KR101033571B1 - 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터 구조 - Google Patents

드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제작시 소요되는 재료와 제작후의 스테이터 무게를 줄이고, 제작공정도 간단하게 하면서, 터브나 베어링 하우징과 같은 고정측에 안정되게 장착될 수 있는 구조를 갖는 직결식 드럼세탁기용 모터의 스테이터 구조를 제공하기 위한 것이며, 특히 스테이터를 구성하는 스파이럴 코어의 와인딩 작업시 스파이럴 코어를 구성하는 철판의 회전 반대방향으로의 풀림을 방지함과 동시에 코어 성형을 위한 와인딩 작업을 용이하게 하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 띠 형태의 베이스부와 상기 베이스부로부터 돌출된 티스로 구성된 철판을 맨 하층부터 맨 상층에 이르기까지 나선형으로 회전시키면서 쌓아 다층구조를 이루는 환형의 스파이럴 코어와, 상기 스파이럴 코어의 형상에 대응하는 형태로서 상기 스파이럴 코어의 상부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질의 상인슐레이터와, 상기 스파이럴 코어의 형상에 대응하는 형태로서 상기 상인슐레이터와 상호 조립시 상기 스파이럴 코어의 하부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질인 하인슐레이터로 이루어지되; 상기 스파이럴 코어의 베이스부에는 코어의 와인딩시 응력이 감소되도록 하는 요입홈이 형성되며, 상기 요입홈은 중앙부의 깊이가 최대가 되고, 상기 중앙부를 기준으로 양측이 대칭된 다각형 형상임을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터 구조를 제공한다.
드럼세탁기, 모터, 스테이터, 스파이럴 코어

Description

드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터 구조{structure for stator of outer rotor-type motor for drum-type washing machine}
도 1은 기존 직결식 드럼세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도
도 2는 기존 스테이터 구조를 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 분할코어를 보여주는 사시도
도 4는 본 발명의 스테이터 외관 사시도
도 5는 도 4의 분해 사시도
도 6은 도 5의 스파이럴 코어를 구성하는 철판을 나타낸 요부 평면도
도 7은 도 5의 상(上)인슐레이터의 일부를 나타낸 배면 사시도
도 8은 도 4의 스테이터 요부 평면도
도 9는 인슐레이터의 공용화를 보여주는 참고도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
6:스테이터 60a:상인슐레이터
60b:하인슐레이터 150:베이스부
151:티스 152:요입홈
152a:요입홈의 중앙부 153:리벳
600:체결부 SC:스파이럴 코어
H:요입홈 중앙부의 깊이
본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직결식 드럼세탁기에 적용되는 아웃터로터형 BLDC 모터의 스테이터 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 드럼 세탁 방식은 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.
그리고, 기존의 드럼세탁기는, 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 기존 드럼세탁기의 문제점들을 해결하기 위해 BLDC모터를 이용한 직결식 드럼세탁기의 사용이 확대되고 있는 추세이다.
도 1을 참조하여 기존 직결식 드럼세탁기의 구조에 대해 간략히 살펴보면 다 음과 같다.
도 1은 종래의 드럼세탁기 구성을 나타낸 종단면도로서, 캐비닛(1) 내측에 터브(2)가 설치되고, 상기 터브(2) 내측 중앙에는 드럼(3)이 회전가능하게 설치된다.
그리고, 상기 터브(2) 후방측에는 모터가 설치되는데, 터브 후벽부에 스테이터(6)가 고정되고, 로터(5)는 상기 스테이터(6)를 감싸면서 터브를 관통하여 드럼(3)에 축연결되도록 설치된다.
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 서포터가 개재(介在)된다.
한편, 상기 캐비닛(1) 전방에는 도어(21)가 설치되고, 상기 도어(21)와 터브(2)(Tub) 사이에는 가스켓(22)이 설치된다.
또한, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 행잉 스프링(23)(Hanging spring)이 설치되고, 상기 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(24)가 설치된다.
한편, 도 2는 도 1의 스테이터 외관 사시도이고, 도 3은 도 2의 스테이터에 적용되는 분할코어(DC)를 나타낸 사시도로서, 기존의 스테이터 코어 제조방법은 금속 철판을 프레스 가공하여 티스(151)와 베이스부(150)를 가짐과 동시에 티스(151) 의 반대측에는 체결공(500a) 형성을 위한 돌출부(500)를 가지는 단위 코어들을 제작한 후, 이들을 적층하여 어셈블리를 만들고, 다시 이들을 원주방향으로 상호연결하여 소위 분할코어라 불리는 스테이터 코어를 완성하게 된다.
