KR101055129B1 - 모터 및 이를 구비한 의류처리장치 - Google Patents

모터 및 이를 구비한 의류처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터 및 이를 구비한 의류처리장치에 관한 것이다. 본 모터는, 스테이터 및 로터를 구비하되, 이 로터는, 로터프레임과, 로터프레임에 결합되는 백요크(back yoke) 및 백요크에 결합되는 복수의 마그넷을 구비하여 구성된다. 이에 의해, 인서트 사출 작업을 배제할 수 있어 제작을 신속하고 용이하게 할 수 있다.

Description

모터 및 이를 구비한 의류처리장치{ELECTRIC MOTOR AND CLOTHES TREATMENT APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은, 모터 및 이를 구비한 의류처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사출작업을 배제할 수 있어 사출작업에 따른 비용을 저감할 수 있도록 한 모터 및 이를 구비한 의류처리장치에 관한 것이다.
모터는, 주지된 바와 같이, 그 사용 전원에 따라 직류모터와 교류 모터로 구별될 수 있다. 직류 모터는 정류자와 브러시를 구비하여 정류자와 브러시의 기계적 접촉에 기인하여 신뢰성이 저하되고 수명이 단축되는 단점이 있다.
이러한 기계적 접촉식의 문제점을 고려하여 최근에는 반도체 소자를 이용한 전자 스위칭 방식의 브러시리스 모터(Brushless DC Motor: BLDC 모터)가 널리 이용되고 있다.
이러한 브러시리스 모터는 고정자와 회전자의 배치 구조에 따라 내전형(interior rotor type)과 외전형(exterior rotor type)으로 구별될 수 있다.
상기 내전형 모터에는 원통형의 영구자석의 중심에 회전축을 삽입한 회전자가 이용되거나, 전기강판을 적층한 회전자 코어의 중심에 회전축을 삽입하고 회전자 코어에 복수의 영구자석을 매입(삽입)한 소위 아이피엠 타입(interior permanent magnet type)이라고 하는 영구자석 삽입식 회전자가 이용될 수 있다.
그리고, 상기 외전형 모터에는 원통형의 로터 프레임의 내주면에 영구자석이 구비된 회전자가 이용될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 외전형 모터에 있어서는, 원통형의 로터 프레임의 내주면에 영구자석을 부착할 때 소위 인서트(insert) 사출 방식을 이용하도록 되어 있어, 사출 작업에 상대적으로 많은 비용 및 시간이 소요되기 때문에 전반적으로 제작 시간이 연장될 뿐 아니라 제작 비용이 상승될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 인서트 사출 작업을 배제할 수 있어 제작을 신속하고 용이하게 할 수 있는 모터 및 이를 구비한 의류처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전하는 로터;를 포함하되, 상기 로터는, 로터프레임; 원형의 요크부; 및 상기 요크부에서 돌출되고 내부에 마그넷수용부;를 구비하여 상기 로터프레임에 결합되는 백요크(back yoke); 상기 마그넷수용부에 결합되는 복수의 마그넷; 및 상기 마그넷수용부에 상기 마그넷이 결합된 후 상기 백요크의 상단 및 하단에 각각 형성되는 바니시부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.
여기서, 상기 백요크는 강판을 적층하여 형성될 수 있다.
삭제
상기 백요크는 긴 강판을 나선형으로 적층하여 형성될 수 있다.
상기 백요크 및 마그넷은 상호 결합후 바니시용액에 함침될 수 있다.
상기 백요크는 상기 로터프레임에 접착될 수 있다.
상기 백요크는 상기 로터프레임에 코킹(caulking)되어 고정될 수 있다.
상기 백요크는 상기 로터프레임의 내주면에 결합될 수 있다.
상기 로터프레임에는 상기 백요크가 설정된 깊이로 삽입될 수 있게 안내하는 스토퍼가 형성될 수 있다.
상기 스토퍼는 상기 로터프레임의 내면에 돌출 형성될 수 있다.
