KR101934290B1 - 세탁기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 기존의 듀얼모터의 전류커넥터 및 홀센서가 이너고정자와 아우터고정자에 각각 분리되어 설치되는 것에 대하여 각각의 전류커넥터와 홀센서를 하나의 일체화된 부재로 통합하여 간단한 구조의 단순화 및 결합 편의성을 도모하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 아우터고정자티스 및 이너고정자티스를 포함하고, 상기 아우터고정자티스에 형성되는 아우터권선부 및 상기 이너고정자티스에 형성되는 이너권선부에 전원을 통합하여 인가하는 전류커넥터; 및 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 전원을 통합하여 인가하는 홀센서커넥터;를 포함하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기를 제공한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}
본 발명은 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 기존의 듀얼모터의 전류커넥터 및 홀센서가 이너고정자와 아우터고정자에 각각 분리되어 설치되는 것에 대하여 각각의 전류커넥터와 홀센서를 하나의 일체화된 부재로 통합하여 간단한 구조의 단순화 및 결합 편의성을 도모하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기에 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.
이에 상기 세탁기는 통상적으로 영구자석에 의한 회전자 구조를 가지는 구동모터에 의해 상기 회전축이 작동하도록 한다.
이러한 영구자석에 의한 회전자 구조를 가지는 구동모터를 살펴보면, 다양한 모터의 출현에 따라 하나의 모터를 구현하여 두 개의 로터를 구동할 수 있도록 하는 듀얼 모터 시스템이 개발되었다.
이에 상기 듀얼모터 시스템은 이너로터와 아우터로터를 통해 듀얼로터를 구축하고, 이너로터는 통상적인 일반 모터에서와 같이 외측에는 고정자가 내측에는 회전자가 위치하여 내부의 회전자를 회전시키는 구조를 실현한다. 그리고 아우터로터 측에서는 이와 반대로 내측에는 고정자가 외측에는 회전자가 위치하여 외부의 회전자가 회전되는 구조를 가진다.
이에 따라 상기 이너로터의 내부 회전자는 하나의 이너로터 축으로 회전하게 되고, 이와는 독립적으로 상기 아우터로터의 외부 회전자의 하나의 상기 이너로터 축을 중심으로 하는 외측의 고정자가 회전함으로써 2 개의 회전가동 시스템을 갖게 된다.
이때, 상기 듀얼 로터 시스템에서 고정자는 도 1에서 보는 바와 같이, 이너고정자와 아우터고정자가 형성되는데, 이너고정자의 외주에 아우터고정자가 대향하는 방향으로 둘러싸여 형성된다. 그리고, 상기 이너고정자의 내주는 고정자요크(250)로 형성되고, 상기 고정자요크(250)로부터 중심방향으로 이너티스(220)가 다수 개 돌출 형성되어 있다. 이에 상기 이너티스(220) 및 고정자요크(250)에 의해 이너슬롯(250)이 형성된다.
그리고, 상기 아우터고정자는 상기 이너고정자와 대향되도록 외주에 형성되는데, 상기 고정자요크(250)와 일체로 형성된 고정자요크(250)가 환상형으로 이루어져 있고, 상기 아우터요크로부터 방사 방향으로 다수의 아우터티스(210)가 일정 간격 반복적으로 돌출 형성된다. 이에 상기 아우터티스(210) 및 고정자요크(250)에 의해 아우터슬롯이 형성된다.
그리고, 상기 아우터티스(210) 및 이너티스(220)는 코일이 감겨져 있는 권선부(아우터권선부 및 이너권선부)가 형성되는데, 이러한 권선부에 전류가 흐르도록 하고, 아우터티스(210)의 외부에 형성되는 아우터회전자(도면 미도시) 및 이너티스(220)의 내부에 형성된 이너회전자(도면 미도시)의 영구자석과 자속을 형성하여 자기력에 따른 회전을 가능하게 한다.
미설명 구성으로 도면 부호 270은 베어링 하우징이 안착되어 고정되도록 하는 하우징안착리브(270)를 나타낸다.
