KR100651872B1 - 이중 로터형 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고출력을 제공하는 이중 로터형 모터에 관한 것이다. 본 발명은 제1베이스부와, 상기 제1베이스부의 가장자리에서 상기 제1베이스부에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 내주면에 아우터 마그넷이 설치되는 제1연장부를 구비한 아우터 로터; 중앙이 개구되고 상기 제1베이스부의 상면에 안착되는 제2베이스부와, 상기 제2베이스부의 가장자리에서 제1연장부 내측으로 소정간격을 가지고 대향되도록 연장되어 외주면에 이너 마그넷이 설치되는 제2연장부를 구비한 이너 로터; 그리고 상기 제1베이스의 하부에 결합되어 회전축이 지지되는 부싱을 포함하며, 상기 제1베이스부의 중앙부에는 상기 부싱이 수용되도록 상측으로 볼록하게 형성된 부싱 수용부가 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터를 제공한다.

세탁기, 이중로터, 모터, 얼라인

Description

이중 로터형 모터{double rotor type motor}

도 1은 종래기술에 따른 모터의 장착구조를 나타낸 단면도.

도 2는 종래기술에 따른 모터의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 이중 로터형 모터의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 이중 로터형 모터의 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 이중 로터형 모터에 적용되는 로터의 평면도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 아우터 로터와 부싱의 결합구조의 실시예들을 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 이중 로터의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

B : 베어링 하우징 10 : 아우터 로터

11 : 아우터 마그넷 14 : 제1베이스부

15 : 제1연장부 16 : 부싱 수용부

20 : 이너 로터 21 : 이너 마그넷

24 : 제2베이스부 25 : 제2연장부

30 : 스테이터 42 : 얼라인 홀

47 : 얼라인 돌기 50 : 코킹홀부

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특히 세탁기 등에 적용하는 것이 적합한 이중 로터형 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전되는 드럼 내에서 세탁수 및 세탁물 간의 마찰력을 이용하여 세탁을 행한다.

상기 세탁기의 구동방식에 따라서는 모터의 구동력이 모터 풀리 및 드럼 풀리에 감긴 벨트를 통해 간접적으로 드럼에 전달되는 간접 연결 방식과, BLDC 모터의 로터가 드럼에 직결되어 곧 바로 모터에 구동력이 전달되는 직결식으로 나뉜다.

여기서, 모터의 구동력이 드럼으로 직접 전달되지 않고 모터 풀리 및 드럼 풀리에 감긴 벨트를 통해 전달되는 방식은 구동력 전달 과정에서 에너지 손실이 발생하게 되고, 동력 전달과정에서 많은 소음이 발생하게 된다.

따라서, 이와 같은 종래의 세탁기의 문제점들을 해결하기 위해 BLDC모터를 이용한 직결식 드럼세탁기의 사용이 확대되고 있는 추세이다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 드럼세탁기 및 그의 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 캐비닛(1) 내측에 터브(2)(Tub)가 설치되고, 상기 터브(2) 내측 중앙에는 드럼(3)이 회전가능하게 설치된다.

그리고, 상기 터브(2) 후방측에는 스테이터(6)와 로터(5)로 이루어진 모터가 설치되는데, 상기 스테이터(6)는 터브의 후벽부에 고정되고, 상기 로터(5)는 상기 스테이터(6)를 감싸면서 터브를 관통하여 드럼(3)에 연결된다. 도면에 자세히 나타내지는 않았으나, 로터(5)의 내주면에는 마그네틱이 상호 반대 극성으로 교대로 배열된다.

이와 더불어, 상기 터브 후벽부와 스테이터 사이에는 터브(2)의 후벽부의 외곽 형상과 거의 동형을 이루며 상기 스테이터의 체결시 터브 후벽부에 고정되어 스테이터의 하중을 지지함과 더불어 스테이터의 동심도(同心度)가 유지되도록 하는 금속재질의 터브 서포터(미도시)가 개재(介在)되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 캐비닛(1) 전방에는 도어(7)가 설치되고, 상기 도어(7)와 터브(2) 사이에는 가스켓(8)이 설치된다.

