CN107636223B - 洗衣机驱动装置及具有其的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可高效率提供洗衣机的洗涤及脱水行程中所需要的不同特性的驱动力的洗衣机驱动装置及具有其的洗衣机。上述洗衣机驱动装置的特征在于，包括：双转子双定子方式的驱动马达，包括能够通过双定子独立控制的内转子和外转子，选择性地产生内转子输出和外转子输出；输入内轴，用于传递上述内转子输出或外转子输出；输入外轴，以能够旋转的方式与上述输入内轴的外周相结合，用于传递上述外转子输出或内转子输出；以及行星齿轮装置，当通过上述输入内轴向中心齿轮施加内转子输出或外转子输出时，从行星架产生的变速输出的变速比受到通过上述输入外轴向环形齿轮施加的外转子输出或内转子输出的控制。

Description

洗衣机驱动装置及具有其的洗衣机

技术领域

本发明涉及通过组合双转子双定子方式的双动力驱动马达和行星齿轮装置，来以高效率提供在洗衣机的洗涤及脱水行程中所需要的不同特性的驱动力的洗衣机驱动装置及具有其的洗衣机。

背景技术

在以往的兼备脱水功能的全自动洗衣机中，作为洗涤槽兼脱水槽的旋转槽以能够旋转的方式设置于外槽内，并且，搅拌体(波轮)以能够旋转的方式设置于上述旋转槽内的底部。上述搅拌体及旋转槽通过一个驱动马达旋转驱动，因此，当洗涤运转时，对旋转槽进行制动停止的状态下，向搅拌体传递驱动马达的旋转，按比较低的速度进行正逆转，当脱水运转时，通过解除对旋转槽的制动，来向旋转槽及搅拌体传递未进行减速的驱动马达的旋转，从而使两者进行旋转驱动。

为了实现如上所述的旋转传递路径的转换，需在从马达到旋转槽及搅拌体为止的旋转力传递路径中设置离合器结构或减速机构。因此，结构变得相当复杂，从而导致制造性及组装性的降低，最终造成制造成本变高。并且，因离合器机构的制造精密度或长期热化，导致控制电路传递路径转换动作并不顺畅，从而导致转换可靠性变得不稳定。

尤其，存在当从洗涤运转转换到脱水运转时产生离合器机构的转换动作音或者在减速机构中产生动作音的杂音问题，并且，离合器机构的转换动作需要时间，因而存在洗涤消耗时间变长的问题。

以往的全自动洗衣机包括离合器马达，并选择性地向洗涤轴和脱水轴传递动力，因此，无法同时独立驱动脱水槽和波轮，因而存在无法形成多种洗涤水流的问题。

并且，在以往的全自动洗衣机中，使用单一的驱动马达来执行低速、高扭矩特性的洗涤行程和高速、低扭矩特性的脱水行程，因此，存在无法实现在各个行程最优化的马达设计的问题。最终，设计对洗涤行程最优化的马达，在脱水行程中实施所谓的弱磁场控制，以此解决脱水行程时的高速旋转问题，但是控制变得复杂。

因此，为了解决当洗涤行程时需要高扭矩的问题和当脱水行程时需要弱场控制的问题，在韩国授权专利公报第10-0548310号(专利文献1)中提出具有行星齿轮组件和离合器机构的技术。

专利文献1中的洗衣机具有包括中心齿轮、环形齿轮、行星齿轮及行星架的行星齿轮组件，通过减少驱动马达的旋转力来向波轮传递，通过使离合器弹簧进行工作来向波轮和内槽中的一个选择性地传递动力，当进行洗涤时，仅使波轮旋转，当进行脱水时，使波轮和内槽同时旋转。并且，当进行洗涤行程时，为了减少向中心齿轮输入的旋转力，专利文献1中的洗衣机具有通过离合器固定环形齿轮(即，行星齿轮组件的外壳)的结构。

但是，如专利文献1，在具有行星齿轮组件的洗衣机中，行星齿轮组件被一方向轴承支撑，因此，波轮和内槽仅可向相同方向旋转，并采用单一的驱动马达，因此，在洗涤行程中，很难通过使波轮和内槽向相反方向旋转来体现强力的洗涤水流。

作为用于解决上述问题的方案，在韩国公开专利公报第10-1999-0076570号(专利文献2)中提出去除行星齿轮组件并使用双动力马达的兼备脱水功能的洗衣机。

在专利文献2中的兼备脱水功能的洗衣机中，洗涤马达具有低速高扭矩马达特性，脱水马达具有高速低扭矩马达特性，上述洗涤马达呈直径大于脱水马达的外转子型，脱水马达呈内转子型，洗涤马达处于外侧，且脱水马达处于内侧。

在上述专利文献2中的洗衣机中，洗涤马达为外转子型，且直径大于脱水马达的直径，但是，在8kg以上的大容量洗衣机中，因驱动扭矩的不足而无法对大容量洗涤物进行处理。

尤其，在上述专利文献2中的洗衣机中，形成通过直径大于脱水马达的直径、配置于外侧、具有低速高扭矩马达特性的外转子型的洗涤马达来驱动搅拌体的结构，因而很难通过使需要更大的启动扭矩的旋转槽与搅拌体向相反方向驱动来体现强力的洗涤水流。

因此，虽然上述专利文献2中的洗衣机提出使用2个驱动马达来独立驱动搅拌体和旋转槽的结构，但是，在大容量洗衣机中，很难形成利用高扭矩的多种方式的洗涤水流。

发明内容

技术问题

因此，本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于，提供如下的洗衣机驱动装置及具有其的洗衣机，即，通过组合双转子双定子方式的双动力驱动马达和行星齿轮装置，来以高效率提供在洗衣机的洗涤及脱水行程中所需要的不同特性的驱动力。

本发明的再一目的在于，提供如下的洗衣机驱动装置及具有其的洗衣机，即，随着当处于洗涤行程时产生满足低速、高扭矩特性的第一输出，当处于脱水行程时产生满足高速、低扭矩特性的第二输出来进行驱动，可体现高效率的大容量洗衣机。

本发明的另一目的在于，提供如下的洗衣机，即，可分别独立驱动波轮和洗涤槽，使行星齿轮装置可以向两方向进行旋转，从而可体现双动力及单动力来能够在洗涤行程时体现多种水流模式。

解决问题的方案

根据本发明的第一特征，本发明提供洗衣机驱动装置，其特征在于，包括：双转子双定子方式的驱动马达，包括能够通过双定子独立控制的内转子和外转子，选择性地产生内转子输出和外转子输出；输入内轴，用于以第一输入传递上述内转子输出或外转子输出；输入外轴，以能够旋转的方式与上述输入内轴的外周相结合，用于以第二输入传递上述外转子输出；以及行星齿轮装置，当通过上述输入内轴向中心齿轮施加第一输入时，从行星架产生的变速输出的变速比受到通过上述输入外轴向环形齿轮施加的第二输入的控制。

根据本发明的第二特征，本发明提供洗衣机，其特征在于，包括：驱动马达，包括独立产生第一旋转输出及第二旋转输出的第一马达及第二马达；输入内轴，用于传递上述第一旋转输出；输入外轴，以能够旋转的方式与上述输入内轴的外周相结合，用于传递上述第二旋转输出；变速装置，当通过上述输入内轴向中心齿轮施加第一旋转输出时，从行星架产生的变速输出的变速比受到通过上述输入外轴向环形齿轮施加的第二旋转输出的控制；输出内轴，用于传递从上述行星架产生的变速输出；输出外轴，以能够旋转的方式与上述输出内轴的外周相结合，用于传递从上述环形齿轮产生的输出；洗涤槽，与上述输出外轴相连接；以及波轮，与上述输出内轴相连接。

发明的效果

如上所述，在本发明中，可通过组合双转子双定子方式的双动力驱动马达和行星齿轮装置，来以高效率提供在洗衣机的洗涤及脱水行程中所需要的不同特性的驱动力。

在本发明中，随着当处于洗涤行程时，产生满足低速、高扭矩特性的第一输出，当处于脱水行程时，产生满足高速、低扭矩特性的第二输出来进行驱动，因而可体现高效率的大容量洗衣机。

在本发明中，可分别独立驱动波轮和洗涤槽，可使行星齿轮装置向两方向进行旋转，从而可体现双动力及单动力，可在洗涤行程时体现多种水流模式。

在本发明中，通过使得对施加用于波轮驱动的旋转力的内转子或外转子进行驱动的定子芯的齿数大于对施加用于驱动洗涤槽驱动的旋转力的外转子或内转子进行驱动的定子芯的齿数，从而可以谋求使效率上升。

