KR101604902B1 - 세탁기용 모터의 스테이터 - Google Patents

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양경식
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Abstract

본 발명에 따른 모터의 스테이터는 다수 개의 강판을 적층하여 제조되고 코어 베이스와 상기 코어 베이스에 방사상으로 형성된 다수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어; 상기 코어 베이스와 상기 티스의 상부를 덮어 절연하고, 내측으로 형성되며 상부 결합홀이 형성된 최소한 3 개 이상의 상부 결합부를 갖는 상부 인슐레이터; 및 상기 코어 베이스와 상기 티스의 하부를 덮어 절연하고, 내측으로 형성되며 하부 결합홀이 형성된 최소한 3 개 이상의 하부 결합부를 갖는 하부 인슐레이터를 포함하고, 상기 상부 인슐레이터와 상기 하부 인슐레이터의 내주면의 사이에 일정한 공간이 형성되어, 그 공간으로 상기 코어 베이스의 내주면이 노출되는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기용 모터의 스테이터{Stator of Motor for Washing Machine}
본 발명은 세탁기용 모터의 스테이터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 작동 시에 소음과 진동을 방지할 수 있고 제조 비용을 낮출 수 있는 세탁기용 모터의 스테이터에 관한 것이다.
세탁기용 모터는 일반적으로 로터와 스테이터를 포함하고 있다. 이 중, 스테이터는 박형의 금속 강판을 다수 개로 적층하여 제조한 스테이터 코어와, 이 스테이터 코어를 감싸는 인슐레이터로 이루어진다. 이러한 스테이터의 구조는 미국 특허 제7,336,014호 및 제7,362,028호와, 미국 특허공개 제2011/0036127호에 제시되어 있다.
'014 특허의 경우, 스테이터 코어를 감싸고 있는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터가 서로 맞닿아 있으면서 스테이터 코어 내주면을 거의 덮고 있는 구조를 가지고 있다. 이러한 구조에 의하면, 모터의 작동 시에 두 인슐레이터의 경계 부근에서 미세한 진동에 의한 소음이 발생할 수 있으며, 인슐레이터가 스테이터 코어의 거의 대부분의 내주면을 덮고 있기 때문에 소요되는 수지 몰딩의 양이 상대적으로 많게 되어 제조 비용이 증대된다.
'028 특허의 경우, 상부 및 하부 인슐레이터가 결합하여 이루는 결합부가 서로 맞닿는 구조이기 때문에 앞서 설명한 진동과 소음, 제조 비용 증가의 문제가 해결되지 않고 있다. 또한, '028 특허에서는 결합부의 홀 내측으로 돌출된 최소한 하나 이상의 결합 돌기(fastening projection)가 형성되는데, 여기에 슬리브를 강제 압입할 때 결합 돌기가 슬리브에 의해 깎여 나가면서 이물질이 발생하는 문제점이 있다.
'127 특허출원공보(patent application publication)의 경우, 모터 세트 쪽에 조립되는 상부 인슐레이터에만 결합부를 형성하고 하부 인슐레이터에는 결합부가 없는 구조를 가지고 있으나, 이 구조는 하나의 인슐레이터만 스테이터 코어에 결속되는 구조이기 때문에 결합 강도 면에서 다소 취약한 단점이 있다. 또한, 앞서 설명한 미세한 진동과 소음 문제를 해결하지 못하고 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 구조를 갖는 세탁기용 모터의 스테이터를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 새로운 구조의 스테이터를 통하여 모터 작동 시에 발생하는 미세한 소음과 진동을 방지할 수 있는 모터의 스테이터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조 비용을 낮출 수 있는 모터의 스테이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 모터의 스테이터는
다수 개의 강판을 적층하여 제조되고 코어 베이스와 상기 코어 베이스에 방사상으로 형성된 다수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어;
상기 코어 베이스와 상기 티스의 상부를 덮어 절연하고, 내측으로 형성되며 상부 결합홀이 형성된 최소한 3 개 이상의 상부 결합부를 갖는 상부 인슐레이터; 및
상기 코어 베이스와 상기 티스의 하부를 덮어 절연하고, 내측으로 형성되며 하부 결합홀이 형성된 최소한 3 개 이상의 하부 결합부를 갖는 하부 인슐레이터;
를 포함하고, 상기 상부 인슐레이터와 상기 하부 인슐레이터의 내주면의 사이에 일정한 공간이 형성되어, 그 공간으로 상기 코어 베이스의 내주면이 노출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 상부 결합부와 상기 하부 결합부 사이에 결합되고 중앙홀을 갖는 댐퍼를 더 포함하고, 상기 상부 결합홀, 상기 하부 결합홀 및 상기 중앙홀은 서로 대응하는 위치에 형성되도록 하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 상부 결합홀의 안쪽에는 상부 댐퍼 삽입홈을 갖는 상부 댐퍼 안착부가 형성되고, 상기 하부 결합홀의 안쪽에는 하부 댐퍼 삽입홈을 갖는 하부 댐퍼 안착부가 형성되며, 상기 댐퍼의 상부에 형성되는 상부 돌출부는 상기 상부 댐퍼 삽입홈에 삽입되고, 상기 댐퍼의 하부에 형성되는 하부 돌출부는 상기 하부 댐퍼 삽입홈에 삽입되도록 하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 상부 결합홀, 상기 중앙홀 및 상기 하부 결합홀에 결합되는 부쉬를 더 포함하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 상부 결합부의 주위에는 상부 강도 보강부가 형성되고, 상기 하부 결합부의 주위에는 하부 강도 보강부가 형성되어도 좋다,.
