KR101861277B1 - 세탁기 및 세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 세탁기의 일 실시예는, 외관을 형성하는 본체의 내부에 구비되는 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 메인 드럼; 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 상기 메인 드럼 내부에 장착되는 서브 드럼; 상기 메인 드럼에 연결되는 중공형 아우터 샤프트; 상기 아우터 샤프트의 내부에서 상기 서브 드럼에 연결되는 이너 샤프트; 및 스테이터, 상기 이너 샤프트에 연결되고 상기 스테이터의 외측에서 회전되는 아우터 로터, 상기 아우터 샤프트에 연결되고 상기 스테이터의 내측에서 회전되는 이너 로터를 포함하는 구동모터;를 포함하고, 상기 스테이터는 상기 이너로터와 대향하는 이너스테이터와 상기 아우터로터와 대향하는 아우터스테이터를 포함하고, 상기 스테이터의 이너스테이터와 아우터스테이터는 각각 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈, 상기 관절형 보빈 각각에 삽입되는 복수개의 티스들, 및 상기 복수개의 티스들의 단부를 환형으로 연결하는 티스링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기 및 세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법{A WASHING MACHINE AND A METHOD FOR MANUFACTURING MOTOR STATOR OF THE WASHING MACHINE}

본 발명은 드럼 내부에서 세탁 대상물의 원주방향 및 축방향 유동이 모두 가능하도록 입체적 유동을 발생케 하여 세탁 성능을 향상시키고, 두 개의 독립적인 드럼에 의한 세탁 대상물의 손상을 방지하기 위한 구조를 가지는 세탁기에 있어서, 두 개의 드럼을 구동하기 위한 구동모터 스테이터의 효율적인 구조와 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁 대상물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 구동모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력 등의 기계적인 힘을 이용하여 드럼 내의 세탁 대상물을 강제적으로 유동시킨다. 그에 따라 세탁 대상물이 마찰 또는 충격과 같은 물리적 작용을 받아 세탁이 이루어지도록 한다. 또한 세제를 세탁 대상물에 접촉시켜 화학적인 작용에 의해 세탁이 이루어지도록 한다. 나아가, 세탁 대상물의 드럼 내부에서의 유동에 의해 세제의 화학적 작용이 촉진되도록 한다.

최근 많이 사용되는 드럼 세탁기는 드럼의 회전축이 수평방향으로 형성되어 있다. 물론 드럼의 회전축을 수평방향에 대해 소정의 각도를 주는 경우도 있다. 이러한 회전축이 수평방향인 드럼 세탁기는 세탁대상물이 드럼의 내주면을 따라 원주방향으로 유동이 이루어지도록 한다.

세탁 대상물은 드럼의 회전에 의한 원심력과 드럼 내주면과의 마찰에 의해 드럼 내주면을 따라 유동을 한다. 이러한 세탁 대상물의 유동을 보조하기 위한 리프터가 드럼 내주면상에 구비되기도 한다. 여기서, 드럼의 회전속도에 따라 세탁 대상물은 내주면을 따라 원운동을 하기도 하고, 드럼의 상부에서 중력에 의해 낙하운동을 하기도 한다. 이러한 낙하 운동은 세탁 효과에 큰 영향을 미치는 요소가 된다.

전술한 세탁 대상물의 드럼 내부에서의 유동은 세탁 효과에 큰 영향을 미친다. 상세하게는 세탁 대상물의 다양한 유동은 드럼 내주면에 마찰되는 세탁 대상물의 접촉면을 변동시켜 고른 세탁이 이루어질 수 있도록 한다. 또한 세탁 대상물에 작용하는 물리적인 힘을 증가시켜 세탁효과를 증대시킨다.

전술한 종래의 드럼 세탁기의 경우, 단일의 드럼이 회전하며 세탁 대상물을 유동시킨다. 그에 따라, 세탁 대상물은 최초의 위치에서 드럼 내주면을 따라 드럼의 원주방향 유동만이 이루어지고, 축방향의 유동과 회전 유동 같은 복잡한 유동은 이루어질 수 없다. 즉, 세탁 대상물은 평면적인 유동만이 이루어지는 것이다. 이는 세탁 대상물의 복잡한 유동을 발생시킬 별도의 외력이 작용할 여지가 없기 때문이다. 그에 따라 세탁 대상물의 유동은 한정적이 되어 세탁효과가 제한적이 될 수밖에 없으며, 나아가 세탁 시간이 증가하고 소비전력이 증가하는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 두 개의 드럼을 사용하는 방안이 있을 수 있다. 하지만, 이러한 경우 두 개의 드럼을 각각 구동하여야 하기 때문에 두 개의 구동모터를 사용하여야 한다. 그에 따라 세탁기의 전체적인 크기가 증가하는 문제점을 가진다.

