KR100662139B1 - 세탁기 - Google Patents

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KR100662139B1
KR100662139B1 KR1020050082060A KR20050082060A KR100662139B1 KR 100662139 B1 KR100662139 B1 KR 100662139B1 KR 1020050082060 A KR1020050082060 A KR 1020050082060A KR 20050082060 A KR20050082060 A KR 20050082060A KR 100662139 B1 KR100662139 B1 KR 100662139B1
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김덕규
민병욱
김성민
전차승
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 모터에서 발생되는 진동의 확산이 저감될 수 있는 세탁기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세탁기의 모터는 터브; 소정 회전축을 중심으로 회전되는 회전자; 상기 회전자와 연계되어 회전력을 발생시키는 고정자; 상기 터브에 상기 고정자를 결합시키는 결합 부재; 및 상기 고정자에 의해 적어도 일부가 지지되어, 상기 고정자와 상기 회전자의 동작에 의해 발생되는 진동을 흡수할 수 있는 탄성 부재;를 포함한다.
본 발명에 따른 세탁기의 모터에 의하면, 고정자와 회전자 사이의 공극 불균형 및 마그네틱 센터 언밸런스 현상에 의해 발생된 진동이 감쇠될 수 있으므로, 상기 진동이 터브로 전달되어 확산되는 것이 방지될 수 있는 장점이 있다.
회전자, 고정자, 탄성 부재

Description

세탁기{Washing machine}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 세탁기를 개략적으로 보이는 수직 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에의 탄성 부재를 보이는 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 탄성 부재를 보이는 측면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에서의 결합 부재를 보이는 사시도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 세탁기에 채용되는 탄성 부재 및 결합 부재가 터브 및 고정자에 결합된 모습을 보이는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
160 : 터브 161 : 고정자 안착부
162 : 제 4 안착홀 163 : 제 4 걸림턱
210 : 회전자 220 : 고정자
221 : 고정자 철심부 222 : 제 2 안착홀
223 : 제 2 걸림턱 224 : 제 3 안착홀
225 : 제 3 걸림턱 240 : 결합 부재
242 : 제 1 안착홀 243 : 슬라이딩부
244 : 나사산 형성부 245 : 제 1 걸림턱
250 : 탄성 부재
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 모터에서 발생되는 진동의 확산이 저감될 수 있는 세탁기에 관한 것이다.
세탁기는 주로 모터를 주동력으로 하며, 세제와 물의 적용을 이용하여 의복에 묻어 있는 오염을 떼어 내도록 세탁과 헹굼, 탈수의 과정을 진행하게 되는 장치이다. 이러한 세탁기의 구성요소로는 동력장치인 모터와 세탁물에 에너지를 전달하는 기계부, 세탁과정을 조정하는 제어부, 그리고 물을 넣고 빼는 급수장치와 배수장치들로 이루어진다. 현재 사용되는 세탁기는 드럼식과, 교반식, 그리고 와권식의 세 가지로 크게 분류된다.
드럼 세탁기는 여러 개의 돌출부가 형성되어 있는 드럼의 안쪽에 물과 세제와 빨래를 넣고 수평축으로 저속회전시켜 빨래가 돌출부에 의해 올려졌다 떨어지는 충격에 의해 세탁을 하게 된다.
상기 세탁기를 구동시키는 모터는 고정자와, 회전자로 이루어진다. 상기 회전자가 상기 고정자에 대하여 회전되어, 회전력이 발생된다. 상기 고정자는 터브에 고정되고, 상기 회전자는 드럼과 연결되어, 드럼을 회전시킨다.
세탁기의 모터로는 외전형 BLDC 모터가 주로 사용된다. 상기 외전형 BLDC 모 터는 회전자의 축 방향길이가 회전자의 외경에 비하여 상대적으로 작게 형성된다. 따라서, 고속 회전의 경우, 반경 방향으로의 회전자와 고정자 사이의 공극 불균형 및 축 방향의 마그네틱 센터 언밸런스(magnetic center unbalance) 현상이 발생된다. 상기와 같은 공극 불균형 및 마그네틱 센터 언밸런스 현상은 진동을 유발시킨다.
한편, 종래에는, 별도의 볼트가 관통되는 방식에 의해, 고정자가 터브에 고정되었다. 볼트, 고정자 및 터브는 상호간에 상대 운동이 발생되지 않도록, 견고하게 고정되었다. 따라서, 상기와 같이 모터에서 발생된 진동이 상기 고정자를 통해 터브로 전달되어, 세탁기 전체의 진동 및 그에 따른 소음을 증대시키는 단점이 있다.
