KR101628202B1 - 세탁기 및 세탁기 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 세탁기는 아우터 로터와 아우터 샤프트에 의해 연결되는 세탁조와, 인너 로터와 인너 샤프트에 의해 연결되어 세탁조와 독립적으로 구동되는 펄세이터를 포함하고, 상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 아울러 세탁조 및 펄세이터 중 적어도 하나를 회전시키도록 구성되어, 세탁물의 세정력을 향상시킴과 아울러 세탁시간을 단축할 수 있다.

Description

세탁기 및 세탁기 구동방법{WASHING MACHINE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 세탁조와 펄세이터를 독립적으로 구동시킬 수 있어 쌍동력 구현이 가능한 세탁기 및 세탁기 구동방법에 관한 것이다.

종래의 세탁기는 한국 등록특허공보 10-0548310(2006년01월24일)에 개시된 바와 같이, 외형을 이루는 아웃케이스와, 상기 아웃케이스의 내부에 지지되어 내부에 세탁수를 수용하는 외조와, 상기 외조의 내부에 회전 가능하게 수용되는 세탁과 탈수 겸용의 내조와, 상기 내조의 내부에 상대회전 가능하게 설치되어 세탁수류를 형성하는 펄세이터(Pulsator)와, 상기 내조 및 펄세이터를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 내조를 회전시키는 내조회전축과, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 펄세이터를 회전시키는 펄세이터회전축과, 구동모터에 연결되고 펄세이터 회전축에 연결되는 선기어, 선기어와 링기어에 동시에 맞물리는 복수의 유성기어와, 유성기어를 자전 및 공전 가능하게 지지하는 캐리어와, 세탁시 또는 탈수시 상기 내조와 펄세이터의 회전을 제어하기 위한 클러치 스프링을 포함하여 구성된다.

이와 같은 종래의 세탁기는 선기어, 링기어, 유성기어 및 캐리어로 구성된 유성기어 셋트가 구비되어, 구동모터의 회전력을 감속하여 펄세이터 및 내조로 전달하고, 클러치 스프링이 작동되어 펄세이터와 내조로 선택적으로 동력을 전달하여 펄세이터만 회전시키거나 펄세이터와 내조를 동시에 회전시킨다.

하지만, 종래의 세탁기는 펄세이터와 내조가 동일한 방향으로만 회전시킬 수 있는 구조로서, 펄세이터와 내조를 서로 반대방향으로 회전시킬 수 없고, 쌍동력 구현이 불가능한 문제가 있다.

한국 등록특허공보 10-0548310(2006년01월24일)

본 발명의 목적은 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 쌍동력 구현이 가능하여 다양한 수류 패턴을 형성할 수 있는 세탁기 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탈수행정에서 세탁조에 채워진 세탁수를 배수할 때 급수를 진행함과 아울러 세탁조와 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 구동하거나 회전과 정지를 반복하도록 구동하여 세제 찌꺼기를 제거할 수 있어 세정도를 향상시킬 수 있는 세탁기 및 세탁기 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 헹굼행정에서 세탁조에 급수를 진행할 때 배수를 진행함과 아울러 세탁조와 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 구동하거나 회전과 정지를 반복하도록 구동하여 세제 찌꺼기를 제거할 수 있고 헹굼행정 횟수를 줄일 수 있어 세탁시간을 감소시킬 수 있는 세탁기 및 세탁기 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁기는 더블 스테이터에 의해 독립적으로 제어 가능한 인너 로터와 아우터 로터를 구비하고, 선택적으로 인너 로터 출력과 아우터 로터 출력을 발생하는 더블 로터-더블 스테이터 방식의 세탁기 모터; 상기 인너 로터 출력을 전달하는 제1 인너 샤프트; 상기 제1 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 아우터 로터 출력을 전달하는 제1 아우터 샤프트; 상기 제1 인너 샤프트를 통하여 선기어에 인너 로터 출력이 인가될 때 캐리어로부터 감속된 제1출력이 발생되고, 상기 제1 아우터 샤프트를 통하여 링기어로 아우터 로터 출력이 인가될 때 링기어로부터 감속없이 아우터 로터 출력이 제2출력으로 발생되는 유성기어 장치; 상기 캐리어로부터 발생된 감속된 제1출력을 전달하는 제2 인너 샤프트; 상기 제2 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 링기어로부터 발생된 제2출력을 전달하는 제2 아우터 샤프트; 상기 제2 인너 샤프트에 연결되어 제1출력에 의해 구동되는 펄세이터; 및 상기 제2 아우터 샤프트에 연결되어 제2출력에 의해 구동되는 세탁조;를 포함하며, 탈수행정을 진행할 때, 상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 상기 아우터 로터와 인너 로터를 구동하여 세탁조 및 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 세탁기는 더블 스테이터에 의해 독립적으로 제어 가능한 인너 로터와 아우터 로터를 구비하고, 선택적으로 인너 로터 출력과 아우터 로터 출력을 발생하는 더블 로터-더블 스테이터 방식의 세탁기 모터; 상기 아우터 로터 출력을 전달하는 제1 인너 샤프트; 상기 제1 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 인너 로터 출력을 전달하는 제1 아우터 샤프트; 상기 제1 인너 샤프트를 통하여 선기어에 아우터 로터 출력이 인가될 때 캐리어로부터 감속된 제1출력이 발생되고, 상기 제1 아우터 샤프트를 통하여 링기어로 인너 로터 출력이 인가될 때 링기어로부터 감속없이 인너 로터 출력이 제2출력으로 발생되는 유성기어 장치; 상기 캐리어로부터 발생된 감속된 제1출력을 전달하는 제2 인너 샤프트; 상기 제2 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 링기어로부터 발생된 제2출력을 전달하는 제2 아우터 샤프트; 상기 제2 인너 샤프트에 연결되어 제1출력에 의해 구동되는 펄세이터; 및 상기 제2 아우터 샤프트에 연결되어 제2출력에 의해 구동되는 세탁조;를 포함하며, 탈수행정을 진행할 때, 상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 상기 인너 로터와 아우터 로터를 구동하여 세탁조 및 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 세탁조 및 펄세이터 중 하나가 회전 및 정지를 반복하도록 구동하거나, 세탁조 및 펄세이터 둘 다가 동일방향 또는 서로 반대방향으로 회전 및 정지를 반복하도록 구동할 수 있다.

