KR101295574B1 - 세탁기 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기 모터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세탁기 모터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터; 자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및 상기 로터에 구비되어 상기 드럼의 회전에 따라 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 세탁기 모터에 의하면, 제조원가를 낮추면서도 제조 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 모터를 제공하는 것이 가능해진다.

세탁기, 모터, 스테이터, 로터, 코일, 무게보상

Description

세탁기 모터{Motor of Washing Machine}

도 1은 종래 드럼 세탁기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 세탁기 모터의 스테이터를 나타낸 분해 사시도,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 세탁기 모터의 로터를 나타낸 사시도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 세탁기 모터의 로터를 나타낸 사시도,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 세탁기 모터의 로터를 나타낸 사시도,

도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도,

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 커넥터를 나타내는 사시도,

도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도,

도 11은 도 9의 커넥터가 로터에 장착된 상태를 나타내는 단면도,

도 12는 본 발명의 인슐레이터에 구비되는 탭 터미널과 마그메이트의 분해 사시도;

도 13은 탭 터미널, 코일, 및 마그메이트의 결합 사시도;

도 14는 도 13에 도시된 코일과 마그메이트의 결합을 개략적으로 도시한 개략도;

도 15는 도 13에 도시된 코일과 마그메이트의 결합 부분에 절연부가 포함된 상태를 개략적으로 도시한 개략도;

도 16은 본 발명에 따른 절연부의 제1 실시예를 도시한 사시도;

도 17은 본 발명에 따른 탭 터미널 커버를 도시한 사시도; 및

도 18은 본 발명에 따른 절연부의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...스테이터 110...스테이터 코어

120...상부 인슐레이터 130...하부 인슐레이터

200...로터 216...자석

220...제1 무게보상부재 230...제2 무게보상부재

300...커넥터 320...제3 무게보상부재

본 발명은 세탁기 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기에 사용되는 모터에 있어서 제조 원가를 절감시키고, 제조 및 신뢰성을 증진시킬 수 있는 세 탁기 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 로터의 회전력을 회전축으로 전달하여, 상기 회전축이 부하를 구동하게 된다. 특히, 세탁기에 사용되는 경우에 상기 회전축이 세탁기의 드럼에 연결되어 드럼을 구동시킬 수 있게 된다.

도 1은 드럼 세탁방식의 세탁기에 있어서, 그 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 캐비닛(1) 내측에 터브(2)가 설치되고, 터브(2) 내측 중앙에는 드럼(3)이 회전가능하게 설치된다. 그리고, 터브(2) 배면측에는 로터(12)와 스테이터(14)를 구비하는 모터(10)가 설치되며, 로터(12)의 회전축(13)이 드럼(2)에 연결되어 드럼(2)을 회전시키게 된다. 또한, 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 행잉 스프링(23)(Hanging spring)이 설치되고, 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(24)가 설치된다.

한편, 터브(2)의 전방측 외측에는 모터(10)의 무게에 대응하는 밸런스 웨이트(4)가 설치된다. 밸런스 웨이트(4)는 모터(10)에 대응하는 무게를 갖게 되어 모터(10)가 설치된 터브(2) 배면과 전면측의 무게를 조절하여, 터브(2) 내측에서 드럼(3)이 회전하는 경우에 소음 및 진동을 방지하게 된다.

한편, 상기와 같은 세탁기의 모터(10)에 있어서, 로터(12)는 스테이터(14)와의 전자기적인 상호 작용에 의해서 회전하게 된다. 이를 위해서 스테이터(14)에는 코일이 권선 되며, 상기 코일에 전류가 인가됨에 따라 로터(12)가 스테이터(14)에 대해서 회전하게 된다. 여기서, 상기 코일은 일반적으로 구리 재질로 형성된다. 왜냐하면, 구리 재질이 전기 전도도가 매우 우수하며, 아울러 연성이 우수하여 권선 시 손상이 적기 때문이다.

그러나, 구리 재질은 일반적으로 원가가 매우 높으며 이에 따라 모터의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 국제적으로 구리 수용가 폭등하는 경우에 안정적인 원자재 수급이 이루어지지 않는 경우가 많다.

따라서, 구리 재질의 코일이 아닌 다른 재질의 코일을 사용하여 모터의 제조 원가를 절감시키고 안정적으로 원자재의 수급이 이루어지도록 할 필요가 있다. 또한 이와 같이 다른 재질의 코일을 사용하는 경우, 기존 구리 재질의 코일을 사용하는 경우보다 최소한 동등 품질 이상의 모터를 제조할 필요가 있다.