한편, 구동모터에는 스테이터와 로터가 구비된다. 스테이터는 구동모터에서 고정된 부분으로 환형으로 배열된 스테이터티스 주변으로 권선되어 자로를 형성하여 로터의 회전이 이루어지도록 한다. 여기서, 스테이터티스는 권선을 위한 보빈에 삽입되어 요크에 연결된 뒤 보빈에 권선하게 된다. 따라서, 스테이터티스들 사이에 형성되는 슬롯에 니들 방식으로 코일을 권선하게 된다. 하지만, 니들 방식에 의할 경우 특정부위에 코일이 집중되고(집중권) 전체적으로 고르게 되지 않아서 권선점적률이 떨어진다. 따라서, 구동모터의 성능이 떨어지는 문제점을 가진다.

본 발명은 세탁기의 드럼 내부에서 제한적으로만 움직이는 세탁 대상물의 유동이 다양하게 될 수 있도록 두개의 드럼과 이를 독립적으로 구동할 수 있는 하나의 구동모터를 구비하여 세탁 대상물에 입체적인 유동이 가능하도록 하는 구조의 세탁기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 하나의 구동모터에 의해 두 개의 드럼을 구동할 수 있는 효율적인 구조의 구동모터를 제공하되, 세탁기의 크기를 증가시키지 않을 수 있는 효율적인 구조의 세탁기 및 세탁기의 구동모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 본 발명은 하나의 구동모터에 의해 두 개의 드럼을 구동할 수 있는 고효율의 구동모터를 위한 권선적점률을 향상시킨 구동모터를 구비한 세탁기의 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 구성을 제공한다.

본 발명의 세탁기의 일 실시예는, 외관을 형성하는 본체의 내부에 구비되는 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 메인 드럼; 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 상기 메인 드럼 내부에 장착되는 서브 드럼; 상기 메인 드럼에 연결되는 중공형 아우터 샤프트; 상기 아우터 샤프트의 내부에서 상기 서브 드럼에 연결되는 이너 샤프트; 및 스테이터, 상기 이너 샤프트에 연결되고 상기 스테이터의 외측에서 회전되는 아우터 로터, 상기 아우터 샤프트에 연결되고 상기 스테이터의 내측에서 회전되는 이너 로터를 포함하는 구동모터;를 포함하고, 상기 스테이터는 상기 이너로터와 대향하는 이너스테이터와 상기 아우터로터와 대향하는 아우터스테이터를 포함하고, 상기 스테이터의 이너스테이터와 아우터스테이터는 각각 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈, 상기 관절형 보빈 각각에 삽입되는 복수개의 티스들, 및 상기 복수개의 티스들의 단부를 환형으로 연결하는 티스링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 측면은, 구동모터에 의해 메인 드럼과 서브 드럼을 독립적으로 구동시켜 드럼들 사이의 상대회전속도차이에 의해 세탁대상물에 회전을 유발할 수 있도록 하여, 세탁 대상물이 드럼 내부에서 회전되며 입체적인 유동이 발생하도록 한다.

또한, 상기 구성의 측면은 두 개의 독립적인 로터를 구동하기 위한 두 개의 스테이터를 구비하되, 권선점적률 향상을 위한 관절형 보빈을 구비하여 구동모터의 성능을 향상시킬 수 있고, 구동모터의 최적화가 가능하도록 한다.

또한, 코깅토크를 억제하고 출력 저하 방지를 위한 티스링을 구비하여, 두 개의 독립적인 로터를 구동하기 위한 최적의 구조를 가질 수 있도록 한다.

여기서, 본 발명의 일 실시예로 상기 티스들이 각각 분리된 분할형 티스로 구성되는 경우, 상기 스테이터의 이너스테이터와 아우터스테이터는 상기 복수개의 관절형 보빈의 단부들을 연결하는 링형태의 요크를 더 포함하고, 상기 요크와 상기 티스링 사이에 상기 복수개의 관절형 보빈들이 장착된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로 상기 티스들이 단부를 연결하는 관절형 요크부에 일체로 형성되는 경우, 상기 관절형 요크부는 환형으로 연결되어, 상기 환형으로 연결된 관절형 요크부와 상기 티스링 사이에 상기 복수개의 관절형 보빈들이 장착된다.

전술한 실시예들에서, 상기 복수개의 관절형 보빈 각각에 코일이 권선된다.

상기 관절형 보빈은 상기 티스가 삽입될 수 있는 수용부가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 양측면에 형성되어 굴절될 수 있는 관절부를 포함한다. 그에 따라 상기 복수개의 관절형 보빈들은 상기 관절부를 상호 연결할 수 있다.

한편, 본 발명의 세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법의 일 실시예는, 복수개의 관절형 보빈들을 띠 형태로 연결하는 보빈연결단계; 상기 연결된 복수개의 관절형 보빈들 각각에 티스들을 삽입하는 티스삽입단계; 상기 티스가 삽입된 관절형 보빈들 각각에 코일을 자동으로 권선하는 자동권선단계; 상기 권선된 관절형 보빈들을 링형태로 연결하는 요크연결단계; 상기 티스들의 단부에 연결하는 환형태의 티스링을 연결하는 티스링연결단계;를 포함한다.