상기 아우터 로터는 전자 브레이크를 사용하거나 상기 인너 로터와 동일한 방향으로 회전되면서 브레이크 작용을 수행하여 인너 로터의 회전력을 펄세이터로 전달할 수 있다.

상기 설정값은 배수시간 또는 세탁조 수위로 설정될 수 있다.

본 발명의 세탁기는 더블 스테이터에 의해 독립적으로 제어 가능한 인너 로터와 아우터 로터를 구비하고, 선택적으로 인너 로터 출력과 아우터 로터 출력을 발생하는 더블 로터-더블 스테이터 방식의 세탁기 모터; 상기 인너 로터 출력을 전달하는 제1 인너 샤프트; 상기 제1 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 아우터 로터 출력을 전달하는 제1 아우터 샤프트; 상기 제1 인너 샤프트를 통하여 선기어에 인너 로터 출력이 인가될 때 캐리어로부터 감속된 제1출력이 발생되고, 상기 제1 아우터 샤프트를 통하여 링기어로 아우터 로터 출력이 인가될 때 링기어로부터 감속없이 아우터 로터 출력이 제2출력으로 발생되는 유성기어 장치; 상기 캐리어로부터 발생된 감속된 제1출력을 전달하는 제2 인너 샤프트; 상기 제2 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 링기어로부터 발생된 제2출력을 전달하는 제2 아우터 샤프트; 상기 제2 인너 샤프트에 연결되어 제1출력에 의해 구동되는 펄세이터; 및 상기 제2 아우터 샤프트에 연결되어 제2출력에 의해 구동되는 세탁조;를 포함하며, 헹굼행정을 진행할 때 상기 세탁조 급수시 급수량이 설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 상기 아우터 로터와 인너 로터를 구동하여 세탁조 및 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

상기 설정값은 급수시간 또는 세탁조 수위로 설정될 수 있다.

본 발명의 세탁기 구동방법은 세탁행정, 탈수행정, 헹굼행정 및 탈수행정을 순차적으로 수행하고, 상기 탈수행정은 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행하는 단계와, 상기 배수량이 설정값에 도달되면 펄세이터와 세탁조 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 단계를 포함한다.

상기 탈수행정은 세탁조 배수시간이 설정시간에 도달하면, 급수를 진행함과 아울러 펄세이터와 세탁조 중 적어도 하나 또는 둘 다를 회전시키는 중간 탈수단계와, 급수시간이 설정시간에 도달되면 급수를 정지함과 아울러 펄세이터와 세탁조 를 정지하는 단계와, 세탁조 배수가 완료되면 탈수를 진행하는 본 탈수단계를 포함할 수 있다.

상기 헹굼행정은 세탁조에 급수하는 단계와, 상기 세탁조의 급수량이 설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 펄세이터와 세탁조 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 헹굼행정은 세탁조에 급수를 진행하여 상기 세탁조의 급수량이 설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 펄세이터와 세탁조 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 1차 헹굼행정과, 상기 1차 헹굼행정이 완료되면 본 헹굼행정을 적어도 한번 이상 수행하는 2차 헹굼행정을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 세탁기는 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 쌍동력 구현이 가능하여 다양한 수류 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁기 구동방법은 탈수행정에서 세탁조에 채워진 세탁수를 배수할 때 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 아울러 세탁조와 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 구동하거나 회전과 정지를 반복하도록 구동하여 세제 찌꺼기를 제거할 수 있어 세정도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁기 구동방법은 헹굼행정에서 세탁조에 급수를 진행할 때 급수량이 설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 세탁조와 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 구동하거나 회전 및 정지를 반복하도록 구동하여 세제 찌꺼기를 제거할 수 있고 헹굼행정 횟수를 줄일 수 있어 세탁시간을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기 구동장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기 구동장치의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유성기어 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기 모터의 횡 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시에예에 따른 스테이터의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 코어의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기 모터의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 세탁기 모터의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 제어장치의 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 구동방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기 구동방법의 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기 구동장치의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기는 외형을 이루는 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 배치되어 세탁수를 수용하는 외조(110)와, 외조(110)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 세탁조(120)와, 세탁조(120) 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터(130)와, 세탁조(120)의 하부에 설치되어 세탁조(120)와 펄세이터(130)를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 세탁기 구동장치(140)를 포함한다.

