KR100697018B1 - 모터 및 이를 이용한 식기 세척기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식기 세척기 등에 사용되는 모터에 관한 것으로서, 모터 케이싱과, 상기 모터 케이싱의 내측에 설치된 스테이터와, 상기 스테이터와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전되는 로터와, 상기 로터의 회전력이 출력되는 샤프트와, 상기 로터의 토크 및 속도를 변경하여 상기 샤프트로 전달하는 유성기어장치와, 상기 유성기어장치와 로터를 연결시키는 커플러를 포함하여 구성되어, 모터의 토크 및 속도 변환이 가능하기 때문에 간단한 구조로 보다 효율적인 펌프 구동이 가능해지는 이점이 있고, 스테이터에 집중권 권선 방식의 코일이 적용되어 전체적인 모터의 높이가 감소되기 때문에 식기 세척기의 터브의 용량이 확대되는 이점이 있다.

모터, 모터 케이싱, 스테이터, 로터, 유성기어장치, 샤프트, 커플러

Description

모터 및 이를 이용한 식기 세척기 {Motor and dishwasher using the same}

도 1은 종래 기술의 모터가 사용된 식기 세척기의 내부 구성이 도시된 도면,

도 2는 종래 기술의 모터가 개략적으로 도시된 사시도,

도 3은 종래 기술의 모터가 개략적으로 도시된 정면도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 내부 구성이 도시된 단면도,

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터가 도시된 분해 사시도,

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 주요부가 도시된 사시도,

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 주요부가 도시된 정면도,

도 8은 도 6의 일부분이 도시된 평면도,

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터의 내부 구성이 도시된 단면도,

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모터의 내부 구성이 도시된 단면도,

도 11은 본 발명에 따른 모터가 사용된 식기 세척기의 내부 구성이 도시된 도면,

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 모터 60: 모터 케이싱

62: 상부 케이싱 64: 하부 케이싱

66: 상부 플랜지부 68: 하부 플랜지부

70: 스테이터 72: 코어

74: 코일 80: 로터

82: 코어부 84: 권선부

86: 엔드 링 88: 슬립방지용 홈

89: 체결홀 90: 샤프트

92: 제 1 내측 베어링 94: 제 2 내측 베어링

100: 유성기어장치 102: 링기어

104: 선기어 106: 플래니터리 기어

108: 슬립방지용 돌기 110: 캐리어

112: 상부 캐리어 114: 하부 캐리어

116: 상측 부싱부 118: 하측 부싱부

120: 커플러 122: 상부 커플러

124: 하부 커플러 125, 126: 체결홀

127: 제 1 외측 베어링 128: 제 2 외측 베어링

130: 유성기어장치 132: 링기어

134: 선기어 136: 캐리어

140: 캐리어 142: 돌기부

144: 제 1 내측 베어링 146: 제 2 내측 베어링

150: 식기세척기 151: 베이스

152: 본체 153 : 캐비닛

154: 터브 155, 156: 상, 하부 랙

157, 158: 상, 하부 노즐 159: 섬프

160: 세척펌프

본 발명은 식기 세척기 등에 사용되는 모터에 관한 것으로서, 특히 모터의 높이를 감소시킴과 아울러 유성 기어를 이용하여 모터의 토크 및 속도를 변화시킬 수 있는 모터 및 이를 이용한 식기 세척기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술의 모터가 사용된 식기 세척기의 내부 구성이 도시된 도면이고, 도 2는 종래 기술의 모터가 개략적으로 도시된 사시도이며, 도 3은 종래 기술의 모터가 개략적으로 도시된 정면도이다.

종래의 식기 세척기는 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(1)와 본체(2)로 이루어진 캐비닛(3)과, 캐버티가 형성되어 상기 본체(2) 내부에 구비된 터브(4)와, 상기 터브(4)의 내부에 넣고 뺄 수 있도록 장착되는 상,하부 랙(6,7)과, 상기 상,하부 랙(6,7)의 각각 하측에 회전 가능하게 설치되어 세척수를 분사시키는 상,하부 노즐(8,9)과, 상기 터브(4) 하부에 설치되어 세척수가 모아지는 섬프(10)와, 상기 섬프(10) 일측에 설치되어 상기 상,하부 노즐(8,9) 측으로 세척수를 펌핑하여 공급하는 세척 펌프 어셈블리를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 세척 펌프 어셈블리는 세척수를 펌핑하는 세척 펌프(12)와, 상기 세척 펌프(12)의 하측에 설치되어 펌프를 구동하기 위한 동력을 생성하는 모터(20)를 포함한다.