상기 자동권선단계에서는 상기 관절형 보빈들 각각에 자동으로 코일을 정렬하여 권선할 수 있다.

상기 구성의 측면은 권선점적률 향상을 위하여 관절형 보빈을 자동으로 권선될 수 있도록 하여 구동모터의 성능을 향상시킬 수 있고, 구동모터의 최적화가 가능하도록 한다.

여기서, 상기 티스들이 각각 분리된 분할형 티스이면, 상기 요크연결단계는 상기 관절형 보빈들을 링형태의 요크에 연결한다.

또한, 상기 티스들이 단부를 연결하는 관절형 요크부에 일체로 형성되어 있으며, 상기 요크연결단계는 상기 관절형 요크부를 환형으로 연결한다.

한편, 상기 구성들을 세탁기의 구동모터에 한정하면, 본 발명의 세탁기 구동모터의 일 실시예는, 환형의 이너스테이터; 상기 이너스테이터의 외측에 구비되는 환형의 아우터스테이터; 상기 이너스테이터의 내측에 구비되는 이너로터; 및 상기 아우터스테이터의 외측에 구비되는 아우터로터;를 포함하고, 상기 이너스테이터와 아우터스테이터는 각각 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈, 상기 관절형 보빈 각각에 삽입되는 복수개의 티스들, 및 상기 복수개의 티스들의 단부를 환형으로 연결하는 티스링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 두 개의 독립적으로 구동되는 드럼을 사용하여 세탁기의 드럼 내부에서 움직이는 세탁 대상물의 유동이 입체적으로 다양하게 될 수 있도록 한다. 그에 따라 세탁 대상물에 입체적인 유동이 가능하여 세탁기의 세탁 성능이 향상되도록 하고, 세탁 시간을 절감할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 두 개의 독립적인 로터를 구동하기 위한 두 개의 스테이터를 구비하되, 관절형 보빈을 구비함에 의해 자동으로 코일이 정렬되어 권선될 수 있도록 하여 권선점적률을 향상시키고 구동모터의 성능을 향상시키며, 작업시간을 단축할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 코깅토크를 억제하고 출력 저하 방지를 위한 티스링을 구비하여, 구동모터의 성능을 향상시키는 효과를 가진다.

또한, 관절형 보빈에 사용될 수 있는 효율적인 티스의 구조를 가지는 코어를 제공하여, 코어의 제작시에 발생하는 버려지는 조각들을 줄일 수 있어서 비용을 절감하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 세탁기의 개략도.
도 2는 구동모터의 분해 사시도.
도 3은 구동모터와 메인드럼 및 서브 드럼의 연결을 보여주는 개략도.
도 4는 분할형 티스를 사용한 구동모터의 이너스테이터의 일 실시예를 보여주는 개략도.
도 5는 분할형 티스의 제작과정을 보여주는 개략도.
도 6은 관절형 보빈의 구조 및 연결을 보여주는 개략도.
도 7은 티스링을 보여주는 개략도.
도 8은 이너요크를 보여주는 개략도.
도 9는 일체형 티스를 사용한 구동모터의 이너스테이터의 일 실시예를 보여주는 개략도.
도 10은 일체형 티스의 제작과정을 보여주는 개략도.
도 11은 본 발명의 구동모터의 스테이터 조립방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 세탁기의 개략도를 보여준다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예인 세탁기는 본체에 해당하는 기기의 외형을 구성하는 케비넷(10)을 구비한다. 상기 케비넷(10)의 전면에는 세탁 대상물인 의류를 케비넷(10) 내부로 투입하기 위한 투입구(20)가 형성된다.

상기 투입구(20)는 케비넷에 회동가능하게 고정된 도어에 의해 개폐된다. 상기 케비넷의 상측에는 세탁기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼이 배치되어 있는 컨트롤 패널(30)이 위치하고, 상기 컨트롤 패널(30)의 일측에는 세제 등을 넣을 수 있는 세제공급장치(미도시)가 구비된다.

상기 케비넷(10)의 내부에 형성되는 수용공간에는 세탁수를 저장하는 원통형의 터브(40)와, 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁대상물이 투입되는 메인 드럼(50) 및 서브 드럼(60)이 구비된다. 상기 터브의 후방부에는 상기 메인 드럼 및 서브 드럼을 구동하기 위한 구동모터(70)가 구비된다.

터브(40)는 원통형의 구성으로, 내부에 메인 드럼(50) 및 서브드럼(60)을 수용할 수 있다. 상기 터브(40)의 전면은 전술한 케비넷의 개방된 투입구(20)와 연결되도록 개방되어 있다.

메인 드럼(50)은 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 원통형 구성이다. 상기 메인 드럼(50)의 측면에는 세탁수가 빠져나갈 수 있는 다수개의 통공이 형성되어 있을 수 있다.