또한, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 행잉 스프링(9a)(Hanging spring)이 설치되고, 상기 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(9b)(Friction damper)가 설치된다.

한편, 도 2는 상기 모터의 확대 단면도로서, 기존의 스테이터(6)는 터브(2)의 후면에 고정된 베어링 하우징(B)에 장착되고, 로터(5)는 상기 스테이터(6)의 외곽에 회전가능하게 장착된다. 로터(5)의 중앙부에는 회전축(4)의 일단이 고정되고, 상기 회전축(4)의 타단은 드럼(3)등에 연결된다. 여기서, 로터(5)의 내주면에는 영 구자석(5a)이 설치되고, 스테이터(6)는 코어와 상기 코어의 외주면에 전원이 공급되는 코일이 권선되어 전자석으로 기능한다.

따라서, 상기 코일에 전원이 공급되면, 상기 영구자석과 전자석 사이에 형성된 회전자계의 작용에 의하여 로터(5)가 회전되고, 로터(5)의 회전토크는 상기 회전축(4)을 통하여 상기 드럼(3)등으로 전달된다.

그런데, 근래들어 세탁기의 용량이 대형화됨에 따라 드럼을 회전시키기 위한 모터의 출력 또한 증대되어야 하는데, 이와 같이 모터의 출력을 높이기 위해서는 로터와 스테이터의 크기가 대형화되어야 하고, 이로 인해 모터의 크기 및 무게가 대폭 증가하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 출원인은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 대한민국 특허공개공보 제 2001-0097204호(2001년 11월 08일 출원)에 스테이터의 내측 및 외측에 코일을 권선하고, 스테이터의 내측 및 외측에 일정 공극을 두고 인너 로터 및 아우터 로터를 이중으로 구성함으로써 크기를 대형화시키지 않아도 출력을 증대시킬 수 있는 모터를 제안하였다.

이에 본 발명은 상기 모터를 더욱 개량하여 구체화하였으며, 상기 모터의 로터를 이루는 구성의 보다 효율적인 조립구조를 제공한다.

본 발명의 목적은 모터의 크기와 무게를 증가시키지 않고 모터의 출력을 증대시킬 수 있는 효율적인 구조의 이중 로터형 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보다 정확하고 용이한 조립구조를 갖는 이중 로터형 모터를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제1베이스부와, 상기 제1베이스부의 가장자리에서 상기 제1베이스부에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 내주면에 아우터 마그넷이 설치되는 제1연장부를 구비한 아우터 로터; 중앙이 개구되고 상기 제1베이스부의 상면에 안착되는 제2베이스부와, 상기 제2베이스부의 가장자리에서 제1연장부 내측으로 소정간격을 가지고 대향되도록 연장되어 외주면에 이너 마그넷이 설치되는 제2연장부를 구비한 이너 로터; 그리고 상기 제1베이스의 하부에 결합되어 회전축이 지지되는 부싱을 포함하며, 상기 제1베이스부의 중앙부에는 상기 부싱이 수용되도록 상측으로 볼록하게 형성된 부싱 수용부가 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터를 제공한다.

여기서, 상기 제1베이스부의 중앙부와 상기 부싱의 상부 중 어느 일측에는 얼라인 홀이 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 일측과 대향되는 타측에는 상기 얼라인 홀에 형합되는 얼라인 돌기가 구비된다.

상세히, 상기 제1베이스부의 중앙부에는 원주방향을 따라서 얼라인 홀이 형성된 부싱 수용부가 형성된다. 상기 부싱의 상부에는 상기 얼라인 홀에 형합되는 얼라인 돌기가 구비된다.

여기서, 상기 얼라인 홀의 테두리에는 직경이 동일하게 유지되어 상기 얼라인 돌기의 삽입을 가이드하는 원통부가 구비된다. 상기 얼라인 돌기는 상기 직경이 동일하게 형성된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 끝단으로 갈수록 직경이 감소되는 가이드부를 포함하여 이루어진다.

