容部と、
前記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と前記アウターヨークを収容するアウターヨーク収容部とを有するアウターティースコア収容部と、を有し、
前記フラックスバリアは、前記インナーヨーク収容部と前記アウターヨーク収容部との間に有されることを特徴とする請求項１８に記載のデュアルモータステータ。
【請求項２０】
前記インナースロットは、隣接する前記インナーティース収容部間に有され、
前記アウタースロットは、隣接する前記アウターティース収容部間に有され、
前記各インナーティース収容部及び前記各アウターティース収容部のそれぞれにコイルが巻回されることを特徴とする請求項１９に記載のデュアルモータステータ。
【請求項２１】
前記インシュレータは、互いに対向して結合される上部インシュレータ及び下部インシュレータを有し、
前記フラックスバリアは、前記上部インシュレータ及び前記下部インシュレータの少なくとも一方から突出し、前記インナーティースコアと前記アウターティースコアとを互いから離隔させて磁力を遮断することを特徴とする請求項１８に記載のデュアルモータステータ。
【請求項２２】
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インナーシャフトと、
ステータ、前記インナーシャフトに連結され前記ステータの外側に配置されるアウターロータ、及び前記アウターシャフトに連結され前記ステータの内側に配置されるインナーロータを有する駆動モータと、
前記アウターシャフトと前記インナーロータとの連結部に挿入され、前記アウターシャフトの振動を減衰するスプリング座金と、を有し、
前記駆動モータは、前記メインドラムと前記サブドラムとを異なる方向に及び／又は異なる回転速度で回転させるように構成されることを特徴とする洗濯機。
【請求項２３】
前記アウターシャフトと前記インナーロータとの連結部に有され前記スプリング座金を軸方向に固定する止めリングをさらに有することを特徴とする請求項２２に記載の洗濯機。
【請求項２４】
前記アウターシャフトには、前記アウターシャフトの外周から中心方向に窪んだ止めリング溝が有され、
前記止めリングは、前記止めリング溝に挿入されることを特徴とする請求項２３に記載の洗濯機。
【請求項２５】
前記スプリング座金は、突出部及び陥没部を有する環状凹凸部材であることを特徴とする請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項２６】
前記スプリング座金を前記インナーロータに圧入固定するように構成され、前記アウターシャフトの振動を減衰するインナーロータナットをさらに有することを特徴とする請求項２２に記載の洗濯機。
【請求項２７】
前記アウターシャフトの外周で前記インナーロータと前記スプリング座金との間に挿入締結される平座金をさらに有することを特徴とする請求項２６に記載の洗濯機。
【請求項２８】
前記アウターシャフトと前記インナーロータとの間に設置され、前記インナーロータの回転力を前記アウターシャフトに伝達するインナーブッシングをさらに有することを特徴とする請求項２２に記載の洗濯機。
【請求項２９】
前記スプリング座金は、前記インナーブッシングの上面で前記アウターシャフトの外周を覆う環状凹凸部材であることを特徴とする請求項２８に記載の洗濯機。
【請求項３０】
ベアリングハウジング及びステータを有するモータ組立構造であって、
前記ベアリングハウジングは、ハウジング本体、ベアリング軸孔及びステータ結合口を有し、
前記ステータは、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有し、
前記ステータ結合口は嵌合突起を有し、前記ハウジング結合口は嵌合凹部を有し、前記嵌合突起が前記嵌合凹部に嵌入されることを特徴とするモータ組立構造。
【請求項３１】
前記ステータ結合口及び前記ハウジング結合口は、互いに連通する結合孔を有し、前記結合孔から結合部材が挿入されて前記ベアリングハウジングと前記ステータとの組立を可能にすることを特徴とする請求項３０に記載のモータ組立構造。
【請求項３２】
前記ステータは、前記ヨークから突出した複数のスペーサを有し、
前記複数のスペーサは、前記ステータと前記ベアリングハウジングとを離隔させることを特徴とする請求項３０又は３１に記載のモータ組立構造。
【請求項３３】
前記ベアリングハウジングのハウジング本体は、
前記インナーティースのコイル巻線部に対応する位置に形成される突出部と、
前記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、を有することを特徴とする請求項２９又は３０に記載のモータ組立構造。
【請求項３４】
前記陥没部は、前記インナーティースのコイル巻線部から発生する熱を対流させるよう構成され、
前記突出部は、前記インナーティースのコイル巻線部から発生する熱を外部に伝導するよう構成されることを特徴とする請求項３３に記載のモータ組立構造。
【請求項３５】
前記突出部は、前記インナーティースのコイル巻線部から所定の絶縁距離だけ離隔していることを特徴とする請求項３４に記載のモータ組立構造。
【請求項３６】
前記アウターティースのアウターコイル巻線部と前記インナーティースのインナーコイル巻線部と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とインナーホールセンサとに電源を統合して供給するホールセンサコネクタと、をさらに有することを特徴とする請求項３０に記載のモータ組立構造。
【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流動を発生させ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と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。これにより、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、化学的作用により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り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り、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り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、上記洗濯機は、永久磁石によるロータ構造を有する駆動モータにより、上記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。隣接する上記永久磁石間には、上記永久磁石を固定し、上記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。これにより、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にのみ流動し、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、平面流動のみ行う。これは、洗濯対象物の複雑な流動を発生させる別個の外力が作用する余地がないからである。これにより、洗濯対象物の流動が限られ、洗濯効果が限られざるを得ず、さら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り脱水が行われるので、絡んだり捩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からである。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、洗濯機のドラム内において制限的であった洗濯対象物の流動を多様化するように、別個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、を備えることにより、洗濯対象物の立体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】
本発明のさらに他の目的は、前述した洗濯対象物の立体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】
本発明のさらに他の目的は、２つのドラムの使用により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ことから、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】
本発明のさらに他の目的は、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り、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】
本発明のさらに他の目的は、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り、高トルクのインナーロータはメインドラムに提供され、低トルクのアウターロータはサブドラムに提供されるようにする、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この方法を用いた洗濯機を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、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にすることにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、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り、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、これにより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この方法を適用した洗濯機を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、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り２つのドラムを駆動する効率的な構造の洗濯機及びこの洗濯機の駆動モータを提供することにある。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、１つの駆動モータにより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】
本発明のさらに他の目的は、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り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】
本発明のさらに他の目的は、洗濯機の駆動モータにおけるベアリングハウジングとステータとの組立構造において、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り、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】
本発明のさらに他の目的は、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、組立間違いの防止、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この構造を用いた洗濯機を提供することにある。
【００２３】
本発明のさらに他の目的は、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、これにより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この構造を適用した洗濯機を提供することにある。
【００２４】
本発明のさらに他の目的は、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この構造を適用した洗濯機を提供することにある。
【００２５】
本発明のさらに他の目的は、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を有するステータとベアリングハウジングとの組立を改善するために、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り、ベアリングハウジングとステータとの結合位置を固定して組立を容易にすることにある。
【００２６】
本発明のさらに他の目的は、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結合する場合、組立性の向上のために組立補助治具を利用することにより、インナーロータの組立をガイドする機能を行うことにある。
【００２７】
本発明のさらに他の目的は、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り、洗濯対象物の立体流動を可能にし、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】
本発明のさらに他の目的は、洗濯機の動作が終了した後に洗濯対象物を簡便に自動的に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】
本発明のさらに他の目的は、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】
本発明のさらに他の目的は、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、本明細書において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、洗濯機の外観を形成する本体と、洗濯水の貯蔵のために本体の内部に有されるタブと、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、メインドラムを回転させるためのアウターシャフトと、アウターシャフトの内部に配置され、サブドラムを回転させるための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ステータの外側に配置されるアウターロータ、及びアウターシャフトに連結されステータの内側に配置されるインナーロータを有する駆動モータと、を有し、駆動モータは、メインドラムとサブドラムとを異なる方向に及び／又は異なる回転速度で回転させるように構成される、洗濯機が提供される。
【００３２】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、をさらに有する。
【００３４】
上記構成においては、それぞれのドラムに別個のスパイダを用い、それぞれのドラムを駆動モータにより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有し、前方は開放され、後方はサブドラムバックにより閉鎖されている。
【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、を有し、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窪んだ収容部をさらに有し、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有されるドラム固定部と、を有し、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。あるいは、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。あるいは、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有し、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有され、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有し、前方は開放され、後方はメインドラムバックにより閉鎖されており、サブドラムは、背面を形成するサブドラムバックを有し、前方は開放され、後方はサブドラムバックにより閉鎖されている。
【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有され、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り、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。これにより、洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差により回転する流動が発生し、立体流動が可能になる。
【００５０】
メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面との間を密封するドラムガイドを有してもよい。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である。
【００５１】
また、サブドラムの内周面又は外周面は、サブドラムのねじれを防止する補強ビードを有してもよい。
【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有する駆動モータと、を有する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、を有する、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）と、を用いる構造の洗濯機を提供する。
【００６１】
本発明のさら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（ｄ１）に対するサブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）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（ｄ１）に対するサブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）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（ｄ１）に対するサブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）が０．５となるようにしてもよい。
【００６７】
メインドラムとサブドラムとは、相対回転により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との相対運動により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り円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムとの相対運動により軸方向に流動する。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り行われる。
【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り、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り、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り、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。これにより、洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差により回転する流動が発生し、立体流動が可能になる。
【００７３】
また、上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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ので、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は、複数のリフタを有することによって、洗濯対象物の流動をガイドするようにしてもよい。
【００７５】
本発明のさら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有し、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有する。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】
本発明のさら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】
本発明のさら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配置され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窪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で結合する段階と、を有する、洗濯機のサブドラム組立方法が提供される。
【００８１】
本発明のさら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有され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さらに有する。
【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、を有する。
【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有し、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、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、ドラムガイドにより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防止することができる。
【００８５】
本発明のさら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有し、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、ドラムガイドにより、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防止することができる。
【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り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り、洗濯対象物が引っかからないようにする。
【００８８】
本発明のさら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と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り、洗濯対象物がメインドラムとサブドラムとの境界面に挟まれないようにする。これは、別個のガイドなどを有することなく、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】
本発明のさら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さらに有し、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と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、突出した部分により、メインドラムとサブドラムと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。これにより、洗濯対象物がメインドラムとサブドラムとの境界面に挟まれないようにする。これは、別個のガイドなどを有することなく、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】
本発明のさら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、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有され、サブドラムの内周面上に、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有される。
【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面に有される。
【００９６】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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有することにより、ドラム内での洗濯対象物の立体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面の長さとサブドラムの内周面の長さと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とサブドラムとに対応するようにリフタをそれぞれ有したものである。
【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有される。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有されてもよい。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、リフタによりドラム内での洗濯対象物の立体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り、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、立体流動を補助するためである。
【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。さらに、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り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、駆動モータにより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、相対回転により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り円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムとの相対運動により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】
本発明のさら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有し、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、永久磁石及びブッシングを有し、ステータの内周から離隔設置されて磁力によりロータ軸を中心に回転駆動されるロータと、を有し、ステータの外径に対するロータの外径の比が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有し、ティース拡張部の端部の高さが０．３ｍｍ未満であり、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】
本発明のさらに他の実施形態によれば、外観を形成する本体と、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有する洗濯機において、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有し、ステータの内周から離隔設置されて磁力によりロータ軸を中心に回転駆動されるロータと、を有し、ステータの外径に対する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有し、ティース拡張部の端部の高さが０．３ｍｍ未満であり、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】
本発明のさら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有し、ステータティースに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有しステータの内周から離隔設置されて磁力により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、を有する。
【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、を有する。
【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、多角形及び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て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さらに有してもよい。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り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で遠心力により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】
本発明のさら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有する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有するアウターステータと、を有する。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り、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有してもよい。インシュレータは、ＰＢＴ系のプラスチック材料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くことによって製造し、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くことによって製造することにより、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】
本発明のさらに他の実施形態によれば、外観を形成する本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有し、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、を有し、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、を有する、洗濯機が提供される。
【０１２４】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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つのステータを有し、かつ巻線占積率の向上のための関節型ボビンを有することにより、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有することにより、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さらに有し、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、を有する。これにより、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】
本発明のさら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的に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、を有する、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的に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的に巻回されるようにすることにより、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、本発明のさら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有さ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有されるインナーロータと、アウターステータの外側に有されるアウターロータと、を有し、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、を有する、洗濯機の駆動モータが提供される。
【０１３７】
本発明のさらに他の実施形態によれば、外観を形成する本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有し、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り一体に形成される、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有する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有する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有する。
【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とインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部とを有する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とアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部とを有するアウターティースコア収容部と、を有し、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有される。
【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り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料で形成されてもよい。
【０１４４】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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り、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを有しても、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、本発明のさら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有さ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有されるインナーロータと、アウターステータの外側に有さ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、を有し、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有する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有する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有する、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とインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部とを有する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とアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部とを有するアウターティースコア収容部と、を有し、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有される。
【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り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】
本発明のさら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有する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有する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、結合により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と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との外側にコイルを巻回するコイル巻回段階と、を有する、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とアウターティースコアとを、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り、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを有しても、洗濯機全体の大きさを増加させない。
【０１５２】
本発明のさら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有し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有したベアリングハウジングを有し、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、を有する、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】
本発明のさら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有するステータと、アウターティースに形成されたアウター巻線部とインナーティースに形成されたインナー巻線部と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とインナーホールセンサとに電源を統合して供給するホールセンサコネクタと、を有する、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とインナー巻線部とに並列に供給し、アウター巻線部とインナー巻線部と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とインナーホールセンサとに並列に供給し、アウターステータとインナーステータと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と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とをさらに有してもよく、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とインナー温度センサとに並列に供給し、アウター温度センサとインナー温度センサと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有する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有する温度センサとは、互いに並列に接続され、１つの接地に統合接続されてもよい。
【０１６０】
本発明のさら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有し、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さらに有し、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、中心方向に窪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さらに有し、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さらに有し、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有する環状凹凸部材で構成されることが好ましい。
【０１６６】
本発明のさら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有する駆動モータと、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、を有し、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さらに有してもよい。
【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り、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】
本発明のさら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ことができる。
【０１７１】
環状凹凸部材は、突出部及び陥没部を有する。
【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】
本発明のさら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有し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有したステータと、を有する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有し、ハウジング結合口が嵌合凹部を有し、嵌合突起が嵌合凹部に嵌入されるようにすることにより、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と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有し、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り結合される。
【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有し、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】
本発明のさら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、を有する、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さらに有してもよく、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との相対運動により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との相対運動により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、を有する。洗濯物整理段階は、メインドラムとサブドラムとの相対運動により洗濯対象物が外部に吐出される洗濯物自動取出過程をさらに有してもよい。
【０１７９】
本発明のさら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とサブドラムと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りほぐされるように、駆動モータがメインドラムとサブドラムとを相対運動させる洗濯物ほぐし段階と、を有する、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とサブドラムとを相対運動させる洗濯物自動取出段階をさらに有してもよい。
【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り、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】
本発明のさら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との独立した相対運動により、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有してもよい。
【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り洗濯対象物を円周方向に流動させる一般洗濯過程をさらに有してもよい。
【０１８３】
本発明のさら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にのみ流動するように、メインドラムとサブドラムと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を超えて２／３以下の場合は、サブドラムとメインドラムと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】
本発明のさら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さらに有し、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各目標回転数以下の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】
本発明のさら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さらに有し、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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータとの回転方向を同一方向にして、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】
本発明のさら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有されて温度を検出する温度検出ユニットをさらに有し、制御ユニットは、温度が所定の基準温度以上であれば、アウターロータとインナーロータとの回転数を同一に制御する。
【０１９２】
本発明のさら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、を有する、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、をさらに有してもよい。洗濯機の運転制御方法は、布量を検出する段階をさらに有してもよい。
【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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータとの回転方向を同一方向にして駆動する過程と、を有してもよい。
【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、アウターロータとインナーロータとの回転数を同一に制御する段階と、をさらに有してもよい。
【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、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、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、を有する。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生成し、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、を有する。
【０１９８】
マスタ制御部は、アウターロータに対する制動命令を生成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生成する。
【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さらに有してもよい。
【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、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有する洗濯機において、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、を有する。
【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的布量のいずれかを表示する段階をさらに有してもよい。
【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、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、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、を有する洗濯機において、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、を有する。
【発明の効果】
【０２０３】
本発明は、上記構成により次の効果を有する。
【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。これにより、洗濯対象物の立体流動が可能になり、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流動を可能にすることにより、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有することにより、洗濯対象物の立体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り、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る。さらに、前記突出固定端の除去により、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、前記ロータティースの内側に外周方向に切り欠き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り、ロータコアに一体化されるロータを簡単に組み立て、前記ロータが遠心力により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り、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してもよい。
【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り、永久磁石モータの効率を最大にすることができる。