한편, 구리 재질의 코일을 다른 재질의 코일로 대체하는 경우 종래의 구성을 크게 변경하지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 구리보다 가벼운 재질을 사용하는 경우, 모터 전체의 무게가 가벼워지게 되므로 종래의 밸런스 웨이트를 사용하게 되면 터브의 전방 측이 더 무거워지게 되므로, 이에 의해 드럼의 회전시에 소음 및 진동이 현저하게 커지는 문제점이 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 밸런스 웨이트를 교체하게 되면, 이를 위하여 밸런스 웨이트 설계를 새로이 해야하며 이에 따라 다수의 실험을 시행해야하므로 초기 설비 투자비가 지나치게 상승 될 우려가 있게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 코일의 원가를 절감시켜 전체적으로 모터의 제조원가를 절감시키는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 세탁기 등에 있어서 종래의 필수 구성들을 크게 변경시키지 않고도 종래의 모터 품질 이상의 세탁기 모터를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터; 자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및 상기 로터에 구비되어 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛;을 포함하는 세탁기 모터에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은 스테이터 코어에 구비되어 알루미늄 재질의 심선을 포함하여 이루어지는 코일이 권선되며, 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이의 절연을 유지하는 인슐레이터; 상기 인슐레이터에 구비되어 상기 코일의 말단이 위치되는 탭 터미널; 상기 탭 터미널에 삽입됨과 동시에 상기 코일의 심선을 노출시켜 상기 코일과 전기적으로 연결되고, 상기 코일을 상기 탭 터미널에 고정시키는 마그메이트; 및 상기 코일의 심선 노출부에 형성되는 절연부를 포함하는 세탁기 모터에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기 모터 구조에 대해서 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기 모터의 스테이터 분해 사시도이다.

스테이터(100)는 스테이터 코어(110), 상부 인슐레이터(120), 하부 인슐레이터(130) 및 상부 및 하부 인슐레이터(120, 130)에 권선되는 코일(미도시)을 포함하여 이루어진다.

스테이터 코어(110)는 환형의 백요크(111)와 백요크(111)의 외주를 따라서 반경 방향 외측으로 돌출된 티스(112)를 포함하여 이루어진다. 도 2는 스테이터 코어(110)의 외측에 후술하는 로터가 구비되어 회전하는 아웃터 로터 타입(outer rotor type) 모터의 스테이터가 도시된 것이다. 따라서, 이와 반대로 티스(112)가 백요크의 내주를 따라 반경 방향 내측으로 돌출될 수도 있으며, 이 경우 스테이터는 이너 로터 타입(inner rotor type) 모터의 스테이터가 될 것이다.

한편, 스테이터 코어(110)는 강판을 타발하여 적층하여 형성될 수 있으나, 이러한 방법을 사용하는 경우에는 내측에 원형으로 발생되는 강판 조각 등의 재료가 낭비될 여지가 많다. 따라서, 띠 형상의 백요크와 상기 백요크에서 수직으로 돌출된 티스를 나선 형상으로 굴곡시켜 가면서 적층하여 스파이럴 코어로 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 스파이럴 코어 형태가 도 2에 도시되어 있다. 그리고, 상기 적층된 환형의 백요크(111)에는 각 층이 서로 결합되어 일체로 스테이터 코어가 형성되도록 코킹부(113)가 형성된다.

티스(112)에는 코일(미도시)이 권선 되는데, 티스(112)는 일반적으로 도체 재질이므로, 티스(112)와 코일 사이에는 절연을 위한 인슐레이터가 일반적으로 구 비된다. 따라서, 본원 발명에서는 스테이터 코어(110)의 상부와 하부에 각각 인슐레이터(120, 130)가 구비된다. 즉, 상부 인슐레이터(120)와 하부 인슐레이터(130)가 스테이터 코어(110)와 결합되어 스테이터 코어(110)를 감싸게 된다. 이때, 티스(112)를 감싸는 권선부(121, 131)에 코일이 권선 된다.

한편, 인슐레이터(120, 130)의 내측에는 반경 방향으로 돌출된 체결 보스(125, 135)가 형성되고, 체결 보스(125, 135)에는 스테이터(100)를 드럼세탁기의 터브 후벽면(미도시)에 위치시켜 고정시키기 위한 체결홀(126, 136)이 형성된다. 물론, 이러한 체결 보스(125, 135)는 반드시 상기 터브에 고정시키기 위한 구성이 아닐 수 있으며, 그 적용례에 따라 모터의 외형을 형성하는 브라켓(미도시) 내지는 모터 하우징(미도시)과 고정 결합되기 위한 구성일 수도 있다. 결국, 상부 인슐레이터의 체결홀(126)과 하부 인슐레이터의 체결홀(136)은 상기 상부 인슐레이터, 스테이터 코어, 그리고 하부 인슐레이터가 결합 시 서로 대응되어 하나의 체결홀을 형성한다. 이러한 체결홀에 볼트(미도시) 등을 통하여 스테이터 전체가 전술한 터브 등에 고정된다.

아울러, 상부 인슐레이터의 체결홀(126) 인근에는 위치 결정 돌기(127)가 형성될 수 있다. 즉, 위치 결정 돌기(127)가 먼저 터브 등에 형성되는 홈(미도시)에 삽입되어 스테이터(100)의 위치가 결정된 후, 전술한 볼트 등을 이용하여 스테이터(100)가 고정될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 스테이터(100)에는 u, v, w 각 상에 대응되는 코일이 권선될 수 있다. 하나의 티스가 하나의 자극을 갖도록 하나의 티스에 하나의 코일 이 권선될 수 있다. 이를 집중권이라고 하는데, 스테이터의 자극이 많아질수록 로터의 최대 회전 속도가 작아진다. 따라서, 모터를 제어하기가 용이하며, 최대 토크도 상대적으로 커질 수 있다.