세탁기 구동장치(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁조(120)와 연결되는 아우터 샤프트(20,22)와, 아우터 샤프트(20,22)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터(130)와 연결되는 인너 샤프트(30,32)와, 아우터 샤프트(20,22)와 연결되는 아우터 로터(50)와, 인너 샤프트(30,32)와 연결되는 인너 로터(40)와, 인너 로터(40)와 아우터 로터(50) 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터(60)와, 유성기어 장치(70)를 포함한다.

삭제

인너 샤프트(30,32)와 아우터 샤프트(20,22) 중 어느 하나는 회전속도를 감속하여 토크를 증가시킬 수 있다.

본 실시예에서는 인너 샤프트(30,32)에 유성기어 장치(70)가 설치되어 인너 샤프트(30,32)의 회전속도를 감속하여 토크를 증대시킨다.

삭제

아우터 샤프트(20,22)는 인너 샤프트(30,32)가 통과하도록 원통 형태로 형성되고, 아우터 로터(50)에 연결되는 제1아우터 샤프트(20)와, 세탁조(120)에 연결되는 제2아우터 샤프트(22)를 포함한다.

그리고, 인너 샤프트(30,32)는 인너 로터(40)에 연결되는 제1인너 샤프트(30)와, 펄세이터(130)에 연결되는 제2인너 샤프트(32)를 포함한다.

유성기어 장치(70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22) 사이를 연결하는 링기어(72)와, 제1인너 샤프트(30)에 일체로 연결되는 선기어(74)와, 선기어(74)의 외면 및 링기어(72)의 내면에 기어 물림되는 유성기어(78)와, 유성기어(78)가 회전 가능하게 지지되고 제1출력으로서 제2인너 샤프트(32)에 연결되는 캐리어(76)를 포함한다.

이러한 유성기어 장치(70)는 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22)가 링기어(72)에 의해 연결되어 링기어(72)로부터 제2출력으로서 제1아우터 샤프트(20)의 회전속도가 그대로 제2아우터 샤프트(22)로 전달된다. 따라서, 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22)의 회전속도는 동일하다.

그리고, 제1인너 샤프트(30)는 선기어(74)와 일체로 형성되고, 제2인너 샤프트(32)는 캐리어(76)가 스플라인 결합 등에 의해 연결되고, 캐리어(76)는 유성기어(78)의 중앙에 회전 가능하게 지지되어 제1인너 샤프트(30)의 회전속도가 감속되어 제1출력으로서 제2인너 샤프트(32)로 전달된다.

이와 같이, 인너 샤프트(30,32)는 유성기어 장치(70)에 의해 연결되어 인너 로터(40)의 회전속도가 감속되어 펄세이터(130)로 전달되므로 펄세이터(130)의 토크를 증대시킬 수 있고, 이에 따라 대용량 세탁기에 적용이 가능하다.

제1인너 샤프트(30)의 외주면과 제1아우터 샤프트(20)의 내주면 사이에는 원통 형태의 제1슬리브 베어링(80) 및 제2슬리브 베어링(82)이 설치되어 제1인너 샤프트(30)를 회전 가능하게 지지한다.

그리고, 제2아우터 샤프트(22)의 상단 및 하단 내면에는 제3슬리브 베어링(84) 및 제4슬리브 베어링(86)이 설치되어 제2인너 샤프트(32)를 회전 가능하게 지지한다.

제1아우터 샤프트(20)의 외면에는 아우터 로터(50)의 아우터 로터 지지체(56)가 연결되는 제1연결부(90)가 형성되고, 제1인너 샤프트(30)의 하단에는 인너 로터(40)의 인너 로터 지지체(46)가 연결되는 제2연결부(92)가 형성된다.

제1연결부(90) 및 제2연결부(92)는 제1아우터 샤프트(20) 및 제1인너 샤프트(30)의 외면에 형성된 돌기에 의해 세레이션(Serration) 결합되거나 스플라인 결합되는 구조를 가질 수 있고, 키홈을 형성하여 상호 키 결합되는 구조를 가질 수 있다.

여기에서, 제1아우터 샤프트(20)의 하단에는 아우터 로터 지지체(56)가 제1아우터 샤프트(20)에서 이탈되는 것을 방지하는 제1고정너트(34)가 나사 체결되고, 제1인너 샤프트(30)의 하단에는 인너 로터(40)의 인너 로터 지지체(46)가 이탈되는 것을 방지하는 제2고정너트(36)가 나사 체결된다.

제2아우터 샤프트(22)의 상단 외면에는 세탁조(120)가 연결되는 제3연결부(94)가 형성되고, 제2인너 샤프트(32)의 상단 외면에는 펄세이터(130)가 연결되는 제4연결부(96)가 형성된다.

제3연결부(94) 및 제4연결부(96)는 제2아우터 샤프트(22) 및 제2인너 샤프트(32)의 외면에 형성된 돌기에 의해 세레이션(Serration) 결합되거나 스플라인 결합되는 구조를 가질 수 있고, 키홈을 형성하여 상호 키 결합되는 구조를 가질 수 있다.

