(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的簡単な構成で、コイルの巻線係数を改善してトルクを効率良く発生できるようにする。【解決手段】モータ１２は、アウターロータ２０と、インナーロータ３０と、ステータ６０とを有する。アウターロータ２０及びインナーロータ３０は、ステータ６０のコイルを共用しており、コイルに複合電流を供給することにより、アウターロータ２０及びインナーロータ３０が独立して駆動される。アウターロータ２０は、周方向に連続してＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された４８個のアウターマグネット２４を有する。インナーロータ３０は、周方向に連続してＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置された４２個のインナーマグネット３４を有する。ステータ６０は、３６個のＩ型コア及びコイルを有する。【選択図】図３
2017123767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータと、駆動方式の相数が異なる第１及び第２ロータとを備え、該第１ロータの駆動相数が該第２ロータの駆動相数よりも多いモータであって、
前記ステータは、前記第１及び第２ロータに対応する電流を重ね合わせた複合電流が供給されることで該第１及び第２ロータを独立して駆動させるための別々の回転磁界を発生させるコイルを有し、
前記ステータが発生する回転磁界の数は、前記第１及び第２ロータの磁極の数とは異なっており、
前記ロータの磁束分布の基本波に対する前記コイルの巻線係数は、前記第１ロータ側及び前記第２ロータ側の両方とも、０．５よりも大きいことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１の、モータにおいて、
前記ステータのスロット数Ｓ、前記第１ロータ又は前記第２ロータの一方の極数Ｐ１、他方の極数Ｐ２は、１以上の整数をｎとしたときに、
Ｓ＝１２ｎ
Ｐ１＝（６±１）・２ｎ
Ｐ２＝（６±２）・２ｎ
という条件を満たすように設定されていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１又は２の、モータにおいて、
前記ロータの磁束分布の基本波に対する前記コイルの巻線係数は、前記第１ロータ側及び前記第２ロータ側の両方とも、０．７以上であることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つの、モータにおいて、
前記ロータの磁束分布の高調波に対する前記コイルの短節巻係数は、前記第１ロータ側又は前記第２ロータ側の何れかが、１未満であることを特徴とするモータ。
【請求項５】
洗濯機であって、
請求項１〜４のいずれか１つに記載のモータと、
前記第１ロータ又は前記第２ロータの一方により構成されるインナーロータに連結されて洗濯物を収容するドラムと、
前記第１ロータ又は前記第２ロータの他方により構成されるアウターロータに連結されて前記ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、を備えたことを特徴とする洗濯機。
【請求項６】
１つのステータの内外にインナーロータ及びアウターロータを備え、前記ステータが前記インナーロータと前記アウターロータとで共用されているデュアルロータ型のモータであって、
前記ステータは、
周方向に独立して一定の間隔で配置された複数のコア要素と、
前記コア要素の各々にワイヤを巻回して構成された複数のコイルと、
を有し、
前記コア要素は、
前記インナーロータと対向する内側ティースと、
前記アウターロータと対向する外側ティースと、
を備え、
前記インナーロータと前記アウターロータとは、異なる極数を有し、
前記コア要素は、前記インナーロータ及び前記アウターロータのいずれの極数よりも少ない個数で構成され、
前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の多いロータと対向している、前記内側ティース及び前記外側ティースのいずれか一方のティースにおいて、当該ティースのティース開角が、１８０°／Ｎｃ〜２５７°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）の範囲内に設定されているモータ。
【請求項７】
請求項６の、モータにおいて、
前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の少ないロータと対向している、前記内側ティース及び前記外側ティースの他方のティースにおいて、当該ティースのティース開角が、９６°／Ｎｃ〜３４２°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）の範囲内に設定されているモータ。
【請求項８】
請求項６又７の、モータにおいて、
前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の少ないロータの極数をＰ１とし、極数の多いロータの極数をＰ２とした場合に、次の条件を満たすモータ。
Ｎｃ＝１２ｎ
Ｐ１＝（６±１）・２ｎ
Ｐ２＝（６±２）・２ｎ
（ｎは１以上の整数）
【請求項９】
請求項１、６、又７の、モータにおいて、
前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の少ないロータの極数をＰ１とし、極数の多いロータの極数をＰ２とした場合に、次の条件を満たすモータ。
Ｎｃ＝６ｎ
Ｐ１＝６ｎ±２
Ｐ２＝６ｎ±４
（ｎは２以上の整数）
【請求項１０】
請求項１，６、又は７の、モータにおいて、
前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の少ないロータの極数をＰ１とし、極数の多いロータの極数をＰ２とした場合に、次の条件を満たすモータ。
Ｎｃ＝６ｎ
Ｐ１＝６ｎ±４
Ｐ２＝６ｎ±８
（ｎは２以上の整数）
【請求項１１】
洗濯機であって、
請求項６〜１０のいずれか一つに記載のモータと、
タブの内部に回転可能に設けられたドラムと、
前記ドラムの内部に回転可能に設けられたパルセータと、
を備え、
前記ドラムに、前記インナーロータ及び前記アウターロータのいずれか一方が連結され、前記パルセータに、前記インナーロータ及び前記アウターロータの他方が連結されている洗濯機。
【請求項１２】
請求項１１の、洗濯機において、
前記ドラムに前記インナーロータが連結され、前記パルセータに前記アウターロータが連結されている洗濯機。
【請求項１３】
回転軸まわりに２つのシャフトを個別に回転駆動する洗濯機用のモータであって、
前記シャフトの一方に連結されて回転自在なインナーロータと、
前記インナーロータの外周側に配置され、前記シャフトの他方に連結されて回転自在なアウターロータと、
前記インナーロータと前記アウターロータとの間に配置され、これらインナーロータ及びアウターロータで共用されるステータと、
を備え、
前記ステータは、
各々が分離独立して配置される複数のコア要素と、
インシュレータを介して、前記コア要素の各々の周囲にワイヤを巻回して形成される複数のコイルと、
熱硬化性樹脂によって成形され、前記コア要素、前記コイル、及び前記インシュレータを埋設する樹脂成形体と、
を有し、
前記インシュレータは、複数の前記コア要素を間に挟み込んだ状態で、軸方向に突き合わせて連結される一対の環状連結体で構成され、
前記環状連結体の少なくとも一方が一体に形成された主連結体とされ、当該主連結体に、前記コア要素の各々が嵌入される複数のコア嵌入部が周方向に略等間隔で設けられているモータ。
【請求項１４】
請求項１３の、モータにおいて、
前記環状連結体の他方が、円弧形状をした複数の連結要素を連結して形成される副連結体で構成されているモータ。
【請求項１５】
請求項１４の、モータにおいて、
前記副連結体に、前記コイルから導出される前記ワイヤの端部が接続される端子部が配置されているモータ。
【請求項１６】
請求項１３の、モータにおいて、
前記主連結体が、絶縁性樹脂とＣＦＲＰとで構成されているモータ。
【請求項１７】
請求項１６の、モータにおいて、
前記ＣＦＲＰを構成している樹脂が、前記絶縁性樹脂と同種の樹脂であるモータ。
【請求項１８】
請求項１３の、モータにおいて、
複数の前記コイルは、６本の前記ワイヤの各々を一定の順序で複数の前記コア要素の各々に巻回することによって形成されており、
一対の前記環状連結体を連結して構成されるコア保持構造体の外周の両縁部には、軸方向に張り出すフランジ部が設けられていて、
前記フランジ部の各々に沿って、前記ワイヤの渡り線が３本ずつ配索されているモータ。
【請求項１９】
請求項１３の、モータにおいて、
一対の前記環状連結体を連結して構成されるコア保持構造体の内周面及び外周面には、前記コア要素が露出することによって内側コア面部及び外側コア面部が形成されており、
前記内側コア面部が、前記インシュレータの内周面よりも内側に位置し、前記外側コア面部が、前記インシュレータの外周面よりも外側に位置しているモータ。
【請求項２０】
請求項１３の、モータにおいて、
隣り合った前記コア嵌入部の内周側又は外周側のいずれか一方の両縁部の間は、連結壁部で連結されており、
軸方向から見て、前記連結壁部の中央部の厚みがその両端部よりも大きく形成されているモータ。
【請求項２１】
回転軸まわりに２つのシャフトを個別に回転駆動する洗濯機用のモータであって、
前記シャフトの一方に連結されて回転自在なインナーロータと、
前記インナーロータの外周側に配置され、前記シャフトの他方に連結されて回転自在なアウターロータと、
前記インナーロータと前記アウターロータとの間に配置され、これらインナーロータ及びアウターロータで共用されるステータと、
を備え、
前記ステータは、
各々が分離独立して配置される複数のコア要素と、
インシュレータを介して、前記コア要素の各々の周囲にワイヤを巻回して形成される複数のコイルと、
熱硬化性樹脂によって成形され、前記コア要素、前記コイル、及び前記インシュレータを埋設する樹脂成形体と、
を有し、
前記インシュレータは、複数の前記コア要素を間に挟み込んだ状態で、軸方向に突き合わせて連結される一対の環状連結体で構成され、
前記環状連結体の双方が、前記コア要素の各々が嵌入される複数のコア嵌入部が周方向に略等間隔で設けられている円弧形状をした複数の連結要素を連結して形成されていて、一方の前記環状連結体における前記連結要素の各々の間の連結部位と、他方の前記環状連結体における前記連結要素の各々の間の連結部位とが、周方向にずれて配置されているモータ。
【請求項２２】
請求項２１の、モータにおいて、
一方の前記環状連結体の前記連結要素の個数が、他方の前記環状連結体の前記連結要素の個数よりも少なく構成され、
前記連結要素の個数の多い前記環状連結体に、前記コイルから導出される前記ワイヤの端部が接続される端子部が配置されているモータ。
【請求項２３】
洗濯機であって、
洗濯時に回転駆動されるパルセータと、
洗濯時及び脱水時に回転駆動されるドラムと、
請求項１３に記載されているモータと、
を備え、
前記シャフトの一方が前記ドラムに連結され、前記シャフトの他方が前記パルセータに連結されている洗濯機。
【請求項２４】
モータの製造方法であって、
前記モータは、請求項１３に記載されている洗濯機用のモータであり、
前記コア嵌入部の各々に前記コア要素の各々を嵌入した後、前記主連結体に前記環状連結体の他方を突き合わせて連結することにより、コア保持構造体を形成する第１ステップと、
前記コア保持構造体を巻線機にセットし、前記インシュレータで被覆された前記コア要素の各々に、ワイヤを巻回して複数の前記コイルを形成することにより、巻線体を形成する第２ステップと、
前記巻線体を金型にセットし、前記熱硬化性樹脂を用いてモールド成形する第３ステップと、
を含むモータの製造方法。
【請求項２５】
請求項２４の、モータの製造方法において、
前記第２ステップで、３本の前記ワイヤを同時に同じ動作で巻回する処理が２回行われ、
１回目に処理される３本の前記ワイヤの渡り線を、前記コア保持構造体の外周の両縁部から軸方向に張り出す一対のフランジ部のうち、当該フランジ部の一方に沿って配索し、２回目に処理される３本の前記ワイヤの渡り線を、前記フランジ部の他方に沿って配索するモータの製造方法。
【請求項２６】
請求項２４の、モータの製造方法において、
前記主連結体に、前記コア嵌入部の各々を連結する環状支持部が除去可能に設けられていて、
前記第３ステップの後に、前記環状支持部を除去する第４ステップを更に含むモータの製造方法。
【請求項２７】
請求項２４の、モータの製造方法において、
前記巻線体の内側及び外側の少なくともいずれか一方の周面と、当該周面と対向する前記金型の対向面との間に位置決め構造が設けられていて、
前記位置決め構造により、前記巻線体を、前記金型に対して周方向に位置決めした状態でモールド成形するモータの製造方法。
【請求項２８】
請求項２７の、モータの製造方法において、
前記位置決め構造が、前記周面に露出した前記コア要素に形成された凹部と、当該凹部に嵌合するように前記金型に形成された凸部とで構成されているモータの製造方法。
【請求項２９】
請求項２７の、モータの製造方法において、
前記位置決め構造が、前記周面に面する複数のスロット開口と、当該スロット開口に嵌合するように前記金型に形成された嵌合突部とで構成されているモータの製造方法。
【請求項３０】
請求項２４の、モータの製造方法において、
前記コア保持構造体の内側及び外側のいずれか一方の周面に挟持構造が設けられていて、
前記巻線機が、前記挟持構造を挟み込んだ状態で前記ワイヤの巻回処理を行うモータの製造方法。
【請求項３１】
請求項３０の、モータの製造方法において、
前記挟持構造が、前記周面に露出した前記コア要素に形成された溝部で構成されているモータの製造方法。
【請求項３２】
請求項３０の、モータの製造方法において、
前記挟持構造が、前記周面から突出した前記コア要素の両側の縁部で構成されているモータの製造方法。
【請求項３３】
請求項２４の、モータの製造方法において、
前記第３ステップで、前記巻線体の外周側に面する前記インシュレータが前記金型に接するように、当該巻線体を当該金型にセットするモータの製造方法。
【請求項３４】
洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、を備えた洗濯機のモータ制御装置であって、
前記モータに接続され、前記ドラムを回転駆動させるためのドラム側インバータ回路と、
前記モータに接続され、前記パルセータを回転駆動させるためのパルセータ側インバータ回路と、
前記ドラム及び前記パルセータの回転速度をそれぞれ検出するための回転速度検出手段と、
指令信号と搬送波とを用いてＰＷＭ制御された電気信号によって、前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路を介して、前記モータの作動制御を行う制御装置と、をさらに備え、
前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路は、互いに直列に接続された上アーム側スイッチング素子と下アーム側スイッチング素子とからなるインバータが、複数個並列に接続されて構成され、
前記制御装置は、
前記ドラム及び前記パルセータを同じ方向に回転させる脱水工程の終了後の減速工程において、前記回転速度検出手段によってそれぞれ検出される、前記ドラム及び前記パルセータの検出回転速度を同程度にするための同期制御と、
前記上アーム側スイッチング素子の全てをオンさせかつ前記下アーム側スイッチング素子の全てをオフさせて、前記モータに短絡ブレーキをかける上アーム側短絡ブレーキ制御と、
前記上アーム側スイッチング素子の全てをオフさせかつ前記下アーム側スイッチング素子の全てをオンさせて、前記モータに短絡ブレーキをかける下アーム側短絡ブレーキ制御と、
を実行するとともに、
前記搬送波の１周期あたりにおける、前記検出回転速度に基づいて前記ＰＷＭ制御によって設定された、前記同期制御を実行する期間である同期制御期間の長さを変えずに、前記上アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮させるとともに、前記下アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行するように構成されているモータ制御装置。
【請求項３５】
請求項３４の、モータ制御装置において、
前記搬送波は三角波からなり、
前記制御装置は、前記ＰＷＭ制御において前記指令信号と前記搬送波とによって設定される、前記上アーム側スイッチング素子をオンさせるしきい値を、前記三角波の山側にそれぞれ同じ大きさだけずらすことで、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させるように構成されているモータ制御装置。
【請求項３６】
請求項３４又は３５の、モータ制御装置において、
前記制御装置は、前記上アーム側スイッチング素子のうち、前記ＰＷＭ制御におけるデューティ比が最も小さい前記上アーム側スイッチング素子における前記デューティ比に基づいて、前記下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定するように構成されているモータ制御装置。
【請求項３７】
請求項３４〜３６のいずれか１つの、モータ制御装置において、
前記制御装置は、前記ドラム及び前記パルセータの前記検出回転速度と予め設定された目標回転速度との差に基づいて、前記下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定するように構成されているモータ制御装置。
【請求項３８】
請求項３４〜３７のいずれか１の、モータ制御装置において、
前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路は互いに並列に接続されており、
前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路に印加される直流電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記電圧検出手段によって検出される検出電圧が、予め設定された目標電圧よりも高くなるほど、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするように構成されているモータ制御装置。
【請求項３９】
縦型の洗濯機であって、
タブの内部に回転可能に設けられたドラムと、
前記ドラムの底部に回転可能に設けられたパルセータと、
前記ドラム及び前記パルセータの各々を個別に駆動するモータと、
前記モータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、洗い処理及び濯ぎ処理におけるいずれかの行程において、前記ドラム及び前記パルセータの双方を同時に独立して回転させる二重回転制御部を有している洗濯機。
【請求項４０】
請求項３９の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記ドラムと前記パルセータとを同一の方向に異なる回転数で回転させる洗濯機。
【請求項４１】
請求項４０の、洗濯機において、
前記ドラム及び前記パルセータのうち、前記ドラムのみが前記モータによって回転駆動され、前記パルセータが前記ドラムの回転に付随して回転する洗濯機。
【請求項４２】
請求項３９の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記ドラム及び前記パルセータの各々を異なる周期で反転させながら回転させる洗濯機。
【請求項４３】
請求項３９の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記ドラムを同一方向に回転させた状態で、前記パルセータを反転させながら回転させる洗濯機。
【請求項４４】
請求項３９の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、目標回転数に達するまでの起動時間、及び目標回転数から停止するまでの終了時間の少なくともいずれか一方を、前記ドラムと前記パルセータとで異ならせる洗濯機。
【請求項４５】
請求項４４の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記モータによる駆動の開始タイミングを、前記ドラムと前記パルセータとで異ならせる洗濯機。
【請求項４６】
請求項４４の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記モータによる駆動期間及び駆動停止期間の少なくともいずれか一方を、前記ドラムと前記パルセータとで異ならせる洗濯機。
【請求項４７】
請求項３９の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記ドラム及び前記パルセータを、互いに逆方向に間欠的に回転させるとともに、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方において、間欠的に行われる各回転の回転期間及びこれら回転期間の間の各停止期間の少なくともいずれか一方の長さを異ならせる洗濯機。
【請求項４８】
請求項３９の、洗濯機において、
前記二重回転制御部が、前記ドラム及び前記パルセータを、互いに逆方向に間欠的に回転させるとともに、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方において、
間欠的に行われる各回転の回転数を異ならせる洗濯機。
【請求項４９】
洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、該モータを駆動するためのインバータと、を備えた洗濯機であって、
前記モータが作動するときに、該モータに加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段によって検出される検出負荷に基づいて、前記インバータを介して、前記モータに電気信号を付与して、前記ドラム及び前記パルセータの動作を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ドラムを正回転させかつ前記パルセータを逆回転させる第１相反駆動モードと、前記ドラムを逆回転させかつ前記パルセータを正回転させる第２相反駆動モードとを、停止期間を挟みながら交互に実行するとともに、前記検出負荷が、予め設定された目標負荷以下になるように、前記ドラム及び前記パルセータの少なくとも一方の、オン及びオフの少なくとも一方のタイミングを制御する負荷低減補正制御を実行するように構成されている洗濯機。
【請求項５０】
請求項４９の、洗濯機において、
前記負荷低減補正制御は、前記停止期間が経過した後、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオン時に、前記ドラム又は前記パルセータの一方をオンさせてから、第１所定時間が経過した後に、前記ドラム又は前記パルセータの他方をオンさせる制御である洗濯機。
【請求項５１】
請求項４９の、洗濯機において、
前記負荷低減補正制御は、前記停止期間に入る前の、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオフ時に、前記ドラム又は前記パルセータの一方をオフさせてから、第２所定時間が経過した後に、前記ドラム又は前記パルセータの他方をオフさせる制御である洗濯機。
【請求項５２】
請求項４９〜５１のいずれか１つの、洗濯機において、
前記制御装置は、前記停止期間が予め設定された基準時間よりも小さい場合に、前記負荷低減補正制御を実行するように構成されている洗濯機。
【請求項５３】
請求項４９〜５２のいずれか１つの、洗濯機において、
前記ドラム内に収容された洗濯物が、前記ドラムの回転方向と同じ方向に回転しているときには、前記停止期間の間に、前記ドラムの回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをオンするように構成されている洗濯機。
【請求項５４】
請求項５０の、洗濯機において、
前記洗濯機に加えられている振動を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記振動検出手段によって検出された検出振動が、予め定められた所定振動よりも大きいときには、前記第１所定時間を短くするよう構成されている洗濯機。
【請求項５５】
請求項５１の、洗濯機において、
前記洗濯機に加えられている振動を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記振動検出手段によって検出された検出振動が、予め定められた所定振動よりも大きいときには、前記第２所定時間を短くするよう構成されている洗濯機。
【請求項５６】
洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、該モータを駆動するためのインバータと、を備えた洗濯機であって、
前記モータが作動するときに、該モータに加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段によって検出された検出負荷に基づいて、前記インバータを介して、前記モータに電気信号を付与して、前記ドラム及び前記パルセータの動作を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記ドラムを正回転させかつ前記パルセータを逆回転させる第１相反駆動モードと、前記ドラムを逆回転させかつ前記パルセータを正回転させる第２相反駆動モードとを、停止期間を挟みながら交互に実行するとともに、前記ドラム内に収容された洗濯物が、前記ドラムの回転方向と同じ方向に回転しているときには、前記停止期間の間に、前記ドラムの回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをオンするように構成されている洗濯機。
【請求項５７】
洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータとを備えた洗濯機であって、
前記モータは、前記パルセータを回転させる第１ロータと、前記ドラムを回転させる第２ロータとを有し、
前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方の回転時のアンバランス量を検出するアンバランス検出手段と、
前記アンバランス量の検出値に基づいて前記第１及び前記第２ロータの回転動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、洗濯物の脱水運転時に、前記ドラムと前記パルセータとの間に所定の回転速度差を与えることでアンバランス量を周期的に変化させ、該アンバランス量が最小になるときに前記ドラム及び前記パルセータの速度が同一になるように回転制御を行う洗濯機。
【請求項５８】
請求項５７の、洗濯機において、
前記アンバランス検出手段は、前記ドラム及び前記パルセータが同一速度で回転している状態で前記ドラム及び前記パルセータのアンバランス量を検出するものであり、
前記制御部は、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方のアンバランス量の検出値が所定値より大きく、かつ、前記アンバランス量の検出値に基づいて算出される前記ドラムのアンバランスモーメントと前記パルセータのアンバランスモーメントとの差が所定値以下の場合、前記回転制御を実行するように構成されている洗濯機。
【請求項５９】
請求項５７の、洗濯機において、
前記アンバランス検出手段は、前記ドラム及び前記パルセータが同一速度で回転している状態で前記ドラム及び前記パルセータのアンバランス量を検出するものであり、
前記制御部は、前記アンバランス量の検出値に応じてアンバランスの解消方法を選択的に変更するように構成されている洗濯機。
【請求項６０】
請求項５９の、洗濯機において、
前記制御部は、前記ドラム及び前記パルセータの前記アンバランス量の検出値がともに所定値以下の場合、前記回転制御を行わずに、前記ドラム及び前記パルセータの回転速度を同一に維持したまま上昇させるように構成されている洗濯機。
【請求項６１】
請求項５９の、洗濯機において、
前記制御部は、前記ドラム及び前記パルセータのいずれか一方のアンバランス量の検出値が所定値より大きく、かつ、前記アンバランス量の検出値に基づいて算出される、前記ドラムのアンバランスモーメントと前記パルセータのアンバランスモーメントとの差が所定値より大きい場合、前記ドラム及び前記パルセータのうちでアンバランスモーメントが大きい方に所定の速度変動を与えてアンバランス状態を変化させる洗濯機。
【請求項６２】
洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータとをそれぞれ独立して回転させるモータを備える洗濯機の制御方法であって、
洗濯物の脱水運転時において、
前記ドラムと前記パルセータとの間に所定の速度差を与えて相対回転させることでアンバランス量を周期的に変化させるステップと、
前記相対回転期間中で、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方のアンバランス量を検出するステップと、
前記アンバランス量の検出値が最小になるときに前記ドラム及び前記パルセータの速度が同一になるようにするステップと
を含む洗濯機の制御方法。
【請求項６３】
洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の該洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータとを備えた洗濯機であって、
前記モータは、環状のステータと、該ステータの外側に配設されて前記パルセータを回転させるアウターロータと、該ステータの内側に配設されて前記ドラムを回転させるインナーロータとを有し、
前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転速度を検出する速度検出部と、
前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ドラムの脱水運転時に、前記速度検出部で検出された前記インナーロータの回転速度を目標速度として、前記アウターロータの回転速度が該目標速度と略一致するように該アウターロータの回転動作を制御するように構成されている洗濯機。
【請求項６４】
請求項６３の、洗濯機において、
前記速度検出部で検出された前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転速度に基づいて、該インナーロータに対する該アウターロータの位相差を算出する位相算出部を備え、
前記制御部は、前記ドラムの脱水運転時に、前記位相算出部で算出された前記位相差が所定値よりも大きい場合に、該位相差が所定値よりも小さくなるように該アウターロータの回転動作を制御するように構成されている洗濯機。
【請求項６５】
洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の該洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータとを備えた洗濯機であって、
前記モータは、環状のステータと、該ステータの外側に配設されて前記パルセータを回転させるアウターロータと、該ステータの内側に配設されて前記ドラムを回転させるインナーロータとを有し、
前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転速度を検出する速度検出部と、
前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ドラムの脱水運転時に、前記アウターロータ及び前記インナーロータを同期運転させて回転速度を加速している最中に前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定した場合に、前記アウターロータを回転させる前記モータへの通電を停止して前記パルセータを回転フリーにするように構成されている洗濯機。
【請求項６６】
請求項６５の、洗濯機において、
前記制御部は、前記アウターロータの設定回転速度に対する前記速度検出部で検出された前記アウターロータの回転速度の変動が所定量よりも大きくなったとき、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定するように構成されている洗濯機。
【請求項６７】
請求項６５の、洗濯機において、
前記モータに通電される電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記電流検出部で検出された電流を回転座標系に変換した回転座標系電流が所定量よりも小さくなったとき、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定するように構成されている洗濯機。
【請求項６８】
請求項６５〜６７のいずれか１つの、洗濯機において、
前記制御部は、前記インナーロータが最大回転速度から所定の回転速度まで減速したとき、前記アウターロータの回転動作の制御を再開して前記アウターロータ及び前記インナーロータを同期運転させて回転速度を減速させるように構成されている洗濯機。
【請求項６９】
請求項６８の、洗濯機において、
前記制御部は、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定したときの前記アウターロータの回転速度を前記所定の回転速度として使用するように構成されている洗濯機。
【請求項７０】
洗濯物を収容する回転可能なドラムと、
該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、
該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、
前記モータの回転を制御する制御部とを備えており、
前記制御部は、洗濯物の脱水運転時に、前記モータによる前記パルセータの駆動を停止して該パルセータを回転フリーにした状態で前記ドラムを回転制御する一方で、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りが生じていると判定した場合に、前記パルセータを回転フリーの状態からトルク指令値を与えて該パルセータのトルクを制御するトルク制御モードに切り替える洗濯機。
【請求項７１】
請求項７０の、洗濯機において、
前記制御部は、前記トルク制御に係るトルク指令値を前記パルセータの被駆動トルク以下とし、かつ、所定のｄ軸電流を与えて弱め界磁制御を実行する洗濯機。
【請求項７２】
請求項７１の、洗濯機において、
前記制御部は、前記トルク制御に係るトルク指令値を
トルク指令値＝０
で制御するように構成されている洗濯機。
【請求項７３】
請求項７０の、洗濯機において、
前記パルセータの回転速度を検出する速度検出手段を備え、
前記制御部は、前記速度検出手段で検出された前記パルセータの回転速度が所定の閾値に達したときに、前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りが生じていると判定する洗濯機。
【請求項７４】
請求項７３の、洗濯機において、
前記制御部は、前記トルク制御モードに切り替えた後に、前記速度検出手段で検出された前記パルセータの回転速度が所定の速度以下になった場合に、前記パルセータを回転フリー状態に戻す洗濯機。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機、そのモータ、そのモータの制御装置、そのモータの製造方法、及びその洗濯機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
開示する第１〜第１０の本発明に関連する技術が、次の特許文献１〜４に開示されている。
【０００３】
＜特許文献１＞
特許文献１には、デュアルロータ型のモータが開示されている。そこには、各ロータに対応する電流を加え合わせた複合電流によって、内外のロータを独立して駆動する技術が開示されている。ただし、そのモータは自動車用であり、そのモータのステータは、内外のロータの極数よりも多い独立したコアで構成されている。
【０００４】
＜特許文献２＞
特許文献２には、ダイレクトドライブ形式（複雑な変速機構を介さずに、ドラム及びパルセータをモータで直接駆動する形式）により、洗濯機のドラム及びパルセータを回転駆動するモータが開示されている。
【０００５】
その洗濯機のモータは、アウターロータ形状の洗いモータ（パルセータを駆動）と、インナーロータ形状の脱水モータ（ドラムを駆動）とが内外に配置された構造となっており、両モータのロータ間に配置されたステータユニットに、洗いモータ用及び脱水モータ用の２つのステータが設置されている。
【０００６】
洗い処理や濯ぎ処理が行われる洗濯時には、ドラム内に多量の水が溜まっているため、モータには、低速であるが高トルクな出力が求められる。一方、脱水時には、ドラム内の水が除去されるため低トルクで駆動できるが、モータには高速回転の出力が求められる。そのため、洗濯機用のモータは、低速高トルクと高速低トルクとに対応した特定の出力性能が求められる。
【０００７】
従って、その洗濯機では、高トルクが求められない脱水モータをインナーロータ形状に配置し、ロータの外径が大きく、高トルクが得られるアウターロータ形状に洗いモータを配置し、適切な出力性能を実現している。
【０００８】
そして、その洗濯機では、高トルクが必要な洗い処理や濯ぎ処理では、従来の制御と同じく、ドラムを回転しないように保持した状態で、パルセータのみが正逆反転しながら回転するように制御している。
【０００９】
そして、脱水処理では、洗いモータと脱水モータとの回転がずれるように構成されており、両モータの回転速度が所定速度以上異なるときに、回転速度が小さい方のモータを他方のモータの回転速度に近付けるように制御している。
【００１０】
また、脱水処理では、洗いモータ及び脱水モータを同期運転させ、洗いモータが所定の回転速度に達するタイミングで、脱水モータのみを駆動し、洗いモータへの通電を停止して洗いモータを回転フリー状態とするようにしている。
【００１１】
＜特許文献３＞
特許文献３には、デュアルロータ型のモータのステータの製造方法が開示されている。
【００１２】