상기 스토퍼는 상기 로터프레임의 원주방향을 따라 이격되게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 캐비넷; 상기 캐비넷의 내부에 배치되는 터브; 상기 터브의 내부에 배치되어 회전되는 이너터브; 및 상기 캐비넷의 내부에 배치되어 상기 이너터브를 회전시키는 상기 모터;를 포함하는 의류처리장치가 제공된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마그넷이 백요크에 결합되어 지지되도록 함으로써 마그넷의 부착을 위한 인서트 사출 작업을 배제할 수 있다. 이에 의해, 인서트 사출 작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있어 제작을 신속하고 용이하게 할 수 있으며 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 구비한 의류처리장치의 단면도,
도 2는 도 1의 로터의 사시도,
도 3은 도 2의 로터의 분리사시도,
도 4는 도 2의 로터의 평면도,
도 5는 도 4의 요부확대도,
도 6은 도 3의 마그넷수용부의 확대도,
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,
도 8은 도 3의 로터코어의 변형례이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 모터를 구비한 의류처리장치는, 캐비넷(110)과, 상기 캐비넷(110)의 내부에 수용되는 터브(120)와, 상기 터브(120)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 이너터브(130)와, 상기 이너터브(130)를 회전시키는 모터(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 캐비넷(110)의 일 측에는 세탁물이 출입할 수 있게 도어(115)가 구비될 수 있다. 상기 터브(120)는 일 측이 개방된 원통형상으로 구성될 수 있다. 상기 터브(120)는 개방영역이 상기 도어(115)를 향하게 수평방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 터브(120)의 상측 및 하측에는 상기 터브(120)를 현가지지할 수 있게 스프링(123) 및/또는 댐퍼(125)가 각각 구비될 수 있다. 여기서, 상기 터브(120) 및 이너터브(130)가 각각 수평방향으로 설치된 경우를 예시하고 있으나, 상기 터브(120) 및 이너터브(130)는 수직방향으로 배치되게 구성될 수도 있다.
상기 터브(120)의 내부에는 원통형상의 이너터브(130)가 설치될 수 있다. 상기 이너터브(130)의 원주면에는 복수의 관통공이 형성될 수 있으며, 상기 이너터브(130)의 내부에는 복수의 리프트가 구비될 수 있다.
상기 터브(120)의 후단에는 상기 이너터브(130)를 회전 구동시키는 모터(140)가 마련될 수 있다. 상기 터브(120)의 하측에는 배수유로(127)가 구비될 수 있으며, 상기 배수유로(127)에는 배수펌프(129)가 설치될 수 있다.
상기 모터(140)는, 스테이터(141); 및 상기 스테이터(141)에 대해 회전하는 로터(150);를 포함하되, 상기 로터(150)는, 로터프레임(151); 상기 로터프레임(151)에 결합되는 백요크(back yoke)(161); 및 상기 백요크(161)에 결합되는 복수의 마그넷(magnet)(171);을 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 모터(140)는 상기 스테이터(141)의 외부에 상기 로터(150)가 회전 가능하게 배치되는 소위 아웃터 로터 타입 비엘디시모터(outer rotor type BLDC motor)로 구성될 수 있다.
상기 스테이터(141)는, 스테이터코어(143)와, 상기 스테이터코어(143)에 권선되는 스테이터코일(145)을 구비할 수 있다. 상기 스테이터코어(143)는 상기 터브(120)에 고정 결합될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 터브(120)의 후단에는 브라켓이 구비되고, 상기 스테이터코어(143)는 상기 브라켓에 고정 결합될 수 있다.
한편, 상기 로터(150)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 로터프레임(151)과, 상기 로터프레임(151)의 내주면을 따라 배치되게 상기 로터프레임(151)의 내측에 결합되는 백요크(161)와, 상기 백요크(161)에 삽입 결합되는 복수의 마그넷(171)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 마그넷(171)은 얇은 두께를 가지는 직육면체로 형성될 수 있다. 상기 마그넷(171)은 상기 로터프레임(151)의 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N,S)이 교호적으로 배치되게 상기 백요크(161)에 각각 결합될 수 있다.