제2아우터 샤프트(22)와 제2인너 샤프트(32) 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제1시일(220)이 장착되고, 제2아우터 샤프트(22)와 베어링 하우징(10) 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제2시일(210)이 장착된다.

제1아우터 샤프트(20)의 외면에는 제1베어링(26)이 배치되고, 제2아우터 샤프트(22)의 외면에는 제2베어링(28)이 배치되어, 아우터 샤프트(20,22)를 회전 가능하게 지지한다.

제1베어링(26)은 제1베어링 하우징(102)에 설치되고, 제2베어링(28)은 제2베어링 하우징(10)에 설치된다.

제1베어링 하우징(102)은 금속재질로 형성되고, 제1베어링(26)이 안착되는 제1베어링 안착부(104)와, 제1베어링 안착부(104)에서 외측방향으로 연장되어 원통형태를 이루고 유성기어 장치(70)의 외면에 일정 갭을 두고 감싸지게 배치되어 유성기어 장치를 보호하는 커버부(106)와, 커버부(106)의 상단에서 외측방향으로 연장되어 원판 형태를 이루고 스테이터(60) 및 외조(110)가 고정되는 평판부(108)를 포함한다.

평판부(108)는 원주방향으로 제2베어링 하우징에 복수의 볼트(250)로 체결된다.

제2베어링 하우징(10)은 금속재질로 형성되고, 제2베어링(28)이 안착되는 제2베어링 안착부(12)와, 제2베어링 안착부(12)에서 외측방향으로 연장되어 제2시일(210)이 고정되는 제2시일 고정부(14)와, 제2시일 고정부(14)에서 하측방향으로 절곡되어 원통 형태를 이루는 연결부(16)와, 연결부(16)의 하단에서 외측방향으로 연장되어 외조(110)에 고정되는 평판부(18)를 포함한다.

평판부(18)는 볼트(250)에 의해 제1베어링 하우징의 평판부(108)와 체결되고, 볼트(260)에 의해 스테이터 지지체(270) 및 외조(110)에 고정된다.

인너 로터(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이터(60)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷(42)과, 제1마그넷(42)의 배면에 배치되는 제1백요크(44)와, 인서트 몰딩에 의해 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)와 일체로 형성되는 인너 로터 지지체(46)를 포함한다.

인너 로터 지지체(46)는 그 내면이 제1인너 샤프트(30)의 제2연결부(92)에 연결되고, 그 외면은 그 외면에는 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)가 고정된다.

따라서, 인너 로터(40)가 회전되면 인너 샤프트(30,32)가 회전되고, 인너 샤프트(30,32)에 연결된 펄세이터(130)가 회전된다.

여기에서, 펄세이터(130)는 회전토크가 크지 않기 때문에 인너 로터(40)의 토크에 의해 충분히 회전될 수 있다.

그리고, 아우터 로터(50)는 스테이터(60)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷(52)과, 제2마그넷(52)의 배면에 배치되는 제2백요크(54)와, 인서트 몰딩에 의해 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)와 일체로 형성되는 아우터 로터 지지체(56)을 포함한다.

아우터 로터 지지체(56)는 그 내면이 제1아우터 샤프트(20)의 제1연결부(90)에 연결되어 제1아우터 샤프트(20)와 같이 회전되고, 그 외면은 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)이 고정된다.

따라서, 아우터 로터(50)가 회전되면 아우터 샤프트(20,22)가 회전되고 아우터 샤프트(20,22)와 연결된 세탁조(120)가 회전된다.

스테이터(60)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 방사상으로 배열되는 다수의 스테이터 코어(62)와, 스테이터 코어(62)의 외주면에 감싸지는 비자성체인 보빈(64)과, 스테이터 코어(62)의 일측에 감겨지는 제1코일(66)과, 스테이터 코어(62)의 타측에 감겨지는 제2코일(68)과, 스테이터 코어(62)가 환형으로 배열되고 외조(110)에 고정되는 스테이터 지지체(270)를 포함한다. 상기 다수의 스테이터 코어(62)는 분할형 구조를 가진다.

스테이터 지지체(270)는 금형에 원주방향으로 스테이터 코어(62)를 일정 간격을 두고 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어(62)와 일체로 형성된다.

즉, 스테이터 지지체(270)는 예를 들어, 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 스테이터 지지체(102)을 인서트 몰딩 방식으로 성형하고, 이때 금형에 복수의 스테이터 코어(62)를 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열하여 일체로 형성된다.

스테이터 지지체(270)는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어와 일체로 형성되는 구조 이외에, 스테이터 코어(62)와 별도로 제조된 후 스테이터 지지체(270)와 볼트 체결되는 구조도 적용이 가능하다.

스테이터 코어(62)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310)와, 제1티스부(310)의 반대쪽에 형성되어 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312)와, 제1티스부(310)와 제2티스부(312) 사이를 구획하는 구획부(314)와, 구획부(314)의 측방향 양쪽 끝부분에 형성되어 코어들(62) 사이를 상호 연결하는 결합부(320,322)를 포함한다.