서브 드럼(60)은 상기 메인 드럼(50)의 내부에 회전가능하게 장착되는 원통형 구성이다. 여기서 상기 서브 드럼(60)은 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 장착된다. 즉, 상기 메인 드럼과 상기 서브 드럼을 상호 독립적으로 구동될 수 있는 구조를 가져서, 각각의 드럼들의 회전속도 및 회전방향에 따라 다양한 상대 회전이 가능하다.

구동모터(70)는 상기 메인 드럼과 서브 드럼를 구동시키는 구동력을 생성하는 장치로, 상기 터브(40)의 후방면에 장착된다. 상기 구동모터(70)는 고정되어 있는 스테이터(71)와, 상기 스테이터의 외측에서 회전되는 아우터 로터(72)와, 상기 스테이터의 내측에서 회전되는 이너 로터(73)를 포함하여 구성된다. 이러한 두 개의 로터를 구비한 구동모터를 편의상 듀얼로터모터(dual-rotor motor)라고 칭할 수도 있다.

도 2 상기 구동모터(70)를 보다 상세하게 보여준다. 도 2를 참고하면 상기 스테이터(71)는 이너 로터(73)를 둘러싸도록 환형 구조를 가지며, 상기 터브측에 고정되어 결합된다. 상기 스테이터는 철심이 적층된 코어에 스테이터티스가 형성되는 이너 권선부와 아우터 권선부를 구비한다. 이에 대해 보다 상세하게는 후술한다.

도 3은 구동모터가 메인 드럼과 서브 드럼에 구동력을 전달할 수 있는 구조를 개략적으로 보여준다. 도 2와 도 3을 참고하면, 상기 이너 로터(73)는 상기 스테이터의 내측에 회전가능하게 구비되며, 후술할 아우터 샤프트(81)에 연결되어 상기 메인 드럼(50)의 회전에 관여한다. 상기 아우터 로터(72)는 상기 스테이터의 외측에 회전가능하게 구비되며, 후술할 이너 샤프트(82)에 연결되어 상기 서브 드럼(60)의 회전에 관여한다. 상기 이너 로터와 아우터 로터는 마그네트를 구비하여, 상기 구동모터의 이너 및 아우터 권선부에 전류가 인가되면, 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장에 의해 회전하게 된다.

상기 구동모터(70)의 이너 및 아우터티스에 감긴 코일에 흐르는 전류를 각각 제어하게 되면, 상기 이너 로터 및 아우터 로터는 상호 독립적으로 회전하게 된다. 그에 따라, 도 3과 같이 상기 메인 드럼(50)과 서브 드럼(60)은 하나의 구동모터(70)에 의해 상호 독립적인 회전이 가능하게 된다. 즉, 상기 구동모터는 상기 메인 드럼과 상기 서브 드럼을 독립적으로 구동시킨다.

상기 구성의 측면은, 구동모터에 의해 메인 드럼과 서브 드럼을 독립적으로 구동시켜 드럼들 사이의 상대회전속도차이에 의해 세탁대상물에 회전을 유발할 수 있도록 하여, 세탁 대상물이 드럼 내부에서 회전되며 입체적인 유동이 발생하도록 한다.

이하에서는 본 발명의 세탁기에 채용되는 구동모터(70)의 스테이터에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2를 참고하면 상기 구동모터의 스테이터(71)는 전술한 듀얼로터모터에 적용되는 것으로, 이너로터(73)와 대향하는 이너스테이터(71a)와, 아우터로터(72)와 대향하는 아우터스테이터(71b)를 포함하여 이루어진다.

상기 이너스테이터(71a)는 환형으로 형성되며, 상기 이너스테이터의 외측에 환형의 아우터스테이터(71b)가 구비된다. 즉, 아우터스테이터가 이너스테이터의 외주부를 감싸도록 형성된다.

상기 이너스테이터(71a)와 아우터스테이터(71b)는 각각 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈, 상기 관절형 보빈 각각에 삽입되는 복수개의 티스들 및 상기 복수개의 티스들의 단부를 환형으로 연결하는 티스링을 포함하여 구성된다.

도 4는 스테이터 중에서 예시적으로 이너스테이터(71a)를 보여준다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 도 4의 이너스테이터의 외주부를 따라 아우터스테이터가 동일한 방식으로 형성된다. 또한, 도 4에서는 권선된 코일을 도면의 이해를 돕기 위해 생략하였다.

도 4를 참고하면, 이너스테이터(71a)는 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈(110) 각각에 삽입된 이너티스(120)들을 구비한다. 또한, 상기 복수개의 이너티스들의 내측 단부를 환형으로 연결하는 티스링(130)과 외측단부를 연결하는 이너요크(140)를 구비한다. 전술한 바와 같이 아우터스테이터(71b)도 마찬가지로, 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈(110) 각각에 삽입된 아우터티스들을 구비하고, 아우터티스들의 외측 단부를 환형으로 연결하는 티스링과 내측단부를 연결하는 아우터요크를 구비한다. 상기 이너요크와 아우터요크 사이에는 자기력을 차단하는 플럭스배리어가 구비될 수 있다. 통상적으로 전자기력을 차단할 수 있기 위해서는 이격 결합되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 플럭스배리어가 구비됨으로써 이너스테이터측과 아우터스테이터측 간의 자기력이 이동되지 않도록 하고, 결국 이너로터와 아우터로터가 독립적으로 영향을 받지 않고 작동할 수 있도록 하는 듀얼 모터 시스템을 구현하게 된다.

