KR101022222B1 - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링 하우징과 고정자의 결합구조를 종래보다 단순화하여 제조비용을 줄이고 제조공정을 간소화할 수 있도록 한 세탁기를 개시한 것이다.

개시한 세탁기는 수조와, 수조의 내에 설치되는 회전조와, 회전조로부터 수조를 관통하여 수조 외부로 연장되는 회전축과, 회전축의 지지를 위해 수조에 설치되는 베어링 하우징과, 회전축을 회전시키기 위해 수조의 외측에 장착되며 베어링 하우징에 고정되는 고정자와 회전축에 결합되는 회전자를 갖춘 구동모터를 포함하며, 고정자를 베어링 하우징에 장착할 때 고정자와 회전축의 중심이 일치하는 상태로 고정자를 예비결합시킬 수 있도록 수조로부터 돌출하는 예비결합돌기와, 예비결합돌기와 결합을 위해 고정자에 형성되는 예비결합홈을 포함한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 구동모터의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기 구동모터의 고정자 장착구조를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 세탁기 구동모터의 구성 및 고정자의 장착구조를 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 세탁기 구동모터의 구성 및 고정자 장착구조를 나타낸 단면도로, 분해 상태를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 세탁기 구동모터의 고정자 장착구조를 나타낸 사시도로, 다른 실시 예를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 세탁기 구동모터의 구성 및 고정자의 장착구조를 나타낸 단면도로, 다른 실시 예를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 드럼세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ부분 상세도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체, 11: 수조,

12: 회전조, 18: 회전축,

20: 베어링 하우징, 22: 결합홈,

23: 결합턱, 30: 구동모터,

31: 고정자, 32: 회전자,

33: 고정나사, 41,43: 예비결합돌기,

42,44: 예비결합홈.

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수조에 장착되는 베어링 하우징 및 구동모터의 고정자 장착구조를 개선한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 구동모터의 회전력을 이용하여 회전조나 펄세이터를 회전시킴으로써 세탁물의 세탁이 이루어지도록 하고, 회전조를 고속으로 회전시킴으로써 세탁물의 탈수가 이루어지도록 한다. 이러한 세탁기는 구동모터가 통상 풀리와 벨트 같은 동력전달수단을 통해 회전조의 축과 연결되도록 하기도 하지만, 구동모터의 고정자가 수조에 고정되고 회전자가 세탁기의 회전축에 직접 연결되는 직결형 모터를 채용하기도 한다.

미국특허 6,510,716호에는 직결형 구동모터를 채용한 세탁기의 예가 개시되어 있다. 이 세탁기는 회전축의 지지를 위해 수조의 후면부에 설치되는 베어링 하우징과, 이 베어링 하우징에 설치되며 코일이 권선된 고정자와, 고정자의 외곽에 회전 가능하게 설치되는 회전자를 구비한다. 베어링하우징은 고정나사의 체결을 통해 수조에 결합되어 있고, 고정자는 복수의 고정나사 체결을 통해 베어링 하우징에 고정되어 있으며, 회전자는 중심부가 회전조와 연결된 회전축에 결합되어 회전할 수 있도록 되어 있다.

또한 이 세탁기는 고정자를 베어링 하우징에 결합시킬 때 고정자의 중심과 베어링 하우징의 중심이 일치된 상태로 장착될 있도록 고정자로부터 베어링 하우징 쪽으로 돌출하며 경사를 구비하는 리브와, 이 리브와 대응하여 결합되도록 베어링 하우징에 형성되는 홈을 구비한다.