상기 부싱 수용부 및 상기 부싱은 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 체결된 스크류에 의하여 결합된다. 상기 제1베이스부 및 상기 제2베이스부의 접하는 부분에는 코킹홀부가 형성된다.

상기 제1베이스부에는 원주방향을 따라서 소정각도 간격을 가지고 다수개의 강도보강용 엠보싱이 형성된다. 상기 엠보싱과 상기 제2베이스부가 접하는 부분에는 코킹홀부가 형성된다. 상기 제1베이스부와 상기 제2베이스부는 판금압착성형에 의하여 결합될 수도 있다.

상기 제1연장부의 상단은 강도보강을 위하여 외측으로 컬링가공된다. 또한, 상기 제2연장부의 상단은 강도보강을 위하여 외측으로 컬링가공된다. 여기서, 상기 컬링된 상단의 폭은 상기 이너 마그넷의 두께보다 작다. 상기 제2베이스부에는 원주방향을 따라서 소정각도 간격을 가지고 다수개의 강도보강용 엠보싱이 형성된다.

상기 아우터 마그넷은 상기 제1연장부의 원주방향을 따라 N극과 S극이 교대로 배열된 다수개의 영구자석으로 이루어진다. 상기 영구자석의 노출면은 중앙부가 볼록하게 라운드지게 형성됨이 바람직하다.

상기 이너 마그넷은 상기 제2연장부의 원주방향을 따라서 N극과 S극이 교대로 배열된 다수개의 영구자석으로 이루어진다. 상기 영구자석의 노출면은 중앙부가 볼록하게 라운드지게 형성됨이 바람직하다.

상기 제2연장부에서 상기 이너 마그넷이 설치된 부분의 하측에는 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성됨이 바람직하다.

상기 제1연장부와 상기 제2연장부의 사이에 삽입되어, 상기 아우터 마그넷 및 상기 이너 마그넷과의 사이에 회전자계를 형성시키는 스테이터를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 얼라인 홀이 형성된 부싱 수용부가 중앙부 상측으로 볼록하게 형성된 제1베이스부와, 상기 제1베이스부의 가장자리에서 상기 제1베이스부에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 내주면에 아우터 마그넷이 설치되는 제1연장부를 구비한 아우터 로터; 중앙이 개구되고 상기 제1베이스부의 상면에 안착되는 제2베이스부와, 상기 제2베이스부의 가장자리에서 제1연장부 내측으로 소정간격을 가지고 대향되도록 연장되어 외주면에 이너 마그넷이 설치되는 제2연장부를 구비한 이너 로터; 상기 얼라인 홀에 삽입되어 위치를 정렬하는 얼라인 돌기가 구비되고, 상기 부싱 수용부에 결합되어 회전축을 지지하는 부싱; 그리고 상기 제1베이스부 및 상기 제2베이스부의 접하는 부분에는 프레스가공 및 코킹 작업에 의하여 형성된 코킹홀부를 포함하여 이루어지는 이중 로터형 모터를 제공한다.

이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 이중 로터형 모터는 아우터 로터, 이너 로터, 그리고 부싱 간의 결합위치를 보다 용이하게 정렬시키는 구조를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 로터형 모터를 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 이중 로터형 모터의 장착구조를 나타낸 사시도이다.

도 3에 도시된 것과 같이, 세탁기의 터브(도 1참조)의 후면부 중앙에는 드럼 과 연결된 회전축(4)이 회전가능하게 설치된다. 여기서, 상기 회전축(4)은 상기 터브의 후면에 설치되는 베어링 하우징(B) 내부의 베어링(2b)에 의해 회전 가능한 상태로 지지되는 것이 일반적이다.