이 때, 상기 돌출부는 스테이터(6)를 터브 후벽부에 체결할 때 필요한 체결공(500a)을 제공함과 더불어 볼트의 체결력을 견디는 역할을 수행한다.
그러나, 이 같은 분할코어(DC)에 의한 스테이터(6)의 제조 방법은 공정이 복잡할 뿐 아니라, 재료의 손실이 많이 발생한다.
따라서, 재료의 손실을 줄이고, 제작공정을 간단히 하기 위해서는 티스(151)와 베이스부(150)로 구성된 철판을 나선형으로 회전시키면서 적층하는 소위 스파이럴 코어(spiral core)가 유용하지만, 스파이럴 코어(SC)를 제작할 때는 띠형태로 타발된 철판이 나선형으로 굽어져야 하므로, 코어 내측에 스테이터를 터브에 결합하기 위한 돌출부를 형성할 수 없게 되는 단점이 있다.
이는, 스파이럴 코어(SC) 제작시 만약 코어 내측으로 돌출부(500)를 형성하는 경우에는 돌출부가 존재하는 부분에서 코어 폭이 너무 커져 코어를 굽히기가 불가능해지는 문제점이 발생하기 때문이다.
따라서, 분할코어(DC)의 돌출부와 동일한 역할을 코어 자체에서 수행하는 것이 아니라 다른 부분에서 수행되도록 함으로써 스파이럴 코어(SC)의 적용이 가능한 스테이터 구조가 요구되는 실정이다.
참고로, 스테이터를 터브측에 체결하는 체결공을 갖게 되는 돌출부의 강성이 충분히 확보되는 것이 중요한 이유는 다음과 같다.
BLDC 모터를 이용하여 드럼을 직접 회전시키는 세탁기는 터브 후방의 고정측에 스테이터가 직접 장착되게 된다. 그런데 스테이터만의 무게가 1.5kg 이상이 되고, 탈수회전 속도가 600~ 2,000 RPM 정도의 대용량 드럼세탁기용 모터에 있어서는, 스테이터 무게와 고속 회전시의 진동 및 로터(5)의 흔들림과 변형으로 인하여 스테이터(6)의 체결부위가 파손된다.
특히, BLDC 모터를 사용하면서 스테이터(6)를 터브 후벽부에 체결하는 드럼세탁기의 경우, 스테이터(6)의 직경방향이 지면과 거의 평행을 이루게 되므로, 세탁기 운전시 발생하는 진동으로 인하여 스테이터(6)에 있어서 터브 후벽부와의 체결부위 파손이 더욱 심하게 된다.
따라서, 스테이터(6)를 터브측에 체결하는 체결공을 갖게 되는 돌출부의 강성이 충분히 확보되어야 한다는 것은 매우 중요하다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제작시 소요되는 재료와 무게를 줄이고, 제작공정도 간단하며, 터브나 베어링 하우징과 같은 고정측에 안정되게 장착될 수 있는 스테이터를 갖는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기한 바와 같이 재료를 줄이면서도, 분할코어를 적용한 경우와 마찬가지로 터브나 베어링 하우징과 같은 고정측에 스테이터를 안정되게 장착할 수 있어, 스테이터의 무게만 1.5kg 이상이 되고, 회전속도가 0~2,000 RPM 또는 그 이상의 속도까지 가변하는 드럼세탁기용 BLDC 모터에 적합한 새로운 구조의 스테이터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 스테이터를 구성하는 스파이럴 코어의 와인딩 작업시 스파이럴 코어를 구성하는 철판의 회전 반대방향으로의 풀림을 방지함과 동시에 상기 철판의 응력을 감소시켜 와인딩 작업을 용이하게 한 스테이터 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 띠 형태의 베이스부와 상기 베이스부로부터 돌출된 티스로 구성된 철판을 맨 하층부터 맨 상층에 이르기까지 나선형으로 회전시키면서 쌓아 다층구조를 이루는 환형의 스파이럴 코어와, 상기 스파이럴 코어의 형상에 대응하는 형태로서 상기 스파이럴 코어의 상부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질의 상인슐레이터와, 상기 스파이럴 코어의 형상에 대응하는 형태로서 상기 상인슐레이터와 상호 조립시 상기 스파이럴 코어의 하부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질인 하인슐레이터로 이루어지되; 상기 스파이럴 코어의 베이스부에는 코어의 와인딩시 응력이 감소되도록 하는 요입홈이 형성되며, 상기 요입홈은 중앙부의 깊이가 최대가 되고, 상기 중앙부를 기준으로 양측이 대칭된 다각형 형상임을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터 구조를 제공한다.