具体的には、両端部にインシュレータ部材（絶縁材）が装着された角柱状のステータコアにコイルを巻回することにより、コイル付きステータコアが１８個形成されている。そのような１８個のコイル付きステータコアを円周方向に配置した状態で、これらの両端部を、環形状をした一対のギャラリープレートで挟み込み、絶縁対策を施しながらボルトやナットでこれらギャラリープレートを固定することにより、ステータ骨格体構造が形成されている。
【００１３】
ステータコアを適切な位置に固定するために、ステータコアの内面及び外面には、軸方向に延びる凸部が形成されていて、これら凸部を、ステータ成形容器に設けられた凹部に嵌め入れながら、ステータ骨格体構造がステータ成形容器に挿入される。そうして、ステータ成形容器とステータ骨格体構造との間の空間に樹脂を充填することにより、樹脂モールド成形品が形成される。
【００１４】
樹脂モールド成形品には凸部が残るので、最後に、その凸部を機械加工で除去することによってステータを完成させている。
【００１５】
＜特許文献４＞
特許文献４には、洗い処理や濯ぎ処理においてドラムを回転させる縦型の洗濯機が開示されている。その洗濯機では、１つのモータでドラム及びパルセータの双方を駆動しているため、洗い処理や濯ぎ処理では、従来の制御とは逆に、パルセータを回転しないように固定した状態で、ドラムのみを正逆反転しながら回転させている。また、脱水処理では、パルセータの固定を解除し、パルセータを回転自在にした状態でドラムを高速回転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平１１−２７５８２６号公報（特許第３４８０３００号公報）
【特許文献２】特開平１１−２７６７７７号公報（特許第３５２４３７６号公報）
【特許文献３】特開２００６−１７４６３７号公報
【特許文献４】特開２００４−３２１６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
（第１の発明）
特許文献１のモータは、ステータが発生する回転磁界の数と、ロータの磁界の数が同じになるように設定されている。しかしながら、例えば、アウターロータ側を３相駆動、インナーロータ側を６相駆動とした場合に、アウターロータ側の巻線係数は０．８７であるが、インナーロータ側の巻線係数は０．５と小さくなってしまい、特に、低速回転時において所定のトルクを発生させることが困難となる。
【００１８】
ここで、低速回転時に高トルクを得られるように、アウターロータ側を３相駆動、インナーロータ側を９相又は１２相駆動とすることも考えられる。しかしながら、この場合には、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の駆動素子の数が、１８個又は２４個と多くなってしまい、コストが増大するという問題がある。
【００１９】
そこで、第１の発明の目的は、比較的簡単な構成で、コイルの巻線係数を改善してトルクを効率良く発生できるようにすることにある。
【００２０】
（第２の発明）
多くの縦型の洗濯機では、タブ（水槽）の内部に、多数の通水孔を有するドラム（脱水槽）が収容されていて、パルセータ（撹拌羽根）が、そのドラムの底部に配置されている。タブの下部にモータが設置されていて、ドラム及びパルセータは、そのモータによって回転駆動される。近年では、複雑な変速機構を介さずに、ドラム及びパルセータをモータで直接駆動する形式が一般的になってきている（ダイレクトドライブ形式）。
【００２１】
パルセータが回転駆動される洗濯時や濯ぎ時には、ドラム内に多量の水が溜まっているため、モータには、低速であるが高トルクな出力が求められる。一方、脱水時には、ドラム内の水が除去されるため低トルクで駆動できるが、モータには高速回転の出力が求められる。そのため、洗濯機用のモータは、低速高トルクと高速低トルクとに対応した特定の出力性能が求められる。
【００２２】
従って、特許文献２の洗濯機では、高トルクが求められない脱水モータをインナーロータ形状に配置し、ロータの外径が大きく、高トルクが得られるアウターロータ形状に洗いモータを配置することで、適切な出力性能を実現している。
【００２３】
ところが、近年では、運転制御が複雑になり、洗濯時や濯ぎ時に、パルセータだけでなくドラムの回転も要求される場合がある。そうした場合、ドラムの回転にも高トルクが必要になるが、特許文献２の洗濯機のモータは、構造上、高トルクを得るのは難しい。脱水モータのロータの外径を大きくすれば、高トルクが得られるが、そうした場合、モータ全体のサイズが巨大化してしまう。
【００２４】
その点、特許文献１のようなデュアルロータ型のモータであれば、ステータが１つであることから、その分、内側のロータの外径を大きくできるので、モータ全体が巨大になるのを回避しながら、脱水モータのトルクを高めることも可能である。
【００２５】
しかし、このようなデュアルロータ型のモータの場合、特許文献１のモータのように、ステータの独立したコアの個数が内外のロータの極数よりも多いと、大きなコギングトルクや大きな相互リップルが発生する。その結果、不快な騒音や振動が生じて、洗濯機としての商品価値が損なわれるという問題がある。
【００２６】
そこで、第２の発明の目的は、コギングトルクや相互リップルを低減でき、従来の洗濯機と遜色無いレベルまで騒音等を抑制できるデュアルロータ型のモータを提供することにある。
【００２７】
（第３の発明）
上述したように、特許文献１のようなデュアルロータ型のモータであれば、モータ全体が巨大になるのを回避しながら、脱水モータのトルクを高めることも可能である。
【００２８】
しかし、洗濯機用のモータの場合、ステータの極数が多い（通常２０個以上）ことから、特許文献３のように、コイル付きステータコアを個別に形成して組み付ける製造方法では、作業工数が多くなり、生産性に欠ける問題がある。
【００２９】
しかも、特許文献３の製造方法は、各コイル付きステータコアを適正に配置したうえでの一対のギャラリープレートでの挟み込み、絶縁性や締め付け具合に注意を要する多数のボルトやナットの締結、高度な精度が求められる凸部の除去など、ステータの極数の増加によって作業量や作業難度が増加する作業が多いため、生産性に欠けるだけでなく、品質の確保にも支障が生じる。
【００３０】
そこで、第３の発明の目的は、極数が多いデュアルロータ型のモータのステータであっても、効率的に製造できるようにすることで、多様な運転制御に対応できる洗濯機用のモータの実用化を図ることにある。
【００３１】
（第４の発明）
特許文献２のような洗濯機では、脱水後の、ドラム及びパルセータを減速させる減速工程において、ドラムとパルセータとに回転速度の差が生じると、ドラムとパルセータとの間で洗濯物が引っ張られてしまい、布傷みが生じるおそれがある。これを防ぐためには、前記減速工程において、ドラム（脱水モータ）及びパルセータ（洗いモータ）の回転速度が同程度になるように同期制御を実行する必要がある。
【００３２】
また、特許文献２の洗濯機のように、２つのモータを用いて、ドラム及びパルセータを独立して回転させるようにしている場合、モータのトルクに基づく回生電力が、モータが１つの場合と比較して大きくなる。そのため、ドラム及びパルセータの回転速度を急激に低下させると、モータからの回生電力を消費しきれずに、回生電流が電源に逆流して、電源を破壊するおそれがある。そこで、これを防ぐために、前記回生電力が適切に消費されるように、ドラム及びパルセータを緩やかに減速させる必要がある。
【００３３】
上述のように、同期制御を実行しかつ回生電力を適切に消費させるようにするためには、減速率が低い方、すなわち、回転速度が大きい方に回転速度を合わせることが望ましい。しかし、回転速度が大きい方に回転速度を合わせると、ドラム及びパルセータを停止させるまでに時間が掛かってしまう。
【００３４】
そこで、第４の発明の目的は、モータからの回生電力を適切に消費しながら、ドラム及びパルセータに対して同期制御を実行しながら減速させる際の減速時間を短縮させることにある。
【００３５】
（第５の発明）
セーターなどは傷つき易いため、そのようなデリケートな洗濯物を適切に洗濯するためには、水中で洗濯物を適度に分散させながら、柔らかいタッチで洗いや濯ぎを行う必要がある。その一方で、汚れが取れ難い頑固な汚れや、大きな物など、弱い水流では適切な洗濯が難しい洗濯物もある。
【００３６】
そのためには、方向や流速が様々な水流をドラム内で発生させる必要があり、特許文献２や特許文献４の洗濯機のように、パルセータやドラムの一方だけを回転させるだけでは、不十分である。
【００３７】
そこで、第５の発明の目的は、多種多様な洗濯物に幅広く対応できる洗濯機を提供することにある。
【００３８】
（第６の発明）
特許文献２の洗濯機では、パルセータを、交互に異なる方向に回転（以下、相反回転という）させることで、ドラム内の水に捻り力を発生させ、洗濯物の洗いむらを防止している。
【００３９】
それに対し、ドラムもパルセータと同時に回転させれば、更なる洗濯効率の向上が期待できる。例えば、その場合、ドラムを時計回り方向に回転させかつパルセータを反時計回り方向に回転させるモードと、逆にドラムを反時計回り方向に回転させかつパルセータを時計回り方向に回転させるモードとが考えられるが、これらのモードを交互に実行するようにすると、水流の方向を入れ替えながら、洗濯物をほぐすことができる。
【００４０】
しかしながら、相反回転の方向を切り替える際には、ドラム及びパルセータの回転方向を反転させるために、モータ（脱水モータ及び洗いモータ）に比較的大きな起動負荷が加えられる。特に、ドラムは洗濯機の中でも大きい部品であり、ドラムを回転させた時には、該回転方向に対して比較的大きな慣性力がドラムに付与される。そのため、ドラムの回転方向を反転させる際には、ドラムを固定又はドラムを自由回転可能にした構成の場合と比較して、モータ（特に、脱水モータ）に過大な起動負荷が加えられる。この過大な起動負荷によって、モータが起動不良を起こすおそれがある。
【００４１】
そこで、第６の発明の目的は、ドラム及びパルセータの回転方向を反転させる際に、モータに加えられる負荷を低減させて、モータの起動不良を防止することにある。
【００４２】
（第７の発明）
特許文献２の洗濯機では、脱水処理において、洗いモータと脱水モータとの回転がずれるように構成されているため、洗濯物の位置が変更されることが期待できる。しかしながら、単に洗濯物の位置を変更するだけでは、その位置がアンバランス量を大きくするように変化することも否定できず、必ずしもアンバランスの発生を確実に防止できるとは限らない。
【００４３】
そこで、第７の発明の目的は、より安定的にアンバランスの発生を防止し、低振動でありかつ脱水時間の短縮が可能な洗濯機を提供することにある。
【００４４】
（第８の発明）
特許文献２の洗濯機のように、脱水処理において、回転速度が小さい方のモータを他方のモータの回転速度に近付けるように制御すると、この速度差の蓄積によって、ドラムとパルセータとの位置ずれが相対的に大きくなってしまい、布傷みを十分に防止できないという問題がある。
【００４５】
具体的に、洗いモータの回転速度の方が大きい場合には、脱水モータの回転速度を加速して洗いモータの回転速度に近付けるように制御するが、このとき、脱水モータの回転速度がオーバーシュートして洗いモータの回転速度を超えてしまうことがある。この場合、今度は、洗いモータの回転速度を加速して脱水モータの回転速度に近付けるように制御する必要がある。このように、回転速度の大きなモータがランダムな周期で入れ替わることで制御が不安定になってしまい、ドラムとパルセータとの位置ずれが相対的に大きくなるという問題がある。
【００４６】
そこで、第８の発明の目的は、洗濯物の布傷みを軽減し得る脱水運転が可能な洗濯機を提供することにある。
【００４７】
（第９の発明）
洗いモータを回転フリー状態にすべき適正なタイミングは、洗濯物の重量、状態、種類等によりさまざまに変わり得る。そのため、特許文献２の発明のように、脱水処理において、洗いモータを回転フリー状態にするときの洗いモータの回転速度を固定すると、適正なタイミングで洗いモータを回転フリー状態にできなくなるおそれがある。
【００４８】
例えば、適正なタイミングよりも早めに洗いモータを回転フリー状態にすると、ドラムに連れ回される洗濯物が回転フリーになったパルセータに擦れてパルセータを連れ回すことにより洗濯物を傷めるおそれがある。一方、適正なタイミングよりも遅めに洗いモータを回転フリー状態にすると、洗いモータに通電する時間が長くなり、消費電力が増大する。
【００４９】
そこで、第９の発明の目的は、洗濯物の布傷みを軽減しつつ省電力で脱水運転が可能な洗濯機を提供することにある。
【００５０】
（第１０の発明）
特許文献２の洗濯機において、脱水運転時に洗いモータを回転フリー状態にしたとしても、例えば重力によって衣類が回転槽及び撹拌体に押し付けられるので、脱水モータの回転に伴って撹拌体が連れ回される場合がある。
【００５１】
すなわち、洗いモータも脱水モータに追随して回転する場合がある。すると、逆起電力による抵抗力（脱水モータの回転を妨げる方向の力）が発生し、高速回転ができないという問題が生じたり、脱調や制御不能が発生したりする可能性がでてくる。このような現象を回避するためには、洗いモータ及び脱水モータの両方を同一方向にかつ同時に駆動することが考えられるが、２つモータを回転させるエネルギーが必要なため、効率が悪いという問題がある。
【００５２】
そこで、第１０の発明の目的は、脱水運転時のエネルギー効率を高めた洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
（第１の発明）
第１の発明では、環状のステータと、駆動方式の相数が異なる第１及び第２ロータとを備え、該第１ロータの駆動相数が該第２ロータの駆動相数よりも多いモータを対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００５４】
すなわち、前記ステータは、前記第１及び第２ロータに対応する電流を重ね合わせた複合電流が供給されることで該第１及び第２ロータを独立して駆動させるための別々の回転磁界を発生させるコイルを有し、前記ステータが発生する回転磁界の数は、前記第１及び第２ロータの磁極の数とは異なっており、前記ロータの磁束分布の基本波に対する前記コイルの巻線係数は、前記第１ロータ側及び前記第２ロータ側の両方とも、０．５よりも大きいことを特徴とする。
【００５５】
第１の発明では、ステータが発生する回転磁界の数と第１及び第２ロータの磁極の数とが異なり且つロータの磁束分布の基本波に対するコイルの巻線係数が０．５よりも大きくなっている。
【００５６】
これにより、コイルの巻線係数を改善してトルクを効率良く発生させることができる。特に、低速回転時であっても高トルクを得ることが可能となる。
【００５７】
前記ステータのスロット数Ｓ、前記第１ロータ又は前記第２ロータの一方の極数Ｐ１、他方の極数Ｐ２は、１以上の整数をｎとしたときに、
Ｓ＝１２ｎ
Ｐ１＝（６±１）・２ｎ
Ｐ２＝（６±２）・２ｎ
という条件を満たすように設定してもよい。
【００５８】
この場合、ステータのスロット数、第１ロータの極数、及び第２ロータの極数を、上述した条件を満たすように設定している。これにより、ロータの磁束分布の基本波に対するコイルの巻線係数が０．５よりも大きなモータを得ることができる。
【００５９】
前記ロータの磁束分布の基本波に対する前記コイルの巻線係数は、前記第１ロータ側及び前記第２ロータ側の両方とも、０．７以上にしてもよい。
【００６０】
この場合、ロータの磁束分布の基本波に対するコイルの巻線係数を０．７以上とすることで、高トルクを発生させることができる。
【００６１】
前記ロータの磁束分布の高調波に対する前記コイルの短節巻係数は、前記第１ロータ側又は前記第２ロータ側の何れかが、１未満であるようにしてもよい。
【００６２】
この場合、ロータの磁束分布の高調波に対するコイルの短節巻係数を１未満とすることで、トルクリップルを低減して振動や騒音を抑えることができる。
【００６３】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のモータと、
前記第１ロータ又は前記第２ロータの一方により構成されるインナーロータに連結されて洗濯物を収容するドラムと、
前記第１ロータ又は前記第２ロータの他方により構成されるアウターロータに連結されて前記ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、を備えた洗濯機とするのが好ましい。
【００６４】
そうすれば、ドラム及びパルセータを独立して駆動させるためのモータとして、第１の発明のモータを適用することができる。
【００６５】
（第２の発明）
第２の発明は、１つのステータの内外にインナーロータ及びアウターロータを備え、前記ステータが前記インナーロータと前記アウターロータとで共用されているデュアルロータ型のモータに関する。
【００６６】
前記ステータは、周方向に独立して一定の間隔で配置された複数のコア要素と、前記コア要素の各々にワイヤを巻回して構成された複数のコイルと、を有している。前記コア要素は、前記インナーロータと対向する内側ティースと、前記アウターロータと対向する外側ティースと、を備えている。前記インナーロータと前記アウターロータとは、異なる極数を有し、前記コア要素は、前記インナーロータ及び前記アウターロータのいずれの極数よりも少ない個数で構成されている。
【００６７】
そして、前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の多いロータと対向している、前記内側ティース及び前記外側ティースのいずれか一方のティースにおいて、当該ティースのティース開角が、１８０°／Ｎｃ〜２５７°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）の範囲内に設定されている。
【００６８】
すなわち、このモータは、１つのステータが、極数の異なるインナーロータとアウターロータとで共用されているデュアルロータ型のモータであり、そのステータには、これらロータの極数よりも少ない個数で、周方向に独立した複数のコア要素が備えられている。そして、極数の多いロータと対向しているコア要素のティースのティース開角が、１８０°／Ｎｃ〜２５７°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）の範囲内に設定されている。
【００６９】
このように、極数の多いロータと対向しているコア要素のティースのティース開角を所定の範囲に設定することで、後述するように、デュアルロータ型のモータにおいて、従来の洗濯機と遜色無いレベルにコギングトルクを低減でき、騒音等を抑制できる。
【００７０】
更に、前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の少ないロータと対向している、前記内側ティース及び前記外側ティースの他方のティースにおいて、当該ティースのティース開角が、９６°／Ｎｃ〜３４２°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）の範囲内に設定するのが好ましい。
【００７１】
そうすれば、後述するように、デュアルロータ型のモータにおいて、従来の洗濯機と遜色無いレベルに相互リップルを低減できるので、よりいっそう騒音等を抑制できる。
【００７２】
具体的には、前記インナーロータ及び前記アウターロータのうち、極数の少ないロータの極数をＰ１とし、極数の多いロータの極数をＰ２とした場合に、次の各条件を満たすモータに適用するのが好ましい。
【００７３】
Ｎｃ＝１２ｎ
Ｐ１＝（６±１）・２ｎ
Ｐ２＝（６±２）・２ｎ
（ｎは１以上の整数）
【００７４】
Ｎｃ＝６ｎ
Ｐ１＝６ｎ±２
Ｐ２＝６ｎ±４
（ｎは２以上の整数）
【００７５】
Ｎｃ＝６ｎ
Ｐ１＝６ｎ±４
Ｐ２＝６ｎ±８
（ｎは２以上の整数）
【００７６】
これら条件を満たすモータであれば、コギングトルクや相互リップルの低減が効果的に実現できる。
【００７７】
また、このようなデュアルロータ型のモータは、洗濯機に好適である。すなわち、このようなモータと、タブの内部に回転可能に設けられたドラムと、前記ドラムの内部に回転可能に設けられたパルセータと、を備えた洗濯機であって、前記ドラムに、前記インナーロータ及び前記アウターロータのいずれか一方が連結され、前記パルセータに、前記インナーロータ及び前記アウターロータの他方が連結されているようにするとよい。
【００７８】
そうすれば、騒音や振動を抑制しながら、ドラム及びパルセータの双方で高トルクが発揮できる洗濯機を実現することができる。
【００７９】
特にこの場合、前記ドラムに前記インナーロータが連結され、前記パルセータに前記アウターロータが連結されているようにするとよい。
【００８０】
そうすれば、構造上、相対的に高いトルクを、相対的に高トルクが求められるパルセータで発揮させることができるので、より効率的である。
【００８１】
（第３の発明）
第３の発明の１つは、回転軸まわりに２つのシャフトを個別に回転駆動する洗濯機用のモータに関する。
【００８２】
前記モータは、前記シャフトの一方に連結されて回転自在なインナーロータと、前記インナーロータの外周側に配置され、前記シャフトの他方に連結されて回転自在なアウターロータと、前記インナーロータと前記アウターロータとの間に配置され、これらインナーロータ及びアウターロータで共用されるステータと、を備える。前記ステータは、各々が分離独立して配置される複数のコア要素と、インシュレータを介して、前記コア要素の各々の周囲にワイヤを巻回して形成される複数のコイルと、熱硬化性樹脂によって成形され、前記コア要素、前記コイル、及び前記インシュレータを埋設する樹脂成形体と、を有している。前記インシュレータは、複数の前記コア要素を間に挟み込んだ状態で、軸方向に突き合わせて連結される一対の環状連結体で構成されている。そして、前記環状連結体の少なくとも一方が一体に形成された主連結体とされ、当該主連結体に、前記コア要素の各々が嵌入される複数のコア嵌入部が周方向に略等間隔で設けられている。
【００８３】
すなわち、このモータによれば、複数のコア要素と複数のコイルとの間に介在するインシュレータが、軸方向に突き合わせて連結される一対の環状連結体で構成されていて、その少なくとも一方が、一体に形成された主連結体とされている。そして、その主連結体に、コア要素の各々が嵌入される複数のコア嵌入部が周方向に等間隔で設けられているので、これらコア嵌入部にコア要素の各々を１個ずつ嵌入する単純作業を繰り返すだけで、各コア要素を適切な位置に配置できる。従って、極数が多いデュアルロータ型のモータのステータであっても、効率的に製造できる。
【００８４】
前記環状連結体の他方は、円弧形状をした複数の連結要素を連結して形成される副連結体で構成するのが好ましい。
【００８５】
主連結体に連結される環状連結体が、一体に形成されていると、その環状連結体のコア嵌入部が全てのコア要素の位置に一致しないと嵌入できないため、連結が困難であるが、連結要素に分割されている副連結体であれば、連結が容易になり、効率よく作業できる。
【００８６】
この場合、前記副連結体に、前記コイルから導出される前記ワイヤの端部が接続される端子部を配置するのが好ましい。
【００８７】
そうすれば、安定した主連結体を下側にして取り扱うことにより、副連結体に配置されている端支部が上側に位置することになるので、接続処理が容易に行える。
【００８８】
前記主連結体は、絶縁性樹脂とＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）とで構成してもよい。
【００８９】
そうすれば、主連結体の剛性をより強化することができるので、主連結体の変形や破損が抑制でき、より取り扱いが容易になる。
【００９０】
その場合、前記ＣＦＲＰを構成している樹脂は、前記絶縁性樹脂と同種の樹脂にするのが好ましい。
【００９１】
そうすれば、ＣＦＲＰと絶縁性樹脂との一体性が向上するので、主連結体の剛性を更に向上させることができる。
【００９２】
複数の前記コイルは、例えば、６本の前記ワイヤの各々を一定の順序で複数の前記コア要素の各々に巻回することによって形成し、一対の前記環状連結体を連結して構成されるコア保持構造体の外周の両縁部に、軸方向に張り出すフランジ部を設け、前記フランジ部の各々に沿って、前記ワイヤの渡り線を３本ずつ配索するようにするとよい。
【００９３】
ワイヤの巻き崩れを防止する両側のフランジ部に３本ずつ振り分けて渡り線を配索することで、インシュレータ、ひいてはステータの軸方向の高さを抑制することができるので、モータの小型化が図れる。
【００９４】
一対の前記環状連結体を連結して構成されるコア保持構造体の内周面及び外周面には、前記コア要素が露出することによって内側コア面部及び外側コア面部が形成されているが、前記内側コア面部は、前記インシュレータの内周面よりも内側に位置し、前記外側コア面部は、前記インシュレータの外周面よりも外側に位置しているようにするのが好ましい。
【００９５】
そうすれば、成形時の金型に、内側コア面部及び外側コア面部が接することとなるため、コア要素を径方向に精度高く位置決めでき、ステータの真円度を高めることができる。
その結果、インナーロータやアウターロータとの間の隙間を小さくできるようになり、モータ性能の向上が図れる。
【００９６】
また、隣り合った前記コア嵌入部の内周側又は外周側のいずれか一方の両縁部の間を、連結壁部で連結し、軸方向から見て、前記連結壁部の中央部の厚みがその両端部よりも大きく形成されているようにするとよい。
【００９７】
そうすれば、主連結体の剛性を向上させることができる。
【００９８】
なお、一体形の主連結体を用いずに、複数に分割されている連結体で環状連結体の双方を構成することもできる。具体的には、前記環状連結体の双方を、前記コア要素の各々が嵌入される複数のコア嵌入部が周方向に略等間隔で設けられている円弧形状をした複数の連結要素を連結して形成し、一方の前記環状連結体における前記連結要素の各々の間の連結部位と、他方の前記環状連結体における前記連結要素の各々の間の連結部位とが、周方向にずれて配置されているようにするとよい。
【００９９】
この場合、上下の環状連結体で、連結部位が互い違いになっているため、双方の環状連結体が複数の連結要素で構成されていても、一体化でき、安定して支持できる。一体形の主連結体を成形する金型に比べて金型を小さくできるので、金型のコストを大幅に低減できる。
【０１００】
更には、一方の前記環状連結体の前記連結要素の個数が、他方の前記環状連結体の前記連結要素の個数よりも少なく構成され、前記連結要素の個数の多い前記環状連結体に、前記コイルから導出される前記ワイヤの端部が接続される端子部が配置されているようにするとよい。
【０１０１】
そうすれば、端支部を上側にして取り扱うことにより、分割数が少なくて強度の高い環状連結体が下側になるので安定して支持でき、接続処理も容易に行える。
【０１０２】
第３の発明の他の１つは、洗濯機に関する。
【０１０３】
前記洗濯機は、洗濯時に回転駆動されるパルセータと、洗濯時及び脱水時に回転駆動されるドラムと、上述したモータと、を備え、前記シャフトの一方が前記ドラムに連結され、前記シャフトの他方が前記パルセータに連結されている。
【０１０４】
上述したモータであれば、極数が多いデュアルロータ型のモータのステータを効率的に製造できるうえに、モータの巨大化を回避しながら、ドラムが連結されるインナーロータ側でも比較的高トルクを得ることができるので、多様な運転制御に対応できる洗濯機を安価で提供できる。
【０１０５】
第３の発明の他の１つは、上述した洗濯機用のモータの製造方法に関する。
【０１０６】
前記製造方法は、前記コア嵌入部の各々に前記コア要素の各々を嵌入した後、前記主連結体に前記環状連結体の他方を突き合わせて連結することにより、コア保持構造体を形成する第１ステップと、前記コア保持構造体を巻線機にセットし、前記インシュレータで被覆された前記コア要素の各々に、ワイヤを巻回して複数の前記コイルを形成することにより、巻線体を形成する第２ステップと、前記巻線体を金型にセットし、前記熱硬化性樹脂を用いてモールド成形する第３ステップと、を含む。
【０１０７】
すなわち、この製造方法によれば、単純作業で形成されるコア保持構造体を巻線機で機械的に巻線処理して巻線体を形成することができ、その巻線体を金型にセットしてモールド成形することができるので、比較的容易に製造することができ、生産性に優れる。
【０１０８】
前記第２ステップでは、例えば、３本の前記ワイヤを同時に同じ動作で巻回する処理が２回行われ、１回目に処理される３本の前記ワイヤの渡り線を、前記コア保持構造体の外周の両縁部から軸方向に張り出す一対のフランジ部のうち、当該フランジ部の一方に沿って配索し、２回目に処理される３本の前記ワイヤの渡り線を、前記フランジ部の他方に沿って配索するようにするとよい。
【０１０９】
そうすれば、巻線処理ごとに発生する渡り線を効率よく配索することができ、ワイヤの配索構造が簡素化されるので、巻線機の処理効率を向上させることができる。
【０１１０】
前記主連結体には、例えば、前記コア嵌入部の各々を連結する環状支持部を除去可能に設け、前記第３ステップの後に、前記環状支持部を除去する第４ステップを更に含むようにしてもよい。
【０１１１】
そうすれば、環状支持部で主連結体の剛性が強化できるので、巻線処理や成形処理の際に、コア保持構造体や巻線体の取り扱いが容易になる。更に、コア保持構造体等の変形を抑制した状態でモールド成形できるので、モータ品質の向上も図れる。
【０１１２】
前記巻線体の内側及び外側の少なくともいずれか一方の周面と、当該周面と対向する前記金型の対向面との間に位置決め構造を設け、前記位置決め構造により、前記巻線体を、前記金型に対して周方向に位置決めした状態でモールド成形するようにしてもよい。
【０１１３】
前記位置決め構造は、前記周面に露出した前記コア要素に形成された凹部と、当該凹部に嵌合するように前記金型に形成された凸部とで構成してもよいし、前記周面に面する複数のスロット開口と、当該スロット開口に嵌合するように前記金型に形成された嵌合突部とで構成してもよい。特に、前記位置決め構造は、前記巻線体の内周面と、当該内周面と対向する前記金型の対向面との間に設けるのが好ましい。
【０１１４】
そうすれば、巻線体を金型に対して精度高く周方向に位置決めすることができる。
【０１１５】
前記コア保持構造体の内側及び外側のいずれか一方の周面に挟持構造を設け、前記巻線機が、前記挟持構造を挟み込んだ状態で前記ワイヤの巻回処理が行われるようにしてもよい。
【０１１６】
前記挟持構造は、前記周面に露出した前記コア要素に形成された溝部で構成してもよいし、前記周面から突出した前記コア要素の両側の縁部で構成してもよい。
【０１１７】
そうすれば、コア保持構造体を強固に支持することができ、安定して巻線処理が行える。
【０１１８】
更に、前記第３ステップで、前記巻線体の外周側に面する前記インシュレータが前記金型に接するように、当該巻線体を当該金型にセットしてもよい。
【０１１９】
そうすれば、巻線体の内周面と金型との密着性が高まるため、巻線体の内周側の真円度を向上させることができる。
【０１２０】
（第４の発明）
第４の発明は、洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、を備えた洗濯機のモータ制御装置を対象とする。
【０１２１】
前記モータに接続され、前記ドラムを回転駆動させるためのドラム側インバータ回路と、前記モータに接続され、前記パルセータを回転駆動させるためのパルセータ側インバータ回路と、前記ドラム及び前記パルセータの回転速度をそれぞれ検出するための回転速度検出手段と、指令信号と搬送波とを用いてＰＷＭ制御された電気信号によって、前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路を介して、前記モータの作動制御を行う制御装置と、をさらに備える。
【０１２２】
前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路は、互いに直列に接続された上アーム側スイッチング素子と下アーム側スイッチング素子とからなるインバータが、複数個並列に接続されて構成されている。
【０１２３】
前記制御装置は、前記ドラム及び前記パルセータを同じ方向に回転させる脱水工程の終了後の減速工程において、前記回転速度検出手段によってそれぞれ検出される、前記ドラム及び前記パルセータの検出回転速度を同程度にするための同期制御と、前記上アーム側スイッチング素子の全てをオンさせかつ前記下アーム側スイッチング素子の全てをオフさせて、前記モータに短絡ブレーキをかける上アーム側短絡ブレーキ制御と、前記上アーム側スイッチング素子の全てをオフさせかつ前記下アーム側スイッチング素子の全てをオンさせて、前記モータに短絡ブレーキをかける下アーム側短絡ブレーキ制御と、を実行するとともに、前記搬送波の１周期あたりにおける、前記検出回転速度に基づいて前記ＰＷＭ制御によって設定された、前記同期制御を実行する期間である同期制御期間の長さを変えずに、前記上アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮させるとともに、前記下アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行するように構成されている。
【０１２４】
この構成によると、前記ドラムと前記パルセータとを同期制御しながら減速させる際の減速時間を短縮させることができる。
【０１２５】
すなわち、ＰＷＭ制御に用いられる搬送波の１周期あたりには、ドラム及びパルセータの検出回転速度に基づいて、前記ＰＷＭ制御によって設定された電気信号による同期制御を行い、ドラム及びパルセータ（詳しくは、モータ）の回転速度を調節する同期制御期間と、インバータ回路の上アーム側を短絡させてモータに短絡ブレーキを掛ける上アーム側短絡ブレーキ期間と、インバータ回路の下アーム側を短絡させてモータに短絡ブレーキを掛ける下アーム側短絡ブレーキ期間とがある。
【０１２６】
制御装置は、この３期間に対して、前記同期制御期間の長さを変えずに、前記上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮させるとともに、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行する。
【０１２７】
一般に、上アーム側短絡ブレーキは、電源電圧の影響を受けるため、下アーム短絡ブレーキと比べてブレーキ効果が低い。そこで、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行することにより、モータに、よりブレーキ効果の大きい下アーム側短絡ブレーキをかける期間を長くするとともに、適切に同期制御を実行することができる。
【０１２８】
この結果、ドラムとパルセータとを同期制御して減速させる際の減速時間を短縮させることができる。
【０１２９】
また、上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮させることで、モータからの回生電流が電源側に流れて、電源を破壊させるリスクを低減することができる。
【０１３０】
前記洗濯機のモータ制御装置の一実施形態において、前記搬送波は三角波からなり、前記制御装置は、前記ＰＷＭ制御において前記指令信号と前記搬送波とによって設定される、前記上アーム側スイッチング素子をオンさせるしきい値を、前記三角波の山側にそれぞれ同じ大きさだけずらすことで、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させるように構成されている、ことが好ましい。
【０１３１】
すなわち、上アーム側スイッチング素子をオンさせるしきい値を、前記搬送波の山側に同じ大きさだけずらすようにすることで、上アーム側スイッチング素子の一部及び下アーム側スイッチング素子の一部をオンさせて、ドラム及びパルセータの回転速度を同程度にする同期制御期間の長さについては、変化させないようにすることができるとともに、上アーム側スイッチング素子の全てをオフさせかつ下アーム側スイッチング素子の全てをオンさせる下アーム側短絡ブレーキの期間を拡大することができる。
【０１３２】
これにより、前記同期制御期間の長さを変えないようにするとともに、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させることができる。
【０１３３】
前記洗濯機のモータ制御装置において、前記制御装置は、前記上アーム側スイッチング素子のうち、前記ＰＷＭ制御におけるデューティ比が最も小さい前記上アーム側スイッチング素子における前記デューティ比に基づいて、前記下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定するように構成されている、ことが好ましい。
【０１３４】
すなわち、下アーム側短絡ブレーキ制御では、上アーム側スイッチング素子のオンする期間が短縮されるため、上アーム側スイッチング素子の、前記ＰＷＭ制御におけるデューティ比が小さくなる。
【０１３５】
そのため、上アーム側スイッチング素子のうち、ＰＷＭ制御におけるデューティ比が最も小さい上アーム側スイッチング素子のデューティ比を、デューティ比０％にするまでが、拡大させることのできる下アーム側短絡ブレーキ期間の最大の長さになる。そのため、上述のように制御することで、適切に下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大することができる。
【０１３６】
前記洗濯機のモータ制御装置において、前記制御装置は、前記ドラム及び前記パルセータの前記検出回転速度と予め設定された目標回転速度との差に基づいて、前記下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定するように構成されている、ことが好ましい。
【０１３７】
この構成によると、ドラム及びパルセータの検出回転速度と予め設定された目標回転速度とを比較しながら、ドラム及びパルセータを減速させることができるため、ドラム及びパルセータを早くかつ正確に減速させて、停止させることができる。
【０１３８】
また、検出回転速度が目標回転速度よりも大きく、モータからの回生電力を消費しきれない可能性があるときなどには、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を長くすることによって、適切にモータからの回生電力を消費することができる。
【０１３９】