먼저, 하나의 티스에 u 상 코일의 권선이 종료되면 상기 코일은 상부 인슐레이터(120)에 형성된 코일 감김 리브(122)에 감겨 고정된 후 이웃하는 두 개의 티스를 건너서 다음 티스에 다시 권선된다. 이러한 코일의 시작단과 말단은 각각 전원 접속용 탭 터미널(128)과 중성점 탭 터미널(129)에 위치된다.

여기서, 전원 접속용 탭 터미널(128)에는 커넥터(140)가 결합되어, 3 상(Phase)의 전원이 u, v, w 각 상의 코일에 인가된다. 아울러, 상기 각 상의 코일의 말단들은 모두 중성점 탭 터미널(129)에서 서로 전기적으로 연결되어 중성점을 형성하게 된다. 여기서, 탭 터미널(128, 129)은 외형이 절연 재질로 형성되며, 바람직하게는 상기 인슐레이터와 일체로 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 탭 터미널, 즉 전원 접속용 탭 터미널(128)과 중성점 탭 터미널(129)의 일측에는 홀 센서 어셈블리(141)가 고정된다. 홀 센서 어셈블리(141)를 통해서 후술하는 로터의 위치 및/또는 속도를 감지하여 인가되는 전압의 위상과 전류의 세기를 조절하여 로터의 회전 속도 및 토크를 제어할 수 있도록 한다.

코일 감김 리브(122)의 반경 방향 내측에는 원주 방향을 따라 인슐레이터 리브(123)가 형성된다. 물론, 이러한 인슐레이터 리브(123)는 상부 인슐레이터(120)뿐만 아니라 하부 인슐레이터(130)에도 형성된다. 이러한 인슐레이터 리브(123)는 소정 높이 이상으로 형성되어 인슐레이터의 내측의 수분이 권선부(121, 131)로 유 출되는 것을 차단하는 기능을 수행하게 된다.

아울러, 인슐레이터 리브(123)는 코일이 권선되는 높이 보다 높도록 형성됨이 바람직하다. 왜냐하면, 스테이터(100)를 취급할 때 주변의 다른 물건 등에 코일이 손상될 우려가 있기 때문이다. 즉, 바닥에 내려놓는 경우에 바닥에 인슐레이터 리브(123)만 접촉하고 코일은 바닥에 접촉되지 않으므로 코일의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에서는 종래의 구리 재질의 코일이 아닌 알루미늄 재질의 심선을 포함하여 이루어진 코일을 사용하는 것을 특징으로 한다. 알루미늄 재질은 구리 재질에 비해서 무게가 가볍다. 따라서, 알루미늄 재질로 코일을 제작하는 경우에 구리 코일에 비하여 스테이터 무게가 가벼워지게 되며, 이에 따라 모터 전체의 무게가 가벼워지게 된다. 이러한 경우, 전술한 바와 같이, 터브의 전면측에 설치된 종래의 밸런스 웨이트(도 1 참조, 4)와의 모터의 무게 균형이 맞지 않게 되므로, 드럼이 회전하는 경우에 심한 진동 및 소음을 유발하게 된다.

이러한 진동 및 소음을 방지하기 위하여 밸런스 웨이트, 드럼, 터브 등을 교체하게 되면, 이를 위하여 상기 요소들을 새로이 설계해야하며 이에 따라 다수의 실험을 시행해야하므로 초기 설비 투자비가 지나치게 상승 될 우려가 있게 된다. 따라서, 종래의 밸런스 웨이트, 드럼, 터브 등의 구조를 변경시키지 않고, 알루미늄 코일에 의해 가벼워진 무게에 대응하는 무게보상유닛을 모터 자체 내에 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 알루미늄 재질은 구리 재질에 비해서 연성이 약하다. 따라서, 권선 시 외부의 충격에 의해서 쉽게 단선될 우려가 있다. 아울러, 알루미늄 재질은 물, 특히 염수에 취약하여 이러한 염수에 닿는 경우 쉽게 부식되어 단선될 우려도 크다. 따라서, 본 발명에 따른 모터에 있어서 알루미늄 재질의 코일은 강도와 연성의 보강을 위하여 상기 알루미늄 재질의 심선 외부에 형성되는 이중 코팅막이 형성됨이 바람직하다. 아울러, 이러한 이중 코팅막을 통해서 코일의 절연에 대한 신뢰성을 더욱 키울 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 탭 터미널에는 코일의 말단이 위치된다. 이러한 코일의 말단은 전기적으로 연결되기 위하여 심선이 외부로 노출되도록 코팅막이 제거되어야 한다. 따라서, 심선이 노출된 코일의 말단 부분은 전술한 바와 같이 강도와 연성이 약해 쉽게 단선될 우려가 있다. 아울러, 물, 특히 염수에 닿는 경우 쉽게 부식될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 코일의 말단 부분의 강도 보강, 부식 방지 및 절연을 위하여 절연부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 먼저 상기 무게보상구조에 대해서 살펴보고, 이어서, 상기 절연부에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 세탁기 모터의 로터를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 무게보상유닛은 알루미늄 코일의 감소된 무게에 대응하여 부피가 커진 자석을 포함한다.