본 발명은 터브, 고정자 및 그 결합 부재의 결합 구조가 개선되어, 모터의 고정자와 회전자 사이의 공극 불균형 및 마그네틱 센터 언밸런스 현상에 의해 발생된 진동이 고정자를 통해 터브로 전달되는 것이 방지될 수 있는 세탁기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 세탁기의 모터는 터브; 소정 회전축을 중심으로 회전되는 회전자; 상기 회전자와 연계되어 회전력을 발생시키는 고정자; 상기 터브에 상기 고정자를 결합시키는 결합 부재; 및 상기 고정자에 의해 적어도 일부가 지지되어, 상기 고정자와 상기 회전자의 동작에 의해 발생되는 진동을 흡수할 수 있는 탄성 부 재;를 포함한다.
본 발명에 따른 세탁기의 모터에 의하면, 탄성 부재가 고정자 철심부, 결합 부재 및 고정자 안착부 사이에 적어도 하나가 설치됨으로써, 외부 진동이 감쇠될 수 있다. 따라서, 고정자와 회전자 사이의 공극 불균형 및 마그네틱 센터 언밸런스 현상에 의해 발생된 진동이 감쇠될 수 있으므로, 상기 진동이 터브로 전달되어 확산되는 것이 방지될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 세탁기를 개략적으로 보이는 수직 단면도이다.
도 1을 참조하면, 드럼 세탁기의 본체(100)는 상판 플레이트(101)와 하판 플레이트(102)에 캐비넷(103)이 고정되어 내부에 공간이 형성되도록 설치되며, 상기 공간에는 구동 모터(200)와 드럼(140)과 같은 세탁물을 세탁하는 직접적인 장치가 내설된다. 상기 구동 모터(200)는 전원부로 부터 인가되는 전류에 의하여 구동축(230)을 회전시키게 된다. 상기 구동축(230)은 터브(160)을 관통하여 드럼(140)의 후면에 고정되어 회전시키게 되며, 상기 드럼(140)은 구동축(230)이 고정된 타측으로 즉, 상기 본체에 형성된 도어(114)측으로 개구된 형상을 갖는다. 또한, 상기 드럼(140)을 터브(160)가 감싸게 되는데, 상기 터브(160)에 집수되는 세척수가 누수 되지 않도록 기밀을 유지하게 된다. 이러한, 터브(160)의 외부에 구동 모터(200)가 설치되며, 상기 구동 모터(200)로 부터 연장된 구동축(230)이 드럼에 고정되도록 터브(160)를 관통하여 설치하게 된다. 상기 구동 모터(200)는 상기 회전축(230)에 연결된 회전자(210)와, 상기 터브(160)와 결합된 고정자(220)를 구비한다. 상세히, 상기 고정자(220)는 상기 터브(160)의 고정자 안착부(161)에 설치된다.
한편, 본체(100)에 내설되며, 송풍덕트(130)와 일측이 연통되는 터브(160)는, 대략 원통의 형상을 갖고, 정면이 개방되며, 후방은 구동축(230)이 관통되는 구조를 갖는다. 또한, 상기 터브(160)는 세탁시 세탁수가 집수되어야 하기 때문에 기밀을 유지하게 된다. 여기서, 드럼(140)은 터브(160)의 내부에 위치하게 되는데, 상기 드럼(140)은 구동 모터(200)로부터 연장되는 구동축(230)에 고정되어 회전 가능하게 설치된다. 또한, 상기 드럼(140)에는 다수의 통공(141)이 형성되는데, 상기 통공(141)은 터브(160)에 드럼(140)이 설치되어 급수구(125)로부터 세탁수가 공급되어 상기 드럼(160)의 일정부위까지 급수되기 위한 것이다. 또한, 상기 통공(141)에 의하여, 세탁 행정 후 탈수시 회전되는 드럼(140)으로부터 세탁수가 원활히 배수되기 위한 것이다. 아울러, 건조시 송풍덕트(130)에서 공급되는 열기가 터브(160)로 유입되면 드럼(140)에 형성된 통공(141)을 지나 세탁물을 건조시키게 된다.
터브(160)의 일측에는 송풍덕트(130)와 연통되는데, 송풍덕트(130)는 크게 바람을 터브(160)측에 공급하기 위한 송풍팬(132)이 설치되고, 상기 송풍팬(132)에서 발생된 바람에 열과 함께 송풍구(135)에 공급하기 위한 히터(131)가 설치된다.