前記洗濯機のモータ制御装置において、前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路は互いに並列に接続されており、前記ドラム側インバータ回路及び前記パルセータ側インバータ回路に印加される直流電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、前記制御装置は、前記電圧検出手段によって検出される検出電圧が、予め設定された目標電圧よりも高くなるほど、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするように構成されている、ことが好ましい。
【０１４０】
すなわち、モータからの回生電力を消費しきれない場合、モータ側の電位が直流電源の電位よりも高くなり、電圧検出手段によって検出される検出電圧が高くなる。そこで、前記検出電圧が目標電圧よりも高くなるほど、下アーム側短絡ブレーキ期間を長くすることによって、前記回生電力を消費できるようになる。この結果、前記回生電力を適切に消費しながら、ドラム及びパルセータを減速させることができる。
【０１４１】
（第５の発明）
第５の発明は、縦型の洗濯機であって、タブの内部に回転可能に設けられたドラムと、  前記ドラムの底部に回転可能に設けられたパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータの各々を個別に駆動するモータと、前記モータを制御する制御装置と、を備える。そして、前記制御装置が、洗い処理及び濯ぎ処理におけるいずれかの行程において、前記ドラム及び前記パルセータの双方を同時に独立して回転させる二重回転制御部を有している。
【０１４２】
すなわち、この洗濯機によれば、洗い処理や濯ぎ処理において、ドラム及びパルセータの双方が同時に独立して回転されるので、方向や流速が様々な水流をドラム内で発生させることができ、水中で洗濯物を適度に分散させながら、多種多様な洗濯物に対して効果的に洗いや濯ぎを行うことができる。
【０１４３】
具体的には、前記二重回転制御部が、前記ドラムと前記パルセータとを同一の方向に異なる回転数で回転させるようにするとよい。
【０１４４】
そうすれば、洗濯物を回転させながら緩やかにドラムの外側や内側に移動させることができ、洗濯物を水中で適度に分散させながら、柔らかいタッチで洗いや濯ぎを行うことができる。
【０１４５】
この場合、前記ドラム及び前記パルセータのうち、前記ドラムのみが前記モータによって回転駆動され、前記パルセータが前記ドラムの回転に付随して回転するようにしてもよい。
【０１４６】
そうすれば、消費電力を抑制しながら、パルセータを、ドラムの回転に付随してドラムと同一方向に低い回転数で回転させることができる。
【０１４７】
また、前記二重回転制御部が、前記ドラム及び前記パルセータの各々を異なる周期で反転させながら回転させるようにしてもよい。
【０１４８】
この場合でも、洗濯物を水中で適度に分散させながら、多種多様な洗濯物に対して効果的に洗いや濯ぎを行うことができる。
【０１４９】
また、前記二重回転制御部が、前記ドラムを同一方向に回転させた状態で、前記パルセータを反転させながら回転させるようにしてもよい。
【０１５０】
そうすれば、洗濯物を水中で適度に分散させながら、多種多様な洗濯物に対して効果的に洗いや濯ぎを行うことができ、少ない水量で効率よく洗い処理や濯ぎ処理を行うことができる。
【０１５１】
また、前記二重回転制御部が、目標回転数に達するまでの起動時間、及び目標回転数から停止するまでの終了時間の少なくともいずれか一方を、前記ドラムと前記パルセータとで異ならせるようにしてもよい。
【０１５２】
そうすれば、ドラムやパルセータの慣性力に応じた効率的な起動が行えるため、消費電力を低減できる。
【０１５３】
この場合、前記二重回転制御部が、前記モータによる駆動の開始タイミングを、前記ドラムと前記パルセータとで異ならせるようにするとよい。
【０１５４】
そうすれば、ドラムとパルセータとでモータによる駆動時間を同一にして、ドラムとパルセータとが同時に目標回転数で回転する期間に差が生じても、ドラム及びパルセータの目標回転数に達するタイミングを一致させることによってその期間を最適化することができる。
【０１５５】
またその場合、前記二重回転制御部が、前記モータによる駆動期間及び駆動停止期間の少なくともいずれか一方を、前記ドラムと前記パルセータとで異ならせるようにしてもよい。
【０１５６】
そうすれば、ドラムとパルセータとで、回転期間及び停止期間の長さ及びタイミングを一致させることができ、洗い処理や濯ぎ処理が効率よく行える。
【０１５７】
また、前記二重回転制御部が、前記ドラム及び前記パルセータを、互いに逆方向に間欠的に回転させるとともに、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方において、間欠的に行われる各回転の回転期間及びこれら回転期間の間の各停止期間の少なくともいずれか一方の長さを異ならせるようにしてもよい。
【０１５８】
ドラムとパルセータとを互いに逆方向に間欠的に回転させた場合、ドラムの内部に水流が滞る状態が生じて、滞留する洗濯物が発生する傾向があるが、このように、各回転期間や各停止期間の長さを異ならせることで、ドラムの内部に水流が滞る状態が生じるのを防ぐことができ、洗濯物を全体的に移動させることができる。
【０１５９】
また、前記二重回転制御部が、前記ドラム及び前記パルセータを、互いに逆方向に間欠的に回転させるとともに、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方において、間欠的に行われる各回転の回転数を異ならせるようにしてもよい。
【０１６０】
この場合でも、各回転期間や各停止期間の長さを異ならせるのと同様の効果を得ることができる。
【０１６１】
（第６の発明）
第６の発明は、洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、該モータを駆動するためのインバータと、を備えた洗濯機を対象とする。
【０１６２】
前記モータが作動するときに、該モータに加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段によって検出された検出負荷に基づいて、前記インバータを介して、前記モータに電気信号を付与して、前記ドラム及び前記パルセータの動作を制御する制御装置と、をさらに備える。
【０１６３】
前記制御装置は、前記ドラムを正回転させかつ前記パルセータを逆回転させる第１相反駆動モードと、前記ドラムを逆回転させかつ前記パルセータを正回転させる第２相反駆動モードとを、停止期間を挟みながら交互に実行するとともに、前記検出負荷が、予め設定された目標負荷以下になるように、前記ドラム及び前記パルセータの少なくとも一方の、オン及びオフの少なくとも一方のタイミングを制御する負荷低減補正制御を実行するように構成されている。
【０１６４】
この構成によると、ドラム内の洗濯物の慣性力を利用することで、モータに加えられる負荷を低減させることができる。
【０１６５】
具体的には、第１又は第２相反駆動モードをオンして、ドラムとパルセータとを相反回転させると、ドラム内の洗濯物は、ドラム又はパルセータのいずれかに連れ回される。これにより、ドラム内の洗濯物には慣性力が発生する。そして、第１又は第２相反駆動モードへ切り替える際に、ドラム又はパルセータのオン又はオフのタイミングを制御することで、前記洗濯物の慣性力を利用して、ドラム又はパルセータの回転方向を反転させる。
【０１６６】
例えば、洗濯物がパルセータの回転方向に連れ回っているときには、ドラムをパルセータよりも早くオンして、回転方向を反転させることで、洗濯物の慣性を利用して、ドラムの回転方向を反転させることができる。これにより、ドラム又はパルセータの回転方向を反転させる際に、モータに加えられる負荷が低減される。
【０１６７】
前記洗濯機において、前記負荷低減補正制御は、前記停止期間が経過した後、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオン時に、前記ドラム又は前記パルセータの一方をオンさせてから、第１所定時間が経過した後に、前記ドラム又は前記パルセータの他方をオンさせる制御であることが望ましい。
【０１６８】
この構成によると、第１又は第２相反駆動モードのオン時に、ドラム又はパルセータの一方を、他方よりも早くオンさせることができる。これにより、ドラム又はパルセータの一方を洗濯物の慣性力を利用して反転させることができる。例えば、洗濯物がパルセータの回転方向に連れ回っているときには、ドラムをパルセータよりも早くオンさせて、回転方向を反転させることで、パルセータによって洗濯物の回転方向が反転される前に、ドラムの回転方向を反転させることができる。
【０１６９】
これにより、ドラムの回転方向を反転させる時には、該ドラムの反転後の回転方向と同じ方向を向いた、洗濯物の慣性力を利用することができる。これにより、ドラム又はパルセータの回転方向を反転させる際に、モータに加えられる負荷がより効率的に低減される。
【０１７０】
また、前記洗濯機において、前記負荷低減補正制御は、前記停止期間に入る前の、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオフ時に、前記ドラム又は前記パルセータの一方をオフさせてから、第２所定時間が経過した後に、前記ドラム又は前記パルセータの他方をオフさせる制御であってもよい。
【０１７１】
この構成によると、第１又は第２相反駆動モードのオフ時に、ドラム又はパルセータの一方を、他方よりも遅くオフさせることで、換言すると、ドラム又はパルセータの一方を、他方よりも長く回転させることで、洗濯物により強い慣性力を持たせることができる。
【０１７２】
例えば、洗濯物がパルセータに連れ回っているときに、パルセータをドラムよりも遅くオフさせるようにすると、洗濯物にはパルセータの回転方向と同じ方向のより大きな慣性力が残る。これにより、ドラムの回転方向を反転させる時には、該ドラムの反転後の回転方向と同じ方向を向いた、洗濯物の慣性力がより大きく残っている。これにより、洗濯物の慣性力を利用してドラムの回転方向を反転させることができる。このようにして、ドラム又はパルセータの回転方向を反転させる際に、モータに加えられる負荷がより効率的に低減される。
【０１７３】
前記洗濯機において、前記制御装置は、前記停止期間が予め設定された基準時間よりも短い場合に、前記負荷低減補正制御を実行するように構成されている、ことが好ましい。
【０１７４】
すなわち、停止期間として、ドラム及びパルセータの慣性力が十分に低下する程度に長い時間（以下、基準時間という）を設定している場合には、ドラム及びパルセータの回転方向を反転させる際にモータに加えられる負荷は、モータの起動不良が発生するほど大きくはならない。そのため、停止時間が、基準時間よりも短い場合にのみ、負荷低減補正制御を実行するようにすることで、適切に負荷低減補正制御を実行することができる。
【０１７５】
前記洗濯機において、前記ドラム内に収容された洗濯物が、前記ドラムの回転方向と同じ方向に回転しているときには、前記停止期間の間に、前記ドラムの回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをオンするように構成されていることが好ましい。
【０１７６】
すなわち、洗濯物がドラムに張り付いていると、洗濯物がドラムの回転方向に連れ回ることがあるが、このときドラムには、ドラム自身の慣性力に加え、洗濯物の慣性力が作用するため、ドラムの回転方向を反転させる際に、モータには過大な負荷が加えられてしまう。
【０１７７】
そこで、洗濯物がドラムの回転方向と同じ方向に回転しているときは、第１相反駆動モードと第２相反駆動モードとの間の停止期間において、ドラムの回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをオンするようにする。これにより、ドラムに慣性力が残っていない状態で、該ドラムの回転方向を反転させることとなるため、モータに過大な負荷が加えられるのを防止することができる。
【０１７８】
第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオン時に、ドラム又はパルセータの一方をオンさせてから、第１所定時間が経過した後に、ドラム又はパルセータの他方をオンさせるように構成された洗濯機において、前記洗濯機に加えられている振動を検出する振動検出手段をさらに備え、前記制御装置は、前記振動検出手段によって検出された検出振動が、予め定められた所定振動よりも大きいときには、前記第１所定時間を短くするよう構成されている、ことが好ましい。
【０１７９】
すなわち、第１所定時間の間は、ドラム又はパルセータの一方のみが洗濯物の回転方向と同じ方向に回転するところ、洗濯物に偏りがあると、第１所定時間の間に洗濯物の遠心力によって洗濯機に強い振動が加えられるおそれがある。
【０１８０】
そこで、振動検出手段によって、所定振動よりも大きい振動が検出されたときには、第１所定時間を短くするようにして、早期に洗濯物の回転方向とは逆方向の水流を発生させて、洗濯物の回転を該水流によって減速させ、洗濯物から洗濯機に作用する遠心力を減少させる。これにより、洗濯機に振動が働くのを防止することができる。
【０１８１】
また、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオフ時に、前記ドラム又は前記パルセータの一方をオフさせてから、第２所定時間が経過した後に、前記ドラム又は前記パルセータの他方をオフさせるように構成されている洗濯機において、前記洗濯機に加えられている振動を検出する振動検出手段をさらに備え、前記制御装置は、前記振動検出手段によって検出された検出振動が、予め定められた所定振動よりも大きいときには、前記第２所定時間を短くするよう構成されている、ことが好ましい。
【０１８２】
すなわち、第２所定時間の間は、ドラム又はパルセータの一方を、他方よりも長く回転させて、洗濯物により大きい慣性力を発生させるところ、洗濯物に偏りがあると、第２所定時間の間に洗濯物の遠心力によって洗濯機に強い振動が加えられるおそれがある。そこで、振動検出手段によって、所定振動よりも大きい振動が検出されたときには、第２所定時間を短くするようにして、洗濯物の回転による遠心力を減少させる。これにより、洗濯機の振動を減少させることができる。
【０１８３】
第６の発明の他の１つは、洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、前記ドラム及び前記パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、該モータを駆動するためのインバータと、を備えた洗濯機を対象とする。
【０１８４】
前記モータが作動するときに、該モータに加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段によって検出された検出負荷に基づいて、前記インバータを介して、前記モータに電気信号を付与して、前記ドラム及び前記パルセータの動作を制御する制御装置と、をさらに備える。
【０１８５】
前記制御装置は、前記ドラムを正回転させかつ前記パルセータを逆回転させる第１相反駆動モードと、前記ドラムを逆回転させかつ前記パルセータを正回転させる第２相反駆動モードとを、停止期間を挟みながら交互に実行するとともに、前記ドラム内に収容された洗濯物が、前記ドラムの回転方向と同じ方向に回転しているときには、前記停止期間の間に、前記ドラムの回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをオンするように構成されている。
【０１８６】
すなわち、例えば、洗濯物がドラムに張り付いていると、洗濯物がドラムの回転方向に連れ回ることがあるが、このときドラムには、ドラム自身の慣性力に加えて、洗濯物の慣性力が作用するため、ドラムの回転方向を反転させる際に、モータには過大な負荷が加えられてしまう。
【０１８７】
そこで、洗濯物がドラムの回転方向と同じ方向に回転しているときには、第１相反駆動モードと第２相反駆動モードとの間の停止期間において、ドラムの回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをするようにする。これにより、ドラムに慣性力が残っていない状態で、該ドラムの回転方向を反転させることとなるため、モータに過大な負荷が加えられるのを防止することができる。
【０１８８】
（第７の発明）
第７の発明の洗濯機は、ドラムの脱水運転時に、ドラムとパルセータとの間に意図的に所定の速度差を与えることでアンバランス量を周期的に変化させ、その後に該アンバランス量が最小になるときにドラム及びパルセータの速度が同一になるように回転制御を行うようにした。
【０１８９】
すなわち、洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータとを備えた洗濯機である。
【０１９０】
前記モータは、前記パルセータを回転させる第１ロータと、前記ドラムを回転させる第２ロータとを有し、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方の回転時のアンバランス量を検出するアンバランス検出手段と、前記アンバランス量の検出値に基づいて前記第１及び前記第２ロータの回転動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、洗濯物の脱水運転時に、前記ドラムと前記パルセータとの間に所定の回転速度差を与えることでアンバランス量を周期的に変化させ、該アンバランス量が最小になるときに前記ドラム及び前記パルセータの速度が同一になるように回転制御を行う。
【０１９１】
この洗濯機によると、制御部は、ドラムとパルセータとの間に所定の速度差を与えることでアンバランス量を周期的に変化させ、アンバランス量の変化が最小になるようなタイミングでドラムとパルセータとの速度が同一になるように速度制御を行う。これにより、アンバランスを最小の状態にしてドラム及びパルセータを同一速度で回転させることができる。すなわち、アンバランスの発生を防止することができる。また、ドラムやパルセータの回転を停止させずにアンバランスの発生を防止できるため、脱水時間を大幅に短縮することができる。
【０１９２】
前記アンバランス検出手段は、前記ドラム及び前記パルセータが同一速度で回転している状態で前記ドラム及び前記パルセータのアンバランス量を検出するものであり、前記制御部は、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方のアンバランス量の検出値が所定値より大きく、かつ、前記アンバランス量の検出値に基づいて算出される前記ドラムのアンバランスモーメントと前記パルセータのアンバランスモーメントとの差が所定値以下の場合、前記回転制御を実行するように構成することができる。
【０１９３】
そうした場合、回転制御を行うか否かをアンバランス量及びアンバランスモーメントに基づいて判断する。このような判断基準を設けることで、適性度及び必要度のより高い条件で回転制御を実施することができるため、より効果的にアンバランス発生を防止することができる。
【０１９４】
前記アンバランス検出手段は、前記ドラム及び前記パルセータが同一速度で回転している状態で前記ドラム及び前記パルセータのアンバランス量を検出するものとし、前記制御部は、前記アンバランス量の検出値に応じてアンバランスの解消方法を選択的に変更するように構成してもよい。
【０１９５】
そうした場合、制御部がアンバランス量の検出値に応じてアンバランスの解消方法を選択的に変更するため、適性度及び必要度のより高いアンバランス解消方法を適用することができる。これにより、より効果的にアンバランス発生を防止することができる方法が選択でき、脱水時間をさらに短縮することが可能になる。
【０１９６】
前記制御部は、前記ドラム及び前記パルセータの前記アンバランス量の検出値がともに所定値以下の場合、前記回転制御を行わずに、前記ドラム及び前記パルセータの回転速度を同一に維持したまま上昇させるように構成してもよい。
【０１９７】
そうすれば、アンバランス量が所定の基準値以下の場合、回転制御を行わずにドラム及びパルセータの回転速度を加速するため、脱水時間を短縮することができる。
【０１９８】
また、前記制御部は、前記ドラム及び前記パルセータのいずれか一方のアンバランス量の検出値が所定値より大きく、かつ、前記アンバランス量の検出値に基づいて算出される前記ドラムのアンバランスモーメントと前記パルセータのアンバランスモーメントとの差が所定値より大きい場合、前記ドラム及び前記パルセータのうちでアンバランスモーメントが大きい方に所定の速度変動を与えてアンバランス状態を変化させるようにしてもよい。
【０１９９】
そうすれば、アンバランスモーメントの差に基づいて、制御部がドラム又はパルセータに所定の速度制御を与えることで、ドラムやパルセータを停止することなく、短時間でアンバランスを解消することができる。これにより、脱水時間を大幅に短縮することができる。
【０２００】
第７の発明の他の１つは、洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータとをそれぞれ独立して回転させるモータを備える洗濯機の制御方法である。
【０２０１】
その制御方法は、洗濯物の脱水運転時において、前記ドラムと前記パルセータとの間に所定の速度差を与えることでアンバランス量を周期的に変化させるステップと、前記相対回転期間中で、前記ドラム及び前記パルセータの少なくともいずれか一方のアンバランス量を検出するステップと、前記アンバランス量の検出値が最小になるときに前記ドラム及び前記パルセータの速度が同一になるようにするステップとを含む。
【０２０２】
この制御方法によると、アンバランスの検出値を最小の状態にして、ドラム及びパルセータを同一速度で回転させることができる。すなわち、アンバランスの発生を防止することができる。また、ドラムやパルセータの回転を停止させずにアンバランスの発生を防止できるため、脱水時間を大幅に短縮することができる。
【０２０３】
（第８の発明）
第８の発明は、洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の該洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータとを備えた洗濯機を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０２０４】
すなわち、前記モータは、環状のステータと、該ステータの外側に配設されて前記パルセータを回転させるアウターロータと、該ステータの内側に配設されて前記ドラムを回転させるインナーロータとを有し、前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転速度を検出する速度検出部と、前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ドラムの脱水運転時に、前記速度検出部で検出された前記インナーロータの回転速度を目標速度として、前記アウターロータの回転速度が該目標速度と略一致するように該アウターロータの回転動作を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【０２０５】
この構成では、ドラムの脱水運転時に、インナーロータの回転速度を目標速度として、アウターロータの回転速度を目標速度に略一致させるようにしている。このように、脱水運転時にアウターロータ及びインナーロータを同期運転させて速度変動を抑えることで、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０２０６】
具体的に、脱水運転時に、アウターロータ及びインナーロータを両方とも、目標とする回転速度まで加速しようとすると、両ロータの性能の違いによって互いに異なる加速をしながら目標とする回転速度まで制御されることとなる。そのため、目標とする回転速度に達するまでの間、アウターロータ及びインナーロータを同じ速度で回転数を上げていくことが困難となってしまう。
【０２０７】
これに対し、この洗濯機では、目標とする回転速度までインナーロータを加速する一方、アウターロータは、基準となるインナーロータの回転速度を目標速度として追従させるように制御しているので、アウターロータ及びインナーロータの速度差を抑えることができる。また、インナーロータを基準としてアウターロータを追従させているので、制御対象となるロータがランダムな周期で入れ替わることがなく、制御安定性が向上する。
【０２０８】
前記速度検出部で検出された前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転速度に基づいて、該インナーロータに対する該アウターロータの位相差を算出する位相算出部を備え、前記制御部は、前記ドラムの脱水運転時に、前記位相算出部で算出された前記位相差が所定値よりも大きい場合に、該位相差が所定値よりも小さくなるように該アウターロータの回転動作を制御するように構成してもよい。
【０２０９】
この構成では、インナーロータに対するアウターロータの位相差が所定値よりも大きくなった場合に、アウターロータの回転動作を制御して位相差を解消するようにしている。
【０２１０】
これにより、ドラムとパルセータとに跨がって配設されていた洗濯物が、ドラムとパルセータとの位置ずれによって引っ張られてしまう前に、この位置ずれを解消することで、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０２１１】
（第９の発明）
第９の発明は、洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の該洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータとを備えた洗濯機を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０２１２】
すなわち、前記モータは、環状のステータと、該ステータの外側に配設されて前記パルセータを回転させるアウターロータと、該ステータの内側に配設されて前記ドラムを回転させるインナーロータとを有し、前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転速度を検出する速度検出部と、前記アウターロータ及び前記インナーロータの回転動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ドラムの脱水運転時に、前記アウターロータ及び前記インナーロータを同期運転させて回転速度を加速している最中に前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定した場合に、前記アウターロータを回転させる前記モータへの通電を停止して前記パルセータを回転フリーにするように構成されていることを特徴とするものである。
【０２１３】
この構成では、ドラムの脱水運転時に洗濯物によるパルセータの連れ回りがなくなったと判定した場合に、パルセータを回転フリーにするようにしている。
【０２１４】
これにより、ドラムに連れ回される洗濯物が回転フリーになったパルセータに擦れてパルセータを連れ回すことにより洗濯物を傷めることがなくなるとともに、アウターロータを回転させるモータへの通電を停止することで消費電力を低減することができる。
【０２１５】
前記制御部は、前記アウターロータの設定回転速度に対する前記速度検出部で検出された前記アウターロータの回転速度の変動が所定量よりも大きくなったとき、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定するように構成してもよい。
【０２１６】
この構成では、アウターロータの回転速度の変動からパルセータの連れ回りの有無が判定される。
【０２１７】
これにより、パルセータの連れ回りの有無を容易に判定することができる。
【０２１８】
また、前記モータに通電される電流を検出する電流検出部を備え、前記制御部は、前記電流検出部で検出された電流を回転座標系に変換した回転座標系電流が所定量よりも小さくなったとき、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定するように構成してもよい。
【０２１９】
この構成では、モータに通電される電流からパルセータの連れ回りの有無が判定される。
【０２２０】
これにより、パルセータの連れ回りの有無を容易に判定することができる。
【０２２１】
更に、前記制御部は、前記インナーロータが最大回転速度から所定の回転速度まで減速したとき、前記アウターロータの回転動作の制御を再開して前記アウターロータ及び前記インナーロータを同期運転させて回転速度を減速させるように構成してもよい。
【０２２２】
この構成では、パルセータを回転フリーにした後、ドラムを回転させるインナーロータが所定の回転速度まで減速したときにアウターロータとインナーロータの同期運転を再開する。
【０２２３】
これにより、脱水工程の終わりにおいて、ドラムに連れ回される洗濯物が回転フリーのパルセータに擦れてパルセータを連れ回すことにより洗濯物を傷めることをなくすことができる。
【０２２４】
この場合、前記制御部は、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りがなくなったと判定したときの前記アウターロータの回転速度を前記所定の回転速度として使用するように構成するのが好ましい。
【０２２５】
この構成では、パルセータを回転フリーにしたときの回転速度でパルセータを再び回転させ始めるようにしている。
【０２２６】
これにより、洗濯物の重量、状態、種類等に応じた適正なタイミングでパルセータの回転を再開することができ、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０２２７】
（第１０の発明）
第１０の発明の洗濯機では、ドラム及びパルセータがそれぞれ独立して回転可能に構成されており、洗濯物の脱水運転時に、パルセータを回転フリーにした状態でドラムを回転制御する一方で、洗濯物によるパルセータのドラムへの連れ回りが生じていると判定した場合に、パルセータを回転フリーの状態からトルク制御モードに切り替えるようにした。
【０２２８】
すなわち、その洗濯機は、洗濯物を収容する回転可能なドラムと、該ドラムの回転軸心と同心状に設けられ、該ドラム内の洗濯物を撹拌させるパルセータと、該ドラム及び該パルセータをそれぞれ独立して回転させるモータと、前記モータの回転を制御する制御部とを備えており、前記制御部は、洗濯物の脱水運転時に、前記モータによる前記パルセータの駆動を停止して該パルセータを回転フリーにした状態で前記ドラムを回転制御する一方で、前記洗濯物による前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りが生じていると判定した場合に、前記パルセータを回転フリーの状態からトルク指令値を与えて該パルセータのトルクを制御するトルク制御モードに切り替える。
【０２２９】
この構成の洗濯機によると、制御部は、脱水運転時に、パルセータを回転フリーにした状態でドラムを回転制御するため、パルセータ駆動に係る消費エネルギーを大幅に削減することができる。
【０２３０】
さらに、制御部は、パルセータのドラムへの連れ回りが生じていると判定した場合にパルセータを回転フリーの状態から積極的にトルク制御するように切り替えるように構成されている。パルセータのドラムへの連れ回りが生じている場合には、パルセータ側の逆起電力とドラム側の制御電流が影響し合うことで発生する抵抗力のために、ドラム側モータの負荷が増大し、洗濯機の消費エネルギーが増加している。そのため、パルセータのトルクを積極的に制御することにより、洗濯機トータルの消費エネルギーを減少させるような制御が可能になる。
【０２３１】
前記制御部は、前記トルク制御に係るトルク指令値を前記パルセータの被駆動トルク以下とし、かつ、所定のｄ軸電流を与えて弱め界磁制御を実行するように構成してもよい。
【０２３２】
また、前記制御部は、前記制御部は、前記トルク制御に係るトルク指令値を、
トルク指令値＝０ 
で制御するように構成してもよい。
【０２３３】
このように、トルク指令値をパルセータの被駆動トルク以下で与えたとき、例えば被駆動トルクのトルク指令値を与えると、連れ回っているパルセータの回転を積極的にサポートすることができ、連れ回りの負荷が軽減する。
【０２３４】
そうすると、洗濯機全体としての消費エネルギーを削減することができる。なお、パルセータの被駆動トルク以下とすることで、被駆動トルクによる消費エネルギー以上のエネルギーは必要としないため、消費エネルギーを増加させることにはならない。
【０２３５】
また、弱め界磁制御を実行しているため、パルセータのドラムへの連れ回り（以下、単にパルセータの連れ回りともいう）によって誘起される逆起電力を抑制することができるので、モータ１２をより高速に回転させることができるようになる。すなわち、脱水運転時に高速域まで安定した動作が可能な洗濯機を実現することができる。
【０２３６】
さらに、前述のとおりパルセータ側のトルク指令値を“０”にすることにより、パルセータ側の逆起電力とドラム側の制御電流が影響し合うことで発生する抵抗力を抑制し、モータ（ドラム側）への負荷を低減することができるため、洗濯機トータルの消費エネルギーも低減することが可能になる。
【０２３７】
また、前記パルセータの回転速度を検出する速度検出手段を備え、前記制御部は、前記速度検出手段で検出された前記パルセータの回転速度が所定の閾値に達したときに、前記パルセータの前記ドラムへの連れ回りが生じていると判定するように構成してもよい。
【０２３８】
なお、この所定の閾値は、パルセータを制御可能な回転速度であれば、可能な限り低い値であることが望ましい。例えば、ホールセンサを用いた制御であれば所定の閾値として１０［ｒｐｍ］を設定する。ただし、１０［ｒｐｍ］に限定されず、所定の閾値は任意に設定することができる。
【０２３９】
このように、パルセータの連れ回りが生じているか否かの判断に速度検出手段を用いることで、より直接的に検出された値に基づく判定が可能になる。
【０２４０】
この場合、前記制御部は、前記トルク制御モードに切り替えた後に、前記速度検出手段で検出された前記パルセータの回転速度が所定の速度以下になった場合に、前記パルセータを回転フリー状態に戻すように構成するのが好ましい。
【０２４１】
この構成によると、制御部がトルク制御モードに切り替えた後に、例えば、洗濯物がほぐれて連れ回りの状態が解除されてパルセータの回転速度が所定速度以下になったときに、パルセータを回転フリー状態に戻すように構成されている。これにより、極低速回転数における制御不安定を防止することができる。
【発明の効果】
【０２４２】
第１の発明によれば、コイルの巻線係数を改善してトルクを効率良く発生させることができる。
【０２４３】
第２の発明によれば、コギングトルクや相互リップルを低減でき、騒音や振動を効果的に抑制しながら、２軸を高トルクで駆動できる。
【０２４４】
第３の発明によれば、極数が多いデュアルロータ型のモータのステータであっても、効率的に製造できるので、多様な運転制御に対応できる洗濯機を安価で提供できるようになる。
【０２４５】
第４の発明によれば、同期制御を実行しつつ、上アーム側短絡ブレーキよりもブレーキ効果の大きい下アーム側短絡ブレーキによって、モータからの回生電力を適切に消費して、モータにブレーキをかけることで、ドラム及びパルセータを比較的早く停止させることができる。この結果、モータからの回生電力を適切に消費しながら、ドラム及びパルセータを同期制御して減速させる際の減速時間を短縮させることができる。
【０２４６】
第５の発明によれば、多種多様な洗濯物が適切かつ効果的に洗濯できるようになる。
【０２４７】
第６の発明によれば、ドラム内の洗濯物の慣性力を利用して、ドラム又はパルセータの回転方向を反転させることができる。これにより、ドラム又はパルセータの回転方向を反転させる際に、モータに加えられる負荷が低減される。この結果、モータの起動不良を防止することができる。
【０２４８】
第７の発明によれば、ドラム及びパルセータの回転制御によってアンバランスを制御することで、より安定的にアンバランスの発生を防止することができる。
【０２４９】
第８の発明によれば、脱水運転時にアウターロータ及びインナーロータを同期運転させて速度変動を抑えることで、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０２５０】
第９の発明によれば、ドラムの脱水運転時に洗濯物によるパルセータの連れ回りがなくなったと判定した場合に、パルセータを回転フリーにすることで、洗濯物の布傷みを軽減しつつ省電力で脱水運転することができる。
【０２５１】
第１０の発明によれば、洗濯機の脱水運転時にパルセータの連れ回りが生じていると判定した場合にパルセータを回転フリーの状態からトルク制御モードに切り替えることで、脱水運転時のエネルギー効率を高め、高速領域における制御安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】洗濯機の概略斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線における概略断面図である。
【図３】モータの主な部材を示す分解斜視図である。
【図４】モータの組み付け構造を示す概略縦断面図である。
【図５】モータの組み付け構造を示す概略横断面図である。
【図６】ステータの構造を示す概略図である。
【図７】第１の発明に係る、モータの相数、スロット数、極数の関係を示す図である。
【図８】第１の発明に係る、従来のモータにおけるステータが発生する回転磁界の数とインナーロータの磁極の数との関係を示す図である。
【図９】第１の発明に係る、実施形態のモータにおけるステータが発生する回転磁界の数とインナーロータの磁極の数との関係を示す図である。
【図１０】第１の発明に係る、ロータの磁束分布の基本波に対する従来のモータの巻線係数を示す図である。
【図１１】第１の発明に係る、ロータの磁束分布の基本波に対する本実施形態のモータの巻線係数を示す図である。
【図１２】第１の発明に係る、従来のモータのティースで受ける磁束を説明する図である。
【図１３】第１の発明に係る、２つのティースで受けた磁束を合成したときの図である。
【図１４】第１の発明に係る、実施形態のモータのティースで受ける磁束を説明する図である。
【図１５】第１の発明に係る、２つの外側ティースで受けた磁束を合成したときの図である。
【図１６】第１の発明に係る、ロータの磁束分布の高調波に対する短節巻係数を比較した図である。
【図１７】第１の発明に係る、従来のモータにおける誘起電圧の波形を示すグラフ図である。
【図１８】第１の発明に係る、実施形態のモータにおける誘起電圧の波形を示すグラフ図である。