그러나 이러한 세탁기는 고정자의 중심이 일치된 상태로 고정되도록 하기 위해 고정자와 베어링 하우징에 각각 별도의 공정을 통하여 리브와 홈을 형성시켜야 하는 구조일 뿐 아니라 베어링 하우징이 고정나사의 체결을 통해 수조에 결합되는 구조이기 때문에 부품수가 많고 제조공정이 복잡하며 제조비용이 높은 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 베어링 하우징과 고정자의 결합구조를 종래보다 단순화하여 제조비용을 줄이고 제조공정을 간소화할 수 있도록 하는 세탁기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기는 수조와, 상기 수조의 내에 설치되는 회전조와, 상기 회전조로부터 상기 수조를 관통하여 상기 수조 외부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축의 지지를 위해 상기 수조에 설치되는 베어링 하우징과, 상기 회전축을 회전시키기 위해 상기 수조의 외측에 장착되며 상기 베어링 하우징에 고정되는 고정자와 상기 회전축에 결합되는 회전자를 갖춘 구동모터를 포함하며, 상기 고정자를 상기 베어링 하우징에 장착할 때 상기 고정자와 상기 회전축의 중심이 일치하는 상태로 상기 고정자를 예비결합시킬 수 있도록 상기 수조로부터 돌출하는 예비결합돌기와, 상기 예비결합돌기와 결합을 위해 상기 고정자에 형성되는 예비결합홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 수조와의 결합을 위해 상기 베어링 하우징의 외주부에 형성되는 결합홈과, 상기 결합홈에 진입하여 상기 베어링 하우징을 결속하도록 상기 수조로부터 연장되는 결합턱을 포함하며, 상기 예비결합돌기가 상기 결합턱으로부터 돌출하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 베어링 하우징은 상기 수조를 사출성형을 통해 제조하는 과정에서 그 외주부가 상기 수조에 매입되어 고정되고, 상기 결합턱 및 상기 예비결합돌기는 상기 수조의 성형과정에서 상기 수조와 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 예비결합돌기가 상기 베어링 하우징의 둘레와 인접하는 위치의 상기 수조로부터 돌출하도록 마련되고, 상기 베어링 하우징이 상기 수조를 사출성형을 통해 제조하는 과정에서 상기 수조에 매입되어 고정되며, 상기 예비결합돌기가 상기 수조의 성형과정에서 상기 수조와 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정자는 상기 예비결합돌기와 상기 예비결합홈을 통한 결합 후 고정볼트의 체결을 통해 상기 베어링 하우징에 고정되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 세탁기는 도 1에 도시한 바와 같이, 세탁수의 담수를 위해 본체(10) 내부에 설치되는 드럼형의 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전조(12)를 포함하는 드럼세탁기이다.

본체(10)의 전면부에는 회전조(12) 내부로 세탁물을 투입할 수 있도록 개방된 입구(13)가 형성되고, 이 입구(13)에는 개폐 가능한 도어(14)가 설치된다. 또 수조(11)의 상부에는 급수제어를 위한 급수밸브들(15a,15b)과 수조(11)의 내부로 세제를 공급하기 위한 세제공급장치(16)가 설치되고, 수조(11)의 하부에는 수조(11) 내부의 물을 배수시키기 위한 것으로 배수관(17a)과 배수펌프(17b)를 포함하는 배수장치(17)가 설치된다.

회전조(12)는 후면 중심에 결합된 회전축(18)이 수조(11)의 후면부에 회전 가능하게 지지됨으로써 수조(11) 내에서 회전 가능한 상태가 된다. 또 회전조(12)의 둘레에는 세탁수의 유통을 위해 다수의 통공(12b)이 형성되고, 회전조(12)의 내면에는 회전할 때 세탁물의 상승 및 낙하가 이루어질 수 있도록 복수의 리프터(12b)가 설치된다.

회전조(12)를 지지하는 회전축(18)은 도 4에 도시한 바와 같이, 수조(11)의 후면부를 관통하여 후방으로 연장되며, 수조(11)의 후면에는 회전축(18)을 회전시 키는 구동모터(30)가 설치된다. 또 수조(11)의 후면부에는 회전축(18)을 회전 가능하게 지지할 수 있도록 원통형의 베어링 하우징(20)이 설치되고, 베어링 하우징(20)과 회전축(18)의 외면 사이에는 상호 이격된 간격으로 복수의 베어링들(21a,21b)이 설치된다. 이는 회전조(12)와 결합된 회전축(18)을 회전 가능한 상태에서 안정적으로 지지할 수 있도록 한 것이다.