【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及びこの方法を利用した洗濯機において、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り、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、これにより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つのステータを有し、かつ関節型ボビンを有することにより、自動的に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有することにより、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り、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つのステータを有し、かつインシュレータにより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り、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つのステータを有しても、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と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有する折曲部を形成することにより、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、組立間違いを防止することにより、デュアルモータ全体としての組立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り、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有する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有されたステータとベアリングハウジングとの組立を改善するために、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り、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結合する場合、組立性の向上のために組立補助治具を有することにより、インナーロータの組立をガイドする機能を行わせてもよい。
【０２２１】
さらに、本発明は、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運転及び制御して洗濯対象物の立体流動を可能にすることにより、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的に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、洗濯対象物に立体流動を与えるか又は一般的な平面流動を与えることにより、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、洗濯対象物の立体流動を可能にすることにより、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り、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、立体流動を可能にすることにより、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、を有した洗濯機において、各ドラムの布量を検出することにより、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り、洗濯機の布量検出性能の精度をさらに向上させ、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】
本発明の適用可能な範囲は後述する発明の詳細な説明によりさら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ので、本発明の好ましい実施形態を示す発明の詳細な説明及び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。
【図面の簡単な説明】
【０２３０】
【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との結合図である。
【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と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さら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さら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】上記ステータの外径に対する上記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さら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して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】洗濯機から自動的に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】本発明のさら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】本発明のさら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り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で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りアウターロータを余力制動しインナーロータを発電制動することで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】本発明のさら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】本発明のさら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】本発明のさら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】
【０２３１】
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。
【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。説明を簡単にするために、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り開閉される。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と連通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の前面部とキャビネット１０の投入口２０との周囲を取り囲むガスケットが備えられる。上記ガスケットは、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、上記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、流れる電流により発生する磁場により回転する。
【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。これにより、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により独立した回転が可能になる。つまり、上記駆動モータは、上記メインドラムと上記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、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、シャフトとドラムと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により連結される。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により連結される。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、後方は上記サブドラムバックにより閉鎖されている。サブドラムスパイダ９５は、上記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、上記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、上記スパイダ支持部は、上記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の外周面との結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【０２５０】
一方、本実施形態の変形例として、上記メインドラムは、後端部から中心方向に折り曲げられた折曲部を備え、上記折曲部に上記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により連結される。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により閉鎖されている。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窪んだ収容部６３をさらに含み、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との結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【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９５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り、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個のスパイダを用い、それぞれのドラムを上記１つの駆動モータにより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、上記アウターシャフトと上記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、上記アウターロータと上記インナーロータとは上記ステータを介して独立して回転可能な構造を有する。上記ステータは、上記アウターロータ側と上記インナーロータ側とに巻線部を別個に備え、上記駆動モータは、上記アウターロータと上記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、上記メインドラムは上記インナーロータにより駆動され、上記サブドラムは上記アウターロータにより駆動されるので、上記駆動モータにより上記メインドラムと上記サブドラムとを独立して駆動することができる。
【０２５７】
また、上記アウターロータと上記インナーロータとの独立駆動により、上記メインドラムと上記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り、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、上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、上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るようにしてもよい。この場合、上記メインドラムは、前方は開放され、後方は上記メインドラムバックにより閉鎖される構造を有し、上記サブドラムは、前方は開放され、後方は上記サブドラムバックにより閉鎖される構造を有する。
【０２５９】
この場合、上記メインドラムスパイダは、上記メインドラムバックに結合されて固定される。また、上記サブドラムスパイダは、上記サブドラムバックに結合されて固定される。さらに、上記サブドラムスパイダは、上記サブドラムバックと上記メインドラムバックとの間に備えられ、かつ上記サブドラムバックと一体に回転し、上記メインドラムバックとは独立して回転する。
【０２６０】
一方、上記サブドラムの外周面は、上記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、上記メインドラムの内周面の軸方向長さと上記サブドラムの内周面の軸方向長さとが異なり、上記サブドラムの外周面は、上記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。上記サブドラムの軸方向長さが上記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、洗濯対象物を上記サブドラムと上記メインドラムとの境界面に接触させることができる。これにより、洗濯対象物においては、ドラム間の回転速度差により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りドラムの円周方向の流動が行われる。これにより、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、従って、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。上記軸方向の流動は、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り発生するものである。これにより、洗濯対象物は、ドラムの円周方向の平面流動にドラムの軸方向の流動が加えられ、立体流動が可能になる。
【０２６３】
図３及び図５を参照すると、上記サブドラムは上記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、上記サブドラムは、上記メインドラムの一端部から軸方向に延びるように、上記メインドラムの内部に取り付けられる。これにより、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のみサブドラム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、上記メインドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ１）に対する上記サブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）は、０〜０．５となるようにしてもよい。すなわち、上記サブドラムの内周面の軸方向長さが上記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】
上記メインドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ１）に対する上記サブドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）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流動を可能にするように実験により導き出したものである。
【０２６６】
言い換えれば、上記メインドラムの内周面は、上記サブドラムの外周面に対向しない第１面５０ａと、上記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）に対する上記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、洗濯対象物を上記サブドラムと上記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上記メインドラムの第１面５０ａと上記サブドラムの内周面６０ｂとのみを図示して上記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、上記メインドラムの第１面５０ａと上記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り一方向に回転する流動が発生する。図９において、上記メインドラムは反時計方向に回転し、上記サブドラムは時計方向に回転する。この場合、上記サブドラムの回転速度の絶対値は上記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。上記サブドラムの回転速度の絶対値と上記メインドラムの回転速度の絶対値とが同一であれば、洗濯対象物は上記メインドラムと上記サブドラムとの境界線Ａでのみ回転を行うことになる。よって、洗濯対象物の立体流動のためには、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、前述したように上記サブドラムの回転速度は上記メインドラムの回転速度より速い場合における上記ドラムの境界線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を行う。
【０２７０】
さらに、洗濯対象物は、ドラムの内周面との摩擦によりドラムの円周方向の流動を行う。これにより、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、従って、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】
上記洗濯対象物の軸方向の流動Ｄは、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対回転により発生する。より詳細には、上記メインドラムの内周面は、上記サブドラムの外周面６０ａに対向しない第１面５０ａと、上記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、上記メインドラムの内周面の第１面５０ａと上記サブドラムの内周面６０ｂとの相対運動により上記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、上記洗濯対象物は、上記メインドラム又は上記サブドラムの回転により円周方向に流動し、かつ上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により軸方向に流動する。ここで、上記洗濯対象物の軸方向の流動は、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動による上記洗濯対象物の回転により行われる。より詳細には、上記軸方向の流動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り発生するものである。これにより、上記洗濯対象物は、ドラムの円周方向の平面流動Ｄにドラムの軸方向の流動Ｄが加えられ、立体流動が可能になる。
【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、概して捩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、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、上記サブドラムの軸方向長さを上記メインドラムの軸方向長さよりも小さくすることにより、洗濯対象物を上記サブドラムと上記メインドラムとの境界面に接触させ、これにより洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差により回転する流動が発生し、立体流動が可能になる。つまり、洗濯対象物の立体流動が可能になることにより、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。
【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り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り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ので、重力により軸方向の流動が行われ、より効率的な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。上記ドラムバックは、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、上記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６及び図７を参照すると、サブドラム６０’は、上記円筒部と上記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、別個の結合がないので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り発生する振動による組立部品間の衝突がないので、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ので、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。従って、サブドラム６０’の内部空間は湾曲した部分により若干容量が小さくならざるを得ない。
【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’を製造するので、サブドラム６０’における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、上記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の回転力が上記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、上記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上記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の外周は上記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及び６２ｂｂを貫通した締結ボルトなどにより強固で一体に組み立てられることが好ましい。
【０２９６】
図８及び図９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ので、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のドラムの内部容量を確保することができるので、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、本実施形態では、円筒部とドラムバックとを組み立ててサブドラム６０’’を製造するので、円筒部とドラムバックとを組み立てる前に各部材における脱水孔やパターンなどの加工作業を予め行う。従って、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’’を製造するので、一体化した１つの部材と比べると部材の接合強度に関して不利である。また、洗濯機のドラムの高速回転により発生する振動による組立部品間の衝突が発生し得るので、振動に関して不利である。
【０３００】
本発明の他の実施形態は、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の前方に窪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、上記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で結合する段階を行うことにより、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、上記メインドラムの内周面には、上記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、上記メインドラムの内周面に沿って備えられて上記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である。
【０３０４】
図３を参照すると、上記サブドラムは上記メインドラムより半径が小さい。これにより、上記サブドラムを上記メインドラムの内部に取り付けることができる。よって、上記メインドラムの内周面と上記サブドラムの内周面との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、上記メインドラムの内側に突出して上記メインドラムの内周面に結合される胴部５６と、上記胴部から上記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、上記メインドラムの内周面と上記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が上記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、上記メインドラムの内周面と上記サブドラムの内周面とは半径差により不連続面を形成するが、上記ドラムガイドによりこれらの内周面が連続面となる。これにより、上記ドラム内での軸方向の流動が発生しても、洗濯対象物が上記ドラム間の境界線に挟まれて損傷するの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ので、ドラムガイド５５は洗濯対象物の保護においてより効果的である。
【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り、上記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、上記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、上記サブドラムの内周面又は外周面には、上記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、上記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、上記サブドラムの強度を補強して上記ドラムのねじれを防止する役割を果たす。この場合、上記ドラムガイドのガイド部は、上記サブドラムのビードまで延びる。これは、上記サブドラムの強度補強のために形成したビードにより上記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、上記サブドラムの端部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が上記サブドラムの内側に突設されたものではないので、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、上記サブドラムの端部６１まで延びる。
【０３１１】
上記構成においても、ドラムガイドにより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防止することができる。
【０３１２】
図１１及び図１２において、上記サブドラムの端部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、上記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り、上記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である。
【０３１３】
一方、図１３は、本発明による洗濯機のさら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、上記メインドラムの一部５０ｂを拡管し、拡管していない上記メインドラムの部分５０ａの半径と上記サブドラムの内周面の半径とを同一にすることにより、上記メインドラムの内周面と上記サブドラムの内周面とが連続面を形成するようにすることを目的とする。この場合、上記サブドラムは、拡管した上記メインドラムの第２部分５０ｂの内側に取り付けられ、上記メインドラム内で回転する。ここで、上記サブドラムの端部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、別個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、上記メインドラムと上記サブドラムと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とサブドラムとの内周面が連続面となっており、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さら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、内周面に沿って上記ドラムの内側に突設されたドラムガイド部５８をさらに含む。この場合、上記ドラムガイド部の内周面と上記サブドラムの内周面とが同一線上に位置し、上記メインドラムと上記サブドラムとの境界面を遮蔽するように構成される。ここで、上記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、かつ上記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ところは、上記メインドラムと上記サブドラムとの半径差により間隔が生じた部分である。よって、上記構成においては、上記間隔が生じた境界面の前方で上記メインドラムの一部を突出させ、突出した部分により、メインドラムとサブドラムと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、上記各ドラムの内周面を同一線上に配置する。これにより、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、別個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、上記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、上記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、上記ドラム内での洗濯対象物の流動を補助する。
【０３１９】
上記メインドラムの内周面は、上記サブドラムの外周面に対向しない第１面５０ａと、上記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、上記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、上記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り、ドラム内での洗濯対象物の立体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、上記メインドラムの内周面の第１面５０ａの長さと上記サブドラムの内周面６０ａの長さと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、上記メインドラムの内周面の第１面５０ａの長さはｄ１、上記サブドラムの内周面６０ａ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、軸方向と平行に上記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、上記メインドラムリフタ及び上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ように備えられてもよい。
【０３２４】
図１５は、上記メインドラムリフタ及び上記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、上記メインドラムリフタ及び上記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、上記メインドラムは、上記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、上記サブドラムは、上記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、上記リフタによりドラム内での洗濯対象物の立体流動が円滑に行われるように、上記ドラムの回転方向を上記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、上記ドラムが回転する際に、洗濯対象物が上記ドラムの中心に向かって軸方向の流動を行うようにし、洗濯対象物の立体流動を助ける。
【０３２６】
図１及び図３において、メインドラムリフタ１０１は、上記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、上記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り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は、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は、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６０ａ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からである。
【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、上記メインドラムリフタと同様に、サブドラムの内周面６０ａ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り、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、立体流動を補助するためである。
【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、立体流動を補助することができる。
【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、上記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ので、ドラムの回転により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、上記メインドラムリフタ及び上記サブドラムリフタの互いに対向する傾斜は、上記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り、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、上記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、コアの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によりロータ軸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り行われる。
【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間に取り付けられた永久磁石Ｍの磁力とにより回転する。
【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りロータ軸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）に対するロータ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数式により算出される。
【０３４２】
【数１】
2015503312.tif 000003
【０３４３】
上記数式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ので、トルク（Ｔ）が大きくなるからである。
【０３４４】
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）はこれに比例して大きくなるので、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。
【０３４５】
上記ロータに設置された永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）と上記ロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）とが大きくなると、永久磁石Ｍの磁力はこれに比例して強くなる。従って、ロータのトルク（Ｔ）は上記ロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）及び上記永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）に比例して大きくなる。
【０３４６】
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。
【０３４７】
一般に、洗濯機に適用される永久磁石モータの大きさは限られているので、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ので、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。
【０３４８】
つまり、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）及びロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）によりトルク（Ｔ）の大きさが決定される。
【０３４９】
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）により決定される。
【０３５０】
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）が３つの異なる値を有する状態において示すグラフである。図２０を参照すると、上記比（Ｄｒ／Ｄｓ）が０．７〜０．８９の領域で最大のトルク値を有する。
【０３５１】
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にする。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
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。
【０３５５】
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。
【０３５６】
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。
【０３５７】
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。
【０３５８】
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）。
【０３５９】
図２３を参照すると、トルクリップルは、上記距離（ＤＷ）が１．０ｍｍ以下の場合に最も小さく、次第に増加し、上記距離（ＤＷ）が５．０ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で減少する。
【０３６０】
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ので、５．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で設計してモータを製造する。
【０３６１】
本発明のさら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の端部から上記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。
【０３６２】
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の端部から上記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。上記角度（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。
【０３６３】
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上記コア中心側に折り曲げられているかに影響される。
【０３６４】
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。
【０３６５】
逆に、ティース拡張部１１１０が上記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ので、大きなコギングトルクが発生し得る。
【０３６６】
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、上記角度（Ａ２）を９０°〜１００°に設定する。これにより、上記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。
【０３６７】
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。
【０３６８】
上記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で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、別個の切欠凹部１１５０を備えることでロータティース１１００及び永久磁石Ｍが遠心力により離脱することを防止する。
【０３６９】
以下、図１８〜図２２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。
【０３７０】
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１９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２０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２１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２２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。
【０３７１】
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、上記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り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、上記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、上記ロータティースの外周から上記ロータ軸の中心方向に陥没形成された切欠凹部１１５０と、上記ロータティースの内周から半径方向に陥没形成されて上記ブッシングの射出物が挿入される挿入凹部１１３０と、を含む。
【０３７２】
ステータ２０００及びロータ１０００の基本的な構成は前述した通りであるので、以下ではロータティース１１００を中心に説明する。図１８〜図２２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、上記永久磁石モータは、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。
【０３７３】
ロータティース１１００は、図１８及び図１９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。
【０３７４】
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。
【０３７５】
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。
【０３７６】
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１９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くことにより製造される。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を形成してロータティース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り、部材の浪費を低減して経済性を向上することができる。
【０３７７】
図２０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から上記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。
【０３７８】
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２０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。
【０３７９】
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。
【０３８０】
図２０及び図２２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。
【０３８１】
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。
【０３８２】
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り、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。
【０３８３】
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り、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。
【０３８４】
切欠凹部１１５０は、図２０及び図２１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り形成される磁束により回転するが、ステータスロット２０２３とステータティース２０２１との磁力差により回転が不連続となる現象が発生するので、不連続な回転をできるだけ減少させるためである。
【０３８５】
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。
【０３８６】
切欠凹部１１５０は、図２２ｂ及び図２２ｃに示すように、ロータティース１１００の上面から上記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り、回転力の不連続を最小限に抑えることが好ましい。
【０３８７】
ロータティース１１００は、切欠凹部１１５０から上記ロータ軸の中心方向に延長して切欠され、上記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をさらに含んでもよい。
【０３８８】
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。
【０３８９】
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の磁束によりロータティース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とにより形成される磁束により回転力を有する。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にするためには、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には別個のフラックスバリアが設けられることが一般的である。
【０３９０】
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り、構造の単純化及び製造の容易性を図る。
【０３９１】
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２２に示すように様々な形状に形成することができる。
【０３９２】
図２１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が遠心力により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。
【０３９３】
また、図２０及び図２１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。これにより、ロータティース１１００が遠心力により上記ロータコアから離脱することを防止することができる。
【０３９４】
図２１を参照すると、ロータティース１１００の外周端部の曲率は、環状の上記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。
【０３９５】
すなわち、ティース拡張部１１１０の曲率が上記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り、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。
【０３９６】
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２１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り、磁力が徐々に大きくなる。従って、回転力の劇的な変化を最小限に抑えることにより、振動を減少させることができる。
【０３９７】
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により一体化する。
【０３９８】
また、上記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が遠心力により離脱しないように一体化してコアを固定する。
【０３９９】
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前に、本発明のデュアルモータステータの構成を説明する。
【０４００】
図２３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。
【０４０１】
インナーステータ３１００は、図２３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。
【０４０２】
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、上記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。
【０４０３】
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により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。
【０４０４】
アウターステータ３２００は、図２３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、上記アウターロータは、回転により上記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。
【０４０５】
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り、一体化した１つのステータが実現される。
【０４０６】
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。
【０４０７】
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により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。
【０４０８】
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、こ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。
【０４０９】
このようにインシュレータ３３００が設けられることにより、インナーモータ側とアウターモータ側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。
【０４１０】
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料で形成されることが好ましい。
【０４１１】
以下、図２３を参照して、本発明のデュアルモータステータ及びこ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り、効率的にトルクを与える方法について詳細に説明する。
【０４１２】
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、上記回転力は、上記永久磁石の磁力及び上記コイルの巻回数に比例する。よって、上記コイルの巻回数を増加させると、上記ロータの回転力（トルク）を大きくすることができる。
【０４１３】