먼저, 로터(200)를 살펴보면, 본 발명에 따른 로터(200)는 로터 프레 임(210), 영구자석(216)을 포함하여 이루어진다.

로터 프레임(210)은 베이스(212)와 베이스(212)의 외측에 형성되는 측벽부(211)를 포함하여 이루어지며, 이들은 하나의 철판을 프레싱 가공하여 형성될 수 있다. 여기서, 측벽부(211)의 내측에는 원주 방향을 따라 복수 개의 영구자석(216)이 구비된다. 이러한 영구자석들은 원주 방향을 따라 교대로 N극과 S극으로 착자된다. 그리고, 측벽부(211)는 자로를 형성하는 백요크 기능을 수행하게 된다. 물론, 전술한 로터 프레임은 사출로 형성될 수 있으며, 이 경우에는 환형의 자성 백요크가 별도로 구비되어야 할 것이다.

아울러, 베이스(212)의 중앙부에는 베이스(2122)의 강성 보강을 위해 상측으로 융기된 허브부(213)가 형성된다. 이러한 허브부(213)는 중앙에 통공(219)이 형성되는 데, 이 부분에 회전축(미도시), 예를 들어 세탁기의 회전축이 위치된다. 그리고, 상기 회전축과 상기 허브부(213)는 커넥터(도 9 참조, 300)를 이용하여 서로 연결된다. 따라서, 로터(200)가 회전됨에 따라 로터(200)의 회전력이 회전축으로 전달되게 된다. 또한, 허브부(213)에는 커넥터(300)가 결합되기 위한 결합홀(215)이나 커넥터의 위치를 먼저 결정하기 위한 위치 결정홈(214) 등이 형성될 수 있다.

이러한 로터(200)는 스테이터(100)를 내부에 수용하게 되고, 스테이터(100)의 코일과 자석(216)의 상호 작용을 통하여 스테이터(100)에 대해서 회전하게 된다. 물론, 이러한 로터(200)의 회전력은 로터 프레임(210)과 결합되어 일체로 회전하는 회전축(미도시)으로 전달되게 된다.

여기서, 로터의 자석(216)은 알루미늄 코일로 제작함에 따라 구리 코일에 비 하여 가벼워진 무게만큼 무게가 더 나가도록 부피가 늘어나도록 형성된다. 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 자석에 비하여 길이가 L만큼 늘어나도록 형성된다. 상기 길이 L은 특별히 한정되지 않으며, 가벼워진 무게에 대응하도록 적절하게 변형이 가능하다.

한편, 로터의 자석(216)의 부피를 크게 하는 경우에 두께(t)를 크게 하는 경우도 가능하지만, 길이를 늘리는 것이 바람직하다. 두께를 크게 하게 되면, 로터(200)의 내부에 장착되는 스테이터(100)와의 간격이 줄어들게 되므로, 로터(200)의 회전에 따라 로터(200)와 스테이터(100)가 부딪히게 될 우려가 있기 때문이다.

또한, 본 제1 실시예에 따라 자석(216)의 부피를 크게 하는 경우에 스테이터(100)의 코일과의 관계에서 자석의 자력 세기를 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 즉, 종래의 자석과 동일한 자력세기의 자석을 사용하게 되면, 본 제1 실시예에서 무게를 보상하기 위하여 자석의 부피를 키우는 경우에 자력도 마찬가지로 증가하게 되어 스테이터의 코일과의 상호작용에 있어서 로터가 적절히 회전을 하지 못하게 될 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우 스테이터 코일을 변경하거나 또는 스테이터 및 로터의 크기를 변경해야 하는 불편함이 있다.

따라서, 본 제1 실시예에서는 자석(216)의 부피가 커짐에 따라 종래의 스테이터 코일 등을 그대로 사용할 수 있도록, 종래의 스테이터 코일에 작용하는 자력의 세기를 일정하게 유지하도록 자력의 세기가 감소한 자석을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예에서 자석의 크기가 증가함에 따라 무게도 증가하지만, 자력의 크기는 일정하도록 종래의 자석에 비하여 자력의 크기가 감소된 자석을 사용 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 종래의 스테이터 코일 등을 그대로 사용할 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 세탁기 모터의 로터를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 무게보상구조는 로터(200)의 내주면을 따라 설치된 제1 무게보상부재(220)를 포함한다.

구체적으로 제1 무게보상부재(220)는 알루미늄 코일에 의해 가벼워진 무게를 보상할 수 있는 링 형상으로 이루어지면, 그 재질은 한정되지 않으며, 예를 들어 철 등의 재질로 제작될 수 있다. 따라서, 제1 무게보상부재(220)의 크기는 한정되지 않으며, 알루미늄 코일에 의해 가벼워진 무게에 대응하도록 다양한 무게를 갖는 것이 가능해진다.

한편, 링 타입의 제1 무게보상부재(220)를 로터(200)의 내주면을 따라 설치하는 경우에, 로터(200)의 회전에 따라 움직이지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는 링(220)을 로터(200)의 내주면을 따라 설치하는 경우에 움직이지 않도록 고정하는 돌출부(222)를 로터(200)의 내주면에 구비한다.