상기 베어링 하우징(B)에는 상기 회전축(4)을 구동시키기 위하여 이중 로터형 모터가 설치된다. 상기 모터는 베어링 하우징(B)에 고정되는 스테이터(30)와, 상기 스테이터(30)의 외측 및 내측에 일정 간극을 유지하도록 설치되며 상기 회전축(4)의 끝단부가 결합되는 아우터 로터(10) 및 이너 로터(20)로 이루어진 이중 로터를 포함하여 이루어진다.

상기 스테이터(30)는 상기 아우터 로터(10) 및 이너 로터(20)의 사이에 삽입된다. 여기서, 상기 스테이터(30)는 개별체로 된 복수개의 분할 코어(31)와, 상기 분할 코어(31)를 둘러싸는 절연성 수지 재질의 인슐레이터(32)와, 상기 인슐레이터(32)의 외면에 권선된 코일(34)과, 상기 인슐레이터(32)와 코일(34)을 지지하는 지지부(35c)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지부(35)는 원형으로 이루어지며, 상기 아우터 로터(10)에 구비된 아우터 마그넷(11)과 이너 로터(20)에 구비된 이너 마그넷(21)과 대향되는 내측면과 외측면 각각에 코어(31)가 외부로 노출된다. 따라서, 상기 이너 마그넷(21)과 코어(31)의 내측면 및 상기 아우터 마그넷(11)과 코어(31)의 외측면 사이에서 회전자계가 이중으로 형성되므로, 상기 이중 로터는 보다 강한 토크를 가지고 회전될 수 있다.

여기서, 상기 아우터 로터(10)와 이너 로터(20)의 프레임은 수지 재질의 몰 드물로 이루어질 수도 있으나, 백요크의 기능을 수행하기 위하여 금속 재질로 이루어짐이 바람직하다.

상기 아우터 로터(10)의 중앙부에는 상기 회전축(4)과 결합되는 수지 재질의 원반형 부싱(40)이 고정된다. 여기서, 상기 부싱(40)은 스크류(42)와 같은 체결수단에 의해 아우터 로터(10)의 중앙부에 고정됨이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 이중 로터형 모터를 나타낸 분해 사시도이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 이중 로터형 모터는 아우터 로터(10), 이너 로터(20), 그리고 스테이터(30)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 아우터 로터(10)는 원반형의 제1베이스부(14)와, 상기 제1베이스부(14)의 가장자리에서 상기 제1베이스부(14)에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 내주면에 아우터 마그넷(11)이 설치되는 제1연장부(15)를 구비한다. 여기서, 상기 아우터 마그넷(11)은 상기 제1연장부(15)의 원주방향을 따라서 N극과 S극이 교대로 배열된 복수개의 영구자석으로 이루어진다.

또한, 상기 이너 로터(20)는 중앙이 개구되고 상기 제1베이스부(14)의 상면에 안착되는 제2베이스부(24)와, 상기 제2베이스부(24)의 가장자리에서 제1연장부(15) 내측으로 소정간격을 가지고 대향되도록 연장되어 외주면에 이너 마그넷(21)이 설치되는 제2연장부(25)를 구비한다. 여기서, 상기 이너 마그넷(21)은 상기 제2연장부(25)의 원주방향을 따라서 N극과 S극에 교대로 배열된 복수개의 영구자석으로 이루어진다.

여기서, 상기 아우터 로터(10) 및 이너 로터(20)의 사이에는 스테이터(30)가 삽입되고, 상기 스테이터(30)의 일측에는 상기 이중 로터의 회전속도를 검출하는 홀센서(hall sensor)(70)가 구비된다.

일반적으로, 영구자석을 가지는 모터에서는 스테이터(30)의 분할된 코어(31) 구조로 인하여 원주방향으로 회전된 거리에 따라서 자기저항이 일정하지 않다. 따라서, 영구자석과 전자석 간에 형성된 회전자계가 소정각도 회전될 때마다 주기적으로 변화됨으로 인하여 코깅 토오크(cogging torque)가 발생된다. 상기 코깅 토오크는 실제 모터의 운전시 속도변화 및 소음을 유발하여 모터의 성능을 저하시킨다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 상기 아우터 마그넷(11) 및 이너 마그넷(21)을 이루는 영구자석들의 노출면은 중앙부가 볼록하게 라운드진 형상으로 형성됨이 바람직하다. 즉, 회전자계가 약해지는 영구자석의 중앙부의 두께를 두껍게 형성함으로써 회전자계의 변화를 감소시켜 코깅 토오크를 최소화시키기 위하여, 상기 영구자석의 중앙부는 볼록한 형상을 갖도록 라운드지게 형성된다.