여기서, 상기 요입홈은 상기 스파이럴 코어의 베이스부에 형성되되, 상기 스파이럴 코어의 티스와 티스 사이에 위치되도록 형성됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기 상인슐레이터 및 하인슐레이터에 일체로 형성되며 터브의 고정 측에 스테이터를 고정할 수 있도록 상기 스파이럴 코어 내측으로부터 스테이터 중앙을 향하여 3군데 이상 돌출된 체결부를 포함하고, 상기 체결부에는 상기 터브의 고정측에 스테이터를 체결부재로 고정하기 위한 체결공이 형성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 스테이터 외관 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해사시도이며, 도 6은 도 5의 스파이럴 코어를 구성하는 철판을 나타낸 요부 평면도이고, 도 7은 도 5의 상(上)인슐레이터의 일부를 나타낸 배면 사시도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 아웃터로터형 모터의 스테이터(6)는, 띠 형태의 베이스부(150)와 상기 베이스부(150)로부터 돌출된 티스(151)로 구성된 철판을 맨 하층부터 맨 상층에 이르기까지 나선형으로 회전시키면서 쌓아 다층구조를 이루는 환형의 스파이럴 코어(SC)와, 상기 스파이럴 코어(SC)의 형상에 대응하는 형태로서 상기 스파이럴 코어(SC)의 상부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질의 상(上)인슐레이터(60a)와, 상기 스파이럴 코어(SC)의 형상에 대응하는 형태로서 상기 상인슐레이터(60a)와 상호 조립시 상기 스파이럴 코어(SC)의 하부측을 감싸게 되는 전기적 절연체인 하(下)인슐레이터(60b)로 이루어지되, 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)에 일체로 형성되며 터브의 고정측에 스테이터(6)를 고정할 수 있도록 스파이럴 코어(SC) 내측으로부터 스테이터(6) 중앙을 향하여 3군데 이상 돌출된 체결부(600)를 포함한다.
여기서, 상기 스파이럴 코어(SC)를 구성하는 철판의 베이스부(150)에는 코어의 와인딩시 응력이 감소되도록 하는 요입홈(152)이 형성되는데, 상기 요입홈(152)은 중앙부(152a)의 깊이(H)가 최대가 되고, 상기 중앙부(152a)를 기준으로 양측으로 갈수록 그 깊이가 작아져 베이스부(150) 끝단과 연결되는 다각형 형상으로 형성된다.
그리고, 상기 체결부(600;도 5참조)에는 터브등의 고정측에 스테이터(6)를 체결부재로 고정하기 위해 형성되는 체결공(620a;도 5참조)이 형성되며, 상기 체결공(620a)은 체결부(600)의 비노출면쪽에 돌출된 보스(620)에 의해 형성된다.
그리고, 상기 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)의 스파이럴 코어(SC) 상하면과 각각 맞닿는 비노출면(非露出面) 내측에는 코어의 내측면을 지지하는 지지리브(650)가 원주방향을 따라 형성된다.
그리고, 상기 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)의 체결부(600)에는 체결공(620a)을 이루는 보스(620)와 지지리브(650) 사이를 연결하여 상기 보스(620)에 집중되는 체결력을 분산시킴과 더불어 체결부(600)의 강도를 보강하는 보강리브(660)가 적어도 하나 이상 구비된다.
한편, 상기 상·하인슐레이터(60a)(60b)의 각 체결부(600) 내주면 상에도 비노출면 방향으로 보강리브(670)가 형성되고, 상기 보강리브(670)와 코어의 내측면을 지지하는 지지리브(650) 사이에도 반경방향으로 연결되어 상호 버팀력을 제공하는 연결리브(680)가 적어도 하나 이상 형성된다.
그리고, 상기 상인슐레이터(60a)와 하인슐레이터(60b)의 각 티스(610) 양측 벽면에는 조립시 서로 형합되는 단차면(610a)(610b)이 형성된다.
이 때, 상기 각 티스(610) 양측벽면에 형성되는 단차면(610a)(610b)은 어느 일측이 "ㄱ"자일 경우 다른 쪽은 "ㄴ"자 구조를 이루도록 형성된다.