한편, 스테이터(이너 및 아우터 스테이터)는 권선된 코일에 전류가 인가되면, 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장에 의해 로터를 회전시키게 된다. 따라서, 자로를 형성할 자성체인 스테이터코어를 구비한다. 즉, 본 실시예에서는 이너스테이터코어와 아우터스테이터코어가 구비된다.

도 4에서 이너스테이터코어는 환형으로 형성되고 중심부를 향해 돌출 형성된 복수 개의 이너티스들을 구비한다. 여기서, 도 4는 본 발명의 일 실시예로 상기 티스들이 각각 분리된 분할형 티스로 구성되는 실시예를 보여준다. 상기 분할형 티스들은 다수개가 적층되어 하나의 이너티스(120)를 형성한다. 상기 분할형 티스는 끝단이 좌우로 확산된 이너티스 확장부(121)가 형성되어 있다.

도 5에서는 상기 스테이터코어를 구성하는 분할형 티스들이 적층 형성되는 과정이 도시되어 있다. 도 5를 참고하면 평판형의 티스들(a)을 타발(b)하고 적층(c)하여 하나의 이너티스 또는 아우터티스를 형성한다. 도 5에서 적층된 분할형티스(c)들이 스테이터코어를 구성하게 된다. 상기 분할형 티스는 끝단이 좌우로 확산된 이너티스 확장부가 형성되어 있다.

도 5의 (c)과 같이 적층된 티스들은 관절형 보빈에 삽입된다. 도 6은 관절형 보빈을 보여준다. 도 6의 (a)에서, 상기 관절형 보빈(110)은 상기 티스가 삽입될 수 있는 수용부(111c)가 형성된 몸체부(111)와, 상기 몸체부의 양측면에 형성되어 굴절될 수 있는 관절부(112)를 포함한다.

상기 수용부(111c)는 상기 몸체부 내부에 형성된 공간을 말하며, 상기 몸체부(111)의 양단부(111a,111b)는 모두 개방되어 있기 때문에 상기 수용부(111c)는 양측이 개방된 공간으로 되어 있다. 상기 수용부(111c)로 이너티스 또는 아우터티스가 수용될 수 있다. 도 4에서는 상기 수용부에 분할형 이너티스(120)가 수용된다. 이러한 경우 상기 몸체부의 하단(111a)측으로 이너티스(120)가 삽입되고, 이너티스의 확장부(121)은 몸체부의 하단(111a)측에 위치하게 된다.

상기 관절형 보빈(110)은 복수개가 연결될 수 있다. 도 6의 (b)는 복수개의 관절형 보빈이 연결된 상태를 보여준다. 상기 보빈의 관절부(112)는 상호 연결될 수 있다. 즉, 상기 관절부(112)는 몸체부(111)에 대해 굴절가능하고, 다른 보빈의 관절부와 결합가능한 것이다. 이러한 관절부들간의 결합은 힌지방식등 널리 알려진 결합방식이 사용될 수 있다.

도 6의 (b)와 같이 연결된 관절형 보빈들에 티스들이 삽입된 후, 관절형 보빈 각각은 코일에 의해 권선될 수 있다. 즉, 관절형 보빈의 몸체부(111) 둘레로 코일을 감는 것이다.

도 6의 (b)와 같이 관절형 보빈들이 연결된 형태의 경우 자동권선이 가능하게 된다. 종래에는 티스들이 원형의 인슐레이터에 수용된 후 인슐레이터에 코일을 권선하였다. 그에 따라 이미 환형으로 형성된 인슐레이터의 내측에서 니들을 사용하여 권선을 할 수 밖에 없기 때문에 특정 부분에 코일이 집중되는 집중권형태로 권선이 이루어지게 되었다. 하지만, 도 6의 (b)와 같이 굴절이 가능한 관절형 보빈을 사용하는 경우 자동권선기계를 사용하여 자동권선이 가능하게 되어, 코일이 보빈의 몸체부 둘레에 정렬되어 권선되는 정렬권형태로 권선이 가능하게 된다. 이는 권선점적률을 향상시킬 수 있기 때문에 구동모터의 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 본 발명과 같이 두 개의 독립적인 로터를 구동하기 위한 두 개의 스테이터를 구비하는 경우 권선점적률 향상을 통한 구동모터의 성능 향상은 구동모터의 크기를 줄일 수 있는 계기가 된다.