여기에서, 제1코일(66)로는 제1전원이 인가되고, 제2코일(68)에는 제2전원이 인가되기 때문에, 제1코일(66)로만 전원이 인가되면 인너 로터(40)만 회전되고, 제2코일(68)로만 전원이 인가되면 아우터 로터(50)만 회전되고, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 전원이 인가되면 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 동시에 회전된다.

제1티스부(310)의 끝부분에는 제1마그넷(44)과 마주보게 배치되는 제1플랜지부(316)가 형성되고, 제2티스부(312)의 끝부분에는 제2마그넷(54)과 마주보게 배치되는 제2플랜지부(318)가 형성된다.

제1플랜지(316)와 제2플랜지부(318)는 인너 로터(40)의 제1마그넷(42)과, 아우터 로터(50)의 제2마그넷(52)에 각각 대응하도록 소정 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루고 있다. 따라서, 스테이터 코어(62)의 내주면 및 외주면의 진원도가 높아지므로 스테이터(60)의 내주면 및 외주면과 제1마그넷(42) 및 제2마그넷(52)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기갭(gap)을 유지할 수 있다.

스테이터 코어들(62) 사이는 자기회로를 형성할 수 있도록 상호 직접 연결된 구조를 가져야된다. 따라서, 결합부(320,322)는 스테이터 코어들(62) 사이가 서로 통전될 수 있도록 직접 연결된 구조를 갖는다.

이러한 결합부(320,322)는 일 예로, 구획부(314)의 일측에 결합돌기(322)가 돌출되게 형성되고, 구획부(314)의 타측에 결합돌기(322)가 끼움 결합되는 결합홈(320)이 형성되어, 결합돌기(322)를 결합홈(320)에 끼워 조립하면 스테이터 코어들(62)이 방사상으로 배열되고, 상호 직접 연결된 구조를 갖게 된다.

그리고, 결합부는 이러한 구조 이외에, 스테이터 코어의 구획부 양쪽 끝부분에 핀홀을 형성하고, 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 핀 부재를 두 스테이터 코어의 핀홀 사이에 끼움 결합하여 스테이터 코어들 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 스테이터 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다.

스테이터 코어는 위에서 설명한 바와 같은 분할 코어 형태 이외에, 통 코어 형태도 적용이 가능하다. 즉, 스테이터 코어가 환형으로 일체로 형성되는 구조가 적용될 수 있고, 스테이터 코어가 일정 각도를 갖는 호 형태로 형성되고 호 형태의 코어들 사이가 상호 조립되어 환형을 이루는 형태도 적용이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 세탁기 모터는 인너 로터(40)와 제1코일(66)이 감겨지는 스테이터(60)의 일측 간에 제1자기 회로(L1)를 형성하고, 아우터 로터(50)와 제2코일(68)이 감겨지는 스테이터(60)의 타측 간에 제2자기 회로(L2)를 형성하여 각각 서로 독립적인 한 쌍의 자기 회로를 형성하므로 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 각각 별도로 구동될 수 있다.

구체적으로, 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(42), 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310), 구획부(314)의 내측부분, N극의 제1마그넷(42)에 인접한 S극의 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)를 경유한다.

그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제2마그넷(52), N극의 제2마그넷(52)에 대향하고 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312), 구획부(314)의 외측부분, S극의 제2마그넷(52), 제2백요크(54)를 경유한다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기 구동장치의 단면도이다.

제2실시예에 따른 세탁기 구동장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 세탁조(120)와 연결되는 아우터 샤프트(610)와, 아우터 샤프트(610)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터(130)와 연결되는 인너 샤프트(620)와, 아우터 샤프트(610)와 연결되는 인너 로터(640)와, 인너 샤프트(620)와 연결되는 아우터 로터(630)와, 인너로터(640)와 아우터 로터(630) 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터(660)와, 인너 샤프트(620)에 설치되어 인너 샤프트(620)의 회전속도를 감속하여 토크를 증대시키는 유성기어 장치(670)를 포함한다.

이와 같이, 제2실시예에 따른 세탁기 구동장치는 세탁조(120)와 인너 로터(640)가 아우터 샤프트(610)에 의해 연결되고, 펄세이터(130)와 아우터 로터(630)가 인너 샤프트(620)에 의해 연결되어, 인너 로터(640)의 회전력은 감속없이 세탁조(120)로 전달되고, 아우터 로터(630)의 회전력은 감속되어 펄세이터(130)로 전달된다.

그리고, 제2실시예에 따른 세탁기 구동장치에서 유성기어 장치가 없는 세탁기 모터도 적용이 가능하다.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 세탁기 구동장치의 단면도이다.

제3실시예에 따른 세탁기 구동장치는 제1실시예에서 설명한 세탁기 구동장치 구조와 동일하고, 다만, 유성기어 장치가 없는 형태이다.

즉, 제3실시예에 따른 세탁기 구동장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 세탁조(120)와 아우터 로터(730) 사이가 아우터 샤프트(710)에 의해 직접 연결되어 아우터 로터(730)의 회전력이 세탁조(120)로 전달되고, 펄세이터(130)와 인너 로터(740)가 인너 샤프트(720)에 의해 직접 연결되어 인너 로터(720)의 회전력이 펄세이터(130)로 전달된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 제어장치의 블럭도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 구동방법의 순서도이다.