그리고, 상기 상인슐레이터(60a)와 하인슐레이터(60b)의 각 티스(610) 양측벽면에 대략 직교하는 양끝면에도 서로 형합되는 단차면(610a)(610b)이 형성된다.
그리고, 상기 상인슐레이터(60a)와 하인슐레이터(60b)의 티스(610) 끝단에는 스파이럴 코어(SC)의 코어 슈(151a)(core shoe) 부분이 안착되는 안착면(611a)이 형성된다.
이와 더불어, 상기 상인슐레이터(60a)의 체결부(600)에 형성된 체결공(620a) 주위에는 터브등의 고정측에 형성되는 위치결정홈 또는 위치결정공(미도시)에 형합되는 위치결정돌기(630)가 형성된다.
그리고, 상기 체결공(620a) 내에 설치되는 원통형 슬리브(sleeve:800)는 절개된 부분에 의해 탄성을 갖는 스프링핀 또는 체결공(620a) 내로 강제 압입이 가능한 중공형핀으로서 부싱(bushing) 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 스파이럴 코어(SC)는 베이스부(150)에 형성된 통공을 관통하는 리벳(153)에 의해 리벳팅되어 결합된다.
또한, 상기 스파이럴 코어(SC)의 와인딩 시작부위와 와인딩 끝부위는 각각 접하는 베이스부(150)의 소정 부위에 용접되어 접합될 수 있다.
그리고, 도 8을 참조하면, 본 발명의 스테이터(6)는 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)에 일체로 형성되며 코어 내주면으로부터 반경방향 내측으로 3군 데 이상 돌출되는 체결부(600)를 구비하게 되는데, 상기 스파이럴 코어(SC) 외측면으로부터 돌출된 각 티스(151)의 길이를 "a" 라하고, 상기 스파이럴 코어(SC) 내측면으로부터 상기 체결부(600)에 형성된 체결공의 중심까지의 거리를 "b" 라고 할 때, a ≥b 로 정의될 수 있도록 체결부(600)가 형성된다.
한편, 도 5의 미설명 부호 8은 모터 제어를 위한 홀센서 어셈블리이고, 부호 9는 스테이터측에 전원을 공급하기 위한 전원 접속용 탭 하우징 어셈블리(Tap housing assembly)이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 스테이터를 구성하는 코어(15)로서는 티스(151)와 베이스부(150)로 구성된 철판을 나선형으로 회전시키면서 적층하는 소위 스파이럴 코어(SC; Spiral Core)가 적용되므로, 분할코어(DC)에서와는 달리 분할된 코어들을 서로 짜 맞추고 용접하는 등의 공정이 생략되어 제조 공정이 단순해진다.
또한, 본 발명의 스파이럴 코어(SC)는 분할코어와는 달리 돌출부의 형성이 없어 재료의 손실을 줄일 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 스테이터 제조 방법은 공정이 단순할 뿐 아니라, 재료의 손실을 줄일 수 있게 된다.
또한, 상기 스파이럴 코어(SC)를 구성하는 철판의 베이스부(150)에는 다각형 형상의 요입홈(152)이 형성되어 있어, 상기 철판의 와인딩 작업시 상기 베이스부(150)의 응력을 감소시켜 철판의 회전 반대방향으로의 풀림(스프링 백 현상)을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 스파이럴 코어(SC)를 성형하기 위한 철판의 와 인딩 작업을 용이하게 할 수 있다.
이와 더불어, 본 발명의 스테이터(6)는 상·하인슐레이터(60a)(60b)의 구조를 개선하여 코어 자체에 스테이터(6)를 터브측에 고정시킬 때의 체결력을 견딜 수 있는 돌출부를 형성하지 않으면서도, 볼트 체결력에 대해 충분한 강성을 갖게 된다.
즉, 본 발명은 분할코어(DC)의 돌출부와 동일한 역할을 수행하는 구조를 상·하인슐레이터(60a)(60b)의 체결부(600)상에 둠으로써 스파이럴 코어(SC)의 적용이 가능한 스테이터(6)가 제공 가능하게 된다.
그리고, 상기 체결부(600)의 비노출면 상에 구비되는 각 리브(650)(660)(670)(680) 사이의 공간(640)은 모터 구동시에 발생하는 진동에 대해 완충 및 감쇠작용을 수행하여 스테이터(6)의 기계적 신뢰성을 향상시키게 되며, 상기 공간(640)은 인슐레이터의 재료절감에도 기여하게 된다.