本発明のさら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２３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り、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。
【０４１４】
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り、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。
【０４１５】
さらに、本発明によるデュアルドラム式洗濯機において、上記インナーロータは、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、上記アウターロータは、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。
【０４１６】
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ことから大きな回転力が加えられるインナーティース３２２０により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ことから小さな回転力が加えられるアウターティース３２１０により低トルクが加えられるようにする。
【０４１７】
これにより、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。
【０４１８】
以下、図２３〜図２５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とが発生する。
【０４１９】
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ので、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。
【０４２０】
上記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ので、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。
【０４２１】
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２３〜図２５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くことにより製造し、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。
【０４２２】
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くことにより製造し、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くことにより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。
【０４２３】
まず、図２４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り、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り、部材を削減することができ、経済性を向上することができる。
【０４２４】
図２５に示すように、アウターステータ３２００は、図２４のインナーステータ３１００の製造過程と同様に製造される。従って、打ち抜き後の余剰部Ｂを最小限に抑えることにより、部材を削減することができ、経済性を向上することができる。
【０４２５】
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により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。
【０４２６】
図２３に示すデュアルモータステータは、上記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の一端と他端とを連結して環状に組み立て、上記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り製造される。
【０４２７】
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。
【０４２８】
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２５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。
【０４２９】
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、上記インナーロータと上記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料で形成されることが好ましい。
【０４３０】
以下、添付図面を参照して本発明のさらに他の実施形態によるステータ構造を詳細に説明する。
【０４３１】
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。
【０４３２】
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、上記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、上記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。
【０４３３】
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２２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。
【０４３４】
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、上記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、上記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、上記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。上記インナーヨークと上記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。従って、上記フラックスバリアが備えられることにより、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と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。
【０４３５】
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、上記電流により発生する磁場によりロータが回転する。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。
【０４３６】
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、上記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。上記分割型ティースは、複数積層されて１つのインナーティース４１２０を形成する。上記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。
【０４３７】
図３４は、上記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Ａ）を打ち抜いて（図３４のＢ）積層する（図３４のＣ）ことにより、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Ｃ）がステータコアを構成する。上記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。
【０４３８】
図３４のＣ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、上記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。
【０４３９】
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ので、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側へインナーティース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。
【０４４０】
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。上記ボビンの関節部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。
【０４４１】
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。
【０４４２】
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。これにより、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ので、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ので、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り、駆動モータの大きさを小さくすることができる。
【０４４３】
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。上記関節型ボビンは、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、上記アウターヨークの外周面に関節型ボビンが連結される。
【０４４４】
上記関節型ボビンにおいて、上記インナーヨークが連結された側の反対側の端部には、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、上記関節型ボビン間に圧入してもよく、上記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、上記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。
【０４４５】
上記ティースリングは、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りロータの回転時にコギングトルクが発生するが、上記ティースリングにより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。
【０４４６】
上記構造によれば、上記ヨークと上記ティースリングとの間に上記複数の関節型ボビンが取り付けられる。これにより、上記関節型ボビンの結合が安定して維持される。
【０４４７】
図３３において上記インナーヨークと上記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。上記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、上記アウタースロットに巻回されたコイルが位置する。
【０４４８】
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、上記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。
【０４４９】
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。
【０４５０】
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ので、別体のインナーヨークを備える必要がない。
【０４５１】
図３８において、インナーティースコアは、関節型ヨーク４１２２と一体に形成され、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。上記一体型ティースは、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、上記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、上記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。
【０４５２】
図３９は、上記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Ａ）を打ち抜いて（図３９のＢ）積層する（図３９のＣ）ことにより、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Ｃ）がステータコアを構成する。
【０４５３】
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。上記一体型ティースは、関節型ボビンに挿入された後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。従って、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はインナーティースの形成を示し、したがって、くさび状の凹部４１２５は、上記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。
【０４５４】
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、上記関節型ボビンにおいて、上記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、上記関節型ヨークが環状に連結され、上記環状に連結された関節型ヨークと上記ティースリングとの間に上記複数の関節型ボビンが取り付けられる。
【０４５５】
図３８において上記関節型ヨークと上記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。上記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。
【０４５６】
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、上記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、上記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的に巻回する自動巻線段階（Ｓ３００）と、上記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、上記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。
【０４５７】
上記ボビン連結段階（Ｓ１００）は、上記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、上記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。
【０４５８】
上記ティース挿入段階（Ｓ２００）は、上記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Ｃ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、その後上記関節型ボビンに挿入する。
【０４５９】
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。
【０４６０】
上記自動巻線段階（Ｓ３００）は、上記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的に巻回する段階である。前述したように、上記関節型ボビンが屈折可能に連結されているので、自動巻線機を用いてコイルを自動的に巻回することができる。これにより、コイルを上記関節型ボビンに整列して巻回することができる。
【０４６１】
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的に巻回されるようにすることにより、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。
【０４６２】
上記ヨーク連結段階（Ｓ４００）は、上記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、上記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、上記ヨーク連結段階において、上記関節型ボビンを上記リング状のヨークに連結する。これに対して、上記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、上記ヨーク連結段階において、上記関節型ヨークを環状に連結する。
【０４６３】
上記ティースリング連結段階（Ｓ５００）は、上記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。
【０４６４】
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、上記複数のインナーティースは、上記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。
【０４６５】
上記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、上記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、上記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。
【０４６６】
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。これにより、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により形成される空間がインナースロット４１２０を形成する。従って、上記インナースロットは、図３０に示すように、上記インナーヨークにより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。
【０４６７】
アウターステータも上記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。
【０４６８】
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、上記複数のアウターティースは、上記アウターヨークに固定されて放射状に突出する。
【０４６９】
上記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、上記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、上記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。
【０４７０】
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、これにより上記アウターティース４２００、アウターティース拡張部４２１５及びアウターヨーク４２１０により形成される空間がアウタースロット４２２０を形成する。従って、上記アウタースロットは、図３０に示すように、上記アウターヨークにより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。
【０４７１】
ここで、上記インナーティースコア及び上記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。
【０４７２】
インシュレータ４７８は、上記インナーティースコア及び上記アウターティースコアを固定し、上記インナーティースコア及び上記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、上記インナーティースコア及び上記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４７８は、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。
【０４７３】
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、上記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と上記インナーヨークを収容するインナーヨーク収容部４３１２とを含むインナーティースコア収容部４３１０と、上記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と上記アウターヨークを収容するアウターヨーク収容部４３２２とを含むアウターティースコア収容部４３２０と、を備える。
【０４７４】
インナーティース収容部４３１１は、上記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、上記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。これにより、上記インナーティース収容部及び上記アウターティース収容部は、上記隔壁により上記ティースを収容できる格子状の空間を形成する。
【０４７５】
インナーヨーク収容部４３１２は、上記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、上記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。これにより、上記インナーヨーク収容部及び上記アウターヨーク収容部は、上記隔壁により上記ヨークを収容できる円筒状の空間を形成する。
【０４７６】
一方、インシュレータ４７８は、上記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上記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。
【０４７７】
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、上記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上記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。
【０４７８】
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。従って、フラックスバリア４３３０が設けられることにより、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と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。
【０４７９】
例えば、フラックスバリア４３３０は、上記上部インシュレータと上記下部インシュレータとの少なくとも一方から突出し、上記上部インシュレータと上記下部インシュレータとの結合により上記インナーティースコアと上記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料で形成されてもよい。
【０４８０】
一方、インナーティースコア収容部４３１０に上記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に上記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り、上記インシュレータの組立が完成する。
【０４８１】
ここで、前述したように、上記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、上記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。
【０４８２】
上記インナースロット及び上記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、上記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上記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、上記インナースロット及び上記アウタースロットに上記巻回されたコイルが配置される。
【０４８３】
よって、上記インナーステータは、上記インシュレータに上記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、上記アウターステータは、上記インシュレータに上記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、上記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、上記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。
【０４８４】
上記構成においては、上記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、上記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。これにより、別個のボビン及びフラックスバリアを備える必要がないので、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。
【０４８５】
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、結合により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上記インナーティースコア及び上記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、上記上部インシュレータと上記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上記インナーティースを収容するインナーティース収容部とアウターステータ収容部のうち上記アウターティースを収容するアウターティース収容部との外側にコイルを巻回するコイル巻回段階（Ｓ４００）と、を含む。
【０４８６】
上記ステータコア形成段階（Ｓ１００）は、上記インナーティースコア及び上記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、上記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上記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。
【０４８７】
上記ステータコア挿入段階（Ｓ２００）は、上記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上記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、上記ティースコアは、上記上部インシュレータ及び上記下部インシュレータのいずれか一方に挿入する。
【０４８８】
上記ステータコア挿入段階（Ｓ２００）においては、上記インナーティースコア及び上記アウターティースコアを、上記上部インシュレータ及び上記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。
【０４８９】
上記ステータ組立段階（Ｓ３００）は、上記上部インシュレータと上記下部インシュレータとを結合し、上記インシュレータの組立を完成する段階である。これにより、上記インシュレータは、上記インナーティースコア及び上記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。
【０４９０】
上記コイル巻回段階（Ｓ４００）は、上記インナーティース収容部のうち上記インナーティースを収容するインナーティース収容部と上記アウターティース収容部のうち上記アウターティースを収容するアウターティース収容部との外側にコイルを巻回する段階である。
【０４９１】
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、上記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り、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。
【０４９２】
以下、図２６〜図２８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。
【０４９３】
まず、図２６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。
【０４９４】
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。
【０４９５】
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。
【０４９６】
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との位置を合わせてステータ２０００に嵌められる。
【０４９７】
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、磁力により回転する。
【０４９８】
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、磁力により回転する。
【０４９９】
図２６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ので、上記インナーロータを完全に覆うことになる。
【０５００】
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、上記ロータの永久磁石と反応して上記ロータを回転させる。電流が流れることにより、コイル２２２０には高熱が発生する。高熱によりコイル２２２０の切断又は誤動作が発生することがあるので、放熱が必要である。
【０５０１】
さらに、ベアリングハウジング６１００により覆われた上記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ので、高温によりインナーティース２２００に巻回されたワイヤが破損したり、動作しなくなることがある。
【０５０２】
よって、本発明においては、図２６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。
【０５０３】
上記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、過熱されることなく外部に放出される。
【０５０４】
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り、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。
【０５０５】
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。
【０５０６】
よって、本発明においては、上記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。
【０５０７】
図２６〜図２８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。
【０５０８】
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。
【０５０９】
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り、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。
【０５１０】
これとは異なり、陥没部６１１３は、図２８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り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り、突出部６１１１の伝導による放熱効果を最大にすることができる。
【０５１１】
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。
【０５１２】
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と上記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。上記絶縁距離は、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。上記絶縁距離は、約３ｍｍであることが好ましい。
【０５１３】
以下、図２９〜図３１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これを用いた洗濯機について詳細に説明する。
【０５１４】
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及びアウターステータにそれぞれ別個に設けられるので、構造が複雑で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おいて一体化して形成し、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おいて一体化して形成する。
【０５１５】
図２９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を含み、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。
【０５１６】
上記アウター巻線部は、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り、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上記アウターロータの回転を可能にする。
【０５１７】
上記インナー巻線部は、上記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り、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。
【０５１８】
電流コネクタ７３００は、上記アウター巻線部及び上記インナー巻線部のコイルに電流を供給することにより上記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。
【０５１９】
電流コネクタ７３００は、上記アウター巻線部に電流を供給する３ピンコネクタと上記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。これに対して、本発明の電流コネクタ７３００は、アウター電流コネクタとインナー電流コネクタとを１つに統合したものであって、６ピンコネクタである。
【０５２０】
図３０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上記アウター巻線部と上記インナー巻線部とに並列に供給する。１つの電流コネクタ７３００により上記アウター巻線部と上記インナー巻線部とに統合して電流を供給することにより、単純な構造を実現することができ、組立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。
【０５２１】
図３０に示すように、電流コネクタ７３００によりアウター巻線部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とインナー巻線部２２００とは並列構造を有する。
【０５２２】
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２９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。
【０５２３】
図３１を参照すると、電源部７１００から供給される電流は、上記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とインナーホールセンサ７５２０とに並列に供給され、上記アウターステータと上記インナーステータとで感知されたホールセンシング信号は、上記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。
【０５２４】
図３１に示すように、アウターホールセンサ７５１０とインナーホールセンサ７５２０と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り、並列接続構造を有するようにすることが好ましい。
【０５２５】
本発明の他の実施形態において、図２９に示すように、本発明によるデュアルモータは、上記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と、上記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と、をさらに含んでもよい。
【０５２６】
図２９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は上記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は上記インナーステータ側に取り付けられる。
【０５２７】
アウター温度センサ７６１０は、上記アウター巻線部側に接触して設けられ、上記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、上記インナー巻線部側に接触して設けられ、上記インナー巻線部から発生する熱の温度を測定する。
【０５２８】
温度センサ７６１０、７６２０は、各ステータに過熱が発生すると、これを感知して上記デュアルモータの動作を制御できるようにする。
【０５２９】
図３１を参照すると、電源部７１００から供給される電流は、上記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とインナー温度センサ７６２０とに並列に供給される。アウター温度センサ７６１０とインナー温度センサ７６２０とで感知された信号は、上記統合されたホールセンサコネクタ７５００へ並列に接続されることが好ましい。
【０５３０】
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上記インナーステータと上記アウターステータとに並列に供給する。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り、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。
【０５３１】
図３１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。
【０５３２】
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により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。
【０５３３】
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、上記メインドラムと上記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。
【０５３４】
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、上記駆動モータから上記メインドラム及び上記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、上記シャフトスパイダ組立体を上記サブドラムの後方に結合する段階（Ｓ２００）と、上記サブドラムを上記メインドラムに結合する段階（Ｓ３００）と、上記メインドラムの後方に上記シャフトスパイダ組立体を結合する段階（Ｓ４００）と、を含む。
【０５３５】
上記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、上記ドラムの端部をカーリング加工する。図６は、上記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。上記サブドラムは、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。上記メインドラムスパイダ及び上記サブドラムスパイダは、例えばダイカストにより製造される。
【０５３６】
図３は、上記メインドラムや上記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、上記インナーロータから上記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）、上記アウターロータから上記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）。上記アウターシャフトと上記メインドラムスパイダとを結合する段階（Ｓ１１０）と、上記インナーシャフトと上記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。
【０５３７】
その後、上記サブドラムスパイダに結合されたインナーシャフト８２を上記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、上記インナーシャフトを上記アウターシャフトの内部に結合し、上記ベアリングを圧入し、その後上記防水シールを挿入する。
【０５３８】
上記シャフトスパイダ組立体を上記サブドラムの後方に結合する段階（Ｓ２００）においては、上記サブドラムスパイダをサブドラムバック（上記サブドラムの後方面）に結合する。この場合、上記サブドラムスパイダが上記シャフトスパイダ組立体に組み込まれているので、上記シャフトスパイダ組立体が上記サブドラムに結合されることになる。上記サブドラムスパイダと上記サブドラムバックとの結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【０５３９】
上記サブドラムを上記メインドラムに結合する段階（Ｓ３００）においては、上記サブドラムを上記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、上記サブドラムを上記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を上記メインドラム内に取り付ける（Ｓ２５０）。上記ドラムガイドの取り付けは、例えば、上記メインドラムの内周面に形成された溝に上記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。
【０５４０】
上記メインドラムの後方に上記シャフトスパイダ組立体を結合する段階（Ｓ４００）においては、上記メインドラムに上記メインドラムスパイダの端部を結合する。この場合、上記メインドラムスパイダが上記シャフトスパイダ組立体に組み込まれているので、上記シャフトスパイダ組立体が上記メインドラムに結合されることになる。上記メインドラムスパイダと上記メインドラムとの結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【０５４１】
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。
【０５４２】
図３２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３３及び図３４は、軸系構造Ａの詳細断面図及び詳細斜視図であり、図３５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。
【０５４３】
本発明の他の実施形態を図３３〜図３５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、上記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。
【０５４４】
図３３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。
【０５４５】
これにより、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り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を設けることにより、軸方向の振動を緩和する。
【０５４６】
図３３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、上記駆動モータが上記アウターシャフトと上記インナーシャフトとを独立して駆動するようにする。
【０５４７】
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、上記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。
【０５４８】
図３３及び図３４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をさらに含んでもよい。ここで、止めリング８００は、Ｃリングで構成される。
【０５４９】
図３５に示すように、スプリング座金９００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３３に示すように、スプリング座金９００が凹凸部によりアウターシャフト８１の外周に嵌合されて止めリング８００により固定された場合、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。
【０５５０】
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３３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。
【０５５１】
アウターシャフト８１の外周には中心方向に窪んだ止めリング溝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りスプリング座金９００の軸方向の離脱が防止される。
【０５５２】
図３４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に嵌入されるので、一部が切欠された環状リング（Ｃリング）で構成される。上記Ｃリングは、上記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。
【０５５３】
図３３及び図３４に示す本発明の他の実施形態においては、上記アウターシャフトと上記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。
【０５５４】
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。
【０５５５】
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をさらに含む。
【０５５６】
図３３及び図３４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。
【０５５７】
アウターシャフト８１の外周には中心方向に窪んだ止めリング溝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。
【０５５８】
本発明のさら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。
【０５５９】
図３３及び図３４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り、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。
【０５６０】
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３３及び図３４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、離隔が発生し得るので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。
【０５６１】
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り、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場合により大きな結合力で組み立てることができ、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。
【０５６２】
以下、図５２及び図５３を参照して本発明のさら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が上記アウターシャフトに挿入締結された後上記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、上記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。
【０５６３】
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。
【０５６４】
これにより、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り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を設けることにより、軸方向の振動を緩和する。
【０５６５】
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、上記駆動モータが上記アウターシャフトと上記インナーシャフトとを独立して駆動するようにする。
【０５６６】
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、上記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。
【０５６７】
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をさらに含んでもよい。
【０５６８】
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が凹凸部によりアウターシャフト８１の外周に嵌合されてインナーロータナット３１０により固定された場合、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。
【０５６９】
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。
【０５７０】
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をさら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。
【０５７１】
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により直接接触しなくなり、締結力が向上して振動が減少し、従って、離脱現象などを防止することができる。
【０５７２】
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り、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。
【０５７３】
図５２及び図５３に示す本発明の他の実施形態においては、上記アウターシャフトと上記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。
【０５７４】
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。
【０５７５】
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との連結部に設置される。これにより、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をさらに含む。
【０５７６】
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。
【０５７７】
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り、離脱現象を防止することができる。
【０５７８】
