KR101227483B1 - 직결식 세탁기용 모터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속회전시 아웃터로터가 울렁대는 현상 및 이로 인한 마그네트 이탈 및 소음 발생 현상을 개선함과 더불어 취급시 작업자의 부상이 방지되도록 하는 한편, 재료와 무게를 줄이고 제작공정도 간단하며 터브나 베어링 하우징과 같은 고정측에 안정되게 장착될 수 있는 스테이터를 갖는 직결식 세탁기용 모터를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 스파이럴 구조로 감겨 적층되는 철판재질의 스테이터 코어와; 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터와; 상기 인슐레이터에 결합되는 권선과; 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임과; 상기 로터 프레임 측벽 내측에 설치되는 마그네트와; 상기 로터 프레임의 측벽 외주면에 일체를 이루도록 입혀지는 플라스틱 재질의 강도보강부재를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 직결식 세탁기의 모터가 제공된다..
Figure R1020050106934
직결식, 세탁기, 모터, 제조

Description

직결식 세탁기용 모터 및 그 제조 방법{motor for direct drive type washing machine and method for fabricating the same}
도 1은 종래의 드럼세탁기 구성을 나타낸 종단면도
도 2는 도 1의 스테이터 외관 사시도
도 3은 도 2의 스테이터에 적용되는 분할코어(DC)를 나타낸 사시도
도 4는 도 1의 아웃터로터를 나타낸 사시도
도 5는 도 4의 아웃터로터 단면도
도 6은 본 발명의 아웃터로터를 나타낸 일부절개 사시도
도 7은 도 6의 아웃터로터 단면도
도 8a 내지 도 8d는 본 발명 아웃터로터의 다른 실시예들을 나타낸 요부 단면도
도 9는 본 발명의 스테이터를 나타낸 사시도
도 10은 도 9의 분해사시도
도 11은 도 10의 상인슐레이터 일부에 대한 배면사시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
5:아웃터로터 110:바닥
120:측벽 130:냉각핀
M:마그네트
본 발명은 세탁기용 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직결식 드럼세탁기등에 적용되는 비엘디시(BLDC; Blushless DC) 모터의 구조 개선에 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 다음과 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.
그리고, 상기 캐비닛(1) 전방에는 도어(21)가 설치되고, 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 분할코어(DC)라 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.
참고로, 스테이터를 터브측에 체결하기 위한 체결부의 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)에서 체결부의 강성이 충분히 확보되어야 한다는 것은 매우 중요하다.
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 기존의 아웃터로터(5)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 바닥면 에 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 된다.
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(135)가 형성되고, 상기 엠보싱부(135) 상에는 수분 배출을 위한 배수홀(160)이 형성된다.
그러나, 이 같은 종래 구조의 아웃터로터(5)는 다음과 같은 문제점이 발생하는 단점이 있었다.
즉, 기존의 아웃터로터는 측벽 끝단(도 5의 "A"부 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(5)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, 고속회전시 로터 프레임(100) 측벽이 울렁대므로 인해 동심도가 맞지 않고 마그네트가 이탈되는 문제점이 있었다.