이에 도 2는 종래기술에 따른 듀얼로터 시스템의 고정자에서 전류커넥터 및 홀센서커넥터가 설치된 도면으로써, 종래기술에서 상기 권선부에 전류가 흐르도록 전원을 공급하는 전류커넥터(30a, 30b) 및 상기 고정자에서의 작동여부를 감지하는 홀센서부(50)가 장착되는 사시도를 나타낸다.
상기 종래기술에 따른 전류커넥터는 아우터고정자에 형성되는 아우터 전류커넥터(50a)와 이너고정자에 형성되는 이너 전류커넥터(50b)가 장착된다. 그리고, 상기 종래기술에 따른 홀센서부(50)는 아우터고정자에서의 홀센싱을 하는 아우터홀센서부(51)와 이너고정자에서의 홀센싱을 하는 이너홀센서부(52)를 포함한다.
그리고, 상기 아우터홀센서부(51)는 아우터홀센서커넥터(40a)와 연결되고, 이너홀센서부(52)는 이너홀센서커넥터(40b)와 연결되어 각각 별도의 연결 시스템을 갖게 된다.
그러나, 상기와 같이 종래기술에서는 전류커넥터 및 홀센서커넥터가 각각 이너와 아우터로 별개로 형성됨으로써 복잡한 연결구조를 갖게 되고, 이로써 구조가 복잡해지며 조립에도 어려움을 갖게 되었다.
특히 전원의 연결에 있어서, 커넥터에 별도로 전원을 각각 연결해야 하므로 전원부를 두 개 이상 가져야 하는 문제도 발생되었다.
또한, 제작단가도 상승하여 경제성에도 부합되지 않아 부재 낭비의 문제도 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 이너고정자와 아우터고정자에 각각 제공되던 전류커넥터 및 홀센서커넥터를 하나로 통합하여 구조를 단순화하고, 제작의 편의성을 도모하도록 하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전류커넥터 및 홀센서부를 각각 하나의 통합된 전류커넥터 및 센서커넥터로 형성하여 잘못된 결합을 방지함으로써 듀얼모터의 전체적인 조립의 편의성을 도모하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전류커넥터 및 홀센서커넥터에 각각 하나의 전원부와 접지부를 두어 구조의 단순화를 도모하고, 이로써 오작동을 방지할 수 있도록 하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 듀얼모터 고정자에서 형성되는 전류커넥터 및 홀센서커넥터를 각각 하나의 통합된 커넥터로 형성하여 제작단가를 낮춰 부재 낭비를 방지하고 경제성을 도모하는 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 바람직한 양태로써 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이다. 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 기술적인 구성을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 아우터고정자티스 및 이너고정자티스를 포함하고, 상기 아우터고정자티스에 형성되는 아우터권선부 및 상기 이너고정자티스에 형성되는 이너권선부에 전원을 통합하여 인가하는 전류커넥터; 및 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 전원을 통합하여 인가하는 홀센서커넥터;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 전류커넥터는, 상기 아우터권선부에 전류를 인가하는 3-핀 커넥터와 상기 이너권선부에 전류를 인가하는 3핀 커넥터를 통합한 6-핀 커넥터로 형성되도록 한다.
이에 상기 전류커넥터는, 전원부로부터 인가된 전류를 상기 아우터권선부 및 상기 이너권선부에 전류를 병렬로 공급도록 하며, 상기 아우터권선부 및 이너권선부로부터 인가된 전류는 하나의 접지로 통합 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 홀센서커넥터는, 전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 병렬로 공급하고, 상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 감지된 홀센싱 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 아우터홀센서부 및 이너홀센서부로부터 인가된 전류는 하나의 접지로 통합 연결되도록 함이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 온도를 감지하는 아우터온도센서 및 이너온도센서를 추가로 포함하도록 할 수 있다.
이에 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서는 상기 아우터권선부 및 이너권선부에 접촉하여 설치되어 온도를 측정하도록 한다.
또한, 전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에 병렬로 공급하고, 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에서 감지된 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되도록 함이 바람직하다.