以下、図３６〜図３８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と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。
【０５７９】
まず、図３６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。
【０５８０】
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３６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との組立を示すものであり、以下では図３６を参照して説明する。
【０５８１】
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との組立性を向上させるための構造及びこの構造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。
【０５８２】
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。
【０５８３】
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。
【０５８４】
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との位置を合わせてステータ２０００に嵌められる。
【０５８５】
上記位置合わせのために、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。
【０５８６】
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ので、剛性の高い金属部材で形成されなければならない。
【０５８７】
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。
【０５８８】
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、磁力により回転する。
【０５８９】
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、磁力により回転する。
【０５９０】
図３６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ので、上記インナーロータを完全に覆うことになる。
【０５９１】
上記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ので、高温によりインナーティース２２００に巻回されたコイルが破損したり、動作しなくなることがある。
【０５９２】
よって、本発明の一実施形態においては、図３６及び図３８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。
【０５９３】
上記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。
【０５９４】
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り、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。
【０５９５】
以下、図３７及び図３８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。
【０５９６】
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。
【０５９７】
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。
【０５９８】
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。
【０５９９】
よって、嵌合突起６１３０ａと嵌合凹部２３００ａとを嵌合することにより、位置決めを可能にする。
【０６００】
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り、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、上記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。
【０６０１】
よって、本発明においては、剛性の高い金属材料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、プラスチック材料からなるステータ２０００に嵌合凹部２３００ｂを形成することにより、上記嵌合突起の破損による組立工程の難しさを解消した。
【０６０２】
本発明のさらに他の実施形態によれば、ステータ結合口６１３０は、図５７及び図３８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、上記ベアリングハウジングと上記ステータのインナーロータとの間隔を離隔させ、上記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。
【０６０３】
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突設されてもよい。
【０６０４】
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突設されるようにすることにより、ベアリングハウジング６１００と上記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。
【０６０５】
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。これにより、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。
【０６０６】
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上記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。
【０６０７】
本発明のさら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とが上記ベアリングハウジングにより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。
【０６０８】
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により嵌合工程が困難なことがある。
【０６０９】
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さらに含むことにより、インナーロータの組立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、剛性の高い金属材料からなる磁性体で形成されるので、上記組立補助治具は、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。
【０６１０】
以下、本発明による洗濯機をデュアルドラムにより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。
【０６１１】
図４０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４０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、上記脱水行程後に、上記メインドラム及び上記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。
【０６１２】
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り流動して洗濯される。
【０６１３】
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。上記立体洗濯過程においては、洗濯対象物が上記メインドラム及び上記サブドラムの回転により円周方向に流動し、かつ上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記メインドラムと上記サブドラムとの境界面で回転して軸方向に流動する。
【０６１４】
これにより、洗濯対象物は、図１０に矢印で示すように、概して捩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。
【０６１５】
一般洗濯過程（Ｓ１２０）は、上記メインドラム及び上記サブドラムの回転により上記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、上記メインドラムと上記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。
【０６１６】
上記洗濯段階（Ｓ１００）においては、上記立体洗濯過程と上記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、上記立体洗濯過程と上記一般洗濯過程と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。
【０６１７】
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りすすぎ水を排水して洗濯対象物を脱水する段階である。
【０６１８】
洗濯物整理段階（Ｓ４００）は、上記メインドラム及び上記サブドラムの内部面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、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記洗濯対象物が上記メインドラム及び上記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、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記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。
【０６１９】
洗濯物分離過程（Ｓ４１０）は、脱水が終了した後、上記洗濯対象物の立体流動を発生させ、上記ドラムの内周面から上記洗濯対象物を分離する過程である。
【０６２０】
ほぐし過程（Ｓ４２０）は、上記ドラムの内周面から分離された洗濯対象物に立体流動を所定時間発生させ、上記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り水を除去しなければならないので上記メインドラムと上記サブドラムとを一体に回転させなければならないが、これにより上記洗濯対象物に絡みが多く発生することから、その絡みをほぐす過程が必要である。上記洗濯物分離過程と上記ほぐし過程とは連続して行われるようにしてもよく、上記洗濯物分離過程が行われた後に一時停止して上記ほぐし過程が行われるようにしてもよい。
【０６２１】
上記洗濯物分離過程及び上記ほぐし過程は長時間行う必要はない。上記洗濯対象物が上記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と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からである。
【０６２２】
一方、上記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）をさらに含んでもよい。
【０６２３】
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、上記洗濯対象物に立体流動を与えることにより、上記洗濯対象物を上記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り、乾燥時に発生するシワなどを防止する。
【０６２４】
上記洗濯機の運転方法は、乾燥段階（Ｓ５００）を行った後、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記洗濯対象物が外部に吐出される洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）をさらに含んでもよい。
【０６２５】
洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）は、洗濯機のドア２１を開放した後にのみ行われる。図３９は、上記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３９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、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により洗濯対象物が外部（矢印Ｇ方向）に吐出される。これは、図１０に示すように上記メインドラムと上記サブドラムとの相対回転により上記洗濯対象物が軸方向に流動するので、上記サブドラムの回転速度を速くすると、上記洗濯対象物が上記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。
【０６２６】
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り洗濯対象物が外部に簡便に自動的に取り出されるようにし、ユーザにとっての利便性を向上させる。
【０６２７】
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、上記洗濯対象物が上記メインドラム及び上記サブドラムの内部面から分離されるように、上記駆動モータが上記メインドラムと上記サブドラムとを相対運動させる洗濯物分離段階（Ｓ４１０）と、上記洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向の流動によりほぐされるように、上記駆動モータが上記メインドラム及び上記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、上記洗濯機の運転方法は、上記洗濯機のドアを開放した後、上記洗濯対象物が上記ドアの外部に吐出されるように、上記駆動モータが上記メインドラムと上記サブドラムとを相対運動させる洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）をさらに含んでもよい。
【０６２８】
上記洗濯物分離段階、上記洗濯物ほぐし段階及び上記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を中心に記述したものであるので、重複する説明は省略する。
【０６２９】
図４１は、上記洗濯機の制御方法を示す図である。図４１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り、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により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上記駆動モータに送ることにより、上記駆動モータの動作を制御する。
【０６３０】
上記駆動モータにより発生する上記メインドラムと上記サブドラムとの様々な相対運動を図４２に示す。上記駆動モータは、上記サブドラムと上記メインドラムとを反対方向に回転させることができる。上記サブドラムの回転速度は上記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。この相対運動を図４２（ａ）に示す。すなわち、図４２（ａ）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、かつ上記サブドラムの回転速度（矢印Ｆの大きさ）は上記メインドラムの回転速度（矢印Ｅの大きさ）より速い。
【０６３１】
上記駆動モータは、上記サブドラムと上記メインドラムと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。上記サブドラムの回転速度は上記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。この相対運動を図４２（ｂ）に示す。すなわち、図４２（ｂ）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、かつ上記サブドラムの回転速度（矢印Ｆの大きさ）は上記メインドラムの回転速度（矢印Ｅの大きさ）より速い。
【０６３２】
上記駆動モータは、上記サブドラムのみを回転させることもできる。この相対運動を図４２（ｃ）に示す。すなわち、図４２（ｃ）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。
【０６３３】
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り、ドラム内の洗濯対象物の立体流動を可能にする。
【０６３４】
上記構成においては、駆動モータによりドラムを制御して洗濯対象物の立体流動を発生させることにより、洗濯対象物のシワを防止し、自動的に取り出されるようにする。
【０６３５】
本発明のさら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。
【０６３６】
洗濯機の運転方法は図８を参照して説明した。図４３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、上記メインドラムと上記サブドラムとの独立した相対運動により、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。
【０６３７】
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。
【０６３８】
上記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、上記駆動モータは、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、上記メインドラムと上記サブドラムとが相対運動するように制御する。
【０６３９】
図４４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。
【０６４０】
より具体的には、上記駆動モータは、上記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、上記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、上記メインドラムと上記サブドラムとを相対回転させるか、又は上記洗濯対象物が円周方向にのみ流動するように、上記メインドラムと上記サブドラムとを一体に回転させる。
【０６４１】
図４４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。上記測定は、洗濯初期に上記ドラムを回転させて上記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、上記測定は、別個のロードセンサにより行ってもよい。
【０６４２】
上記測定された布量によって異なる洗濯過程が行われる（Ｓ１６０）。上記洗濯過程は、駆動モータ７０の最大負荷（Ｍｍａｘ）に基づいて行われる。
【０６４３】
より具体的には、上記駆動モータは、上記布量が上記駆動モータの最大負荷の１／３以下の場合、上記サブドラムと上記メインドラムとを互いに反対方向に回転させる（Ｓ１７１）。
【０６４４】
上記駆動モータは、上記布量が上記駆動モータの最大負荷の１／３を超えて２／３以下の場合、上記サブドラムと上記メインドラムと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）。
【０６４５】
上記駆動モータは、上記布量が上記駆動モータの最大負荷の２／３を超える場合、上記メインドラムと上記サブドラムとを同一方向に一体に回転させる（Ｓ１７３）。
【０６４６】
上記構成においては、布量によって、洗濯対象物に立体流動を与えるか又は一般的な平面流動を与えることにより、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。
【０６４７】
以下、上記メインドラム及び上記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。
【０６４８】
図４５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、上記インナーロータと上記アウターロータとの独立した回転が可能になる。これにより、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により独立した回転が可能になる。
【０６４９】
図１及び図４５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個に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。
【０６５０】
上記洗濯機は、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をさらに含む。上記洗濯機は、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をさらに含む。また、上記洗濯機は、時刻、温度、状態、エラーなどを表示する出力ユニット６００をさらに含んでもよい。
【０６５１】
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の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。上記目標回転数は、布量及び流動方式によって異なり、これらにより上記アウターロータ及び上記インナーロータの目標回転数がそれぞれ設定される。上記起動回転数は、上記インナーロータの目標回転数であってもよい。
【０６５２】
図４６を参照すると、一例として、上記洗濯機の駆動モータは、上記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まで速度が増加して回転する。これに対して、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、上記起動回転数は、上記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。上記アウターロータ及び上記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、上記駆動モータには過電流が供給される。
【０６５３】
図４６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、モータの発熱量が大きくなる。これに対して、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして上記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。
【０６５４】
図４５をさらに参照すると、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。
【０６５５】
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。上記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。
【０６５６】
図４７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４７を参照すると、時間の経過と共にインナーロータ７３の温度はアウターロータ７２の温度より高くなる。これは、インナーロータ７３の起動はアウターロータ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。
【０６５７】
上記アウターロータ及び上記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、上記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、モータの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、トルクの大きい上記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、上記インナーロータを先に起動することにより、トルクが小さい方の負荷を減少させ、過度な発熱を低減することができる。上記アウターロータ及び上記インナーロータは、立体流動のために異なるトルクを有する。
【０６５８】
図４５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をさらに含む。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、上記布量によって上記アウターロータ及び上記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。
【０６５９】
一例として、制御ユニット１００は、上記布量が所定の基準布量以下であれば、上記駆動モータのトルクが十分であるので、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向にして駆動し、上記メインドラム及び上記サブドラムを回転させる。こうすることにより、上記洗濯機は、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、上記基準布量は、４Ｋｇ、６Ｋｇなどに設定される。
【０６６０】
一方、制御ユニット１００は、上記布量が上記基準布量より多ければ、上記アウターロータ及び上記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、上記駆動モータを駆動する。つまり、上記洗濯機は、異なる回転数を用いた相対運動により上記メインドラム及び上記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、上記布量が上記基準布量より多い場合、上記布量の増加に応じて上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を減少させることにより、上記駆動モータの発熱量を低減することができる。
【０６６１】
他の例として、制御ユニット１００は、上記布量が所定の第１基準布量以下であれば、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向にし、上記布量が上記第１基準布量より多く第２基準布量以上であれば、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を同一方向にし、上記駆動モータを駆動するようにしてもよい。ここで、上記第１基準布量及び上記第２基準布量は、実験などにより予め設定されるが、４Ｋｇ、６Ｋｇ、８Ｋｇなどに設定される。
【０６６２】
制御ユニット１００は、上記布量によって回転方向、回転数を変化させることにより洗濯対象物の立体流動を可能にすると共に、上記駆動モータの発熱量又はトルクを考慮して上記駆動モータを駆動することにより洗濯機の安定性を向上させる。例えば、制御ユニット１００は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少なければ、上記駆動モータの発熱量又はトルクによって上記アウターロータ及び上記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。
【０６６３】
制御ユニット１００は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少ない場合、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向に維持し、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる。これにより、上記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、上記布量が上記第２基準布量以上であれば、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる。
【０６６４】
前述した実施形態による洗濯機は、上記アウターロータ又は上記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をさらに含んでもよい。すなわち、上記洗濯機は、上記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、上記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、上記検出温度が所定の基準温度以上であれば、上記アウターロータ又は上記インナーロータの回転方向もしくは回転数を変更する。例えば、制御ユニット１００は、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして立体流動を低減するか又は修正することにより、温度を下げることができる。
【０６６５】
図４８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、上記アウターロータ及び上記インナーロータの目標回転数より小さい同一の起動回転数で上記駆動モータを起動する段階（Ｓ１３０）と、上記駆動モータの起動後所定時間経過すると、上記各目標回転数で上記アウターロータ及び上記インナーロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ１５０）と、を含む。
【０６６６】
上記洗濯機は、上記アウターロータ及び上記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上記アウターロータ及び上記インナーロータを起動する（Ｓ１３０）。上記目標回転数は、布量及び流動方式によって異なり、これにより上記アウターロータ及び上記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）、上記洗濯機は、上記布量を検出し（Ｓ１１０）、上記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、上記起動回転数は、上記インナーロータの目標回転数であってもよい。
【０６６７】
図４６を参照すると、一例として、上記洗濯機の駆動モータは、上記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）、上記アウターロータは、予め設定された目標回転数に速度を増加して回転する（Ｓ１５０）。これに対して、上記インナーロータは、最初の起動回転数を維持して回転する。ここで、上記起動回転数は、上記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。上記アウターロータ及び上記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、上記駆動モータには過電流が供給される。図４６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、モータの発熱量が大きくなる。これに対して、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして上記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。
【０６６８】
図４９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、上記アウターロータのトルクと上記インナーロータのトルクとを比較する段階（Ｓ２２０）と、上記比較の結果、トルクの大きい上記ロータから順次起動する段階（Ｓ２３０）と、上記駆動モータの起動後所定時間経過すると、上記アウターロータ及び上記インナーロータの各目標回転数で上記アウターロータ及び上記インナーロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ２４０）と、を含む。
【０６６９】
図４７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４７を参照すると、時間の経過と共に上記インナーロータの温度は上記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、上記インナーロータの起動は上記アウターロータの起動より速いため、上記インナーロータに多くの電流が供給されるからである。
【０６７０】
上記アウターロータ及び上記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、上記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、モータの発熱量が大きくなる。上記洗濯機は、上記アウターロータのトルクと上記インナーロータのトルクとを比較し（Ｓ２２０）、トルクの大きい上記ロータを先に起動する（Ｓ２３０）。例えば、上記インナーロータのトルクが大きい場合、上記洗濯機は、上記インナーロータを起動してから上記アウターロータを起動することにより（Ｓ２３３、Ｓ２３４）、トルクが小さい方の負荷を減少させ、過度な発熱を低減することができる。逆に、上記アウターロータのトルクが大きい場合は、上記アウターロータ、上記インナーロータの順に起動する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。上記アウターロータ及び上記インナーロータは、立体流動のために異なるトルクを有する。次に、上記洗濯機は、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、上記駆動モータを駆動する（Ｓ２４０）。
【０６７１】
前述した実施形態による洗濯機は、上記駆動モータの起動後所定時間経過すると、上記布量によって上記アウターロータ及び上記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。
【０６７２】
例えば、上記洗濯機は、上記布量が所定の基準布量以下であれば、上記駆動モータのトルクが十分であるので、上記アウターロータと上記インナーロータとの回転方向を反対方向にして駆動し、上記メインドラム及び上記サブドラムを回転させる。こうすることにより、上記洗濯機は、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、上記基準布量は、４Ｋｇ、６Ｋｇなどに設定されてもよい。一方、上記布量が上記基準布量より多ければ、上記アウターロータ及び上記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、上記洗濯機は、異なる回転数を用いた相対運動により上記メインドラム及び上記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、上記洗濯機は、上記布量が上記基準布量より多い場合、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータの回転数を減少させることにより、上記駆動モータの発熱量を低減することができる。
【０６７３】
図５０を参照すると、他の例として、上記布量が所定の第１基準布量以下であれば（Ｓ３１０）、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向にし（Ｓ３２０）、上記布量が上記第１基準布量より多く第２基準布量以上であれば（Ｓ３３０）、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を同一方向にする（Ｓ３４０）。ここで、上記第１基準布量及び上記第２基準布量は、実験などにより予め設定されるが、４Ｋｇ、６Ｋｇ、８Ｋｇなどに設定されてもよい。
【０６７４】
上記洗濯機は、上記布量によって回転方向、回転数を変化させることにより洗濯対象物の立体流動を可能にすると共に、上記駆動モータの発熱量又はトルクを考慮して上記駆動モータを駆動することにより洗濯機の安定性を向上させる。例えば、上記洗濯機は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少なければ、上記駆動モータの発熱量又はトルクによって上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向又は回転数を制御する（Ｓ３５０）。上記洗濯機は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少ない場合、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向に維持し（Ｓ３７２）、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる（Ｓ３７３）。これにより、上記駆動モータの発熱量を低減することができる。上記洗濯機は、上記布量が上記第２基準布量以上であれば（Ｓ３６１）、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる（Ｓ３６２）。
【０６７５】
前述した実施形態による洗濯機は、上記アウターロータ又は上記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５１を参照すると、上記洗濯機は、上記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上記駆動モータの温度を検出し（Ｓ４１０）、上記検出温度と所定の基準温度とを比較する（Ｓ４２１、Ｓ４３１）。上記洗濯機は、上記検出温度が所定の基準温度以上であれば、上記アウターロータ又は上記インナーロータの回転方向もしくは回転数を変更する（Ｓ４２２、Ｓ４３２）。例えば、上記洗濯機は、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして立体流動を低減するか又は修正することにより、温度を下げることができる。これに対して、上記検出温度が上記基準温度より低ければ、上記洗濯機は、現在の状態をそのまま維持する（Ｓ４４０）。
【０６７６】
本発明のさら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に制動命令を生成する。次に、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記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、上記所定の回転数は、上記インナーロータと上記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。上記第１布量及び上記第２布量が上記制動時間に基づいて検出される場合を説明したが、上記第１布量及び上記第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。
【０６７７】
制御ユニット１００は、上記アウターロータと上記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、上記アウターロータ及び上記インナーロータの制動を、両方とも発電制動（generated power braking）にしてもよく、両方とも余力制動（redundant power braking）にしてもよく、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。
【０６７８】
上記洗濯機は、上記インナーロータに流れる第１電流及び上記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をさらに含む。上記洗濯機は、上記第１布量、上記第２布量、上記第１布量及び上記第２布量に基づいて決定される最終的布量のいずれかを表示する出力ユニット３００をさらに含む。
【０６７９】
上記洗濯機は、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をさらに含む。上記洗濯機は、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をさらに含む。出力ユニット３００は、時刻、温度、状態、エラーなどを表示してもよい。
【０６８０】
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。
【０６８１】
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。
【０６８２】
図７０を参照すると、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに出力する。上記インナーロータ及び上記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である。上記インナーロータ及び上記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、一般的に上記アウターロータ（ＲＰＭ２）は上記インナーロータ（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はアウターロータ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上記インナーロータの制動時間Ｔ１は上記アウターロータの制動時間Ｔ２より長いことが分かる。
【０６８３】
図７２は、アウターロータ７２を余力制動しインナーロータ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。
【０６８４】
図７２を参照すると、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに出力する。上記インナーロータ及び上記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である。インナーロータ７３を発電制動しアウターロータ７２を余力制動する場合、図７２に示すように、上記インナーロータ（ＲＰＭ１）は上記アウターロータ（ＲＰＭ２）より先に制動される。図７０とは異なり、上記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は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。これに対して、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となるが、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。
【０６８５】
以下、図１及び図７４を参照して本発明のさらに他の実施形態による洗濯機について説明する。本発明のさら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。
【０６８６】
制御ユニット１００は、インナーロータ７３を駆動し、上記インナーロータの制動時間に基づいて上記第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、上記アウターロータの制動時間に基づいて上記第２布量を検出するスレーブ制御部１２０と、を含む。
【０６８７】
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生成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生成する。ここで、上記所定時間は、上記マスタ制御部と上記スレーブ制御部との間の通信速度、すなわち通信遅延により決定される。例えば、上記所定時間は５０ｍｓなどに決定されてもよい。上記マスタ制御部と上記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。上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、上記制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに同時に出力する。
【０６８８】
上記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により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により駆動されるサブドラム６０の第２布量を検出する。ここで、上記マスタ制御部は、上記インナーロータが停止するまでの制動時間及び上記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、上記スレーブ制御部は、上記アウターロータが停止するまでの制動時間及び上記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、上記所定の回転数は、上記インナーロータと上記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。上記第１布量及び上記第２布量が上記制動時間に基づいて検出される場合を説明したが、上記第１布量及び上記第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。
【０６８９】
制御ユニット１００は、上記アウターロータと上記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、上記アウターロータ及び上記インナーロータの制動を、両方とも発電制動にしてもよく、両方とも余力制動にしてもよく、一方は発電制動にし他方は余力制動にしてもよい。
【０６９０】
図７０〜図７３を参照すると、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、それぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータを起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、上記マスタ制御部は、上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記スレーブ制御部に伝送する。また、上記マスタ制御部は、上記インナーロータに対する制動命令を生成する。上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、上記マスタ制御部と上記スレーブ制御部との間の通信遅延を考慮して同時に上記インナーロータ及び上記アウターロータに制動命令を出力する。上記マスタ制御部は、上記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、上記スレーブ制御部は、上記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布量を上記マスタ制御部に伝送する。上記マスタ制御部は、上記第１及び第２布量を用いて最終的布量を決定する。最終的布量を決定する方式としては、例えば、上記第１布量及び上記第２布量を所定の割合で加算する方式、上記第１布量又は上記第２布量を最終的布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、上記第１布量を最終的布量とする方式を用いることができる。図７０及び図７１は、上記インナーロータ及び上記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、上記インナーロータを発電制動し上記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。
【０６９１】
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、上記本体の内部に備えられるタブと、上記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、上記メインドラムと相対回転可能に上記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、上記サブドラムに連結されて上記ステータの外側で回転するアウターロータ、及び上記メインドラムに連結されて上記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、上記インナーロータ及び上記アウターロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ１１０）と、上記インナーロータ及び上記アウターロータが所定の回転数に達すると（Ｓ１２０）、上記インナーロータ及び上記アウターロータを制動する段階（Ｓ１３０）と、上記インナーロータ及び上記アウターロータが停止するまでの制動時間に基づいて上記メインドラムの第１布量及び上記サブドラムの第２布量を検出する段階（Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、を含む。上記布量検出方法は、上記第１布量、上記第２布量、並びに上記第１及び第２布量に基づいて決定された最終的布量のいずれかを表示する段階（Ｓ１６０）をさらに含む。
【０６９２】
図７０を参照すると、上記洗濯機は、上記インナーロータ及び上記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、上記洗濯機は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を生成し、これらの生成した制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに出力する（Ｓ１３０）。ここで、上記洗濯機は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を上記インナーロータ及び上記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である。
【０６９３】
上記インナーロータ及び上記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、一般的に上記アウターロータ（ＲＰＭ２）は上記インナーロータ（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はアウターロータ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上記インナーロータの制動時間Ｔ１は上記アウターロータの制動時間Ｔ２より長いことが分かる。
【０６９４】
上記インナーロータを発電制動し上記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、上記インナーロータ（ＲＰＭ１）は上記アウターロータ（ＲＰＭ２）より先に制動される。図７０とは異なり、上記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は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。これに対して、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となるが、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。
【０６９５】
上記洗濯機は、上記制動時間Ｔ１、Ｔ２に基づいて第１布量及び第２布量を検出する（Ｓ１５０）。上記洗濯機は、出力ユニットにより、上記第１布量、上記第２布量、又は上記第１及び第２布量に基づいて決定された最終的布量を画面に表示する（Ｓ１６０）ようにしてもよい。上記洗濯機は、上記第１及び第２布量を用いて最終的布量を決定する。最終的布量を決定する方式としては、例えば、上記第１布量及び上記第２布量を所定の割合で加算する方式、上記第１布量又は上記第２布量を最終的布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、上記第１布量を最終的布量とする方式を用いることができる。
【０６９６】
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、上記本体の内部に備えられるタブと、上記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、上記メインドラムと相対回転可能に上記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、上記サブドラムに連結されて上記ステータの外側で回転するアウターロータ、及び上記メインドラムに連結されて上記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、上記インナーロータを駆動するマスタ制御部と、上記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、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部がそれぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータを駆動する段階と、上記インナーロータ及び上記アウターロータが所定の回転数に達すると、上記マスタ制御部が上記インナーロータ及び上記アウターロータを制動する段階と、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部がそれぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータが停止するまでの制動時間に基づいて上記メインドラムの第１布量及び上記サブドラムの第２布量を検出する段階と、を含む。