이와 더불어, 기존의 아웃터로터(5)는 끝단이 절곡되어 있고 그 끝단부가 컷팅되어 날카로우므로, 취급시 손가락이 컷팅된 끝단에 베이거나 2차 절곡된 부위 내측으로 끼어 들어가 손가락이 골절되는 등, 구조적인 면에서 작업자에게 위험한 실정이다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강성을 증대시켜 고속회전시 로터가 울렁대는 현상 및 이로 인한 소음 발생 현상을 개선하는 한편, 작업자의 취급 안전성을 높일 수 있도록 한 로터를 구비한 직결식 세탁기용 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 제작시 소요되는 재료와 무게를 줄이고, 제작공정도 간단하며, 터브나 베어링 하우징과 같은 고정측에 안정되게 장착될 수 있는 스테이터를 갖는 직결식 세탁기용 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명은 상기한 바와 같이 강성 및 안전성이 뛰어난 로터 및, 안정 적으로 장착가능한 스테이터를 갖는 직결식 세탁기용 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 철판재질의 로터 프레임과; 상기 로터 프레임 측벽 내측에 설치되는 마그네트와; 상기 로터 프레임의 측벽 외주면에 일체를 이루도록 입혀지는 플라스틱 재질의 강도보강부재를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 직결식 세탁기의 아웃터로터가 제공된다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2형태에 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 외주면에 일체를 이루도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재를 입히는 단계와, 상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하여서 됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3형태에 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 가장자리에 서 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임을 성형하는 단계와, 상기 로터 프레임의 측벽 끝단부를 헤밍 가공하는 단계와, 상기 로터 프레임의 측벽의 헤밍 가공부 하측 외주면에 일체를 이루도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재를 입히는 단계와, 상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하여서 됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4형태에 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 컬링 가공하는 단계와, 상기 로터 프레임의 측벽의 컬링 가공부 하측 외주면에 일체를 이루도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재를 입히는 단계와, 상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하여서 됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제5형태에 따르면, 스파이럴 구조로 감겨 적층되는 철판재질의 스테이터 코어와; 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터와; 상기 인슐레이터에 결합되는 권선과; 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 철판재질의 로터 프레임과; 상기 로터 프레임 측벽 내측에 설치되는 마그네트와; 상기 로터 프레임의 측벽 외주면에 일체를 이루도록 입혀지는 플라스틱 재질의 강도보강부재를 포 함하여서 됨을 특징으로 하는 직결식 세탁기의 모터가 제공된다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 6 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터로터를 나타낸 일부절개 사시도이고, 도 7은 도 6의 아웃터로터 단면도로서, 본 실시예의 아웃터로터(5)는, 바닥(110)과, 상기 바닥 가장자리에서 상기 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽(120)을 구비한 철판재질의 로터 프레임(100)과; 상기 로터 프레임 측벽(120) 내측에 설치되는 마그네트(M)와; 상기 로터 프레임(100)의 측벽(120) 외주면에 일체를 이루도록 입혀지는 플라스틱 재질의 강도보강부재(200)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 플라스틱 재질의 강도보강부재(200)는 인서트 사출에 의해 로터 프레임(100) 외주면에 입혀지게 된다.
그리고, 상기 강도부강부재는 로터 프레임(100) 측벽 끝단이 노출되지 않도록 형성된다.
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(135)가 형성되고, 상기 엠보싱부(135) 상에는 수분 배출을 위한 배수홀(160)이 형성된다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 아웃터로터 제조 과정은 다음과 같다.
먼저, 본 실시예의 아웃터로터의 제조과정은 다음과 같다.
먼저, 준비된 철판 모재를 프레싱하여 바닥면과 그 가장자리에서 바닥면에 대해 대략 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽(120)을 구비한 로터 프레임(100)을 성형한다.
이 때, 냉각핀과 통공 및 엠보싱부 배수홀등이 동시에 성형가능함은 물론이다.
그리고, 상기 로터 프레임(100)의 측벽(120) 외주면에 일체를 이루도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재(200)를 입힌다.
그 후, 로터 프레임(100)의 측벽(120) 내측에 마그네트(M)를 부착한다.
상기와 같은 제조과정을 통해 제작된 본 실시예의 아웃터로터의 작용은 다음과 같다.
본 발명의 아웃터로터(5)가 적용된 세탁기는 측벽(120) 외주면에 플라스틱 재질의 강도보강부재(200)가 인서트 사출에 의해 일체로 형성되어 있으므로 인해 탈수등을 위한 로터의 고속회전시에도 철판재질인 로터 프레임(100)의 측벽(120)이 울렁대는 현상이 방지되며, 따라서 모터에서의 소음 발생량도 줄어들게 된다.
또한, 고속회전시 로터 프레임(100) 측벽이 울렁대는 현상이 방지됨으로 인해 마그네트(M)의 이탈도 방지된다.