【図１９】第２の発明に係る、無負荷で駆動したアウターロータで発生する誘起電圧及びコギングトルクの変化を示すグラフである。
【図２０】第２の発明に係る、ティース開角を説明する図である。
【図２１】第２の発明に係る、無負荷で駆動したインナーロータで発生する誘起電圧及びコギングトルクの変化を示すグラフである。
【図２２】第２の発明に係る、アウターロータを駆動した場合に、インナーロータで発生する相互リップルの変化を示すグラフである。
【図２３】第２の発明に係る、内側ティース開角によってインナーロータで発生する相互リップルの変化を外側ティース開角別に示したグラフである。
【図２４】第２の発明に係る、異なるスロットコンビネーションにおける図１９に相当するグラフである。
【図２５】第２の発明に係る、異なるスロットコンビネーションにおける図１９に相当するグラフである。
【図２６】第３の発明に係る、コア保持構造体の分解斜視図を示す概略斜視図である。
【図２７】第３の発明に係る、コア保持構造体の一部を中心側から見た概略斜視図である。
【図２８】第３の発明に係る、コア保持構造体の一部を外周側から見た概略斜視図である。
【図２９】第３の発明に係る、コア保持構造体の一部の概略断面図である。
【図３０】第３の発明に係る、巻線処理を説明するための図である。
【図３１】第３の発明に係る、巻線処理を説明するための図である。
【図３２】第３の発明に係る、巻線パターンを説明するための図である。
【図３３】第３の発明に係る、巻線パターンを説明するための図である。
【図３４】第３の発明に係る、巻線体の一部を外周側から見た概略斜視図である。
【図３５】第３の発明に係る、位置決め構造を説明するための図である。
【図３６】第３の発明に係る、位置決め構造の変形例を説明するための図である。
【図３７】第３の発明に係る、製造方法の変形例を説明するための図である。
【図３８】第３の発明に係る、製造方法の変形例を説明するための図である。
【図３９】第３の発明に係る、変形例を示す図２６相当図である。
【図４０】第４の発明に係る、モータ、ドラム側インバータ回路、パルセータ側インバータ回路及び制御装置の構成を示す概略図である。
【図４１】第４の発明に係る、指令信号と搬送波との関係、及びそれに基づく上アーム側及び下アーム側スイッチング素子への信号を示す模式図である。
【図４２】第４の発明に係る、下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行したときの、指令信号と搬送波との関係、及びそれに基づく上アーム側及び下アーム側スイッチング素子への信号を示す模式図である。
【図４３】第４の発明に係る、実施形態２に係るモータ制御装置を備えた洗濯機において、ドラムの検出回転速度及び目標回転速度の関係を示すグラフである。
【図４４】第４の発明に係る、実施形態２に係るモータ制御装置を備えた洗濯機において、制御装置による減速工程における処理動作を示すフローチャートである。
【図４５】第４の発明に係る、実施形態３に係るモータ制御装置を備えた洗濯機において、モータ、ドラム側インバータ回路、パルセータ側インバータ回路及び制御装置の構成を示す概略図である。
【図４６】第４の発明に係る、実施形態３に係るモータ制御装置を備えた洗濯機において、ドラム側インバータ回路に印加される直流電圧、ドラムの検出回転速度及び目標回転速度の関係を示すグラフである。
【図４７】第４の発明に係る、実施形態３に係るモータ制御装置を備えた洗濯機において、制御装置による減速工程における処理動作を示すフローチャートである。
【図４８】第５の発明に係る、ドラム及びパルセータの回転制御におけるブロック図である。
【図４９】第５の発明に係る、第１の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５０】第５の発明に係る、第２の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５１】第５の発明に係る、第３の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５２】第５の発明に係る、第４の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５３】第５の発明に係る、第５の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５４】第５の発明に係る、第６の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５５】第５の発明に係る、第５の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５６】第５の発明に係る、第８の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５７】第５の発明に係る、第９の制御パターンの回転制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５８】第６の発明に係る、モータ及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５９】第６の発明に係る、第１補正制御の実行時に、ドラム及びパルセータを駆動させる際に、モータに付与される電気信号を示すグラフである。
【図６０】第６の発明に係る、第２補正制御の実行時に、ドラム及びパルセータを駆動させる際に、モータに付与される電気信号を示すグラフである。
【図６１】第６の発明に係る、制御装置による洗濯機の運転時の処理動作を示すフローチャートである。
【図６２】第６の発明に係る、実施形態２に係る洗濯機において、第３補正制御の実行時に、ドラム及びパルセータを駆動させる際に、モータに付与される電気信号を示すグラフである。
【図６３】第７の発明に係る、モータ及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６４】第７の発明に係る、モータの回転動作を制御する手順を示すフローチャート図である。
【図６５】第７の発明に係る、ドラム及びパルセータの回転数の時間変化を示すグラフ図である。
【図６６】第７の発明に係る、ドラム及びパルセータの回転数の時間変化を示すグラフ図である。
【図６７】第７の発明に係る、アンバランス検出手段の検出信号を示す波形図である。
【図６８】図６７のＡ点におけるドラム及びパルセータのアンバランスの位置を示す概略図である。
【図６９】図６７のＢ点におけるドラム及びパルセータのアンバランスの位置を示す概略図である。
【図７０】第７の発明に係る、ドラム及びパルセータの回転数の時間変化を示すグラフ図である。
【図７１】第８の発明に係る、モータ及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７２】第８の発明に係る、モータの回転動作を制御する手順を示すフローチャート図である。
【図７３】第８の発明に係る、ドラムとパルセータの位相差、及びドラムとパルセータの回転速度の関係を示すグラフ図である。
【図７４】第９の発明に係る、モータ及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７５】第９の発明に係る、重負荷時と軽負荷時におけるアウターロータの回転速度変動を示すグラフ図である。
【図７６】第９の発明に係る、アウターロータの回転速度とモータ電流の時間変化を示すグラフ図である。
【図７７】第９の発明に係る、モータの回転動作を制御する手順を示すフローチャート図である。
【図７８】第１０の発明に係る、モータ及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７９】第１０の発明に係る、モータ及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８０】第１０の発明に係る、回転フリー状態におけるドラム及びパルセータの回転数、Ｉｑ及びＩｄの時間変化を示すグラフ図である。
【図８１】第１０の発明に係る、トルク制御モードにおけるドラム及びパルセータの回転数、Ｉｑ及びＩｄの時間変化を示すグラフ図である。
【図８２】第１０の発明に係る、回転フリー状態におけるインバータの相電流の時間変化を示すグラフ図である。
【図８３】第１０の発明に係る、トルク制御モードにおけるインバータの相電流の時間変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０２５３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【０２５４】
まず最初に、第１〜第１０の発明に共通する洗濯機やモータの構成について説明する。そうして、第１〜第１０の発明の各々について個別に説明する。
【０２５５】
（洗濯機の全体構成）
図１に、本実施形態の洗濯機１を示す。この洗濯機１は、洗いから濯ぎ、脱水の各処理が自動制御によって行うことができる全自動式の洗濯機である。洗濯機１は、縦長な矩形箱状の筐体２を有し、その上部に、蓋３で開閉する投入口４が形成されている。洗濯物の出し入れは、この投入口４を通じて行われる（いわゆる縦型の洗濯機）。投入口４の後方には、ユーザが操作する各種スイッチや表示部が設けられている。
【０２５６】
図２に示すように、筐体２の内部には、タブ１０、ドラム１１、モータ１２、パルセータ１３、バランサ１４、制御装置１５などが設置されている。特にこの洗濯機１では、モータ１２が工夫されていて、コンパクトなサイズで、洗濯機１の各処理に応じた適切な性能を発揮できるようになっているため、モータ１２については別途詳細に説明する。
【０２５７】
タブ１０は、貯水可能な有底円筒状の容器であり、開口を上方の投入口４に向けた状態で、複数の吊し部材１６によって筐体２の内部に懸架されている。タブ１０の内部には、不図示の注水機構を通じて注水可能となっている。タブ１０の下部には、バルブで開閉制御される排水管１７が連結されており、不要な水は、この排水管１７を通じて洗濯機１の外部に排水される。
【０２５８】
ドラム１１は、タブ１０よりもひとまわり小さい、洗濯物を受け入れる有底円筒状の容器である。ドラム１１は、その開口を投入口４に向けて、鉛直方向に延びる縦軸Ｊまわりに回転可能な状態でタブ１０に収容されている。洗濯物の処理は、全てこのドラム１１の内部で実行される。ドラム１１の円筒形状をした周壁には、多数の水抜孔１１ａが全面にわたって形成されている（図２では一部のみ図示）。ドラム１１の開口部には、バランサ１４が設置されている。バランサ１４は、内部に複数のボールや粘性流体を収容した円環状の部材であり、ドラム１１の回転時に洗濯物の偏りによって生じる重量バランスの不均衡を調整する。ドラム１１の底部には、上面に撹拌羽根を有する円板状のパルセータ１３が回転可能に設置されている。
【０２５９】
制御装置１５は、ＣＰＵやＲＯＭなどのハードウエアと、制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されており、洗濯機１で行われる各処理を総合的に制御する。制御装置１５は、各種スイッチやモータ１２、バルブなどと電気的に接続されており、ユーザの指示に従って、制御プログラムが、洗濯や脱水の運転を行い、洗いや濯ぎ、脱水の処理を実行する。
【０２６０】
例えば、一般には、洗いや濯ぎの処理では、モータ１２が、パルセータ１３を一定周期で反転させながら回転駆動し、水や洗剤と共に洗濯物を撹拌する。脱水処理では、モータ１２が、ドラム１１を一定方向に高速で回転駆動し、遠心力の作用で洗濯物を周壁に押し付けて脱水する。
【０２６１】
それに対し、この洗濯機１では、より高度な運転制御が行えるように、洗いや濯ぎの処理の際に、パルセータ１３とともにドラム１１も回転駆動できるように構成されている。
【０２６２】
（モータ）
モータ１２は、直径がタブ１０よりも小さい扁平な円柱状の外観を有し、縦軸Ｊがその中心を通るように、タブ１０の下側に組み付けられている。
【０２６３】
図３、図４に示すように、モータ１２は、アウターロータ２０、インナーロータ３０、インナーシャフト４０、アウターシャフト５０、ステータ６０などで構成されている。すなわち、このモータ１２は、１つのステータ６０の内外に２つのロータ２０，３０を備えており（デュアルロータ）、これらロータ２０，３０が、クラッチや加減速機などを介在することなくパルセータ１３やドラム１１に連結されていて、これらを直接駆動するように構成されている（ダイレクトドライブ）。ロータ２０，３０は、ステータ６０のコイル６３を共用しており、これらコイル６３に制御された複合電流を供給することにより、このモータ１２は、ロータ２０，３０の各々を独立して駆動できるようになっている。
【０２６４】
アウターロータ２０は、扁平な有底円筒状の部材であり、中心部分が開口した円板状の底壁部２１と、底壁部２１の周縁に立設された円筒状の周壁部２２と、底壁部２１の中心部分に一体化されたボス部２３と、複数のアウターマグネット２４とを有している。底壁部２１及び周壁部２２は、バックヨークとして機能するように、鉄板をプレス加工して形成されており、ボス部２３は、焼結合金などで形成されている。ボス部２３の中心には、鋸歯状にするセレーション加工が内周面に施された軸孔が形成されている。
【０２６５】
底壁部２１には、放熱を行う複数のスリット２１ａが形成されている。各アウターマグネット２４は、矩形板状又は瓦状の永久磁石からなり、周壁部２２の内面に固定されている。本実施形態では、図５に示すように、４８個のアウターマグネット２４が、周方向に連続してＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置されている。
【０２６６】
インナーロータ３０は、アウターロータ２０よりも外径が小さい扁平な有底円筒状の部材であり、中心部分が開口した台形状の内側底壁部３１と、内側底壁部３１の周囲に立設された円筒状の内側周壁部３２と、内側底壁部３１の中心部分に一体化された内側ボス部３３と、複数のインナーマグネット３４とを有している。アウターロータ２０と同様に、内側底壁部３１及び内側周壁部３２は、鉄板をプレス加工して形成されており、内側ボス部３３は、焼結合金などで形成されている。内側ボス部３３の中心には、ボス部２３の軸孔よりも内径が大きく、内周面にセレーション加工が施された軸孔が形成されている。
【０２６７】
内側底壁部３１には、ステータ６０をタブ１０に締結する作業用の開口３１ａが複数形成されている。各インナーマグネット３４は、矩形板状又は瓦状の永久磁石からなり、内側周壁部３２の外面に固定されている。本実施形態では、図５に示すように、４２個のインナーマグネット３４が、周方向に連続してＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配置されている。
【０２６８】
インナーシャフト４０は、細長い円柱状の軸部材であり、その上下の端部に、外周面にセレーション加工が施された嵌合部位を有する取付部４１，４１が形成されている。嵌合部位を軸孔に圧入又はボルト止めすることによって下側の取付部４１がボス部２３に固定され、インナーシャフト４０の下端部は、アウターロータ２０に固定されている。
【０２６９】
アウターシャフト５０は、インナーシャフト４０よりも短く、インナーシャフト４０の外径よりも大きな内径を有する細長い円筒状の軸部材である。アウターシャフト５０の上下の端部にも、外周面にセレーション加工が施された嵌合部位を有する取付部５１，５１が形成されている。嵌合部位を軸孔に圧入又はボルト止めすることによって下側の取付部５１が内側ボス部３３に固定され、アウターシャフト５０の下端部は、インナーロータ３０に固定されている。
【０２７０】
ステータ６０は、アウターロータ２０の内径よりも外径が小さくてインナーロータ３０の外径よりも内径が大きい円環状のボディ部６０ａと、その上部の内周縁から中心側に張り出したフランジ部６０ｂとを有し、樹脂モールド成形によって形成されている。ステータ６０の詳細については後述する。
【０２７１】
（モータの組付け）
図４に示すように、ステータ６０は、タブ１０の底面に設けられたモータブラケット７０に、フランジ部６０ｂを締結することによって取り付けられている。インナーロータ３０が連結されたアウターシャフト５０は、軸受７１及びボールベアリング７２を介してモータブラケット７０に回転自在に支持されている。タブ１０の内部に突出した上側の取付部５１に、ドラム１１に固定されたブラケットが取り付けられることにより、アウターシャフト５０の上端部は、ドラム１１に固定されている。
【０２７２】
アウターロータ２０が連結されたインナーシャフト４０は、その上端部がドラム１１の内部に突出するように、アウターシャフト５０の下端部に挿入されている。インナーシャフト４０は、上下のインナー軸受７３，７３を介して、ドラム１１及びアウターシャフト５０に回転自在に支持されている。パルセータ１３の中央部に形成された取付孔に、上側の取付部４１の嵌合部位を嵌合させた状態で締結することにより、インナーシャフト４０の上端部は、パルセータ１３に固定されている。
【０２７３】
インナーロータ３０とアウターロータ２０が、ステータ６０と僅かな隙間を隔てて対向するように、ステータ６０、インナーロータ３０、アウターロータ２０が組み付けられている。このモータ１２では、ステータ６０に、制御された複合電流が供給されることにより、各コイル６３で周期的に変動する磁界が形成される。
【０２７４】
このモータ１２の場合、３相及び６相からなる複合電流が供給され、極数の少ないインナーロータ３０は、３相で駆動され、極数の多いアウターロータ２０は、６相で駆動されるようになっている。
【０２７５】
その周期的な磁界の変動が、インナーマグネット３４及びアウターマグネット２４の各々に作用することで、インナーロータ３０とアウターシャフト５０とドラム１１とからなる一体構造物と、アウターロータ２０とインナーシャフト４０とパルセータ１３とからなる一体構造物とが、縦軸Ｊまわりに個別に回転駆動される。
【０２７６】
（ステータの細部構造）
図６に示すように、ステータ６０の本体部分であるボディ部６０ａは、複数のＩ型コア（コア要素）６１、インシュレータ６２、複数のコイル６３、樹脂成形体７５などで構成されている。本実施形態のステータ６０には、図５に示すように、３６個のＩ型コア６１及びコイル６３が備えられている。
【０２７７】
Ｉ型コア６１は、図２６や図２９にも示すように、軸方向から見た断面がＩ形状を有する薄板状の鉄部材である。Ｉ型コア６１の内周側の端部には、その両隅部が周方向に鍔状に張り出すことにより、縦長で横幅の広い内側ティース６１ａが設けられている。また、Ｉ型コア６１の外周側の端部にも、その両隅部が周方向に鍔状に張り出すことにより、縦長で横幅の広い外側ティース６１ｂが設けられている。これらＩ型コアは、ボディ部６０ａの全周に等間隔で放射状に並べられており、各々が分離独立した状態で配置されている。
【０２７８】
これらＩ型コア６１の各々の周囲に、インシュレータ６２を介して、ワイヤＷ（絶縁材で被覆された導電線）を、所定の順序及び構成で連続して巻回することにより、Ｉ型コア６１毎にコイル６３が形成されている。Ｉ型コア６１、インシュレータ６２、及びコイル６３は、モールド成形によって円環状に成形された樹脂成形体７５に埋設されており、内側ティース６１ａ及び外側ティース６１ｂの各端面部分のみが、樹脂成形体７５の内周面及び外周面から露出している。ボディ部６０ａの上部には、制御装置や電源の電気配線が接続されるコネクタ７６が設けられている。
【０２７９】
＜第１の発明＞
第１の発明は、洗濯機に好適なモータに関する。
【０２８０】
（スロット数とロータの極数の関係）
図７に示すように、第１の発明における本実施形態では、インナーロータ３０側を３相駆動、アウターロータ２０側を６相駆動とするモータ１２を対象とする。つまり、アウターロータ２０が第１ロータ、インナーロータ３０が第２ロータである。そして、巻線を分数スロット巻としている。ステータ６０のコイル６３には、アウターロータ２０及びインナーロータ３０に対応する電流を重ね合わせた複合電流が供給される。これにより、コイル６３は、アウターロータ２０及びインナーロータ３０を独立して駆動させるための別々の回転磁界を発生させる。
【０２８１】
また、このモータ１２では、ステータ６０が発生する回転磁界の数と、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の磁極の数とが異なるように構成されている。具体的には、ステータ６０のスロット数Ｓが３６、インナーロータ３０の極数Ｐ１が４２、アウターロータ２０の極数Ｐ２が４８となるように構成され、その比率は、Ｓ：Ｐ１：Ｐ２＝６：７：８となっている（図５参照）。
【０２８２】
図８は、従来のモータにおけるステータが発生する回転磁界の数とインナーロータの磁極の数との関係を示す図である。図８に示すように、従来のモータは、Ｓ：Ｐ１：Ｐ２＝６：４：２となるように構成されたモータである。このように構成されたモータでは、ステータ６０が発生する回転磁界の数と、インナーロータ３０の磁極の数とが同じとなっている。なお、図示は省略するが、アウターロータの磁極の数についても、ステータ６０が発生する回転磁界の数と同じである。
【０２８３】
図９は、本実施形態のモータにおけるステータが発生する回転磁界の数とインナーロータの磁極の数との関係を示す図である。図９に示すように、本実施形態のモータ１２では、ステータ６０が発生する回転磁界の数と、インナーロータ３０の磁極の数とが異なるように構成されている。なお、図示は省略するが、アウターロータ２０の磁極の数についても、ステータ６０が発生する回転磁界の数とは異なっている。
【０２８４】
（巻線係数）
以下、本実施形態のモータ１２の巻線係数について、従来のモータの巻線係数と比較しながら説明する。図１０は、従来のモータの巻線係数を示す図である。図１１は、本実施形態のモータの巻線係数を示す図である。なお、短節巻係数Ｋｐ、分布巻係数Ｋｄ、巻線係数Ｋｗ＝Ｋｐ・Ｋｄとする。
【０２８５】
図１０に示すように、従来のモータでは、インナー側（図１０の４Ｐｏｌｅ）を駆動するとき、３相ではＫｐ＝０.８７、Ｋｄ＝１、Ｋｗ＝０．８７となり駆動することができる。６相ではＫｐ＝０．８７、Ｋｄ＝０、Ｋｗ＝０となり駆動できない。
【０２８６】
一方、アウター側（図１０の２Ｐｏｌｅ）を駆動するとき、３相ではＫｐ＝０．５、Ｋｄ＝０、Ｋｗ＝０となり駆動できない。６相ではＫｐ＝０．５、Ｋｄ＝１、Ｋｗ＝０．５となり駆動することができる。
【０２８７】
つまり、３相駆動はインナー側のみに影響を与え、アウター側へは影響を与えない。６相駆動ではアウター側のみ影響を与え、インナー側へは影響を与えない。
【０２８８】
図１１に示すように、本実施形態のモータ１２では、インナー側（図１１の７Ｐｏｌｅ）を駆動するとき、３相ではＫｐ＝０.９７、Ｋｄ＝０．９７、Ｋｗ＝０．９３となり駆動することができる。６相ではＫｐ＝０．９７、Ｋｄ＝０、Ｋｗ＝０となり駆動できない。
【０２８９】
一方、アウター側（図１１の８Ｐｏｌｅ）を駆動するとき、３相ではＫｐ＝０．８７、Ｋｄ＝０、Ｋｗ＝０となり駆動できない。６相ではＫｐ＝０．８７、Ｋｄ＝０．８７、Ｋｗ＝０．７５となり駆動することができる。
【０２９０】
つまり、３相駆動はインナー側のみに影響を与え、アウター側へは影響を与えない。６相駆動ではアウター側のみ影響を与え、インナー側へは影響を与えない。
【０２９１】
このように、本実施形態のモータ１２では、ロータの磁束分布の基本波に対するコイル６３の巻線係数が、従来のモータに比べて大きくなっている。特に、アウターロータ２０側では、従来のモータの巻線係数Ｋｗ＝０．５であるのに対し、本実施形態のモータ１２の巻線係数Ｋｗ＝０．７５となっており、巻線係数が５０％改善されていることが分かる。これにより、巻線係数を改善してトルクを効率良く発生させることができる。
【０２９２】
以下、図１２〜図１５を用いて、本実施形態のモータ１２の構成を採用した場合に、トルクを効率良く発生させることが可能となる原理について説明する。
【０２９３】
図１２に示すように、従来のモータでは、アウターロータ２０の１つのアウターマグネット２４に対して３つの外側ティース６１ｂが対向している。そして、中央位置のティース６１ｂでは、アウターマグネット２４の中央部を含んだ磁束波形の６０°相当の磁束を受けることができる。これにより、１つのアウターマグネット２４全体の磁束の５０％を利用可能であり、Ｋｐ＝０．５となる。
【０２９４】
ここで、中央位置のティース６１ｂがＡ相である場合、次のＡ相のティース６１ｂも、１つのアウターマグネット２４全体の磁束の５０％を利用可能であり、Ｋｐ＝０．５となる。
【０２９５】
なお、Ｋｐの一般式は下記のように示される。
【０２９６】
Ｋｐ＝ｓｉｎ（β／２）、βはスロット幅（電気角）
そして、図１３の各相のベクトル図に示すように、Ａ相の２つのティース６１ｂで受けた磁束を合成すると、０．５ｃｏｓ０°＋０．５ｃｏｓ０°＝１となる。つまり、Ａ相に対して２つのティース６１ｂの磁束ベクトルは大きさが０．５でそれぞれＡ相と同じ位相で、合成すると大きさが１となる。このＡ相に対しての０°のずれがＫｄを示しており、従来のモータでは、Ｋｄ＝ｃｏｓ０°＝１である。
【０２９７】
一方、図１４に示すように、本実施形態のモータ１２では、アウターロータ２０の１つのアウターマグネット２４の中央部から３０°ずれた位置に、ティース６１ｂの中央部が対向している。このティース６１ｂでは、隣接するアウターマグネット２４のＮ極とＳ極とでキャンセルされる磁束を除いて、磁束波形の１２０°相当の磁束を受けることができる。これにより、１つのアウターマグネット２４全体の磁束の８７％を利用可能であり、Ｋｐ＝０．８７となる。
【０２９８】
ここで、上述したティース６１ｂがＡ相である場合、次のＡ相のティース６１ｂも、１つのアウターマグネット２４全体の磁束の８７％を利用可能であり、Ｋｐ＝０．８７となる。
【０２９９】
そして、図１５の各相のベクトル図に示すように、Ａ相の２つのティース６１ｂで受けた磁束を合成すると、０．８７ｃｏｓ３０°＋０．８７ｃｏｓ３０°＝１．５となる。つまり、Ａ相に対して２つのティース６１ｂの磁束ベクトルは大きさが０．８７でそれぞれ３０°進んでいるか、もしくは遅れており、合成するとＡ相の位相で大きさが１．５となる。このＡ相に対しての３０°のずれがＫｄを示しており、本実施形態のモータ１２では、Ｋｄ＝ｃｏｓ３０°＝０．８７となる。
【０３００】
以上のように、本実施形態のモータ１２の構成を採用した方が、従来のモータの構成に比べて、より多くの磁束を利用可能であり、トルクを効率良く発生させることができる。
【０３０１】
なお、本実施形態では、Ａ相のみに着目して磁束を比較しているが、Ｂ相〜Ｆ相の磁束についてもＡ相と同様であるため、説明を省略する。
【０３０２】
（ロータの磁束分布の高調波に対する短節巻係数）
図１６は、ロータの磁束分布の高調波に対する短節巻係数を比較した図である。
【０３０３】
図１６に示すように、従来のモータでは、３次、５次、及び７次の高調波に対する短節巻係数は、最大は６相側の３次でＫp＝１となっている。これに対し、本実施形態のモータ１２では、３次、５次、及び７次の高調波に対する短節巻係数は、最大は６相側の５次と７次でＫp＝０．８７となっている。つまり、本実施形態では、高調波に対する短節巻係数を１未満とすることができる。
【０３０４】
ここで、図１７のグラフ図に示すように、従来のモータでは、誘起電圧の波形が歪んでおり、このときの歪率は、３１％である。一方、図１８のグラフ図に示すように、本実施形態のモータ１２では、誘起電圧の波形がほとんど歪んでおらず、このときの歪率は、４．９％である。
【０３０５】
以上のように、本実施形態のモータ１２では、ロータの磁束分布の高調波に対するコイル６３の短節巻係数が、従来のモータに比べて小さくなっている。また、本実施形態のモータ１２では、従来のモータに比べて、誘起電圧の波形の歪率が８４％程度下がっている。これにより、トルクリップルを低減して振動や騒音を抑えることができる。
【０３０６】
（変形例等）
本実施形態では、ステータ６０のスロット数を３６、インナーロータ３０の極数を４２、アウターロータ２０の極数を４８とした構成（Ｓ：Ｐ１：Ｐ２＝６：７：８）について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、ステータ６０のスロット数を３６、インナーロータ３０の極数を４８、アウターロータ２０の極数を４２とした構成（Ｓ：Ｐ１：Ｐ２＝６：８：７）であってもよい。
【０３０７】
また、本実施形態では、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の外周部分にマグネットが等間隔に貼り付けられたモータ１２について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の外周部分に磁性体及びマグネットが互いに密着した状態で周方向に交互に配設された、いわゆる磁束集中型のモータであってもよい。
【０３０８】
＜第２の発明＞
第２の発明は、洗濯機に好適な、１つのステータの内外に２つのロータを備えたデュアルロータ型のモータに関し、その中でも特に、ステータのコアが、互いに独立した複数のコア要素で構成されていて、これらコア要素の個数が両ロータの極数よりも少ないモータに関する。
【０３０９】
（モータの要部構成）
洗濯機１では、大きなコギングトルク（非励磁の状態でロータを動かした場合に、マグネットとコアの間に働く磁気的吸引力によって発生するトルク）は、騒音や振動の原因となるため、コギングトルクは小さいのが好ましい。
【０３１０】
また、このモータ１２のように、インナーロータ３０とアウターロータ２０とが１つのステータ６０を共用しているデュアルロータ型のモータの場合、インナーロータ３０及びアウターロータ２０のいずれか一方が駆動すると、そのロータの駆動によって形成される磁界の影響により、他方のロータでトルクリップルが発生するという特有の問題がある（相互リップル）。
【０３１１】
この相互リップルが大きくなると、コギングトルクと同様に、騒音や振動の原因となる。そのため、洗濯機１でこのようなデュアルロータ型のモータを使用する場合、コギングトルクだけでなく、相互リップルも小さくする必要がある。
【０３１２】
そこで、電磁界解析を行うことにより、インナーロータ３０の極数、アウターロータ２０の極数、及びステータ６０のスロット数（Ｉ型コア６１と同数）の組み合わせ（いわゆるスロットコンビネーション）別に、Ｉ型コア６１のティース開角を検討することで、コギングトルクと相互リップルの双方を効果的に小さくできる条件を見出した。
【０３１３】
次に、上述したモータ１２を例に、その内容について詳しく説明する。ちなみに、モータ１２のスロットコンビネーションは、インナーロータ３０の極数：４２、アウターロータ２０の極数：４８、ステータ６０のスロット数：３６であり、そのＩ型コア６１の個数は、インナーロータ３０及びアウターロータ２０のいずれの極数よりも少なく、そして、アウターロータ２０はインナーロータ３０よりも極数が多くなっている。
【０３１４】
図１９に、その極数の多いアウターロータ２０を無負荷で駆動し、内側ティース６１ａのティース開角（４．７６°、６．１９°、７．６２°）別に、外側ティース６１ｂのティース開角により、アウターロータ２０で発生する誘起電圧及びコギングトルクがどのように変化するかを調べた結果を示す。
【０３１５】
なお、ここでいうティース開角とは、ティースの周方向の両端とステータの中心とを結ぶ線によって挟まれる角度（中心角）であり、図２０に、内側ティース６１ａのティース開角（内側ティース開角θ１）及び外側ティース６１ｂのティース開角（外側ティース開角θ２）を示す。
【０３１６】
モータ１２の場合、Ｉ型コア６１数は３６であることから、ティース開角の物理的上限は１０°となる（隣接するティースの間の隙間が０になる）ため、概ね略３°〜略９°のティース開角の範囲で解析した。
【０３１７】
図１９に示すように、アウターロータ２０で発生する誘起電圧は、外側ティース開角θ２の変化の影響を受け、外側ティース開角θ２の解析範囲の中程で極大となるピークを示す曲線状に変化した。また、アウターロータ２０で発生する誘起電圧は、内側ティース開角θ１の影響を受け、内側ティース開角θ１が大きくなるほど高くなる傾向が認められた。
【０３１８】
アウターロータ２０で発生するコギングトルクは、外側ティース開角θ２の変化の影響を受け、外側ティース開角θ２の解析範囲の中程が谷となる２つのピークを示す曲線状に変化した。対して、アウターロータ２０で発生するコギングトルクは、内側ティース開角θ１が変化しても変化せず、内側ティース開角θ１の影響は極めて小さかった。
【０３１９】
続いて図２１に、極数の少ないインナーロータ３０を無負荷で駆動し、外側ティース開角θ２（５．４２°、６．２５°、７．０８°）別に、内側ティース開角θ１により、インナーロータ３０で発生する誘起電圧及びコギングトルクがどのように変化するかを調べた結果を示す。
【０３２０】
図２１に示すように、インナーロータ３０で発生する誘起電圧は、内側ティース開角θ１の変化の影響を受け、内側ティース開角θ１の解析範囲の中程で極大となるピークを示す曲線状に変化した。また、インナーロータ３０で発生する誘起電圧は、外側ティース開角θ２の影響を受け、外側ティース開角θ２が大きくなるほど高くなる傾向が認められた。
【０３２１】
インナーロータ３０で発生するコギングトルクは、アウターロータ２０で発生するコギングトルクに比べて非常に小さいうえに、内側ティース開角θ１が変化しても変化せず、内側ティース開角θ１の影響は極めて小さかった。また、インナーロータ３０で発生するコギングトルクは、外側ティース開角θ２が変化しても変化せず、外側ティース開角θ２の影響も極めて小さかった。
【０３２２】
従って、コギングトルクについては、アウターロータ２０が問題となり、インナーロータ３０については無視できる。しかし、このモータ１２の場合、アウターロータ２０の駆動により、インナーロータ３０で相互リップルが発生するため、その相互リップルが問題になり得る。そこで、その相互リップルについても検討した。
【０３２３】
図２２に、アウターロータ２０を駆動し、内側ティース開角θ１（４．７６°、６．１９°、７．６２°）別に、外側ティース開角θ２によってインナーロータ３０で発生する相互リップルがどのように変化するかを調べた結果を示す。その結果、インナーロータ３０で発生する相互リップルは、外側ティース開角θ２の影響を受け、外側ティース開角θ２が大きくなるほど高くなる傾向が認められた。
【０３２４】
図２３に、この場合において、外側ティース開角θ２（５．００°、６．２５°、７．１４°）別に、内側ティース開角θ１によってインナーロータ３０で発生する相互リップルがどのように変化するかを調べた結果を示す。インナーロータ３０で発生する相互リップルは、内側ティース開角θ１の影響を受け、内側ティース開角θ１の解析範囲の中程で極小となる曲線状に変化した。
【０３２５】
図１９に、現行の基準値を一点鎖線で示す。高い誘起電圧を確保しながら、アウターロータ２０で発生するコギングトルクを現行の基準値以下に抑制するには、外側ティース開角θ２を、５．０°〜７．１４°の範囲に設定すればよいことがわかる。また、この範囲であれば、図２２に示したように、インナーロータ３０で発生する相互リップルも抑制できる。
【０３２６】
更に、図２３にも現行の基準値を一点鎖線で示す。インナーロータ３０で発生する相互リップルも、現行の基準値を超え得るため、基準値以下に抑制するのが好ましい。インナーロータ３０で発生する相互リップルも基準値以下にするには、内側ティース開角θ１を２．６７°〜９．５°の範囲に設定すればよいことがわかる。
【０３２７】
なお、モータ１２の場合、アウターロータ２０の極数がインナーロータ３０よりも多いため、内側ティース開角θ１及び外側ティース開角θ２は上述した関係になるが、アウターロータ２０の極数とインナーロータ３０の極数とが逆の場合、つまり、インナーロータ３０の極数がアウターロータ２０よりも多い場合には、上述した関係は逆になる。
【０３２８】
また、上述した内側ティース開角θ１及び外側ティース開角θ２の範囲は、Ｉ型コア６１の数（コア要素数）によって規定されるため、これらの範囲については、コア要素数に基づいて一般化できる。
【０３２９】
すなわち、上述した外側ティース開角θ２の範囲５．０°〜７．１４°については、インナーロータ３０及びアウターロータ２０のうち、極数の多いロータと対向している、内側ティース６１ａ及び外側ティース６１ｂのいずれか一方のティースにおいて、このティースのティース開角が、１８０°／Ｎｃ〜２５７°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）となる範囲に一般化できる。
【０３３０】
そして、上述した内側ティース開角θ１の範囲２．６７°〜９．５°については、インナーロータ３０及びアウターロータ２０のうち、極数の少ないロータと対向している、内側ティース６１ａ及び外側ティース６１ｂの他方のティースにおいて、このティースのティース開角が、９６°／Ｎｃ〜３４２°／Ｎｃ（Ｎｃはコア要素数）となる範囲に一般化できる。
【０３３１】
また、上述した関係は、モータ１２のスロットコンビネーション（インナーロータ３０極数：４２、アウターロータ２０の極数：４８、ステータ６０のスロット数：３６）に限らず、所定のスロットコンビネーションにおいて成立し得る。
【０３３２】
具体的には、インナーロータ３０及びアウターロータ２０のうち、極数の少ないロータの極数をＰ１とし、極数の多いロータの極数をＰ２とした場合に、次の条件を満たすスロットコンビネーションにおいて成立し得る。
【０３３３】
Ｎｃ＝１２ｎ
Ｐ１＝（６±１）・２ｎ
Ｐ２＝（６±２）・２ｎ
（ｎは１以上の整数）
【０３３４】
更に、上述したスロットコンビネーションに比べると効果は弱いが、次の条件を示すスロットコンビネーションにおいても成立し得る。
【０３３５】
Ｎｃ＝６ｎ
Ｐ１＝６ｎ±２
Ｐ２＝６ｎ±４
（ｎは２以上の整数）
【０３３６】
図２４に、このスロットコンビネーションにおける図１９に相当する電磁界解析結果の一例を示す。
【０３３７】
同様に、次の条件を示すスロットコンビネーションにおいても成立し得る。
【０３３８】
Ｎｃ＝６ｎ
Ｐ１＝６ｎ±４
Ｐ２＝６ｎ±８
（ｎは２以上の整数）
【０３３９】
図２５に、このスロットコンビネーションにおける図１９に相当する電磁界解析結果の一例を示す。
【０３４０】
このように、第２の発明の実施形態のモータによれば、コギングトルクや相互リップルを効果的に低減できるので、洗濯機に使用すれば、騒音や振動を効果的に抑制しながら、ドラム及びパルセータを高トルクで駆動できるようになる。
【０３４１】
＜第３の発明＞
第３の発明は、洗濯機のドラム等をダイレクトドライブ形式によって回転駆動するデュアルロータ型のモータに関し、その中でも特に、モールド成形によって形成されるステータの構造に関する。