【０６９７】
図７０〜図７３を参照すると、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、それぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータを起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる（Ｓ２１０、Ｓ２２０）。次に、上記マスタ制御部は、上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記スレーブ制御部に伝送する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。また、上記マスタ制御部は、上記インナーロータに対する制動命令を生成する（Ｓ２３３）。上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、上記マスタ制御部と上記スレーブ制御部との間の通信遅延を考慮して同時に上記インナーロータ及び上記アウターロータに制動命令を出力する（Ｓ２３４）。上記マスタ制御部は、上記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、上記スレーブ制御部は、上記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布量を上記マスタ制御部に伝送する（Ｓ２５０）。上記マスタ制御部は、上記第１及び第２布量を用いて最終的布量を決定する。最終的布量を決定する方式としては、例えば、上記第１布量及び上記第２布量を所定の割合で加算する方式、上記第１布量又は上記第２布量を最終的布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、上記第１布量を最終的布量とする方式を用いることができる。上記洗濯機は、出力ユニットにより、上記第１布量、上記第２布量、又は上記第１及び第２布量に基づいて決定された最終的布量を画面に表示する（Ｓ２６０）ようにしてもよい。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、洗濯対象物の立体流動を可能にすることにより、洗濯性能を向上させる。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り、洗濯機の布量を精密に検出することができる。本発明の実施形態においては、２つのドラムに対して異なる布量検出方法を適用することにより、洗濯機の布量検出性能の精度をさらに向上させ、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】
2015503312.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015503312.tif 000010
【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】
2015503312.tif 000021
【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】
2015503312.tif 000026
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2015503312.tif 000030
【図２６】
2015503312.tif 000031
【図２７】
2015503312.tif 000032
【図２８】
2015503312.tif 000033
【図２９ａ】
2015503312.tif 000034
【図２９ｂ】
2015503312.tif 000035
【図２９ｃ】
2015503312.tif 000036
【図３０】
2015503312.tif 000037
【図３１】
2015503312.tif 000038
【図３２】
2015503312.tif 000039
【図３３】
2015503312.tif 000040
【図３４】
2015503312.tif 000041
【図３５ａ】
2015503312.tif 000042
【図３５ｂ】
2015503312.tif 000043
【図３６】
2015503312.tif 000044
【図３７】
2015503312.tif 000045
【図３８】
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【図３９】
2015503312.tif 000047
【図４０】
2015503312.tif 000048
【図４１】
2015503312.tif 000049
【図４２】
2015503312.tif 000050
【図４３】
2015503312.tif 000051
【図４４】
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【図４５】
2015503312.tif 000053
【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
2015503312.tif 000057
【図５０】
2015503312.tif 000058
【図５１】
2015503312.tif 000059
【図５２ａ】
2015503312.tif 000060
【図５２ｂ】
2015503312.tif 000061
【図５２ｃ】
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【図５３】
2015503312.tif 000063
【図５４】
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【図５５】
2015503312.tif 000065
【図５６】
2015503312.tif 000066
【図５７】
2015503312.tif 000067
【図５８】
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【図５９】
2015503312.tif 000069
【図６０ａ】
2015503312.tif 000070
【図６０ｂ】
2015503312.tif 000071
【図６０ｃ】
2015503312.tif 000072
【図６１】
2015503312.tif 000073
【図６２】
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【図６３】
2015503312.tif 000075
【図６４】
2015503312.tif 000076
【図６５】
2015503312.tif 000077
【図６６】
2015503312.tif 000078
【図６７】
2015503312.tif 000079
【図６８】
2015503312.tif 000080
【図６９】
2015503312.tif 000081
【図７０】
2015503312.tif 000082
【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】
2015503312.tif 000088
【図７７】
2015503312.tif 000089
【図７８】
2015503312.tif 000090
【図７９】
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【図８０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年5月28日(2014.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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流動を発生させ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と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。これにより、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、化学的作用により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り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り、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り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、上記洗濯機は、永久磁石によるロータ構造を有する駆動モータにより、上記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。隣接する上記永久磁石間には、上記永久磁石を固定し、上記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。これにより、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にのみ流動し、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、平面流動のみ行う。これは、洗濯対象物の複雑な流動を発生させる別個の外力が作用する余地がないからである。これにより、洗濯対象物の流動が限られ、洗濯効果が限られざるを得ず、さら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り脱水が行われるので、絡んだり捩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からである。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、洗濯機のドラム内において制限的であった洗濯対象物の流動を多様化するように、別個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、を備えることにより、洗濯対象物の立体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】
本発明のさらに他の目的は、前述した洗濯対象物の立体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】
本発明のさらに他の目的は、２つのドラムの使用により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ことから、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】
本発明のさらに他の目的は、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り、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】
本発明のさらに他の目的は、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り、高トルクのインナーロータはメインドラムに提供され、低トルクのアウターロータはサブドラムに提供されるようにする、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この方法を用いた洗濯機を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、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にすることにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、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り、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、これにより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この方法を適用した洗濯機を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、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り２つのドラムを駆動する効率的な構造の洗濯機及びこの洗濯機の駆動モータを提供することにある。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、１つの駆動モータにより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】
本発明のさらに他の目的は、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り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】
本発明のさらに他の目的は、洗濯機の駆動モータにおけるベアリングハウジングとステータとの組立構造において、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り、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】
本発明のさらに他の目的は、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、組立間違いの防止、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この構造を用いた洗濯機を提供することにある。
【００２３】
本発明のさらに他の目的は、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、これにより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この構造を適用した洗濯機を提供することにある。
【００２４】
本発明のさらに他の目的は、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この構造を適用した洗濯機を提供することにある。
【００２５】
本発明のさらに他の目的は、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を有するステータとベアリングハウジングとの組立を改善するために、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り、ベアリングハウジングとステータとの結合位置を固定して組立を容易にすることにある。
【００２６】
本発明のさらに他の目的は、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結合する場合、組立性の向上のために組立補助治具を利用することにより、インナーロータの組立をガイドする機能を行うことにある。
【００２７】
本発明のさらに他の目的は、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り、洗濯対象物の立体流動を可能にし、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】
本発明のさらに他の目的は、洗濯機の動作が終了した後に洗濯対象物を簡便に自動的に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】
本発明のさらに他の目的は、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】
本発明のさらに他の目的は、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、本明細書において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、洗濯機の外観を形成する本体と、洗濯水の貯蔵のために本体の内部に有されるタブと、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、メインドラムを回転させるためのアウターシャフトと、アウターシャフトの内部に配置され、サブドラムを回転させるための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ステータの外側に配置されるアウターロータ、及びアウターシャフトに連結されステータの内側に配置されるインナーロータを有する駆動モータと、を有し、駆動モータは、メインドラムとサブドラムとを異なる方向に及び／又は異なる回転速度で回転させるように構成される、洗濯機が提供される。
【００３２】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、をさらに有する。
【００３４】
上記構成においては、それぞれのドラムに別個のスパイダを用い、それぞれのドラムを駆動モータにより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有し、前方は開放され、後方はサブドラムバックにより閉鎖されている。
【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、を有し、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窪んだ収容部をさらに有し、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有されるドラム固定部と、を有し、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。あるいは、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。あるいは、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有し、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有され、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有し、前方は開放され、後方はメインドラムバックにより閉鎖されており、サブドラムは、背面を形成するサブドラムバックを有し、前方は開放され、後方はサブドラムバックにより閉鎖されている。
【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有され、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り、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。これにより、洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差により回転する流動が発生し、立体流動が可能になる。
【００５０】
メインドラムの内周面は、サブドラムの外周面との間を密封するドラムガイドを有してもよい。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である。
【００５１】
また、サブドラムの内周面又は外周面は、サブドラムのねじれを防止する補強ビードを有してもよい。
【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有する駆動モータと、を有する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、を有する、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）と、を用いる構造の洗濯機を提供する。
【００６１】
本発明のさら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、相対回転により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との相対運動により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り円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムとの相対運動により軸方向に流動する。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り行われる。
【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り、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り、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り、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。これにより、洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差により回転する流動が発生し、立体流動が可能になる。
【００７３】
また、上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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ので、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は、複数のリフタを有することによって、洗濯対象物の流動をガイドするようにしてもよい。
【００７５】
本発明のさら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有し、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有する。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】
本発明のさら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】
本発明のさら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配置され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窪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で結合する段階と、を有する、洗濯機のサブドラム組立方法が提供される。
【００８１】
本発明のさら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有され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さらに有する。
【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、を有する。
【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有し、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、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、ドラムガイドにより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防止することができる。
【００８５】
本発明のさら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有し、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、ドラムガイドにより、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防止することができる。
【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り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り、洗濯対象物が引っかからないようにする。
【００８８】
本発明のさら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と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り、洗濯対象物がメインドラムとサブドラムとの境界面に挟まれないようにする。これは、別個のガイドなどを有することなく、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】
本発明のさら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さらに有し、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と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、突出した部分により、メインドラムとサブドラムと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。これにより、洗濯対象物がメインドラムとサブドラムとの境界面に挟まれないようにする。これは、別個のガイドなどを有することなく、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】
本発明のさら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、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有され、サブドラムの内周面上に、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有される。
【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面に有される。
【００９６】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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有することにより、ドラム内での洗濯対象物の立体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面の長さとサブドラムの内周面の長さと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とサブドラムとに対応するようにリフタをそれぞれ有したものである。
【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有される。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有されてもよい。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、リフタによりドラム内での洗濯対象物の立体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り、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、立体流動を補助するためである。
【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。さらに、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り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、駆動モータにより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、相対回転により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り円周方向に流動し、かつメインドラムとサブドラムとの相対運動により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】
本発明のさら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有し、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、永久磁石及びブッシングを有し、ステータの内周から離隔設置されて磁力によりロータ軸を中心に回転駆動されるロータと、を有し、ステータの外径に対するロータの外径の比が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有し、ティース拡張部の端部の高さが０．３ｍｍ未満であり、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】
本発明のさらに他の実施形態によれば、外観を形成する本体と、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有する洗濯機において、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有し、ステータの内周から離隔設置されて磁力によりロータ軸を中心に回転駆動されるロータと、を有し、ステータの外径に対する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有し、ティース拡張部の端部の高さが０．３ｍｍ未満であり、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】
本発明のさら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有し、ステータティースに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有しステータの内周から離隔設置されて磁力により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、を有する。
【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、を有する。
【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、多角形及び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て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さらに有してもよい。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り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で遠心力により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】
本発明のさら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有する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有するアウターステータと、を有する。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り、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有してもよい。インシュレータは、ＰＢＴ系のプラスチック材料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くことによって製造し、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くことによって製造することにより、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】
本発明のさらに他の実施形態によれば、外観を形成する本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有し、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、を有し、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、を有する、洗濯機が提供される。
【０１２４】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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つのステータを有し、かつ巻線占積率の向上のための関節型ボビンを有することにより、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有することにより、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さらに有し、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、を有する。これにより、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】
本発明のさら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的に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、を有する、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的に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的に巻回されるようにすることにより、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、本発明のさら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有さ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有されるインナーロータと、アウターステータの外側に有されるアウターロータと、を有し、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、を有する、洗濯機の駆動モータが提供される。
【０１３７】
本発明のさらに他の実施形態によれば、外観を形成する本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有し、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り一体に形成される、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有する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有する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有する。
【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とインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部とを有する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とアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部とを有するアウターティースコア収容部と、を有し、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有される。
【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り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料で形成されてもよい。
【０１４４】
上記構成においては、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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り、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを有しても、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、本発明のさら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有さ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有されるインナーロータと、アウターステータの外側に有さ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、を有し、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有する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有する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有する、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とインナーヨークを収容するインナーヨーク収容部とを有する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とアウターヨークを収容するアウターヨーク収容部とを有するアウターティースコア収容部と、を有し、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有される。
【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り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】
本発明のさら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有する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有する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、結合により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と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との外側にコイルを巻回するコイル巻回段階と、を有する、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とアウターティースコアとを、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り、２つの独立したロータを駆動するための２つのステータを有しても、洗濯機全体の大きさを増加させない。
【０１５２】
本発明のさら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有し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有したベアリングハウジングを有し、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、を有する、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】
本発明のさら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有するステータと、アウターティースに形成されたアウター巻線部とインナーティースに形成されたインナー巻線部と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とインナーホールセンサとに電源を統合して供給するホールセンサコネクタと、を有する、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とインナー巻線部とに並列に供給し、アウター巻線部とインナー巻線部と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とインナーホールセンサとに並列に供給し、アウターステータとインナーステータと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と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とをさらに有してもよく、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とインナー温度センサとに並列に供給し、アウター温度センサとインナー温度センサと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有する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有する温度センサとは、互いに並列に接続され、１つの接地に統合接続されてもよい。
【０１６０】
本発明のさら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有し、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さらに有し、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、中心方向に窪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さらに有し、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さらに有し、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有する環状凹凸部材で構成されることが好ましい。
【０１６６】
本発明のさら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有する駆動モータと、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、を有し、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さらに有してもよい。
【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り、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】
本発明のさら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ことができる。
【０１７１】
環状凹凸部材は、突出部及び陥没部を有する。
【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】
本発明のさら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有し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有したステータと、を有する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有し、ハウジング結合口が嵌合凹部を有し、嵌合突起が嵌合凹部に嵌入されるようにすることにより、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と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有し、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り結合される。
【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有し、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】
本発明のさら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、を有する、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さらに有してもよく、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との相対運動により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との相対運動により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、を有する。洗濯物整理段階は、メインドラムとサブドラムとの相対運動により洗濯対象物が外部に吐出される洗濯物自動取出過程をさらに有してもよい。
【０１７９】
本発明のさら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とサブドラムと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りほぐされるように、駆動モータがメインドラムとサブドラムとを相対運動させる洗濯物ほぐし段階と、を有する、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とサブドラムとを相対運動させる洗濯物自動取出段階をさらに有してもよい。
【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り、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】
本発明のさら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との独立した相対運動により、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有してもよい。
【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り洗濯対象物を円周方向に流動させる一般洗濯過程をさらに有してもよい。
【０１８３】
本発明のさら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にのみ流動するように、メインドラムとサブドラムと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を超えて２／３以下の場合は、サブドラムとメインドラムと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】
本発明のさら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さらに有し、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】
本発明のさら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さらに有し、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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータとの回転方向を同一方向にして、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】
本発明のさら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有されて温度を検出する温度検出ユニットをさらに有し、制御ユニットは、温度が所定の基準温度以上であれば、アウターロータとインナーロータとの回転数を同一に制御する。
【０１９２】
本発明のさら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、を有する、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、をさらに有してもよい。洗濯機の運転制御方法は、布量を検出する段階をさらに有してもよい。
【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、アウターロータとインナーロータと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、アウターロータとインナーロータとの回転方向を同一方向にして駆動する過程と、を有してもよい。
【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、アウターロータとインナーロータとの回転数を同一に制御する段階と、をさらに有してもよい。
【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、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、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、を有する。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生成し、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、を有する。
【０１９８】
マスタ制御部は、アウターロータに対する制動命令を生成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生成する。
【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さらに有してもよい。
【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、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、を有する洗濯機において、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、を有する。
【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的布量のいずれかを表示する段階をさらに有してもよい。
【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、本体の内部に有されるタブと、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有する駆動モータと、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、を有する洗濯機において、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、を有する。
【発明の効果】
【０２０３】
本発明は、上記構成により次の効果を有する。