즉, 로터(200)의 측벽부(211)의 하단에 상하부에 하나씩 한 쌍의 돌출부(222)가 형성되며, 한 쌍의 돌출부(222) 사이의 공간으로 링(220)을 삽입하고, 돌출부(222)를 링(220)을 향해 절곡시켜 도 6에 도시된 바와 같이 링(220)이 움직이지 않도록 고정하게 된다.

한편, 로터(200)의 내주면 뿐만 아니라, 로터(200)의 외주면에도 무게보상부 재가 설치될 수 있는 바, 도 7 및 도 8은 로터(200)의 외주면에 무게보상부재가 설치된 예를 도시한다.

즉, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 세탁기 모터의 로터를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예의 제2 무게보상부재(230)는 로터(200)의 외주면을 따라 설치되며, 구체적으로 측벽부(211)의 외주면을 따라 설치된다. 이 경우, 제2 무게보상부재(230)는 로터(200)의 회전에 따라 움직이지 않도록 로터(200)의 외주면을 따라 고정된다. 구체적으로, 제2 무게보상부재(230)를 로터 측벽부(211)의 외주면을 따라 배치하고, 측벽부(211)의 상단부(224)를 도 8에 도시된 바와 같이 외측으로 절곡하여 제2 무게보상부재(230)를 고정하게 된다.

한편, 상기와 같은 제2 무게보상부재(230)는 로터(200)의 자석(216)이 설치되는 측벽부(211)의 외측에 설치되므로, 자석(216)과 스테이터 코일 사이의 상호관계에 영향을 미치지 않도록 합성수지와 같이 부도체로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제2 무게보상부재는 내부에 무게보상물을 포함하는 중공이 형성될 수 있다. 즉, 제2 무게보상부재의 내부에 무게보상물을 삽입하고, 제2 무게보상부재를 로터(200)의 외주면을 따라 설치하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 무게보상물의 종류는 한정되지 않으며, 예를 들어, 모르타르, 물, 소금물 등으로 이루어질 수 있다. 한편, 상기와 같이 유동성의 무게보상물을 제2 무게보상부재의 내부에 삽입하는 경우에 로터의 회전시에 진동을 방지하기 위하여 제2 무게보상부재의 내부 중공에 빈 공간이 없도록 무게보상물을 채우는 것이 바람직하다. 제2 무게보상부재의 내부 중공에 빈 공간이 생기게 되면 유동성을 가지는 무게보상물이 로터의 회전에 따라 유동하게 되어, 진동 및 소음을 발생시킬 수 있기 때문이다.

한편, 로터(200)는 드럼의 회전축과 연결되는 커넥터(300)를 더 포함하며, 상기 커넥터(300)에 무게보상유닛을 포함하는 것도 가능하다. 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 무게보상유닛을 구비한 커넥터를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도이며, 도 11은 도 9의 커넥터가 로터에 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 커넥터(300)는 그 가장자리부 영역에 원주방향을 따라 로터(도 3 참조, 200)의 허브부(도 3 참조, 213)에 형성된 결합홀(도 3 참조, 215)에 대응하는 체결공(302)이 형성되고, 체결공(302) 사이에는 로터(200)의 결정홈(도 3 참조, 214) 내에 삽입됨에 따라 로터(200)의 결합홀(215)과 커넥터(300)의 체결공(302)이 자동적으로 일치되도록 하는 위치결정돌기(미도시)가 일체로 형성된다. 또한, 커넥터(300)의 허브(304) 내주면 상에는 드럼의 회전축에 형합하는 세레이션(306)이 형성되고, 커넥터(300)의 허브(304) 외측에는 허브(304)의 강도 보강을 위한 보강 리브(308)가 구비된다.

한편, 본 실시예에서 제3 무게보상부재(320)는 커넥터(300)의 내부에 구비된다. 즉, 제3 무게보상부재(320)는 철 등의 무게를 보상할 수 있는 재질로 제작되며, 커넥터(300)의 내부에 구비된다. 이러한 제3 무게보상부재(320)는 커넥터(300)의 제작 후에 그 내부에 구비될 수도 있지만, 바람직하게는 커넥터(300)를 제작하는 경우에 제3 무게보상부재(320)를 포함하도록 인서트 사출 방식으로 제작하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 제3 무게보상부재(320)를 내부에 구비하는 경우에, 커넥터(300)가 회전하는 경우에 한쪽으로 쏠림현상이 발생하지 않도록 제3 무게보상부재(320)는 커넥터(300)의 중심부를 따라 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다.

이상에서는 알루미늄 코일을 사용하는 경우에 가벼워진 무게에 대응하여 무게를 보상하는 구조에 대해서 설명하였으며, 이하에서는 도면을 참조하여, 상기 코일의 말단 부분의 강도 보강, 부식 방지 및 절연을 위한 절연부에 대해서 상세하게 설명한다.