【０３４２】
（インシュレータ等の詳細、ステータの製造方法）
ステータ６０の製造は、分離独立した多数のＩ型コア６１を正確に所定位置に配置する必要があるなど、作業工数が多いうえに作業難度も高い。そこで、高い品質を確保しながら効率的に製造できるように、インシュレータ６２等が工夫されている。次に、ステータ６０の製造方法を説明しながら、インシュレータ６２等の構造について具体的に説明する。
【０３４３】
図２６に、Ｉ型コア６１及びインシュレータ６２の分解斜視図を示す。インシュレータ６２は、厚みの薄い壁体が連なった構造物であり、樹脂の射出成形等によって形成されている。インシュレータ６２は、全てのＩ型コア６１を間に挟み込んだ状態で、軸方向に突き合わせて連結される一対の環状連結体８１，８２で構成されている。
【０３４４】
本実施形態のインシュレータ６２の場合、下側の環状連結体８１は、円環状に形成された一体物とされている（主連結体８１）。上側の環状連結体８２は、円弧形状をした複数（本実施形態では３個）の連結要素８２ａで構成されており、これらを連結することで、主連結体８１と上下対称状の円環形状に形成される（副連結体８２）。ただし、副連結体８２には、主連結体８１と異なり、コネクタ７６を構成する端子部８３が設けられている。コイル６３から導出されるワイヤＷの端部は全てこの端子部８３に接続される。
【０３４５】
主連結体８１には、Ｉ型コア６１の各々が嵌入される３６個のコア嵌入部８４が周方向に等間隔で設けられている。コア嵌入部８４は、Ｉ型コア６１の下側の略半分の部分を収容し、厚みの薄い壁体でＩ型コア６１の外形に沿った形状に形成されている。各コア嵌入部８４は、その外周側の両縁部の間が壁体（連結壁部８４ａ）によって連結されている。
【０３４６】
各連結要素８２ａの基本構造も、主連結体８１と同じであり、Ｉ型コア６１の各々が嵌入される１２個のコア嵌入部８４が周方向に等間隔で設けられている。コア嵌入部８４は、Ｉ型コア６１の上側の略半分の部分を収容し、厚みの薄い壁体でＩ型コア６１の外形に沿った形状に形成されている。各コア嵌入部８４の外周側の壁体（連結壁部８４ａ）が連なることで、コア嵌入部８４は互いに連結されている。
【０３４７】
インシュレータ６２である主連結体８１及び副連結体８２は、Ｉ型コア６１とコイル６３との間の絶縁性を確保する必要がある。そのため、主連結体８１及び副連結体８２は、絶縁性樹脂（絶縁性に優れた樹脂）を用いて形成されている。特に、主連結体８１は、絶縁性樹脂とＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）とで構成できる。そうすれば、更に剛性が強化され、それにより、主連結体８１の変形や破損が抑制でき、取り扱いが容易になる。
【０３４８】
ただし、ＣＦＲＰは絶縁性が低いことから、本実施形態では、例えば、連結壁部８４ａなど、主連結体８１のうち、コイル６３が巻回されない部位がＣＦＲＰで構成され、コイル６３が巻回されるＩ型コア６１の周辺部位などは絶縁性樹脂で構成されるように、２重成形されている。また、ＣＦＲＰと絶縁性樹脂とを部位別に分けて成形するのではなく、ＣＦＲＰが絶縁性樹脂で被覆されるように成形し、主連結体８１の全域がＣＦＲＰと絶縁性樹脂とで構成されるようにしてもよい。
【０３４９】
ＣＦＲＰを構成するベース樹脂には、絶縁性樹脂と同種の樹脂を用いるのが好ましい。ベース樹脂を絶縁性樹脂と同種にすることで、２重成形によるＣＦＲＰと絶縁性樹脂との一体性が向上し、剛性を更に向上させることができる。
【０３５０】
（第１ステップ）
製造時には、まず、作業台等に主連結体８１を載せて安定に支持した後、主連結体８１のコア嵌入部８４の各々にＩ型コア６１の各々を１個ずつ嵌入する。単純作業の繰り返しであるため、嵌入作業は簡単にでき、自動化する場合も容易である。コア嵌入部８４に嵌入するだけで、各Ｉ型コア６１を適切な位置に配置できる。
【０３５１】
そうして、主連結体８１に副連結体８２を突き合わせて連結することにより、コア保持構造体Ｃ１（連結された一対の環状連結体８１，８２にＩ型コア６１が挟み込まれた構造体）を形成する。このとき、環状連結体８１，８２の双方が一体に形成されていると、全てのＩ型コア６１とコア嵌入部８４の位置を一致させないと嵌入できないため、連結が困難であるが、後から連結される副連結体８２が、連結要素８２ａに分割されているため、連結が比較的容易にできる。また、一体に形成されていて剛性に優れた主連結体８１を下側にして取り扱うことで、コア保持構造体Ｃ１を安定して取り扱うことができる。
【０３５２】
図２７、図２８、図２９に、コア保持構造体Ｃ１を示す。コア保持構造体Ｃ１には、３６個のティース本体６１ｃと、３６個のスロット８５とが形成されている。ティース本体６１ｃは、Ｉ型コア６１がインシュレータ６２で被覆された部分であり、これにワイヤＷが巻回される。スロット８５は、互いに隣接するティース本体６１ｃ，６１ｃの間を軸方向に貫通したスペースであり、これに巻回したワイヤＷが収容される。
【０３５３】
コア保持構造体Ｃ１の外周側の両縁部には、軸方向に張り出す外側フランジ部８６，８６が設けられている。同様に、コア保持構造体Ｃ１の内周側の両縁部にも、軸方向に張り出す内側フランジ部８７，８７が設けられている。これら外側フランジ部８６及び内側フランジ部８７は、巻回されるワイヤＷの巻き崩れを防止するものであり、コイル６３の軸方向の高さより僅かに大きく形成されている。
【０３５４】
コア保持構造体Ｃ１の内周面には、各スロット８５に連通する３６個のスロット開口８５ａがスリット状に開口している。コア保持構造体Ｃ１の内周面及び外周面には、Ｉ型コア６１が露出することによって内側コア面部８８及び外側コア面部８９が形成されている。
【０３５５】
図２９に示すように、軸方向から見て、連結壁部８４ａの中央部の厚みｔは、その両端部よりも大きく形成されている。それにより、主連結体８１やコア保持構造体Ｃ１の剛性の向上が図られている。
【０３５６】
同様に、軸方向から見て、内側コア面部８８は、インシュレータ６２の内周面よりも内側に位置し、外側コア面部８９は、インシュレータ６２の外周面よりも外側に位置している。このように、構成することで、モールド成形時には、金型Ｄに、内側コア面部８８及び外側コア面部８９が接することとなるため、Ｉ型コア６１を径方向に精度高く位置決めでき、ステータ６０の真円度を高めることができる。その結果、インナーロータ３０やアウターロータ２０との間の隙間を小さくできるようになり、モータ性能の向上が図れる。
【０３５７】
（第２ステップ）
コア保持構造体Ｃ１は、巻線機Ｍにセットされ、インシュレータ６２で被覆されたＩ型コア６１の各々に、ワイヤＷを巻回してコイル６３を形成する巻線処理が機械的に行われる。そうすることで、コア保持構造体Ｃ１にコイル６３が形成された構造体（巻線体Ｃ２）を形成する。
【０３５８】
図３０に示すように、巻線機Ｍには、コア保持構造体Ｃ１を回転制御可能に支持する支持部材Ｍｓと、コア保持構造体Ｃ１に対して軸方向に変位可能であるとともに、先端からワイヤＷを送り出す３本のノズルＭｎとが備えられている。巻線機Ｍでは、コア保持構造体Ｃ１の外周側を支持した支持部材Ｍｓを回転制御しながら、コア保持構造体Ｃ１の内周側で、３本のノズルＭｎを同期して変位制御することにより、巻線処理が行われる。
【０３５９】
コア保持構造体Ｃ１を支持部材Ｍｓで強固に支持するため、図２８に示すように、外側コア面部８９の上部及び下部には、軸方向に延びる溝部８９ａ（挟持構造の一例）が形成されている。支持部材Ｍｓには、図３０に示すように、これら溝部８９ａを挟み込む挟持機構Ｍｐが設けられていて、巻線処理時に挟持機構Ｍｐが各溝部８９ａを挟み込むことで、コア保持構造体Ｃ１は、支持部材Ｍｓに強固に支持され、安定して巻線処理が行えるようになっている。
【０３６０】
また、外側コア面部８９の両側（周方向）の縁部が、インシュレータ６２の外面から突出している場合には、挟持機構Ｍｐで溝部８９ａを挟み込むのではなく、外側コア面部８９の両側（周方向）の縁部を挟持機構Ｍｐで挟み込むようにしてもよい。
【０３６１】
複合電流の供給により、インナーロータ３０及びアウターロータ２０の双方を個別に駆動させるために、各コイル６３は、３相及び６相の双方に対応した６相構成となっている（Ａ〜Ｆ相）。具体的には、各コイル６３は、６本のワイヤＷの各々を一定の順序で３６個のＩ型コア６１の各々に巻回することによって形成されており、巻線処理では、３本のノズルＭｎを同期して変位制御することにより、３本のワイヤＷを同時に同じ動作で巻回する処理が２回行われる。従って、少ない工数でコイル６３を形成することができ、生産性に優れる。
【０３６２】
巻線機Ｍは、巻線処理が開始されると、所定のティース本体６１ｃにワイヤＷを巻き付けていき、所定の巻線パターンで自動的に３相のコイル群を形成するように制御される。詳しくは、各相の所定のティース本体６１ｃに対して各ノズルＭｎが位置決めされた後、ワイヤＷの巻き付けが開始される。そうして、図３０、図３１に矢印で示すように、各ノズルＭｎの軸方向の変位とコア保持構造体Ｃ１の回転とを、所定の順序で交互に繰り返しながら各ノズルＭｎを径方向に変位させることにより、ノズルＭｎから引き出されたワイヤＷがティース本体６１ｃに巻き付けられていく。
【０３６３】
図３２、図３３を参照しながら巻線パターンについて説明する。コア保持構造体Ｃ１は、同じ巻線パターンからなるＩ〜ＩＩＩの３つの区画に分けることができる。１つの区画は、１２個のティース本体６１ｃで構成されており、ここでは、図３２において、時計回りに各ティース本体６１ｃに１〜１２の番号を付与し、区別するものとする。
【０３６４】
図３３は、１区画の巻線パターンを表している。白丸を付したティース本体６１ｃは、反時計回り（ＣＣＷ）に巻回されることを示し、黒丸を付したティース本体６１ｃは、時計回り（ＣＷ）に巻回されることを示している。例えば、１回目の巻線処理において、Ｉの区画の番号２，４，６のティース本体６１ｃからワイヤＷの巻き付けが開始されたとする。これらティース本体６１ｃに反時計回りに所定回数で巻回されてコイル６３が形成されると、ワイヤＷが上方に引き出される。その後、引き続き、番号１，３，５のティース本体６１ｃに時計回りに所定回数で巻回されてコイル６３が形成され、ワイヤＷが上方に引き出される。
【０３６５】
そうして引き出されたワイヤＷは、ＩＩの区画に移行し、ＩＩの区画の番号２，４，６のティース本体６１ｃからワイヤＷの巻き付けが開始され、Ｉの区画と同様に巻線処理が行われる。続いて、ＩＩＩの区画に移行し、Ｉ、ＩＩの区画と同様に巻線処理が行われる。それにより、Ｉ〜ＩＩＩの各区画に、同じ巻線パターンのコイル６３（Ｄ、Ｅ、Ｆ）が１８個形成される。
【０３６６】
次に、新たなワイヤＷが各ノズルＭｎに引き出され、２回目の巻線処理が行われる。
【０３６７】
Ｉの区画の番号７，９，１１のティース本体６１ｃからワイヤＷの巻き付けが開始され、これらティース本体６１ｃに反時計回りに所定回数で巻回されてワイヤＷが下方に引き出された後、引き続き、番号８，１０，１２のティース本体６１ｃに時計回りに所定回数で巻回され、ワイヤＷが下方に引き出される。
【０３６８】
そうして引き出されたワイヤＷは、ＩＩの区画に移行し、ＩＩの区画の番号７，９，１１のティース本体６１ｃからワイヤＷの巻き付けが開始され、Ｉの区画と同様に巻線処理が行われる。続いて、ＩＩＩの区画に移行し、Ｉ、ＩＩの区画と同様に巻線処理が行われる。それにより、Ｉ〜ＩＩＩの各区画に、同じ巻線パターンのコイル６３（Ａ、Ｂ、Ｃ）が１８個形成され、巻線処理が完了する。
【０３６９】
図３４に示すように、これら巻線処理の際、１回目に処理される３本のワイヤＷの渡り線Ｗａ（区画間に渡される部分）は、上側に位置する外側フランジ部８６の外面に沿って配索され、２回目に処理される３本のワイヤＷの渡り線Ｗａは、下側に位置する外側フランジ部８６の外面に沿って配索されている。外側フランジ部８６の所定箇所には切欠部８６ａが形成されており、これら切欠部８６ａを通じて、ワイヤＷは、外側フランジ部８６の外面側に引き出せるようになっている。
【０３７０】
このように、上下の外側フランジ部８６に３本ずつ振り分けて渡り線Ｗａを配索することで、インシュレータ６２、ひいてはステータ６０の軸方向の高さを抑制することができるので、モータ１２の小型化が図れる。巻線処理ごとに、渡り線Ｗａを同じ側の外側フランジ部８６に配索することで、ワイヤＷの配索構造が簡素化され、巻線機Ｍの処理効率を向上させることができる。
【０３７１】
巻線処理の終了後、巻線体Ｃ２は、巻線機Ｍから取り外された後、作業台等に載置され、各ワイヤＷの始端及び終端が端子部８３の所定の端子に接続される。その際、巻線体Ｃ２は、主連結体８１を下側にして取り扱われ、副連結体８２に配置されている端子部８３が上側に位置することになるので、接続処理が容易に行える。
【０３７２】
（第３ステップ）
巻線体Ｃ２は、金型Ｄにセットされ、熱硬化性樹脂を用いてモールド成形が行われる。
【０３７３】
図３５に示すように、金型Ｄは、軸方向から突き合わされる一対の上型及び下型で構成されていて、金型Ｄの内部には、巻線体Ｃ２を収容する円環状のキャビティＤｃが形成されている。内側コア面部８８及び外側コア面部８９の部分が樹脂成形体７５から露出するように、キャビティＤｃの内周面に内側コア面部８８が面接触し、キャビティＤｃの外周面に外側コア面部８９が面接触するように、キャビティＤｃは寸法設定されている。
【０３７４】
巻線体Ｃ２の内周面は、スロット開口８５ａにより、複数に分割されているため、巻線処理によって位置ずれや変形が生じ易い。しかも、このモータ１２では、ステータ６０の内周側が高速で回転して騒音を発生し易くなっているため、巻線体Ｃ２の内周側の真円度や磁極の配置の精度が低いと、騒音を高めるおそれがある。
【０３７５】
そこで、巻線体Ｃ２の内周面と、これに対向する金型Ｄの対向面と間に位置決め構造が設けられていて、位置決め構造により、巻線体Ｃ２を、金型Ｄに対して周方向に位置決めした状態でモールド成形するようにしている。
【０３７６】
具体的には、巻線体Ｃ２の内周面には、図２７に示したように、上縁及び下縁の各々から軸方向に延びる複数の凹部９０が内側コア面部８８及びインシュレータ６２にわたって形成されている。そして、上型や下型の対向面には、図３５に示すように、これら凹部９０に嵌合する凸部Ｄ１が複数形成されている。各凹部９０に各凸部Ｄ１を嵌合して、巻線体Ｃ２を上型及び下型に装着することで、巻線体Ｃ２を金型Ｄに対して精度高く周方向に位置決めすることができる。
【０３７７】
また、巻線体Ｃ２の内周面に面している複数のスロット開口８５ａを利用して位置決め構造を設けることもできる。すなわち、図３６に示すように、各スロット開口８５ａに嵌合するように、複数の嵌合突部Ｄ２を金型Ｄに設け、これら嵌合突部Ｄ２を各スロット開口８５ａに嵌合して、巻線体Ｃ２を上型及び下型に装着する。そうすることによっても、巻線体Ｃ２を金型Ｄに対して精度高く周方向に位置決めすることができる。
【０３７８】
更に、このとき、巻線体Ｃ２の外周側に面するインシュレータ６２の全周の一部が、金型Ｄの外周面に接触し、巻線体Ｃ２を内周側に押し付けるように寸法設定されている。それにより、巻線体Ｃ２の内周面と金型Ｄとの密着性が高まるため、巻線体Ｃ２の内周側の真円度を向上させることができる。そのように巻線体Ｃ２を金型Ｄにセットしてモールド成形を行うことにより、樹脂成形体７５が形成され、図６に示したような構造のステータ６０が形成される。
【０３７９】
（変形例等）
例えば、図３７、図３８に示すように、副連結体８２と突き合わされる主連結体８１の連結部位の周囲に、複数の小さな棒状の仮連結部９２を介してコア嵌入部８４の各々を連結する環状支持部９３を設け、第３ステップの後に、仮連結部９２を切断するなどして、環状支持部９３を除去する第４ステップを更に含むようにしてもよい。
【０３８０】
そうすれば、環状支持部９３により、主連結体８１の剛性を強化することができるので、巻線処理や成形処理の際に、コア保持構造体Ｃ１や巻線体Ｃ２の取り扱いが容易になる。更に、コア保持構造体Ｃ１等の変形を抑制した状態でモールド成形できるので、モータ品質の向上も図れる。
【０３８１】
図３９に示すように、主連結体８１を用いずに、複数に分割されている副連結体８２で環状連結体の双方を構成することもできる。この場合、一方の副連結体８２における連結要素８２ａの各々の間の連結部位９５と、他方の副連結体８２における連結要素８２ａの各々の間の連結部位９５とが、周方向にずれて互い違いになる（上下に重なり合わない）ように配置する。そうすることで、双方の環状連結体を複数の連結要素で構成しても、一体化でき、安定して支持できる。一体形の主連結体８１を成形する金型に比べると、分割されている分だけ金型を小さくできるので、金型のコストを大幅に低減できる利点もある。
【０３８２】
特にこの場合、図３９に示すように、端子部８３が配置されている上側の副連結体８２の個数よりも、主連結体８１に相当する側の副連結体８２の個数を少なくするとよい。そうすれば、連結部位９５を容易にずらせるし、分割数が少なくて強度の高い副連結体８２が下側になるので安定して支持でき、接続処理も容易に行える。
【０３８３】
ステータ６０のスロット開口８５ａは、外周側に設けてもあってもよい。ステータ６０、インナーロータ３０、アウターロータ２０の極数は仕様に応じて適宜変更できる。コイル６３の配置や構成も変更可能である。モータ１２を駆動する電流は複合電流に限らない。
【０３８４】
＜第４の発明＞
第４の発明は、洗濯機に用いられるモータ制御装置に関する。
【０３８５】
（モータの回転動作の制御）
図４０に示すように、洗濯機１に備えられている制御装置１５とインナーロータ３０とは、ドラム側インバータ回路１０１を介して接続されている一方、制御装置１５とアウターロータ２０とは、パルセータ側インバータ回路１０２を介して接続されている。また、各インバータ回路１０１，１０２は、互いに並列に接続されるとともに、共通の直流電源１００に接続されている。
【０３８６】
制御装置１５は、所定の指令信号と三角波からなる搬送波とを用いて、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）された電気信号をドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２に入力して、モータ１２に直流電圧を印加させる。
【０３８７】
ドラム側インバータ回路１０１は、３相インバータ回路であり、高電位側である上アーム側に３個の上アーム側スイッチング素子（以下、上アーム側ＳＷ素子という）８０ａ，８０ｂ，８０ｃが設けられ、低電位側である下アーム側に３個下アーム側スイッチング素子（以下、下アーム側ＳＷ素子という）８０ｄ，８０ｅ，８０ｆが設けられており、合計６個のＳＷ素子を有している。
【０３８８】
上アーム側ＳＷ素子８０ａと下アーム側ＳＷ素子８０ｄは互いに直列に接続されてインバータを形成しており、同様に、上アーム側ＳＷ素子８０ｂと下アーム側ＳＷ素子８０ｅ、及び、上アーム側ＳＷ素子８０ｃと下アーム側ＳＷ素子８０ｆ、も互いに直列に接続されてインバータを形成している。そして、これらの３つのインバータが並列に接続されて、ドラム側インバータ回路１０１を構成している。
【０３８９】
各ＳＷ素子８０ａ〜８０ｆは、制御装置１５からの前記電気信号に基づいてオン又はオフ制御され、このオン及びオフの組み合わせにより、モータ１２への供給電力が制御される。これにより、インナーロータ３０の回転速度、すなわち、ドラム１１の回転速度が制御される。なお、各ＳＷ素子８０ａ〜８０ｆは、本実施形態ではＩＧＢＴである。
【０３９０】
ドラム側インバータ回路１０１には、ドラム側インバータ回路１０１からモータ１２へ供給される電流を検出するためのドラム側電流センサ１０３が接続されている。ドラム側電流センサ１０３で検出された検出電流は、制御装置１５に伝達される。
【０３９１】
一方、パルセータ側インバータ回路１０２もドラム側インバータ回路１０１と同様に、３相インバータ回路であり、高電位側である上アーム側に３個の上アーム側ＳＷ素子９０ａ，９０ｂ，９０ｃが設けられ、低電位側である下アーム側に３個の下アーム側ＳＷ素子９０ｄ，９０ｅ，９０ｆが設けられており、合計６個のＳＷ素子を有している。上アーム側ＳＷ素子９０ａと下アーム側ＳＷ素子９０ｄは互いに直列に接続されてインバータを形成しており、同様に、上アーム側ＳＷ素子９０ｂと下アーム側ＳＷ素子９０ｅ、及び、上アーム側ＳＷ素子９０ｃと下アーム側ＳＷ素子９０ｆ、も互いに直列に接続されてインバータを形成している。
【０３９２】
そして、これらの３つのインバータが並列に接続されて、パルセータ側インバータ回路１０２を構成している。また、ドラム用インバータ回路１０１と同様に、各ＳＷ素子９０ａ〜９０ｆは、制御装置１５からの前記電気信号に基づいてオン又はオフ制御され、このオン及びオフの組み合わせにより、モータ１２への供給電力が制御されて、アウターロータ２０の回転速度、すなわち、パルセータ１３の回転速度が制御される。なお、各ＳＷ素子９０ａ〜９０ｆは、本実施形態ではＩＧＢＴである。
【０３９３】
さらに、パルセータ側インバータ回路１０２には、パルセータ側インバータ回路１０２からモータ１２へ供給される電流を検出するためのパルセータ側電流センサ１０４が接続されている。パルセータ側電流センサ１０４で検出された検出電流は、制御装置１５に伝達される。
【０３９４】
また、洗濯機１は、インナーロータ３０の回転数を検出するドラム側位置センサ１０５と、アウターロータ２０の回転数を検出するパルセータ側位置センサ１０６と、を備えている。ドラム側位置センサ１０５は、インナーロータ３０の実回転速度を検出することで、ドラム１１の回転速度を検出する一方、パルセータ側位置センサ１０６は、アウターロータ２０の実回転速度を検出することで、パルセータ１３の回転速度を検出する。各位置センサ１０５，１０６で検出された検出回転速度は、制御装置１５に伝達される。
【０３９５】
制御装置１５は、ドラム側及びパルセータ側電流センサ１０３，１０４から検出された検出電流から算出されるドラム１１及びパルセータ１３の算出回転速度や、ドラム側及びパルセータ側位置センサ１０５，１０６から検出される検出回転速度に基づいて、ドラム１１及びパルセータ１３が所望の回転速度になるように、ドラム側及びパルセータ側インバータ１０１，１０２に入力する電気信号を補正する。
【０３９６】
これにより、ドラム１１及びパルセータ１３の回転速度が制御される。以上のことから、ドラム側及びパルセータ側電流センサ１０３，１０４や、ドラム側及びパルセータ側位置センサ１０５，１０６は、回転速度検出手段を構成する。
【０３９７】
ここで、制御装置１５は、脱水工程では、ドラム１１及びパルセータ１３を同じ方向に高速回転させ、該脱水工程の終了後に、ドラム１１及びパルセータ１３を前記高速回転から減速させて停止させる減速工程を実行する。該減速工程において、ドラム１１とパルセータ１３とに回転速度の差が生じると、洗濯物が速度の遅い方に連れ回って、ドラム１１とパルセータ１３との間で洗濯物が引っ張られてしまい、布傷みが生じるおそれがある。
【０３９８】
また、本実施形態のように、インナーロータ３０とアウターロータ２０とを備え、ドラム１１とパルセータ１３とを独立して回転させるようにしている場合、インナーロータ３０及びアウターロータ２０のそれぞれに働くトルクに基づく回生電力が発生するため、該回生電力が、ロータが１つの場合のおよそ二倍になる。
【０３９９】
そのため、ドラム１１及びパルセータ１３（詳しくは、インナーロータ３０及びアウターロータ２０）を急激に減速させてしまうと、前記回生電力を消費しきれずに、前記回生電力が直流電源１００に作用して、直流電源１００を破壊してしまうおそれがある。これを防ぐために、ドラム１１及びパルセータ１３を緩やかに減速させて、前記回生電力を適切に処理する必要がある。
【０４００】
このように、同期制御を実行しつつ、ドラム１１及びパルセータ１３を緩やかに減速させる必要がある場合、減速率が低い方、すなわち、回転速度が大きい方に回転速度を合わせる方が望ましい。しかし、回転速度が大きい方に回転速度を合わせるようにすると、ドラム１１及びパルセータ１３を停止させるまでに時間が掛かってしまう。
【０４０１】
そこで、実施形態１では、制御装置１５が、ＰＷＭ制御に用いられる搬送波の１周期あたりで実行する、ドラム側及びパルセータ側位置センサ１０５，１０６によって検出される、ドラム１１及びパルセータ１３の検出回転速度を同程度にする同期制御と、上アーム側ＳＷ素子の全てをオンさせ下アーム側ＳＷ素子の全てをオフさせて短絡ブレーキをかける上アーム側短絡ブレーキ制御と、上アーム側ＳＷ素子の全てをオフさせ下アーム側ＳＷ素子の全てをオンさせて短絡ブレーキをかける下アーム側短絡ブレーキ制御と、において、前記搬送波の１周期あたりの、前記検出回転速度に基づいて前記ＰＷＭ制御によって設定された、前記同期制御を実行する期間である同期制御期間の長さを変えずに、上アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮するとともに、下アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行するようしている。
【０４０２】
短絡ブレーキでは、モータ１２から回生電流が流れなければブレーキ効果を示さないところ、直流電源１００からの直流電圧の影響を受ける上アーム側ＳＷ素子を短絡させる上アーム側短絡ブレーキよりも、接地側に接続され、直流電圧の影響を受けない下アーム側ＳＷ素子を短絡させる下アーム側短絡ブレーキの方が、ブレーキ効果大きい。そのため、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行することで、ドラム１１及びパルセータ１３に対して同期制御を実行しながら減速させる際の、減速時間を短縮することができる。
【０４０３】
以下において、図４１及び図４２を参照しながら、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御について説明する。なお、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御の方法については、ドラム側インバータ回路１０１とパルセータ側インバータ回路１０２とで、実質的に同じであるため、以下の説明では、ドラム側インバータ回路１０１に対する制御についてのみ説明する。
【０４０４】
先ず、図４１を参照しながら、前記同期制御期間、前記上アーム側短絡ブレーキ期間及び前記下アーム側短絡ブレーキ期間について説明する。
【０４０５】
図４１に、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行する前の、ＰＷＭ制御における指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと搬送波Ｃとの関係、及びそれに基づく上アーム側及び下アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｆへの電気信号を示す。なお、図面中のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、例えば、ａは上アーム側ＳＷ素子８０ａに送られる電気信号というように、各ＳＷ素子とそれぞれ対応している。また、図４１ではドラム側インバータ回路１０１に送られる電気信号のうちの任意の部分を抜き出しており、図４１に示す期間の前後においても、同様の又は異なる電気信号が、制御装置１５からドラム側インバータ回路１０１に送られている。
【０４０６】
制御装置１５からドラム側インバータ回路１０１に送られる、ＰＷＭ制御された電気信号は、指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと搬送波Ｃとの比較によって決定される。詳しくは、指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと搬送波Ｃとが交差した点を基準にして、搬送波Ｃに対して指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの方が上回っている範囲では、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃをオフさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆをオンさせるような電気信号を送る一方、搬送波Ｃに対して指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの方が下回っている範囲では、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃをオンさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆをオフさせるような電気信号を送る。
【０４０７】
なお、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行する前の指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃは、ドラム及びパルセータの検出回転速度に基づいて決定されている。また、説明を簡単にするために、図４１では、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのオンとオフとの切り換えと、下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆのオンとオフとの切り換えとが、同時に行われているように描いているが、実際には、インバータを形成するＳＷ素子同士（例えば、上アーム側ＳＷ素子８０ａと下アーム側ＳＷ素子８０ｄ）が同時にオン状態にならないように切り換えのタイミングをずらしている。
【０４０８】
具体的には、〜ｔ１の期間では、制御装置１５は、搬送波Ｃに対して全ての指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが高いため、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃの全てをオフさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆの全てをオンさせた状態にする。このときには、モータ１２からの回生電流が下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆを介して消費され、モータ１２のインナーロータ３０には短絡ブレーキがかかる。ここから、ｔ１において、搬送波Ｃが指令信号Ｖａを上回ると、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ａをオンさせるとともに、下アーム側ＳＷ素子８０ｄをオフさせる。
【０４０９】
これにより、モータ１２に直流電源１００からの直流電圧が印加され、インナーロータ３０の回転速度が調整される。この後、搬送波Ｃが指令信号Ｖｂを上回ったときには、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ｂをオンさせるとともに、下アーム側ＳＷ素子８０ｅをオフさせる。そして、ｔ２において、搬送波Ｃが指令信号Ｖｃを上回ったときには、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ｃをオンさせるとともに、下アーム側ＳＷ素子８０ｆをオフさせて、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃの全てをオンさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆの全てをオフさせた状態にする。
【０４１０】
このときには、モータ１２へ接続された部分が全て同電位となり、モータ１２には、ドラム側インバータ回路１０１から直流電圧が印加されなくなる。このときには、モータ１２からの回生電流が上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃを介して消費され、インナーロータ３０には短絡ブレーキがかかる。
【０４１１】
そして、搬送波Ｃである三角波の山側の頂点を通過した後、時間ｔ３において、搬送波Ｃが指令信号Ｖｃを下回ったときには、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ｃをオフさせるとともに、下アーム側ＳＷ素子８０ｆをオンさせる。これにより、モータ１２に対して再び電位差が生じて、モータ１２に直流電圧が印加され、インナーロータ３０の回転速度が調整される。
【０４１２】
この後、搬送波Ｃが指令信号Ｖｂを下回ったときには、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ｂをオフさせるとともに、下アーム側ＳＷ素子８０ｅをオンさせる。そして、ｔ４において、搬送波Ｃが指令信号Ｖａを下回ったときには、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ａをオフさせるとともに，下アーム側ＳＷ素子８０ｄをオンさせる。これにより、再び上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃの全てをオフさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆの全てをオンさせた状態となる。このときは、再びモータ１２からの回生電力が下アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｆを介して消費され、インナーロータ３０に短絡ブレーキがかかる。
【０４１３】
上述のように、図４１の〜ｔ１及びｔ４〜の期間では、モータ１２のインナーロータ３０に下アーム側短絡ブレーキがかかり、図４１のｔ１〜ｔ２及びｔ３〜ｔ４の期間では、モータ１２に直流電圧が印加されて、その回転速度が調整され、図４１のｔ２〜ｔ３の期間では、モータ１２のインナーロータ３０に上アーム側短絡ブレーキがかかる。すなわち、図４１の〜ｔ１及びｔ４〜の期間が前記下アーム側短絡ブレーキ期間に相当し、図４１のｔ１〜ｔ２及びｔ３〜ｔ４の期間が前記同期制御期間に相当し、図４１のｔ２〜ｔ３の期間が前記上アーム側短絡ブレーキ期間に相当する。
【０４１４】
次に、図４２を参照しながら、下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御について説明する。
【０４１５】
図４２に、下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行したときの、ＰＷＭ制御における指令信号Ｖａ’，Ｖｂ’，Ｖｃ’と搬送波Ｃとの関係、及びそれに基づく上アーム側及び下アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｆへの電気信号を示す。なお、図４２に示す仮想線は、図４１における指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃに対応する。
【０４１６】
制御装置１５は、下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行するときには、同期制御期間の長さを変えないようにして、下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させる。具体的には、前記ＰＷＭ制御において補正前の指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと搬送波Ｃとによって設定される、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃがオンするしきい値を搬送波Ｃの山側へ同じ大きさだけずらす。
【０４１７】
すなわち、指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃと搬送波Ｃとの交点が、搬送波Ｃの山側へずれるように、図４２に仮想線で示す補正前の指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを補正して、図４２に実線で示す指令信号Ｖａ’，Ｖｂ’，Ｖｃ’にする。指令信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを搬送波Ｃの山側へずらして、新たな指令信号Ｖａ’，Ｖｂ’，Ｖｃ’にすることで、指令信号が搬送波Ｃを下回る期間が短縮されかつ指令信号が搬送波Ｃを上回る期間が拡大されるため、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃが全てオンしかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆが全てオフする上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮させ、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃが全てオフしかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆが全てオンする下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大（具体的には、図４２に示すｔ１〜ｔ１’及びｔ４’〜ｔ４の期間分だけ拡大）させることができる。
【０４１８】
また、山側へずらす、各上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのしきい値の大きさを同じにすることで、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃ及び下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆがオン又はオフするタイミングだけが変化し、同期制御期間（図４２のｔ１’〜ｔ２’及びｔ３’〜ｔ４’の期間）の長さについては維持することができる。これにより、前記同期制御期間の長さを維持しつつ、ブレーキ効果の大きい下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させることができる。
【０４１９】