한편, 상기 모터(20)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 단상 캐피시터런(capacitor-run)형 유도 전동기로서, 스테이터(21)와 로터(25)로 구성되어 상기 베이스(1) 위에 수평하게 배치된다.

상기 스테이터(21)는 회전자계를 만들기 위하여 메인/서브의 2상으로 구성되며, 자극을 만들기 위한 코일(22) 권선법은 매극 매상당 슬롯수가 2 이상인 분포권을 갖는다. 상기 스테이터(21)의 분포권은 펌프 임펠러와 출력을 고려하여 2극으로 권선된다.

상기 로터(25)는 페러데이의 유도법칙을 이용하여 회전자계에 의한 유도전류가 발생하도록 코어에 바(bar)가 다이캐스팅되어 있다.

참조 번호 26은 상기 모터(20)에서 발생된 토크를 세척 펌프(12)에 전달하는 샤프트(26)이다.

상기와 같은 종래 기술의 모터는 상기 스테이터(21)의 코일(22)에 교류전원이 인가되면, 상기 스테이터(21)의 메인/서브 분포권에 90도의 위상차를 갖는 회전자계가 발생되고, 상기 로터(25)의 바에는 페러데이의 법칙으로부터 유도전류가 생 성되어 자속과 전류의 상호작용에 의해 토크가 발생하며, 상기 로터(25)가 토크에 의해 회전됨에 따라 상기 로터(25)의 샤프트(26)에 연결된 세척 펌프(12)의 임펠러가 회전된다.

그러나, 상기한 바와 같이 식기 세척기에 사용되는 종래 기술의 모터는 권선 방식이 분포권선으로 구성되기 때문에 도 3에서와 같이 엔드 코일(End-Coil)의 높이(Hc)가 높아서 전체적인 모터의 높이가 증가되고, 이에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 식기 세척기의 하부에 형성된 기계실(M)의 높이(Hm)가 증가되어 상대적으로 터브(4)의 높이(Ht)가 감소되기 때문에 전체적인 터브(4)의 용량이 작아지는 문제점이 있다.

또한, 상기 모터(20)의 스테이터(21)가 분포권선으로 구성되면, 불필요한 엔드 코일(End-Coil)이 증가되기 때문에 재료비가 상승되어 상기 모터(20)의 비용 부담이 늘어나게 되는 문제점이 있다.

한편, 아래의 식 1에 나타낸 바와 같이, 상기 모터(20)의 회전수(N)가 증가됨에 따라 상기 세척 펌프(12)의 출력(Ppump)이 증가되고, 상기 모터(20)의 회전수(N)는 상기 스테이터(21)에 권선된 코일(22)의 극수(P)에 반비례함과 아울러 상기 코일(22)에 인가되는 전원의 주파수(f)에 비례하게 된다.

그러나, 상기 모터(20)의 사용 중에 코일(22)의 극수를 변경하는 것은 매우 복잡하고 어려울 뿐만 아니라, 상기 모터(20)에 상용전원을 연결하게 되면 전원의 주파수를 변경하기 위한 별도의 부품이 추가로 필요하게 되므로, 상기 모터(20)는 토크와 속도의 변환이 거의 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 집중권 권선 방식을 적용하여 전체적인 모터의 높이를 낮게 함으로써 식기 세척기의 터브의 용량을 확대하고, 로터와 샤프트 사이에 속도 변환용 유성기어장치를 구비하여 모터의 토크 및 속도 변환을 가능하게 함으로써 간단한 구조로 보다 효율적인 펌프 구동이 가능해지는 모터 및 이를 이용한 식기 세척기를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 모터는 모터 케이싱과, 상기 모터 케이싱의 내측에 설치된 스테이터와, 상기 스테이터와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전되는 로터와, 상기 로터의 회전력이 출력되는 샤프트와, 상기 로터의 토크 및 속도를 변경하여 상기 샤프트로 전달하는 유성기어장치와, 상기 유성기어장치와 로터를 연결시키는 커플러를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 커플러는 상기 로터에 고정 설치된다.

즉, 상기 커플러와 로터는 체결홀이 대응되게 형성되어 체결부재로 고정된다.

상기 스테이터는 집중권 방식으로 권선된다.

상기와 같은 로터는 링 형상으로 형성되어 상기 스테이터의 내측에 소정 간격 이격되게 배치되고, 상기 샤프트는 상기 로터의 내측 중앙에 수직하게 배치되며, 상기 유성기어장치는 상기 샤프트와 로터 사이에 설치된다.