수조(11)는 수지재의 사출 성형을 통해 제조되며, 베어링 하우징(20)은 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이, 사출성형을 통해 수조를 제조하는 과정에서 수조(11)에 매입됨으로써 고정된다. 또 베어링 하우징(20)의 외주부에는 베어링 하우징(20)의 견고한 결합이 이루어질 수 있도록 복수의 결합홈들(22)이 형성된다. 이러한 구성은 수조(11)를 성형하는 과정에서 미리 제조한 베어링 하우징(20)을 금형 내에 인서트시킴으로써 수조(11) 후면부의 구성을 종래보다 단순화할 수 있으면서도 베어링 하우징(20)의 외주부가 수조(11)에 일체화된 상태로 견고히 고정될 수 있도록 한 것이다. 또 베어링 하우징(20)의 외주부에 복수의 결합홈(22)을 마련한 것은 수조의 성형과정에서 결합홈(22)으로 유입되는 용융수지에 의해 결합턱(23)이 형성되도록 함으로써 수조(11)와 베어링 하우징(20) 사이의 결속이 강화될 수 있도록 한 것이다.

수조(11) 후면에 설치되는 구동모터(30)는 수조(11) 후면 쪽의 베어링 하우징(20)에 고정되는 고정자(31)와, 고정자(31)의 외곽에 회전 가능한 상태로 설치되며 중심부가 회전축(18)에 결합되는 회전자(32)를 포함한다.

고정자(31)는 도 3에 도시한 바와 같이, 절연재질로 된 링 형상의 고정자 프 레임(311)과, 고정자 프레임(311)의 외주 쪽에 적층된 코어(312)와, 코어(312)에 권선된 여자(勵磁)코일(313)을 구비한다. 또 고정자(31)는 복수의 고정나사(33) 체결을 통하여 프레임(311)이 수조(11) 후면 쪽의 베어링 하우징(20)에 고정된다. 이러한 결합을 위해 고정자 프레임(311)의 내주부와 베어링하우징(20)에는 고정나사(33)의 체결을 위한 복수의 나사체결공들(25,314)이 상호 대응하는 위치에 형성된다.

회전자(32)는 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 그 중심이 회전축(18)에 결합되는 원판부(321) 및 고정자(31)의 외측을 감싸도록 원판부(321)의 외주에 마련되는 림(Lim)부(322)로 이루어지는 회전부재와, 회전부재의 림부(322) 내면에 일정간격으로 부착되는 복수의 마그네트(323)를 포함한다. 또 회전자(32)는 원판부(321)의 중심에 결합되는 연결부재(324)가 회전축(18)에 세레이션 결합됨으로써 회전축(18)과 함께 회전한다.

이러한 구동모터(30)는 고정자(31)의 여자코일(313)에 전원을 인가할 때 고정자(31)와 회전자(32) 사이에 전자기적 상호작용이 생겨 회전자(32)의 회전이 이루어짐으로써 회전축(18)을 회전시킨다. 또 이러한 구동모터(30)는 고정자(31)의 중심과 회전자(32)의 중심이 정확히 일치할 때 회전자(32)의 원활한 회전이 이루어진다.

따라서 고정자(31)를 베어링 하우징(20)에 결합시킬 때는 그 중심이 회전축(18) 및 베어링 하우징(20)의 중심과 정확히 일치된 상태로 결합되어야 하는데, 본 발명은 이러한 결합을 위해 도 3에 도시한 바와 같이, 상호 대응하여 결합되는 예 비결합돌기들(41)과 예비결합홈들(42)을 구비한다.

예비결합돌기들(41)은 수조(11)의 성형과정에서 베어링 하우징(20)의 결합홈(22)에 진입하도록 형성되는 결합턱(23)으로부터 고정자(31) 쪽으로 돌출하도록 형성되고, 예비결합홈들(42)은 예비결합돌기들(42)과 대응하여 결합을 이루도록 고정자(31)의 프레임(311) 내주부 쪽에 형성된다. 여기서 예비결합홈들(41)은 고정자 프레임(311)을 관통하는 구멍형태이거나 함몰된 홈 형태일 수 있다.

이러한 구성은 고정자(31)를 베어링 하우징(20)에 장착하는 과정에서 예비결합돌기들(41)과 예비결함홈들(42)을 통해 고정자(31)의 중심이 베어링 하우징(20)의 중심과 일치된 상태로 조립되도록 한 후 고정나사들(33)을 체결하도록 함으로써 고정자(31)를 정확한 위치에 손쉽게 장착할 수 있도록 한 것이다.