한편, 티스가 삽입되고 코일이 권선된 관절형 보빈은 링형태의 요크에 고정된다. 도 8은 링형태의 이너요크(140)를 보여준다. 상기 관절형 보빈은 도 8의 이너요크의 내주면에 연결된다. 상기 이너요크(140)에는 내주면을 따라 복수개의 연결홈(141)이 형성되어 있다. 상기 연결홈(141)에는 이너티스의 단부에 돌기를 형성하여 연결하거나 관절형 보빈의 단부에 돌기를 형성하여 연결할 수 있다. 도 4는 이너요크(140)에 연결된 관절형 보빈(110)들을 보여준다. 전술한 바와 같이 아우터스테이터도 유사하게 형성된다. 즉, 링형태의 아우터요크가 구비되고, 관절형 보빈들이 아우터요크의 외주면에 연결되는 것이다.

한편, 상기 관절형 보빈에서 이너요크가 연결된측 단부의 반대편에는 티스링이 압입될 수 있다. 도 7은 이너스테이터에 사용되는 티스링(130)을 보여준다. 상기 티스링은 원통형의 구성으로 외주면을 따라 복수개의 돌기(131)들이 형성되어 있다. 상기 돌기(131)들은 티스링의 압입을 위한 것으로, 관절형 보빈들의 사이에 압입되거나, 이너티스에 홈을 형성하여 압입할 수 있다. 전술한 바와 같이 아우터스테이터도 유사하게 형성된다. 즉, 원통형 티스링의 내주면을 따라 복수개의 돌기들이 형성되고, 관절형 보빈등에 티스링이 압입되는 구조를 가지는 것이다.

상기 티스링은 코깅토크를 억제하고 구동모터의 출력 저하를 방지한다. 즉, 티스들 사이의 간격에 의해 자기장의 불연속성에 의해 로터의 회전시에 코깅토크가 발생되는데, 상기 티스링에 의해 이러한 불연속성을 줄여주게 되어 코깅토크를 억제하고 구동모터이 출력 저하를 방지하게 된다.

상기 구조에 의하면 요크와 티스링 사이에 상기 복수개의 관절형 보빈들이 장착된다. 그에 따라 관절형 보빈들은 안정적으로 결합이 유지될 수 있다.

도 4에서 상기 이너요크와 티스링 사이에 고정된 관절형 보빈의 몸체부와 이웃한 관절형 보빈의 몸체부 사이에는 공간이 형성된다. 상기 공간을 이너슬롯(150)이라고 한다. 상기 이너슬롯에는 권선된 코일이 위치하게 된다. 이와 유사하게 아우터슬롯이 형성될 수 있으며, 아우터슬롯에 권선된 코일이 위치하게 된다.

도 9는 본 발명의 스테이터의 다른 실시예를 보여준다. 도 9에서는 상기 티스들이 단부를 연결하는 관절형 요크부에 일체로 형성되는 경우의 실시예이다. 도 9의 실시예 중에서 도 4의 실시예와 중복되는 부분은 이하의 설명에서는 생략한다.

도 9도 스테이터 중에서 예시적으로 이너스테이터(71a)를 보여준다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 도 9의 이너스테이터의 외주부를 따라 아우터스테이터가 동일한 방식으로 형성된다. 또한, 도 9에서는 권선된 코일을 도면의 이해를 돕기 위해 생략하였다.

도 9를 참고하면, 이너스테이터(71a)는 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈(110) 각각에 삽입된 이너티스(120)들을 구비한다. 또한, 상기 복수개의 이너티스들의 내측 단부를 환형으로 연결하는 티스링(130)을 구비한다. 하지만, 상기 이너티스들은 관절형 요크부(122)에 일체로 형성되어 있기 때문에 별도의 이너요크를 구비할 필요가 없다.

도 9에서 이너스테이터코어는 관절형 요크부(122)에 일체로 형성되고 돌출된 복수 개의 이너티스들로 구성된다. 이를 일체형 티스라고 지칭한다. 상기 일체형 티스들은 다수개가 적층되어 하나의 이너티스(120)를 형성한다. 본 실시예에서는 상기 일체형 티스는 끝단이 좌우로 확산된 이너티스 확장부가 구비되지 않는다. 이는 일체형 티스가 관절형 보빈(110)에 삽입될 때 관절형 보빈의 몸체부의 상부(111b)측에서 삽입되기 때문이다.

도 10에서는 상기 스테이터코어를 구성하는 일체형 티스들이 적층 형성되는 과정이 도시되어 있다. 도 10을 참고하면 평판형의 티스들(a)을 타발(b)하고 적층(c)하여 하나의 이너티스 또는 아우터티스를 형성한다. 도 10에서 적층된 일체형 티스(c)들이 스테이터코어를 구성하게 된다.