상기 유성기어장치는 상기 로터의 내주에 구비된 링기어와, 상기 샤프트의 외주에 형성된 선기어와, 상기 선기어와 링기어 사이에 치합되는 복수개의 플래니터리 기어와, 상기 복수개의 플래니터리 기어를 연결하는 캐리어를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 커플러는 상기 로터의 상면에 고정되어 상기 링기어의 상면을 압착하는 상부 커플러와, 상기 로터의 하면에 고정되어 상기 링기어의 하면을 압착하는 하부 커플러로 구성된다.

상기 링기어는 상기 로터의 내주에 장착되며, 상기 링기어의 외주면 및 상기 로터의 내주면 중 어느 하나에는 슬립방지용 홈이 형성되고, 다른 하나에는 상기 슬립방지용 홈에 삽입되는 슬립방지용 돌기가 형성된다.

상기와 다르게 상기 링기어는 상기 로터의 내주에 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 캐리어는 상기 복수개의 플래니터리 기어 상측에 연결된 상부 캐리어와, 상기 복수개의 플래니터리 기어 하측에 연결된 하부 캐리어로 구성되고, 상기 상부 캐리어와 하부 캐리어 중 적어도 어느 하나는 상기 모터 케이싱에 고정된다.

상기 상부 캐리어와 하부 캐리어는 상측과 하측으로 상기 샤프트를 감싸도록 상측 부싱부와 하측 부싱부가 각각 돌출되고, 상기 상측 부싱부와 하측 부싱부 중 적어도 어느 하나의 끝단부는 원 이외의 단면 형상으로 이루어져 상기 모터 케이싱에 결합된다.

상기 샤프트와 캐리어 사이에는 내측 베어링이 배치되고, 상기 커플러와 모터 케이싱 사이에는 외측 베어링이 배치된다.

또는, 상기 캐리어는 상기 복수개의 플래니터리 기어 상측과 하측 중 어느 한 쪽에 연결되고, 일측에는 상기 샤프트를 감싸도록 부싱부가 돌출되며, 상기 부싱부의 끝단부는 원 이외의 단면 형상으로 이루어져 상기 모터 케이싱에 결합된다.

상기 샤프트와 상부 커플러 사이에 제 1 내측 베어링이 배치되고, 상기 캐리어와 하부 커플러 사이에 제 2 내측 베어링이 배치되며, 상기 커플러와 모터 케이싱 사이에는 외측 베어링이 배치된다.

상기 제 1 내측 베어링과 제 2 내측 베어링은 오일리스 베어링인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 식기 세척기는 캐비닛과, 상기 캐비닛의 내부에 배치되어 식기의 세척이 이루어지는 캐비티가 형성된 세척조와, 상기 세턱조의 하측에 설치되어 상기 세척조의 내측으로 세척수를 펌핑하여 공급하는 세척 펌프와, 상기 세척 펌프의 하부에 장착되어 상기 세척 펌프를 구동시키는 모터를 포함하고,

상기 모터는 상기 세척 펌프의 저면에 체결 고정된 모터 케이싱과, 상기 모터 케이싱에 내장되고 집중권 방식으로 권선된 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 회전 가능하게 배치된 링 형상의 로터와, 상기 로터의 내측 중앙부에 하단부가 배치되고 상기 세척 펌프에 상단부가 연결된 샤프트와, 상기 샤프트의 하단부와 로터 사이에 배치된 유성기어 장치와, 상기 유성기어장치와 로터를 연결하는 커플러로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 내부 구성이 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터가 도시된 분해 사시도이며, 도 6과 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 주요부가 도시된 사시도와 정면도이고, 도 8은 도 6의 일부분이 도시된 평면도이다.

본 발명에 따른 모터는 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 모터 케이싱(60)과, 상기 모터 케이싱(60)의 내측에 설치된 스테이터(70)와, 상기 스테이터(70)의 내측에 배치되어 상기 스테이터(70)와의 전자기적 작용에 의해 회전되는 링 형상의 로터(80)와, 상기 로터(80)의 내측 중앙에 하단부가 배치되고 상기 모터 케이싱(60)의 상면에 상단부가 관통되게 배치된 샤프트(90)와, 상기 로터(80)의 회전 속도를 변경하여 상기 샤프트(90)의 일측으로 전달하도록 상기 샤프트(90)의 일측과 로터(80) 사이에 배치된 유성기어장치(100)와, 상기 유성기어장치(100)와 로터(80)가 연결되도록 상기 로터(80)에 장착된 커플러(120)를 포함하여 구성된다.