그리고, 상기 아우터 로터(10)의 제1베이스부(14)의 하부에는 부싱(40)이 결합되는데, 상기 부싱(40)의 중앙에는 회전축이 삽입되는 홀(41)이 형성되고, 상기 홀(41)의 내주면에는 회전축의 외주면에 형성된 세레이션부와 결합되는 부싱측 세레이션부(41a)가 형성된다.

한편, 상기 스테이터(30)는 상기 제1연장부(15)와 제2연장부(25) 사이의 공간에 정확히 삽입되어, 그들 사이에 1mm 이하의 간극을 유지함이 바람직하다. 만일 상기 스테이터(30)의 중심과 아우터 로터(10) 또는 이너 로터(11)의 중심이 일치되지 않고 편심된 경우에는, 상기 스테이터(30)의 외주면이 전술한 이너 마그넷(21) 또는 아우터 마그넷(11)과 접촉되어 상기 로터의 회전시 마그넷과 스테이터가 접촉되어 파손될 위험이 있다.

따라서, 상기 아우터 로터(10), 이너 로터(20), 그리고 부싱(40)의 결합시, 동심원의 중심을 정확히 정렬하는 얼라인 구조가 요구된다.

상기 부싱(40)이 아우터 로터(10)의 제1베이스부(14)에 정확히 결합되도록, 상기 제1베이스부(14)의 중앙부에는 상측으로 볼록한 부싱 수용부(16)가 형성된다. 따라서, 상기 부싱(40)의 상부는 상기 부싱 수용부(16)에 수용된 상태로 고정된다.

도 5는 본 발명에 따른 이중 로터형 모터의 로터 구조를 나타낸 평면도이다.

도 5에서 보는 바와 같이, 상기 부싱 수용부(16)에는 원주방향을 따라서 얼라인 홀(42)이 형성되는데, 상기 얼라인 홀(42)은 120도 각도 간격을 가지고 3개소에 형성됨이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 상기 얼라인 홀(42)에 삽입되도록 상기 부싱(40)의 상면에는 얼라인 돌기(47)가 구비된다. 상기 얼라인 돌기(47)가 얼라인 홀(42)에 삽입되면 상기 부싱(40)과 아우터 로터(10)가 이루는 동심원의 중앙을 정확히 일치시킬 수 있다. 여기서, 상기 얼라인 돌기(47)는 얼라인 홀(42)에 억지끼움 형식으로 결합됨이 바람직하다. 본 발명의 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 상기 제1베이스부(14)의 중앙부와 상기 부싱(40)의 상부 중 어느 일측에 얼라인 홀이 형성되고, 상기 일측과 대향되는 타측에는 상기 얼라인 홀에 형합되는 얼라인 돌기가 구비됨이 바람직하다.

더욱이, 상기 얼라인 홀(42)의 테두리에는 직경이 동일하게 유지되어 상기 얼라인 홀(42)의 삽입을 가이드하는 원통부(43)가 구비됨이 바람직하다. 상기 원통부(43)는 별도의 상기 얼라인 홀(42)의 테두리에 부착되는 방식으로 구비될 수도 있으나, 상기 얼라인 홀(42)의 형성시 프레스 가공을 통하여 상기 부싱 수용부(16)와 일체로 형성됨이 바람직하다.