ここで、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃがオンする、それぞれの期間のうち最も短い期間に基づいて、すなわち、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのうち、ＰＷＭ制御におけるデューティ比の最も小さい上アーム側ＳＷ素子（図４１及び図４２では、上アーム側ＳＷ素子８０ｃ）の前記デューティ比に基づいて、下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定する。下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御では、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのオンする期間が短縮されるため、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃにおける前記デューティ比が小さくなる。
【０４２０】
そのため、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのうち、前記デューティ比が最も小さい上アーム側ＳＷ素子の前記デューティ比が、デューティ比０％になる期間が、下ターム側短絡ブレーキ期間の最長期間になる。このことから、制御装置１５は、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのうち、ＰＷＭ制御のデューティ比が最も小さい上アーム側ＳＷ素子の前記デューティ比に基づいて、下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定する。これにより、適切に前記下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大することができる。
【０４２１】
制御装置１５は、上述した下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御をパルセータ側インバータ回路１０２に対しても行って、アウターロータ２０を減速させることで、パルセータ１３を減速させる。なお、下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御の方法については、ドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２で同じであるが、下アーム側短絡ブレーキ期間の長さは、ドラム１１とパルセータ１３との回転速度の差によって、適宜変更される。また、前記搬送波の周期は、ドラム側インバータ回路１０１に対する制御とパルセータ側インバータ回路１０２に対する制御とで異なっていてもよい。
【０４２２】
したがって、実施形態１では、制御装置１５は、ドラム１１及びパルセータ１３を同じ方向に回転させる脱水工程の終了後の減速工程において、ドラム側及びパルセータ側位置センサ１０５，１０６によってそれぞれ検出される、ドラム１１及びパルセータ１３の検出回転速度を同程度にするための同期制御と、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃの全てをオンさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆの全てをオフさせて、モータ１２に短絡ブレーキをかける上アーム側短絡ブレーキ制御と、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃの全てをオフさせかつ下アーム側ＳＷ素子８０ｄ〜８０ｆの全てをオンさせて、モータ１２に短絡ブレーキをかける下アーム側短絡ブレーキ制御と、を実行するとともに、搬送波の１周期あたりにおける、前記検出回転速度に基づいて前記ＰＷＭ制御によって設定された、前記同期制御を実行する期間である同期制御期間の長さを変えずに、前記上アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である上アーム側短絡ブレーキ期間を短縮させるとともに、前記下アーム側短絡ブレーキ制御を実行する期間である下アーム側短絡ブレーキ期間を拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行するように構成されているため、モータ１２からの回生電力を適切に消費しながら、ドラム１１とパルセータ１３とを同期制御して減速させる際の減速時間を短縮させることができる。
【０４２３】
次に、上述した実施形態（実施形態１）とは別の態様（実施形態２）について説明する。なお、実施形態２は、洗濯機１の構成については実施形態１と共通であり、制御装置１５による制御の内容のみが実施形態１と異なるため、以下の説明では、制御の内容のみを説明し、洗濯機１の構成については説明を省略する。また、以下の説明では、実施形態１と共通の要素については、同じ符号を付して説明する。
【０４２４】
実施形態２では、予め目標回転速度が定められており、ドラム１１及びパルセータ１３を減速させる際には、ドラム側及びパルセータ側位置センサ１０５，１０６によって検出される、ドラム１１及びパルセータ１３の検出回転速度が、前記目標回転速度となるように制御される点、特に、実施形態１の下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御において、拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間の長さが、前記検出回転速度と前記目標回転速度との差に基づいて決定される点で、実施形態１とは異なる。
【０４２５】
このように、予め目標回転速度を定めておき、前記検出回転速度と該目標回転速度との差に基づいて、下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定することで、減速工程において、ドラム１１及びパルセータ１３を早くかつ正確に減速させて、停止させることができる。
【０４２６】
実施形態２における制御について、図４３のグラフを参照しながら説明する。なお、ドラム１１に対する制御とパルセータ１３に対する制御とは、実質的に同じであるため、以下では、ドラム１１に対する制御のみを説明し、パルセータ１３に対する制御については省略する。
【０４２７】
図４３は、ドラム１１の検出回転速度及び目標回転速度の関係を示すグラフである。縦軸は回転速度であり、横軸は時間である。ドラム１１は、脱水工程中（図４３の０〜ｔ１までの期間）は、略一定速度となるように制御される。そして、時間ｔ１において脱水工程が終了すると、減速工程に入る。
【０４２８】
前記減速工程では、制御装置１５は、ドラム１１の前記検出回転速度が前記目標回転速度となるように、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行しながら、ドラム１１を減速させる。
【０４２９】
前記減速工程における制御を具体的に説明すると、前記検出回転速度が前記目標回転速度を下回りかつ前記検出回転速度と前記目標回転速度との差が所定値よりも大きくなったときには、制御装置１５は、ドラム１１とパルセータ１３との回転速度に差が出る可能性があると判断して、前記回転速度の差の大きさに基づいて、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御において拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間を短くするように制御する。これにより、ドラム１１の回転速度を前記目標回転速度に近づけることができる。
【０４３０】
一方で、前記検出回転速度が前記目標回転速度を上回りかつ前記検出回転速度と前記目標回転速度との差が所定値よりも大きくなったときには、制御装置１５は、モータ１２からの回生電力を消費しきれていないと判断して、前記回転速度の差の大きさに基づいて、前記拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするように制御する。これにより、消費できなかった回生電力を消費することができる。なお、前記拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間を長くする場合は、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのＰＷＭ制御におけるデューティ比から定められた、下アーム側短絡ブレーキ期間の最長期間を範囲で長くする。
【０４３１】
次に、図４４のフローチャートを参照しながら、実施形態２に係る洗濯機１の減速工程における制御装置１５の処理動作について説明する。
【０４３２】
最初のステップＳ１０１で、ドラム側位置センサ１０５によって、ドラム１１（詳しくは、インナーロータ３０）の回転速度を検出する。
【０４３３】
次に、ステップＳ１０２で、ステップＳ１０１検出された検出回転速度と前記目標回転速度との差の絶対値が所定値よりも小さいか否かについて判定する。該回転速度の差の絶対値が該所定値以上であるＮＯときには、ステップＳ１０３に進む一方、前記回転速度の差の絶対値が前記所定値よりも小さいであるＹＥＳのときには、リターンする。
【０４３４】
前記ステップＳ１０３では、下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御において拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間を変更する。具体的には、前記検出回転速度が前記目標回転速度よりも大きいときには、前記拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間を長くする一方、前記検出回転速度が前記目標回転速度よりも小さいときには、前記拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間を短くする。これにより、ドラム１１の回転速度を前記目標回転速度に近づけつつ、モータ１２からの回生電力を適切に消費することができる。ステップＳ１０３の後は、ステップＳ１０１に戻って、ドラム１１の回転速度を検出し、ステップＳ１０２で再び判定を受ける。
【０４３５】
なお、パルセータ側インバータ回路１０２に対しても同様のフローチャートに基づいて制御を行う。
【０４３６】
したがって、実施形態２では、ドラム１１及びパルセータ１３の目標回転速度を予め設定しておき、前記検出回転速度と前記目標回転速度との差に基づいて、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御において拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定するため、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、ドラム１１及びパルセータ１３を正確に減速させて、停止させることができる。
【０４３７】
更に別の態様（実施形態３）について説明する。なお、以下の説明では、実施形態１と共通の要素については、同じ符号を付して説明する。
【０４３８】
実施形態３では、図４５に示すように、ドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２に印加される直流電圧を検出するための電圧センサ１０８が設けられている点で、実施形態１，２とは異なる。電圧センサ１０８は、ドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２よりも直流電源１００側に、ドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２と並列になるように接続された、抵抗１０９，１１０の間の電圧を測定して、ドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２に印加される直流電圧を検出する。その他の洗濯機１の構成については、実施形態１，２と同様である。
【０４３９】
また、実施形態３は、拡大させる下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定する方法が実施形態１，２と異なる。詳しくは、実施形態３では、電圧センサ１０８で検出される検出電圧と予め設定された目標電圧との差に基づいて、下アーム側短絡ブレーキ期間の長さが決定される。
【０４４０】
実施形態３における制御について、図４６のグラフを参照しながら説明する。なお、ドラム１１に対する制御とパルセータ１３に対する制御とは、実質的に同じであるため、以下では、ドラム１１に対する制御のみを説明し、パルセータ１３に対する制御については省略する。
【０４４１】
図４６は、ドラム側インバータ回路１０１に印加される直流電圧、ドラム１１の回転速度及び目標回転速度の関係を示すグラフである。図４６の左側の縦軸はドラム側インバータ回路１０１に印加される直流電圧であり、右側の縦軸は回転速度であり、横軸は時間である。また、目標電圧は直流電源１００に基づく電圧に設定されている。なお、ドラム１１の回転速度は、実施形態２と同様に、ドラム側位置センサ１０５によって検出される。
【０４４２】
ドラム１１は、脱水工程中（図４６の０〜ｔ１までの期間）は、略一定速度となるように制御される。このとき、ドラム側インバータ回路１０１には、直流電源１００から電源電圧が印加されているため、前記検出電圧は前記目標電圧と等しくなる。そして、時間ｔ１において脱水工程が終了すると、減速工程に入る。該減速工程では、制御装置１５は、ドラム１１の前記検出回転速度が前記目標回転速度となるように、前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御を実行しながら、ドラム１１を減速させる。
【０４４３】
この減速工程において、前記検出回転速度が前記目標回転速度を上回ったときには、モータ１２からの回生電力を消費しきれず、モータ１２からドラム側インバータ回路１０１へ、直流電源１００の電圧よりも高い電圧が印加される。このとき、図４６に示すように、電圧センサ１０８で検出される検出電圧は前記目標電圧よりも高くなる。
【０４４４】
そこで、制御装置１５は、前記検出電圧が前記目標電圧を上回ったときには、モータ１２からの回生電力を消費しきれていないと判断して、前記検出電圧が前記目標電圧よりも高いほど、下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするように制御する。これにより、消費できなかった回生電力を消費させて、ドラム１１の前記検出回転速度を前記目標回転速度にすることができる。
【０４４５】
上述のように下アーム側短絡ブレーキ期間の長さを決定することで、前記回生電力を適切に消費しながら、ドラム及びパルセータを減速させることができる。なお、下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするときには、上アーム側ＳＷ素子８０ａ〜８０ｃのＰＷＭ制御におけるデューティ比から定められた、下アーム側短絡ブレーキ期間の最長期間を超えない範囲で長くする。
【０４４６】
次に、図４７のフローチャートを参照しながら、実施形態３に係る洗濯機１の減速工程における制御装置１５の処理動作について説明する。
【０４４７】
最初のステップＳ２０１で、電圧センサ１０８によって、ドラム側インバータ回路１０１に印加されている電圧を検出する。
【０４４８】
次に、ステップＳ２０２で、ステップＳ２０１で検出された検出電圧が、予め設定された目標電圧より大きいか否かについて判定する。ステップＳ２０１の判定がＹＥＳときには、ステップＳ２０３に進む一方、ステップＳ２０１の判定がＮＯときには、リターンする。
【０４４９】
前記ステップＳ２０３では、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を長くする。このとき、前記検出電圧が前記目標電圧よりも高いほど、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするようにする。これにより、モータ１２からの回生電力を適切に消費することができる。ステップＳ１０３の後は、ステップＳ２０１に戻って、ドラム側インバータ回路１０１に印加されている電圧を検出し、ステップＳ２０２で再び判定を受ける。
【０４５０】
なお、パルセータ側インバータ回路１０２に対しても同様のフローチャートに基づいて制御を行う。
【０４５１】
したがって、実施形態３では、ドラム側及びパルセータ側インバータ回路１０１，１０２に印加される電圧を検出する電圧センサ１０８を備え、該電圧センサ１０８で検出される検出電圧が予め設定された目標電圧よりも高くなるほど、前記下アーム側短絡ブレーキ期間を長くするように構成されているため、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、より適切にモータ１２の回生電力を消費しながら、ドラム１１及びパルセータ１３を減速させることができる。
【０４５２】
（変形例等）
前記下アーム側短絡ブレーキ期間拡大制御の際に用いるドラム１１及びパルセータ１３の検出回転速度として、ドラム側及びパルセータ側位置センサ１０５，１０６によって検出された検出回転速度を用いていたが、これに限らず、ドラム側及びパルセータ側電流センサ１０３，１０４で検出される検出電流から算出された回転速度を用いるようにしてもよい。
【０４５３】
また、下アーム側短絡ブレーキ期間を決定する制御については、それぞれ組み合わせるようにしてもよい。例えば、実施形態２の制御と実施形態３の制御とを組み合わせて、検出電圧が目標電圧よりも高くなった場合に、ドラム１１及びパルセータ１３の検出回転速度と目標回転速度との差から、モータ１２からの回生電力を消費できていないのが、ドラム側インバータ回路１０１であるかパルセータ側インバータ回路１０２であるかを特定して、前記回生電力を消費できていない方だけ、下アーム側短絡ブレーキ期間を長くする、などの制御をしてもよい。
【０４５４】
＜第５の発明＞
第５の発明は、洗い運転や濯ぎ運転に関し、特に、その洗い処理や濯ぎ処理におけるドラム及びパルセータの回転制御技術に関する。
【０４５５】
すなわち、この洗濯機１の制御装置１５には、図４８に示すように、洗い処理及び濯ぎ処理におけるいずれかの行程において、ドラム１１及びパルセータ１３の双方を同時に独立して回転させる二重回転制御部１５ａが設けられている。二重回転制御部１５ａがドラム１１及びパルセータ１３の双方を同時に独立して回転させることで、ドラム１１の内部で方向や流速が様々な水流を発生させることができ、洗濯物を適度に水中に分散させながら柔らかいタッチで洗いや濯ぎの処理が行えるようになっている。
【０４５６】
（洗い処理や濯ぎ処理におけるドラム及びパルセータの回転制御）
この洗濯機１には、上述したように、インナーロータ３０とアウターロータ２０とで１つのステータ６０を共用するタイプのデュアルロータ型のモータ１２が設置されている。そのため、ドラム１１及びパルセータ１３の双方を独立して駆動させることができるうえに、インナーロータ３０の径をアウターロータ２０に近づけることができるため、インナーロータ３０でも高トルクが得られるようになっている。
【０４５７】
この洗濯機１の場合、ドラム１１を高トルクでも安定して駆動できるため、図４８に示すように、二重回転制御部１５ａが、モータ１２に供給する複合電流を制御することで、洗い処理や濯ぎ処理の際に、インナーロータ３０によるドラム１１の回転とアウターロータ２０によるパルセータ１３の回転とが、個別に独立して制御され、高度かつ繊細な処理が多様に行えるようになっている。
【０４５８】
（第１の制御パターン）
図４９に、二重回転制御部１５ａによって行われる回転制御の一例（第１の制御パターン）を示す。第１の制御パターンは、ドラム１１とパルセータ１３とをモータ１２で駆動して同一の方向に異なる回転数で回転させる制御パターンである。例示した第１の制御パターンでは、ドラム１１とパルセータ１３とが同期して間欠的に同一の方向に回転し、ドラム１１の回転数Ｒ１がパルセータ１３の回転数Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。
【０４５９】
間欠的に行われるドラム１１及びパルセータ１３の回転の方向は、仮想線で示すように同一方向であってもよいし、逆方向、つまり反転してもよい。ドラム１１とパルセータ１３とを同じ方向に回転させることで、洗濯物を回転させながら緩やかにドラム１１の外側や内側に移動させることができ、洗濯物を水中で適度に分散させながら、柔らかいタッチで洗いや濯ぎを行うことができる。
【０４６０】
例示のように、ドラム１１の回転数をパルセータ１３の回転数よりも大きくすれば、洗濯物を緩やかにドラム１１の外側に移動させることができ、逆に、ドラム１１の回転数をパルセータ１３の回転数よりも小さくすれば、洗濯物を緩やかにドラム１１の内側に移動させることができる。
【０４６１】
（第２の制御パターン）
図５０に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第２の制御パターン）を示す。第２の制御パターンは、ドラム１１及びパルセータ１３のうち、ドラム１１のみがモータ１２によって回転駆動され、パルセータ１３がドラム１１の回転に付随して回転する制御パターンである。インナーロータ３０及びアウターロータ２０を駆動する複合電流の供給が行われずに、インナーロータ３０のみを駆動する３相の電流がステータ６０に供給される。それにより、消費電力を抑制しながら、パルセータ１３を、ドラム１１の回転に付随してドラム１１と同一方向に低い回転数で回転させることができる。
【０４６２】
アウターロータ２０には、コギングトルク（非励磁の状態でロータを動かした場合に、マグネットとコアの間に働く磁気的吸引力によって発生するトルク）が作用する。また、このモータ１２の場合、アウターロータ２０に相互リップル（インナーロータ３０の駆動によって形成される磁界の影響により、アウターロータ２０で発生するトルクリップル）も作用する。そのため、パルセータ１３の回転には一定のブレーキがかかる。
【０４６３】
そのため、パルセータ１３は、ドラム１１よりも低い回転数で回転することとなり、洗濯物を回転させながら緩やかにドラム１１の外側に移動させることができる。
【０４６４】
（第３の制御パターン）
図５１に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第３の制御パターン）を示す。第３の制御パターンは、ドラム１１及びパルセータ１３の各々を異なる周期で反転させながら回転させる制御パターンである。例示した第３の制御パターンでは、ドラム１１及びパルセータ１３の各々は、一定間隔で反転しながら回転し、ドラム１１で１周期（例示では正転、停止、及び逆転が行われる期間）分の処理が行われる間に、パルセータ１３では２周期分の処理が行われるように設定されている。
【０４６５】
このように回転制御することによっても、洗濯物を水中で適度に分散させながら、柔らかいタッチで洗いや濯ぎを行うことができるようになる。なお、ドラム１１及びパルセータ１３の各周期は異なっていればよく、１：２の関係に限らない。
【０４６６】
（第４の制御パターン）
図５２に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第４の制御パターン）を示す。第４の制御パターンは、ドラム１１を同一方向に回転させた状態で、パルセータ１３を反転させながら回転させる制御パターンである。例示した第４の制御パターンでは、ドラム１１は一定の回転数で正転した状態に保持され、その間、パルセータ１３は、間欠的に反転し、正転と逆転とを繰り返すように設定されている。
【０４６７】
この場合、パルセータ１３の回転数は、ドラム１１の回転数と同一でもよいし異なっていてもよい。また、パルセータ１３の正転時及び逆転時の各回転数も同一でもよいし異なっていてもよい。このように回転制御することで、ドラム１１の回転によってドラム１１の内部の水や洗濯物に遠心力が作用するため、ドラム１１の周辺部の水位が相対的に高くなり、洗濯物もドラム１１の周辺部に集まり易くなる。そうした状態でパルセータ１３が回転するため、洗濯物を水中で適度に分散させながら、多種多様な洗濯物に対して効果的に洗いや濯ぎを行うことができ、少ない水量で効率よく洗い処理や濯ぎ処理を行うことができる。
【０４６８】
（第５の制御パターン）
図５３に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第５の制御パターン）を示す。第５の制御パターンは、回転数が目標回転数に達するまでの起動時間ｔ１、及び目標回転数から回転が停止するまでの終了時間ｔ２の少なくともいずれか一方を、ドラム１１とパルセータ１３とで異ならせる制御パターンである。
【０４６９】
この回転制御では、慣性力が大きいドラム１１は、停止状態から小さい速度で起動され、予め設定されている目標回転数までゆっくりと増速される。そして、慣性力の小さいパルセータ１３は、停止状態から大きい速度で起動され、予め設定されている目標回転数まで速やかに増速される。
【０４７０】
すなわち、ドラム１１の起動時間ｔ１が、パルセータ１３の起動時間ｔ１よりも長く設定されている。そうすることにより、慣性力に応じた効率的な起動が行えるため、消費電力を低減できる。
【０４７１】
起動時間ｔ１だけでなく、終了時間ｔ２も起動時間ｔ１と同様に異ならせるのが好ましい。すなわち、制動制御を行うことなく、慣性力が大きいドラム１１は、目標回転数から小さい速度で終了させ、停止状態までゆっくりと減速させる。慣性力の小さいパルセータ１３は、目標回転数から大きい速度で終了させ、停止状態まで速やかに減速させる。そうすれば、よりいっそう消費電力を低減できる。
【０４７２】
なお、図５３では、便宜上、前半でドラム１１及びパルセータ１３を逆方向に回転させるパターンを、後半で同方向に回転させるパターンを示したものである。後半を、前半と同様にドラム１１及びパルセータ１３を逆方向に回転させながら、反転させてもよいし、前半を、後半と同様にドラム１１及びパルセータ１３を同方向に回転させながら、反転させてもよい。ドラム１１及びパルセータ１３の回転は任意に制御できる。
【０４７３】
（第６の制御パターン）
図５４に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第６の制御パターン）を示す。第６の制御パターンは、第５の制御パターンにおいて更に、モータ１２による駆動の開始タイミングＰを、ドラム１１とパルセータ１３とで異ならせる制御パターンである。
【０４７４】
ドラム１１及びパルセータ１３は、双方が同時に目標回転数で回転することによって洗い処理や濯ぎ処理が効率的に行えるので、その適正回転期間Ｋは長いのが好ましいが、第５の制御パターンでは、ドラム１１とパルセータ１３とで起動時間や終了時間が異なるため、ドラム１１とパルセータ１３とでモータ１２による駆動時間Ｔｏｎを同一にすると、ドラム１１とパルセータ１３とで適正回転期間Ｋに差が生じる。
【０４７５】
そこで、例示した第６の制御パターンでは、ドラム１１のモータ１２による駆動開始タイミングＰを、パルセータ１３のモータ１２による駆動開始タイミングＰよりも早くすることで、ドラム１１及びパルセータ１３の目標回転数に達するタイミングを一致させ、双方の適正回転期間Ｋの最適な組み合わせを実現している。
【０４７６】
（第７の制御パターン）
図５５に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第７の制御パターン）を示す。第７の制御パターンは、第５の制御パターンにおいて更に、モータ１２による駆動期間Ｔｏｎ及び駆動停止期間Ｔｏｆｆの少なくともいずれか一方を、ドラム１１とパルセータ１３とで異ならせる制御パターンである。なお、駆動期間Ｔｏｎは、ドラム１１等がモータ１２によって駆動される通電期間であり、駆動停止期間Ｔｏｆｆは、ドラム１１等がモータ１２によって駆動されない非通電期間である。
【０４７７】
第５の制御パターンでは、ドラム１１とパルセータ１３とで起動時間や終了時間が異なるため、ドラム１１とパルセータ１３とで回転期間（回転している期間）や停止期間（回転が停止している期間）に差が生じる。
【０４７８】
そこで、例示した第７の制御パターンでは、ドラム１１とパルセータ１３とで駆動期間Ｔｏｎ及び駆動停止期間Ｔｏｆｆを異ならせることにより、ドラム１１とパルセータ１３とで、回転期間及び停止期間の長さ及びタイミングが一致するように設定されている。従って、洗い処理や濯ぎ処理を効率よく行える。
【０４７９】
（第８の制御パターン）
図５６に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第８の制御パターン）を示す。第８の制御パターンは、ドラム１１及びパルセータ１３を、互いに逆方向に間欠的に回転させ、その状態で、ドラム１１及びパルセータ１３の少なくともいずれか一方において、間欠的に行われる各回転の回転期間Ｔｒ及びこれら回転期間の間の各停止期間Ｔｓの少なくともいずれか一方の長さを異ならせる制御パターンである。
【０４８０】
ドラム１１とパルセータ１３とを互いに逆方向に間欠的に回転させた場合、ドラム１１の内部に水流が滞る状態が生じて、滞留する洗濯物が発生する傾向がある。そこで、例示した第８の制御パターンでは、ドラム１１及びパルセータ１３の双方において、互いの回転期間Ｔｒ及び停止期間Ｔｓの長さ及びタイミングは一致させながら、これら回転期間Ｔｒ及び停止期間Ｔｓの長さが各々異なるように設定されている。
【０４８１】
具体的には、前半のドラム１１及びパルセータ１３の回転時における回転期間Ｔｒ１に対して、後半のドラム１１及びパルセータ１３の回転時における回転期間Ｔｒ２は短くなっている。そして、前半のドラム１１及びパルセータ１３の停止期間Ｔｓ１に対して、後半のドラム１１及びパルセータ１３の停止期間Ｔｓ２は長くなっている。
【０４８２】
このように、各回転期間Ｔｒや各停止期間Ｔｓの長さを異ならせることで、ドラム１１の内部に水流が滞る状態が生じるのを防ぐことができ、洗濯物を全体的に移動させることができる。なお、回転期間Ｔｒや停止期間Ｔｓの長さは適宜調整できる。また、回転期間Ｔｒや停止期間Ｔｓの長さを異ならせるのは、ドラム１１及びパルセータ１３の一方だけであってもよく、長さを異ならせるのは、回転期間Ｔｒ及び停止期間Ｔｓの一方だけであってもよい。
【０４８３】
（第９の制御パターン）
図５７に、二重回転制御部１５ａによって行われる他の回転制御の一例（第９の制御パターン）を示す。第９の制御パターンは、ドラム１１及びパルセータ１３を、互いに逆方向に間欠的に回転させるとともに、ドラム１１及びパルセータ１３の少なくともいずれか一方において、間欠的に行われる各回転の回転数を異ならせる制御パターンである。この第９の制御パターンによっても、第８の制御パターンと同様の効果を得ることができる。
【０４８４】
例示した第９の制御パターンでは、ドラム１１及びパルセータ１３の双方において、互いの各回転期間Ｔｒ及び各停止期間Ｔｓの長さ及びタイミングは一致させながら、各回転での回転数Ｒが異なるように設定されている。
【０４８５】
具体的には、ドラム１１では、前半の回転時の回転数Ｒ１に対して、後半の回転時の回転数Ｒ２が小さくなるように設定されている。そして、パルセータ１３では、前半の回転時の回転数Ｒ３に対して、後半の回転時の回転数Ｒ４が大きくなるように設定されている。
【０４８６】
この場合、回転数Ｒは適宜調整できる。また、回転数Ｒを異ならせるのは、ドラム１１及びパルセータ１３の一方だけであってもよい。更には、第８及び第９の制御パターンを組み合わせ、各回転の回転数Ｒを異ならせることと、各回転期間Ｔｒや各停止期間Ｔｓの長さを異ならせることの双方を組み合わせて行ってもよい。
【０４８７】
第８及び第９の制御パターンに限らず、第１〜第９の制御パターンは、個別に行ってもよいし、これら制御パターンを組み合わせて行ってもよい。
【０４８８】
（変形例等）
例えば、モータのタイプは、実施形態のデュアルロータ型のモータ１２に限らない。特許文献２のような構造のモータであってもよい。また、変速機等を組み合わせたモータであってもよい。要は、ドラムとパルセータとが個別に駆動できるモータであればよい。
【０４８９】
＜第６の発明＞
第６の発明は、ドラムとパルセータとを相反回転させる際にモータに加わる負荷を低減させる技術に関する。
【０４９０】
図５８に示すように、制御装置１５とモータ１２とは、インバータ回路１１１を介して接続されている。インバータ回路１１１には、インバータ１１２と、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂとが設けられている。
【０４９１】
インバータ１１２は、制御装置１５から送信された電気信号に基づいて、駆動電圧をモータ１２に伝達する。モータ１２のアウターロータ２０及びインナーロータ３０の動作は、インバータ１１２から伝達された駆動電圧に基づいて制御される。
【０４９２】
負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂは、アウターロータ２０に駆動連結されたパルセータ１３及びインナーロータ３０に駆動連結されたドラム１１を作動させるときに、モータ１２に加えられる負荷を検出するものである。負荷検出手段１１３ａは、パルセータ１３を駆動させる際にモータ１２に加えられる負荷を検出し、負荷検出手段１１３ｂは、ドラム１１を駆動させる際にモータ１２に加えられる負荷を検出する。
【０４９３】
負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂは、ドラム１１及びパルセータ１３を作動させるときにモータ１２に加えられる負荷を検出可能なものであれば特に限定されない。例えば、電流センサによってモータ１２に流れる電流を検出することで、モータ１２に加えられる負荷を検出してもよいし、位置センサによって検出されるロータ２０，３０の回転速度を検出することで、モータ１２が作動するときに、該モータ１２に加えられる負荷を検出するようにしてもよい。負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂで検出された検出負荷は、検出信号として制御装置１５に送信される。
【０４９４】
また、図５８に示すように、洗濯機１には、洗濯機１の振動を検出するための振動検出手段１１４が設けられている。振動検出手段１１４は、例えば、ドラム１１よりも外側のタブ１０に配置されている。洗濯機１の振動、特にドラム１１の振動を検出可能なものであれば特に限定されない。
【０４９５】
例えば、変位センサによって洗濯機１の変位を観測することで、洗濯機１の振動の大きさを検出するようにしてもよいし、加速センサによって振動する洗濯機１の加速度を検出することで、振動の大きさを検出するようにしてもよい。また、前記負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂを振動検出手段１１４と兼用するようにしてもよい。振動検出手段１１４で検出された検出振動は、検出信号として制御装置１５に送信される。
【０４９６】
制御装置１５は、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂによって検出された検出負荷や振動検出手段１１４で検出された検出振動等に基づいて、ドラム１１及びパルセータ１３の動作を制御する。詳しくは、検出負荷や検出振動等に基づいて、モータ１２を制御するための電気信号を送信する。制御装置１５から送信された電気信号は、インバータ１１２に入力され、インバータ１１２を介して、前記電気信号に基づく駆動電圧がモータ１２に付与される。
【０４９７】
そして、前記駆動電圧によって、モータ１２のアウターロータ２０及びインナーロータ３０の動作が制御される。以上のことから、制御装置１５から送信された電気信号に基づいて、アウターロータ２０に駆動連結されたパルセータ１３及びインナーロータ３０に駆動連結されたドラム１１の動作が制御される。
【０４９８】
（モータの回転動作の制御）
洗濯機１は、上述したように、ロータ２０，３０を各々独立して駆動できるようになっているため、従来とは異なる態様の運転を実現することができる。
【０４９９】
特に、洗濯機１では、洗濯運転時に、インナーロータ３０（ドラム１１）を時計回りに回転（以下、正回転という）させかつアウターロータ２０（パルセータ１３）を反時計回りに回転（以下、逆回転という）させる第１相反駆動モードと、インナーロータ３０（ドラム１１）を逆回転させかつアウターロータ２０（パルセータ１３）を正回転させる第２相反駆動モードとを、停止期間を挟みながら交互に繰り返す運転が提供される。
【０５００】
すなわち、ドラム１１とパルセータ１３とを互いに相反方向に回転させることで、ドラム内の水に捻り力を発生させ、洗濯物の洗いむらを防止することができる。また、第１相反駆動モードと第２相反駆動モードとを停止期間を挟みながら交互に繰り返すことで、水流の方向を入れ替えて、洗濯物をほぐすことができる。この結果、洗濯効率の向上が期待される。
【０５０１】
ここで、第１相反駆動モードから第２相反駆動モードへ、又は第２相反駆動モードから第１相反駆動モードへ切り替える際には、ドラム１１及びパルセータ１３の回転方向を反転させるために、モータ１２に比較的大きな起動負荷が加えられる。特に、ドラム１１は洗濯機１の中でも大きい部品であるため、ドラム１１を回転させた時には、該回転方向に対して比較的大きな慣性力がドラム１１に付与される。そのため、ドラム１１の回転方向を反転させる際に、モータ１２には過大な起動負荷が加えられる。このとき、この過大な起動負荷によって、モータ１２が起動不良を起こすおそれがある。
【０５０２】
また、上述のようなドラム１１及びパルセータ１３の慣性力は、モータ１２によって加速された後である、停止期間中に最も大きくなるところ、前記停止期間が短いときほど慣性力が大きく残った状態で回転方向を反転させることになるため、前記停止期間が短いときほど、モータ１２の起動不良が起こりやすい。
【０５０３】
そこで、実施形態１では、停止期間が予め定められた基準時間よりも短い時間に設定されている場合に、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂによって検出される検出負荷が、予め設定された目標負荷以下になるように、ドラム１１及びパルセータ１３の少なくとも一方の、オン及びオフの少なくとも一方のタイミングを制御する負荷低減補正制御を実行するようにしている。
【０５０４】
具体的には、検出負荷が目標負荷よりも大きくなったときに、負荷低減補正制御として、以下に説明する、第１補正制御又は第２補正制御のうちの１つを実行して、モータ１２に加えられる起動負荷を低減させる。なお、前記基準時間は、ドラム１１及びパルセータ１３の慣性力が十分に低下する程度の長さの時間である。また、目標負荷は、モータ１２の起動不良が発生しない程度の負荷である。