그리고, 상기 아우터홀센서와 이너홀센서를 포함하는 홀센서부와 상기 아우터온도센서와 이너온도센서를 포함하는 온도센서부는 전체적으로 병렬 연결되고, 하나의 접지로 통합 연결되도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 세탁기는, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체 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 아우터 로터와 이너 로터를 포함하는 구동모터;를 포함하는 세탁기를 제공한다.
이에 본 발명의 세탁기에서, 상기 구동모터의 고정자(스테이터)는, 아우터고정자티스 및 이너고정자티스를 포함하고, 상기 아우터고정자티스에 형성되는 아우터권선부 및 상기 이너고정자티스에 형성되는 이너권선부에 전원을 통합하여 인가하는 전류커넥터; 및 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 전원을 통합하여 인가하는 홀센서커넥터;를 포함하도록 한다.
그리고, 상기 전류커넥터는, 전원부로부터 인가된 전류를 상기 아우터권선부 및 상기 이너권선부에 전류를 병렬로 공급하고, 상기 아우터권선부 및 이너권선부로부터 인가된 전류는 하나의 접지로 통합 연결되도록 한다.
또한, 상기 홀센서커넥터는, 전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 병렬로 공급하고, 상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 감지된 홀센싱 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되도록 한다.
본 발명은 또한, 상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 온도를 감지하는 아우터온도센서 및 이너온도센서를 추가로 포함할 수 있는데, 전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에 병렬로 공급하고, 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에서 감지된 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되도록 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은, 종래의 이너고정자와 아우터고정자에 각각 제공되던 전류커넥터 및 홀센서커넥터를 하나로 통합하여 구조를 단순화하고, 제작의 편의성을 도모할 수 있다.
본 발명은 또한, 전류커넥터 및 홀센서부를 각각 하나의 통합된 전류커넥터 및 센서커넥터로 형성하여 잘못된 결합을 방지함으로써 듀얼모터의 전체적인 조립의 편의성을 도모할 수 있다.
본 발명은 또한, 전류커넥터 및 홀센서커넥터에 각각 하나의 전원부와 접지부를 두어 구조의 단순화를 도모하고, 이로써 오작동을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명은 또한, 기존의 듀얼모터 고정자에서 형성되는 전류커넥터 및 홀센서커넥터를 각각 하나의 통합된 커넥터로 형성하여 제작단가를 낮춰 부재 낭비를 방지하고 경제성을 도모할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 듀얼로터 시스템에서 이너고정자 및 아우터고정자가 형성된 고정자를 도시한 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 듀얼로터 시스템의 고정자에서 전류커넥터 및 홀센서커넥터가 설치된 도면.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼모터의 고정자에 통합형으로 제작된 전류커넥터 및 홀센서커넥터를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼모터의 고정자에서 전류커넥터의 연결을 도시한 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 듀얼모터의 고정자에서 홀센서 및 온도센서의 연결을 도시한 블럭도.
도 6은 본 발명의 전류커넥터 및 홀센서커넥터 구조를 채용한 듀얼모터 세탁기를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼모터의 고정자에 통합형으로 제작된 전류커넥터 및 홀센서커넥터를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 듀얼모터의 고정자에서 전류커넥터의 연결을 도시한 블럭도이며, 도 5는 본 발명에 따른 듀얼모터의 고정자에서 홀센서 및 온도센서의 연결을 도시한 블럭도이다.
본 발명의 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기는 종래의 듀얼모터 시스템에서 전류커넥터 및 홀센서커넥터가 이너와 아우터에 각각 별개로 설치되어 구조가 복잡하고, 조립공차가 증가하여 다양한 문제를 야기했던 것을 해소하고자 전류커넥터를 이너와 아우터를 통합하고, 홀센서커넥터 또한 이너와 아우터를 통합하여 형성하도록 한다.