도 6a 및 도 6b는 상기 얼라인 돌기과 얼라인 홀의 결합구조의 변형된 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 6a에서 보는 바와 같이, 상기 얼라인 돌기(47)는 상기 직경이 동일하게 형성된 몸체부(47a)와, 상기 몸체부(47a)로부터 끝단으로 갈수록 직경이 감소되는 가이드부(47b)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 끝단이 뽀족한 형상을 갖는 가이드부(47b)는 상기 얼라인 홀(42)에 용이하게 삽입되고, 상기 몸체부(47a)의 외주면은 상기 얼라인 홀(42)의 테두리에 구비된 원통부(43)에 삽입됨으로써 정확한 위치가 정렬된다.

상기 얼라인 돌기(47)가 얼라인 홀(42)에 삽입된 후에, 상기 부싱 수용부(16) 및 상기 부싱(40)은 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 체결된 스크류 또는 볼트-너트(61) 체결에 의하여 상호 고정이 완료된다. 이를 위하여, 상기 부싱 및 부싱 수용부에는 상기 볼트 등이 삽입되는 체결홀(도 5의 45 참조)이 형성된다.

한편, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 제1베이스부(14)와 제2베이스부(24)가 정확한 위치에 결합되기 위하여, 상기 제1베이스부(14) 및 상기 제2베이스부(24)의 접하는 부분은 정밀한 프레스가공 및 코킹(caulking) 작업에 의하여 형성된 코킹홀부(50)에 의하여 고정됨이 바람직하다.

여기서, 상기 코킹홀부(50)를 형성하기 위하여 프레스 다이에 위치시킬 때, 상기 이너 로터(20)의 내주면과 아우터 로터(10)의 외주면은 얼라인 장비에 의하여 지지되어 자동적으로 위치가 정렬된다.

상기 코킹홀부(50)는 상기 제1베이스부(14) 및 제2베이스부(24)를 관통하는 홀(51)을 형성한 후 상기 홀의 테두리 부분을 밴딩한 후 압착하여 코킹부(52)를 형성하는 방식으로 상기 베이스부들(14,24)을 상호 고정시킨다. 즉, 상기 제2베이스부(24)는 상기 홀의 테두리(52)에 형성된 코킹부(52)와 상기 제1베이스부(14)의 상면 사이에서 클램핑되어 고정된다. 이때, 상기 코킹홀부(50)는 상기 베이스부들(14,24)의 원주방향을 따라서 소정각도의 간격을 가지고 적어도 2이상의 다수개소에 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 코킹홀부(50)를 형성하기 전에, 상기 코킹홀부(50)를 형성할 위치의 상기 제1베이스부(14)에는 프레스 가공에 의하여 소정깊이로 상측으로 돌출된 엠보싱(13)이 형성됨이 바람직하다. 상기 엠보싱(13)은 제1베이스부(14)의 강도를 보강하기 위하여 형성되는 것으로서, 상기 제1베이스부(14)의 원주방향을 따라서 소정각도 간격을 가지고 다수개 형성됨이 바람직하다. 상기 엠보싱(13)이 형성된 이후에, 상기 엠보싱(13)과 상기 제2베이스부(24)가 접하는 부분에 프레스가공 및 코킹 작업에 의하여 코킹홀부(50)가 형성됨이 바람직하다.

상기 엠보싱(13)은 제1베이스부(14)의 상측으로 돌출되고, 상기 엠보싱(13)의 상면에 제2베이스부(24)가 안착된다. 따라서, 상기 엠보싱(13)이 형성되지 않은 영역에서는 상기 제1베이스(14)의 상면과 상기 제2베이스부(24)의 하면 사이에는 소정 공간이 형성되고, 상기 공간을 통하여 이너 로터(20) 내측의 공기가 상기 제2연장부(15)와 제1연장부(25) 사이의 공간으로 흐르면서 상기 모터의 작동 중 가열된 부분을 냉각시킨다.

여기서, 상기 제1베이스부(14)와 상기 제2베이스부(24)는 상기 코킹홀부(13)의 형성방법 대신에 소위 판금압착성형(TOX round joint)에 의하여 결합될 수도 있다. 상기 판금압착성형은 2개의 금속 플레이트를 맞댄 후 요홈이 형성된 판금압착성형용 다이 상면에 위치시키고 프레스를 사용하여 가압함으로써 상기 플레이트들을 결합시키는 방법이다.