【０５０５】
以下に、第１補正制御及び第２補正制御について、図５９及び図６０を参照しながら詳細に説明する。
【０５０６】
図５９に、第１補正制御の実行時にモータ１２に付与される電気信号を示す。第１補正制御は、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオン時に、ドラム１１又はパルセータ１３の一方をオンさせてから、第１所定時間が経過した後に、ドラム１１又はパルセータ１３の他方をオンさせる制御である。なお、図５９は、ドラム１１をオンさせてから第１所定時間（図５９ではｔ１）が経過した後に、パルセータ１３をオンさせるようにした場合に、モータ１２に付与される電気信号（パルス信号）である。
【０５０７】
ここでは、図５９に基づいて、ドラム１１をオンさせてから、第１所定時間が経過した後に、パルセータ１３をオンさせる場合についてのみ詳細に説明する。
【０５０８】
図５９を参照すると、先ず、制御装置１５は、第１相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を正回転させかつパルセータ１３を逆回転させる。このとき、ドラム１１内の洗濯物は、一般に、パルセータ１３の回転方向に連れ回る。
【０５０９】
次に、第１相反駆動モードをオフにして、所定時間（以下、停止期間という）の間、モータ１２を休止させる。この停止期間の間、ドラム１１は慣性力によって正回転方向に惰性回転する一方、パルセータ１３も慣性力によって逆回転方向に惰性回転する。
【０５１０】
また、図５９に示すように、パルセータ１３の回転方向に連れ回ったことにより、ドラム１１内の洗濯物にも慣性力が発生しており、洗濯物は、パルセータの回転方向と同じ逆回転方向に惰性回転する。この停止期間は、基準時間よりも短いため、洗濯物の慣性力は次の第２相反駆動モードがオンされるまで残り続ける。
【０５１１】
停止期間の経過後、制御装置１５は、第２相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を逆回転させかつパルセータ１３を正回転させる。
【０５１２】
この第２相反駆動モードをオンするときに、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂは、モータ１２に加えられる負荷を検出する。そして、該検出負荷が目標負荷よりも大きいときには、制御装置１５は、モータ１２の起動不良が発生する可能性があると判断して、次の第１相反駆動モードを起動するときに、第１補正制御を実行する。
【０５１３】
次に、制御装置１５は、第２相反駆動モードをオフにして、停止期間の間、モータ１２を休止させる。この停止期間の間、上述したように、ドラム１１及びパルセータ１３は慣性力によって惰性回転する。このとき、洗濯物はパルセータ１３の回転方向と同じ正回転方向に惰性回転する。
【０５１４】
そして、停止期間の経過後、第１相反駆動モードをオンする際に、制御装置１５は、第１補正制御を実行して、先ず、ドラム１１のみをオンして、該ドラム１１を正回転させる。この時点では、パルセータ１３は逆回転していないため、ドラム１１内の洗濯物には正回転方向の慣性力が残っている。
【０５１５】
そのため、ドラム１１は洗濯物の慣性力を利用して駆動される。これにより、ドラム１１の回転方向を正回転方向に反転させやすくなり、ドラム１１を正回転させるためにモータ１２に加えられる起動負荷が低減される。
【０５１６】
次に、ドラム１１をオンしてから第１所定時間が経過した後、制御装置１５は、パルセータ１３をオンして、逆回転させる。ドラム１１内の洗濯物は、再びパルセータ１３の回転方向に連れ回されて、正回転方向から逆回転方向へと回転方向を変える。
【０５１７】
これにより、今度はドラム１１内の洗濯物に逆回転方向の慣性力が発生する。この結果、次の第２相反駆動モードを起動するときに、再び第１補正制御を実行することで、ドラム１１の回転方向を逆回転方向に反転させるためにモータ１２に加えられる起動負荷が低減される。
【０５１８】
上述のように、第１補正制御を実行することで、ドラム１１内の洗濯物に発生した慣性力の方向が、パルセータ１３によって切り替えられる前に、該慣性力を利用して、ドラム１１の回転方向を反転させることができ、ドラム１１の回転方向を反転させる際に、モータ１２に加えられる起動負荷が低減される。
【０５１９】
ここで、例えば、洗濯物がドラム１１に張り付くなどして、上述とは逆に、洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っているときには、パルセータ１３をドラム１１よりも先にオンさせるようにする。洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っている場合、ドラム１１には、ドラム１１自身の慣性力に加えて洗濯物の慣性力が作用するため、ドラム１１の回転方向を反転させる際に、モータ１２に過大な負荷が加えられる。
【０５２０】
そのため、パルセータ１３を先に回転させて、洗濯物がパルセータ１３に連れ回るように洗濯物に勢いをつける。そして、洗濯物がパルセータ１３の方向に連れ回るようになったら、ドラム１１の方を先にオンさせるようにする。これにより、モータ１２に過大な負荷が加えられるのを防止する。
【０５２１】
なお、洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っているか否かは、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂによって検出することができる。例えば、洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っているときには、洗濯物の反転前の慣性力の方向とパルセータ１３の反転後の回転方向とが同じになるため、パルセータ１３の反転時のモータ１２（アウターロータ２０）の負荷が小さくなる。
【０５２２】
負荷が小さくなることにより、電流センサによって検出される電流が小さくなる。これにより、洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っていることが検出される。また、位置センサによって、停止期間中のアウターロータ２０及びインナーロータ３０の回転速度を検出して、洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っていることを検出することもできる。
【０５２３】
図６０に、第２補正制御の実行時にモータ１２に付与される電気信号を示す。第２補正制御は、第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードのオフ時に、ドラム１１又はパルセータ１３の一方をオフさせてから、第２所定時間が経過した後に、ドラム１１又はパルセータ１３の他方をオフさせる制御である。なお、図６０は、ドラム１１をオフさせてから第２所定時間（図６０ではｔ２）が経過した後に、パルセータ１３をオフさせるようにした場合に、モータ１２に付与される電気信号（パルス信号）である。
【０５２４】
ここでは、図６０に基づいて、先ずドラム１１をオフさせてからパルセータ１３をオフさせる場合についてのみ詳細に説明する。
【０５２５】
図６０を参照すると、先ず、制御装置１５は、第１相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を正回転させかつパルセータ１３を逆回転させる。このとき、ドラム１１内の洗濯物は、パルセータ１３の回転方向に連れ回る。
【０５２６】
次に、第１相反駆動モードをオフにして、停止期間の間、モータ１２を休止させる。上述したように、この停止期間の間、ドラム１１及びパルセータ１３は慣性力によって惰性回転する。このとき、洗濯物はパルセータ１３の回転方向である逆回転方向に惰性回転する。
【０５２７】
停止期間の経過後、制御装置１５は、第２相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を逆回転させかつパルセータ１３を正回転させる。
【０５２８】
この第２相反駆動モードをオンするときに、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂは、モータ１２に加えられる負荷を検出する。そして、該検出負荷が目標負荷よりも大きいときには、制御装置１５は、モータ１２の起動不良が発生する可能性があると判断して、第２相反駆動モードをオフするときに、第２補正制御を実行する。
【０５２９】
第２補正制御を実行する時、制御装置１５は、先ず、ドラム１１のみをオフする。ドラム１１は、オフした後、慣性力によって逆回転方向に惰性回転する。そして、ドラム１１をオフさせてから第２所定時間が経過した後に、パルセータ１３をオフさせる。
【０５３０】
パルセータ１３を遅れてオフさせることにより、換言すると、パルセータ１３を長めに回転させることにより、ドラム１１内の洗濯物にパルセータ１３の回転方向に勢いが付くため、ドラム１１内の洗濯物には、ドラム１１とパルセータ１３とを同時にオフさせる場合と比べて、大きな慣性力が残る。パルセータ１３をオフさせた後、制御装置１５は、停止期間の間、モータ１２を休止させる。この停止期間の間、ドラム１１内の洗濯物とパルセータ１３とは、正回転方向に惰性回転する。
【０５３１】
そして、停止期間の経過後、制御装置１５は、次の第１相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を正回転させかつパルセータ１３を逆回転させる。このとき、ドラム１１内の洗濯物には、ドラム１１とパルセータ１３とを同時にオフさせる場合と比べて、大きな慣性力が残っているため、該洗濯物の慣性力を利用してドラム１１の回転方向を正回転方向に反転させることで、モータ１２に加えられる起動負荷が低減される。
【０５３２】
また、パルセータ１３の回転方向が逆回転方向に反転することで、ドラム１１内の洗濯物は、再びパルセータ１３の回転方向に連れ回されて、正回転方向から逆回転方向へと回転方向を変える。これにより、第１相反駆動モードをオフしたときには、今度はドラム１１内の洗濯物に逆回転方向の慣性力が発生する。この結果、第１相反駆動モードをオフする際に、再び第２補正制御を実行することで、次の第２相反駆動モードをオンしてドラム１１の回転方向を逆回転方向に反転させる際に、モータ１２に加えられる起動負荷が低減される。
【０５３３】
上述のように、第２補正制御を実行することで、ドラム１１とパルセータ１３とを同時にオフさせる場合と比べて、大きな慣性力をドラム１１内の洗濯物に残すことができるため、該慣性力を利用してドラム１１を起動させることで、モータ１２に加えられる起動負荷を低減することができる。
【０５３４】
以上のように、第１又は第２補正制御のいずれかを実行することによって、第１相反駆動モードと第２相反駆動モードとを交互に実行する際に、モータ１２に加えられる負荷を低減することができる。この結果、モータの起動不良を防止される。
【０５３５】
なお、停止期間が前記基準時間よりも長い時間に設定されている場合には、停止期間の間にドラム１１及びパルセータ１３の慣性力が十分に低下するため、第１相反駆動モードから第２相反駆動モードに又は第２相反駆動モードから第１相反駆動モードに切り替えられる際にモータ１２に加えられる負荷は、目標負荷以下になる場合がほとんどである。そのため、停止期間が基準時間以上の時間に設定されている場合には、前記第１又は第２補正制御は実行されない。
【０５３６】
ここで、上述の第１補正制御では、ドラム１１内の洗濯物の慣性力を利用して、ドラム１１の回転方向を反転させることで、ドラム１１の回転方向を反転させやすくしている。第１補正制御を実行するときに、第１所定時間の間は、ドラム１１のみが洗濯物の慣性力と同じ方向に回転するため、洗濯物には、慣性力に加えてドラム１１の回転力が付与される。
【０５３７】
このように慣性力と回転力が組み合わされることで、第１所定時間の間、洗濯機１には洗濯物の回転による遠心力が働く。また、上述の第２補正制御の場合でも、ドラム１１を先にオフさせて、第２所定時間の間、パルセータ１３のみを回転させることで、ドラム１１内の洗濯物に、パルセータ１３と同じ回転方向の比較的大きな慣性力を付与しているため、第２所定時間の間は、ドラム１１とパルセータ１３とを互いに相反方向に回転させた場合と比べると、洗濯機１には洗濯物から大きな遠心力が働く。これは、第１補正制御においてパルセータ１３を先にオンした場合や、第２補正制御においてドラム１１を遅くオフさせた場合でも同様である。
【０５３８】
このように、洗濯機１に洗濯物からの遠心力が働くと、洗濯機１が振動し、洗濯工程における騒音等の原因となることがある。特に、洗濯物が、ドラム１１内で一箇所に偏っていた場合は、前記遠心力が大きくなるため、洗濯機１の振動も大きくなりやすい。
【０５３９】
そこで、制御装置１５は、振動検出手段１１４で、洗濯機１の振動を検出して、検出された検出振動が、予め定められた所定振動よりも大きいときには、振動低減制御として、第１補正制御における第１所定時間及び第２補正制御における第２所定時間の長さを短縮させる制御を実行する。第１所定時間を短縮させることによって、パルセータ１３によって、洗濯物の回転方向とは反対方向の水流が早期に発生するため、洗濯物の回転が該水流によって減速され、洗濯物から洗濯機１に働く遠心力が減少する。
【０５４０】
これにより、洗濯機１の振動を減少させることができる。一方、第２所定時間を短縮させることによって、パルセータ１３の回転時間が短くなるため、によって洗濯物に発生する回転方向の慣性力が減少するため、該慣性力による遠心力も減少する。これにより、洗濯機１の振動を減少させることができる。
【０５４１】
なお、検第１所定時間及び第２所定時間の長さを短縮させたことで、検出振動が所定振動よりも小さくなったときには、制御装置１５は、第１所定時間及び第２所定時間の長さをもとに戻すようにしてもよい。例えば、振動の原因が洗濯物の偏りであった場合は、ドラム１１とパルセータ１３との相反回転によって、洗濯物がほぐされて、偏りが解消している可能性があるためである。
【０５４２】
逆に、第１所定時間又は第２所定時間を短縮させたとしても、洗濯機１の振動が所定振動以下にならないときには、第１所定時間又は第２所定時間をさらに短くする。ただし、第１予定時間又は第２所定時間をさらに短くしたことによって、モータ１２の負荷が目標負荷よりも大きくなったときには、制御装置１５は、振動低減制御よりも負荷低減補正制御を優先させて、第１所定時間又は第２所定時間をさらに短くしないように制御する。
【０５４３】
以上により、モータ１２の負荷を低減し、さらに洗濯機１の振動を低減させることができる。
【０５４４】
次に、図６１を参照しながら、制御装置１５による洗濯機１の負荷低減補正実行時の処理動作について説明する。なお、図６１は、初期状態から第１又は第２相反駆動モードが実行されて、停止期間が経過するまでを省略しており、第１又は第２相反駆動モードに切り替えられる部分から記載している。
【０５４５】
ステップＳ１０１において、制御装置１５は、モータ１２に電気信号を送り、モードを、第１相反駆動モードから第２相反駆動モードへ、第２相反駆動モードから第１相反駆動モードへ切り替える。
【０５４６】
次のステップＳ１０２において、制御装置１５は、停止期間が基準時間よりも短く設定されているか否かについて判定する。停止期間が基準時間よりも短いＹＥＳの場合は、ステップＳ１０３に進む。一方、停止期間が基準時間以上のＮＯの場合は、制御装置１５は、モータ１２の起動不良が発生する可能性は小さいと判断して、ステップＳ１０３以降を省略して、しかる後にリターンさせる。
【０５４７】
前記ステップＳ１０３では、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂは、モードを切り替える際にモータ１２に加えられる負荷を検出する。
【０５４８】
ステップＳ１０４では、制御装置１５は、ステップＳ１０３で検出された検出負荷が、目標負荷よりも大きいか否かについて判定する。このステップＳ１０４において、検出負荷が目標負荷よりも大きいＹＥＳのときは、制御装置１５は、モータ１２が起動不良を発生させる可能性があると判断して、ステップＳ１０５に進む。一方、検出負荷が目標負荷以下のＮＯときには、しかる後にリターンする。
【０５４９】
前記ステップＳ１０５では、検出負荷を目標負荷以下にすべく第１又は第２補正制御を実行する。いずれを実行するかは、予め制御装置１５によって決定されていてもよいし、洗濯機１を操作する際にユーザが任意に決定できるようにしてもよい。
【０５５０】
次のステップＳ１０６では、振動検出手段１１４によって、洗濯機１の振動を検出する。検出後、ステップＳ１０７に進む。
【０５５１】
前記ステップＳ１０７では、検出振動が所定振動よりも大きいか否かについて判定する。このステップＳ１０７において、検出振動が所定振動よりも大きいＹＥＳのときには、振動低減制御を実行すべく、ステップＳ１０８へ進む。一方、このステップＳ１０７において、検出振動が所定振動以下のＮＯのときには、振動低減制御を実行することなく、しかる後にリターンする。
【０５５２】
前記ステップＳ１０８では、振動低減制御として、第１所定時間又は第２所定時間を短縮させる。上述してように、第１所定時間又は第２所定時間を短縮させることによって、洗濯物の遠心力が小さくなり、振動が低減される。振動低減制御の実行後は、しかる後にリターンする。
【０５５３】
したがって、この洗濯機１は、モータ１２の負荷を検出する負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂと、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂによって検出された検出負荷に基づいて、インバータ１１２を介して、モータ１２に電気信号を付与して、ドラム１１及びパルセータ１３の動作を制御する制御装置１５と、を備え、制御装置１５は、ドラム１１を正回転させかつパルセータ１３を逆回転させる第１相反駆動モードと、ドラム１１を逆回転させかつパルセータ１３を正回転させる第２相反駆動モードとを、停止期間を挟みながら交互に実行するとともに、検出負荷が、予め設定された目標負荷以下になるように、ドラム１１及びパルセータ１３の少なくとも一方の、オン及びオフの少なくとも一方のタイミングを制御する第１補正制御又は第２補正制御を実行するように構成されているため、ドラム１１内の洗濯物の慣性力を利用して、ドラム１１又はパルセータ１３の回転方向を反転させることができ、この結果、第１及び第２相反駆動モードを切り替える際に、モータ１２に加えられる負荷を低減させることができる。これにより、モータ１２の起動不良の発生を防ぐことができる。
【０５５４】
次に、上述した実施形態と異なる態様（実施形態２）について説明する。なお、洗濯機１の構成については上述した実施形態と共通であり、制御装置１５による制御が異なるため、異なる構成を説明し、共通の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０５５５】
実施形態２は、特に、モータ１２の負荷を低減するための負荷低減補正制御の内容が、実施形態１とは異なる。具体的には、制御装置１５は、ドラム１１内に収容された洗濯物がドラム１１の回転方向と同じ方向に回転している場合は、停止期間の間に、ドラム１１の回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードを実行させるようにしている。
【０５５６】
すなわち、実施形態１では、第１又は第２補正制御によって、ドラム１１又はパルセータ１３をオン又はオフするタイミングを補正することで、モードを切り替える際にモータ１２に加えられる負荷を低減するようにしていたが、実施形態２では、負荷低減補正制御としての第３補正制御によって、停止期間の間に、ドラム１１の回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１相反駆動モード又は第２相反駆動モードをオンさせるようにすることで、モータ１２に加えられる負荷を低減するようにしている。
【０５５７】
以下において、図６２を参照しながら、第３補正制御について詳細に説明する。
【０５５８】
図６２に、第３補正制御の実行時にモータ１２に付与される電気信号を示す。第３補正制御は、上述したように、第１相反駆動モードと第２相反駆動モードとの間の停止期間において、ドラム１１の回転を減速させて停止させ、該停止後に、次の第１又は第２相反駆動モードをオンさせる制御である。
【０５５９】
第３補正制御は、例えば、洗濯物がドラムに張り付く等にして、ドラム１１内の洗濯物が、パルセータ１３ではなく、ドラム１１の回転方向に連れ回ったときに実行される。なお、洗濯物がドラム１１の回転方向に連れ回っているか否かは、実施形態１と同様に負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂによって検出することができる。
【０５６０】
図６２を参照すると、先ず、制御装置１５は、第１相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を正回転させかつパルセータ１３を逆回転させる。
【０５６１】
次に、制御装置１５は、第１相反駆動モードをオフにして、停止期間の間、モータ１２を休止させる。停止期間において、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂ（特に、位置センサ）は、ドラム１１内の洗濯物が回転している方向を検出する。
【０５６２】
そして、洗濯物の回転方向がドラム１１の回転方向と同じであった場合は、制御装置１５は、ドラム１１の回転方向を反転させる際に、モータ１２に過大な負荷が加えられると判断して、第３補正制御を実行し、停止期間の間に、ドラム１１の回転を減速させて停止させる。
【０５６３】
具体的には、所謂、電磁ブレーキ制御を実行して、モータ１２に逆位相のパルス信号を付与し、ドラム１１の回転に対してブレーキを発生させる。該パルス信号の大きさは、停止期間の間にドラム１１の回転を停止させることができる程度の大きさである。なお、ブレーキは、逆位相の短パルスを複数回付与するようにして、発生させてもよい。
【０５６４】
停止期間が経過した後は、制御装置１５は、第２相反駆動モードをオンにして、ドラム１１を逆回転させかつパルセータ１３を正回転させる。第３補正制御によって、ドラム１１の回転を停止させたことにより、ドラム１１には正回転方向の慣性力が発生していないため、ドラム１１を逆回転させる際に、モータ１２に加えられる起動負荷が小さくなる。
【０５６５】
また、ドラム１１を停止させたとしても、図６２に示すように、ドラム１１内の洗濯物には正回転方向の慣性力が残るため、パルセータ１３の回転方向を正回転方向に反転させれば、洗濯物はパルセータ１３の回転方向に連れ回されやすくなる。洗濯物がパルセータ１３の回転方向に連れ回されれば、図６２に示すように、洗濯物の慣性力はパルセータ１３の回転方向に働くため、第２相反駆動モードをオフした後の停止期間におけるドラム１１の慣性力は、洗濯物の慣性力によって小さくなる。
【０５６６】
これにより、次の第１相反駆動モードをオンして、ドラム１１の回転方向を反転させる際に、モータ１２に加えられる起動負荷を小さくすることができる。また、ドラム１１の回転を減速させるだけであれば、モータ１２には、ドラム１１の回転方向を反転させるよりも小さい負荷しか加えられないため、第３補正制御によってモータ１２に過大な負荷が加えられることもない。
【０５６７】
なお、実施形態２においても、前記基準時間よりも長い時間に設定されている場合には、制御装置１５は、停止期間の間に、ドラム１１の慣性力が十分に低下すると判断して、前記第３補正制御を実行しない。
【０５６８】
〈変形例等〉
例えば、１つのモータ１２に、インナーロータ３０とアウターロータ２０とを備え、インナーロータ３０でドラム１１を駆動し、アウターロータ２０でパルセータ１３を駆動するように構成していたが、これに限らず、モータを２つ設けて、ドラム１１とパルセータ１３とにそれぞれ接続するようにしてもよい。
【０５６９】
このとき、２つモータに対してインバータを１つずつ設けるようにしてもよいし、２つのモータに対して１つのインバータを設けるようにしてもよい。なお、インバータを１つにする場合は、モータは可変磁極モータを用いることが望ましい。
【０５７０】
また、負荷検出手段１１３ａ，１１３ｂによって検出される検出負荷が目標負荷よりも大きくなったときに、第１又は第２補正制御を実行するようにしているが、これに限らず、洗濯工程の間、常に第１又は第２補正制御を実行するようにしてもよい。
【０５７１】
さらに、停止期間が基準時間よりも長いときには、第１〜第３補正制御を実行しないようにしていたが、これに限らず、停止期間の長さに関わらず第１〜第３補正制御を実行するようにしてもよい。
【０５７２】
また、第１〜第３補正制御をそれぞれ組み合わせるようにしてもよい。例えば、第１補正制御と第２補正制御とを組み合わせて、ドラム１１のオンのタイミングを早くしつつ、パルセータ１３のオフのタイミングを遅らせるようにする。このように、第１〜第３補正制御をそれぞれ組み合わせることで、ドラム１１内の洗濯物の慣性力をさらに利用しやすくなり、モータ１２の負荷がより低減される効果が期待される。
【０５７３】
＜第７の発明＞
第７の発明は、洗濯槽及びパルセータが独立駆動できる洗濯機に関する。
【０５７４】
図６３に示すように、モータ１２には、アウターロータ２０に駆動連結されたパルセータ１３及びインナーロータ３０に駆動連結されたドラム１１のアンバランス量を検出するアンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂが接続されている。検出手段１２１ａは、パルセータ１３のアンバランス量を検出し、検出手段１２１ｂは、ドラム１１のアンバランス量を検出する。
【０５７５】
アンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂは、パルセータ１３及びドラム１１のアンバランス量が検出可能なものであれば特に限定されず、例えば、電流センサ、振動センサ、速度センサ等を用いることができる。アンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂで検出されたアンバランス量は、検出信号Ｄ１２１ａ，１２１ｂとして制御装置１５に送信される。Ｄ１２１ａは、アンバランス検出手段１２１ａの検出信号であり、Ｄ１２１ｂは、アンバランス検出手段１２１ｂの検出信号である。
【０５７６】
（モータの回転動作の制御）
この洗濯機１は、ロータ２０，３０の各々を独立して駆動できるようになっているため、異なる態様の運転を実現することができる。
【０５７７】
＝脱水運転時のモータ制御＝
洗濯運転時には、アウターロータ２０（パルセータ１３）のみを駆動する通常洗濯、インナーロータ３０（ドラム１１）とアウターロータ２０とを反対に駆動する逆水流、インナーロータ３０のみを駆動する弱水流等が提供される。
【０５７８】
＝脱水運転時のモータ制御＝
脱水運転時には、両方のロータ２０，３０を同じ方向に同時に駆動することができる。これにより、特に低速時において、大きなトルクが得やすくなり、起動が早くなる効果が得られる。さらに、本態様では、制御装置１５が脱水運転時にモータ制御を行うことでアンバランスの解消できるようにしている。
【０５７９】
以下において、脱水運転時のアンバランス解消に係るモータ制御について、図６４〜図７０を用いて詳細に説明する。
【０５８０】
−制御例１−
図６４に示すように、まず、ステップＳ１１０では、両方のロータ２０，３０を同じ方向で回転駆動し、インナーロータ３０の回転数（回転速度）ωＩＬ及びアウターロータ２０の回転数ωＯＬが所定の回転数ω１（ω１＜ωＣ）になるまで上昇させる。すなわち、ドラム１１とパルセータ１３とが同一回転数ω１で回転するようになる。なお、本開示において、同一とは実質的に同一である範囲を包含する概念である。また、ωＣは、洗濯機１（ドラム１１）の共振回転数である。
【０５８１】
アウターロータ２０及びインナーロータ３０の回転数ωＯＬ，ωＩＬがω１になった後、ステップＳ１１１では、アンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂがドラム１１及びパルセータ１３のアンバランス量を検出し、ステップＳ１１２に進む。
【０５８２】
ステップＳ１１２において、ドラム１１のアンバランス量の検出値ＭＵＳＢが所定値α以下であり、かつ、パルセータ１３のアンバランス量の検出値ＭＵＰＬが所定値β以下の場合（Ｓ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１１３に進む。
【０５８３】
ステップＳ１１３では、両方のロータ２０，３０の回転数ωＩＬ，ωＯＬを同一に維持したまま、同じ速度勾配で共振回転数ωＣ以上の所定の回転数まで上昇させ、所定時間経過後に脱水運転を終了する。
【０５８４】
図６５は、制御例１に係るロータ２０，３０の回転数（図６５ではドラム速度、パルセータ速度と記載し、図６６、図７０においても同様とする。）の時間変化を示した図である。図６５に示すように、ドラム１１及びパルセータ１３のアンバランス量の検出値ＭＵＳＢ，ＭＵＰＬが所定値以下である場合、すなわち、そのまま加速しても振動量が所定値以下であると予測される場合には、両方のロータ２０，３０の回転数を同じ速度勾配で共振回転数ωＣ以上の回転数まで上昇させる（図６５の時間Ｔ１３０以降参照）。これにより、より短い時間で脱水運転を終了させることができる。
【０５８５】
−制御例２−
一方で、ステップＳ１１２において、ドラム１１のアンバランス量の検出値ＭＵＳＢが所定値αより大きい、又は、パルセータ１３のアンバランス量の検出値ＭＵＰＬが所定値βより大きい場合（Ｓ１１２でＮＯ）、ステップＳ１１４に進む。
【０５８６】
ステップＳ１１４において、下式（１）の条件が満たされる場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、回転制御に移行する。具体的には、ステップＳ１１５及びＳ１１６に進む。
【０５８７】
｜（ＭＵＳＢ×Ｌ１）−（ＭＵＰＬ×Ｌ２）｜  ≦  γ  ・・・・・（１）
【０５８８】
ここで、図６８及び図６９に示すように、Ｌ１はドラム１１側のアンバランスＵＳＢの回転半径、Ｌ２はパルセータ１３側のアンバランスＵＰＬの回転半径である。
【０５８９】
すなわち、「ＭＵＳＢ×Ｌ１」はドラム１１側のアンバランスに係るモーメント量ＰＵＳＢ、「ＭＵＰＬ×Ｌ２」はパルセータ１３側のアンバランスに係るモーメント量ＰＵＰＬである。また、γは任意に設定可能な所定のモーメント量である。なお、前記式（１）のＬ１，Ｌ２として、それぞれ、ドラム１１の半径及びパルセータ１３の半径を用いてもよい。以下の式（２）においても同様とする。
【０５９０】
ステップＳ１１５では、インナーロータ３０の回転数ωＩＬをω１に維持したまま、アウターロータ２０の回転数ωＯＬをω１からω２（ω２＜ω１）に変更する。図６６は、制御例２に係るロータ２０，３０の回転数の時間変化を示した図であり、時間Ｔ１２０から時間Ｔ１２１において、ステップＳ１１５での速度変化を示している。
【０５９１】
このように、アウターロータ２０及びインナーロータ３０との間に所定の速度差（回転数差：ω１−ω２）を与えて回転させることにより、ドラム１１側のアンバランスＵＳＢの位置と、パルセータ１３側のアンバランスＵＰＬの位置との位置関係を周期的に変化させることができる。これにより、ドラム１１及びパルセータ１３を総計したアンバランス量ＵＴが周期的に変化する。
【０５９２】
図６７は、アンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂとしての電流センサを用いて、前記アンバランス量の周期的な変化を検出した結果を示している。図６７において、実線はアンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂの検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂであるｑ軸電流波形を示している。図６８は、図６７の点Ａ（検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂの振幅が最大時）におけるアンバランスの位置を示した図である。図６９は、図６７の点Ｂ（検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂの振幅が最小時）におけるアンバランスの位置を示した図である。
【０５９３】
図６７に示すように、パルセータ側とドラム側とで、アンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂの検出信号の周期は異なる一方で、アンバランス量を示す振幅（図６７の破線）は同じような周期で変化する。したがって、制御装置１５は、パルセータ側又はドラム側のいずれか一方のアンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂからの検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂを確認することにより、アンバランス量ＵＴの周期的な変化を検出することができる。
【０５９４】
そこで、ステップＳ１１６では、検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂのいずれか一方に基づいて、アンバランス量の検出値ＭＵＳＢ又はＭＵＰＬが最小になるタイミングにあわせて、アウターロータ２０の回転数ωＯＬをω２からω１に線形的に変化させ、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１６に対応した回転数変化は、図６６の時間Ｔ１２２から時間Ｔ１３０に示されている。なお、制御装置１５は、検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂの両方に基づいて、前記アンバランス量が最小になるタイミングを判断してもよい。
【０５９５】
これにより、ドラム１１及びパルセータ１３は、それぞれのアンバランスＵＳＢ，ＵＰＬが図６９に示すような平面視で対向する位置になった状態で同じ回転数になる。このような対向位置での回転により、それぞれのアンバランスモーメントが打ち消しあってドラム１１及びパルセータ１３のアンバランス量の総計値（トータルのアンバランス量）が最小化される。
【０５９６】
その後、ステップＳ１１３において、両方のロータ２０，３０の回転数ωＩＬ，ωＯＬをω１から共振回転数ωＣ以上の所定の回転数まで同じ速度勾配で上昇させ、所定時間経過後に脱水運転を終了する（図６６の時間Ｔ１３０以降参照）。これにより、ステップＳ１１６で最小化されたアンバランス量を維持したまま加速することができ、ドラム１１の振動を防止することができる。また、アンバランス量を積極的に制御しているため、洗濯機１の継続使用に係る脱水運転間のドラム１１の振動のばらつきを減少させることができる。
【０５９７】
なお、本開示において、同じ速度勾配とは実質的に同じである範囲を包含する概念である。例えば、アンバランスＵＳＢとアンバランスＵＰＬとの相対的位置が実質的に変わらない範囲での速度勾配差（時間差）を包含する概念である。
【０５９８】
−制御例３−
一方で、ステップＳ１１４において、下式（２）の条件が満たされる場合（ステップＳ１１４でＮＯ）、速度変動制御に移行する。具体的には、ステップＳ１１７に進む。
【０５９９】
｜（ＭＵＳＢ×Ｌ１）−（ＭＵＰＬ×Ｌ２）｜  ＞  γ  ・・・・・（２）
【０６００】
ステップＳ１１７では、ドラム１１側のアンバランスに係るモーメント量ＰＵＳＢと、パルセータ１３側のアンバランスに係るモーメント量ＰＵＰＬとの比較を行い、モーメント量が大きい方に所定の速度変動を与える。
【０６０１】
具体的には、例えば、パルセータ１３側のモーメント量ＰＵＰＬの方が大きい場合、アウターロータ２０の回転数ωＯＬを矩形波状（所定周期）に減速させる。すなわち、ω１とω３（ω３＜ω１）との間で矩形波状に速度変動させる。このとき、インナーロータ３０の回転数ωＩＬは、ω１に維持したままである。図７０は、制御例３に係るロータ２０，３０の回転数の時間変化を示した図であり、時間Ｔ１１１から時間Ｔ１１２において、ステップＳ１１７での速度変化の一例を示している。
【０６０２】
このように、モーメント量が大きい方に所定の速度変動を与えることで、アンバランスの状態を変化させることができる。なお、速度変動は、矩形波状に減速させることに限定されず、任意に設定することができる。例えば、矩形波状に増速させたり、三角波状、台形波状に増速、減速をしたり、これらを組み合わせたりしてもよい。ただし、モータトルクよる負担や発熱の観点において減速させる方が好ましい。
【０６０３】
所定の速度変動制御が行われた後、フローはＳ１１２に戻り、ドラム１１及びパルセータ１３のアンバランス量の検出値ＭＵＳＢ，ＭＵＰＬの判定が行われる。以降のフローは、アンバランス量やモーメント量に応じて、「制御例１」、「制御例２」又は前記速度変動制御のいずれかが実施される。
【０６０４】
図７０では、時間Ｔ１１２以降に「制御例２」記載の回転制御が実施された例を示している。なお、速度変動制御が繰り返し実施される場合において、その実施毎に速度変動制御の変動速度の増減や、変動波形のモード（形状等）を変更してもよい。また、速度変動制御の繰り返し回数に上限値を設定するようにしてもよい。
【０６０５】
以上のように、本実施形態に係る洗濯機１によれば、ドラム及びパルセータを所定の速度差で回転させ、アンバランスが最小になるタイミングでドラム及びパルセータを同一速度にしてそのまま加速させるので、アンバランスの発生を防止することができる。
【０６０６】
より具体的には、ドラム１１及びパルセータ１３のトータルのアンバランス（アンバランスの総計値）は、それぞれのアンバランスが対向位置にあるときにアンバランスモーメントが打ち消しあって最小になる。
【０６０７】
したがって、本態様では、ドラム１１とパルセータ１３との間に所定の速度差を与えることでアンバランスの位置を周期的に変化させ、アンバランスが最小になるタイミングにあわせて、すなわち、アンバランスが対向位置になるときにドラム１１及びパルセータ１３が同一速度になるように回転制御し、その後、同一速度のまま同一速度勾配で一緒に加速させる。このアンバランスが最小になるタイミングは、いずれか一方のアンバランス検出手段１２１ａ，１２１ｂからの検出信号Ｄ１２１ａ，Ｄ１２１ｂを確認することにより判断することができる。
【０６０８】