이에 본 발명은 도 3에서 보는 바와 같이, 아우터고정자티스(210) 및 이너고정자티스(220)를 포함하고, 상기 아우터고정자티스(210)에 형성되는 아우터권선부 및 상기 이너고정자티스(220)에 형성되는 이너권선부에 전원을 통합하여 인가하는 전류커넥터(300); 및 아우터홀센서부(510) 및 이너홀센서부(520)에 전원을 통합하여 인가하는 홀센서커넥터(400);를 포함한다.
상기 아우터권선부는, 상기 아우터고정자티스(210)에 코일이 감겨 형성되는 구조로 도면에는 상세하게 도시되어 있지 않지만, 구리 등의 전도성이 높은 금속코일을 아우터코정자티스(210)에 다수회 반복하여 감음으로써 아우터티스(210) 외부에 위치하는 아우터회전자(도면 미도시)의 영구자석과 자속을 형성하여 회전하도록 한다.
또한, 상기 이너권선부 또한 상기 아우터권선부와 대응되게 상기 이너고정자티스(220)에 코일이 다수회 반복하여 감김으로써 이너티스(220) 내부에 위치하는 이너회전자(도면 미도시)의 회전을 가능하게 한다.
상기 전류커넥터(300)는, 상기 아우터권선부 및 이너권선부의 코일에 전류를 인가하여 전류가 흐르게 됨으로써 회전자의 영구자석과 자속을 형성하여 모터작동을 가능하게 하는 구조로써, 종래에는 아우터전류커넥터 및 이너전류커넥터로 분리하여 설치되는 것을 본 발명에서는 통합하여 하나의 전류커넥터(300)로 형성하게 한다.
이에 상기 전류커넥터(300)는, 상기 아우터권선부에 전류를 인가하는 3-핀 커넥터와 상기 이너권선부에 전류를 인가하는 3핀 커넥터를 통합한 6-핀 커넥터로 형성되도록 함이 바람직하다. 종래의 아우터전류커넥터 및 이너전류커넥터는 각각 동일한 구조를 가지는 전류커넥터로써 각각 3-핀(3-pin) 구조를 가지는 커넥터로 형성되었다. 이에 본 발명의 통합된 전류커넥터(300)는 상기 아우터 및 이너 전류커넥터를 하나의 전류커넥터로 수용하여 6-핀(6-pin) 전류커넥터로 형성되도록 하였다.
이에 상기 전류커넥터(300)는, 도 4에서 보는 바와 같이 전원부(100)로부터 인가된 전류를 상기 아우터권선부 및 상기 이너권선부에 전류를 병렬로 공급도록 한다. 이로써 하나의 전류커넥터(300)를 통해 아우터와 이너의 권선부에 일률적으로 통합되게 전류를 공급할 수 있도록 단순한 구조를 구현할 수 있게 되고, 조립의 편의성 및 부재절감을 실현한다.
더 나아가, 도 4에서 보는 것처럼 상기 전류커넥터(300)를 통해 인가된 상기 아우터권선부(210) 및 이너권선부(220)에 흐르는 전류는 하나의 접지(GND)로 통합 연결되고, 전체적으로 아우터권선부(210) 및 이너권선부(220)는 병렬구조를 갖게 된다.
상기 홀센서커넥터(400)는, 아우터 고정자 및 이너 고정자에서의 홀셍싱 기능을 하는 아우터홀센서커넥터 및 이너홀센서커넥터를 통합하여 하나의 커넥터로 형성하도록 하는 것으로, 도 3에서 보는 바와 같이 홀센서부(500)의 내부에 있는 아우터홀센서부(510) 및 이너홀센서부(520)로부터 통합하여 연결되도록 한다.
이에 본 발명의 홀센서커넥터(500)는, 도 5에서 보는 바와 같이 전원부(100)로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터(500)를 통해 아우터홀센서부(510) 및 이너홀센서부(520)에 병렬로 공급하도록 하고, 상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 감지된 홀센싱 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터(500)로 연결되도록 함이 바람직하다.