并且，在本发明的驱动马达中，外定子芯和内定子芯的薄片层叠数不同，从而可补充不足的驱动扭矩。

附图说明

图1为具有本发明第一实施例的洗衣机驱动装置的洗衣机的轴方向剖视图。

图2为图1所示的洗衣机驱动装置的轴方向剖视图。

图3为图2所示的洗衣机驱动装置的部分放大剖视图。

图4a及图4b分别为适用于本发明的洗衣机驱动装置的行星齿轮装置的轴方向剖视图及直径方向剖视图。

图5为具有通过组装本发明的外定子和内定子的齿(slot)数相同的完全分割型多个分割芯来构成的定子的驱动马达的直径方向剖视图。

图6为用于图5中的定子组装的定子芯组装体的简要剖视图。

图7为构成图6所示的定子芯的分割芯的俯视图。

图8a及图8b为具有通过组装本发明的外定子和内定子的齿数不同的部分分割型多个分割芯来构成的定子的驱动马达的直径方向剖视图及部分分割型分割芯的结构图。

图9a至图9c分别为本发明的外定子和内定子的齿数不同的内定子芯、外定子芯及具有通过组装内定子芯和外定子芯来构成的定子芯的驱动马达的直径方向剖视图。

图10a至图10d分别为示出在本发明的驱动马达中通过使外定子芯和内定子芯的层叠数不同来补充不足的驱动扭矩的多种实施例结构的简要剖视图。

图11为本发明第二实施例的洗衣机驱动装置的轴方向剖视图。

图12为本发明第三实施例的洗衣机驱动装置的轴方向剖视图。

图13为本发明的洗衣机驱动装置的块电路图。

图14为示出本发明的洗衣机整体驱动方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。在此过程中，为了说明的明确性和便利性，图中示出的结构要素的大小或形状等可被放大。

参照图1至图5，本发明第一实施例的洗衣机包括：外壳100，用于形成外形；外槽110，配置于外壳100的内部，用于收容洗涤水；洗涤槽120，以能够旋转的方式配置于上述外槽110的内部，用于执行洗涤和脱水；波轮130，以能够旋转的方式配置于上述洗涤槽120的底部，用于形成洗涤水流；洗衣机驱动装置150，设置于上述洗涤槽120和外槽110的下部，用于同时或选择性地向洗涤槽120和波轮130提供用于洗涤行程、漂洗行程、松脱行程及脱水行程等的驱动力。

上述洗衣机驱动装置150包括：双转子双定子方式的驱动马达140，安装于外槽110的下部，用于从内转子40和外转子50产生高速、低扭矩的双动力；作为扭矩变换装置的行星齿轮装置70，通过接收以使上述波轮130和洗涤槽120旋转驱动的方式由上述驱动马达140的内转子40和外转子50提供的高速、低扭矩的第一输入及第二输入，来以提供满足洗涤行程及漂洗行程中所需的低速、高扭矩特性的第一输出和满足脱水行程中所需的高速、低扭矩特性的第二输出的方式选择性地进行变速(扭矩变换)。

首先，行星齿轮装置70设置于驱动马达140、波轮130与洗涤槽120之间，驱动马达140的内转子40的输出通过输入内轴30向中心齿轮74传递，外转子50的输出通过输入外轴20向环形齿轮72传递。

之后，向输入内轴30输入的高速、低扭矩的第一输入经过行星齿轮装置70的中心齿轮74和行星齿轮78并被变速(扭矩变换)之后，以行星架76输出向输出内轴32传递，通过输入外轴20向环形齿轮72传递的高速、低扭矩的第二输入以没有产生变速(扭矩变换)的方式向输出外轴22传递。在后述内容中详细说明行星齿轮装置70的结构和动作。

如图2及图3所示，驱动马达140包括：内转子40，与输入内轴30相连接；外转子50，与输入外轴20相连接；定子60，在内转子40与外转子50之间隔着空隙配置，用于使内转子40和外转子50旋转驱动。上述定子60呈分别使内转子40和外转子50独立驱动的双定子结构。

由此，定子60以可利用图9所示的第一驱动器530及第二驱动器540来选择性地或独立地驱动内转子40和外转子50的方式具有外定子和内定子。以下，在后述的实施例的说明中，外定子和内定子形成为一体，但是也可以呈分离的结构。

在驱动马达140与行星齿轮装置70之间包括：输入内轴30，作为第一动力传递线，用于向行星齿轮装置70的中心齿轮74传递内转子40的输出；以及输入外轴20，以能够旋转的方式与上述输入内轴30的外周相结合，接收外转子50的输出来向行星齿轮装置70的环形齿轮72传递。

并且，在行星齿轮装置70与波轮130和洗涤槽120之间包括：输出内轴32，作为第二动力传递线，用于向波轮130传递行星齿轮装置70的行星架76输出；以及输出外轴22，以能够旋转的方式与上述输出内轴32的外周相结合，接收环形齿轮72的输出来向洗涤槽120传递。

如图2至图4b所示，行星齿轮装置70包括：环形齿轮72，两端部与输入外轴20与输出外轴22之间相连接；中心齿轮74，以一体的方式与上述输入内轴30相连接，在外周形成齿轮；多个行星齿轮78，根据上述中心齿轮74的旋转，分别以旋转轴78a为中心进行自转，与上述中心齿轮74的外部面及环形齿轮72的内部面齿轮啮合并进行公转；行星架76，在外周部，以能够旋转的方式支撑上述多个行星齿轮78的旋转轴78a，与多个行星齿轮78进行公转，内周部与输出内轴32相连接，来传递变速的输出。

在这种行星齿轮装置70中，输入外轴20和输出外轴22通过环形齿轮72连接，从而，输入外轴20的转速(RPM)直接向输出外轴22传递。因此，输入外轴20和输出外轴22的转速相同。

并且，在行星齿轮装置70的内部，输入内轴30和中心齿轮74形成为一体，输出内轴32通过花键结合、锯齿(Serration)结合等来与行星架76的内周部相连接，行星架76的外周部以能够旋转的方式支撑多个行星齿轮78的旋转轴78a。最终，通过输入内轴30传递的内转子40的转速经过中心齿轮74、多个行星齿轮78、行星架76并变速，即，减速、增加扭矩，从而向输出内轴32传递。

如上所述，输入内轴30及输出内轴32通过行星齿轮装置70互相连接，内转子40的转速在被减速后向波轮130传递，可增加波轮130的扭矩，由此，可适用于当处于洗涤及漂洗行程时需要高扭矩驱动的大容量洗衣机。

将在后述内容中说明行星齿轮装置70的详细作用。

在输入内轴30的外周面与输入外轴20的内周面之间，圆筒形态的第一套筒轴承80及第二套筒轴承82隔着间隔设置，从而以能够旋转的方式对输入内轴30进行支撑。

而且，在输出外轴22的上端及下端的内部面设置第三套筒轴承84及第四套筒轴承86，从而以能够旋转的方式对输出内轴32进行支撑。

在输入外轴20的外部面形成与外转子50的外转子支撑体56相连接的第一连接部90，在输入内轴30的下端形成与内转子40的内转子支撑体46相连接的第二连接部92。

第一连接部90及第二连接部92可呈通过形成于输入外轴20及输入内轴30的外部面的突起锯齿结合或者花键结合的结构，可呈通过形成键槽来互相键结合的结构。

其中，在输入外轴20的下端连接用于防止外转子支撑体56从输入外轴20脱离的第一固定螺母34，在输入内轴30的下端螺纹连接用于防止内转子40的内转子支撑体46脱离的第二固定螺母36。

在输出外轴22的上端外周面形成与洗涤槽120相连接的第三连接部94，在输出内轴32的上端外部面形成与波轮130相连接的第四连接部96。

第三连接部94及第四连接部96可呈通过形成于输出外轴22及输出内轴32的外部面的突起来锯齿结合或者花键结合的结构，可呈通过形成键槽来互相键结合的结构。

在输出外轴22与输出内轴32之间安装用于防止洗涤水漏水的第一密封件220，在输出外轴22与轴承外罩10之间安装用于防止洗涤水漏水的第二密封件221。

在输入外轴20的外部面配置第一轴承26，在输出外轴22的外部面配置第二轴承28，从而以能够旋转的方式对输入外轴20及输出外轴22进行支撑。

第一轴承26设置于第一轴承外罩102，第二轴承28设置于第二轴承外罩10。

第一轴承外罩102包括：第一轴承放置部104，由金属材质形成，用于放置第一轴承26；盖部106，从第一轴承放置部104向外侧方向延伸，呈圆筒形态，以在行星齿轮装置70的外部面隔着规定缝隙包围的方式配置，从而保护行星齿轮装置；平板部108，从盖部106的上端向外侧方向延伸，呈圆板形态，用于固定定子60及外槽110。平板部108沿着圆周方向在第二轴承外罩10通过多个螺栓250连接。

第二轴承外罩10包括：第二轴承放置部12，由金属材质形成，用于放置第二轴承28；第二密封件固定部14，从第二轴承放置部12向外侧方向延伸，用于固定第二密封件221；连接部16，从第二密封件固定部14向下侧方向弯曲，呈圆筒形态；平板部18，从连接部16的下端向外侧方向延伸，固定于外槽110。平板部18通过螺栓250连接于第一轴承外罩102的平板部108，通过螺栓260固定于定子支撑体270及外槽110。

在此情况下，在本发明中，向输入外轴20与输出外轴22之间***连接行星齿轮装置70的环形齿轮72，支撑输入外轴20的第一轴承26和支撑输出外轴22的第二轴承28由可双向旋转的轴承构成。