이와 더불어, 기존의 아웃터로터는 로터 프레임(100)의 끝단이 절곡되어 있고 그 끝단부가 컷팅되어 날카로우므로, 취급시 손가락이 컷팅된 끝단에 베이거나 2차 절곡된 부위 내측으로 끼어 들어가 손가락이 골절되는 등, 구조적인 면에서 작업자에게 위험하나, 본 발명의 아웃터로터는, 로터 프레임(100) 끝단을 강도보강부재(200)가 감싸는 형태로 형성되므로 인해 작업자가 로터 프레임(100) 끝단에 의해 다칠 염려가 없다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 아웃터로터 구조를 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
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 도 8a에 도시된 바와 같이 티어드롭 헤밍(Teardrop Hemming)되고, 상기 측벽(120) 끝단부 하부측 외주면을 인서트 사출에 의해 일체로 형성된 강도보강부재(200)가 감싸는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 아웃터로터(5)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(135)가 형성되고, 상기 엠보싱부(135) 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 측벽(120)을 구비한 로터 프레임(100)을 성형한다.
이 때, 냉각핀과 통공 및 엠보싱부 배수홀등이 동시에 성형가능함은 물론이다.
한편, 로터 프레임(100)의 전체적인 형상을 성형한 후에는 로터 프레임(100)의 측벽(120) 끝단부를 티어드롭(teardrop) 형상으로 헤밍 가공하게 된다.
그리고, 상기 로터 프레임(100)의 측벽(120)의 헤밍 가공부 하측 외주면에 일체를 이루도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재(200)를 입힌다.
그 후, 로터 프레임(100)의 측벽(120) 내측에 마그네트(M)를 부착한다.
상기와 같은 제조 과정에 의해 제조된 본 실시예의 작용은 다음과 같다.
기존의 아웃터로터와는 달리, 본 실시예의 아웃터로터는 로터 프레임(100)의 측벽(120)면 끝단(즉, 개구부 끝단)이 티어드롭 형으로 헤밍 가공되어 그 끝단부가 측벽(120)에 밀착되거나 매우 근접한 상태를 이룸과 더불어, 측벽(120) 외측면의 상기 헤밍부 하부측에 소정 두께의 플라스틱 재질인 강도보강부재(200)가 구비된다.
이에 따라, 기존의 아웃터로터(5)가 적용된 세탁기와는 달리 본 실시예에 따른 아웃터로터는 측벽(120) 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 개선된다.
또한, 기존의 아웃터로터는 취급시, 손가락이 2차 절곡된 부위 내측으로 끼어들어가 손가락등을 다치기 쉽지만, 상기와 같이 측벽(120) 끝단부가 헤밍처리된 본 발명의 로터 프레임(100)은 절곡부없이 매끄럽게 형성되고 손가락등이 끼어들 정도의 틈이 생기지 않으므로 구조적인 면에서 작업자의 안전성을 높일 수 있게 된다.
한편, 도 8b는 헤밍부위가 평평하게 겹치도록 플래턴드 헤밍(flattened hemming)되고, 헤밍 부위 하부로 강도보강부재(200)가 구비된 경우를 보여주는 단면도이다. 이 경우에도 전술한 실시예에서와 마찬가지로 구조적인 면에서 작업자의 안전성을 높임과 더불어 로터 프레임(100)의 측벽(120)면 끝단(즉, 개구부 끝단)이 평평하게 헤밍 가공되어 그 끝단부가 측벽(120)에 밀착되거나 매우 근접한 상태를 이루게 되고, 그 하부에 강도보강부재(200)가 인서트 사출에 의해 일체로 형성됨에 따라 측벽(120)의 강성이 증대된다.
그리고, 도 8c는 측벽(120) 끝단부가 열린 형상으로 오픈 헤밍(open hemming)되고, 그 하부에 강도보강부재(200)가 인서트 사출에 의해 일체로 형성된 경우를 보여주는 단면도이다. 본 실시예 역시 제1및 제2실시예에서와 효과면에서 동일성을 갖게 된다.
그리고, 도 8d는 측벽(120) 끝단부가 컬링된 제4실시예를 보여주는 단면도이다. 본 실시예 역시 제1 내지 제3실시예에서와 거의 동일한 작용 효과를 보여주게 된다.