그리고, 도 5에서 보는 것처럼 상기 아우터홀센서부(510) 및 이너홀센서부(520)로부터 인가된 전류는 하나의 접지(GND)로 통합 연결되도록 함으로써 병렬연결 구조를 갖도록 함이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명은 상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 온도를 감지하는 아우터온도센서(610) 및 이너온도센서(620)를 추가로 포함하도록 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 아우터온도센서(510) 및 이너온도센서(520)는 각각 상기 홀센서부(500)의 하면에 설치되고, 상기 아우터온도센서(510)는 아우터고정자 측에 장착되며, 상기 이너온도센서(520)는 이너고정자 측에 장착된다.
이에 상기 아우터온도센서(510)는 아우터권선부 측에 접촉하고, 상기 이너온도센서(520)는 이너권선부 측에 접촉하여 각각의 권선부에서 발생되는 열의 온도를 측정하도록 설치된다.
이와 같이 설치된 상기 온도센서(610, 620)는 각각의 고정자에서의 과열이 발생되는 경우 이를 감지하여 듀얼모터의 구동을 제어할 수 있도록 한다.
도 5를 참조하면, 전원부(100)로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터(400)를 통해 상기 아우터온도센서(610) 및 이너온도센서(620)에 병렬로 공급하도록 한다. 또한, 상기 아우터온도센서(610) 및 이너온도센서(620)에서 감지된 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터(400)로 연결되도록 함이 바람직하다.
이와 같이 상기 홀센서커넥터(400)는 하나의 통합된 커넥터로 형성됨으로써 외부의 전원부(100)에서 공급되는 전원을 이너와 아우터에 각각 병렬로 공급하도록 함으로써 간단한 구조를 채용하고 이로써 조립성을 개선하여 복잡한 구조에 따른 잘못된 결합 또는 오작동을 방지할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼모터의 홀센서 구조는 상기 아우터홀센서(510)와 이너홀센서(520)를 포함하는 홀센서부(500)와 상기 아우터온도센서(610)와 이너온도센서(620)를 포함하는 온도센서부는 전체적으로 병렬 연결되고, 하나의 접지(GND)로 통합 연결되도록 한다.
이에 따라 상기 홀센서커넥터(400)는 전체적으로 홀센서부(400)와 온도센서부(610, 620)를 전체적으로 하나의 병렬구조를 이루게 되고, 하나의 전원부(100)와 접지단(GND)으로 단순한 구조의 조립체계를 갖도록 함과 동시에 안정적인 시스템을 구축할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예인 세탁기의 개략도를 보여준다. 본 발명의 세탁기는 구동모터(7000)에는 듀얼모터가 채용되고, 상기 고정자에 적용되는 전류커넥터 및 홀센서 구조를 채용하여 제작된 모터구조(A)를 채용하여 구현한다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예인 세탁기는 본체에 해당하는 기기의 외형을 구성하는 케비넷(1000)을 구비한다. 상기 케비넷(1000)의 전면에는 세탁 대상물인 의류를 케비넷(1000) 내부로 투입하기 위한 투입구(2000)가 형성된다.
상기 투입구(2000)는 케비넷에 회동가능하게 고정된 도어에 의해 개폐된다. 상기 케비넷의 상측에는 세탁기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼이 배치되어 있는 컨트롤 패널(3000)이 위치하고, 상기 컨트롤 패널(3000)의 일측에는 세제 등을 넣을 수 있는 세제공급장치(미도시)가 구비된다.
상기 케비넷(1000)의 내부에 형성되는 수용공간에는 세탁수를 저장하는 원통형의 터브(4000)와, 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁대상물이 투입되는 메인 드럼(5000) 및 서브 드럼(6000)이 구비된다. 상기 터브의 후방부에는 상기 메인 드럼 및 서브 드럼을 구동하기 위한 구동모터(7000)가 구비된다.
터브(4000)는 원통형의 구성으로, 내부에 메인 드럼(5000) 및 서브드럼(6000)을 수용할 수 있다. 상기 터브(4000)의 전면은 전술한 케비넷의 개방된 투입구(2000)와 연결되도록 개방되어 있다. 따라서, 상기 터브의 전면부와 케비넷의 투입구 주변을 둘러싸는 개스킷이 터브의 전면부와 케비넷의 투입구 사이에 구비된다. 이는 터브 내부에 수용되는 세탁수가 케비넷 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 구성이다.