본 발명의 목적은 새로운 구조의 스테이터를 통하여 모터 작동 시에 발생하는 미세한 소음과 진동을 방지할 수 있고 제조 비용을 낮출 수 있는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 모터의 스테이터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 스테이터의 일부를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 스테이터에 사용되는 상부 인슐레이터를 아래로부터 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모터의 스테이터에 사용되는 하부 인슐레이터를 위로부터 바라본 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 모터의 스테이터(1)를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 스테이터(1)는 상부 인슐레이터(10), 하부 인슐레이터(20) 및 스테이터 코어(30)로 이루어진다.
스테이터 코어(30)는 박형의 금속 강판을 다수 개로 적층하여 제조하며, 상부 인슐레이터(10)와 하부 인슐레이터(20)에 의하여 상부 및 하부가 절연된다. 상부 인슐레이터(10)와 하부 인슐레이터(20)가 스테이터 코어(30)의 상부 및 하부에 결합되었을 때, 상부 인슐레이터(10)의 내주면과 하부 인슐레이터(20)의 내주면은 서로 닿지 않고 일정한 간격을 이루고 있다. 그 간격 사이로 스테이터 코어(30)가 노출되어 육안으로 확인할 수 있는 구조를 갖는다.
상부 및 하부 인슐레이터(10, 20)의 각각의 내주 쪽에는 최소한 3 개 이상으로 형성되는 상부 결합부(100) 및 하부 결합부(200)가 형성되어 있다. 상부 결합부(100)와 하부 결합부(200)는 서로 마주보는 위치에 형성되며, 각각에는 홀이 형성되어 있어 하나의 부쉬(50)가 두 결합부(100, 200)의 홀을 관통한다. 상부 결합부(100)와 하부 결합부(200) 사이에는 선택적으로 댐퍼(damper)(40)가 결합되어도 좋다. 부쉬(50)의 내측으로 볼트(도시되지 않음)가 관통하여 스테이터(1)가 모터 세트(도시되지 않음)에 고정된다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 스테이터(1)의 상부 인슐레이터(10)를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 모터의 스테이터(1)의 상부 인슐레이터(10)는 스테이터 코어(30)의 상부에 결합되며, 하부 인슐레이터(20)는 스테이터 코어(30)의 하부에 결합된다.
스테이터 코어(30)는 원형의 코어 베이스(31), 상기 원형의 코어 베이스(31)의 주위에 방사상으로 형성되는 다수 개의 티스(32)로 이루어진다. 코어 베이스(31)의 안쪽 면은 코어 내주면(33)이다.
상부 인슐레이터(10)는 스테이터 코어(30)의 상부를 덮기 때문에, 코어 베이스(31)의 상부를 덮는 상부 베이스 커버부(11), 티스(32)의 상부를 덮는 상부 티스 커버부(32) 및 코어 내주면(33)을 덮는 상부 내주면 커버부(13)로 이루어진다. 상부 내주면 커버부(13)의 소정의 위치에는 최소한 3 개 이상의 상부 결합부(100)가 내측으로 돌출되도록 형성된다. 상부 베이스 커버부(11)의 소정의 위치에는 외부 전원과 연결되기 위한 탭 터미널(14)이 형성된다.