最终，在本发明中，行星齿轮装置70可进行双向旋转，这种结构将形成不同于以往的支撑结构，在以往的电动洗衣机中，形成行星齿轮装置维持固定的状态或者为了脱水行程而仅向一方向旋转的支撑结构。

在本发明中，如下所述，行星齿轮装置70可双向旋转，因此，通过由双转子双定子构成的双动力结构的驱动马达140，洗涤槽120和波轮130同时或选择性地且向相同方向及相反方向旋转，并形成多种方式的洗涤水流和作用。

以下，参照图2、图3及图5，详细说明由双转子双定子构成的双动力结构的驱动马达140。

驱动马达140包括外转子50、内转子40和定子60，定子60以能够选择性地或独立驱动外转子50和内转子40的方式具有外定子和内定子。在后述的实施例的说明中，将分别对外定子和内定子的一体型结构和分离型结构进行说明。

首先，如图5所示，内转子40包括：多个第一磁铁42，在定子60的内部面隔着规定缝隙配置，N极及S极交替配置；第一背轭44，配置于上述第一磁铁42的背面；以及内转子支撑体46，通过镶嵌注塑与第一磁铁42及第一背轭44形成为一体。

其中，内转子支撑体46通过由热固化树脂进行注塑来与第一磁铁42及第一背轭44形成为一体，例如，由聚酯纤维等的块状模塑料(BMC，Bulk Molding Compound)模塑材料或热塑性树脂进行注塑来与第一磁铁42及第一背轭44形成为一体。

内转子支撑体46的内侧端部与输入内轴30的第二连接部92相连接，在外侧端部的外部面固定第一磁铁42及第一背轭44，内侧收容行星齿轮装置70，从而以可体现紧凑结构的方式大致呈杯形状。

因此，若内转子40进行旋转，则输入内轴30进行旋转，当环形齿轮72被固定或者向与内转子40的旋转方向相反的方向进行旋转时，通过行星齿轮装置70的行星架76，减速的输出向输出内轴32传递，与输出内轴32相连接的波轮130通过低速、高扭矩旋转力进行旋转。

其中，波轮130所需要的旋转扭矩不大，因此，可充分通过内转子40的扭矩旋转。

并且，外转子50包括：多个第二磁铁52，在定子60的外部面隔着规定缝隙配置，N极及S极交替配置；第二背轭54，配置于上述第二磁铁52的背面；以及外转子支撑体56，通过镶嵌注塑，与第二磁铁52及第二背轭54形成为一体。

其中，外转子支撑体56通过由热固化树脂进行注塑来与第二磁铁52及第二背轭54形成为一体，例如，由聚酯纤维等的块状模塑料模塑材料或热塑性树脂进行注塑来与第二磁铁52及第二背轭54形成为一体。

外转子支撑体56的内侧端部与输入外轴20的第一连接部90相连接，与输入外轴20一同旋转，在外侧端部的内部面固定第二磁铁52及第二背轭54，内侧收容行星齿轮装置70，以可体现紧凑结构的方式大致呈杯形状，外侧以可收容定子60的方式呈翻转的杯形状。

因此，若行星齿轮装置70的中心齿轮74被设定为非固定状态，或者内转子40与外转子50向相同的方向旋转并使外转子50旋转，则输入外轴20会进行旋转，通过行星齿轮装置70的环形齿轮，外转子50的旋转力以没有减速的方式向输出外轴22传递，与输出外轴22相连接的洗涤槽120以没有减速的方式旋转。

以下，说明本发明的定子。

参照图5至图7，定子60包括：多个定子芯组装体61，排列成环形；定子支撑体270(参照图2)，多个定子芯组装体61排列成环形，外周部固定于外槽110，在内部形成贯通孔。

如图6及图7所示，上述多个定子芯组装体61分别包括：分割芯型定子芯62，排列成环形来互相结合；线轴64，以在各个分割芯型定子芯62的外周面限定线圈卷绕区域的方式进行包围，由非磁性体的天然物质形成；第一线圈66，卷绕于定子芯62的一侧(外侧)线轴；以及第二线圈68，卷绕于定子芯62的另一侧(内侧)线轴。

在模具中沿着圆周方向组装排列多个定子芯组装体61之后，定子支撑体270通过镶嵌注塑来与多个定子芯组装体61形成为一体。定子支撑体270以在中央部配置内转子40和行星齿轮装置70的方式形成贯通孔，外周部弯曲成2段来包围外转子50，前端部与第二轴承外罩10一同通过螺栓260固定于外槽110。

并且，定子支撑体270的结构除了通过镶嵌注塑来与定子芯组装体61形成为一体的结构之外，还可适用在使用树脂或金属材料来与定子芯组装体61分开制造之后使定子芯组装体61与定子支撑体270螺栓连接的结构。

如图6所示，本发明的定子60可通过以图5所示的环形形状组装使用多个分割芯而构成的多个定子芯组件61而成。

在图5及图6所示的实施例说明中，说明了由卷绕线圈66、68的定子芯排列成环形来互相连接的多个分割芯型定子芯62构成的例，但是，本发明并不局限于此，定子芯还可由一体型或部分分割型芯构成。

当比较分割芯型定子芯62和一体型定子芯时，线圈卷绕可使用廉价的普通卷绕机来能够以低成本进行制造，并可减少芯材料的损失。

在图5所示的实施例中，各个齿部分别使用一个分割型定子芯来构成，或者，几个齿部，例如，将3个齿部制造成一个分割型定子芯并对其进行组装。尤其，在U、V、W三相驱动方式的无刷直流(BLDC)马达中，针对U、V、W中的一相(phase)，对3个齿部连续卷绕线圈的情况下，优选地，可将3个齿部制造成一个分割型定子芯。

如图5至图7所示，上述分割芯型定子芯62包括：第一齿部312，配置于外侧，用于卷绕第一线圈66；第二齿部310，形成于第一齿部312的相反侧内侧，用于卷绕第二线圈68；划分部314，用于划分第一齿部312和第二齿部310之间；以及结合部320、322，形成于划分部314的侧方向两侧末端部分，用于使分割芯型定子芯62之间互相连接。

本发明的定子60以分别驱动外转子50和内转子40的方式由卷绕于定子芯62的第一齿部312的第一线圈66构成外定子，卷绕于定子芯62的第二齿部310的第二线圈68构成内定子，从而形成双定子。

并且，在图5及图6所示的第一实施例的说明中，例示了通过使各个齿的芯分离来构成多个分割芯型定子芯62，但如图9a至图9c所示，能够以环形的背轭为基准分离来在以分离成外定子用定子芯和内定子用定子芯的方式制造之后进行组装。

在本发明中，如图13所示，从第一驱动器530及第二驱动器540分别向构成外定子的第一线圈66和构成内定子的第二线圈68施加驱动信号，以此分别驱动外转子50和内转子40。

其中，向第一线圈66施加第一驱动信号，向第二线圈68施加第二驱动信号，因此，若仅向第一线圈66施加驱动信号，则仅使外转子50进行旋转，若仅向第二线圈68施加驱动信号，则仅使内转子40进行旋转，若同时向第一线圈66和第二线圈68施加驱动信号，则外转子50和内转子40同时旋转。

在划分部314的中央形成贯通孔332，为了与定子支撑体270一体化，也可以被用为螺栓连接用。

在第一齿部312的末端部分形成与第一磁铁52相向的第一凸缘部318，在第二齿部310的末端部分形成与第二磁铁42相向的第二凸缘部316。

第一凸缘部318和第二凸缘部316以分别与外转子50的第一磁铁52和内转子40的第二磁铁42相对应的方式按规定曲率形成内向曲面及外向曲面。因此，定子芯62的内周面及外周面的真圆度增加，因此，定子60的内周面及外周面和第一磁铁52及第二磁铁42之间靠近，并可维持固定磁隙(gap)。

定子芯62之间应形成以可形成磁路的方式互相直接连接的结构。因此，结合部320、322形成使得相邻的定子芯62之间互相直接连接的结构。

作为这种结合部320、322的一例，在划分部314的一侧突出形成结合突起322，在划分部314的另一侧形成与结合突起322扣入结合的结合槽320，若将结合突起322扣入组装在结合槽320，则多个分割型定子芯62排列成环形，并具有互相直接连接的结构。

而且，除这种结构之外，结合部还可采用如下结构及方法，在定子芯的划分部两侧末端部分形成销孔，在使定子芯之间互相接触的状态下，使销部件与两个定子芯的销孔之间扣入结合来使芯之间互相连接，可在使定子芯之间互相接触的状态下，利用敛缝部件来进行敛缝。

如上所述的本发明的驱动马达140可在内转子40与卷绕第一线圈66的定子60的一侧(即，内定子)之间形成第一磁路L1，在外转子50与卷绕第二线圈68的定子60的另一侧(即，外定子)之间形成第二磁路L2，来形成分别互相独立的一对磁路，因此，可分别独立驱动内转子40和外转子50。