상기 모터 케이싱(60)은 상기 스테이터(70)의 상측에 덮힘되는 상부 케이싱(62)과, 상기 스테이터(70)의 하부에 덮힘되는 하부 케이싱(64)으로 구성되고, 상기 상부 케이싱(62)과 하부 케이싱(64)의 가장자리에는 상기 스테이터(70)의 상면과 하면에 장착되는 상부 플랜지부(66)와 하부 플랜지부(68)가 각각 형성된다.

상기 상부 플랜지부(66)와 하부 플랜지부(68) 및 스테이터(70)에는 복수개의 고정홀(66a,68a,72a)이 대응되게 형성되어 복수개의 체결부재에 의해 체결 고정된다.

상기 스테이터(70)는 상기 상부 플랜지부(66)와 하부 플랜지부(68) 사이에 체결 고정되는 링 형상의 코어(72)와, 상기 코어(72)의 내주에 권선되어 교류 전원이 인가되면 회전자계를 생성하는 코일(74)로 구성된다.

여기서, 상기 코어(72)는 복수개의 철편이 적층되어 자속의 통로 역할을 수 행하는 구조물로서, 상기 상부 플랜지부(66)와 하부 플랜지부(68)의 고정홀(66a,68a)과 대응되는 위치에 복수개의 고정홀(72a)이 형성되고, 상기 코일(74)이 권선되는 슬롯(72b)이 내주 둘레를 따라 복수개가 형성된다.

그리고, 상기 코일(74)은 상기 코어(72)의 내주에 형성된 슬롯(72b)에 권선되되, 회전자계를 생성하기 위해 메인/서브의 2상으로 구성되고, 전체적인 코일(74)의 높이를 낮추고자 매극 매상당 슬롯수가 1이하인 집중권 방식으로 권선된다.

상기 로터(80)는 상기 스테이터(70)와의 사이에 일정 크기의 공극이 형성되도록 상기 스테이터(70)의 내측에 배치된 링 형상의 코어부(82)와, 상기 코어부(82)의 외주면에 바(bar) 형상으로 다이캐스팅된 권선부(84)로 구성된다.

여기서, 상기 코어부(82)는 복수개의 철편이 적층된 링 형상의 구조물로서 외주면에는 상기 권선부(84)가 삽입되는 복수개의 홈부(84a)가 둘레를 따라 형성된다.

그리고, 상기 권선부(84)는 상기 스테이터(70)의 회전자계에 의해 생성된 유도 전류의 통로 역할을 수행하도록 상기 코어부(82)의 홈부(84a)에 알루미늄이나 구리 재질로 다이캐스팅되고, 상단과 하단은 엔드 링(End-Ring,86)에 의해 서로 통전 가능하게 연결된다.

상기와 같이 스테이터(70)에 의해 회전자계가 발생되면, 상기 권선부(84)에는 페러데이의 유도법칙에 의해 유도전류가 발생되어 상기 로터(80)에는 회전력이 작용된다.

상기 샤프트(90)는 하단부가 상기 로터(80)의 내측에 설치된 유성기어장치 (100)와 연결되고, 상단부는 상기 로터(80)의 회전력을 외측으로 전달하기 위해 상기 모터 케이싱(60)에 관통되게 배치된다.

한편, 상기 유성기어장치(100)는 상기 로터(80)의 토크 및 속도를 변환하여 상기 샤프트(90)로 전달하도록, 상기 샤프트(90)의 하단부와 로터(80) 사이에 설치된다.

상기와 같은 유성기어장치(100)는 상기 로터(80)의 내주에 고정된 링기어(102)와, 상기 샤프트(90)의 하단부에 형성된 선기어(104)와, 상기 선기어(104)와 링기어(102) 사이에 배치되어 상기 선기어(104)와 링기어(102)에 치합된 복수개의 플래니터리 기어(106)와, 상기 복수개의 플래니터리 기어(106)를 연결하는 캐리어(110)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 링기어(102)는 상기 로터(80)의 코어부(82) 내주에 밀착되는 링 형상으로 형성되고, 내주면에는 상기 플래니터리 기어(106)와 치합되도록 기어가 형성된다.

상기 링기어(102)의 외주면에는 상하방향으로 길게 형성된 슬립방지용 돌기(108)가 돌출되고, 상기 로터(80)의 내주면에는 상기 슬립방지용 돌기(108)가 상하방향으로 삽입되도록 슬립방지용 홈(88)이 대응되게 형성된다. 이와 같은 슬립방지용 돌기(108)와 슬립방지용 홈(88)은 상기 로터(80)의 회전방향으로 유격이 존재하지 않도록 정밀하게 가공된다.