일 실시예에 따른 세탁기 구동방법은 세탁행정, 제1탈수행정, 헹굼행정 및 제2탈수행정을 순차적으로 진행한다.

먼저, 세탁기 전원을 온(ON)하여 급수를 진행하고 급수가 완료되면 세탁행정을 수행한다(S10). 그리고, 세탁시간이 설정시간에 도달하여 세탁행정이 완료되면 제1탈수행정을 수행한다(S20).

제1탈수행정은 세탁조(120)에 채워진 세탁수를 배수한다(S30).

그리고, 세탁수 배수시 배수량이 설정값에 도달되었는지 판단한다(S40). 여기에서, 설정값은 배수시간 또는 세탁조 수위에 의해 설정될 수 있다. 즉, 세탁수 배수가 시작되면 배수감지센서(530)가 이를 감지하여 제어유닛(500)으로 신호를 인가한다. 그러면, 제어유닛(500)은 배수시간을 타이밍하여 배수시간이 설정시간에 도달하였는가를 판단하거나, 세탁조(120)에 설치된 수위감지센서(510)에서 인가되는 신호에 따라 세탁조(120) 수위가 설정수위에 도달되었는가를 판단한다.

배수량이 설정값에 도달되면, 급수를 진행함과 아울러 펄세이터(130)와 세탁조(120) 중 하나 또는 둘다를 회전시킨다(S50,S60). 그러면, 세탁조(120)로 새로운 물이 공급됨과 아울러 배수가 동시에 진행되면서 펄세이터(130) 및 세탁조(120) 중 적어도 하나가 구동되면서 세탁물에 남아 있는 세제 찌꺼기를 제거한다. 따라서, 세탁물의 세정도를 향상시킬 수 있다.

이때, 배수량은 세탁조(120)에서 배출되는 세탁수량으로, 세탁조(120)에 세탁수가 너무 많이 남아있는 상태에서 급수가 진행되면 세정력이 저하되고, 세탁조(120)에 세탁수가 너무 많이 배출된 상태에서 펄세이터(130) 및 세탁조(120)가 회전되면 모터(140)에 무리가 감과 아울러 세탁물이 손상될 우려가 있기 때문에 다양한 시험을 거쳐 배수량을 설정해야된다. 따라서, 배수량은 세탁조 수위의 20%~50%로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 배수량이 설정값에 도달되면 펄세이터와 세탁조는 둘 중 하나만 회전될 수 있고, 둘 다 회전될 수 있으며, 회전과 정지를 반복하는 간헐적으로 회전될 수 있다.

그리고, 배수시작과 동시에 급수가 진행되는 것도 가능하고, 배수량에 따라 급수를 진행하고, 급수를 정지하고, 다시 재급수하는 과정을 반복하여 진행할 수 있다.

그리고, 급수시간이 설정시간에 도달되었는가를 판단한다(S70). 즉, 제어유닛(500)은 급수감지센서(520)로부터 인가되는 신호에 따라 급수시간을 타이밍하여 급수시간이 설정시간에 도달되었는지를 판단한다.

급수시간이 설정시간에 도달된 것으로 판단되면, 급수를 정지함과 아울러 펄세이터(130) 및 세탁조(120)를 정지한 후 배수를 진행한다(S80). 즉, 제어유닛(500)은 급수밸브(540)를 작동하여 급수를 정지하고, 인너 로터(40) 및 아우터 로터(50)를 정지하여 펄세이터 및 세탁조를 정지시키며, 배수밸브(550)를 작동시켜 배수를 진행한다.

세탁조(120)의 배수가 완료되면 본 탈수를 진행한다(S90).

본 탈수가 완료되면, 헹굼행정을 진행한다(S100).

그리고, 헹굼행정이 완료되면, 위에서 설명한 방법과 동일한 방법으로 제2탈수행정을 진행한 후 전원을 오프(OFF)하여 세탁을 완료한다(S110).

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기 구동방법의 순서도이다.

다른 실시예에 따른 세탁기 구동방법은 세탁행정, 제1탈수행정, 헹굼행정 및 제2탈수행정을 순차적으로 진행한다.

먼저, 세탁기 전원을 온(ON)하여 급수를 진행하고 급수가 완료되면 세탁행정을 수행한다(S10). 그리고, 세탁시간이 설정시간에 도달하여 세탁행정이 완료되면 제1탈수행정을 수행한다(S20,S30).

제1탈수행정은 위의 제1실시예에서 설명한 탈수행정과 동일하게 진행하므로 자세한 설명은 생략한다.

제1탈수행정이 완료되면, 헹굼행정을 진행한다.

헹굼행정은 세탁조(120)에 급수를 진행하고, 세탁조(120)의 급수량이 설정값에 도달되었는가를 판단한다(S40,S50). 여기에서, 설정값은 급수시간 또는 세탁조 수위에 의해 설정될 수 있다.

상기 설정값이 급수시간에 의해 설정될 경우, 제어유닛(500)은 급수밸브(540)를 개방하여 세탁조로 급수를 진행하고, 급수가 시작되면 급수감지센서(520)가 이를 감지하여 제어유닛(500)으로 신호를 인가한다. 그러면, 제어유닛(500)은 급수시간을 타이밍하여 급수시간이 설정시간에 도달하였는가를 판단한다.