한편, 상기한 각 실시예에 있어서, 아웃터로터(5)의 바닥(110) 중심부 주변에는 복수개의 냉각핀(130)이 방사상을 이루도록 형성가능하며, 이 냉각핀은 아웃터로터의 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(135)는 로터의 강도를 보강하는 역할을 하게 되고, 상기 엠보싱부(135) 상에 형성된 배수홀(160)을 통해서는 수분 배출이 이루어 지게 된다.
이하에서는 본 발명에 적용되는 스테이터에 대해 첨부도면 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 스테이터 외관 사시도이고, 도 10은 도 4의 분해사시도로서, 이며, 도 11은 도 10의 상(上)인슐레이터 일부에 대한 배면 사시도로서, 본 발명의 실시예에 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 스테이터 코어(15)와, 상기 스테이터 코어(15)의 형상에 대응하는 형태로서 상기 스테이터 코어(15)의 상부측을 감싸게 되는 전기적 절연재질의 상(上)인슐레이터(60a)와, 상기 스테이터 코어(15)의 형상에 대응하는 형태로서 상기 상인슐레이터(60a)와 상호 조립시 상기 스테이터 코어(15)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 스테이터 코어(15) 내측으로부터 스테이터(6) 중앙을 향하여 3군데 이상 돌출된 체결부(600)를 포함한다.
이 때, 상기 체결부(600;도 5참조)에는 터브등의 고정측에 스테이터(6)를 체결부재로 고정하기 위해 형성되는 체결공(620a;도 6참조)이 형성되며, 상기 체결공(620a)은 체결부(600)의 비노출면쪽에 돌출된 보스(620)에 의해 형성된다.
그리고, 상기 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)의 스테이터 코어(15) 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 상하인슐레이터(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) 양측벽면에는 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 스테이터 코어(15)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 금속(800)은 절개된 부분에 의해 탄성을 갖는 스프링핀 또는 체결공(620a) 내로 강제 압입이 가능한 중공형핀으로서 부싱(bushing) 역할을 하게 된다.
한편, 상기 상인슐레이터(60a) 및 하인슐레이터(60b)의 체결공(620a) 주위에는 볼트 체결시, 볼트의 헤드와 원통형 금속(800)이 직접 닿지 않도록 하는 융기부(690)가 형성된다.
그리고, 상기 스테이터 코어(15)의 베이스부(150)에는 코어의 성형을 위한 와인딩 작업이 용이하게 이루어지도록 응력을 감소시키기 위한 요입홈(152)이 구비되고, 상기 스테이터 코어(15)는 베이스부(150)에 형성된 통공을 관통하는 리벳(153)에 의해 리벳팅되어 결합된다.
한편, 도 10의 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 실시예에 따른 작용은 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 스테이터 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 스테이터 코어(15)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.
이와 더불어, 본 발명의 스테이터(6)는 상하인슐레이터(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.
그리고, 상기 체결부(600)의 비노출면 상에 구비되는 각 리브(650)(660)(670)(680) 사이의 공간(640)은 모터 구동시의 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 스테이터 코어(15) 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 자체의 무게가 1.5kg 이상이 되고, 탈수회전 속도가 600~ 2,000 RPM 정도인 대용량 드럼세탁기에서도 고속 회전시 의 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)(143b)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.
이때, 상기 터브(2)에 위치결정돌기(630)가 형성되고, 체결부(600)에 위치결정홈이 형성되어도 무방함은 물론이다.
한편, 본 발명의 아웃터로터 및 스테이터는 상기한 실시예들로 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지 다양한 형태로의 변형 및 변경, 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 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 고속회전시 로터의 울렁거림에 의해 동심도가 맞지 않아 발생하는 마그네트(M) 이탈 및 소음 발생 현상을 개선할 수 있게 된다.