또한, 상기 제2베이스부(24)에는 원주방향을 따라서 소정각도 간격을 가지고 다수개의 강도보강용 엠보싱(23)이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 엠보싱(23)은 전술한 제1베이스(14)에 형성된 엠보싱(13)의 상면에 형합되도록 구성할 수도 있다.

도 7은 본 발명에 따른 이중 로터를 나타낸 단면도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 상기 제1연장부(15)의 상단은 강도보강을 위하여 외측으로 컬링가공됨이 바람직하다. 또한, 상기 제2연장부(25)의 상단은 강도보강을 위하여 외측으로 컬링가공된다. 여기서, 상기 제2연장부(25)의 외주면에는 이너 마그넷이 설치되므로, 상기 컬링된 상단의 폭(D)은 상기 이너 마그넷(21)의 두께보다 작게 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 제2연장부(25)에서 상기 이너 마그넷(21)이 설치된 부분의 하측에는 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 적어도 하나 이상의 관통홀(26)이 형 성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 관통홀(26)은 이너 로터(20) 내부와 상기 제1연장부(15) 및 제2연장부(25) 사이의 공간을 상호 연통시키고, 상기 관통홀(26)을 통하여 공기가 송풍되면서 가열된 모터를 냉각시킨다.

또한, 도 4 및 도 7을 참조하면, 상기 모터의 냉각을 위하여 외부의 공기가 유입 또는 유출되도록 상기 제1연장부(15)와 제2연장부(25) 사이에 위치된 제1베이스부(14)에는 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 냉각홀(14a)이 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 냉각홀(14a)의 주위에는 상기 제1베이스부(14)의 강도를 보강하기 위하여 상측으로 돌출된 엠보싱(18)이 형성됨이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 로터형 모터는 이너 로터, 아우터 로터, 그리고 부싱의 결합시 정확하고 용이한 얼라인 구조를 제공한다.

한편, 상기 이중 로터형 모터의 실시예들에서 스테이터가 세탁기의 베어링 하우징(B)에 장착되는 것으로 설명하였으나, 터브(도 1참조)의 후면에 부착될 수도 있으며, 기타 다른 부분에 회전축(4)과 동심 상으로 장착될 수 있다.

또한, 본 발명에 다른 이중 로터형 모터는 세탁기 뿐만 아니라, 공기조화기나 기타 다른 장치에도 얼마든지 동일하거나 유사한 방식으로 적용 가능할 것이다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 이중 로터형 모터는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 상기 아우터 로터와 상기 부싱의 위치를 정렬하기 위하여 얼라인 돌기를 얼라인 홀에 삽입하기만 하면 되므로, 보다 용이하고 정확한 위치 정렬을 이룰 수 있다. 상기 이너 로터와 아우터 로터 간의 결합은 코킹홀부를 형성함으로써 위치 정렬 및 고정을 동시에 수행할 수 있다. 이를 통하여, 각 부품들의 동심원의 중심을 보다 효율적으로 일치시킬 수 있다.

둘째, 상기 이너 로너 프레임 및 아우터 로터에 엠보싱을 형성함으로써 강도가 개선되고, 상기 이중 로터의 회전시 비틀림 발생을 방지할 수 있다. 이를 통하여, 상기 로터와 스테이터가 부딪침으로 인하여 발생되는 손상을 방지할 수 있다.

