KR101079091B1 - 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼세탁기등에 적용되는 아웃터로터의 구조를 개선하여 고속회전시 아웃터로터가 울렁대는 현상 및 이로 인한 소음 발생 현상을 개선함과 더불어 아웃터로터 취급시 작업자의 부상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 제품의 안전성을 높일 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 바닥면과, 상기 바닥면 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비하며, 상기 측벽 내측에 마그네트가 설치되는 철판 재질의 로터 프레임을 구비한 아웃터로터에 있어서;

상기 아웃터로터의 측벽 끝단부가 헤밍 처리된 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 구조를 제공한다.

드럼세탁기, 철판, 로터, 마그네트, 측벽, 끝단, 컬링, 헤밍

Description

직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터{outer rotor of motor for direct drive type washing machine}

도 1은 기존 아웃터로터 구조를 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 아웃터로터 단면도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터로터 구조를 나타낸 일부절개 사시도

도 4는 도 3의 아웃터로터 단면도

도 5a는 도 4의 B부 대응도로서, 플래턴드 헤밍된 제2실시예를 보여주는 단면도

도 5b는 도 4의 B부에 대응하는 것으로서, 오픈 헤밍된 제3실시예를 보여주는 단면도

도 5c는 도 4의 B부에 대응하는 것으로서, 컬링된 제4실시예를 보여주는 단면도

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 아웃터로터 구조를 나타낸 일부절개 사시도

도 7은 도 6의 아웃터로터 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

R:아웃터로터 110:바닥

120:측벽 130:냉각핀

140:통공 150:엠보싱부

160:배수홀 M:마그네트

본 발명은 직결식 세탁기용 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직결식 드럼세탁기등에 적용되는 비엘디시 모터를 구성하는 철판재질의 아웃터로터 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 발 생하게 되고, 동력 전달과정에서 많은 소음이 발생하게 된다.

따라서, 이와 같은 기존 드럼세탁기의 문제점들을 해결하기 위한 예로서 BLDC모터를 이용한 직결식 드럼세탁기의 구조가 한국 공개특허 제2001-37517호(공개일 2001년 5월 15일; 이하, "선발명1" 이라 한다 ) 및 한국 공개특허 제2001-37518호(공개일 2001년 5월 15일; 이하, "선발명2"라고 한다)에 상세히 개시되어 있다.

그리고, 상기 선발명1 또는 선발명2에는, 프레스 가공에 의해 성형되므로 인해 제작하는데 소요되는 시간이 매우 짧아지게 생산성이 향상될 수 있도록 한 철판 재질의 로터 프레임을 갖는 아웃터로터가 개시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 선발명1과 선발명2에 제시된 아웃터로터(R)는 철판재질의 로터 프레임(100)과 상기 로터 프레임(100)의 측벽(120) 내면에 부착되는 마그네트(M)로 이루어지되, 철판재질인 로터 프레임(100)의 바닥(110) 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 직교하는 방향으로 연장 형성된 측벽(120)에 마그네트(M) 안착을 위한 단차부가 원주방향을 따라 형성되어 있다.

따라서, 마그네트(M)를 로터 프레임(100)의 측벽(120) 내면에 부착시 상기 단차부위에 의해 마그네트(M)에 대한 지지가 이루어지므로, 로터의 제작이 용이하게 이루어지게 된다.

또한, 상기 로터 프레임(100)의 바닥(110) 중심부 주변에는 복수개의 냉각핀(130)이 방사상을 이루도록 형성되어 있어, 로터의 회전시 상기 냉각핀(130)이 공기를 스테이터(미도시)쪽으로 불어넣어 스테이터에서 발생하는 열을 냉각시키게 된 다.

이 때, 상기 냉각핀(130)은 랜싱 가공에 의해 로터의 개구부 쪽을 향하도록 형성되며, 랜싱 가공에 의해 형성된 통공(140)은 통풍구 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 로터 프레임(100)의 바닥(110)에 형성된 각 냉각핀(130)과 그에 이웃하는 냉각핀(130) 사이의 영역에는 로터의 강도보강을 위한 엠보싱부(150)가 형성되고, 상기 엠보싱부(150) 상에는 수분 배출을 위한 배수홀(160)이 형성된다.

그러나, 이 같은 선발명1 또는 선발명2에 개시된 종래 구조의 아웃터로터(R)에서는 다음과 같은 문제점이 발생하는 단점이 있었다.

즉, 기존의 아웃터로터는 측벽 끝단(도 2의 A부 형상 참조), 즉 개구부 끝단이 1차적으로 외측으로 90도 절곡된 상태에서 다시 직하방으로 90도 절곡된 형태여서, 2차 절곡된 부분이 측벽으로부터 멀리 이격된 상태를 이루고 있다.