이와 더불어, 본 발명의 아웃터로터는, 로터 프레임 끝단을 강도보강부재가 감싸거나 헤밍 또는 컬링 처리함으로써 작업자가 로터 프레임 끝단에 의해 다칠 염려가 없도록 안전성을 높임과 더불어 강도를 더욱 더 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (15)

  1. 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 철판재질의 로터 프레임과;
    상기 로터 프레임 측벽 내측에 설치되는 마그네트와;
    상기 로터 프레임의 측벽 외주면에 일체를 이루도록 인서트 사출 성형되는 플라스틱 재질의 강도보강부재를 포함하되,
    상기 강도보강부재는,
    상기 로터 프레임의 측벽 끝단부 하부측 외주면을 감싸도록 형성되고 상단면이 상기 마그네트의 상단면의 아래에 위치하며,
    상기 측벽 끝단부는 티어드롭 헤밍, 플랜턴드 헤킹, 오픈 헤밍, 컬링 중 하나의 방식으로 가공된 끝단 가공부를 가지며,
    상기 끝단 가공부는 상기 강도보강부재의 상단면에 접하는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽 끝단부는 티어드롭 헤밍된 경우, 상기 측벽 끝단부의 단부는 상기 로터 프레임의 측벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽 끝단부는 플래턴드 헤밍(flattened hemming)된 경우, 상기 측벽 끝단부의 단부는 상기 로터 프레임의 측벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 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 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임을 성형하는 단계와,
    상기 로터 프레임의 측벽 끝단부를 헤밍 가공하는 단계와,
    상기 로터 프레임의 측벽의 헤밍 가공부 끝단부 하부측 외주면을 감싸도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재를 입히는 단계와,
    상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하며,
    상기 강도보강부재를 입히는 단계는, 상기 강도보강부재의 상단면이 상기 헤밍 가공부의 끝단부와 접하도록 형성되며,
    상기 마그네트를 부착하는 단계에서 상기 마그네트의 상단면이 상기 강도보강부재의 상단면의 아래에 위치하도록 부착하는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 측벽 끝단부가 티어드롭 헤밍 처리되고, 상기 측벽 끝단부의 단부는 상기 로터 프레임의 측벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 측벽 끝단부가 플래턴드 헤밍(flattened hemming) 처리되고, 상기 측벽 끝단부의 단부는 상기 로터 프레임의 측벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 측벽 끝단부가 오픈 헤밍(open hemming) 처리되는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 제조방법.
  13. 바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 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 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 로터 프레임을 성형하는 단계와,
    상기 로터 프레임의 측벽 끝단부를 컬링 가공하는 단계와,
    상기 로터 프레임의 측벽의 컬링 가공부 하부측 외주면을 감싸도록 인서트 사출에 의해 플라스틱 재질의 강도보강부재를 입히는 단계와,
    상기 로터 프레임의 측벽 내측에 마그네트를 부착하는 단계를 포함하며,
    상기 강도보강부재를 입히는 단계는, 상기 강도보강부재의 상단면이 상기 컬링 가공부의 끝단부와 접하도록 형성되며,
    상기 마그네트를 부착하는 단계에서 상기 마그네트의 상단면이 상기 강도보강부재의 상단면의 아래에 위치하도록 부착하는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터의 아웃터로터 제조방법.
  14. 스파이럴 구조로 감겨 적층되는 철판재질의 스테이터 코어와;
    상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터와;
    상기 인슐레이터에 결합되는 권선과;
    바닥과, 상기 바닥 가장자리에서 수직한 방향으로 연장 형성된 측벽을 구비한 철판재질의 로터 프레임과;
    상기 로터 프레임 측벽 내측에 설치되는 마그네트와;
    상기 로터 프레임의 측벽 끝단부 하부측 외주면을 감싸도록 인서트 사출 성형되는 플라스틱 재질의 강도보강부재를 포함하며,
    상기 강도보강부재의 상단면은 상기 마그네트의 상단면의 아래에 위치하며,
    상기 측벽 끝단부는 티어드롭 헤밍, 플랜턴드 헤킹, 오픈 헤밍, 컬링 중 하나의 방식으로 가공된 끝단 가공부를 가지며,
    상기 끝단 가공부는 상기 강도보강부재의 상단면에 접하는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기의 모터.
  15. 삭제
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