여기서 상기 관절형 요크부(122)에는 쐐기형 홈(125)가 형성된다. 일체형 티스는 관절형 보빈에 삽입된 후 원형으로 굴절되어야 한다. 따라서, 상기 쐐기형 홈(125)은 상기 관절형 요크부가 원형으로 굴절될 수 있는 굴절부위를 형성하게 된다. 따라서 상기 쐐기형 홈은 굴절되는 방향으로 형성된다. 즉, 도 10에서는 이너티스의 형성을 보여주기 때문에 상기 쐐기형 홈(125)은 티스가 연장된 방향인 관절형 요크부의 내측으로 형성되어 있다. 하지만, 아우터티스를 형성할 경우에는 쐐기형 홈은 관절형 요크부의 외측으로 형성될 것이다.

본 실시예에서도 티스링(130)이 압입될 수 있다. 즉 상기 관절형 보빈에서 관절형 요크부가 위치한 반대편에 티스링이 압입된다. 따라서, 상기 관절형 요크부는 환형으로 연결되어, 상기 환형으로 연결된 관절형 요크부와 상기 티스링 사이에 상기 복수개의 관절형 보빈들이 장착된다.

도 9에서 상기 관절형 요크부와 티스링 사이에 고정된 관절형 보빈의 몸체부와 이웃한 관절형 보빈의 몸체부 사이에는 공간이 형성된다. 상기 공간을 이너슬롯(150)이라고 한다. 상기 이너슬롯에는 권선된 코일이 위치하게 된다.

한편, 도 11은 본 발명의 세탁기 구동모터의 스테이터 제작방법의 일 실시예를 보여준다. 도 11을 참고하면, 본 발명의 세탁기 구동모터의 스테이터 제작방법의 일 실시예는, 복수개의 관절형 보빈들을 띠 형태로 연결하는 보빈연결단계(S100), 상기 연결된 복수개의 관절형 보빈들 각각에 티스들을 삽입하는 티스삽입단계(S200), 상기 티스가 삽입된 관절형 보빈들 각각에 코일을 자동으로 권선하는 자동권선단계(S300), 상기 권선된 관절형 보빈들을 링형태로 연결하는 요크연결단계(S400), 및 상기 티스들의 단부에 연결하는 환형태의 티스링을 연결하는 티스링연결단계(S500)를 포함한다.

상기 보빈연결단계(S100)는 복수개의 관절형 보빈들을 띠 형태로 연결하는 단계를 말한다. 이는 도 6의 (b)와 같이 관절형 보빈들을 연결하는 것이다.

상기 티스삽입단계(S200)는 상기 연결된 복수개의 관절형 보빈들 각각에 티스들을 삽입하는 단계를 말한다. 여기서 티스들이 도 5의 (c)와 같이 먼저 적층되어야 한다. 적층된 티스들은 관절형 보빈에 삽입된다.

한편, 전술한 실시예들 중에서 분리형 티스를 사용한 실시예의 경우에는 각각의 관절형 보빈의 하부측에서 티스의 삽입이 이루어지고, 일체형 티스를 사용한 실시예의 경우에는 각각의 관절형 보빈의 상부측에서 티스의 삽입이 이루어진다.

상기 자동권선단계(S300)는 상기 티스가 삽입된 관절형 보빈들 각각에 코일을 자동으로 권선하는 단계를 말한다. 전술한 바와 같이 관절형 보빈들이 굴절가능하게 연결되어 있기 때문에 자동권선기계를 사용하여 자동으로 코일을 권선할 수 있다. 그에 따라 코일을 관절형 보빈에 정렬하여 권선할 수 있다.

상기 구성의 측면은 권선점적률 향상을 위하여 관절형 보빈을 자동으로 권선될 수 있도록 하여 구동모터의 성능을 향상시킬 수 있고, 구동모터의 최적화가 가능하도록 한다.

상기 요크연결단계(S400)는 상기 권선된 관절형 보빈들을 링형태로 연결하는 단계를 말한다. 여기서, 상기 티스들이 각각 분리된 분할형 티스이면, 상기 요크연결단계는 상기 관절형 보빈들을 링형태의 요크에 연결한다. 하지만, 상기 티스들이 단부를 연결하는 관절형 요크부에 일체로 형성된 일체형 티스라면, 상기 요크연결단계는 상기 관절형 요크부를 환형으로 연결한다.

상기 티스링연결단계(S500)는 상기 티스들의 단부를 환형태로 연결하는 티스링을 압입하는 단계를 말한다. 이는 전술한 바와 같이 코깅토크를 감소시킬 수 있으며, 구동모터의 출력저하를 방지할 수 있다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

10 : 본체(케비넷) 20 : 투입구
30 : 컨트롤 패널 40 : 터브
50 : 메인 드럼 60 : 서브 드럼
70 : 구동모터 71 : 스테이터
71a : 이너스테이터 71b : 아우터스테이터
72 : 아우터 로터 73 : 이너 로터
81 : 아우터 샤프트 82 : 이너 샤프트
110 : 관절형 보빈 120 : 이너티스
122 : 관절형요크 130 : 티스링
140 : 이터요크 150 : 이너슬롯

Claims (13)