한편, 상기 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)의 스파이럴 코어(SC) 상하면과 각각 맞닿는 비노출면(非露出面) 내측에 원주방향을 따라 형성된 지지리브(650)는 스테이터 코어(15)의 내측면을 지지하게 된다.
또한, 상기 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)의 체결부(600)에 형성되어 체결공(620a)을 이루는 보스(620)와 지지리브(650) 사이를 연결하는 보강리브(660)는 상기 보스(620)에 집중되는 체결력을 분산시킴과 더불어 체결부(600)의 강도를 보강하는 역할을 하게 된다.
따라서, 본 발명의 스테이터(6)는, 스테이터 만의 무게가 1.5kg 이상이 되 고, 탈수회전 속도가 600~ 2,000 RPM 정도인 대용량 드럼세탁기에서도 고속 회전시의 진동 및 로터(5)의 흔들림과 변형으로 인한 스테이터(6)의 체결부위 파손 현상이 효과적으로 방지된다.
그리고, 상기 체결부(600)의 체결공(620a) 주변에 형성된 위치결정돌기(630)는 터브(2)의 위치결정홈(미도시)에 형합됨으로써 스테이터(6)의 체결이 쉽게 이루어지도록 돕게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 스테이터(6)는 터브(2)에 결합할 때 위치결정 돌기가 있어 쉽게 조립할 수 있게 되며, 이에 따라 애프터서비스시에도 서비스맨의 유지 보수 작업이 보다 쉽게 이루어질 수 있게 된다.
이 때, 상기 터브(2)에 위치결정돌기(630)가 형성되고, 체결부(600)에 위치결정홈이 형성되어도 무방함은 물론이다.
한편, 도 9a 및 도 9b는 인슐레이터의 공용화를 보여주는 참고도로서, 본 발명의 상·하인슐레이터(60a)(60b)는 스파이럴 코어(SC)의 적층 높이가 달라지더라도 일정 범위 내에서는 적용 가능하다.
즉, 도 9a의 경우는 코어의 적층 높이(h1)가 상·하인슐레이터(60a)(60b)의 단차면(610a)(610b)이 완전히 형합하게 되는 높이일 때이고, 도 9b의 경우에는 적층 높이가 도 9a에 비해 보다 높아 상·하인슐레이터(60a)(60b)의 단차면(610a)(610b)(도 5 및 도 7 참조)이 완전히 형합되지 못하고 벌어지는 경우를 나타낸 것이다.
도 9b의 경우도 코어의 적층 높이(h2)가 상·하인슐레이터(60a)(60b)의 단차 면(610a)(610b)이 완전히 형합하게 되는 높이 보다 커서 단차면(610a)(610b) 사이가 벌어지게 되긴 하지만 코어 티스(151)에 대한 절연은 이루어지게 되므로 적용 가능하게 된다.
따라서, 본 발명의 상하 분리형 인슐레이터는 일정 범위 내에서 코어의 적층 높이에 관계없이 범용으로 사용가능토록 함으로써 조립 라인에서의 작업성을 향상시키는데 기여할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예들로 한정되지 않으며, 본 발명의 기술 사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지 다양한 형태로의 변경 및 수정이 가능함은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 효과는 다음과 같다.
우선, 본 발명은 드럼세탁기용 BLDC 모터의 스테이터 제작시 소요되는 재료와 무게를 줄이고, 제작공정도 간단하게 하면서, 터브와 같은 고정측에 안정되게 장착할 수 있게 된다.
특히, 본 발명은 스테이터 코어 및 인슐레이터의 재료를 줄이면서도, 분할코어를 적용한 경우와 마찬가지로 터브나 베어링 하우징과 같은 고정측에 스테이터를 안정되게 장착할 수 있어, 스테이터의 무게만 1.5kg 이상이 되고, 회전속도가 0~2,000 RPM 또는 그 이상의 속도까지 가변하는 드럼세탁기용 BLDC 모터에 보다 적합하다.
그리고, 본 발명에 따른 드럼세탁기는 조립 라인에서 스테이터를 터브에 결 합할 때 쉽게 조립할 수 있게 되며, 이에 따라 서비스시에도 유지 보수 작업이 보다 쉽게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 드럼세탁기에서는 와인딩시 회전 반대방향으로의 풀림 방지 및 코어 성형시 손쉽게 와인딩작업이 이루어지도록 한 스파이럴 코어(SC)를 채택함으로 인해 제조가 용이하게 되며, 스테이터의 체결부 강성을 높여 소음 및 진동을 줄여 기계적 신뢰성 향상 및 수명 연장을 도모할 수 있게 된다.