따라서, 상기 슬립방지용 돌기(108)와 슬립방지용 홈(88)에 의해 상기 링기 어(102)는 로터(80)와 동일한 토크 및 속도로 회전되므로, 상기 링기어(102)와 로터(80)는 슬립으로 인한 동력 손실이 방지된다.

물론, 상기와 같은 링기어(102)는 상기 로터(80)의 내주에 압입 방식으로 장착될 수도 있으며, 상기와 다르게 상기 링기어(102)의 외주면에 슬립방지용 홈이 형성되고 상기 로터(80)의 내주면에 슬립방지용 돌기가 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 캐리어(110)는 상기 복수개의 플래니터리 기어(106)를 하나로 연결하는 지지물로서, 상기 복수개의 플래니터리 기어(106)는 각각 회전 가능하게 설치된다.

상기와 같은 캐리어(110)는 상기 복수개의 플래니터리 기어(106)의 상측에 배치되어 상기 복수개의 플래니터리 기어(106) 상부에 연결되는 상부 캐리어(112)와, 상기 복수개의 플래니터리 기어(106)의 하측에 배치되어 상기 복수개의 플래니터리 기어(106) 하부에 연결되는 하부 캐리어(114)로 구성된다.

이러한 상부 캐리어(112)와 하부 캐리어(114)의 중앙에는 상기 샤프트(90)가 관통되게 배치되는 바, 상기 상부 캐리어(112)의 중앙부에는 상기 샤프트(90)의 외주를 감싸는 형상으로 상측 부싱부(116)가 상측으로 돌출되고, 상기 하부 캐리어(114)의 중앙부에는 상기 샤프트(90)의 외주를 감싸는 형상으로 하측 부싱부(118)가 하측으로 돌출된다.

상기 상측 부싱부(116)와 하측 부싱부(118)의 끝단부는 상기 모터 케이싱(60)의 상부 케이싱(62)과 하부 케이싱(64)에 삽입 지지된다.

한편, 일반적인 유성기어장치는 링기어를 통해 입력되는 회전력이 샤프트로 출력되기 위해 선기어와 캐리어 중 어느 한쪽은 고정되고 다른 한쪽으로는 회전력이 출력되도록 구성되는 바, 참조 도면에 예시된 본 발명의 실시예에서는 상기 캐리어(110)가 고정단을 이루고 상기 선기어(104)가 샤프트(90)에 구성됨으로써 상기 링기어(102)를 통해 입력된 회전속도는 상기 선기어(104)를 통해 샤프트(90)로 가속되어 출력된다.

즉, 상기 하측 부싱부(118)의 끝단부가 원 이외의 단면 형상으로 형성되어 상기 하부 케이싱(64)에 형합되고, 상기 선기어(104)는 샤프트(90)의 하단부 외주에 일체로 형성된다. 따라서, 상기 캐리어(110)는 회전이 불가능하게 상기 모터 케이싱(60)에 고정되는 데 반하여, 상기 선기어(104)는 샤프트(90)와 함께 회전 가능한 상태가 된다.

상기 선기어(104)는 상기 샤프트(90)에 인서트 사출되어 일체로 형성되거나, 또는 상기 샤프트(90)의 외주에 압입 방식으로 장착된다.

특히, 상기 캐리어(110)의 내측에 상기 샤프트(90)가 회전 가능하게 지지되도록, 상기 상부 캐리어(112)와 샤프트(90) 사이에는 제 1 내측 베어링(92)이 배치되고, 상기 하부 캐리어(114)와 샤프트(90) 사이에는 제 2 내측 베어링(94)이 배치된다.

이와 같은 제 1,2 내측 베어링(92,94)은 볼 베어링으로 구성된다.

물론, 상기와 다르게 선기어를 고정단으로 하고 캐리어에 샤프트를 연결하게 되면, 상기 유성기어장치는 로터의 회전속도를 감속하여 상기 샤프트를 통해 감속된 회전력을 출력할 수도 있다.

상기 커플러(120)는 상기 링기어(102)와 로터(80)를 일체로 결합시켜 동력을 전달하기 위한 구조물으로서, 상기 유성기어장치(100)의 상측을 덮도록 상기 로터(80)와 링기어(102)의 상면에 장착되는 상부 커플러(122)와, 상기 유성기어장치(100)의 하측을 덮도록 상기 로터(80)와 링기어(102)의 하면에 장착되는 하부 커플러(124)로 구성된다.

상기 상부 커플러(122)는 상기 링기어(102)와 로터(80)의 상면에 가장자리부(122a)가 밀착되고, 중앙부에는 상기 상부 캐리어(112)의 상측 부싱부(116)를 감싸도록 관형부(122b)가 상측으로 돌출된다.