상기 로터프레임(151)은 내부에 상기 스테이터(141)이 수용될 수 있게 일 측이 개방된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 로터프레임(151)은, 원통부(152)와, 상기 원통부(152)의 일 단을 차단하게 형성되는 차단부(153)를 구비할 수 있다.
상기 로터프레임(151)(차단부(153))의 중앙영역에는 상기 이너터브(130)의 회전축(135)이 결합될 수 있게 회전축결합부(157)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 회전축결합부(157)에는 부싱(미도시)이 결합되고, 이 부싱의 내부에 회전축(135)의 일 단부가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 로터프레임(151)은 복수의 블레이드(blade)(159)를 구비할 수 있다. 상기 블레이드(159)는 상기 차단부(153)의 내면으로부터 돌출되게 구성될 수 있다. 상기 블레이드(159)는 회전시 상기 내부의 공기 유동을 촉진하여 상기 스테이터코일(145) 등 주변 부품을 냉각시킬 수 있다.
상기 로터프레임(151)의 원통부(152)의 내측에는 상기 백요크(161)가 삽입될 수 있다. 이를 위해 상기 원통부(152)에는 상기 백요크(161)의 삽입 시 상기 백요크(161)의 하단에 접촉되는 스토퍼(155)가 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터프레임(151)의 내부에 상기 백요크(161)가 일정한 깊이로 삽입될 수 있으며, 상기 백요크(161)의 조립을 용이하게 할 수 있다.
상기 스토퍼(155)는 상기 원통부(152)의 내면으로부터 돌출되고, 원주방향을 따라 소정 거리 이격되게 복수로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 스토퍼(155)는 상기 요크부원통부(152)의 내면으로부터 돌출되고 원주방향을 따라 연장된 턱(미도시)으로 구성될 수도 있다.
상기 로터프레임(151)은 금속부재로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 스토퍼(155)는 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 원통부(152)의 일부를 절개하고 절개부분을 상기 원통부(152)의 내측으로 절곡하여 구성될 수도 있다.
상기 백요크(161)는 자로(磁路)의 형성이 가능하게 자성체로 형성될 수 있다. 상기 백요크(161)는, 원형의 요크부(163)와, 상기 요크부(163)로부터 돌출되고 내부에 상기 마그넷(171)이 삽입되는 마그넷수용부(165)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 백요크(161)는, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 원형의 전기강판(161a)을 절연 적층하여 형성될 수 있다.
상기 각 전기강판(161a)은, 원형 고리 형상의 요크부(163)와, 상기 마그넷수용부(165)를 구비할 수 있다. 상기 각 전기강판(161a)은 상기 요크부(163) 및 마그넷수용부(165)가 형성되게 프레싱 등의 방법으로 제작될 수 있다.
상기 요크부(163)의 내측에는 상기 마그넷(171)이 수용될 수 있게 마그넷(171)의 단면 형상에 대응되는 직사각형의 마그넷수용부(165)가 구비될 수 있다. 상기 마그넷수용부(165)는 상기 요크부(163)의 내면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 백요크(161)와 상기 마그넷(171)은 상호 결합후 바니시(varnish)용액에 함침되는 바니시 작업(varnishing)이 수행될 수 있다. 이에 의해, 상기 백요크(161)와 상기 마그넷(171)의 결합이 공고히 되어 상기 마그넷(171)의 유격 및 이탈이 방지될 수 있다. 도 7에는 상기 백요크(161)의 상단 및 하단에 바니시부(167)가 형성된 경우를 예시하고 있다.
상기 백요크(161)는 상기 로터프레임(151)의 내주면에 접착제에 의해 접착될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터프레임(151)과 상기 백요크(161)의 결합이 공고하게 되어 상기 백요크(161)의 유격 및 이탈이 방지될 수 있다.
또한, 상기 백요크(161)는 상기 로터프레임(151)의 내면에 삽입된 후 상기 요크부(163) 및/또는 로터프레임(151)을 가압하여 소성 변형에 의해 고정되도록 하는 소위 코킹(caulking)에 의해 상기 백요크(161)가 상기 로터프레임(151)에 고정되도록 할 수도 있다.