具体地，第一磁路L1经过N极的第一磁铁42、卷绕第一线圈66的第一齿部310、划分部314的内侧部分、与N极的第一磁铁42相邻的S极的第一磁铁42及第一背轭44。

而且，第二磁路L2经过N极的第二磁铁52、与N极的第二磁铁52相向并卷绕第二线圈68的第二齿部312、划分部314的外侧部分、S极的第二磁铁52及第二背轭54。

但是，上述第一磁路L1及第二磁路L2可根据通过使每一个齿的U、V、W相各不相同来进行卷绕的1卷线线圈方法、使每两个齿的U、V、W相各不相同来进行卷绕的2卷线线圈方法及使每三个齿的U、V、W相各不相同来进行卷绕的3卷线线圈方法和驱动方式来改变卷绕于第一齿部310及第二齿部312的第一线圈66及第二线圈68。

上述第一实施例的驱动马达140形成使内转子40的输出向输入内轴30传递并使外转子(Outor Rotor)50的输出向输入外轴20传递的结构。

通常，在全自动洗衣机中，比起驱动与洗涤物及洗涤水的接触面积小的波轮130，驱动与洗涤物及洗涤水的接触面积大的洗涤槽120需要更大的高扭矩驱动。

并且，与小直径的内转子(Inner Rotor)40相比，在大直径的外转子50产生高扭矩输出。

因此，若利用第一实施例的驱动马达140，用于驱动洗涤槽120的从大直径的外转子50产生的高扭矩输出通过输入外轴20和行星齿轮装置70的环形齿轮72及输出外轴22来向洗涤槽120传递，从小直径的内转子40产生的低扭矩输出通过输入内轴30和行星齿轮装置70的中心齿轮74、行星齿轮78及行星架76改变扭矩，从而，高扭矩的输出通过输出内轴32向波轮130传递，需要相对高扭矩驱动的洗涤槽120的驱动变得顺畅。因此，在本发明中，当处于洗涤及漂洗行程时，可形成同时适用波轮130及洗涤槽120的多种洗涤及漂洗水流。

在图5至图7所示的实施例说明中，在定子60利用多个分割芯型定子芯62来准备多个定子芯组装体61之后，通过使多个定子芯组装体61与定子支撑体270相结合，形成外定子和内定子的齿数相同的结构，但是，本发明并不局限于此，本发明可进行多种变更。

例如，在本发明中，作为定子芯，使用一体型定子芯或部分分割型芯，以提高驱动马达及洗衣机的效率的方面出发，可使外定子和内定子的齿数不同。

优选地，在高速、低扭矩旋转过程中，定子芯的齿数应少，从马达的效率方面考虑，在低速、高扭矩旋转过程中，定子芯的齿数应多。

例如，如图1至图4所示的第一实施例，在以用于洗涤及漂洗行程的方式向行星齿轮装置70的中心齿轮74输入通过内定子驱动的内转子40的输出并以用于脱水行程的方式向行星齿轮装置70的环形齿轮72输入通过外定子驱动的外转子50的输出的情况下，内定子的齿选择多齿结构，外定子的齿数选择尽可能少的齿结构。

通常，优选地，在双定子中，内定子的直径相对小于外定子的直径，因此，内定子的齿数小于外定子的齿数。

但是，为了将线圈卷绕于芯，作为齿与齿之间的间隔的齿的打开(opening)宽度需要维持最低限度的间隔(通常在2.5mm以上)，若齿数相对于预设的芯的直径多，则齿的打开宽度需要小于最低限度的间隔，这有可能导致卷绕不良。

并且，若齿数相对于预设的芯的直径多，则使得与内转子及外转子的磁铁相向并产生磁束衰竭的定子芯的底部(shoe)部分的面积变小，即，第一凸缘316和第二凸缘部318的面积变小，这将导致多次产生磁泄露，最终将导致效率降低。

因此，通常，内定子的齿数小于外定子的齿数，但是，如上述第一实施例或图11所示的第二实施例，为了利用内转子40的输出来最终得到具有低速、高扭矩旋转特性的输出，尽量将内定子的齿数设定成最大，为了利用外转子50的输出来最终得到具有高速、低扭矩旋转特性的输出，尽量将外定子的齿数设定成最小，这在马达的效率方面优选。

另一方面，如图12所示的第三实施例，为了利用外转子50的输出来最终得到具有低速、高扭矩旋转特性的输出，尽量将外定子的齿数设定成最大，为了利用内转子40的输出来最终得到具有高速、低扭矩旋转特性的输出，尽量将内定子的齿数设定成最小，这在马达的效率方面优选。

为了满足上述条件，需要使得对用于施加驱动波轮所需的旋转力的外转子进行驱动的外定子的齿数大于对用于施加驱动洗涤槽所需的旋转力的内转子进行驱动的内定子的齿数。

以下，说明可适用于后述的图12中的第三实施例的洗衣机驱动装置150b的驱动马达。

图8a所示的本发明一例的驱动马达140b通过对外定子和内定子的齿数不同的双定子和双转子进行组合而成。

上述双定子的定子芯600包括：环形的背轭610，作为磁路路径共同用在外定子和内定子；T形状的多个外定子齿部620，沿着上述背轭610的外侧以放射状形成；以及T形状的多个内定子齿部630，沿着上述背轭610的内侧以放射状形成。

上述定子芯600的多个内定子齿部630和多个外定子齿部620分别由18齿及27齿构成，外定子和内定子的齿数不同，在图12所示的第三实施例中所需要的外定子的齿数大于内定子的齿数。

在图8a所示的驱动马达140b中，在内定子齿部630卷绕线圈而成的内定子和内转子40形成18齿-16凸部结构的内马达，在外定子齿部620卷绕线圈而成的外定子和外转子50形成27齿-24凸部结构的外马达。

另一方面，为了便于卷绕线圈并使芯材料的损失最小化，上述定子芯600可由多个部分分割型分割芯601构成。图8a所示的定子芯600通过如下方式形成，即，在对作为母材的电子钢板进行冲孔之后，如图8b所示，在以规定厚度进行层叠来分割制造成3个部分分割型分割芯601之后，将其组装成环形。

例如，部分分割型分割芯601以放射状从背轭610延伸9个内定子齿部630、6个外定子齿部620而成。并且，在部分分割型分割芯601的两端部形成结合部612、614，以便与相邻的分割芯的背轭610互相结合。即，在一侧结合部612形成结合突起，在另一侧结合部614形成收容结合突起的结合槽，只要进行物理结合，则可适用任何结合结构。

在此情况下，分割芯形成的圆弧角度为图8b所示的120度或60度、90度中的一个角度。各个分割芯具有数量为3的倍数的齿，齿的数量可根据线圈卷绕方法至少设定为6的倍数。在本发明的驱动马达140b中，定子的齿处于18齿至36齿的范围。

在上述驱动马达140b中，外定子和内定子的齿数不同，定子芯600呈以具有规定圆弧角度的方式分离的结构，但是，本发明的定子芯可通过以环形的背轭为基准分离来分离制造成外定子芯和内定子芯之后组装。

参照图9a至图9c，本发明另一例的驱动马达140c呈如下结构，即，在外定子和内定子的齿数不同的双定子中，形成定子芯600a可分为外定子芯621和内定子芯631的结合结构。

即，如图9a所示，在对薄片型电子钢板进行冲孔之后进行层叠，由此制造多个内定子齿部630从环形的背轭610a延伸的内定子芯631，如图9b所示，对薄片型电子钢板进行冲孔之后进行层叠，由此制造多个外定子齿部620从环形的背轭610b延伸的外定子芯621。

在此情况下，在上述内定子芯631，多个结合突起616隔着间隔从背轭610a向外侧延伸，在上述外定子芯621，与多个结合突起616相结合的多个结合槽618从背轭610b的内周部隔着间隔向背轭610b的内侧形成。

之后，如图9c所示，若向外定子芯621的结合槽618***内定子芯631的结合突起616来进行组装，则形成双定子用定子芯600a。优选地，上述内定子芯631的背轭610a和外定子芯621的背轭610b的整体宽度与内定子齿部630或外定子齿部620相同。

图9c所示的本发明的另一例的驱动马达140c与图8a的驱动马达140b相同，在内定子齿部630卷绕线圈而成的内定子和内转子40形成18齿-16凸部结构的内马达，在外定子齿部620卷绕线圈而成的外定子和外转子50形成27齿-24凸部结构的外马达。

优选地，如上述第一实施例或图11所示的后述的第二实施例，为了利用内转子40的输出并经过行星齿轮装置70来最终得到具有低速、高扭矩旋转特性的输出，尽量将内定子的齿数设定成最大。

但是，虽然为了得到具有低速、高扭矩旋转特性的输出而尽量将驱动内转子40的内定子的齿数设定成最大为优选，但是，很难在直径小于外定子的芯采用多齿结构。

图10a至图10d分别示出在本发明的驱动马达中可通过使外定子芯和内定子芯的薄片层叠数不相同来补充不足的驱动扭矩的多种实施例结构。

本发明的驱动马达在内转子40和外转子50之间隔着间隔配置构成双定子的定子芯605a～605d。

在此情况下，定子芯605a～605c分别配置于外侧及内侧，通过在对薄片型电子钢板进行冲孔之后层叠冲孔的多个薄片来构成的外定子芯631和内定子芯621相结合而成。

图10a所示的定子芯605a呈如下结构，即，当由具有内定子芯621的内定子和内转子40构成的内马达的驱动扭矩不足时，代替对于外定子芯和内定子芯均提高定子芯的薄片层叠数的方法，通过使内定子芯621的薄片层叠数大于外定子芯631来补充不足的扭矩。