これにより、アンバランスが対向位置にある状態でドラム１１及びパルセータ１３を加速させることができるため、より効果的かつ安定的にアンバランスの発生を防止することができる。このように、アンバランスの発生が防止できることで、ドラムの振動が防止され、脱水時間を短縮化することができる。また、アンバランスの位置が対向位置にくるように積極的に制御するため、継続使用に係る脱水運転間のドラムの振動のばらつきを減少させることができる。
【０６０９】
また、図６４のステップＳ１１２において、アンバランス量が所定の基準値以下の場合には、加速させても所定の振動以下で脱水運転できるとの判断に基づき、回転制御を行わずにドラム１１及びパルセータ１３を同時かつ同じ速度勾配で加速させるようにしている。これにより、より短い時間で脱水時間を終了させることができる。さらに、ドラム１１及びパルセータ１３を同時に加速させるので、特に低速時において、大きなトルクが得やすくなり、起動が早くなる効果が得られ、脱水時間を短縮することができる。
【０６１０】
さらに、図６４のステップＳ１１４において、ドラム１１及びパルセータ１３のアンバランスモーメントの差が所定の値よりも大きい場合には、ステップＳ１１７において、所定の速度変動制御を行うようにしている。ドラム１１、パルセータ１３間でアンバランスモーメントの差が大きい場合、回転制御を行っても十分にアンバランスの発生を防止できない場合があり、速度変動制御によって、回転制御や加速制御が効果的に行えるようにアンバランスの状態を変化させる。このような速度変動制御を行うことで、ドラム１１やパルセータ１３を停止させることなくアンバランス解消ができるため、脱水時間の大幅な短縮が可能になる。
【０６１１】
（変形例等）
図６４のステップＳ１１５において、アウターロータ２０の回転数ωＯＬをω１からω２（ω２＜ω１）に減速するものとしたが、回転数ωＯＬをω１からω４（ωｃ＞ω４＞ω１）に増速するようにしてもよい。また、図６４のステップＳ１１５において、アウターロータ２０の回転数ωＯＬをω１に維持したまま、インナーロータ３０の回転数ωＩＬをω１からω２やω４に変更してもよい。
【０６１２】
前記のいずれの場合においても、ステップＳ１１６では、アンバランス量の検出値ＭＵＳＢ又はＭＵＰＬが最小になるタイミングにあわせて、両方のロータ２０，３０の回転数ωＯＬ，ωＩＬを同じにし、ステップＳ１１３に進む。なお、前記同じ回転数はω１に限定されず、他の回転数であってもよい、例えば該同じ回転数がω２やω４であってもよい。
【０６１３】
また、図６６及び図７０では、共振回転数ωＣ以下の回転数で回転制御を実施するものとしたがこれに限定されない。例えば、ステップＳ１１３で共振回転数ωＣ以上の所定の回転数まで上昇させた後に、アンバランスを補正するために、回転制御を実施してもよい。その場合、図６４のステップＳ１１５及びＳ１１６と同様に、ドラム及びパルセータを所定の速度差で回転させ、アンバランスが最小になるタイミングでドラム及びパルセータを同一速度に戻せばよい。
【０６１４】
＜第８の発明＞
第８の発明は、洗濯機の脱水運転に関する。
【０６１５】
（モータの回転動作の制御）
図７１に示すように、モータ１２には、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の回転速度を検出する速度検出部としての速度センサ１８が接続されている。速度センサ１８によって検出されたアウターロータ２０及びインナーロータ３０の回転速度を示す信号は、制御装置１５に送信される。
【０６１６】
制御装置１５は、ドラム１１の脱水運転時に、速度センサ１８で検出されたインナーロータ３０の回転速度を目標速度として、アウターロータ２０の回転速度が目標速度と略一致するようにアウターロータ２０の回転動作を制御する。つまり、本実施形態では、ドラム１１を回転させるインナーロータ３０を基準として、パルセータ１３を回転させるアウターロータ２０を追従させる制御を行うようにしている。このように、脱水運転時にアウターロータ２０及びインナーロータ３０を同期運転させて速度変動を抑えることで、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０６１７】
ところで、アウターロータ２０の回転速度と、インナーロータ３０の回転速度とに速度差が生じている場合には、この速度差が積算されることで、アウターロータ２０とインナーロータ３０との間で位相差が生じることとなる。
【０６１８】
例えば、アウターロータ２０の回転速度とインナーロータ３０の回転速度との速度差が５ｒｐｍであり、この速度差が一定の状態のままで回転を続けると、１秒後には、３０ｄｅｇの位相差が生じることとなる。そして、このような位相差が生じると、ドラム１１の脱水運転時に、ドラム１１とパルセータ１３との間で洗濯物が引っ張られて布傷みが生じるため、好ましくない。
【０６１９】
そこで、本実施形態では、ドラム１１の脱水運転時に、このような位相差を解消できるようにしている。
【０６２０】
具体的に、図７１に示すように、制御装置１５は、位相算出部１５ｂを有する。位相算出部１５ｂは、速度センサ１８から送信されたアウターロータ２０及びインナーロータ３０の回転速度を積算することにより、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の位相を算出する。また、位相算出部１５ｂでは、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の位相に基づいて、インナーロータ３０に対するアウターロータ２０の位相差が算出される。制御装置１５は、位相算出部１５ｂで算出された位相差を解消するように、アウターロータ２０の回転動作を制御する。
【０６２１】
（脱水運転時のモータの動作）
以下、脱水運転時のモータの動作について、図７２を用いて説明する。図７２に示すように、まず、ステップＳ１０１では、インナーロータ３０の回転速度が、目標とする回転速度となるように、インナーロータ３０の回転動作を制御して、ステップＳ１０２に進む。図７３に示す例では、インナーロータ３０は、１０００ｒｐｍを目標速度としている。
【０６２２】
ステップＳ１０２では、位相算出部１５ｂによって、インナーロータ３０の回転速度に基づいてインナーロータ３０の位相を算出し、ステップＳ１０３に進む。
【０６２３】
ステップＳ１０３では、インナーロータ３０の回転速度を目標速度として、アウターロータ２０の回転速度を目標速度に略一致させるように、アウターロータ２０の回転動作を制御して、ステップＳ１０４に進む。
【０６２４】
ステップＳ１０４では、位相算出部１５ｂによって、アウターロータ２０の回転速度に基づいてアウターロータ２０の位相を算出し、ステップＳ１０５に進む。
【０６２５】
ステップＳ１０５では、位相算出部１５ｂにおいて、インナーロータ３０に対するアウターロータ２０の位相差を算出し、ステップＳ１０６に進む。ここで、図７３に示す例では、０．５秒までの間に、位相差が１０ｄｅｇ程度発生している。
【０６２６】
ステップＳ１０６では、制御装置１５において、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の位相差が所定値よりも小さいかを判定する。ステップＳ１０６での判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０１に戻って処理を繰り返す。ステップＳ１０６での判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０７に分岐する。図７３に示す例では、位相差が０ｄｅｇとなるように、所定値を設定している。
【０６２７】
ステップＳ１０７では、位相差が所定値よりも小さくなるように、アウターロータ２０の目標速度を補正して、ステップＳ１０４に進む。
【０６２８】
ここで、図７３に示す例では、０〜０．４秒くらいの間は、アウターロータ２０の回転速度がインナーロータ３０の回転速度を下回っているため、アウターロータ２０を加速するように目標速度を補正している。一方、０．４〜０．９秒くらいの間は、アウターロータ２０の回転速度がインナーロータ３０の回転速度を上回っているため、アウターロータ２０を減速するように目標速度を補正している。
【０６２９】
以上のように、本実施形態に係る洗濯機１によれば、目標とする回転速度までインナーロータ３０を加速する一方、アウターロータ２０は、基準となるインナーロータ３０の回転速度を目標速度として追従させるように制御しているので、アウターロータ２０及びインナーロータ３０の速度差を抑えることができる。
【０６３０】
また、インナーロータ３０に対するアウターロータ２０の位相差が所定値よりも大きくなった場合に、アウターロータ２０の回転動作を制御して位相差を解消するようにしている。これにより、ドラム１１とパルセータ１３とに跨がって配設されていた洗濯物が、ドラム１１とパルセータ１３との位置ずれによって引っ張られてしまう前に、この位置ずれを解消することで、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０６３１】
＜第９の発明＞
第９の発明も、第８の発明と同様に洗濯機の脱水運転に関する。
（モータの回転動作の制御）
図７４に示すように、第８の発明と同様に、モータ１２には速度センサ１８が接続されている。また、第９の発明では更に、モータ１２のステータ６０に備えられたコイル６３に通電される電流を検出する電流センサ１９が備えられている。
【０６３２】
速度センサ１８で検出されたアウターロータ２０及びインナーロータ３０の各回転速度及び電流センサ１９で検出されたモータ１２の電流値は制御装置１５にフィードバックされ、制御装置１５は、アウターロータ２０及びインナーロータ３０を目標の回転速度で回転動作させる。
【０６３３】
特に、制御装置１５は、ドラム１１の脱水運転時に、速度センサ１８で検出されたインナーロータ３０の回転速度を目標速度として、アウターロータ２０の回転速度が目標速度と略一致するようにアウターロータ２０の回転動作を制御する。つまり、本実施形態では、ドラム１１を回転させるインナーロータ３０を基準として、パルセータ１３を回転させるアウターロータ２０を追従させる制御を行うようにしている。このように、脱水運転時にアウターロータ２０及びインナーロータ３０を同期運転させて速度変動を抑えることで、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０６３４】
さらに、制御装置１５は、ドラム１１の脱水運転時に、アウターロータ２０及びインナーロータ３０を同期運転させて回転速度を加速している最中に洗濯物によるパルセータ１３のドラム１１への連れ回りがなくなったと判定した場合に、アウターロータ２０を回転させるモータ１２への通電を停止してパルセータ１３を回転フリーにする。つまり、本実施形態では、パルセータ１３の連れ回りがなくなったタイミングで、アウターロータ２０のみ回転フリー状態にしてインナーロータ３０の回転速度の加速制御を継続する。これにより、洗濯物の重量、状態、種類等に応じた適正なタイミングでパルセータ１３を回転フリーにすることができ、洗濯物の布傷みを軽減しつつ、モータ１２への通電停止による省電力化が達成される。
【０６３５】
洗濯物によるパルセータ１３のドラム１１への連れ回りがなくなったか否かは、アウターロータ２０の回転速度の揺らぎから判定することができる。図７５は、重負荷時と軽負荷時におけるアウターロータ２０の回転速度変動を示すグラフ図である。なお、図７５のグラフでは便宜上、重負荷時と軽負荷時のアウターロータ２０の回転速度変動周期が同じしているが、実際はその限りでない。アウターロータ２０は設定回転速度で回転するように制御装置１５により回転動作が制御される。
【０６３６】
ここで、重負荷時、すなわち、洗濯物がパルセータ１３に擦れてアウターロータ２０の連れ回りがある場合、アウターロータ２０の設定回転速度に対する実際の回転速度（速度センサ１８で検出された回転速度）の変動は小さいのに対して、軽負荷時、すなわち、洗濯物によるアウターロータ２０の連れ回りがない場合、アウターロータ２０の設定回転速度に対する実際の回転速度の変動は大きい。
【０６３７】
脱水開始時には洗濯物がドラム１１内に均等に分散して重力によりドラム１１の底に溜まっている。この初期状態からアウターロータ２０及びインナーロータ３０の同期運転を開始させると、アウターロータ２０は重負荷で動作することとなり、アウターロータ２０の設定回転速度に対する実際の回転速度の変動は小さい。アウターロータ２０及びインナーロータ３０の回転速度の加速に伴い洗濯物が遠心力によりドラム１１の内壁面に貼り付くようになり、アウターロータ２０に擦れる洗濯物が少なくなってアウターロータ２０の負荷が徐々に軽くなる。
【０６３８】
すなわち、アウターロータ２０の設定回転速度に対する実際の回転速度の変動は徐々に大きくなる。従って、制御装置１５は、アウターロータ２０の設定回転速度に対する速度センサ１８で検出されたアウターロータ２０の回転速度の変動が所定量よりも大きくなったとき、洗濯物によるパルセータ１３のドラム１１への連れ回りがなくなったと判定することができる。
【０６３９】
また、洗濯物によるパルセータ１３のドラム１１への連れ回りがなくなったか否かは、電流センサ１９で検出された電流から判定することができる。図７６は、アウターロータ２０の回転速度とモータ電流の時間変化を示すグラフ図である。脱水運転が開始されると、モータ１２のｑ軸電流が増大してアウターロータ２０は徐々に回転速度を上げていき設定回転速度に達する。
【０６４０】
アウターロータ２０の回転加速中に電圧飽和するとモータ１２のｄ軸電流を増やして位相を進める。洗濯物がパルセータ１３に擦れてアウターロータ２０の連れ回りがある場合、モータ１２の負荷が重いためｄ軸電流及びｑ軸電流ともに大きいが、アウターロータ２０の連れ回りがなくなると、モータ１２の負荷が軽くなってｄ軸電流及びｑ軸電流ともに小さくなる。
【０６４１】
従って、制御装置１５は、電流センサ１９で検出された電流を回転座標系に変換した回転座標系電流、具体的には、ｄ軸電流、ｑ軸電流、これらを合成したベクトル量の少なくとも一つが所定量よりも小さくなったとき、洗濯物によるパルセータ１３のドラム１１への連れ回りがなくなったと判定することができる。あるいは、ｄ軸電流とｑ軸電流の合成電流の進角からパルセータ１３の連れ回りを判定することもできる。
【０６４２】
（脱水運転時のモータの動作）
以下、脱水運転時のモータの動作について、図７７を用いて説明する。図７７に示すように、まず、ステップＳ１では、制御装置１５は、アウターロータ２０とインナーロータ３０の同期運転を開始して回転速度を加速して、ステップＳ２に進む。
【０６４３】
ステップＳ２では、制御装置１５は、洗濯物によるパルセータ１３の連れ回りがあるか否かを判定する。パルセータ１３の連れ回りの有無は、上述したように、アウターロータ２０の回転速度変動又はモータ１２の電流量から判定することができる。もしパルセータ１３の連れ回りがあると判定すれば、ステップＳ１に戻る。一方、もしパルセータ１３の連れ回りがないと判定すれば、ステップＳ３に進む。
【０６４４】
ステップＳ３では、制御装置１５は、アウターロータ２０を回転させるモータ１２への通電を停止してパルセータ１３を回転フリーにし、ステップＳ４に進む。
【０６４５】
ステップＳ４では、制御装置１５は、パルセータ１３を回転フリーにしたとき、すなわち、洗濯物によるパルセータ１３のドラム１１への連れ回りがなくなったと判定したときのアウターロータ２０の回転速度を記憶し、ステップＳ５に進む。
【０６４６】
ステップＳ５では、制御装置１５は、インナーロータ３０の回転速度を最大にしてドラム１１を最大回転速度で回転させ、ステップＳ６に進む。
【０６４７】
ステップＳ６では、制御装置１５は、インナーロータ３０の回転速度を下げてドラム１１を減速させ、ステップＳ７に進む。
【０６４８】
ステップＳ７では、制御装置１５は、インナーロータ３０の回転速度が、パルセータ１３を回転フリーにしたときに記憶したアウターロータ２０の回転速度よりも小さいか否かを判定する。もしインナーロータ３０の回転速度が記憶していた回転速度よりも小さければ、ステップＳ６に戻る。一方、もしインナーロータ３０の回転速度が記憶していた回転速度以上になれば、ステップＳ８に進む。
【０６４９】
ステップＳ８では、制御装置１５は、アウターロータ２０を回転させるモータ１２への通電を再開して、アウターロータ２０とインナーロータ３０の同期運転を再開させて回転速度を徐々に下げ、ステップＳ９に進む。
【０６５０】
ステップＳ９では、制御装置１５は、モータ１２への通電を停止して、アウターロータ２０とインナーロータ３０の回転速度をゼロにする。
【０６５１】
前記のように、パルセータ１３を回転フリーにしたときの回転速度でパルセータ１３を再び回転させ始めることで、洗濯物の重量、状態、種類等に応じた適正なタイミングでパルセータ１３の回転を再開することができ、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０６５２】
なお、アウターロータ２０の回転速度が所定の回転速度に達したときにパルセータ１３を再び回転させ始めるようにしてもよい。この場合、前記ステップＳ４を省略することができる。ただし、当該所定の回転速度としていくつかの値を用意しておき、洗濯物の重量、状態、種類等に応じてユーザが任意に設定値を変更できるようにしておくことが好ましい。
【０６５３】
以上のように、本実施形態に係る洗濯機１によれば、ドラム１１の脱水運転時に洗濯物によるパルセータ１３の連れ回りがなくなったと判定した場合に、パルセータ１３を回転フリーにするようにしているので、ドラム１１に連れ回される洗濯物が回転フリーになったパルセータ１３に擦れてパルセータ１３を連れ回すことにより洗濯物を傷めることがなくなるとともに、アウターロータ２０を回転させるモータ１２への通電を停止することで消費電力を低減することができる。
【０６５４】
また、アウターロータ２０の回転速度の変動又はモータ１２に通電される電流から、パルセータ１３の連れ回りの有無を容易に判定することができる。
【０６５５】
また、脱水工程の終わりにおいて、ドラム１１に連れ回される洗濯物が回転フリーのパルセータ１３に擦れてパルセータ１３を連れ回すことにより洗濯物を傷めることをなくすことができる。
【０６５６】
さらに、洗濯物の重量、状態、種類等に応じた適正なタイミングでパルセータ１３の回転を再開することができ、洗濯物の布傷みを軽減することができる。
【０６５７】
＜第１０の発明＞
第１０の発明も、第８や第９の発明と同様に洗濯機の脱水運転に関する。
【０６５８】
＝脱水運転時のモータ制御＝
脱水運転時には、両方のロータ２０，３０を同じ方向に同時に駆動することができる。これにより、特に低速時において、大きなトルクが得やすくなり、起動が早くなる効果が得られる。
【０６５９】
また、脱水運転時のエネルギー効率を高める、すなわち、洗濯機トータルの消費エネルギーを低減することを目的として、パルセータ１３を回転フリーにした状態でドラム１２を回転制御することが可能である。
【０６６０】
図７８及び図７９は、モータ１２及び制御装置１５（一部抜粋）の構成を示すブロック図である。
【０６６１】
−通常状態に係るモータ制御−
図７８は、モータ１２及び制御装置１５の構成要素のうちで、パルセータ１３を回転フリー状態にした場合に動作するブロックを中心に記載したブロック図である。本態様では、モータ１２側及びパルセータ１３側の両方が図７８に示した制御装置１５によって制御される。
【０６６２】
図７８に示すように、モータ１２には、モータ１２を駆動するインバータ１３１が接続されている。また、モータ１２には、アウターロータ２０に駆動連結されたパルセータ１３及びインナーロータ３０に駆動連結されたドラム１１それぞれの回転速度を検出する速度検出手段１３０が取り付けられている。
【０６６３】
速度検出手段１３０は、パルセータ１３の回転速度を検出可能なものであれば特に限定されず、例えば、ホールセンサ等の速度センサを用いることができる。速度検出手段１３０で検出された速度ωｍｍは、位相演算器１３３及び制御装置１５に送信される。
【０６６４】
インバータ１３１には、電流センサ１３２が接続されており、インバータ１３１の各相に流れる相電流Ｉｕｖｗを検出する。
【０６６５】
位相演算器１３３は、前記検出速度ωｍｍを角度θに変換する機能を有し、例えば、積分器で実現することができる。電圧変換器１３４は、後述する電流制御器１５２からの電圧指令値Ｖｄｑｓを受けて、３相電圧に変換し、インバータ１３１に出力する。
【０６６６】
電流変換器１３５は、電流センサ１３２で検出された相電流Ｉｕｖｗを受けて、ｑ軸電流Ｉｑおよびｄ軸電流Ｉｄの合成電流であるＩｄｑｍに変換し、制御装置１５にフィードバックする。位相演算器１３３から出力された角度θは、電圧変換器１３４及び電流変換器１３５が電圧及び電流の変換過程で実施する回転変換に用いられる。
【０６６７】
図７８において、制御装置１５は、速度制御器１５１と、電流制御器１５２と、弱め界磁制御器１５３と、トルク指令部１５４とをさらに備えている。
【０６６８】
速度制御器１５１は、脱水時の速度プロファイルに従う速度指令値ωｍｓと、速度検出手段１３０から受けた検出速度ωｍｍとの差分を受けて、ドラム１１及びパルセータ１３の回転速度が速度指令値ωｍｓとなるようなトルク指令値Ｉｑｓを出力する。
【０６６９】
電流制御器１５２は、速度制御器１５１から出力されたトルク指令値Ｉｑｓ及び弱め界磁制御器から出力されたｄ軸電流指令値Ｉｄｓが合成された電流指令値Ｉｄｑｓと、電流変換器１３５から受けたｑ軸電流及びｄ軸電流の合成電流Ｉｄｑｍとの差分を受けて、モータ１２のｑ軸電流及びｄ軸電流が電流指令値Ｉｄｑｓになるような電圧指令値Ｖｄｑｓを出力する。
【０６７０】
図８０は、回転フリー状態におけるドラム及びパルセータの回転数、Ｉｑ及びＩｄの時間変化を示すグラフ図である。
【０６７１】
なお、図８０において、上段図は、パルセータ１３（アウターロータ２０）の回転速度Ｎｏ１と、ドラム１１（インナーロータ３０）の回転速度Ｎｉの時間変化を示している。また、中段図は、ドラム１１側のモータ駆動に係るｑ軸電流Ｉｑｉ及びｄ軸電流Ｉｄｉの時間変化を示し、下段図は、パルセータ１３側のモータ駆動に係るｑ軸電流Ｉｑｏ及びｄ軸電流Ｉｄｏ（以下、単にｑ軸電流Ｉｑｏ及びｄ軸電流Ｉｄｏともいう）の時間変化を示している。以下の図８１においても同様とする。
【０６７２】
図８０の態様では、上段図に示すように、全時間領域においてドラム１１の回転速度Ｎｉにパルセータ１３の回転速度Ｎｏ１が同一速度で追随するものとし、図８１のパルセータ１３の回転速度Ｎｏ１についても同様とする。例えば、多量の洗濯物が抑え込まれた状態で脱水運転が行われると、このような状態になる場合がある。
【０６７３】
まず、図８０中段図に示すように、制御部１５は、ドラム１１の速度指令値ωｍｓを１０００［ｒｐｍ］に設定し、それに応じてドラム１１側のｑ軸電流Ｉｑｉが上昇する。その後、このドラム１１の回転速度の上昇によって誘起された逆起電力による抵抗力が増加する。
【０６７４】
そのため、制御装置１５では、この抵抗力を低減させるための弱め界磁制御が行われる。弱め界磁制御器１５３は、ドラム１１側の電流制御器１５２に対して時間経過に伴って絶対値が大きくなる逆方向のｄ軸電流Ｉｄｉを出力している。なお、弱め界磁制御は、公知の技術を適用することができる。
【０６７５】
また、ドラム１１の回転に追随してパルセータ１３が連れ回される状態が発生しているため、パルセータ１３側に対して、時間経過に伴って絶対値が大きくなる逆方向のｑ軸電流Ｉｑｏが発生している。また、パルセータ１３の回転数の上昇によって誘起された逆起電力による抵抗力が増加する。そのため、制御装置１５では、この抵抗力を低減するための弱め界磁制御が行われる。弱め界磁制御器１５３は、パルセータ１３側の電流制御器１５２に対して時間経過に伴って絶対値が大きくなる逆方向のｄ軸電流Ｉｄｉを出力している。
【０６７６】
前記のパルセータ１３側のｑ軸電流Ｉｑｏ及び誘起された逆起電力は、パルセータ１３と同軸周りに回転するドラム１１側の抵抗力も増加させるため、ドラム１１側のｄ軸電流Ｉｄｉが発散して飽和電流に達し、脱調や制御不能が発生している（図８０中段図のＥ参照）。
【０６７７】
その結果、図８０上段図に示すように、所定時間経過後もドラム１１の回転速度は、速度指令値ωｍｓである１０００［ｒｐｍ］に到達せずに、速度上昇が頭打ちになる場合がある。すなわち、高速域まで安定した動作（制御）ができない場合がある。なお、図８０上段図では、一点鎖線で速度上昇が理想的に行われた場合の例を示している。
【０６７８】
−トルク制御モードに係るモータ制御−
図７９は、モータ１２及び制御装置１５の構成要素のうちでトルク制御モード時に動作するブロックを中心に記載したブロック図である。なお、本実施形態では、ドラム１１側は、図７８と同じブロック図で動作させるものとし、パルセータ１３側に関して、図７９のブロック図で動作させるものとする。
【０６７９】
図７９の態様では、図７８の速度制御器１５１に代えて、電流制御器１５２に対して所定のトルク指令値Ｉｑｓを出力するトルク指令部１５４を備えている。なお、パルセータ１３側を図７９のブロック図で動作させる場合に、図７８の制御装置１５に対して、速度制御器１５１と並列にトルク指令部１５４を設けて、例えば、制御プログラムが速度制御器１５１とトルク指令部１５４とのどちらを使用するかをスイッチで切替えるようにしてもよい。
【０６８０】
所定のトルク指令値Ｉｑｓは、パルセータ１３のドラム１１への連れ回りが生じた場合でも所望の高速域までの安定した動作が実現されるような任意の値を設定することが可能である。また、所定のトルク指令値Ｉｑｓは、パルセータ１３を回転フリーにした状態でパルセータ１３のドラム１１への連れ回りが生じた場合と比較して、洗濯機トータルの消費エネルギーを減少させるような任意の値を設定することが可能である。
【０６８１】
例えば、所定のトルク指令値Ｉｑｓは、Ｉｑｓ＝０に設定されるのが好ましい。ここで、パルセータ１３のドラム１１への連れ回りが生じている場合には、パルセータ１３を回すためのトルクは不要であるため、前記のようにトルク指令値をＩｑｓ＝０に設定することが可能である。
【０６８２】
図８１は、ドラム１１及びパルセータ１３の回転速度が０［ｒｐｍ］である状態、すなわち、脱水運転の開始段階から制御装置１５がトルク制御モードで脱水運転を行った例を示している。例えば、制御部１５が、脱水運転開始直前にドラム１１を駆動させ、連れ回りが生じているか否かを検出可能にした場合に、その結果に応じて脱水運転の開始段階からトルク制御モードで動作させる場合がある。
【０６８３】
図８０の場合と同様に、まず、図８１中段図に示すように、制御部１５は、ドラム１１の速度指令値ωｍｓを１０００［ｒｐｍ］に設定し、それに応じてドラム１１側のｑ軸電流Ｉｑｉが上昇する。その後、ドラム１１の回転数上昇によって誘起された逆起電力による抵抗力を低減するために、弱め界磁制御が行われ、ドラム１１側に対して時間経過に伴って絶対値が大きくなる逆方向のｄ軸電流Ｉｄｉが与えられている。
【０６８４】
図８１上段図に示すように、ドラム１１の回転に追随してパルセータ１３が連れ回される状態が発生している。しかしながら、制御装置１５は、トルク指令部１５４からトルク指令値Ｉｑｓ＝０を出力させてパルセータをトルク制御しているため、図８１下段図に示すように、パルセータ１３側のｑ軸電流Ｉｑｏが略“０”になっている。
【０６８５】
一方で、パルセータ１３の回転数の上昇によって誘起された逆起電力による抵抗力が増加するため、制御装置１５の弱め界磁制御器１５３は、パルセータ１３側の電流制御器１５２に対して時間経過に伴って絶対値が大きくなる逆方向のｄ軸電流Ｉｄｏを出力している。
【０６８６】
ここで、図８１では、後述するパルセータ側のトルク制御により、パルセータ１３側のｑ軸電流Ｉｑｏ及び誘起された逆起電力が減少するため、ドラム１１側のｑ軸電流Ｉｑｉの図８１中段図における脱水工程初期の電流増加が少なくてもドラム１１の回転数を上昇させることができている。さらに、図８１上段図に示すように、モータ１２をより高速に回転させることができ、脱水運転時に高速域まで安定した動作を実現することができている。
【０６８７】
図８２、図８３は、回転フリー状態及びトルク制御モードにおけるインバータの相電流の時間変化を示している。図８２は回転フリー状態、図８３はトルク制御モードにおけるグラフである。
【０６８８】
図８２、図８３及び次の表１に示すように、パルセータ側のトルク制御を実施することにより、ドラム１１側のｑ軸電流Ｉｑｉ及びｄ軸電流Ｉｄｉ並びにパルセータ１３側のｑ軸電流Ｉｑｏ及びｄ軸電流Ｉｄｏを大幅に削減することができている。
【０６８９】
【表１】
2017123767.tif 000003
【０６９０】
以上のように、本実施形態によると、トルク指令値Ｉｑｓを“０”にすることにより、パルセータ側の逆起電力とドラム側の制御電流が影響し合うことで発生する抵抗力がなくなることでドラム側モータの負荷が低減し、消費エネルギーを大幅に低減させることができる。
【０６９１】
（変形例等）
脱水運転の開始段階から制御装置１５がトルク制御モードで脱水運転を行った例を示したがこれに限定されない。例えば、速度検出手段１３０で検出されたパルセータ１３の速度が所定の閾値Ｃに達したときに、パルセータ１３のドラム１１への連れ回りが生じていると判定するようにしてもよい。図８１上段図では、閾値Ｃが１０［ｒｐｍ］に設定された例を示している。
【０６９２】
この場合、パルセータ１３側は、パルセータ１３の速度が１０［ｒｐｍ］未満では図７８のブロック図で制御され、パルセータ１３の速度が所定の１０［ｒｐｍ］に達すると図７９のブロック図で制御されるようになる。制御装置１５による具体的な制御は、前記の実施形態と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。
【０６９３】
所定の閾値Ｃは任意に設定することが可能であるが、例えば、以下に示すような基準に基づいて設定されるのが好ましい。洗濯機に用いられる速度センサは、ホールセンサを用いるのが一般的であるが、ホールセンサの場合、分解能の問題で１０［ｒｐｍ］未満で制御することは好ましくない。
【０６９４】
すなわち、ホールセンサを用いる場合のように、分解能の問題等で正確な速度(磁極位置)をセンシングすることが困難なシステムに対しては、その分解能以上の回転速度で閾値Ｃを設定するのが好ましい。そこで、本開示では、閾値Ｃとして１０［ｒｐｍ］を設定している例を示している。
【０６９５】
また、全時間領域においてドラム１１の回転速度Ｎｉにパルセータ１３の回転速度Ｎｏ１が同一速度で追随する場合について説明したが、同一速度で追随する場合に限定されない。
【０６９６】
例えば、洗濯物の量が少なくなると、パルセータ１３のドラム１１への連れ回りの状態が変わり、例えば、パルセータ１３の回転速度が図８１上段の回転速度Ｎｏ２，Ｎｏ３のような状態になる場合がある。回転速度Ｎｏ２は、約４００［ｒｐｍ］でパルセータ１３の回転が安定化した例を示しており、回転速度Ｎｏ３は、脱水運転の途中でパルセータ１３の連れ回りが解除された例を示している。このような場合においても、制御装置１５は、所定の基準に基づいてトルク制御を実施するようにすればよく、同様の効果が得られる。
【０６９７】
なお、制御装置１５は、回転速度Ｎｏ３に示すように、脱水運転の途中でパルセータ１３の回転数が減少し、パルセータ１３の回転速度が所定の速度以下（例えば、閾値Ｄ以下）になった場合に、パルセータ１３を回転フリー状態に戻すように制御してもよい。
【０６９８】
これにより、パルセータ１３の駆動に係る消費エネルギーをパルセータ１３の状態に応じて最適化することができる。なお、閾値Ｄは、ヒステリシスを考慮して、閾値Ｃよりも小さい値に設定されていることが好ましく、図８１上段図では、閾値Ｄが５［ｒｐｍ］に設定された例を示している。
【符号の説明】
【０６９９】
１  洗濯機
１０  タブ
１１  ドラム
１２  モータ
１３  パルセータ
１５  制御装置（制御部）
１５ａ  二重回転制御部
１５ｂ  位相算出部
１８    速度センサ（速度検出部）
１９    電流センサ（電流検出部）
２０  アウターロータ（第１ロータ）
３０  インナーロータ（第２ロータ）
４０  インナーシャフト
５０  アウターシャフト
６０  ステータ
６０ａ  ボディ部
６０ｂ  フランジ部
６１  Ｉ型コア（コア要素）
６１ａ  内側ティース
６１ｂ  外側ティース
６２  インシュレータ
６３  コイル
７５  樹脂成形体
８０ａ〜８０ｃ  上アーム側スイッチング素子
８０ｄ〜８０ｆ  下アーム側スイッチング素子
８１  主連結体
８２  副連結体
８４  コア嵌入部
９０ａ〜９０ｃ  上アーム側スイッチング素子
９０ｄ〜９０ｆ  下アーム側スイッチング素子
１０１  ドラム側インバータ回路
１０２  パルセータ側インバータ回路
１０３  ドラム側電流センサ（回転速度検出手段）
１０４  パルセータ側位電流センサ（回転速度検出手段）
１０５  ドラム側位置センサ（回転速度検出手段）
１０６  パルセータ側位置センサ（回転速度検出手段）
１０８  電圧センサ（電圧検出手段）
１１２  インバータ
１１３ａ  負荷検出手段
１１３ｂ  負荷検出手段
１１４  振動検出手段
１２１ａ    アンバランス検出手段
１２１ｂ    アンバランス検出手段
１３０  速度検出手段
Ｍ  巻線機
Ｄ  金型
Ｃ１  コア保持構造体
Ｃ２  巻線体
Ｊ  縦軸
Ｗａ  渡り線
Ｖａ〜Ｖｃ  指令信号
Ｖａ’〜Ｖｃ’  指令信号
Ｃ  搬送波
【図１】
2017123767.tif 000004
【図２】
2017123767.tif 000005
【図３】
2017123767.tif 000006
【図４】
2017123767.tif 000007
【図５】
2017123767.tif 000008
【図６】
2017123767.tif 000009
【図７】
2017123767.tif 000010
【図８】
2017123767.tif 000011
【図９】
2017123767.tif 000012
【図１０】
2017123767.tif 000013
【図１１】
2017123767.tif 000014
【図１２】
2017123767.tif 000015
【図１３】
2017123767.tif 000016
【図１４】
2017123767.tif 000017
【図１５】
2017123767.tif 000018
【図１６】
2017123767.tif 000019
【図１７】
2017123767.tif 000020
【図１８】
2017123767.tif 000021
【図１９】
2017123767.tif 000022
【図２０】
2017123767.tif 000023
【図２１】
2017123767.tif 000024
【図２２】
2017123767.tif 000025
【図２３】
2017123767.tif 000026
【図２４】
2017123767.tif 000027
【図２５】
2017123767.tif 000028
【図２６】
2017123767.tif 000029
【図２７】
2017123767.tif 000030
【図２８】
2017123767.tif 000031
【図２９】
2017123767.tif 000032
【図３０】
2017123767.tif 000033
【図３１】
2017123767.tif 000034
【図３２】
2017123767.tif 000035
【図３３】
2017123767.tif 000036
【図３４】
2017123767.tif 000037
【図３５】
2017123767.tif 000038
【図３６】
2017123767.tif 000039
【図３７】
2017123767.tif 000040
【図３８】
2017123767.tif 000041
【図３９】
2017123767.tif 000042
【図４０】
2017123767.tif 000043
【図４１】
2017123767.tif 000044
【図４２】
2017123767.tif 000045
【図４３】
2017123767.tif 000046
【図４４】
2017123767.tif 000047
【図４５】
2017123767.tif 000048
【図４６】
2017123767.tif 000049
【図４７】
2017123767.tif 000050
【図４８】
2017123767.tif 000051
【図４９】
2017123767.tif 000052
【図５０】
2017123767.tif 000053
【図５１】
2017123767.tif 000054
【図５２】
2017123767.tif 000055
【図５３】
2017123767.tif 000056
【図５４】
2017123767.tif 000057
【図５５】
2017123767.tif 000058
【図５６】
2017123767.tif 000059
【図５７】
2017123767.tif 000060
【図５８】
2017123767.tif 000061
【図５９】
2017123767.tif 000062
【図６０】
2017123767.tif 000063
【図６１】
2017123767.tif 000064
【図６２】
2017123767.tif 000065
【図６３】
2017123767.tif 000066
【図６４】
2017123767.tif 000067
【図６５】
2017123767.tif 000068
【図６６】
2017123767.tif 000069
【図６７】
2017123767.tif 000070
【図６８】
2017123767.tif 000071
【図６９】
2017123767.tif 000072
【図７０】
2017123767.tif 000073
【図７１】
2017123767.tif 000074
【図７２】
2017123767.tif 000075
【図７３】
2017123767.tif 000076
【図７４】
2017123767.tif 000077
【図７５】
2017123767.tif 000078
【図７６】
2017123767.tif 000079
【図７７】
2017123767.tif 000080
【図７８】
2017123767.tif 000081
【図７９】
2017123767.tif 000082
【図８０】
2017123767.tif 000083
【図８１】
2017123767.tif 000084
【図８２】
2017123767.tif 000085
【図８３】
2017123767.tif 000086