예비결합돌기들(41)이 수조(11)의 성형과정에서 형성되는 결합턱(23) 쪽에 형성되도록 하는 것은 사출성형을 통해 수조(11)를 제조하는 과정에서 예비결합돌기들(41)이 수조(11)의 결합턱(23)과 함께 성형되도록 함으로써 별도의 추가 공정 없이도 예비결합돌기들(41)을 형성시키기 위함이다. 이는 종래에 비하여 세탁기의 제조공정을 간소화할 수 있고 제조비용을 줄일 수 있게 한다.

도 6과 도 7은 고정자(31)의 설치를 위한 예비결합돌기와 예비결합공의 다른 실시 예를 나타낸 것이다. 이는 상술한 경우와 달리 예비결합돌기들(43)이 베어링 하우징(20)의 둘레와 인접하는 위치(베어링 하우징의 외곽위치)의 수조(11)로부터 돌출되며, 예비결합공들(44)도 이에 대응하는 위치에 형성되도록 한 것이다. 이는 예비결합돌기들(43) 및 예비결합공들(44)의 위치만 다를 뿐 고정자(31)의 조립에 기여하는 효과는 상술한 예와 실질적으로 동일하다. 또 이러한 경우도 예비결합돌기들(43)이 수조(11)의 성형과정에서 수조(11)와 함께 성형됨으로써 제조비용을 줄이고 제조공정을 간소화할 수 있도록 한다. 그 밖의 구성은 상술한 예와 동일하므로 설명을 생략한다.

여기서는 본 발명의 베어링 하우징과 고정자의 장착구조가 통상적인 드럼세탁기에 적용되는 경우만을 예로 설명하였으나 통상적인 수직축 세탁기(펄세이터형 세탁기)에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 구동모터의 고정자를 예비 결합시키기 위한 예비결합돌기들이 수조에 형성되고, 또한 수조를 성형하는 과정에서 수조와 함께 일체로 성형되기 때문에 종래 세탁기의 고정자 결합구조에 비해 구성을 단순화할 수 있게 된다. 따라서 종래 세탁기에 비하여 제조공정이 간소해질 뿐 아니라 제조비용을 줄일 수 있게 된다.

또한 본 발명은 사출성형을 통해 수조를 제조하는 과정에서 베어링 하우징이 수조에 매입 고정되는 구조이기 때문에 종래 세탁기에 비하여 구성을 단순화할 수 있다.

Claims (7)

1. 수조와, 상기 수조의 내에 설치되는 회전조와, 상기 회전조로부터 상기 수조를 관통하여 상기 수조 외부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축의 지지를 위해 상기 수조에 설치되는 베어링 하우징과, 상기 회전축을 회전시키기 위해 상기 수조의 외측에 장착되며 상기 베어링 하우징에 고정되는 고정자와 상기 회전축에 결합되는 회전자를 갖춘 구동모터를 포함하는 세탁기에 있어서,

   상기 고정자를 상기 베어링 하우징에 장착할 때 상기 고정자와 상기 회전축의 중심이 일치하는 상태로 상기 고정자를 예비결합시킬 수 있도록 상기 수조로부터 돌출하는 예비결합돌기와, 상기 예비결합돌기와 결합을 위해 상기 고정자에 형성되는 예비결합홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수조와의 결합을 위해 상기 베어링 하우징의 외주부에 형성되는 결합홈과, 상기 결합홈에 진입하여 상기 베어링 하우징을 결속하도록 상기 수조로부터 연장되는 결합턱을 포함하며, 상기 예비결합돌기가 상기 결합턱으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 베어링 하우징은 상기 수조를 사출성형을 통해 제조하는 과정에서 그 외주부가 상기 수조에 매입되어 고정되고, 상기 결합턱 및 상기 예비결합돌기는 상기 수조의 성형과정에서 상기 수조와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 고정자는 상기 예비결합돌기와 상기 예비결합홈을 통한 결합 후 고정볼트의 체결을 통해 상기 베어링 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 예비결합돌기가 상기 베어링 하우징의 둘레와 인접하는 위치의 상기 수조로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 베어링 하우징은 상기 수조를 사출성형을 통해 제조하는 과정에서 그 외주부가 상기 수조에 매입되어 고정되고, 상기 예비결합돌기는 상기 수조의 성형과정에서 상기 수조와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 고정자는 상기 예비결합돌기와 상기 예비결합홈을 통한 결합 후 고정볼트의 체결을 통해 상기 베어링 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 세탁기.

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