【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。これにより、洗濯対象物の立体流動が可能になり、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流動を可能にすることにより、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有することにより、洗濯対象物の立体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り、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る。さらに、前記突出固定端の除去により、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、前記ロータティースの内側に外周方向に切り欠き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り、ロータコアに一体化されるロータを簡単に組み立て、前記ロータが遠心力により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り、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してもよい。
【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り、永久磁石モータの効率を最大にすることができる。
【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及びこの方法を利用した洗濯機において、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り、打ち抜き後の余剰部を最小限に抑え、これにより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つのステータを有し、かつ関節型ボビンを有することにより、自動的に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有することにより、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り、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つのステータを有し、かつインシュレータにより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り、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つのステータを有しても、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と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有する折曲部を形成することにより、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、組立間違いを防止することにより、デュアルモータ全体としての組立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り、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有する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有されたステータとベアリングハウジングとの組立を改善するために、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り、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結合する場合、組立性の向上のために組立補助治具を有することにより、インナーロータの組立をガイドする機能を行わせてもよい。
【０２２１】
さらに、本発明は、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運転及び制御して洗濯対象物の立体流動を可能にすることにより、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的に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、洗濯対象物に立体流動を与えるか又は一般的な平面流動を与えることにより、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、洗濯対象物の立体流動を可能にすることにより、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り、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、立体流動を可能にすることにより、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、を有した洗濯機において、各ドラムの布量を検出することにより、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り、洗濯機の布量検出性能の精度をさらに向上させ、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】
本発明の適用可能な範囲は後述する発明の詳細な説明によりさら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ので、本発明の好ましい実施形態を示す発明の詳細な説明及び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。
【図面の簡単な説明】
【０２３０】
【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との結合図である。
【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と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さら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さら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】上記ステータの外径に対する上記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さら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して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】洗濯機から自動的に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】本発明のさら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】本発明のさら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り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で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りアウターロータを余力制動しインナーロータを発電制動することで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】本発明のさら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】本発明のさら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】本発明のさら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】
【０２３１】
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。
【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。説明を簡単にするために、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り開閉される。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と連通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の前面部とキャビネット１０の投入口２０との周囲を取り囲むガスケットが備えられる。上記ガスケットは、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、上記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、流れる電流により発生する磁場により回転する。
【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。これにより、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により独立した回転が可能になる。つまり、上記駆動モータは、上記メインドラムと上記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、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、シャフトとドラムと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により連結される。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により連結される。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、後方は上記サブドラムバックにより閉鎖されている。サブドラムスパイダ９５は、上記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、上記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、上記スパイダ支持部は、上記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の外周面との結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【０２５０】
一方、本実施形態の変形例として、上記メインドラムは、後端部から中心方向に折り曲げられた折曲部を備え、上記折曲部に上記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により連結される。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により閉鎖されている。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窪んだ収容部６３をさらに含み、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との結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【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り、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個のスパイダを用い、それぞれのドラムを上記１つの駆動モータにより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、上記アウターシャフトと上記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、上記アウターロータと上記インナーロータとは上記ステータを介して独立して回転可能な構造を有する。上記ステータは、上記アウターロータ側と上記インナーロータ側とに巻線部を別個に備え、上記駆動モータは、上記アウターロータと上記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、上記メインドラムは上記インナーロータにより駆動され、上記サブドラムは上記アウターロータにより駆動されるので、上記駆動モータにより上記メインドラムと上記サブドラムとを独立して駆動することができる。
【０２５７】
また、上記アウターロータと上記インナーロータとの独立駆動により、上記メインドラムと上記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り、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、上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、上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るようにしてもよい。この場合、上記メインドラムは、前方は開放され、後方は上記メインドラムバックにより閉鎖される構造を有し、上記サブドラムは、前方は開放され、後方は上記サブドラムバックにより閉鎖される構造を有する。
【０２５９】
この場合、上記メインドラムスパイダは、上記メインドラムバックに結合されて固定される。また、上記サブドラムスパイダは、上記サブドラムバックに結合されて固定される。さらに、上記サブドラムスパイダは、上記サブドラムバックと上記メインドラムバックとの間に備えられ、かつ上記サブドラムバックと一体に回転し、上記メインドラムバックとは独立して回転する。
【０２６０】
一方、上記サブドラムの外周面は、上記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、上記メインドラムの内周面の軸方向長さと上記サブドラムの内周面の軸方向長さとが異なり、上記サブドラムの外周面は、上記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。上記サブドラムの軸方向長さが上記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、洗濯対象物を上記サブドラムと上記メインドラムとの境界面に接触させることができる。これにより、洗濯対象物においては、ドラム間の回転速度差により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りドラムの円周方向の流動が行われる。これにより、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、従って、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。上記軸方向の流動は、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り発生するものである。これにより、洗濯対象物は、ドラムの円周方向の平面流動にドラムの軸方向の流動が加えられ、立体流動が可能になる。
【０２６３】
図３及び図５を参照すると、上記サブドラムは上記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、上記サブドラムは、上記メインドラムの一端部から軸方向に延びるように、上記メインドラムの内部に取り付けられる。これにより、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のみサブドラム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、上記メインドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ１＋ｄ２）に対する上記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、上記サブドラムの内周面の軸方向長さが上記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】
上記メインドラムの内周面の軸方向長さ（ｄ１＋ｄ２）に対する上記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流動を可能にするように実験により導き出したものである。
【０２６６】
言い換えれば、上記メインドラムの内周面は、上記サブドラムの外周面に対向しない第１面５０ａと、上記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）に対する上記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、洗濯対象物を上記サブドラムと上記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上記メインドラムの第１面５０ａと上記サブドラムの内周面６０ｂとのみを図示して上記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、上記メインドラムの第１面５０ａと上記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り一方向に回転する流動が発生する。図９において、上記メインドラムは反時計方向に回転し、上記サブドラムは時計方向に回転する。この場合、上記サブドラムの回転速度の絶対値は上記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。上記サブドラムの回転速度の絶対値と上記メインドラムの回転速度の絶対値とが同一であれば、洗濯対象物は上記メインドラムと上記サブドラムとの境界線Ａでのみ回転を行うことになる。よって、洗濯対象物の立体流動のためには、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、前述したように上記サブドラムの回転速度は上記メインドラムの回転速度より速い場合における上記ドラムの境界線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を行う。
【０２７０】
さらに、洗濯対象物は、ドラムの内周面との摩擦によりドラムの円周方向の流動Ｃを行う。これにより、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、従って、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】
上記洗濯対象物の軸方向の流動Ｄは、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対回転により発生する。より詳細には、上記メインドラムの内周面は、上記サブドラムの外周面６０ａに対向しない第１面５０ａと、上記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、上記メインドラムの内周面の第１面５０ａと上記サブドラムの内周面６０ｂとの相対運動により上記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、上記洗濯対象物は、上記メインドラム又は上記サブドラムの回転により円周方向に流動し、かつ上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により軸方向に流動する。ここで、上記洗濯対象物の軸方向の流動は、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動による上記洗濯対象物の回転により行われる。より詳細には、上記軸方向の流動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り発生するものである。これにより、上記洗濯対象物は、ドラムの円周方向の平面流動Ｃにドラムの軸方向の流動Ｄが加えられ、立体流動が可能になる。
【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、概して捩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、駆動モータによりメインドラムとサブドラムとを独立して駆動し、ドラム間の回転速度差により洗濯対象物の回転を誘導することにより、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、上記サブドラムの軸方向長さを上記メインドラムの軸方向長さよりも小さくすることにより、洗濯対象物を上記サブドラムと上記メインドラムとの境界面に接触させ、これにより洗濯対象物は、ドラム間の回転速度差により回転する流動が発生し、立体流動が可能になる。つまり、洗濯対象物の立体流動が可能になることにより、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。
【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り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り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ので、重力により軸方向の流動が行われ、より効率的な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。上記ドラムバックは、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、上記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、上記円筒部と上記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、別個の結合がないので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り発生する振動による組立部品間の衝突がないので、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ので、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。従って、サブドラム６０’の内部空間は湾曲した部分により若干容量が小さくならざるを得ない。
【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’を製造するので、サブドラム６０’における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、上記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の回転力が上記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、上記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上記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の外周は上記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及び６２ｂｂを貫通した締結ボルトなどにより強固で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ので、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のドラムの内部容量を確保することができるので、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、本実施形態では、円筒部とドラムバックとを組み立ててサブドラム６０’’を製造するので、円筒部とドラムバックとを組み立てる前に各部材における脱水孔やパターンなどの加工作業を予め行う。従って、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’’を製造するので、一体化した１つの部材と比べると部材の接合強度に関して不利である。また、洗濯機のドラムの高速回転により発生する振動による組立部品間の衝突が発生し得るので、振動に関して不利である。
【０３００】
本発明の他の実施形態は、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の前方に窪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、上記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で結合する段階を行うことにより、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、上記メインドラムの内周面には、上記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、上記メインドラムの内周面に沿って備えられて上記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である。
【０３０４】
図３を参照すると、上記サブドラムは上記メインドラムより半径が小さい。これにより、上記サブドラムを上記メインドラムの内部に取り付けることができる。よって、上記メインドラムの内周面と上記サブドラムの内周面との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、上記メインドラムの内側に突出して上記メインドラムの内周面に結合される胴部５６と、上記胴部から上記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、上記メインドラムの内周面と上記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が上記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、上記メインドラムの内周面と上記サブドラムの内周面とは半径差により不連続面を形成するが、上記ドラムガイドによりこれらの内周面が連続面となる。これにより、上記ドラム内での軸方向の流動が発生しても、洗濯対象物が上記ドラム間の境界線に挟まれて損傷するの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ので、ドラムガイド５５は洗濯対象物の保護においてより効果的である。
【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り、上記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、上記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、上記サブドラムの内周面又は外周面には、上記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、上記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、上記サブドラムの強度を補強して上記ドラムのねじれを防止する役割を果たす。この場合、上記ドラムガイドのガイド部は、上記サブドラムのビードまで延びる。これは、上記サブドラムの強度補強のために形成したビードにより上記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、上記サブドラムの端部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が上記サブドラムの内側に突設されたものではないので、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、上記サブドラムの端部６１まで延びる。
【０３１１】
上記構成においても、ドラムガイドにより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防止することができる。
【０３１２】
図１１及び図１２において、上記サブドラムの端部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、上記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り、上記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である。
【０３１３】
一方、図１３は、本発明による洗濯機のさら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、上記メインドラムの一部５０ｂを拡管し、拡管していない上記メインドラムの部分５０ａの半径と上記サブドラムの内周面の半径とを同一にすることにより、上記メインドラムの内周面と上記サブドラムの内周面とが連続面を形成するようにすることを目的とする。この場合、上記サブドラムは、拡管した上記メインドラムの第２部分５０ｂの内側に取り付けられ、上記メインドラム内で回転する。ここで、上記サブドラムの端部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、別個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、上記メインドラムと上記サブドラムと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とサブドラムとの内周面が連続面となっており、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さら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、内周面に沿って上記ドラムの内側に突設されたドラムガイド部５８をさらに含む。この場合、上記ドラムガイド部の内周面と上記サブドラムの内周面とが同一線上に位置し、上記メインドラムと上記サブドラムとの境界面を遮蔽するように構成される。ここで、上記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、かつ上記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ところは、上記メインドラムと上記サブドラムとの半径差により間隔が生じた部分である。よって、上記構成においては、上記間隔が生じた境界面の前方で上記メインドラムの一部を突出させ、突出した部分により、メインドラムとサブドラムと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、上記各ドラムの内周面を同一線上に配置する。これにより、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、別個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、上記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、上記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、上記ドラム内での洗濯対象物の流動を補助する。
【０３１９】
上記メインドラムの内周面は、上記サブドラムの外周面に対向しない第１面５０ａと、上記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、上記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、上記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り、ドラム内での洗濯対象物の立体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、上記メインドラムの内周面の第１面５０ａの長さと上記サブドラムの内周面６０ｂの長さと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、上記メインドラムの内周面の第１面５０ａの長さはｄ１、上記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、軸方向と平行に上記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、上記メインドラムリフタ及び上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ように備えられてもよい。
【０３２４】
図１５は、上記メインドラムリフタ及び上記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、上記メインドラムリフタ及び上記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、上記メインドラムは、上記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、上記サブドラムは、上記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、上記リフタによりドラム内での洗濯対象物の立体流動が円滑に行われるように、上記ドラムの回転方向を上記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、上記ドラムが回転する際に、洗濯対象物が上記ドラムの中心に向かって軸方向の流動を行うようにし、洗濯対象物の立体流動を助ける。
【０３２６】
図１及び図３において、メインドラムリフタ１０１は、上記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、上記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り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は、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は、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からである。
【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、上記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り、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、立体流動を補助するためである。
【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、立体流動を補助することができる。
【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、上記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ので、ドラムの回転により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、上記メインドラムリフタ及び上記サブドラムリフタの互いに対向する傾斜は、上記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り、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、上記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、コアの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によりロータ軸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り行われる。
【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間に取り付けられた永久磁石Ｍの磁力とにより回転する。
【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りロータ軸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）に対するロータ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数式により算出される。
【０３４２】
【数１】
2015503312.tif 000093
【０３４３】
上記数式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ので、トルク（Ｔ）が大きくなるからである。
【０３４４】
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）はこれに比例して大きくなるので、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。
【０３４５】
上記ロータに設置された永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）と上記ロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）とが大きくなると、永久磁石Ｍの磁力はこれに比例して強くなる。従って、ロータのトルク（Ｔ）は上記ロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）及び上記永久磁石の磁束密度（Ｂｇ）に比例して大きくなる。
【０３４６】
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。
【０３４７】
一般に、洗濯機に適用される永久磁石モータの大きさは限られているので、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ので、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。
【０３４８】
つまり、コイルの巻回数（Ｎｐｈ）及びロータの外径（Ｒｒｏ＝Ｄｒ）によりトルク（Ｔ）の大きさが決定される。
【０３４９】
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）により決定される。
【０３５０】
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）が３つの異なる値を有する状態において示すグラフである。図２０を参照すると、上記比（Ｄｒ／Ｄｓ）が０．７〜０．８９の領域で最大のトルク値を有する。
【０３５１】
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にする。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
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。
【０３５５】
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。
【０３５６】
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。
【０３５７】
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。
【０３５８】
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）。
【０３５９】
図２３を参照すると、トルクリップルは、上記距離（ＤＷ）が１．０ｍｍ以下の場合に最も小さく、次第に増加し、上記距離（ＤＷ）が５．０ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で減少する。
【０３６０】
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ので、５．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で設計してモータを製造する。
【０３６１】
本発明のさら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の端部から上記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。
【０３６２】
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の端部から上記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。上記角度（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。
【０３６３】
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上記コア中心側に折り曲げられているかに影響される。
【０３６４】
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。
【０３６５】
逆に、ティース拡張部１１１０が上記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ので、大きなコギングトルクが発生し得る。
【０３６６】
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、上記角度（Ａ２）を９０°〜１００°に設定する。これにより、上記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。
【０３６７】
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。
【０３６８】
上記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で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、別個の切欠凹部１１５０を備えることでロータティース１１００及び永久磁石Ｍが遠心力により離脱することを防止する。
【０３６９】
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。
【０３７０】
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。
【０３７１】
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、上記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り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、上記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、上記ロータティースの外周から上記ロータ軸の中心方向に陥没形成された切欠凹部１１５０と、上記ロータティースの内周から半径方向に陥没形成されて上記ブッシングの射出物が挿入される挿入凹部１１３０と、を含む。
【０３７２】
ステータ２０００及びロータ１０００の基本的な構成は前述した通りであるので、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、上記永久磁石モータは、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。
【０３７３】
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。
【０３７４】
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。
【０３７５】
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。
【０３７６】
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くことにより製造される。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を形成してロータティース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り、部材の浪費を低減して経済性を向上することができる。
【０３７７】
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から上記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。
【０３７８】
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。
【０３７９】
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。
【０３８０】
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。
【０３８１】
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。
【０３８２】
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り、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。
【０３８３】
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り、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。
【０３８４】
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り形成される磁束により回転するが、ステータスロット２０２３とステータティース２０２１との磁力差により回転が不連続となる現象が発生するので、不連続な回転をできるだけ減少させるためである。
【０３８５】
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。
【０３８６】
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の上面から上記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り、回転力の不連続を最小限に抑えることが好ましい。
【０３８７】
ロータティース１１００は、切欠凹部１１５０から上記ロータ軸の中心方向に延長して切欠され、上記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をさらに含んでもよい。
【０３８８】
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。
【０３８９】
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の磁束によりロータティース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とにより形成される磁束により回転力を有する。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にするためには、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には別個のフラックスバリアが設けられることが一般的である。
【０３９０】
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り、構造の単純化及び製造の容易性を図る。
【０３９１】
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。
【０３９２】
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が遠心力により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。
【０３９３】
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。これにより、ロータティース１１００が遠心力により上記ロータコアから離脱することを防止することができる。
【０３９４】
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、環状の上記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。
【０３９５】
すなわち、ティース拡張部１１１０の曲率が上記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り、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。
【０３９６】
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り、磁力が徐々に大きくなる。従って、回転力の劇的な変化を最小限に抑えることにより、振動を減少させることができる。
【０３９７】
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により一体化する。
【０３９８】
また、上記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が遠心力により離脱しないように一体化してコアを固定する。
【０３９９】
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前に、本発明のデュアルモータステータの構成を説明する。
【０４００】
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。
【０４０１】
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。
【０４０２】
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、上記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。
【０４０３】
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により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。
【０４０４】
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、上記アウターロータは、回転により上記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。
【０４０５】
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り、一体化した１つのステータが実現される。
【０４０６】
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。
【０４０７】
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により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。
【０４０８】
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、こ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。
【０４０９】
このようにインシュレータ３３００が設けられることにより、インナーモータ側とアウターモータ側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。
【０４１０】
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料で形成されることが好ましい。
【０４１１】
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こ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り、効率的にトルクを与える方法について詳細に説明する。
【０４１２】
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、上記回転力は、上記永久磁石の磁力及び上記コイルの巻回数に比例する。よって、上記コイルの巻回数を増加させると、上記ロータの回転力（トルク）を大きくすることができる。
【０４１３】
本発明のさら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り、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。