在此情况下，优选地，与内定子芯621相向的内转子40的磁铁42和背轭44的高度也以与内定子芯621的层叠高度成比例的方式同时增加。

即，如图10a所示，在内定子芯621的薄片层叠数大于正常的外定子芯631的情况下，磁铁会增加，与内转子40的磁铁42相向的内定子芯621的面积(即，通过与磁铁相向来形成磁束衰竭的定子芯的底部部分)增加，从而减少泄漏磁束减少。最终，内定子芯621的薄片层叠数增加的本发明与薄片层叠数不增加的一般情况相比，随着内转子40的旋转扭矩的增加，可由内径预先设定的转子补充不足的扭矩。

图10b所示的定子芯605b呈如下结构，即，当由具有外定子芯631的外定子和外转子50构成的外马达的驱动扭矩不足时，代替对于外定子芯和内定子芯均提高定子芯的薄片层叠数的方法，通过使外定子芯631的薄片层叠数大于内定子芯621来补充不足的扭矩。

在此情况下，优选地，与外定子芯631相向的外转子50的磁铁52和背轭54的高度也以与外定子芯631的层叠高度成比例的方式同时增加。

如图10b所示，在外定子芯631的薄片层叠数大于正常的内定子芯621的情况下，磁性会增加，与外转子50的磁铁52相向的外定子芯631的面积(即，通过与磁铁相向来形成磁束衰竭的定子芯的底部部分)增加，从而减少泄漏磁束。最终，外定子芯631的薄片层叠数增加的本发明与薄片层叠数不增加的一般情况相比，随着外转子50的旋转扭矩的增加，可由内径预先设定的转子补充不足的扭矩。

当比较图10c所示的定子芯605c与图10b所示的定子芯605b时，均呈通过使外定子芯631的薄片层叠数大于内定子芯621来补充不足的扭矩的结构。不同点如下，即，在实现不足扭矩补充的方法中，追加层叠的薄片并不沿着轴方向对称增加，而是在轴方向的一侧层叠薄片。

当比较在轴方向的一侧层叠薄片的情况和沿着轴方向两侧对称地追加层叠薄片的情况时，所增加的扭矩值没有差异。

当以相同方法通过增加内定子芯621的薄片层叠数来增加内转子40的旋转扭矩时，如图10a所示，追加层叠的薄片并不沿着轴方向对称增加，而是在轴方向的一侧层叠薄片，这同样也可以实现扭矩增加。

当比较图10d所示的定子芯605d和图10c所示的定子芯605c时，均为了增加外转子50的旋转扭矩而在轴方向的一侧形成用于追加层叠薄片的薄片层叠。

不同点如下，即，在补充不足的扭矩的方法中，定子芯605c通过在分别制造内定子芯621和外定子芯631之后进行结合的方法构成，但定子芯605d则采用如下结构，即，在按内定子芯621所需的薄片层叠数将内定子芯和外定子芯准备成一体型之后，对外定子追加层叠薄片。

即，定子芯605d包括：一体型芯部607，内定子芯和外定子芯形成为一体；以及追加层叠芯部608，对上述一体型芯部607的外定子进行追加层叠。

上述追加层叠芯部608可根据需要加强扭矩的内转子40或外转子50来层叠于一体型芯部607的内侧或外侧，从而可补充不足的扭矩。

图11为本发明第二实施例的洗衣机驱动装置的轴方向剖视图。

第二实施例的洗衣机驱动装置150a包括：双转子双定子方式的驱动马达140，安装于外槽110的下部，以驱动波轮130和洗涤槽120的方式从内转子40和外转子50产生高速、低扭矩的双动力；作为扭矩变换装置的行星齿轮装置70，以接收通过上述驱动马达140的内转子40和外转子50提供的高速、低扭矩的第一输入及第二输入来提供满足洗涤行程及漂洗行程中需要的低速、高扭矩特性的第一输出和满足脱水行程中需要的高速、低扭矩特性的第二输出的方式选择性地进行减速(扭矩变换)。

第二实施例的洗衣机驱动装置150a在包括双转子双定子方式的驱动马达140和行星齿轮装置70方面与第一实施例的洗衣机驱动装置150相同。

第二实施例与第一实施例之间的差别如下，即，在驱动马达140中支撑定子60的定子支撑体在第一实施例中呈多个定子芯组装体61排列成环形、外周部固定于外槽110、在内部形成贯通孔的结构，但是，在第二实施例中，代替贯通孔，在内部形成支撑体。

在第二实施例中，定子支撑体200包括：外侧定子支撑体210，配置于定子芯组装体61的外侧；以及内侧定子支撑体221，配置于定子芯组装体61的内侧。

外侧定子支撑体210包括：外侧芯固定部212，通过镶嵌注塑形成为一体，与多个定子芯组装体61的外侧面相连接；第一连接部件214，在外侧芯固定部212形成2处弯曲，以在内侧包围外转子50的方式延伸；以及外槽固定部216，在第一连接部件214直角弯曲之后，向放射方向延伸，从而通过螺栓280固定于外槽110。

并且，内侧定子支撑体211包括：内侧芯固定部213，通过镶嵌注塑形成为一体，与多个定子芯组装体61的内侧面相连接；第二连接部件215，在内侧芯固定部213形成2处弯曲，以在内侧包围内转子40的方式延伸；以及轴承安装部217，在第二连接部件215直角弯曲之后，向中心方向延伸，从而安装第一轴承26。

上述第一轴承26设置于内侧定子支撑体211的轴承安装部217，以可旋转的方式对输入外轴20进行支撑，可改善驱动马达140和行星齿轮装置70的组装性，不需要用于安装第一轴承26的额外的轴承外罩，从而可减少部件数量并可简化结构。

尤其，具有第一轴承26的内侧定子支撑体211配置于内转子40与外转子50之间，从而以可旋转的方式支撑行星齿轮装置70，在洗涤及漂洗行程中，即使在内转子40和外转子50向相反方向旋转的情况下，也可以稳定地进行支撑。因此，通过稳定支撑驱动马达140和行星齿轮装置70来减少噪音产生因素。

外侧定子支撑体210与用于从控制单元向第一线圈66及第二线圈68施加第一驱动信号及第二驱动信号的连接器(未图示)形成为一体。

在第一实施例中，外转子支撑体56的内侧端部与输入外轴20相结合，从而向环形齿轮72传递外转子50的输出，但是在第二实施例中，外转子支撑体56的内侧端部呈包围输入外轴20和环形齿轮72并结合的圆筒结合结构，能够以内周部的宽广接触面积来与圆筒的底部相结合，从而起到防止因第一轴承26而使得外转子支撑体56的内侧端部从输入外轴20脱离来进行固定的挡止部作用。因此，可省略如第一实施例的第一固定螺母34的连接。

在上述第二实施例中，外转子50的外转子支撑体56与环形齿轮72相结合，外转子50的输出(即，旋转力)将直接传递，因此，成为在动力传递效率方面最为优选的结构。

并且，在第二实施例中，在内转子支撑体46的内部面中，用于使内转子支撑体46与输入内轴30相连接的金属连接板48通过镶嵌注塑形成为一体。

尤其，在第二实施例中，在定子支撑体200形成用于对旋转的内转子40进行保护的护具218。优选地，护具218以不使用于将内转子40固定于输入内轴30的第二固定螺母36露出的方式在外侧芯固定部212沿着轴方向延伸形成。

如第二实施例的洗衣机驱动装置150a，若具有护具218，则可防止转子与相邻的其他部件之间的干扰，由此，可在靠近驱动马达的位置设置其他部件，从而可提高空间使用度。

在上述第一实施例及第二实施例的洗衣机驱动装置150、150a中，驱动马达140的内转子40的输出通过输入内轴30向行星齿轮装置70的中心齿轮74施加，外转子50的输出通过输入外轴20向行星齿轮装置70的环形齿轮72施加或者直接向行星齿轮装置70的环形齿轮72施加，但本发明并不局限于此，可变更成图12所示的第三实施例。

图12为本发明第三实施例的洗衣机驱动装置的轴方向剖视图。

参照图12，第三实施例的洗衣机驱动装置150b包括：双转子双定子方式的驱动马达140b，用于产生第一旋转动力及第二旋转动力；以及行星齿轮装置70，接收上述第一旋转动力及第二旋转动力来产生洗衣机的洗涤行程和脱水行程所需的第一输出及第二输出。