이에 따라, 기존의 아웃터로터(R)가 적용된 세탁기는 측벽 끝단부의 강성이 약해 탈수등을 위한 로터의 고속회전시, 스테이터와의 전자기적 상호작용(즉, 인력 및 척력)으로 인해 철판재질인 로터 프레임(100)의 측벽(120)이 울렁대는 현상이 심하게 발생하고, 또한 이로 인해 모터에서의 소음 발생량이 커지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 아웃터로터는 취급시, 손가락이 2차 절곡된 부위 내측으로 끼어들어가 손가락을 다치게 되는 등, 구조적인 면에서 작업자의 안전에 대한 고려가 부족한 실정이다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드럼세탁기등에 적용되는 아웃터로터의 구조개선을 통해, 상기 아웃터로터의 측벽 강성을 증대시켜 고속회전시 로터가 울렁대는 현상 및 이로 인한 소음 발생 현상을 개선하는 한편, 작업자의 안전성을 높일 수 있도록 한 직결식 세탁기용 아웃터로터 구조 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비하며, 상기 측벽 내측에 마그네트가 설치되는 로터 프레임을 구비한 아웃터로터에 있어서; 상기 아웃터로터의 측벽 끝단부가 헤밍 또는 컬링처리 된 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기의 아웃터로터 구조가 제공된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비하며, 상기 측벽 내측에 마그네트가 설치되는 철판 재질의 로터 프레임을 구비한 아웃터로터 제조 방법에 있어서;

철판 모재를 프레싱하여 바닥면과 그 가장자리에서 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임을 성형하는 단계와,

상기 로터 프레임의 측벽 끝단부를 헤밍 또는 컬링 가공하는 단계와,

상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하여서 됨 을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 제조방법이 제공된다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터로터 구조를 나타낸 일부절개 사시도이고, 도 4는 도 3의 아웃터로터 단면도로서, 본 실시예의 아웃터로터(R)는, 바닥(110)과, 상기 바닥(110) 가장자리에서 상기 바닥(110)에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽(120)으로 이루어진 철판 재질의 로터 프레임(100)을 구비한 것으로서, 상기 로터 프레임(100)의 측벽(120) 끝단부가 티어드롭 헤밍(Teardrop Hemming)된 것을 그 특징으로 한다.

이 때, 상기 아웃터로터(R)의 로터 프레임 측벽(120)상에는 마그네트(M)가 안착되는 지지면이 형성되도록 하는 단차부가 구비된다.

또한, 본 실시예의 아웃터로터 역시, 기존의 아웃터로터와 마찬가지로 로터 프레임(100)의 바닥(110) 중심부 주변에 복수개의 냉각핀(130)을 구비함이 바람직하며, 상기 냉각핀(130)은 랜싱 가공에 의해 로터 프레임(100)의 개구부 쪽을 향하도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 랜싱 가공에 의해 냉각핀(130)과 나란히 형성되는 통공(140)은 통풍구 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 로터 프레임(100)의 바닥(110)에 형성된 각 냉각핀(130)과 그에 이웃하는 냉각핀(130) 사이의 영역에는 로터의 강도보강을 위한 엠보싱부(150)가 형성되고, 상기 엠보싱부(150) 상에는 수분 배출을 위한 배수홀(160)이 형성된다.

이와 같이 구성된 아웃터로터의 제조과정은 다음과 같다.

먼저, 준비된 철판 모재를 프레싱하여 바닥면과 그 가장자리에서 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임을 성형한다.

이 때, 냉각핀과 통공 및 엠보싱부 배수홀등이 동시에 성형가능함은 물론이다.

한편, 로터 프레임의 전체적인 형상을 성형한 후에는 로터 프레임의 측벽 끝단부를 티어드롭(teardrop) 형상으로 헤밍 가공하게 된다.

그 후, 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착한다.

상기와 같은 제조 과정에 의해 제조된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

기존의 아웃터로터와는 달리, 본 실시예의 아웃터로터는 로터 프레임의 측벽면 끝단(즉, 개구부 끝단)이 티어드롭 형으로 헤밍 가공되어 그 끝단부가 측벽에 밀착되거나 매우 근접한 상태를 이루게 된다.

이에 따라, 기존의 아웃터로터(R)가 적용된 세탁기와는 달리 본 실시예에 따른 아웃터로터는 측벽 끝단부의 강성이 증대되어 탈수등을 위한 로터의 고속회전시, 스테이터와의 전자기적 상호작용(즉, 인력 및 척력)으로 인해 철판재질인 로터 프레임(100)의 측벽(120)이 울렁대는 현상 및 이로 인한 모터 소음 발생 현상이 개 선된다.

또한, 기존의 아웃터로터는 취급시, 손가락이 2차 절곡된 부위 내측으로 끼어들어가 손가락등을 다치기 쉽지만, 상기와 같이 측벽 끝단부가 헤밍처리된 본 발명의 로터 프레임은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 절곡부없이 매끄럽게 형성되고 손가락등이 끼어들 정도의 틈이 생기지 않으므로 구조적인 면에서 작업자의 안전성을 높일 수 있게 된다.