【０４１４】
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り、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。
【０４１５】
さらに、本発明によるデュアルドラム式洗濯機において、上記インナーロータは、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、上記アウターロータは、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。
【０４１６】
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ことから大きな回転力が加えられるインナーティース３２２０により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ことから小さな回転力が加えられるアウターティース３２１０により低トルクが加えられるようにする。
【０４１７】
これにより、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。
【０４１８】
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とが発生する。
【０４１９】
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ので、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。
【０４２０】
上記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ので、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。
【０４２１】
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くことにより製造し、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。
【０４２２】
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くことにより製造し、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くことにより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。
【０４２３】
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り、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り、部材を削減することができ、経済性を向上することができる。
【０４２４】
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。従って、打ち抜き後の余剰部Ｂを最小限に抑えることにより、部材を削減することができ、経済性を向上することができる。
【０４２５】
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により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。
【０４２６】
図３０に示すデュアルモータステータは、上記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の一端と他端とを連結して環状に組み立て、上記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り製造される。
【０４２７】
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。
【０４２８】
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。
【０４２９】
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、上記インナーロータと上記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料で形成されることが好ましい。
【０４３０】
以下、添付図面を参照して本発明のさらに他の実施形態によるステータ構造を詳細に説明する。
【０４３１】
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。
【０４３２】
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、上記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、上記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。
【０４３３】
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。
【０４３４】
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、上記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、上記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、上記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。上記インナーヨークと上記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。従って、上記フラックスバリアが備えられることにより、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と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。
【０４３５】
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、上記電流により発生する磁場によりロータが回転する。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。
【０４３６】
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、上記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。上記分割型ティースは、複数積層されて１つのインナーティース４１２０を形成する。上記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。
【０４３７】
図３４は、上記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）ことにより、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。上記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。
【０４３８】
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、上記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。
【０４３９】
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ので、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側へインナーティース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。
【０４４０】
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。上記ボビンの関節部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。
【０４４１】
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。
【０４４２】
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。これにより、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ので、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ので、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り、駆動モータの大きさを小さくすることができる。
【０４４３】
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。上記関節型ボビンは、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、上記アウターヨークの外周面に関節型ボビンが連結される。
【０４４４】
上記関節型ボビンにおいて、上記インナーヨークが連結された側の反対側の端部には、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、上記関節型ボビン間に圧入してもよく、上記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、上記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。
【０４４５】
上記ティースリングは、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りロータの回転時にコギングトルクが発生するが、上記ティースリングにより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。
【０４４６】
上記構造によれば、上記ヨークと上記ティースリングとの間に上記複数の関節型ボビンが取り付けられる。これにより、上記関節型ボビンの結合が安定して維持される。
【０４４７】
図３３において上記インナーヨークと上記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。上記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、上記アウタースロットに巻回されたコイルが位置する。
【０４４８】
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、上記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。
【０４４９】
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。
【０４５０】
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ので、別体のインナーヨークを備える必要がない。
【０４５１】
図３８において、インナーティースコアは、関節型ヨーク４１２２と一体に形成され、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。上記一体型ティースは、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、上記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、上記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。
【０４５２】
図３９は、上記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）ことにより、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。
【０４５３】
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。上記一体型ティースは、関節型ボビンに挿入された後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。従って、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はインナーティースの形成を示し、したがって、くさび状の凹部４１２５は、上記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。
【０４５４】
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、上記関節型ボビンにおいて、上記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、上記関節型ヨークが環状に連結され、上記環状に連結された関節型ヨークと上記ティースリングとの間に上記複数の関節型ボビンが取り付けられる。
【０４５５】
図３８において上記関節型ヨークと上記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。上記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。
【０４５６】
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、上記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、上記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的に巻回する自動巻線段階（Ｓ３００）と、上記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、上記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。
【０４５７】
上記ボビン連結段階（Ｓ１００）は、上記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、上記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。
【０４５８】
上記ティース挿入段階（Ｓ２００）は、上記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、その後上記関節型ボビンに挿入する。
【０４５９】
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。
【０４６０】
上記自動巻線段階（Ｓ３００）は、上記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的に巻回する段階である。前述したように、上記関節型ボビンが屈折可能に連結されているので、自動巻線機を用いてコイルを自動的に巻回することができる。これにより、コイルを上記関節型ボビンに整列して巻回することができる。
【０４６１】
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的に巻回されるようにすることにより、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。
【０４６２】
上記ヨーク連結段階（Ｓ４００）は、上記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、上記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、上記ヨーク連結段階において、上記関節型ボビンを上記リング状のヨークに連結する。これに対して、上記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、上記ヨーク連結段階において、上記関節型ヨークを環状に連結する。
【０４６３】
上記ティースリング連結段階（Ｓ５００）は、上記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。
【０４６４】
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、上記複数のインナーティースは、上記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。
【０４６５】
上記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、上記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、上記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。
【０４６６】
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。これにより、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により形成される空間がインナースロット４１２０を形成する。従って、上記インナースロットは、図３０に示すように、上記インナーヨークにより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。
【０４６７】
アウターステータも上記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。
【０４６８】
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、上記複数のアウターティースは、上記アウターヨークに固定されて放射状に突出する。
【０４６９】
上記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、上記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、上記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。
【０４７０】
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、これにより上記アウターティース４２００、アウターティース拡張部４２１５及びアウターヨーク４２１０により形成される空間がアウタースロット４２２０を形成する。従って、上記アウタースロットは、図３０に示すように、上記アウターヨークにより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。
【０４７１】
ここで、上記インナーティースコア及び上記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。
【０４７２】
インシュレータ４７８は、上記インナーティースコア及び上記アウターティースコアを固定し、上記インナーティースコア及び上記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、上記インナーティースコア及び上記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４７８は、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。
【０４７３】
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、上記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と上記インナーヨークを収容するインナーヨーク収容部４３１２とを含むインナーティースコア収容部４３１０と、上記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と上記アウターヨークを収容するアウターヨーク収容部４３２２とを含むアウターティースコア収容部４３２０と、を備える。
【０４７４】
インナーティース収容部４３１１は、上記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、上記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。これにより、上記インナーティース収容部及び上記アウターティース収容部は、上記隔壁により上記ティースを収容できる格子状の空間を形成する。
【０４７５】
インナーヨーク収容部４３１２は、上記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、上記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。これにより、上記インナーヨーク収容部及び上記アウターヨーク収容部は、上記隔壁により上記ヨークを収容できる円筒状の空間を形成する。
【０４７６】
一方、インシュレータ４７８は、上記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上記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。
【０４７７】
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、上記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上記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。
【０４７８】
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。従って、フラックスバリア４３３０が設けられることにより、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と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。
【０４７９】
例えば、フラックスバリア４３３０は、上記上部インシュレータと上記下部インシュレータとの少なくとも一方から突出し、上記上部インシュレータと上記下部インシュレータとの結合により上記インナーティースコアと上記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料で形成されてもよい。
【０４８０】
一方、インナーティースコア収容部４３１０に上記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に上記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り、上記インシュレータの組立が完成する。
【０４８１】
ここで、前述したように、上記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、上記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。
【０４８２】
上記インナースロット及び上記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、上記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上記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、上記インナースロット及び上記アウタースロットに上記巻回されたコイルが配置される。
【０４８３】
よって、上記インナーステータは、上記インシュレータに上記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、上記アウターステータは、上記インシュレータに上記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、上記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、上記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。
【０４８４】
上記構成においては、上記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、上記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。これにより、別個のボビン及びフラックスバリアを備える必要がないので、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。
【０４８５】
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、結合により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上記インナーティースコア及び上記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、上記上部インシュレータと上記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上記インナーティースを収容するインナーティース収容部とアウターステータ収容部のうち上記アウターティースを収容するアウターティース収容部との外側にコイルを巻回するコイル巻回段階（Ｓ４００）と、を含む。
【０４８６】
上記ステータコア形成段階（Ｓ１００）は、上記インナーティースコア及び上記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、上記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上記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。
【０４８７】
上記ステータコア挿入段階（Ｓ２００）は、上記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上記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、上記ティースコアは、上記上部インシュレータ及び上記下部インシュレータのいずれか一方に挿入する。
【０４８８】
上記ステータコア挿入段階（Ｓ２００）においては、上記インナーティースコア及び上記アウターティースコアを、上記上部インシュレータ及び上記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。
【０４８９】
上記ステータ組立段階（Ｓ３００）は、上記上部インシュレータと上記下部インシュレータとを結合し、上記インシュレータの組立を完成する段階である。これにより、上記インシュレータは、上記インナーティースコア及び上記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。
【０４９０】
上記コイル巻回段階（Ｓ４００）は、上記インナーステータ収容部のうち上記インナーティースを収容するインナーティース収容部と上記アウターステータ収容部のうち上記アウターティースを収容するアウターティース収容部との外側にコイルを巻回する段階である。
【０４９１】
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、上記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り、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。
【０４９２】
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。
【０４９３】
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。
【０４９４】
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。
【０４９５】
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。
【０４９６】
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との位置を合わせてステータ２０００に嵌められる。
【０４９７】
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、磁力により回転する。
【０４９８】
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、磁力により回転する。
【０４９９】
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ので、上記インナーロータを完全に覆うことになる。
【０５００】
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、上記ロータの永久磁石と反応して上記ロータを回転させる。電流が流れることにより、コイル２２２０には高熱が発生する。高熱によりコイル２２２０の切断又は誤動作が発生することがあるので、放熱が必要である。
【０５０１】
さらに、ベアリングハウジング６１００により覆われた上記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ので、高温によりインナーティース２２００に巻回されたワイヤが破損したり、動作しなくなることがある。
【０５０２】
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。
【０５０３】
上記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、過熱されることなく外部に放出される。
【０５０４】
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り、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。
【０５０５】
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。
【０５０６】
よって、本発明においては、上記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。
【０５０７】
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。
【０５０８】
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。
【０５０９】
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り、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。
【０５１０】
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り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り、突出部６１１１の伝導による放熱効果を最大にすることができる。
【０５１１】
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。
【０５１２】
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と上記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。上記絶縁距離は、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。上記絶縁距離は、約３ｍｍであることが好ましい。
【０５１３】
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これを用いた洗濯機について詳細に説明する。
【０５１４】
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及びアウターステータにそれぞれ別個に設けられるので、構造が複雑で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おいて一体化して形成し、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おいて一体化して形成する。
【０５１５】
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。
【０５１６】
上記アウター巻線部は、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り、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上記アウターロータの回転を可能にする。
【０５１７】
上記インナー巻線部は、上記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り、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。
【０５１８】
電流コネクタ７３００は、上記アウター巻線部及び上記インナー巻線部のコイルに電流を供給することにより上記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。
【０５１９】
電流コネクタ７３００は、上記アウター巻線部に電流を供給する３ピンコネクタと上記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。これに対して、本発明の電流コネクタ７３００は、アウター電流コネクタとインナー電流コネクタとを１つに統合したものであって、６ピンコネクタである。
【０５２０】
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上記アウター巻線部と上記インナー巻線部とに並列に供給する。１つの電流コネクタ７３００により上記アウター巻線部と上記インナー巻線部とに統合して電流を供給することにより、単純な構造を実現することができ、組立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。
【０５２１】
図４７に示すように、電流コネクタ７３００によりアウター巻線部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とインナー巻線部２２００とは並列構造を有する。
【０５２２】
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。
【０５２３】
図４８を参照すると、電源部７１００から供給される電流は、上記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とインナーホールセンサ７５２０とに並列に供給され、上記アウターステータと上記インナーステータとで感知されたホールセンシング信号は、上記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。
【０５２４】
図４８に示すように、アウターホールセンサ７５１０とインナーホールセンサ７５２０と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り、並列接続構造を有するようにすることが好ましい。
【０５２５】
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、上記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と、上記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と、をさらに含んでもよい。
【０５２６】
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は上記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は上記インナーステータ側に取り付けられる。
【０５２７】
アウター温度センサ７６１０は、上記アウター巻線部側に接触して設けられ、上記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、上記インナー巻線部側に接触して設けられ、上記インナー巻線部から発生する熱の温度を測定する。
【０５２８】
温度センサ７６１０、７６２０は、各ステータに過熱が発生すると、これを感知して上記デュアルモータの動作を制御できるようにする。
【０５２９】
図４８を参照すると、電源部７１００から供給される電流は、上記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とインナー温度センサ７６２０とに並列に供給される。アウター温度センサ７６１０とインナー温度センサ７６２０とで感知された信号は、上記統合されたホールセンサコネクタ７５００へ並列に接続されることが好ましい。
【０５３０】
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上記インナーステータと上記アウターステータとに並列に供給する。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り、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。
【０５３１】
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。
【０５３２】
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により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。
【０５３３】
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、上記メインドラムと上記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。
【０５３４】
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、上記駆動モータから上記メインドラム及び上記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、上記シャフトスパイダ組立体を上記サブドラムの後方に結合する段階（Ｓ２００）と、上記サブドラムを上記メインドラムに結合する段階（Ｓ３００）と、上記メインドラムの後方に上記シャフトスパイダ組立体を結合する段階（Ｓ４００）と、を含む。
【０５３５】
上記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、上記ドラムの端部をカーリング加工する。図６は、上記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。上記サブドラムは、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。上記メインドラムスパイダ及び上記サブドラムスパイダは、例えばダイカストにより製造される。
【０５３６】
図３は、上記メインドラムや上記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、上記インナーロータから上記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）、上記アウターロータから上記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）。上記アウターシャフトと上記メインドラムスパイダとを結合する段階（Ｓ１１０）と、上記インナーシャフトと上記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。
【０５３７】
その後、上記サブドラムスパイダに結合されたインナーシャフト８２を上記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、上記インナーシャフトを上記アウターシャフトの内部に結合し、上記ベアリングを圧入し、その後上記防水シールを挿入する。
【０５３８】
上記シャフトスパイダ組立体を上記サブドラムの後方に結合する段階（Ｓ２００）においては、上記サブドラムスパイダをサブドラムバック（上記サブドラムの後方面）に結合する。この場合、上記サブドラムスパイダが上記シャフトスパイダ組立体に組み込まれているので、上記シャフトスパイダ組立体が上記サブドラムに結合されることになる。上記サブドラムスパイダと上記サブドラムバックとの結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【０５３９】
上記サブドラムを上記メインドラムに結合する段階（Ｓ３００）においては、上記サブドラムを上記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、上記サブドラムを上記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を上記メインドラム内に取り付ける（Ｓ２５０）。上記ドラムガイドの取り付けは、例えば、上記メインドラムの内周面に形成された溝に上記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。
【０５４０】
上記メインドラムの後方に上記シャフトスパイダ組立体を結合する段階（Ｓ４００）においては、上記メインドラムに上記メインドラムスパイダの端部を結合する。この場合、上記メインドラムスパイダが上記シャフトスパイダ組立体に組み込まれているので、上記シャフトスパイダ組立体が上記メインドラムに結合されることになる。上記メインドラムスパイダと上記メインドラムとの結合は、螺合により行われてもよく、溶接により行われてもよい。
【０５４１】
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。
【０５４２】
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。
【０５４３】
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、上記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。
【０５４４】
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。
【０５４５】
これにより、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り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を設けることにより、軸方向の振動を緩和する。
【０５４６】
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、上記駆動モータが上記アウターシャフトと上記インナーシャフトとを独立して駆動するようにする。
【０５４７】
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、上記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。
【０５４８】
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をさらに含んでもよい。ここで、止めリング８００は、Ｃリングで構成される。
【０５４９】
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が凹凸部によりアウターシャフト８１の外周に嵌合されて止めリング８００により固定された場合、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。
【０５５０】
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。
【０５５１】
アウターシャフト８１の外周には中心方向に窪んだ止めリング溝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りスプリング座金９００の軸方向の離脱が防止される。
【０５５２】
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に嵌入されるので、一部が切欠された環状リング（Ｃリング）で構成される。上記Ｃリングは、上記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。
【０５５３】
図５０及び図５１に示す本発明の他の実施形態においては、上記アウターシャフトと上記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。
【０５５４】
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。
【０５５５】
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をさらに含む。
【０５５６】
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。
【０５５７】
アウターシャフト８１の外周には中心方向に窪んだ止めリング溝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。
【０５５８】
本発明のさら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。
【０５５９】
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り、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。
【０５６０】
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、離隔が発生し得るので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。
【０５６１】
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り、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場合により大きな結合力で組み立てることができ、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。
【０５６２】
以下、図５２及び図５３を参照して本発明のさら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が上記アウターシャフトに挿入締結された後上記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、上記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。
【０５６３】
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。
【０５６４】
これにより、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り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を設けることにより、軸方向の振動を緩和する。
【０５６５】
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、上記駆動モータが上記アウターシャフトと上記インナーシャフトとを独立して駆動するようにする。
【０５６６】
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、上記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。
【０５６７】
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をさらに含んでもよい。
【０５６８】
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が凹凸部によりアウターシャフト８１の外周に嵌合されてインナーロータナット３１０により固定された場合、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。
【０５６９】
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。
【０５７０】
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をさら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。
【０５７１】
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により直接接触しなくなり、締結力が向上して振動が減少し、従って、離脱現象などを防止することができる。
【０５７２】
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り、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。
【０５７３】
図５２及び図５３に示す本発明の他の実施形態においては、上記アウターシャフトと上記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。
【０５７４】
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。
【０５７５】
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との連結部に設置される。これにより、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をさらに含む。
【０５７６】
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。
【０５７７】
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り、離脱現象を防止することができる。
【０５７８】
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と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。
【０５７９】
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。
【０５８０】
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との組立を示すものであり、以下では図５４を参照して説明する。
【０５８１】
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との組立性を向上させるための構造及びこの構造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。
【０５８２】
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。
【０５８３】
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。
【０５８４】
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との位置を合わせてステータ２０００に嵌められる。
【０５８５】
上記位置合わせのために、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。
【０５８６】
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ので、剛性の高い金属部材で形成されなければならない。
【０５８７】
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。
【０５８８】
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、磁力により回転する。
【０５８９】
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、磁力により回転する。
【０５９０】