설정값이 세탁조 수위에 의해 설정될 경우, 제어유닛은 세탁조(120)에 설치된 수위감지센서(510)에서 인가되는 신호에 따라 세탁조(120) 수위가 설정수위에 도달되었는가를 판단한다.

세탁조(120)의 급수량이 설정값에 도달되면, 배수를 진행함과 아울러 펄세이터와 세탁조 중 하나 또는 둘 다를 회전시킨다(S60,S70). 즉, 제어유닛(500)은 배수밸브(550)를 작동하여 배수를 진행하고, 아우터 로터(50) 및 인너 로터(40) 중 적어도 하나를 구동하여 펄세이터(130) 및 세탁조(120) 중 하나 또는 둘 다를 회전시킨다.

또한, 세탁조(120)의 급수량이 설정값에 도달되면 펄세이터와 세탁조는 둘 중 하나만 회전될 수 있고, 둘 다 회전될 수 있으며, 회전과 정지를 반복하는 간헐적으로 회전될 수 있다.

그리고, 배수시간이 설정시간에 도달되었는가를 판단한다(S80). 즉, 제어유닛(500)은 배수감지센서(530)로부터 인가되는 신호에 따라 배수시간을 타이밍하여 배수시간이 설정시간에 도달되었는지를 판단한다.

배수시간이 설정시간에 도달된 것으로 판단되면, 배수를 정지하고, 2차 헹굼행정을 진행한다.(S90,S100) 여기에서, 2차 헹굼행정은 적어도 1회 이상 진행될 수 있다.

2차 헹굼행정이 완료되면, 제2탈수행정을 진행한다(S110). 여기에서, 제2탈수행정은 제1실시예에서 설명한 탈수행정과 동일한 방법으로 진행될 수 있고, 일반적인 탈수행정으로 진행될 수 있다.

이와 같이, 세탁기 헹굼 행정에서, 세탁조(120)에 급수가 진행될 때 급수량이 설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 펄세이터 및 세탁조 중 적어도 하나를 구동하여 세탁물이 남아 있는 세제 찌꺼기를 제거함으로써, 세탁물의 세정도를 향상시킬 수 있고, 헹굼행정 횟수를 대폭 줄일 수 있어 물을 절약함과 아울러 세탁시간을 단축할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10: 베어링 하우징 12: 베어링 안착부
14: 시일 장착부 16: 연결부
18: 평판부 20: 제1아우터 샤프트
22: 제2아우터 샤프트 26; 제1베어링
28: 제2베어링 30: 제1인너 샤프트
32: 제2인너 샤프트 34: 제1고정너트
36; 제2고정너트 40: 인너 로터
42: 제1마그넷 44; 제1백요크
46: 인너 로터 지지체 50: 아우터 로터
52: 제2마그넷 54: 제2백요크
56: 아우터 로터 지지체 60: 스테이터
62: 스테이터 코어 64: 보빈
66: 제1코일 68: 제2코일
70: 유성기어 장치 72: 링기어
74: 선기어 76: 캐리어
78: 유성기어 110: 외조
120: 세탁조 130: 펄세이터
140; 세탁기 구동장치 500: 제어유닛
510: 수위감지센서 520: 급수감지센서
530: 배수감지센서 540: 급수밸브
550: 배수밸브

Claims (12)