与第一实施例及第二实施例相反，第三实施例的驱动马达140b形成如下结构，即，在使外转子50的输出(第一旋转动力)通过输入内轴30向行星齿轮装置70的中心齿轮74施加之后，通过行星齿轮78并被减速，由此以第一输出来通过输出内轴32向波轮130传递，内转子40的输出(第二旋转动力)在通过输入外轴20向行星齿轮装置70的环形齿轮72施加之后不会被减速，由此以第二输出来通过输出外轴22向洗涤槽120传递。

第三实施例的驱动马达140b与第二实施例类似，用于支撑定子60的定子支撑体200由外侧定子支撑体和内侧定子支撑体构成，在内侧定子支撑体的轴承安装部设置第一轴承，从而以能够旋转的方式支撑输入内轴30和行星齿轮装置70。

在第三实施例的洗衣机驱动装置150b中，对于与第一实施例及第二实施例相同的部分赋予相同的附图标记，并省略详细说明。

在第三实施例的洗衣机驱动装置150b中，洗涤槽120和内转子40通过行星齿轮装置70的环形齿轮72相连接，波轮130和外转子50通过行星齿轮装置70的中心齿轮74和行星齿轮78相连接。

在第一实施例及第二实施例的洗衣机驱动装置150、150a中，内转子40的旋转力向波轮130传递，外转子50的旋转力向洗涤槽120传递，但是，在第三实施例的洗衣机驱动装置150b中，外转子50的旋转力向波轮130传递，内转子40的旋转力向洗涤槽120传递。

第一实施例及第二实施例的内转子支撑体46及外转子支撑体56具有形成2处弯曲的结构，第三实施例的内转子支撑体46a及外转子支撑体56a呈圆形的板形状。

如上所述，为了利用外转子50来最终得到具有低速、高扭矩旋转特性的输出，尽量将外定子的齿数设定成最大，为了利用内转子40来最终得到具有高速、低扭矩旋转特性的输出，尽量将内定子的齿数设定成最小，这在马达的效率方面优选。

在第三实施例的洗衣机驱动装置150b中，为了满足上述条件，可适用使得对施加用于波轮驱动的旋转力的外转子50进行驱动的外定子的齿数大于对施加用于洗涤槽驱动的旋转力的内转子40进行驱动的内定子的齿数的驱动马达140b、140c。

上述驱动马达140b、140c可适用图8a至图9c所示的结构，因此，将省略对其的详细说明。

并且，在第一实施例至第三实施例的洗衣机驱动装置150、150a、150b中，当在所选择的驱动马达140、140b、140c中需要追加增加外转子50和内转子40中的一个的驱动扭矩时，可通过适用图10a至图10d所示的定子芯605a～605d中的一个结构来补充不足的驱动扭矩。

以下，参照图13及图14，说明本发明的洗衣机的控制方法。

图13为本发明的洗衣机控制装置的块电路图，图14为示出本发明的洗衣机整体控制方法的流程图。

参照图13，本发明的洗衣机控制装置包括：第一驱动器530，用于产生向卷绕于内定子芯621的第一线圈66施加的第一驱动信号；第二驱动器540，用于产生向卷绕于外定子芯631的第二线圈68施加的第二驱动信号；以及控制单元500，用于对上述第一驱动器530、第二驱动器540及洗衣机整体进行控制。

如上所述，上述控制单元500以在对第一驱动器530及第二驱动器540进行控制的同时控制洗衣机整体的方式来起到***控制部的作用，或者，上述控制单元500可由在从洗衣机本体的***控制部接收根据使用人员设定的洗涤程序确定的洗涤控制信号之后据此向第一驱动器530及第二驱动器540施加单独的控制信号的驱动器专用控制装置构成。上述控制单元500可由微计算机或微处理器等的信号处理装置构成，为了产生脉宽调制控制信号而内置脉宽调制控制部或单独具有脉宽调制控制部。

如上所述，本发明的驱动马达140为由双转子双定子构成的双动力结构的无刷直流马达，例如，通过U、V、W3相驱动方式控制马达。因此，定子60的第一线圈66及第二线圈68分别由U、V、W3相线圈构成。

本发明的定子60为双定子，上述双定子包括：外定子，以分别驱动外转子50和内转子40的方式具有第一线圈66；以及内定子，具有第二线圈68。

最终，由内定子和通过外定子进行旋转的内转子40形成内马达，由外定子和通过外定子进行旋转的外转子50形成外马达，上述外马达和内马达分别使马达结构的设计遵循以无刷直流马达方式进行控制，例如，对第一驱动器530及第二驱动器540实现6步方式的驱动控制。

上述第一驱动器530及第二驱动器540分别由逆变器构成，上述逆变器由以图腾杆结构连接的3对开关晶体管构成，各个逆变器的U、V、W3相输出向第一线圈66及第二线圈68的U、V、W3相施加。

例如，控制单元500分别以从由孔传感器(Hall sensor)形成的第一转子位置传感器510及第二转子位置传感器520检测的外转子50和内转子40的旋转位置为基础来向第一驱动器530及第二驱动器540施加脉宽调制(PWM)方式的控制信号，第一驱动器530及第二驱动器540接收控制信号来向第一线圈66及第二线圈68的U、V、W3相线圈施加U、V、W3相输出，以此使外转子50和内转子40旋转驱动。

控制单元500在存储装置存有用于执行各种洗涤程序的程序，所有洗涤程序基本上包括洗涤行程、漂洗行程、脱水行程，并且，在各个行程的前后包括供水行程和排水行程，根据洗涤程序，多次反复执行洗涤行程、漂洗行程、脱水行程中的至少一个。

参照图14，说明以如上所述的方式构成的本发明的洗衣机的作用。

参照图14，本发明的洗衣机先在步骤S200中接通洗衣机的电源。

在如上所述的状态下，控制单元500通过根据使用人员的选择输入的洗涤控制信号来判断当前是否要执行洗涤或漂洗行程(步骤S202)。

若上述判断的结果为要执行洗涤或漂洗行程，则上述控制单元500根据洗涤或漂洗行程来驱动第一驱动器530及第二驱动器540的逆变器(步骤S204)。

因此，上述第一驱动器530及第二驱动器540产生三相交流电力，所产生的三相交流电力向定子60的第一线圈66及第二线圈68施加，由于选择性地、独立地产生并施加，因此通过多种洗涤程序中的一个方法驱动来进行洗涤。

以下，详细说明对利用双转子双定子方式的驱动马达140和行星齿轮装置70的洗涤方法。

之后，上述控制单元500在使所有转子停止的状态下判断当前是否执行脱水行程，或者，若在上述步骤S202中判断为并不处于洗涤行程或漂洗行程，则判断是否要执行脱水行程(步骤S208)。

若上述判断的结果为需要执行脱水行程，则上述控制单元500以仅驱动外转子50或使外转子50和内转子40以相同方向/相同转速旋转的方式控制第一驱动器530及第二驱动器540来向第一线圈66和第二线圈68施加相同的驱动信号，由此通过行星齿轮装置70来使洗涤槽120向一方向旋转，从而执行脱水行程(步骤S212)。

而且，上述控制单元500判断脱水行程的执行时间是否已过(步骤S214)，在脱水行程的时间已过的情况下，结束洗涤物的洗涤动作。

详细说明上述本发明的洗涤或漂洗行程如下。

在执行洗涤或漂洗行程的情况下，上述控制单元500根据洗涤或漂洗行程来驱动第一驱动器530及第二驱动器540的逆变器。

因此，上述第一驱动器530及第二驱动器540产生三相交流电力，所产生的三相交流电力选择性地、独立地向定子60的第一线圈66及第二线圈68施加。由此，通过定子60的第一线圈66及第二线圈68驱动的内转子40及外转子50的输出分别提供具有高速、低扭矩特性的旋转力。

首先，当执行洗涤或漂洗行程时，若从第一驱动器530向内定子的第一线圈66施加三相交流电力，则内转子40进行旋转，内转子40的高速、低扭矩特性的输出向与内转子40相连接的输入内轴30传递。即，内转子40的输出以第一转速的第一输入来通过输入内轴30向行星齿轮装置70的中心齿轮74施加。

在此情况下，若通过电子制动器固定外转子50，则与此相连接的输入外轴20被固定，且与此相连接的环形齿轮72也会固定。由此，若通过从内转子40向中心齿轮74输入第一转速的第一输入(即，高速、低扭矩特性的输入)来使中心齿轮74进行旋转，则多个行星齿轮78进行自转并进行基于环形齿轮72的内周部的公转，与行星齿轮78的旋转轴78a相连接的行星架76也向与内转子40的旋转方向相同的方向进行旋转。在此情况下，行星架76的转速根据随着中心齿轮和环形齿轮的齿数设定的变速比减速，从而，从行星架76产生具有低速、高扭矩特性的第二转速的第一输出。

随着行星齿轮装置70的行星架76向输出内轴32传递第一输出，波轮130接收低速、高扭矩输出，来以高效率进行洗涤或漂洗行程。

随着上述第一转速的第一输入被减速为第二转速的第一输出，扭矩会增加，从而满足洗涤行程及漂洗行程中所需要的低速、高扭矩特性。

当固定上述环形齿轮72时，从行星齿轮装置70的行星架76得到的变速比(即，减速比)如以下数学式1。

数学式1：

其中，zr为环形齿轮的齿数，zs为中心齿轮的齿数。

例如，通过第二驱动器540向外转子50和环形齿轮72施加电子制动的方法可使用如下方法，即，断开从第二驱动器540向定子60的第二线圈68施加的三相交流电力或者使第二线圈68产生短路来使得与外转子50相连接的环形齿轮72停止的方法。