상기 하부 커플러(124)는 상기 링기어(102)와 로터(80)의 하면에 가장자리부(124a)가 밀착되고, 중앙부에는 상기 하부 캐리어(114)의 하측 부싱부(118)를 감싸도록 관형부(124b)가 하측으로 돌출된다.

이와 같은 상부 커플러(122)와 하부 커플러(124)의 가장자리부(122a,124a)에는 상기 로터(80)의 코어부(82)에 형성된 복수개의 체결홀(89)과 대응되는 위치에 복수개의 체결홀(125,126)이 각각 형성되고, 상기 상부 커플러(122)와 하부 커플러(124)의 가장자리부(122a,124a)는 체결력에 의해 상기 링기어(102)의 상면과 하면에 각각 압착된다.

한편, 상기 커플러(120)는 상기 로터(80)와 함께 회전되는 구조이므로, 상기 모터 케이싱(60)에 고정된 캐리어(110)와의 사이에는 소정 간격 이격되게 배치되고, 상기 상부 커플러(122)와 하부 커플러(124)의 관형부(122b,124b)는 상기 상부 케이싱(62)과 하부 케이싱(64)에 회전 가능하게 지지된다.

즉, 상기 상부 커플러(122)의 관형부(122b)와 상부 케이싱(62) 사이에는 제 1 외측 베어링(127)이 배치되고, 상기 하부 커플러(124)의 관형부(122b)와 하부 케이싱(64) 사이에는 제 2 외측 베어링(128)이 배치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 작동 및 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 스테이터(70)의 코일(74)에 교류전원이 인가되면, 상기 스테이터(70)의 메인/서브 권선에 의해 90도의 위상차를 갖는 회전자계가 발생되고, 상기 스테이터(70)의 회전자계에 의해 로터(80)의 권선부(84)에는 유도전류가 발생된다.

그리고, 상기 스테이터(70)와 로터(80)에 발생되는 자속과 전류의 상호작용에 의해 상기 로터(80)에는 토크가 생성되고, 상기 로터(80)는 일정 크기의 토크와 속도로 회전하게 된다.

상기와 같이 로터(80)가 회전하게 되면 상기 로터(80)의 내주에 장착된 링기어(102)도 커플러(120)에 의해 함께 회전되므로, 상기 로터(80)의 토크 및 속도는 유성기어장치(100)의 링기어(102)와 플래니터리 기어(106) 및 선기어(104)를 통과하면서 변환되어 샤프트(90)의 하단부에 전달되고, 상기 샤프트(90)의 상단부에 연결된 부하 측으로 출력된다.

이때, 상기 커플러(120)는 로터(80)와 함께 회전되나, 상기 플래니터리 기어(106)를 연결하는 캐리어(110)는 모터 케이싱(60)에 고정되어 회전이 불가능하게 된다.

한편, 상기와 같은 모터(50)는 상기 스테이터(70)에 코일(74)이 집중권 방식으로 권선되므로, 종래의 분포권 방식을 이용한 모터보다 전체적인 코일(74)의 높이(Hc')가 낮아지게 된다. 따라서, 본 발명의 모터(50)가 사용될 경우에 모터(50)가 차지하는 공간을 줄일 수 있게 되어 제품 전체의 크기를 축소할 수 있음은 물론 제품의 내부 설계가 좀더 자유로워지게 된다.

특히, 상기 모터(50)는 로터(80)와 샤프트(90) 사이에 유성기어장치(100)가 설치되어 상기 로터(80)의 회전력이 가감속되어 출력되므로, 상기 모터(50)가 상용전원에서 사용되는 경우라도, 상기 유성기어장치(100)에 의해 모터(50)의 토크 및 속도가 다양하게 변경될 수 있어 상기 모터(50)가 효율적으로 사용 가능하게 된다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터의 내부 구성이 도시된 단면도이다.

참고로 상기한 제 1 실시예의 구성과 동일 유사한 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 모터는 도 9에 도시된 바와 같이, 로터(80)의 내주면에 링기어(132)가 일체로 형성되고, 상기 링기어(132)에는 복수개의 플래니터리 기어(136)가 치합되며, 상기 복수개의 플래니터리 기어(136)는 샤프트(90)에 형성된 선기어(134)와 치합되고, 기타의 구성은 상기의 제 1 실시예와 동일하므로 생략하기로 한다.

즉, 상기 로터(80)의 내측에 설치되는 유성기어장치(130)의 링기어(132)는 상기 로터(80)의 내주에 인서트 사출되거나, 또는 상기 로터(80)의 내주면이 절삭 가공되어 형성된다.