상부 결합부(100)에는 부쉬(50)가 삽입되기 위한 상부 결합홀(101)이 형성되어 있다. 상부 결합부(100)의 안쪽에는 댐퍼(40)가 결합될 수 있다. 각각의 상부 결합부(100)의 하부 쪽에는 돌출되는 부분의 강도를 보강하기 위한 상부 강도 보강부(102)가 형성될 수 있다. 또한, 스테이터(1)가 모터 세트에 결합될 때 정확한 위치를 잡아주기 위한 정렬홀(110)이 상부 결합부(100)의 상부 결합홀(101) 일측에 형성되어도 좋다.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 스테이터(1)에 사용되는 상부 인슐레이터(10)를 아래로부터 바라본 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상부 인슐레이터(10)는 스테이터 코어(30)의 코어 베이스(31)를 덮는 부분인 상부 베이스 커버부(11)와 티스(32)를 덮는 부분인 상부 티스 커버부(12)를 갖는다. 상부 인슐레이터(10)의 내주면은 상부 내주면 커버부(13)를 이루는데, 일정 위치에 형성되는 3 개 이상의 상부 결합부(100)가 상부 내부면 커버부(13)에 형성된다. 각각의 상부 결합부(100)에는 상부 결합홀(101)이 형성되어 있다. 상부 결합홀(101)의 주위에는 댐퍼(40)가 결합되는 상부 댐퍼 안착부(103)가 형성되어도 좋다. 상부 댐퍼 안착부(103)에는 상부 댐퍼 삽입홈(104)을 형성하여, 댐퍼(40)의 상부 돌출부(42)가 상부 댐퍼 삽입홈(104)에 삽입되면서 댐퍼(40)가 결합되도록 한다. 댐퍼(40)의 중앙홀(41)은 상부 결합홀(101)과 같은 크기를 가지면서 같은 위치에 형성됨으로써, 부쉬(50)가 상부 결합홀(101)와 중앙홀(41)을 관통할 수 있도록 한다.
상부 결합부(100)에 정렬홀(110)을 형성한 경우에, 정렬홀(110)에 이르는 주위 공간을 빈 공간인 살빼기 공간(13a)으로 함으로써, 수지 몰딩의 양을 줄일 수 있다. 또한, 상부 내주면 커버부(13)의 내측에 다수 개의 살빼기 공간(13a)을 형성함으로써 수지 몰딩의 양을 줄여 제조 비용을 낮출 수 있다.
댐퍼(40)는 완충 및 방진 작용을 하기 위하여 바람직하게 고무와 같이 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 재질로 형성하지만, 반드시 고무에 한정되는 것은 아니며 고무 이외에 실리콘, 우레탄, 알루미늄 다이캐스팅 , 기타 플라스틱이나 금속 등 다양한 재질로 필요에 따라 적용할 수 있다. 댐퍼(40)에는 부쉬(50)가 관통하는 중앙홀(41)이 형성되어 있으며, 중앙홀(41)의 상부 및 하부에는 돌출된 형상의 상부 돌출부(42) 및 하부 돌출부(43)가 형성되어 있다. 상부 돌출부(42)는 댐퍼(40)가 상부 및 하부 결합부(100, 200)에 결합될 때, 상부 결합부(100)의 내측 및 상부 결합홀(101)의 주위에 형성된 상부 댐퍼 삽입홈(104)에 위치한다.
도 4는 본 발명에 따른 모터의 스테이터(1)에 사용되는 하부 인슐레이터(20)를 위로부터 바라본 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하부 인슐레이터(20)는 스테이터 코어(30)의 코어 베이스(31)의 하부를 덮는 부분인 하부 베이스 커버부(21)와, 티스(32)의 하부를 덮는 부분인 하부 티스 커버부(22)를 갖는다. 하부 인슐레이터(20)의 내주면은 하부 내주면 커버부(23)를 이루는데, 일정 위치에 형성되는 3 개 이상의 하부 결합부(200)가 하부 내부면 커버부(23)에 형성된다.
각각의 하부 결합부(200)에는 하부 결합홀(201)이 형성되어 있다. 하부 결합홀(201)의 주위에는 댐퍼(40)가 결합되는 하부 댐퍼 안착부(203)가 형성되어도 좋다. 하부 댐퍼 안착부(203)에는 하부 댐퍼 삽입홈(204)을 형성하여, 댐퍼(40)의 하부 돌출부(43)가 하부 댐퍼 삽입홈(204)에 삽입되면서 댐퍼(40)가 결합되도록 한다. 하부 결합홀(201)은 댐퍼(40)의 중앙홀(41) 및 상부 결합홀(101)과 같은 크기를 가지면서 같은 위치에 형성됨으로써, 부쉬(50)가 상부 결합홀(101), 중앙홀(41) 및 하부 결합홀(201)을 관통할 수 있도록 한다.
상부 인슐레이터(10)와 하부 인슐레이터(20)는 바람직하게 대칭 형상을 갖도록 할 수 있으나, 반드시 대칭 구조일 필요는 없다. 댐퍼(40) 역시 바람직하게 상하 대칭 구조로 하여 상부 돌출부(42)와 하부 돌출부(43)가 대칭적으로 형성되도록 하는 것이 좋지만, 반드시 대칭 구조에 한정되지는 않는다.