另一方面，在本发明中，当执行洗涤或漂洗行程时，可通过控制环形齿轮72来控制通过行星架76输出的行星齿轮装置70的第一输出的变速量(优选地，减速量)，来代替通过电子制动固定与外转子50相连接的环形齿轮72的方法。

即，外转子50的输出通过输入外轴20以第二输入向行星齿轮装置70的环形齿轮72施加。向环形齿轮72施加的第二输入可被用为用于控制行星齿轮装置70的第一输出的减速量的控制输入。

在此情况下，例如，在第二输入的旋转方向形成与第一输入的旋转方向的相反的方向且第二输入的第二转速为第一输入的第一转速的1/2的情况下，通过行星架76输出的行星齿轮装置70的第一输出的旋转方向形成与第一输入相反的方向，且得到被减速为1/5的转速的输出。例如，在中心齿轮输入/行星架输出结构的行星齿轮装置中，假设行星架输出的变速比(即，减速比)被设定为5:1，则当第一输入为250转每分、第二输入为(－)125转每分时，行星架输出为(－)50转每分。

并且，在第二输入的旋转方向形成与第一输入的旋转方向相同的方向且第二输入的第二转速小于第一输入的第一转速的情况下，第一输出以在旋转方向上与第一输入相同的方式得到转速按照比第二输入的第二转速为0的情况下的减速比(5:1)更小的减速比减速的输出。例如，当第一输入为800转每分、第二输入为200转每分时，行星架输出为320转每分。

如上所述，在本发明中，为了洗涤或漂洗行程，当将内转子40的旋转力利用为动力源来从行星齿轮装置70得到减速的第二转速的第一输出时，可通过电子制动器控制外转子50的正向转速或者通过使外转子50逆转或正转的方法来控制第一输出的转速和扭矩。

在本发明中，在中心齿轮输入/行星架输出结构的行星齿轮装置70中，若行星架76输出的变速比(即，减速比)为5:1，则在从内转子40向中心齿轮74输入的第一输入的转速为1000转每分的情况下，当环形齿轮72处于停止状态时，行星齿轮装置70的第一输出的转速为200转每分，若向环形齿轮72施加正向的10转每分的旋转力，则行星齿轮装置70的第一输出的转速约为208转每分，若向环形齿轮72施加逆方向的(－)10转每分的旋转力，则行星齿轮装置70的第一输出的转速约为190转每分。

如上所述，例如，可在不对环形齿轮72进行固定的情况下，使环形齿轮72以10转每分左右的转速来向与中心齿轮74的旋转方向相同的方向形成最小的旋转，或者以使环形齿轮72向与中心齿轮74的旋转方向相反的方向进行(－)10转每分左右的逆转的方式，即，以使环形齿轮72向与内转子40的旋转方向相反的方向进行(－)10转每分左右的逆转的方式使外转子50向逆方向驱动，由此可通过增加或减少通过行星架76输出的行星齿轮装置70的第一输出的转速来微细地控制减速量。

即，当从内转子40向中心齿轮74输入第一转速的第一输入时，通过间歇性地解除电子制动器，来并不完全固定环形齿轮72，使得环形齿轮72向与中心齿轮74的旋转方向相同的方向进行旋转，则通过行星架76的行星齿轮装置70的第一输出的转速大于完全固定环形齿轮72的情况下的第二转速，与此相反，若使环形齿轮72向与中心齿轮74的旋转方向相反的方向进行逆转，则通过行星架76的行星齿轮装置70的第一输出的转速将小于第二转速。

在本发明中，当为了执行洗涤或漂洗行程而通过减少向中心齿轮74输入的第一转速的第一输入来增加扭矩时，优选地，作为控制输入来向环形齿轮72施加的第二输入的第二转速应被设定为小于向中心齿轮74输入的第一输入的第一转速。在此情况下，向环形齿轮72施加的第二输入的方向可与向中心齿轮74输入的第一输入的方向相同或相反。

在此情况下，在向环形齿轮72施加的第二输入的旋转方向与向中心齿轮74输入的第一输入的旋转方向相反且向环形齿轮72施加的第二输入的第二转速为向中心齿轮74输入的第一输入的第一转速的1/4的情况下，行星架输出为0转每分，即，实现最大减速。

例如，当第一输入为800转每分、第二输入为(－)200转每分时，行星架输出为0转每分。

并且，在向环形齿轮72施加的第二输入的旋转方向与向中心齿轮74输入的第一输入的旋转方向相反且向环形齿轮72施加的第二输入的第二转速小于向中心齿轮74输入的第一输入的第一转速的1/4的情况下，行星架输出的旋转方向与向中心齿轮74输入的第一输入的方向相同，可得到比固定环形齿轮72的状态下的输出更减速的输出。

例如，当第一输入为600转每分、第二输入为(－)87转每分时，行星架输出为50.4转每分。

尤其，在向环形齿轮72施加的第二输入的旋转方向与向中心齿轮74输入的第一输入的旋转方向相反并使得向环形齿轮72施加的第二输入的第二转速大于向中心齿轮74输入的第一输入的第一转速的1/4且小于1/2的情况下，行星架输出的旋转方向与向中心齿轮74输入的第一输入的旋转方向相反，可得到比固定环形齿轮72的状态下的输出更减速的输出。

例如，当第一输入为1200转每分、第二输入为(－)400转每分时，行星架输出为(－)80转每分。

另一方面，当执行脱水行程时，在行星齿轮装置70中，环形齿轮72接收高速、低扭矩特性地输入，以没有减速(扭矩变换)的方式通过行星架76产生满足脱水行程中需要的高速、低扭矩特性的第二输出。

在此情况下，为了使行星齿轮装置70接收高速、低扭矩特性的输入来以没有减速(扭矩变换)的方式进行输出，需将中心齿轮74设定为非固定状态，即，可自由旋转的状态，或者以使中心齿轮74以与环形齿轮72相同的方向和相同的转速进行旋转的方式进行设定。

由此，从第二驱动器540向外定子的第二线圈68施加驱动信号，来使外转子50(即，环形齿轮72)以高速、低扭矩特性的1000转每分进行正向旋转，而对第一线圈66不施加驱动信号，来使内转子40自由旋转，或者使内转子40以与外转子50相同的1000转每分进行正向旋转。

最终，若仅向行星齿轮装置70的环形齿轮72传递高速、低扭矩特性的旋转力，或者向环形齿轮72和中心齿轮74传递相同的高速、低扭矩特性的第一输入的旋转力，则以可旋转的方式被第一套筒轴承80、第二套筒轴承82、第三套筒轴承84、第四套筒轴承86和第一轴承26及第二轴承28支撑的环形齿轮72或行星齿轮装置70整体以没有减速的方式以1000转每分进行旋转。

因此，环形齿轮72的高速、低扭矩特性的旋转力通过输出外轴22向洗涤槽120传递来执行脱水行程，或者根据行星齿轮装置70整体的旋转，高速、低扭矩特性的旋转力通过输出外轴22和输出内轴32向洗涤槽120和波轮130传递来执行脱水行程。

最终，随着外转子50和内转子40的高速、低扭矩特性的第一输入以在行星齿轮装置70中没有减速(扭矩变换)的方式向洗涤槽120和波轮130传递来执行脱水行程，从而可高效执行脱水行程。

整理本发明的行星齿轮装置的作用如下。

首先，随着向环形齿轮施加的输入的方向与中心齿轮输入的方向相反且环形齿轮的转速大于中心齿轮转速，行星架输出的方向与环形齿轮输入的方向相同，从属于环形齿轮的转速，以与环形齿轮的转速成比例的方式得到比中心齿轮转速增速的转速，在环形齿轮转速小于中心齿轮转速的情况下，行星架转速的方向与环形齿轮输入的方向相同，以与环形齿轮的转速成比例的方式得到比中心齿轮转速减速的转速。

并且，随着向环形齿轮施加的输入的方向与中心齿轮输入的方向相同且环形齿轮的转速大于中心齿轮转速，行星架输出的方向与环形齿轮输入的方向相同，从属于环形齿轮的转速，以与环形齿轮的转速成比例的方式得到比中心齿轮转速增速的转速，在环形齿轮转速大于中心齿轮转速的情况下，行星架转速的方向与环形齿轮输入的方向相同，且大于环形齿轮转速，通过在中心齿轮转速下减速来得到小于中心齿轮转速的转速。

另一方面，在本发明中，行星齿轮装置70被可双向旋转的第一轴承26及第二轴承28支撑，因此，能够以多种方式控制波轮130及洗涤槽120的旋转方向和旋转速度，可形成多种洗涤水流。