Claims (24)

1. 제1베이스부와, 상기 제1베이스부의 가장자리에서 상기 제1베이스부에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 내주면에 아우터 마그넷이 설치되는 제1연장부를 구비한 아우터 로터;

   중앙이 개구되고 상기 제1베이스부의 상면에 안착되는 제2베이스부와, 상기 제2베이스부의 가장자리에서 제1연장부 내측으로 소정간격을 가지고 대향되도록 연장되어 외주면에 이너 마그넷이 설치되는 제2연장부를 구비한 이너 로터; 그리고

   상기 제1베이스의 하부에 결합되어 회전축이 지지되는 부싱을 포함하며,

   상기 제1베이스부의 중앙부에는 상기 부싱이 수용되도록 상측으로 볼록하게 형성된 부싱 수용부가 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1베이스부의 중앙부와 상기 부싱의 상부 중 어느 일측에는 얼라인 홀이 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 일측과 대향되는 타측에는 상기 얼라인 홀에 형합되는 얼라인 돌기가 구비됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 부싱 수용부에는 원주방향을 따라서 얼라인 홀이 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 부싱의 상부에는 상기 얼라인 홀에 형합되는 얼라인 돌기가 구비됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
7. 제 3항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 얼라인 홀의 테두리에는 직경이 동일하게 유지되어 상기 얼라인 돌기의 삽입을 가이드하는 원통부가 구비됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 얼라인 돌기는

   상기 직경이 동일하게 형성된 몸체부와,

   상기 몸체부로부터 끝단으로 갈수록 직경이 감소되는 가이드부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 부싱 수용부 및 상기 부싱은 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 체결된 스크류에 의하여 결합됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1베이스부 및 상기 제2베이스부의 접하는 부분에는 코킹홀부가 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1베이스부에는 원주방향을 따라서 소정각도 간격을 가지고 다수개의 강도보강용 엠보싱이 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 엠보싱과 상기 제2베이스부가 접하는 부분에는 코킹홀부가 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1베이스부와 상기 제2베이스부는 판금압착성형에 의하여 결합됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1연장부의 상단은 강도보강을 위하여 외측으로 컬링가공됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 제2연장부의 상단은 강도보강을 위하여 외측으로 컬링가공됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 컬링된 상단의 폭은 상기 이너 마그넷의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 제2베이스부에는 원주방향을 따라서 소정각도 간격을 가지고 다수개의 강도보강용 엠보싱이 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 아우터 마그넷은 상기 제1연장부의 원주방향을 따라 N극과 S극이 교대로 배열된 다수개의 영구자석으로 이루어짐을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 영구자석의 노출면은 중앙부가 볼록하게 라운드지게 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
20. 제 1 항에 있어서,

    상기 이너 마그넷은 상기 제2연장부의 원주방향을 따라서 N극과 S극이 교대로 배열된 다수개의 영구자석으로 이루어짐을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 영구자석의 노출면은 중앙부가 볼록하게 라운드지게 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
22. 제 1 항에 있어서,

    상기 제2연장부에서 상기 이너 마그넷이 설치된 부분의 하측에는 원주방향으로 소정각도의 간격을 가지고 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성됨을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
23. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1연장부와 상기 제2연장부의 사이에 삽입되어, 상기 아우터 마그넷 및 상기 이너 마그넷과의 사이에 회전자계를 형성시키는 스테이터를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이중 로터형 모터.
24. 얼라인 홀이 형성된 부싱 수용부가 중앙부 상측으로 볼록하게 형성된 제1베이스부와, 상기 제1베이스부의 가장자리에서 상기 제1베이스부에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 내주면에 아우터 마그넷이 설치되는 제1연장부를 구비한 아우터 로터;

    중앙이 개구되고 상기 제1베이스부의 상면에 안착되는 제2베이스부와, 상기 제2베이스부의 가장자리에서 제1연장부 내측으로 소정간격을 가지고 대향되도록 연장되어 외주면에 이너 마그넷이 설치되는 제2연장부를 구비한 이너 로터;

    상기 얼라인 홀에 삽입되어 위치를 정렬하는 얼라인 돌기가 구비되고, 상기 부싱 수용부에 결합되어 회전축을 지지하는 부싱; 그리고

    상기 제1베이스부 및 상기 제2베이스부의 접하는 부분에는 프레스가공 및 코킹 작업에 의하여 형성된 코킹홀부를 포함하여 이루어지는 이중 로터형 모터.

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