도 12는 탭 터미널과 상기 탭 터미널에 삽입되는 마그메이트의 분해 사시도 이며, 도 13은 탭 터미널에 코일의 말단이 위치되어 마그메이트를 통하여 전기적으로 연결된 상태를 도시한 사시도이다. 상기 탭 터미널은 전원 접속용 탭 터미널(128)이거나 중성점 탭 터미널(129)일 수 있다. 그러나, 설명의 편의상 중성점 탭 터미널만 설명하며, 동일한 사항이 전원 접속용 탭 터미널에 적용될 수 있을 것이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 탭 터미널은 내부에 마그메이트(150)가 삽입될 수 있는 공간부(161)가 형성된다. 아울러 이러한 공간부의 전방과 후방에는 각각 슬릿(162)이 형성되어 코일의 말단이 상기 양쪽의 슬릿(162)에 걸려 위치되게 된다. 한편, 슬릿(162)의 상부에는 용이하게 코일이 삽입될 수 있도록 모따기(163) 내지는 라운드가 형성됨이 바람직하다. 한편, 상기 탭 터미널의 일측은 전술한 인 슐레이터 리브(123)와 연결되어 형성될 수 있다.

상기 마그메이트는 도 12에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자 형태로 형성되며, 전면과 후면에는 각각 슬릿(151)이 형성된다. 슬릿(151)의 폭은 코일의 심선 두께에 대응되어 형성됨이 바람직하다. 즉, 슬릿(151)에 코일의 심선이 억지 끼워져 동시에 마그메이트(150)와 전기적으로 연결됨이 바람직하다. 따라서, 마그메이트(150)는 전도성 재질로 형성되어야 할 것이다.

여기서, 마그메이트(150)와 상기 코일 말단의 전기적 연결은 전술한 바와 같이 코일의 말단이 탭 터미널의 슬릿(162)에 위치된 후, 마그메이트(150)가 탭 터미널의 공간부(161)로 삽입됨과 동시에 심선이 노출되어 이루어질 수 있다. 그러나, 먼저 심선을 노출시킨 후 마그메이트가 삽입됨과 동시에 전기적으로 연결이 이루어질 수도 있을 것이다. 한편, 도 13에서는 코일 말단과 마그메이트가 각각 탭 터미널에 삽입되어 중성점이 형성된 상태가 도시되어 있다.

도 14와 도 15는 마그메이트와 코일 말단이 어떻게 전기적으로 연결되었는지를 개략적으로 도시하고 있다.

먼저, 마그메이트(150)와 코일(160)의 말단은 탭 터미널 내부에서 전기적으로 연결되는데, 이는 코일의 심선(162)와 전도성 재질의 마그메이트가 직접 접촉하여 전기적인 연결이 이루어진다. 따라서, 마그메이트(150)와 직접 접촉하고 있는 코일(160)의 특정 부분은 코팅막, 특히 이중 코팅막(161)이 제거된 상태이다. 따라서, 코일(160)이 흔들리거나, 외부의 충격이 가해지는 경우 전술한 바와 같이 마그메이트와 직접 접촉하고 있는 코일의 심선(162)이 단선될 우려가 있으며, 나아가 상기 부분에서 부식이 발생될 우려가 있다.

이러한 문제를 미연에 방지하기 위하여 코일의 심선(162)와 마그메이트(150)가 접촉되는 부분에 절연부가 형성됨이 바람직하다. 이러한 절연부의 일례로 도 15에는 수지물(170)이 도포된 상태가 도시되어 있다.

수지물(170)은 절연 재질로 형성되며, 도포된 후 경화되어 심선(162)에서 절연을 유지하고, 외부로부터 심선을 보호한다. 물론, 직접적으로 외력이 심선(161)로 전달되는 것을 차단하여 심선(161)의 강도를 보강하는 기능을 수행하게 된다.

한편, 도 16에는 수지물(170)이 탭 터미널 전체에 도포된 상태가 도시되어 있다. 즉, 수지물(170)이 마그메이트(150)과 코일의 심선(162) 노출부분뿐만 아니라 코팅막(161)이 제거되지 않은 일부의 코일(160)까지 감싸도록 도포된 상태가 도시되어 있다. 이 경우, 도포되는 수지물의 양이 많아질 수 있으나, 더욱 견고히 코일의 말단을 탭 터미널에 고정시키는 것이 가능하고, 보다 신뢰성이 있게 절연 확보 및 부식 방지를 이룰 수 있다.

또한, 이러한 경우에 상기 탭 터미널은 전원 접속용 탭 터미널(128)이 아닌 중성점 탭 터미널(129)인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 중성점 탭 터미널에서는 상기 코일(160) 외에 별도로 다른 부분과 전기적으로 연결될 필요가 없기 때문이다.

한편, 상기 탭 터미널이 전원 접속용 탭 터미널(128)인 경우에는 마그메이트(150)가 전원과 연결되어야 한다. 따라서, 이러한 연결을 위해서 적어도 일부분에는 수지물(170)이 도포되지 않도록 함이 바람직할 것이다.

이하에서는 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 절연부의 다른 실시예를 상세히 설명한다.

전술한 실시예에서는 심선 노출 부분의 강도 보강, 절연, 부식 방지 등의 기능을 수행하기 위한 절연부는 도포되는 수지물을 포함하여 이루어졌다.

본 실시예에서도 마찬가지로 절연부는 상기 수지물을 포함하여 이루어질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 이러한 수지물을 삭제하여도 전술한 기능을 갖는 절연부를 형성하는 것이 가능하다.

도 17에는 이러한 절연부의 다른 실시예로서 탭 터미널 커버(180)이 도시되어 있다.