메인 드럼(5000)은 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 원통형 구성이다. 상기 메인 드럼(5000)의 측면에는 세탁수가 빠져 나갈 수 있는 다수개의 통공이 형성되어 있을 수 있다.
서브 드럼(6000)은 상기 메인 드럼(5000)의 내부에 회전가능하게 장착되는 원통형 구성이다. 여기서 상기 서브 드럼(6000)은 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 장착된다. 즉, 상기 메인 드럼과 상기 서브 드럼을 상호 독립적으로 구동될 수 있는 구조를 가져서, 각가의 드럼들의 회전속도 및 회전방향에 따라 다양한 상대 회전이 가능하다.
구동모터(7000)는 상기 메인 드럼과 서브 드럼를 구동시키는 구동력을 생성하는 장치로, 상기 터브(4000)의 후방면에 장착된다. 상기 구동모터(7000)는 고정되어 있는 스테이터(7100)와, 상기 스테이터의 외측에서 회전되는 아우터 로터(7200)와, 상기 스테이터의 내측에서 회전되는 이너 로터(7300)를 포함하여 구성된다. 이러한 두 개의 로터를 구비한 구동모터를 편의상 듀얼로터모터(dual-rotor motor)라고 칭할 수도 있다.
상기 스테이터(7100)는 이너 로터(7300)를 둘러싸도록 환형 구조를 가지고 있으며, 상기 터브측에 고정되도록 결합된다. 상기 스테이터는 철심이 적층된 코어에 이너 권선부와 아우터 권선부를 구비한다.
상기 이너 로터(7300)는 상기 스테이터의 내측에 회전가능하게 구비되며, 후술할 아우터 샤프트(8100)에 연결되어 상기 메인 드럼(5000)의 회전에 관여한다. 상기 아우터 로터(7200)는 상기 스테이터의 외측에 회전가능하게 구비되며, 후술할 이너 샤프트(8200)에 연결되어 상기 서브 드럼(6000)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 아우터 샤프트(8100)는 상기 터브(4000)를 관통하여 상기 이너 로터(7300)와 메인 드럼(5000)을 연결한다. 상기 아우터 샤프트(8100)는 중공형 축에 해당하여 내부에 상기 이너 샤프트(8200)가 장착된다. 상기 이너 샤프트(8200)는 상기 아우터 샤프트의 내부를 관통하여 상기 아우터 로터(7200)와 서브 드럼(6000)을 연결한다.
상기 아우터 샤프트와 이너 샤프트는 베어링을 사이에 두고 상호 독립적으로 회전가능한 구조를 가지며, 아우터 로터와 이너 로터도 스테이터를 사이에 두고 상호 독립적으로 회전가능한 구조를 가진다. 상기 스테이터는 아우터 로터측과 이너 로터측에 별개의 권선부를 구비하여, 상기 구동모터는 상기 아우터 로터와 이너 로터를 독립적으로 구동시킬 수 있다. 따라서, 상기 메인 드럼은 상기 이너 로터에 의해, 상기 서브 드럼은 상기 아우터 로터에 의해 구동되기 때문에, 상기 구동모터에 의해 상기 메인 드럼과 서브 드럼은 독립적으로 구동될 수 있다.
상기 구동모터(7000)의 이너 및 아우터 권선부의 전류를 각각 제어하게 되면, 상기 이너 로터 및 아우터 로터는 상호 독립적으로 회전하게 된다. 그에 따라, 상기 메인 드럼(5000)과 서브 드럼(6000)은 하나의 구동모터(7000)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.