상기와 같이 로터(80)의 내주에 링기어(132)가 일체로 형성되면, 상기 제 1 실시예의 슬립방지용 돌기(108)와 슬립방지용 홈(88)이 불필요하게 되고, 필요에 따라서는 커플러(120)의 생략도 가능하게 된다. 따라서, 상기 모터(50)의 구성이 단순하게 형성되고, 상기 링기어(132)를 로터(80)의 내측에 조립하는 공정도 생략되는 이점이 있다.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모터의 내부 구성이 도시된 단면도,

참고로 상기한 제 1 실시예의 구성과 동일 유사한 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 모터는 도 10에 도시된 바와 같이, 캐리어(140)는 플래니터리 기어(106)의 하측에만 배치되고, 상기 캐리어(140)의 중앙부에는 모터 케이싱(60) 측으로 하향 돌출된 돌기부(142)가 형성되며, 상기 돌기부(142)의 끝단부는 원 이외의 단면 형상으로 형성되어 상기 모터 케이싱(60)의 상부 케이싱(62)에 형합되고, 기타의 구성은 상기의 제 1 실시예와 동일하므로 생략하기로 한다.

따라서, 상기 샤프트(90)와 상부 커플러(122) 사이에는 제 1 내측 베어링(144)이 배치되고, 상기 돌기부(142)와 하부 커플러(124) 사이에는 제 2 내측 베어링(146)이 배치되며, 상기 제 1,2 내측 베어링(144,146)은 오일리스 베어링으로 구 성된다.

상기와 같이 캐리어(140)가 플래니터리 기어(106)의 하측에만 설치되면, 상기의 제 1 실시예에 비해 상기 모터(50)의 내부 구성이 단순하게 형성된다.

도 11은 본 발명에 따른 모터가 사용된 식기 세척기의 내부 구성이 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 식기 세척기는 도 11에 도시된 바와 같이, 베이스(151)와 본체(152)로 이루어진 캐비닛(153)과, 상기 본체(152) 내부에 구비되어 식기의 세척이 이루어지는 캐버티를 형성하는 터브(154)와, 상기 터브(154)의 내부에 넣고 뺄 수 있도록 장착되는 상,하부 랙(155,156)과, 상기 상,하부 랙(155,156)의 각각 하측에 회전 가능하게 설치되어 세척수를 분사시키는 상,하부 노즐(157,158)과, 상기 터브(154) 하부에 설치되어 세척수가 모아지는 섬프(159)와, 상기 섬프(159) 하측에 설치되어 상기 상,하부 노즐(157,158) 측으로 세척수를 펌핑하여 공급하는 세척 펌프 어셈블리를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 세척 펌프 어셈블리는 상기 캐비닛(153)의 하측 공간에 구비되어 세척수를 펌핑하는 세척 펌프(160)와, 상기 세척 펌프(160)의 하부에 장착되어 상기 세척 펌프(160)를 구동하기 위한 동력을 생성하는 모터(50)를 포함한다.

특히, 상기 모터(50)는 상기 세척 펌프(160)의 저면에 체결 장착되는 모터 케이싱(60)과, 상기 모터 케이싱(60)에 내장되고 집중권 방식으로 권선된 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 회전 가능하게 배치된 링 형상의 로터와, 상기 로터의 내측 중앙부에 하단부가 배치되고 상기 세척 펌프(160)의 임펠러에 상단부가 연결된 샤프트와, 상기 샤프트의 하단부와 로터 사이에 배치된 유성기어장치와, 상기 유성기어장치의 상측과 하측에 덮힘되도록 상기 로터에 장착된 커플러를 포함한다.

즉, 상기 모터(50)는 상기 캐비닛(153)의 바닥면과 터브(154)의 사이에 수평하게 배치됨과 아울러 상기 세척 펌프(160)의 내부로 상기 샤프트가 관통되도록, 상기 세척 펌프(160)의 저면에 고정된다.

상기와 같은 상기 식기 세척기는 모터(50)의 스테이터가 집중권선 방식으로 구성되므로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 스테이터(70)의 코일(74) 중 코어(72)의 상측과 하측에 배치되는 엔드 코일(End-Coil)의 높이(Hc')가 감소되어 전체적으로 모터의 높이가 50％ 내지 60％ 낮아지게 된다.

따라서, 종래의 식기 세척기에 구비된 기계실 높이(Hm)보다 본 발명의 기계실 높이(Hm')를 낮게 설계할 수 있으므로, 본 발명의 식기 세척기(150)는 상대적으로 터브(154)의 높이(Ht')가 증가되어 상기 터브(154)의 용량이 증대되고, 식기 세착기(150)의 세척 용량이 증대된다.