1. 더블 스테이터에 의해 독립적으로 제어 가능한 인너 로터와 아우터 로터를 구비하고, 선택적으로 인너 로터 출력과 아우터 로터 출력을 발생하는 더블 로터-더블 스테이터 방식의 세탁기 모터;
   상기 인너 로터 출력을 전달하는 제1 인너 샤프트;
   상기 제1 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 아우터 로터 출력을 전달하는 제1 아우터 샤프트;
   상기 제1 인너 샤프트를 통하여 선기어에 인너 로터 출력이 인가될 때 캐리어로부터 감속된 제1출력이 발생되고, 상기 제1 아우터 샤프트를 통하여 링기어로 아우터 로터 출력이 인가될 때 링기어로부터 감속없이 아우터 로터 출력이 제2출력으로 발생되는 유성기어 장치;
   상기 캐리어로부터 발생된 감속된 제1출력을 전달하는 제2 인너 샤프트;
   상기 제2 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 링기어로부터 발생된 제2출력을 전달하는 제2 아우터 샤프트;
   상기 제2 인너 샤프트에 연결되어 제1출력에 의해 구동되는 펄세이터; 및
   상기 제2 아우터 샤프트에 연결되어 제2출력에 의해 구동되는 세탁조;를 포함하며,
   탈수행정을 진행할 때, 상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 상기 아우터 로터와 인너 로터를 구동하여 세탁조 및 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 더블 스테이터에 의해 독립적으로 제어 가능한 인너 로터와 아우터 로터를 구비하고, 선택적으로 인너 로터 출력과 아우터 로터 출력을 발생하는 더블 로터-더블 스테이터 방식의 세탁기 모터;
   상기 아우터 로터 출력을 전달하는 제1 인너 샤프트;
   상기 제1 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 인너 로터 출력을 전달하는 제1 아우터 샤프트;
   상기 제1 인너 샤프트를 통하여 선기어에 아우터 로터 출력이 인가될 때 캐리어로부터 감속된 제1출력이 발생되고, 상기 제1 아우터 샤프트를 통하여 링기어로 인너 로터 출력이 인가될 때 링기어로부터 감속없이 인너 로터 출력이 제2출력으로 발생되는 유성기어 장치;
   상기 캐리어로부터 발생된 감속된 제1출력을 전달하는 제2 인너 샤프트;
   상기 제2 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 링기어로부터 발생된 제2출력을 전달하는 제2 아우터 샤프트;
   상기 제2 인너 샤프트에 연결되어 제1출력에 의해 구동되는 펄세이터; 및
   상기 제2 아우터 샤프트에 연결되어 제2출력에 의해 구동되는 세탁조;를 포함하며,
   탈수행정을 진행할 때, 상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 상기 인너 로터와 아우터 로터를 구동하여 세탁조 및 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 세탁조 배수시 배수량이 설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 세탁조 및 펄세이터 중 하나가 회전 및 정지를 반복하도록 구동하거나,
   상기 세탁조 및 펄세이터 둘 다가 동일방향 또는 서로 반대방향으로 회전 및 정지를 반복하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 아우터 로터는 전자 브레이크를 사용하거나 상기 인너 로터와 동일한 방향으로 회전되면서 브레이크 작용을 수행하여 인너 로터의 회전력을 펄세이터로 전달하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 설정값은 배수시간 또는 세탁조 수위로 설정되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 더블 스테이터에 의해 독립적으로 제어 가능한 인너 로터와 아우터 로터를 구비하고, 선택적으로 인너 로터 출력과 아우터 로터 출력을 발생하는 더블 로터-더블 스테이터 방식의 세탁기 모터;
   상기 인너 로터 출력을 전달하는 제1 인너 샤프트;
   상기 제1 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 아우터 로터 출력을 전달하는 제1 아우터 샤프트;
   상기 제1 인너 샤프트를 통하여 선기어에 인너 로터 출력이 인가될 때 캐리어로부터 감속된 제1출력이 발생되고, 상기 제1 아우터 샤프트를 통하여 링기어로 아우터 로터 출력이 인가될 때 링기어로부터 감속없이 아우터 로터 출력이 제2출력으로 발생되는 유성기어 장치;
   상기 캐리어로부터 발생된 감속된 제1출력을 전달하는 제2 인너 샤프트;
   상기 제2 인너 샤프트의 외주에 회전 가능하게 결합되며, 상기 링기어로부터 발생된 제2출력을 전달하는 제2 아우터 샤프트;
   상기 제2 인너 샤프트에 연결되어 제1출력에 의해 구동되는 펄세이터; 및
   상기 제2 아우터 샤프트에 연결되어 제2출력에 의해 구동되는 세탁조;를 포함하며,
   헹굼행정을 진행할 때 상기 세탁조 급수시 급수량이 설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 상기 아우터 로터와 인너 로터를 구동하여 세탁조 및 펄세이터 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 설정값은 급수시간 또는 세탁조 수위로 설정되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
8. 제1항 또는 제2항에 따른 세탁기에서 세탁행정, 제1탈수행정, 헹굼행정 및 제2탈수행정을 순차적으로 수행하는 세탁기 구동방법으로서,
   상기 제1 및 제2 탈수행정은 각각 세탁조 배수시 배수량이 제1설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 상기 인너 로터와 아우터 로터를 구동하여 펄세이터와 세탁조 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 단계:를 포함하며,
   상기 헹굼행정은
   상기 제1탈수행정 이후에 세탁조에 급수를 진행하여 상기 세탁조의 급수량이 제2설정값에 도달되면 배수를 진행함과 아울러 인너 로터와 아우터 로터를 구동하여 펄세이터와 세탁조 중 하나 또는 둘 다를 회전시키는 1차 헹굼단계; 및
   상기 1차 헹굼단계가 완료되면 본 헹굼행정을 적어도 한번 이상 수행하는 2차 헹굼단계를 포함하는 세탁기 구동방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 탈수행정은 각각
   세탁조 배수시간이 설정시간에 도달하면, 급수를 진행함과 아울러 상기 인너 로터와 아우터 로터를 구동하여 펄세이터와 세탁조 중 적어도 하나 또는 둘 다를 회전시키는 중간 탈수단계;
   급수시간이 설정시간에 도달되면 급수를 정지함과 아울러 펄세이터와 세탁조 를 정지하는 단계; 및
   세탁조 배수가 완료되면 탈수를 진행하는 본 탈수단계:를 포함하는 세탁기 구동방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탈수행정은 각각
    상기 세탁조 배수시 배수량이 제1설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 세탁조 및 펄세이터 중 하나가 회전 및 정지를 반복하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 세탁기 구동방법.
11. 제8항에 있어서,
    상기 제1설정값은 배수시간 또는 세탁조 수위로 설정되고,
    상기 제2설정값은 급수시간 또는 세탁조 수위로 설정되는 것을 특징으로 하는 세탁기 구동방법.
12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탈수행정은 각각
    상기 세탁조 배수시 배수량이 제1설정값에 도달되면 급수를 진행함과 동시에 상기 세탁조 및 펄세이터 둘 다를 동일방향 또는 서로 반대방향으로 회전 및 정지를 반복하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 세탁기 구동방법.

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