한편, 상기 백요크(161)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 선형의 요크부(183)와, 상기 선형 요크부의 일 측에 상기 마그넷(171)을 수용할 수 있게 돌출 형성되는 마그넷수용부(185)를 구비한 선형의 전기강판(181)을 나선형(spiral)으로 적층하여 구성할 수도 있다.
상기 선형의 전기강판(181)을 이용하여 원형의 백요크(161)를 제작하고자 할 때는, 소정의 직경을 가지며 외주면에 상기 마그넷수용부(185)의 사이에 삽입되는 복수의 치(193)를 구비하여 회전하는 백요크성형장치(191)가 이용될 수 있다.
상기 백요크성형장치(191)의 외면에 상기 선형의 전기강판(181)을 고정한 상태에서 상기 백요크성형장치(191)가 회전을 개시하면 상기 선형의 전기강판(181)이 소성 변형되어 원형의 백요크가 형성될 수 있다.
이하, 상기한 구성을 가지는 상기 로터(150)의 결합과정에 대하여 설명한다.
원형의 요크부(163)와 마그넷수용부가 구비된 전기강판(161a)이 형성되면 각 전기강판(161a)을 소정의 높이로 절연 적층하여 백요크(161)를 형성한다. 서로 적층되어 상호 연통된 마그넷수용부의 내부에 마그넷을 삽입 결합한다. 다음, 백요크(161)와 마그넷의 결합이 공고히될 수 있게 바니시용액에 함침하여 바니시부(169)가 형성되도록 한다.
바니싱이 완료되면 상기 백요크(161)를 상기 로터프레임(151)의 내측에 삽입한다. 이때, 상기 로터프레임(151)에 형성된 스토퍼(155)는 상기 백요크(161)의 하단에 접촉되어 상기 백요크(161)의 삽입 깊이를 제한함으로써, 상기 백요크(161)가 일정한 깊이로 상기 로터프레임(151)의 내부에 삽입 결합될 수 있다. 이에의해, 상기 백요크(161)의 삽입 작업이 용이하게 될 수 있다.
한편, 결합이 완료된 상기 로터(150)는 상기 스테이터(141)의 외부에 배치된 후, 상기 이너터브(130)의 회전축(135)에 일체로 회전가능하게 결합된다.
110 : 캐비넷 120 : 터브
130 : 이너터브 135 : 회전축
140 : 모터 141 : 스테이터
143 : 스테이터코어 145 : 스테이터코일
150 : 로터 151 : 로터프레임
152 : 원통부 153 : 차단부
155 : 스토퍼 161 : 백요크
161a : 전기강판 163 : 요크부
165 : 마그넷수용부 171 : 마그넷

Claims (12)

  1. 스테이터; 및
    상기 스테이터에 대해 회전하는 로터;를 포함하되,
    상기 로터는, 로터프레임;
    원형의 요크부; 및 상기 요크부에서 돌출되고 내부에 마그넷수용부;를 구비하여 상기 로터프레임에 결합되는 백요크(back yoke);
    상기 마그넷수용부에 결합되는 복수의 마그넷; 및
    상기 마그넷수용부에 상기 마그넷이 결합된 후 상기 백요크의 상단 및 하단에 각각 형성되는 바니시부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 백요크는 강판을 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 백요크는 긴 강판을 나선형으로 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 백요크는 상기 로터프레임에 접착되는 것을 특징으로 하는 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 백요크는 상기 로터프레임에 코킹(caulking)되는 것을 특징으로 하는 모터.
  8. 삭제
  9. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터프레임에는 상기 백요크가 설정된 깊이로 삽입될 수 있게 하는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 로터프레임의 내면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 로터프레임의 원주방향을 따라 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  12. 캐비넷;
    상기 캐비넷의 내부에 배치되는 터브;
    상기 터브의 내부에 배치되어 회전되는 이너터브; 및
    상기 캐비넷의 내부에 배치되어 상기 이너터브를 회전시키는 제1항의 모터;를 포함하는 의류처리장치.
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