이와 같이 본 발명에 의한 모터 및 이를 이용한 식기 세척기를 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예와 도면에 의해 한정되지 않고, 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

즉, 상기 모터는 식기 세척기 이외의 건조기나 세탁기의 터브를 구동시키는 모터로도 사용 가능하고, 세탁기의 배수펌프나 순환펌프 등에도 적용 가능하다

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 모터 및 이를 이용한 식기 세척기는 로터와 샤프트 사이에 유성기어장치가 설치되어 모터의 토크 및 속도 변환이 가능하기 때문에 간단한 구조로 보다 효율적인 펌프 구동이 가능해지는 이점이 있고, 스테이터에 집중권 권선 방식의 코일이 적용되어 전체적인 모터의 높이가 감소되기 때문에 식기 세척기의 터브의 용량이 확대되는 이점이 있다.

또한, 상기 스테이터에 집중권 권선 방식의 코일이 적용되므로, 스테이터에 분포권 권선 방식의 코일이 적용된 모터에 비해 불필요한 엔드 코일이 감소되어 재료비가 절감되는 이점이 있다.

또한, 상기 유성기어장치의 기어 변속비에 따라 상기 모터의 토크 및 속도가 다양한 크기로 변환되므로, 상기 모터에 일정 크기의 상용 전원이 입력되는 경우라도 부하 조건에 따라 다양한 회전수(rpm)로 운전이 이루지기 때문에 펌프와 식기세턱기의 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (16)

1. 모터 케이싱과;

   상기 모터 케이싱의 내측에 설치된 스테이터와;

   상기 스테이터와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전되는 로터와;

   상기 로터의 회전력이 출력되는 샤프트와;

   상기 로터의 토크 및 속도를 변경하여 상기 샤프트로 전달하는 유성기어장치와;

   상기 유성기어장치와 로터를 연결시키는 커플러를 포함한 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 커플러는 상기 로터에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 모터.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 로터는 링 형상으로 형성되어 상기 스테이터의 내측에 소정 간격 이격되게 배치되고, 상기 샤프트는 상기 로터의 내측 중앙에 수직하게 배치되며, 상기 유성기어장치는 상기 샤프트와 로터 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 모터.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 유성기어장치는 상기 로터의 내주에 구비된 링기어와, 상기 샤프트의 외주에 형성된 선기어와, 상기 선기어와 링기어 사이에 치합되는 복수개의 플래니터리 기어와, 상기 복수개의 플래니터리 기어를 연결하는 캐리어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모터.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 커플러는 상기 로터의 상면에 고정되어 상기 링기어의 상면을 압착하는 상부 커플러와, 상기 로터의 하면에 고정되어 상기 링기어의 하면을 압착하는 하부 커플러로 구성된 것을 특징으로 하는 모터.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 캐리어는 상기 복수개의 플래니터리 기어 상측에 연결된 상부 캐리어와, 상기 복수개의 플래니터리 기어 하측에 연결된 하부 캐리어로 구성되고,

    상기 상부 캐리어와 하부 캐리어 중 적어도 어느 하나는 상기 모터 케이싱에 고정된 것을 특징으로 하는 모터.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 상부 캐리어와 하부 캐리어는 상측과 하측으로 상기 샤프트를 감싸도록 상측 부싱부와 하측 부싱부가 각각 돌출되고,

    상기 상측 부싱부와 하측 부싱부 중 적어도 어느 하나의 끝단부는 원 이외의 단면 형상으로 이루어져 상기 모터 케이싱에 결합된 것을 특징으로 하는 모터.
12. 삭제
13. 제 7 항에 있어서,

    상기 캐리어는 상기 복수개의 플래니터리 기어 상측과 하측 중 어느 한 쪽에 연결되고, 일측에는 상기 샤프트를 감싸도록 부싱부가 돌출되며,

    상기 부싱부의 끝단부는 원 이외의 단면 형상으로 이루어져 상기 모터 케이싱에 결합된 것을 특징으로 하는 모터.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 샤프트와 상부 커플러 사이에 제 1 내측 베어링이 배치되고, 상기 캐리어와 하부 커플러 사이에 제 2 내측 베어링이 배치되며, 상기 커플러와 모터 케이싱 사이에는 외측 베어링이 배치된 것을 특징으로 하는 모터.
15. 삭제
16. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5, 청구항 6, 청구항 7, 청구항 10, 청구항 11, 청구항 13, 또는 청구항 14의 모터를 포함하는 식기 세척기.

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