상기 터브(160)의 일측에 형성된 송풍구(135)의 타측으로는 배기 덕트(170)가 형성된다. 상기 배기 덕트(170)는 송풍덕트(130)에서 터브(160)로 공급된 열기가 세탁기 외부로 배기되는 것으로 상기 배기 덕트(170)는 세탁기의 외부로 연장된다.
그리고, 급수배관(180)을 따라, 세제 투입함(120)이 설치되는데, 세제 투입함(120)은, 세탁기 전면의 상판 플레이트(101) 하부에 위치하게 되며, 세제 투입함(120)은 일측이 개구된 상자로 착탈되는 구조를 갖는다. 상기 세제 투입함(120)은 타측에 냉/온수가 공급되는 급수배관(180)과 결합되어, 상기 급수배관(180)으로 부터 냉/온수가 유입되어 세제 및 섬유 유연제와 혼합되어 터브(160)에 공급되는 급수구(125)와 연결된다.
도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도이다.
도 2를 참조하면, 고정자(220)는 터브(160)의 고정자 안착부(161)에 일측에 배치된다. 상기 고정자(220)는 결합 부재(240)에 의해 상기 고정자 안착부(161)에 결합된다. 상기 결합 부재(240)와 상기 고정자 철심부(221) 사이에는 탄성을 가진 탄성 부재(250)가 설치된다.
상기 고정자(220)는 소정 두께로 얇게 형성된 판이 다수 개 적층된 고정자 철심부(221)를 구비한다. 상기 고정자 철심부(221)의 일측은 터브(160)의 고정자 안착부(161)에 접촉될 수 있다. 상기 고정자 철심부(221)의 타측에는 제 2 안착홀(222)이 형성되고, 상기 제 2 안착홀(222)의 외곽에는 제 2 걸림턱(223)이 형성된다. 상기 제 2 안착홀(222)에는 상기 탄성 부재(250)의 일측이 안착되고, 상기 제 2 걸림턱(223)에는 상기 탄성 부재(250)의 일측 말단부가 걸려 지지된다.
상기 결합 부재(240)에는 머리(241)와, 상기 머리(241)에서 연장된 슬라이딩부(243)와, 상기 슬라이딩부(243)에서 연장된 나사산 형성부(244)가 형성된다. 그리고, 상기 머리(241)의 내측에는 상기 탄성 부재(250)의 일측이 안착되는 제 1 안착홀(242)과, 상기 제 1 안착홀(242)의 외곽에 형성되는 제 1 걸림턱(245)이 형성된다. 상기 머리(241)와, 상기 고정자 철심부(221)는 소정 간격(d1)으로 이격된다.
상기 슬라이딩부(243)는 상기 고정자 철심부(221)를 관통하는 부분으로, 상기 고정자 철심부(221)와 소정 간격(미세한 간격)으로 이격된다. 그러면, 외력이 가해질 때, 상기 고정자 철심부(221)가 상기 슬라이딩부(243)를 따라 축 방향으로 이동될 수 있다.
상기 나사산 형성부(244)는 상기 슬라이딩부(243)의 하단에 형성된 부분으로, 상기 고정자 안착부(161)를 관통한다. 상기 나사산 형성부(244)에는 나사산이 형성되고, 상기 고정자 안착부(161)의 관통부에는 그에 대응되는 나사골이 형성된다. 따라서, 상기 나사산 형성부(244)가 상기 고정자 안착부(161)에 나사 결합되어, 상기 결합 부재(240)가 상기 고정자 안착부(161)에 신뢰성있게 결합될 수 있다. 상기 제 1 안착홀(242)은 상기 탄성 부재(250)의 일측이 안착되는 부분이다. 상기 제 1 안착홀(242)에 상기 탄성 부재(250)가 안착되면, 상기 탄성 부재(250)의 타측 말단부는 상기 제 1 걸림턱(245)에 걸린다.