1. 외관을 형성하는 본체의 내부에 구비되는 터브;
   상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 메인 드럼;
   상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 상기 메인 드럼 내부에 장착되는 서브 드럼;
   상기 메인 드럼에 연결되는 중공형 아우터 샤프트;
   상기 아우터 샤프트의 내부에서 상기 서브 드럼에 연결되는 이너 샤프트; 및
   스테이터, 상기 이너 샤프트에 연결되고 상기 스테이터의 외측에서 회전되는 아우터 로터, 상기 아우터 샤프트에 연결되고 상기 스테이터의 내측에서 회전되는 이너 로터를 포함하는 구동모터;를 포함하고,
   상기 스테이터는 상기 이너 로터와 대향하는 이너스테이터와 상기 아우터 로터와 대향하는 아우터스테이터를 포함하고,
   상기 스테이터의 이너스테이터와 아우터스테이터는 각각 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈, 상기 관절형 보빈 각각에 삽입되는 복수개의 티스들, 및 상기 복수개의 티스들의 단부를 환형으로 연결하는 티스링을 포함하며,
   상기 관절형 보빈은,
   상기 티스가 삽입될 수 있는 수용부가 형성된 몸체부;
   상기 몸체부의 양측면으로부터 돌출 형성되는 관절부를 포함하며,
   상기 관절부는, 상기 몸체부에 대해 굴절 가능하게 형성되고, 서로 연결되는 상기 관절형 보빈들의 관절부와 힌지 결합되어 서로 회동 가능하도록 이루어져,
   상기 복수개의 관절형 보빈은 띠 형태 또는 링 형태로 전환 가능한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 세탁기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 티스들은 각각 분리된 분할형 티스인 것을 특징으로 하는,
   세탁기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 스테이터의 이너스테이터와 아우터스테이터는 상기 복수개의 관절형 보빈의 단부들을 연결하는 링형태의 요크를 더 포함하고,
   상기 요크와 상기 티스링 사이에 상기 복수개의 관절형 보빈들이 장착된 것을 특징으로 하는, 세탁기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 티스들은 단부를 연결하는 관절형 요크부에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 세탁기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 관절형 요크부는 환형으로 연결되어, 상기 환형으로 연결된 관절형 요크부와 상기 티스링 사이에 상기 복수개의 관절형 보빈들이 장착되는 것을 특징으로 하는, 세탁기.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수개의 관절형 보빈 각각에 코일이 권선된 것을 특징으로 하는,
   세탁기.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법에 있어서,
   복수개의 관절형 보빈들에 각각 형성되고 서로 힌지 결합되는 관절부에 의해, 상기 복수개의 관절형 보빈들을 띠 형태로 연결하는 보빈연결단계;
   상기 연결된 복수개의 관절형 보빈들 각각에 티스들을 삽입하는 티스삽입단계;
   상기 티스가 삽입된 관절형 보빈들 각각에 코일을 자동으로 권선하는 자동권선단계;
   상기 권선된 관절형 보빈들을 링형태로 연결하는 요크연결단계;
   상기 티스들의 단부에 연결하는 환형태의 티스링을 연결하는 티스링연결단계;를 포함하며,
   상기 자동권선단계에서는 상기 띠 형태의 상기 관절형 보빈들 각각에 자동으로 코일을 정렬하여 권선할 수 있는 것을 특징으로 하는,
   세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법.
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,
    상기 티스들은 각각 분리된 분할형 티스이고,
    상기 요크연결단계는 상기 관절형 보빈들을 링형태의 요크에 연결하는 것을 특징으로 하는,
    세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 티스들은 단부를 연결하는 관절형 요크부에 일체로 형성되어 있고,
    상기 요크연결단계는 상기 관절형 요크부를 환형으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    세탁기 구동모터의 스테이터 조립방법.
    
13. 환형의 이너스테이터;
    상기 이너스테이터의 외측에 구비되는 환형의 아우터스테이터;
    상기 이너스테이터의 내측에 구비되는 이너로터; 및
    상기 아우터스테이터의 외측에 구비되는 아우터로터;를 포함하고,
    상기 이너스테이터와 아우터스테이터는 각각 환형으로 연결되는 복수개의 관절형 보빈, 상기 관절형 보빈 각각에 삽입되는 복수개의 티스들, 및 상기 복수개의 티스들의 단부를 환형으로 연결하는 티스링을 포함하며,
    상기 관절형 보빈은,
    상기 티스가 삽입될 수 있는 수용부가 형성된 몸체부;
    상기 몸체부의 양측면으로부터 돌출 형성되는 관절부를 포함하며,
    상기 관절부는, 상기 몸체부에 대해 굴절 가능하게 형성되고, 서로 연결되는 상기 관절형 보빈들의 관절부와 힌지 결합되어 서로 회동 가능하도록 이루어져,
    상기 복수개의 관절형 보빈은 띠 형태 또는 링 형태로 전환 가능한 것을 특징으로 하는,
    세탁기 구동모터.

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