탭 터미널 커버(180)는 내부에 탭 터미널을 수용하도록 상기 탭 터미널의 상부로부터 삽입된다. 즉, 탭 터미널 커버(180)는 탭 터미널의 외형을 모두 감싸게 되어 외부와 탭 터미널을 차단하게 된다. 따라서, 비록 심선(162)이 노출된 부분이 있다고 하더라도, 이러한 부분은 탭 터미널 내부에만 있게 되며, 탭 터미널 내부는 탭 터미널 커버(180)에 의해서 외부와 완전히 차단된다. 따라서, 심선 노출 부분의 절연 및 부식 방지 기능이 수행될 수 있다.

아울러 도 13을 참조하면, 도 17에 도시된 탭 터미널 커버(180)는 마그메이트(150)와 심선이 노출된 코일이 결합된 탭 터미널의 상부로 씌워질 수 있다. 이 때, 심선이 노출되지 않은 코일의 일부는 슬롯(162)에 위치하게 되는데, 상기 탭 터미널의 하측 부분(181)이 이러한 코일 부분을 누르게 된다. 따라서, 외부의 충격 등은 직접 심선 노출부로 전달되지 않고, 슬롯 부분에 위치한 코일 부분에만 전 달되게 된다. 따라서, 심선 부분이 단선되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 탭 터미널 커버(180)는 탭 터미널의 슬롯(162) 부분보다 더 깊이 상기 탭 터미널을 수용하도록 삽입됨이 바람직하다. 즉, 상기 탭 터미널 커버가 상기 탭 터미널을 수용하도록 완전히 삽입된 경우에, 탭 터미널 커버의 하측 부분(181)의 위치가 상기 슬롯(162) 보다 소정 높이 밑에 위치되도록 함이 바람직하다. 이는 상기 슬롯(160)을 통하여 외부의 수분이 침투되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

한편, 탭 터미널 커버(180)는 마그메이트(150)와 별도로 형성될 수도 있으나, 도 17에 도시된 바와 같이 일체로 형성되는 것이 가능하다. 즉, 마그메이트(150)가 탭 터미널에 삽입됨과 동시에, 상기 탭 터미널이 상기 탭 터미널 커버(180)에 삽입되게 된다. 이를 통하여 하나의 작업을 통하여 탭 터미널에서의 전기적인 연결 및 절연부의 형성이 가능하게 되는 장점이 있다.

일례로 상기 탭 터미널은 전도성 금속 재질로 형성됨에 반해, 상기 탭 터미널 커버는 절연 재질, 즉 수지 계열의 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 탭 터미널 커버의 사출 성형 시 상기 탭 터미널 커버가 인서트되어 양자가 일체로 형성되는 것이 가능할 것이다.

여기서, 탭 터미널 커버(180)는 마그메이트를 외부와 완전히 차단하여 절연시키는 기능을 수행한다. 따라서 마그메이트(150)가 상기 코일 이외에 다른 부분과 전기적으로 연결되기 어려운 문제가 있다. 따라서, 탭 터미널 커버(180)가 적 용되는 탭 터미널은 중성점 탭 터미널(129)인 것이 바람직할 것이나, 반드시 이에 한정되지는 않을 것이다.

이하에서는, 도 18을 참조하여 본 발명의 절연부에 대한 또 다른 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예에서는 탭 터미널의 강도를 보강하는 강도 보강부(239)를 더 포함하여 이루어진다.

이러한 강도 보강부(239)는 상기 탭 터미널의 일측에 형성된다. 보다 구체적으로 이러한 강도 보강부(239)는 상기 탭 터미널의 반경 방향 내측 및/또는 외측에 형성될 수 있다. 그러나, 코일 말단의 고정의 편의를 고려하면 상기 탭 터미널의 반경 방향 외측에 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 탭 터미널과 마찬가지로 상기 인슐레이터와 일체로 형성됨이 바람직하다.

한편, 강도 보강부(239)에는 상기 탭 터미널과 마찬가지로 슬릿(241)이 형성됨이 바람직하다. 따라서, 코일의 말단은 강도 보강부의 슬릿(241)과 상기 탭 터미널의 양쪽의 슬릿(162)에 고정되어 더욱 고정 강도가 보강된다.

또한, 이러한 슬릿(241, 162)의 폭은 코일(160)의 외경과 대응되도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 도 18에 도시된 바와 달리 코팅막을 포함하는 코일(160)의 외경보다는 어느 정도 좁도록 형성하여 상기 코일이 억지 끼워져 동시에 코일이 고정되도록 함이 바람직하다. 그러나, 이러한 과정에서 상기 코팅막이 손상되지 않도록 지나치게 폭이 좁지 않도록 함이 더욱 바람직할 것이다. 이러한 슬릿의 폭에 대한 사항은 본 실시예에서뿐만 아니라 전술한 다른 실시예에서도 마찬가지일 것이 다.

아울러, 강도 보강부(239)에는 내측에 소정 공간이 형성되는 포켓(239)이 형성됨이 바람직하다. 이러한 포켓은 슬릿(162)을 통하여 상기 탭 터미널 내부와 연통됨이 바람직하다. 따라서, 코일(160)은 포켓(239)을 가로 질러 상기 탭 터미널에 고정된다.