Claims (19)

  1. 띠 형태의 베이스부와 상기 베이스부로부터 돌출된 티스로 구성된 철판을 맨 하층부터 맨 상층에 이르기까지 나선형으로 회전시키면서 쌓아 다층구조를 이루는 환형의 스파이럴 코어와,
    상기 스파이럴 코어의 형상에 대응하는 형태로서 상기 스파이럴 코어의 상부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질의 상인슐레이터와,
    상기 스파이럴 코어의 형상에 대응하는 형태로서 상기 상인슐레이터와 상호 조립시 상기 스파이럴 코어의 하부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질인 하인슐레이터로 이루어지되;
    상기 스파이럴 코어의 베이스부에는 코어의 와인딩시 응력이 감소되도록 하는 요입홈이 형성되며,
    상기 요입홈은 중앙부의 깊이가 최대가 되고, 상기 중앙부를 기준으로 양측으로 대칭되며, 상기 중앙부로부터 양측으로 갈수록 그 깊이가 작아져 상기 베이스부의 끝단과 연결되는 다각형 형상임을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 요입홈은 상기 스파이럴 코어의 베이스부에 형성되되, 상기 스파이럴 코어의 티스와 티스 사이에 위치되도록 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터 및 하인슐레이터에 일체로 형성되며 터브의 고정측에 스테이터를 고정할 수 있도록 상기 스파이럴 코어 내측으로부터 스테이터 중앙을 향하여 3군데 이상 돌출된 체결부가 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 체결부에는 상기 터브 벽부측에 스테이터를 체결부재로 고정하기 위해 형성되는 체결공이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결부의 체결공은 체결부의 비노출면으로 돌출형성되는 보스에 의해 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터 및 하인슐레이터의 스파이럴 코어 상하면과 각각 맞닿는 비노출면(非露出面) 내측에는,
    상기 스파이럴 코어의 내측면을 지지하는 지지리브가 원주방향을 따라 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터 및 하인슐레이터의 체결부에는,
    체결공을 이루는 보스와 지지리브 사이를 연결하여 상기 보스에 집중되는 체결력을 분산시킴과 더불어 체결부의 강도를 보강하는 보강리브가 적어도 하나 이상 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터 및 하인슐레이터의 각 티스 양측벽면에는,
    상기 상·하인슐레이터의 조립시 서로 형합됨에 따라 동일 평면을 이루는 단차면이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 각 티스 양측벽면에 형성되는 단차면은,
    상기 상·하인슐레이터 중 어는 일측의 티스 측면이 "ㄱ"자 형태일 경우, 다른 쪽은 "ㄴ"자 형태를 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터와 하인슐레이터의 각 티스 양측벽면과 직교하도록 형성되는 양끝벽면에는, 서로 형합됨에 따라 동일 평면을 이루는 단차면이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터와 하인슐레이터의 각 티스 양끝벽면 외측에는, 상기 스파이럴 코어의 코어 슈(core shoe) 부분이 안착되는 안착면이 돌출 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 상인슐레이터의 체결부에 형성된 체결공 주위에는,
    터브의 고정측에 형성되는 위치결정홈 또는 위치결정공에 형합되는 위치결정돌기가 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결공 내측에는 원통형 슬리브(sleeve)가 설치됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 원통형 슬리브는, 외주면 상에 길이 방향을 따라 절개된 부분에 의해 탄성을 갖는 스프링핀임을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 원통형 슬리브는, 절개부를 갖지 않으며 상기 체결공 내로 강제 압입되는 중공형핀임을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 스파이럴 코어의 베이스부에는 코어의 와인딩시 응력이 감소되도록 하는 요입홈이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 스파이럴 코어는 베이스부에 형성된 통공을 관통하는 리벳에 의해 리벳팅되어 결합됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 스파이럴 코어의 와인딩 시작부위와 와인딩 끝부위는 각각 접하는 베이스의 소정 부위에 용접되어 접합됨을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
  19. 제 3 항에 있어서,
    상기 스파이럴 코어 외측면으로부터 돌출된 티스의 길이를 "a"라 하고, 상기 스파이럴 코어의 내측면으로부터 상기 체결부에 형성되는 체결공의 중심까지의 거리를 "b"라고 할 때, a≥b 인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 아웃터로터형 모터의 스테이터.
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