在本发明中，由于行星齿轮装置70并不处于被约束的状态，因此，在向洗涤槽120的内部投入规定量以上的洗涤物的情况下，波轮130会承受负荷，与波轮130相连接的行星架76起到制动装置的作用。因此，当内转子40的旋转力向中心齿轮74输入时，旋转力向环形齿轮72输出，使得与环形齿轮72相连接的洗涤槽120及外转子50向方向与内转子40的旋转方向相反的逆方向旋转，即，向逆时针(CCW)方向旋转。

但是，在洗涤槽120内部没有洗涤物或洗涤物达到设定值以下的情况下(在波轮130不承受负荷或者负荷少的情况下)，行星齿轮装置70的环形齿轮72处于与输入外轴20、输出外轴22及洗涤槽120相连接的状态下，因此，起到制动器作用，由此，内转子40的旋转力向中心齿轮74输入，向行星架76输出。因此，与行星架76相连接的波轮130以减速后的速度进行旋转。

即，在洗涤槽120内部没有洗涤物或者洗涤物达到设定值以下的情况下，内转子40的旋转力向波轮130传递，从而使波轮130进行旋转。

如上所述，若仅使波轮130进行旋转，则可形成垂直上升及下降的旋转水流，主要用于普通的洗涤行程。

在全自动洗衣机的洗涤过程中，当波轮130进行旋转时，只有使洗涤槽120被固定或逆转才可形成上升及下降水流，从而可使洗涤的效率极大化。但是，在本发明中，行星齿轮装置70没有离合器等的限制物，若洗涤槽120设置于驱动马达的外转子50，则洗涤槽120顺应波轮130的旋转来进行旋转。但是，这种洗涤槽120的顺应旋转将形成妨碍上升及下降水流的涡流，因此仅在一侧面进行洗涤，因而降低洗涤效率。

在上述实施例的说明中，说明了对采用驱动马达140的第一实施例的洗衣机驱动装置150及第二实施例的洗衣机驱动装置150a进行利用的洗涤方法进行了说明，但是，本发明也能够以同样的方式适用于对采用驱动马达140b、140c的第三实施例的洗衣机驱动装置150b进行利用的洗涤方法。

在对上述实施例的说明中，作为产生一对输出的双动力源，将径向间隙型的双转子双定子结构的无刷直流马达用作驱动马达，但是，也可以使用轴向间隙型双转子双定子结构的无刷直流马达。只要是产生一对输出的动力源，则可使用其他结构、其他方式的任何驱动马达。双动力驱动马达可适用径向间隙型和轴向间隙型的组合、无刷直流方式和感应方式的组合等。

并且，在对上述实施例的说明中，为了对在驱动马达中产生的一对动力中的一个动力进行扭矩变换(减速)，洗衣机驱动装置使用在通过中心齿轮输入-行星架输出结构的行星齿轮装置的使用来根据向环形齿轮施加的控制输入确定行星架输出的减速量的变速***，但只要可对从驱动马达施加的输入进行减速，则可以使用任何结构的行星齿轮装置。

如上所述，在本发明的洗衣机驱动装置中，通过使从双转子双定子方式的驱动马达产生的高速、低扭矩特性的双动力输出在通过行星齿轮装置70后转换成满足洗涤行程及漂洗行程中需要的低速、高扭矩特性的第一输出和脱水行程中需要的高速、低扭矩特性的第二输出，来向波轮130及洗涤槽120进行施加，从而能够以高效率执行洗涤行程、漂洗行程及脱水行程。

以上，以特定的优选实施例来示出并说明了本发明，但本发明并不局限于上述实施例，在不超出本发明的思想的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员可进行多种变更和修改。

产业上的可利用性

本发明适用于通过组合双动力驱动马达和行星齿轮装置来以高效率提供洗衣机的洗涤及脱水行程中所需要的不同特性的驱动力并可形成多种洗涤水流的洗衣机驱动装置及其的控制，尤其适用于全自动洗衣机。

Claims (18)

1.一种洗衣机驱动装置，其特征在于，

包括：

双转子双定子方式的驱动马达，包括能够通过双定子独立控制的内转子和外转子，选择性地产生内转子输出和外转子输出；

输入内轴，用于以第一输入传递上述内转子输出；

输入外轴，以能够旋转的方式与上述输入内轴的外周相结合，用于以第二输入传递上述外转子输出；以及

行星齿轮装置，当通过上述输入内轴向中心齿轮施加第一输入时，从行星架产生的变速输出的变速比受到通过上述输入外轴向环形齿轮施加的第二输入的控制，

向上述环形齿轮施加的第二输入的转速被设定为小于向中心齿轮施加的第一输入的转速，上述行星架的输出在第一输入的转速产生减速。

2.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

还包括：

输出内轴，用于向波轮传递从上述行星架产生的输出；

输出外轴，用于向洗涤槽传递从上述环形齿轮产生的输出；以及

第一轴承及第二轴承，分别设置于上述输入外轴和输出外轴，用于以使上述行星齿轮装置能够双向旋转的方式进行支撑，

上述第一轴承设置于从定子向内侧延伸的定子支撑体。

3.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述第一输入具有高速、低扭矩特性，

上述行星架的输出具有低速、高扭矩特性，用于上述洗衣机的洗涤或漂洗行程。

4.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述第二输入的旋转方向为第一输入的相反方向，当上述第二输入的转速为第一输入的1/4时，从上述行星架产生在第一输入的转速下被最大减速的输出。

5.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，在上述第一输入和第二输入的旋转方向和转速相同的情况下，上述环形齿轮的输出不会产生变速。

6.根据权利要求5所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述第一输入及第二输入分别具有高速、低扭矩特性，

上述环形齿轮输出具有高速、低扭矩特性，用于上述洗衣机的脱水行程。

7.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述双定子具有定子芯，上述定子芯通过多个外齿和多个内齿在环形背轭的外侧及内侧延伸而成，

在上述定子芯中，上述外齿的齿数和内齿的齿数不同。

8.根据权利要求7所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述外齿的齿数大于内齿的齿数。

9.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述双定子包括：

外定子，用于驱动外转子；以及

内定子，用于驱动内转子，

形成于上述外定子的外定子芯的齿数大于形成于上述内定子的内定子芯的齿数。

10.根据权利要求9所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

在上述外定子芯中，多个外定子齿从环形的第一背轭延伸，在上述内定子芯中，多个内定子齿从环形的第二背轭延伸，

在上述外定子芯和内定子芯中，第一背轭及第二背轭以能够分离的方式相结合。

11.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述双定子包括互相环形结合的多个部分分割型分割芯，

在上述多个部分分割型分割芯中，外齿的齿数和内齿的齿数不同。

12.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述双定子包括内定子和外定子，为了补充不足的扭矩，增加内定子芯和外定子芯中的一个的薄片层叠数。

13.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述行星齿轮装置包括：

环形齿轮，一侧与上述输入外轴相连接；

中心齿轮，与上述输入内轴形成为一体；

多个行星齿轮，与上述中心齿轮的外部面及环形齿轮的内部面齿轮啮合来进行自转及公转；以及

行星架，在一端部以能够旋转的方式支撑上述行星齿轮，与公转的行星齿轮一同旋转，从而产生变速输出，

变速输出通过输出内轴从上述行星架向波轮传递，未变速的输出通过输出外轴从上述环形齿轮向洗涤槽传递。

14.根据权利要求13所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，当从上述行星架产生减速的输出时，上述环形齿轮通过电子制动器被设定为固定状态，或者通过向上述环形齿轮施加与第一输入的旋转方向相同方向或相反方向的旋转力来控制上述减速的输出的转速和扭矩。

15.一种洗衣机，其特征在于，

包括：

驱动马达，包括独立产生第一旋转输出及第二旋转输出的第一马达及第二马达；

输入内轴，用于传递上述第一旋转输出；

输入外轴，以能够旋转的方式与上述输入内轴的外周相结合，用于传递上述第二旋转输出；

变速装置，当通过上述输入内轴向中心齿轮施加第一旋转输出时，从行星架产生的变速输出的变速比受到通过上述输入外轴向环形齿轮施加的第二旋转输出的控制；

输出内轴，用于传递从上述行星架产生的变速输出；

输出外轴，以能够旋转的方式与上述输出内轴的外周相结合，用于传递从上述环形齿轮产生的输出；

洗涤槽，与上述输出外轴相连接；以及

波轮，与上述输出内轴相连接，

向上述环形齿轮施加的第二旋转输出的转速被设定为小于向中心齿轮施加的第一旋转输出的转速，上述行星架的输出在第一旋转输出的转速产生减速。

16.根据权利要求15所述的洗衣机，其特征在于，上述行星架的输出用于洗涤或漂洗行程。

17.根据权利要求15所述的洗衣机，其特征在于，当从上述行星架获得减速的输出时，通过电子制动器控制第二马达的正向转速，或者通过使第二马达逆转或正转的方法控制减速的输出的转速和扭矩。

18.根据权利要求15所述的洗衣机，其特征在于，当处于脱水行程时，上述洗衣机被设定为使上述第一旋转输出的旋转方向和转速及第二旋转输出的旋转方向和转速相同，或者被设定为使第二旋转输出的转速大于第一旋转输出的转速。

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