상기 탄성 부재(250)에는 소정 직경으로 형성된 환부(251)가 형성되고 상기 환부(251)의 중앙부에는 중공(252)이 형성된다. 상기 탄성 부재(250)는 물결(wave) 형상으로 형성된다. 상기 탄성 부재(250)의 일측 말단부는 상기 제 2 걸림턱(223)에 걸리고, 그 타측 말단부는 상기 제 1 걸림턱(245)에 걸린다. 그러면, 상기 탄성 부재(250)의 양측 말단부는 상기 제 1 걸림턱(245) 및 상기 제 2 걸림턱(223)에 의해 지지된다. 그리고, 상기 탄성 부재(250)의 일 꼭지점 부분은 상기 제 2 안착홀(222)의 상기 고정자 철심부(221)에 접촉되고, 상기 탄성 부재(250)의 다른 일 꼭지점 부분은 상기 제 1 안착홀(242)의 상기 결합 부재(240)에 접촉된다.
상기 탄성 부재(250)가 상기와 같이 접촉/지지되면, 상기 탄성 부재(250)에 탄력이 발생될 수 있다. 상세히, 회전자(210)와 고정자(220)의 작동 시에 발생될 수 있는 진동이 가해지면, 상기 고정자 철심부(221)는 상기 슬라이딩부(243)를 따라 축 방향으로 슬라이딩된다. 그러면, 슬라이딩된 상기 고정자 철심부(221)가 그에 접촉된 상기 탄성 부재(250)를 가압하여, 상기 탄성 부재(250)에 탄력이 발생된다. 상기 탄력에 의해 상기 고정자 철심부(221)는 상기 슬라이딩된 방향의 역 방향으로 슬라이딩된다. 상기와 같이 고정자 철심부(221)가 상반되는 방향으로 교대로 슬라이딩되면, 전달된 진동이 상기 고정자 철심부(221)에서 흡수될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에의 탄성 부재를 보이는 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 탄성 부재를 보이는 측면도이다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 탄성 부재(250)는 탄성을 가진 부분이다. 상기 탄성 부재(250)는 환형의 폐곡선으로 형성되고, 그 측면이 물결 형상으로 형성된다. 상기 탄성 부재(250)의 탄성에 의해, 고정자(220)와 회전자(210)의 작동 시에 발생되는 진동이 흡수되어, 상기 진동이 확산되는 것이 방지된다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에서의 결합 부재를 보이는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 결합 부재(240)에는 소정 직경을 가진 머리(241)와, 상기 머리(241)의 중앙부에서 소정 길이로 돌출된 슬라이딩부(243)와, 상기 슬라이딩부(243)의 하측에 형성된 나사산 형성부(244)가 형성된다. 그리고, 상기 머리(241)에는 소정 깊이로 함몰된 제 1 안착홀(242)이 형성된다. 상기 제 1 안착홀(242)의 외곽은 제 1 걸림턱(245)이 된다.
상기 나사산 형성부(244)가 고정자 안착부(161)를 관통하여 나사 결합됨으로써, 상기 결합 부재(240)는 상기 터브(160)에 고정된다. 상기 머리(241)의 하단부는 상기 고정자 안착부(161)와 소정 거리로 이격되어, 탄성 부재(250)에 의해 상기 고정자 안착부(161)가 상기 슬라이딩부(243)를 따라 슬라이딩될 수 있는 거리 범위를 제공한다.
이하에서, 본 발명에 따른 세탁기의 모터에서 발생된 진동이 감쇠되는 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 전원이 인가되면, 상기 회전자(210)가 회전된다. 이 때, 상기 회전자(210)와 상기 고정자(220) 사이의 공극 불균형 및 마그네틱 센터 언밸런스 현상에 의해 진동이 발생될 수 있다.
상기와 같이 발생된 진동에 의한 외력에 의해 상기 고정자 철심부(221)가 상기 슬라이딩부(243)를 따라 슬라이딩된다. 그러면, 상기 고정자 철심부(221)가 상기 탄성 부재(250)의 일측을 가압한다. 상기 탄성 부재(250)의 타측은 상기 결합 부재(240)의 상기 제 1 안착홀(242)에 고정된 상태이므로, 가압된 상기 탄성 부재 (250)에는 탄력이 발생된다.
그러면, 상기 탄력에 의해 상기 고정자 철심부(221)가 상기 슬라이딩부(243)를 따라 역방향으로 슬라이딩된다. 슬라이딩된 고정자 철심부(221)는 다시 상기 진동에 의한 외력에 의해 슬라이딩된다.