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ので、上記インナーロータを完全に覆うことになる。
【０５９１】
上記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ので、高温によりインナーティース２２００に巻回されたコイルが破損したり、動作しなくなることがある。
【０５９２】
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。
【０５９３】
上記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。
【０５９４】
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り、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。
【０５９５】
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。
【０５９６】
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。
【０５９７】
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。
【０５９８】
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。
【０５９９】
よって、嵌合突起６１３０ａと嵌合凹部２３００ａとを嵌合することにより、位置決めを可能にする。
【０６００】
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り、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、上記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。
【０６０１】
よって、本発明においては、剛性の高い金属材料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、プラスチック材料からなるステータ２０００に嵌合凹部２３００ｂを形成することにより、上記嵌合突起の破損による組立工程の難しさを解消した。
【０６０２】
本発明のさら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、上記ベアリングハウジングと上記ステータのインナーロータとの間隔を離隔させ、上記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。
【０６０３】
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突設されてもよい。
【０６０４】
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突設されるようにすることにより、ベアリングハウジング６１００と上記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。
【０６０５】
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。これにより、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。
【０６０６】
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上記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。
【０６０７】
本発明のさら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とが上記ベアリングハウジングにより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。
【０６０８】
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により嵌合工程が困難なことがある。
【０６０９】
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さらに含むことにより、インナーロータの組立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、剛性の高い金属材料からなる磁性体で形成されるので、上記組立補助治具は、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。
【０６１０】
以下、本発明による洗濯機をデュアルドラムにより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。
【０６１１】
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、上記脱水行程後に、上記メインドラム及び上記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。
【０６１２】
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り流動して洗濯される。
【０６１３】
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。上記立体洗濯過程においては、洗濯対象物が上記メインドラム及び上記サブドラムの回転により円周方向に流動し、かつ上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記メインドラムと上記サブドラムとの境界面で回転して軸方向に流動する。
【０６１４】
これにより、洗濯対象物は、図１０に矢印で示すように、概して捩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。
【０６１５】
一般洗濯過程（Ｓ１２０）は、上記メインドラム及び上記サブドラムの回転により上記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、上記メインドラムと上記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。
【０６１６】
上記洗濯段階（Ｓ１００）においては、上記立体洗濯過程と上記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、上記立体洗濯過程と上記一般洗濯過程と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。
【０６１７】
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りすすぎ水を排水して洗濯対象物を脱水する段階である。
【０６１８】
洗濯物整理段階（Ｓ４００）は、上記メインドラム及び上記サブドラムの内部面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、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記洗濯対象物が上記メインドラム及び上記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、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記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。
【０６１９】
洗濯物分離過程（Ｓ４１０）は、脱水が終了した後、上記洗濯対象物の立体流動を発生させ、上記ドラムの内周面から上記洗濯対象物を分離する過程である。
【０６２０】
ほぐし過程（Ｓ４２０）は、上記ドラムの内周面から分離された洗濯対象物に立体流動を所定時間発生させ、上記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り水を除去しなければならないので上記メインドラムと上記サブドラムとを一体に回転させなければならないが、これにより上記洗濯対象物に絡みが多く発生することから、その絡みをほぐす過程が必要である。上記洗濯物分離過程と上記ほぐし過程とは連続して行われるようにしてもよく、上記洗濯物分離過程が行われた後に一時停止して上記ほぐし過程が行われるようにしてもよい。
【０６２１】
上記洗濯物分離過程及び上記ほぐし過程は長時間行う必要はない。上記洗濯対象物が上記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と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からである。
【０６２２】
一方、上記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）をさらに含んでもよい。
【０６２３】
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、上記洗濯対象物に立体流動を与えることにより、上記洗濯対象物を上記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り、乾燥時に発生するシワなどを防止する。
【０６２４】
上記洗濯機の運転方法は、乾燥段階（Ｓ５００）を行った後、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により上記洗濯対象物が外部に吐出される洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）をさらに含んでもよい。
【０６２５】
洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）は、洗濯機のドア２１を開放した後にのみ行われる。図５７は、上記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、上記メインドラムと上記サブドラムとの相対運動により洗濯対象物が外部（矢印Ｇ方向）に吐出される。これは、図１０に示すように上記メインドラムと上記サブドラムとの相対回転により上記洗濯対象物が軸方向に流動するので、上記サブドラムの回転速度を速くすると、上記洗濯対象物が上記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。
【０６２６】
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り洗濯対象物が外部に簡便に自動的に取り出されるようにし、ユーザにとっての利便性を向上させる。
【０６２７】
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、上記洗濯対象物が上記メインドラム及び上記サブドラムの内部面から分離されるように、上記駆動モータが上記メインドラムと上記サブドラムとを相対運動させる洗濯物分離段階（Ｓ４１０）と、上記洗濯対象物が回転して円周方向及び軸方向の流動によりほぐされるように、上記駆動モータが上記メインドラム及び上記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、上記洗濯機の運転方法は、上記洗濯機のドアを開放した後、上記洗濯対象物が上記ドアの外部に吐出されるように、上記駆動モータが上記メインドラムと上記サブドラムとを相対運動させる洗濯物自動取出段階（Ｓ６００）をさらに含んでもよい。
【０６２８】
上記洗濯物分離段階、上記洗濯物ほぐし段階及び上記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を中心に記述したものであるので、重複する説明は省略する。
【０６２９】
図５９は、上記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り、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により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上記駆動モータに送ることにより、上記駆動モータの動作を制御する。
【０６３０】
上記駆動モータにより発生する上記メインドラムと上記サブドラムとの様々な相対運動を図６０に示す。上記駆動モータは、上記サブドラムと上記メインドラムとを反対方向に回転させることができる。上記サブドラムの回転速度は上記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。この相対運動を図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、かつ上記サブドラムの回転速度（矢印Ｆの大きさ）は上記メインドラムの回転速度（矢印Ｅの大きさ）より速い。
【０６３１】
上記駆動モータは、上記サブドラムと上記メインドラムと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。上記サブドラムの回転速度は上記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。この相対運動を図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、かつ上記サブドラムの回転速度（矢印Ｆの大きさ）は上記メインドラムの回転速度（矢印Ｅの大きさ）より速い。
【０６３２】
上記駆動モータは、上記サブドラムのみを回転させることもできる。この相対運動を図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。
【０６３３】
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り、ドラム内の洗濯対象物の立体流動を可能にする。
【０６３４】
上記構成においては、駆動モータによりドラムを制御して洗濯対象物の立体流動を発生させることにより、洗濯対象物のシワを防止し、自動的に取り出されるようにする。
【０６３５】
本発明のさら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。
【０６３６】
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、上記メインドラムと上記サブドラムとの独立した相対運動により、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。
【０６３７】
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。
【０６３８】
上記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、上記駆動モータは、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、上記メインドラムと上記サブドラムとが相対運動するように制御する。
【０６３９】
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６２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。
【０６４０】
より具体的には、上記駆動モータは、上記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、上記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、上記メインドラムと上記サブドラムとを相対回転させるか、又は上記洗濯対象物が円周方向にのみ流動するように、上記メインドラムと上記サブドラムとを一体に回転させる。
【０６４１】
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。上記測定は、洗濯初期に上記ドラムを回転させて上記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、上記測定は、別個のロードセンサにより行ってもよい。
【０６４２】
上記測定された布量によって異なる洗濯過程が行われる（Ｓ１６０）。上記洗濯過程は、駆動モータ７０の最大負荷（Ｍｍａｘ）に基づいて行われる。
【０６４３】
より具体的には、上記駆動モータは、上記布量が上記駆動モータの最大負荷の１／３以下の場合、上記サブドラムと上記メインドラムとを互いに反対方向に回転させる（Ｓ１７１）。
【０６４４】
上記駆動モータは、上記布量が上記駆動モータの最大負荷の１／３を超えて２／３以下の場合、上記サブドラムと上記メインドラムと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）。
【０６４５】
上記駆動モータは、上記布量が上記駆動モータの最大負荷の２／３を超える場合、上記メインドラムと上記サブドラムとを同一方向に一体に回転させる（Ｓ１７３）。
【０６４６】
上記構成においては、布量によって、洗濯対象物に立体流動を与えるか又は一般的な平面流動を与えることにより、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。
【０６４７】
以下、上記メインドラム及び上記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。
【０６４８】
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、上記インナーロータと上記アウターロータとの独立した回転が可能になる。これにより、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により独立した回転が可能になる。
【０６４９】
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個に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。
【０６５０】
上記洗濯機は、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をさらに含む。上記洗濯機は、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をさらに含む。また、上記洗濯機は、時刻、温度、状態、エラーなどを表示する出力ユニット６００をさらに含んでもよい。
【０６５１】
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の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。上記目標回転数は、布量及び流動方式によって異なり、これらにより上記アウターロータ及び上記インナーロータの目標回転数がそれぞれ設定される。上記起動回転数は、上記インナーロータの目標回転数であってもよい。
【０６５２】
図６４を参照すると、一例として、上記洗濯機の駆動モータは、上記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まで速度が増加して回転する。これに対して、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、上記起動回転数は、上記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。上記アウターロータ及び上記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、上記駆動モータには過電流が供給される。
【０６５３】
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、モータの発熱量が大きくなる。これに対して、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして上記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。
【０６５４】
図６３をさらに参照すると、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。
【０６５５】
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。上記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。
【０６５６】
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の温度はアウターロータ７２の温度より高くなる。これは、インナーロータ７３の起動はアウターロータ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。
【０６５７】
上記アウターロータ及び上記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、上記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、モータの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、トルクの大きい上記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、上記インナーロータを先に起動することにより、トルクが小さい方の負荷を減少させ、過度な発熱を低減することができる。上記アウターロータ及び上記インナーロータは、立体流動のために異なるトルクを有する。
【０６５８】
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をさらに含む。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、上記布量によって上記アウターロータ及び上記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。
【０６５９】
一例として、制御ユニット１００は、上記布量が所定の基準布量以下であれば、上記駆動モータのトルクが十分であるので、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向にして駆動し、上記メインドラム及び上記サブドラムを回転させる。こうすることにより、上記洗濯機は、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、上記基準布量は、４Ｋｇ、６Ｋｇなどに設定される。
【０６６０】
一方、制御ユニット１００は、上記布量が上記基準布量より多ければ、上記アウターロータ及び上記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、上記駆動モータを駆動する。つまり、上記洗濯機は、異なる回転数を用いた相対運動により上記メインドラム及び上記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、上記布量が上記基準布量より多い場合、上記布量の増加に応じて上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を減少させることにより、上記駆動モータの発熱量を低減することができる。
【０６６１】
他の例として、制御ユニット１００は、上記布量が所定の第１基準布量以下であれば、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向にし、上記布量が上記第１基準布量より多く第２基準布量以上であれば、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を同一方向にし、上記駆動モータを駆動するようにしてもよい。ここで、上記第１基準布量及び上記第２基準布量は、実験などにより予め設定されるが、４Ｋｇ、６Ｋｇ、８Ｋｇなどに設定される。
【０６６２】
制御ユニット１００は、上記布量によって回転方向、回転数を変化させることにより洗濯対象物の立体流動を可能にすると共に、上記駆動モータの発熱量又はトルクを考慮して上記駆動モータを駆動することにより洗濯機の安定性を向上させる。例えば、制御ユニット１００は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少なければ、上記駆動モータの発熱量又はトルクによって上記アウターロータ及び上記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。
【０６６３】
制御ユニット１００は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少ない場合、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向に維持し、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる。これにより、上記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、上記布量が上記第２基準布量以上であれば、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる。
【０６６４】
前述した実施形態による洗濯機は、上記アウターロータ又は上記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をさらに含んでもよい。すなわち、上記洗濯機は、上記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、上記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、上記検出温度が所定の基準温度以上であれば、上記アウターロータ又は上記インナーロータの回転方向もしくは回転数を変更する。例えば、制御ユニット１００は、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして立体流動を低減するか又は修正することにより、温度を下げることができる。
【０６６５】
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、上記アウターロータ及び上記インナーロータの目標回転数より小さい同一の起動回転数で上記駆動モータを起動する段階（Ｓ１３０）と、上記駆動モータの起動後所定時間経過すると、上記各目標回転数で上記アウターロータ及び上記インナーロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ１５０）と、を含む。
【０６６６】
上記洗濯機は、上記アウターロータ及び上記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上記アウターロータ及び上記インナーロータを起動する（Ｓ１３０）。上記目標回転数は、布量及び流動方式によって異なり、これにより上記アウターロータ及び上記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）、上記洗濯機は、上記布量を検出し（Ｓ１１０）、上記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、上記起動回転数は、上記インナーロータの目標回転数であってもよい。
【０６６７】
図６４を参照すると、一例として、上記洗濯機の駆動モータは、上記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）、上記アウターロータは、予め設定された目標回転数に速度を増加して回転する（Ｓ１５０）。これに対して、上記インナーロータは、最初の起動回転数を維持して回転する。ここで、上記起動回転数は、上記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。上記アウターロータ及び上記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、上記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、モータの発熱量が大きくなる。これに対して、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして上記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。
【０６６８】
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、上記アウターロータのトルクと上記インナーロータのトルクとを比較する段階（Ｓ２２０）と、上記比較の結果、トルクの大きい上記ロータから順次起動する段階（Ｓ２３０）と、上記駆動モータの起動後所定時間経過すると、上記アウターロータ及び上記インナーロータの各目標回転数で上記アウターロータ及び上記インナーロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ２４０）と、を含む。
【０６６９】
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、時間の経過と共に上記インナーロータの温度は上記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、上記インナーロータの起動は上記アウターロータの起動より速いため、上記インナーロータに多くの電流が供給されるからである。
【０６７０】
上記アウターロータ及び上記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、上記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、モータの発熱量が大きくなる。上記洗濯機は、上記アウターロータのトルクと上記インナーロータのトルクとを比較し（Ｓ２２０）、トルクの大きい上記ロータを先に起動する（Ｓ２３０）。例えば、上記インナーロータのトルクが大きい場合、上記洗濯機は、上記インナーロータを起動してから上記アウターロータを起動することにより（Ｓ２３３、Ｓ２３４）、トルクが小さい方の負荷を減少させ、過度な発熱を低減することができる。逆に、上記アウターロータのトルクが大きい場合は、上記アウターロータ、上記インナーロータの順に起動する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。上記アウターロータ及び上記インナーロータは、立体流動のために異なるトルクを有する。次に、上記洗濯機は、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、上記駆動モータを駆動する（Ｓ２４０）。
【０６７１】
前述した実施形態による洗濯機は、上記駆動モータの起動後所定時間経過すると、上記布量によって上記アウターロータ及び上記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。
【０６７２】
例えば、上記洗濯機は、上記布量が所定の基準布量以下であれば、上記駆動モータのトルクが十分であるので、上記アウターロータと上記インナーロータとの回転方向を反対方向にして駆動し、上記メインドラム及び上記サブドラムを回転させる。こうすることにより、上記洗濯機は、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、上記基準布量は、４Ｋｇ、６Ｋｇなどに設定されてもよい。一方、上記布量が上記基準布量より多ければ、上記アウターロータ及び上記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、上記洗濯機は、異なる回転数を用いた相対運動により上記メインドラム及び上記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、上記洗濯機は、上記布量が上記基準布量より多い場合、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータの回転数を減少させることにより、上記駆動モータの発熱量を低減することができる。
【０６７３】
図６８を参照すると、他の例として、上記布量が所定の第１基準布量以下であれば（Ｓ３１０）、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向にし（Ｓ３２０）、上記布量が上記第１基準布量より多く第２基準布量以上であれば（Ｓ３３０）、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を同一方向にする（Ｓ３４０）。ここで、上記第１基準布量及び上記第２基準布量は、実験などにより予め設定されるが、４Ｋｇ、６Ｋｇ、８Ｋｇなどに設定されてもよい。
【０６７４】
上記洗濯機は、上記布量によって回転方向、回転数を変化させることにより洗濯対象物の立体流動を可能にすると共に、上記駆動モータの発熱量又はトルクを考慮して上記駆動モータを駆動することにより洗濯機の安定性を向上させる。例えば、上記洗濯機は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少なければ、上記駆動モータの発熱量又はトルクによって上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向又は回転数を制御する（Ｓ３５０）。上記洗濯機は、上記布量が上記第１基準布量より多く上記第２基準布量より少ない場合、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転方向を反対方向に維持し（Ｓ３７２）、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる（Ｓ３７３）。これにより、上記駆動モータの発熱量を低減することができる。上記洗濯機は、上記布量が上記第２基準布量以上であれば（Ｓ３６１）、上記布量の増加に応じて上記アウターロータと上記インナーロータとの相対速度を減少させる（Ｓ３６２）。
【０６７５】
前述した実施形態による洗濯機は、上記アウターロータ又は上記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、上記洗濯機は、上記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上記駆動モータの温度を検出し（Ｓ４１０）、上記検出温度と所定の基準温度とを比較する（Ｓ４２１、Ｓ４３１）。上記洗濯機は、上記検出温度が所定の基準温度以上であれば、上記アウターロータ又は上記インナーロータの回転方向もしくは回転数を変更する（Ｓ４２２、Ｓ４３２）。例えば、上記洗濯機は、上記アウターロータ及び上記インナーロータの回転数を同一にして立体流動を低減するか又は修正することにより、温度を下げることができる。これに対して、上記検出温度が上記基準温度より低ければ、上記洗濯機は、現在の状態をそのまま維持する（Ｓ４４０）。
【０６７６】
本発明のさら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に制動命令を生成する。次に、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記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、上記所定の回転数は、上記インナーロータと上記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。上記第１布量及び上記第２布量が上記制動時間に基づいて検出される場合を説明したが、上記第１布量及び上記第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。
【０６７７】
制御ユニット１００は、上記アウターロータと上記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、上記アウターロータ及び上記インナーロータの制動を、両方とも発電制動（generated power braking）にしてもよく、両方とも余力制動（redundant power braking）にしてもよく、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。
【０６７８】
上記洗濯機は、上記インナーロータに流れる第１電流及び上記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をさらに含む。上記洗濯機は、上記第１布量、上記第２布量、上記第１布量及び上記第２布量に基づいて決定される最終的布量のいずれかを表示する出力ユニット３００をさらに含む。
【０６７９】
上記洗濯機は、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をさらに含む。上記洗濯機は、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をさらに含む。出力ユニット３００は、時刻、温度、状態、エラーなどを表示してもよい。
【０６８０】
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。
【０６８１】
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。
【０６８２】
図７０を参照すると、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに出力する。上記インナーロータ及び上記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である。上記インナーロータ及び上記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、一般的に上記アウターロータ（ＲＰＭ２）は上記インナーロータ（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はアウターロータ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上記インナーロータの制動時間Ｔ１は上記アウターロータの制動時間Ｔ２より長いことが分かる。
【０６８３】
図７２は、アウターロータ７２を余力制動しインナーロータ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。
【０６８４】
図７２を参照すると、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータをそれぞれ起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、制御ユニット１００は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに出力する。上記インナーロータ及び上記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である。インナーロータ７３を発電制動しアウターロータ７２を余力制動する場合、図７２に示すように、上記インナーロータ（ＲＰＭ１）は上記アウターロータ（ＲＰＭ２）より先に制動される。図７０とは異なり、上記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は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。これに対して、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となるが、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。
【０６８５】
以下、図１及び図７４を参照して本発明のさらに他の実施形態による洗濯機について説明する。本発明のさら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。
【０６８６】
制御ユニット１００は、インナーロータ７３を駆動し、上記インナーロータの制動時間に基づいて上記第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、上記アウターロータの制動時間に基づいて上記第２布量を検出するスレーブ制御部１２０と、を含む。
【０６８７】
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生成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生成する。ここで、上記所定時間は、上記マスタ制御部と上記スレーブ制御部との間の通信速度、すなわち通信遅延により決定される。例えば、上記所定時間は５０ｍｓなどに決定されてもよい。上記マスタ制御部と上記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。上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、上記制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに同時に出力する。
【０６８８】
上記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により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により駆動されるサブドラム６０の第２布量を検出する。ここで、上記マスタ制御部は、上記インナーロータが停止するまでの制動時間及び上記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、上記スレーブ制御部は、上記アウターロータが停止するまでの制動時間及び上記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、上記所定の回転数は、上記インナーロータと上記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。上記第１布量及び上記第２布量が上記制動時間に基づいて検出される場合を説明したが、上記第１布量及び上記第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。
【０６８９】
制御ユニット１００は、上記アウターロータと上記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、上記アウターロータ及び上記インナーロータの制動を、両方とも発電制動にしてもよく、両方とも余力制動にしてもよく、一方は発電制動にし他方は余力制動にしてもよい。
【０６９０】
図７０〜図７３を参照すると、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、それぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータを起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる。次に、上記マスタ制御部は、上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記スレーブ制御部に伝送する。また、上記マスタ制御部は、上記インナーロータに対する制動命令を生成する。上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、上記マスタ制御部と上記スレーブ制御部との間の通信遅延を考慮して同時に上記インナーロータ及び上記アウターロータに制動命令を出力する。上記マスタ制御部は、上記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、上記スレーブ制御部は、上記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布量を上記マスタ制御部に伝送する。上記マスタ制御部は、上記第１及び第２布量を用いて最終的布量を決定する。最終的布量を決定する方式としては、例えば、上記第１布量及び上記第２布量を所定の割合で加算する方式、上記第１布量又は上記第２布量を最終的布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、上記第１布量を最終的布量とする方式を用いることができる。図７０及び図７１は、上記インナーロータ及び上記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、上記インナーロータを発電制動し上記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。
【０６９１】
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、上記本体の内部に備えられるタブと、上記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、上記メインドラムと相対回転可能に上記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、上記サブドラムに連結されて上記ステータの外側で回転するアウターロータ、及び上記メインドラムに連結されて上記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、上記インナーロータ及び上記アウターロータをそれぞれ駆動する段階（Ｓ１１０）と、上記インナーロータ及び上記アウターロータが所定の回転数に達すると（Ｓ１２０）、上記インナーロータ及び上記アウターロータを制動する段階（Ｓ１３０）と、上記インナーロータ及び上記アウターロータが停止するまでの制動時間に基づいて上記メインドラムの第１布量及び上記サブドラムの第２布量を検出する段階（Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、を含む。上記布量検出方法は、上記第１布量、上記第２布量、並びに上記第１及び第２布量に基づいて決定された最終的布量のいずれかを表示する段階（Ｓ１６０）をさらに含む。
【０６９２】
図７０を参照すると、上記洗濯機は、上記インナーロータ及び上記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、上記洗濯機は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を生成し、これらの生成した制動命令を上記インナーロータ及び上記アウターロータに出力する（Ｓ１３０）。ここで、上記洗濯機は、上記インナーロータ及び上記アウターロータに対する制動命令を上記インナーロータ及び上記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である。
【０６９３】
上記インナーロータ及び上記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、一般的に上記アウターロータ（ＲＰＭ２）は上記インナーロータ（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はアウターロータ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上記インナーロータの制動時間Ｔ１は上記アウターロータの制動時間Ｔ２より長いことが分かる。
【０６９４】
上記インナーロータを発電制動し上記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、上記インナーロータ（ＲＰＭ１）は上記アウターロータ（ＲＰＭ２）より先に制動される。図７０とは異なり、上記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は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。これに対して、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となるが、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。
【０６９５】
上記洗濯機は、上記制動時間Ｔ１、Ｔ２に基づいて第１布量及び第２布量を検出する（Ｓ１５０）。上記洗濯機は、出力ユニットにより、上記第１布量、上記第２布量、又は上記第１及び第２布量に基づいて決定された最終的布量を画面に表示する（Ｓ１６０）ようにしてもよい。上記洗濯機は、上記第１及び第２布量を用いて最終的布量を決定する。最終的布量を決定する方式としては、例えば、上記第１布量及び上記第２布量を所定の割合で加算する方式、上記第１布量又は上記第２布量を最終的布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、上記第１布量を最終的布量とする方式を用いることができる。
【０６９６】
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、上記本体の内部に備えられるタブと、上記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、上記メインドラムと相対回転可能に上記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、上記サブドラムに連結されて上記ステータの外側で回転するアウターロータ、及び上記メインドラムに連結されて上記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、上記インナーロータを駆動するマスタ制御部と、上記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、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部がそれぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータを駆動する段階と、上記インナーロータ及び上記アウターロータが所定の回転数に達すると、上記マスタ制御部が上記インナーロータ及び上記アウターロータを制動する段階と、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部がそれぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータが停止するまでの制動時間に基づいて上記メインドラムの第１布量及び上記サブドラムの第２布量を検出する段階と、を含む。
【０６９７】
図７０〜図７３を参照すると、上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、それぞれ上記インナーロータ及び上記アウターロータを起動し、所定の回転数、例えば１６０ＲＰＭまで回転速度を増加させる（Ｓ２１０、Ｓ２２０）。次に、上記マスタ制御部は、上記アウターロータに対する制動命令を生成し、この生成した制動命令を上記スレーブ制御部に伝送する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。また、上記マスタ制御部は、上記インナーロータに対する制動命令を生成する（Ｓ２３３）。上記マスタ制御部及び上記スレーブ制御部は、上記マスタ制御部と上記スレーブ制御部との間の通信遅延を考慮して同時に上記インナーロータ及び上記アウターロータに制動命令を出力する（Ｓ２３４）。上記マスタ制御部は、上記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、上記スレーブ制御部は、上記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布量を上記マスタ制御部に伝送する（Ｓ２５０）。上記マスタ制御部は、上記第１及び第２布量を用いて最終的布量を決定する。最終的布量を決定する方式としては、例えば、上記第１布量及び上記第２布量を所定の割合で加算する方式、上記第１布量又は上記第２布量を最終的布量とする方式など、様々な方式があるが、最も簡単には、上記第１布量を最終的布量とする方式を用いることができる。上記洗濯機は、出力ユニットにより、上記第１布量、上記第２布量、又は上記第１及び第２布量に基づいて決定された最終的布量を画面に表示する（Ｓ２６０）ようにしてもよい。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、洗濯対象物の立体流動を可能にすることにより、洗濯性能を向上させる。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り、洗濯機の布量を精密に検出することができる。本発明の実施形態においては、２つのドラムに対して異なる布量検出方法を適用することにより、洗濯機の布量検出性能の精度をさらに向上させ、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。
【国際調査報告】
2015503312.tif 000094
2015503312.tif 000095
2015503312.tif 000096
2015503312.tif 000097