본 실시예에서도 절연부로서 수지물(270)이 도포될 수 있다. 이 경우 탭 터미널 상부에서 도포되는 수지물의 양이 과도하여 탭 터미널 외부로 누출되는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 수지물이 넘치더라도 강도 보강부(239)의 포켓(240)으로 넘치도록 하기 위함이 바람직하다. 이를 통하여 정량의 수지물을 도포할 수 있으며, 따라서 수지물 도포를 수동이 아닌 자동으로 할 수 있어 생산 공정을 단순화시키는 것이 가능할 것이다.

아울러, 많은 부분에 수지물이 도포되기 때문에 더욱 코일 말단의 강도 보강, 절연 확보 및 부식 방지 기능을 더욱 효과적으로 할 수 있는 장점이 있을 것이다.

한편, 본 실시예에서도 수지물(270)을 삭제하여 도 17에 도시된 탭 터미널 커버(180)를 적용하는 것이 가능할 것이다. 물론, 수지물 도포 후 탭 터미널 커버를 삽입하는 것도 가능할 것이다. 이 경우 상기 탭 터미널 커버의 형상은 어느 정도 변경되어야 할 것이다.

전술한 본 발명에 의하면, 종래의 구리 재질이 아닌 알루미늄 재질의 심선을 포함하는 코일이 적용됨을 특징으로 한다. 또한, 알루미늄 코일을 사용하게 됨으 로써 가벼워진 무게에 대응하여 무게보상유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 나아가, 상기 알루미늄 재질의 심선에 대한 강도 보강, 절연 및 부식 방지를 위한 절연부를 특징으로 한다. 여기서, 상기 무게보상유닛 및 절연부는 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변경이 가능할 것이나 본원 발명의 기술 사상에 속하는 한 이러한 변형 실시예 또한 본 발명에 속하게 될 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기 모터는 알루미늄 코일을 사용함으로써 세탁기 모터의 제조원가를 현저히 절감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 알루미늄 코일에 의해 모터의 무게가 가벼워지는 경우에 드럼, 터브 및 밸런스 웨이트 등의 기존 구성요소를 변경시키지 않고 모터 자체 내에 무게보상유닛을 구비하여 비용 및 시간을 절약할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 모터의 제조 원가를 절감시키되, 제조가 용이하고 신뢰성 및 제품 내구성이 증진된 모터를 제공할 수 있다.

Claims (17)

1. 삭제
2. 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터;

   자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및

   상기 로터에 구비되어 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛을 포함하고,

   상기 무게보상유닛은,

   상기 알루미늄 코일의 감소된 중량에 대응하여 부피가 커진 상기 로터의 자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 자석은 상기 스테이터와의 간격을 유지하도록 높이가 늘어난 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
4. 제2항에 있어서,

   상기 자석은 상기 스테이터의 코일에 대응하여 자력이 일정하도록 부피가 커진 것에 대응하여 자력세기가 감소한 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
5. 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터;

   자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및

   상기 로터에 구비되어 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛을 포함하고,

   상기 무게보상유닛은,

   상기 로터의 내주면을 따라 설치되는 제1 무게보상부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1 무게보상부재는 링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 링은 상기 로터의 내주면의 하부에 고정되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
8. 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터;

   자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및

   상기 로터에 구비되어 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛을 포함하고,

   상기 무게보상유닛은,

   상기 로터의 외주면을 따라 설치되는 제2 무게보상부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제2 무게보상부재는 상기 로터의 상부 외주면을 따라 고정되는 것을 특 징으로 하는 세탁기 모터.
10. 제8항에 있어서,

    상기 제2 무게보상부재는 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
11. 제8항에 있어서,

    상기 제2 무게보상부재는 내부에 무게보상물이 삽입되는 중공이 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
12. 제11항에 있어서,

    상기 무게보상물은 시멘트, 물, 소금물 중의 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
13. 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터;

    자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및

    상기 로터에 구비되어 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛을 포함하고,

    상기 로터는 드럼에 연결되는 커넥터를 더 포함하고,

    상기 커넥터에 제3 무게보상부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
14. 제13항에 있어서,

    상기 커넥터는 상기 제3 무게보상부재를 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
15. 제14항에 있어서,

    상기 제3 무게보상부재는 상기 커넥터의 내부에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
16. 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 알루미늄 재질의 심선으로 이루어진 코일을 구비하는 스테이터;

    자석을 구비하며 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 구비되는 로터; 및

    상기 로터에 구비되어 소음 및 진동을 방지하는 무게보상유닛을 포함하고,

    상기 인슐레이터에 구비되어 상기 코일의 말단이 위치되는 탭 터미널;

    상기 탭 터미널에 삽입됨과 동시에 상기 코일의 심선을 노출시켜 상기 코일과 전기적으로 연결되고, 상기 코일을 상기 탭 터미널에 고정시키는 마그메이트; 및

    상기 코일의 심선 노출부에 형성되는 절연부를 포함하여 이루어지는 세탁기 모터.
17. 제16항에 있어서,

    상기 절연부는 상기 탭 터미널에 도포되는 수지물임을 특징으로 하는 세탁기 모터.

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