상기와 같은 과정이 반복되면서, 상기 회전자(210)와 상기 고정자(220)에서 발생된 진동은 감쇠된다. 따라서, 상기 진동은 상기 고정자(220)가 결합된 상기 터브(160)로 거의 전달되지 아니할 수 있다. 그러므로, 상기와 같은 진동이 상기 터브(160)로 전달되어, 세탁기(100) 전체에 진동 및 그에 따른 소음을 발생시키는 현상이 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 세탁기에 채용되는 탄성 부재 및 결합 부재가 터브 및 고정자에 결합된 모습을 보이는 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어, 상술된 제 1 실시예에서 설명된 부분과 중복되는 설명은 그에 갈음하고 여기서는 생략한다.
도 6을 참조하면, 고정자 철심부(221)의 일측에는 제 2 안착홀(222)이 형성되고, 그 타측에는 제 3 안착홀(224)이 형성된다. 그리고, 상기 제 2 안착홀(222)의 일측에는 제 2 걸림턱(223)이 형성되고, 상기 제 3 안착홀(224)의 일측에는 제 3 걸림턱(225)이 형성된다.
상기 고정자 철심부(221)에는 결합 부재(240)가 관통된다. 관통된 상기 결합 부재(240)는 그 말단부에 나사산 형성부(244)가 형성되어, 상기 고정자 안착부(161)에 나사 결합된다. 상기 결합 부재(240)에는 제 1 안착홀(242)과, 그 일측에 형성된 제 1 걸림턱(245)이 형성된다.
상기 고정자 안착부(161)에는 제 4 안착홀(162)과, 그 일측에 형성되는 제 4 걸림턱(163)이 형성된다. 상기 고정자 안착부(161)는 터브(160)의 일부로, 고정자(220)가 고정되는 부분이다.
상기 고정자 철심부(221)와, 상기 결합 부재(240) 및 상기 고정자 안착부(161) 사이에는 탄성 부재(250)가 각각 설치된다. 상기 탄성 부재(250)는 물결 형상으로 이루어지고, 탄성을 가진다. 상세히, 상기 탄성 부재(250) 중 하나의 일측은 상기 제 1 걸림턱(245)에 걸리고, 그 타측은 상기 제 2 걸림턱(223)에 걸림으로써, 상기 탄성 부재(250)는 상기 고정자 철심부(221)와 상기 결합 부재(240) 사이에 설치된다. 그리고, 상기 탄성 부재(250) 중 다른 하나의 일측은 상기 제 3 걸림턱(225)에 걸리고, 그 타측은 상기 제 4 걸림턱(163)에 걸림으로써, 상기 탄성 부재(250)는 상기 고정자 철심부(221)와 상기 고정자 안착부(161)에 설치된다.
상기와 같이 탄성 부재(250)가 각각 설치되면, 상기 고정자 철심부(221)는 상기 고정자 안착부(161) 및 상기 결합 부재(240)와 각각 소정 간격을 이루게 된다. 그러면, 회전자(210)와 고정자(220)의 작동 시에 진동이 발생되면, 상기 고정자 철심부(221)가 상기 결합 부재(240) 및 상기 고정자 안착부(161) 사이에서 상기 슬라이딩부(243)를 따라 슬라이딩된다. 이 때, 상기 고정자 철심부(221)는 상기 결합 부재(240) 및 상기 고정자 안착부(161) 방향, 즉 양 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 그러므로, 상기 고정자 철심부(221)의 슬라이딩 범위가 증대되어, 상기 진동이 더욱 신뢰성있게 감쇠될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁기의 모터에 의하면, 탄성 부재가 고정자 철심부, 결합 부재 및 고정자 안착부 사이에 적어도 하나가 설치됨으로써, 외부 진동이 감쇠될 수 있다. 따라서, 고정자와 회전자 사이의 공극 불균형 및 마그네틱 센터 언밸런스 현상에 의해 발생된 진동이 감쇠될 수 있으므로, 상기 진동이 터브로 전달되어 확산되는 것이 방지될 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 터브;
    소정 회전축을 중심으로 회전되는 회전자;
    상기 회전자와 연계되어 회전력을 발생시키는 고정자;
    상기 터브에 상기 고정자를 결합시키는 결합 부재; 및
    상기 고정자에 의해 적어도 일부가 지지되어, 상기 고정자와 상기 회전자의 동작에 의해 발생되는 진동을 흡수할 수 있는 탄성 부재;를 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재의 타측은 상기 결합 부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재의 타측은 상기 터브에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 물결(wave) 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 부재에는 상기 터브와 결합되는 나사산 형성부와, 상기 고정자가 슬라이딩될 수 있는 고정자 슬라이딩부가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 부재, 상기 고정자 및 상기 터브 중 적어도 하나에는 상기 탄성 부재가 걸리는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
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