한편, 도 5a는 도 4의 B부 대응도로서, 헤밍부위가 평평하게 겹치도록 플래턴드 헤밍(flattened hemming)된 제2실시예를 보여주는 단면도이다. 이 경우에도 전술한 실시예에서와 마찬가지로 구조적인 면에서 작업자의 안전성을 높임과 더불어 로터 프레임의 측벽면 끝단(즉, 개구부 끝단)이 평평하게 헤밍 가공되어 그 끝단부가 측벽에 밀착되거나 매우 근접한 상태를 이루게 됨에 따라 측벽 끝단부의 강성이 증대된다.

그리고, 도 5b는 도 4의 B부에 대응하는 것으로서, 열린 형상으로 오픈 헤밍(open hemming)된 제3실시예를 보여주는 단면도이다. 본 실시예 역시 제1및 제2실시예에서와 효과면에서 동일성을 갖게 된다.

그리고, 도 5c는 도 4의 B부에 대응하는 것으로서, 컬링된 제4실시예를 보여주는 단면도이다. 본 실시예 역시 제1 내지 제3실시예에서와 거의 동일한 작용 효과를 보여주게 된다.

한편, 상기한 각 실시예에 있어서, 아웃터로터(R)의 바닥(110) 중심부 주변에는 복수개의 냉각핀(130)이 방사상을 이루도록 형성가능하며, 이 냉각핀은 아웃 터로터의 회전시 공기를 스테이터쪽으로 불어넣어 스테이터에서 발생하는 열을 냉각시키게 된다.

또한, 상기 냉각핀(130)과 나란히 형성된 통공(140)은 통풍구 역할을 수행하게 되고, 상기 로터 바닥(110)에 형성된 각 냉각핀(130)과 그에 이웃하는 냉각핀 사이의 영역에는 형성된 엠보싱부(150)는 로터의 강도를 보강하는 역할을 하게 되고, 상기 엠보싱부(150) 상에 형성된 배수홀(160)을 통해서는 수분 배출이 이루어지게 된다.

한편, 도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 아웃터로터 구조를 나타낸 일부절개 사시도이고, 도 7은 도 6의 아웃터로터 단면도로서, 본 실시예의 아웃터로터는, 로터 프레임(100)의 측벽(120) 내면에 먼저 환형의 백요크(Y)가 설치되고, 상기 백요크(Y)의 내측면에는 다시 마그네트(M)가 부착되는 구조를 띠게 된다.

그리고, 측벽 끝단부는 티어드롭 형상을 이루도록 헤밍 처리된다.

한편, 본 실시예에서도 상기 측벽 끝단부는 도 5a 내지 도 5c에 개시한 바와 같은, 플래턴드 헤밍이나 오픈 헤밍이나 컬링 처리됨이 바람직함은 물론이다.

이 경우, 백요크(Y)로 인해 아웃터로터(R)의 강성은 보다 현저히 증가하게 된다.

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.

본 발명은 드럼세탁기등에 적용되는 아웃터로터의 구조개선을 통해, 상기 아웃터로터의 측벽 강성을 증대시켜 고속회전시 로터가 울렁대는 현상 및 이로 인한 소음 발생 현상을 개선할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 측벽 끝단부의 헤밍 또는 컬링을 통해 작업자의 안전성을 높일 수 있는 이점이 있다.

그리고, 로터 프레임(100)의 측벽(120) 내면에 백요크(Y)를 둘 경우에는 아웃터로터(R)의 측벽부 강성이 현저히 증가함으로 인해, 고속회전시 발생하던 로터의 울렁거림이 더욱 효과적으로 방지된다.

Claims (13)

1. 바닥면과, 상기 바닥면 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비하며, 상기 측벽 내측에 마그네트가 설치되는 철판 재질의 로터 프레임을 구비한 아웃터로터에 있어서;

   상기 측벽 끝단부의 자유단은 상기 측벽에 접하도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 아웃터로터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 측벽 끝단부는 티어드롭 헤밍된 것을 특징으로 하는 아웃터로터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 측벽 끝단부는 플래턴드 헤밍(flattened hemming)된 것을 특징으로 하는 아웃터로터.
4. 삭제
5. 삭제
6. 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비하며, 상기 측벽 내측에 마그네트가 설치되는 철판 재질의 로터 프레임을 구비한 아웃터로터에 있어서;

   상기 아웃터로터의 측벽 내측에 환형의 백요크(Y)가 설치되고, 상기 백요크(Y)의 내측면에는 다시 마그네트(M)가 부착되며,

   상기 측벽 끝단부의 자유단은 상기 측벽에 접하도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 아웃터로터.
7. 삭제
8. 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비하며, 상기 측벽 내측에 마그네트가 설치되는 철판 재질의 로터 프레임을 구비한 아웃터로터 제조방법에 있어서;

   철판 모재를 프레싱하여 바닥면과 그 가장자리에서 바닥면에 대해 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임을 성형하는 단계와,

   상기 측벽 끝단부의 자유단이 상기 측벽에 접하도록 절곡시키는 헤밍 가공단계와,

   상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아웃터로터 제조방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 8 항에 있어서,

    상기 마그네트 부착단계 전에, 상기 측벽 내측에 환형의 백요크가 설치되는 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 아웃터로터 제조방법.

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