상부 결합부(100)는 상부 인슐레이터(10)의 상부 내주면 커버부(13)에 최소한 3 개 이상으로 형성된다고 앞서 언급하였는데, 그 위치는 서로 대칭인 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 각각의 상부 결합부(100)의 형상은 각각 대응하는 하부 결합부(200)와 마주 보면서 하나의 부쉬(50)가 삽입될 수 있는 한 반드시 같은 형상일 필요는 없다. 하부 결합부(200)의 경우도 동일하다. 정렬홀(110)은 도 1 내지 도 3에서 상부 결합부(100)에 형성되는 것으로 도시되어 있지만 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 정렬홀(110)은 상부 결합부(100)와 무관하게 독립적으로 상부 내주면 커버부(13)에 형성될 수 있다.
상부 인슐레이터(10)와 하부 인슐레이터(20)가 결합된 상태에서, 상부 내주면 커버부(13)와 하부 내주면 커버부(14)는 서로 맞닿지 아니한다. 따라서, 상부 결합부(100)와 하부 결합부(200) 역시 상부 인슐레이터(10)와 하부 인슐레이터(20)가 결합된 상태에서 서로 맞닿지 않는다. 서로 맞닿지 않는 부분은 개방된 부분으로서 그 부분을 통해 스테이터 코어(30)의 코어 내주면(33)이 외부로 노출된다. 이러한 구조를 통해 소요되는 수지 몰딩의 양을 줄일 수 있고, 경계 부분에서 발생하는 미세한 진동과 소음을 방지할 수 있다.
본 발명에서 스테이터 코어(30)는 박형의 강판을 다수 개를 적층한 것을 사용하는데, 적층 방식에 따라 스파이럴 형태로 감아올리거나 하나의 강판 위에 차례로 적층한 것 중에서 어느 것이나 사용이 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
1: 스테이터 10: 상부 인슐레이터
11: 상부 베이스 커버부 12: 상부 티스 커버부
13: 상부 내주면 커버부 13a, 23a: 살빼기 공간
14: 탭 터미널 20: 하부 인슐레이터
21: 하부 베이스 커버부 22: 하부 티스 커버부
23: 하부 내주면 커버부 30: 스테이터 코어
31: 코어 베이스 32: 티스
33: 코어 내주면 40: 댐퍼
41: 중앙홀 42: 상부 돌출부
43: 하부 돌출부 50: 부쉬
100: 상부 결합부 101: 상부 결합홀
102: 상부 강도 보강부 103: 상부 댐퍼 안착부
104: 상부 댐퍼 삽입홈 110: 정렬홀
200: 하부 결합부 201: 하부 결합홀
202: 하부 강도 보강부 203: 하부 댐퍼 안착부
204: 하부 댐퍼 삽입홈

Claims (5)

  1. 다수 개의 강판을 적층하여 제조되고 코어 베이스와 상기 코어 베이스에 방사상으로 형성된 다수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어;
    상기 코어 베이스와 상기 티스의 상부를 덮어 절연하고, 내측으로 형성되며 상부 결합홀이 형성된 최소한 3 개 이상의 상부 결합부를 갖는 상부 인슐레이터; 및
    상기 코어 베이스와 상기 티스의 하부를 덮어 절연하고, 내측으로 형성되며 하부 결합홀이 형성된 최소한 3 개 이상의 하부 결합부를 갖는 하부 인슐레이터;
    를 포함하고, 상기 상부 인슐레이터와 상기 하부 인슐레이터의 내주면의 사이에 일정한 공간이 형성되어, 그 공간으로 상기 코어 베이스의 내주면이 노출되며,
    상기 상부 결합부와 상기 하부 결합부 사이에 결합되고 중앙홀을 갖는 댐퍼를 더 포함하고, 상기 상부 결합홀, 상기 하부 결합홀 및 상기 중앙홀은 서로 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부 결합홀의 안쪽에는 상부 댐퍼 삽입홈을 갖는 상부 댐퍼 안착부가 형성되고, 상기 하부 결합홀의 안쪽에는 하부 댐퍼 삽입홈을 갖는 하부 댐퍼 안착부가 형성되며, 상기 댐퍼의 상부에 형성되는 상부 돌출부는 상기 상부 댐퍼 삽입홈에 삽입되고, 상기 댐퍼의 하부에 형성되는 하부 돌출부는 상기 하부 댐퍼 삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 결합홀, 상기 중앙홀 및 상기 하부 결합홀에 결합되는 부쉬를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부 결합부의 주위에는 상부 강도 보강부가 형성되고, 상기 하부 결합부의 주위에는 하부 강도 보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
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