앞서 살펴본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명에 따른 듀얼모터의 전류커넥터와 홀센서 구조 및 이를 이용한 세탁기를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
200 : 고정자 210 : 아우터티스 (아우터권선부)
220 : 이너티스 (이너권선부) 250 : 고정자요크
270 : 하우징안착리브 30a : 아우터전류커넥터
30b : 이너전류커넥터 50,500 : 홀센서부
51,510 : 아우터홀센서부 52,520 : 이너홀센서부
40a : 아우터홀센서커넥터 40b : 이너홀센서커넥터
100 : 전원부 300 : 전류커넥터
400 : 홀센서커넥터 610 : 아우터온도센서
620 : 이너온도센서
1000 : 본체(케비넷) 2000 : 투입구
3000 : 컨트롤 패널 4000 : 터브
5000 : 메인 드럼 6000 : 서브 드럼
7000 : 구동모터 7100 : 스테이터(고정자)
7200 : 아우터 로터 7300 : 이너 로터
8100 : 아우터 샤프트 8200 : 이너 샤프트
9100 : 메인 드럼 스파이더 9500 : 서브 드럼 스파이더

Claims (14)

  1. 외관을 형성하는 본체;
    상기 본체 내부에 구비되는 터브;
    상기 터브의 내부에 회전 가능하게 장착되어 내부에 세탁 대상물을 수용하는 메인 드럼;
    상기 메인 드럼에 대하여 상대 회전 가능하게 상기 메인 드럼의 내부에 장착되는 서브 드럼; 및
    상기 메인 드럼 및 상기 서브 드럼을 독립적으로 구동하는 구동모터를 포함하고,
    상기 구동모터는,
    아우터고정자티스, 상기 아우터고정자티스에 권선되는 아우터권선부, 이너고정자티스 및 상기 이너고정자티스에 권선되는 이너권선부를 구비하는 스테이터;
    중공형 축으로 구성되고, 일측이 상기 터브를 관통하여 상기 메인 드럼과 연결되는 아우터 샤프트;
    상기 아우터 샤프트를 관통하여 일측이 상기 서브 드럼과 연결되고, 베어링을 사이에 두고 상기 아우터 샤프트와 서로 독립적으로 회전 가능한 구조를 갖는 이너 샤프트;
    상기 아우터고정자티스와 반경방향으로 마주하며 상기 스테이터의 외측에 회전 가능하게 배치되어 상기 아우터권선부에서 발생된 자기장에 의해 회전되고, 상기 이너 샤프트와 연결되어 상기 서브 드럼을 구동하는 아우터 로터; 및
    상기 이너고정자티스와 반경방향으로 마주하며 상기 스테이터의 내측에 상기 아우터 로터와 독립적으로 회전 가능하게 배치되어 상기 이너권선부에서 발생된 자기장에 의해 회전되고, 상기 아우터 샤프트와 연결되어 상기 메인 드럼을 구동하는 이너 로터;
    상기 스테이터는,
    상기 아우터권선부 및 상기 이너권선부에 전원을 통합하여 인가하는 전류커넥터; 및
    아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 전원을 통합하여 인가하는 홀센서커넥터;를 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류커넥터는,
    상기 아우터권선부에 전류를 인가하는 3-핀 커넥터와 상기 이너권선부에 전류를 인가하는 3핀 커넥터를 통합한 6-핀 커넥터로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류커넥터는,
    전원부로부터 인가된 전류를 상기 아우터권선부 및 상기 이너권선부에 전류를 병렬로 공급하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아우터권선부 및 이너권선부로부터 인가된 전류는 하나의 접지로 통합 연결되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀센서커넥터는,
    전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 병렬로 공급하고,
    상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 감지된 홀센싱 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 아우터홀센서부 및 이너홀센서부로부터 인가된 전류는 하나의 접지로 통합 연결되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 온도를 감지하는 아우터온도센서 및 이너온도센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 아우터온도센서 및 이너온도센서는 상기 아우터권선부 및 이너권선부에 접촉하여 설치되어 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에 병렬로 공급하고,
    상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에서 감지된 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 아우터홀센서와 이너홀센서를 포함하는 홀센서부와 상기 아우터온도센서와 이너온도센서를 포함하는 온도센서부는 전체적으로 병렬 연결되고,
    하나의 접지로 통합 연결되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류커넥터는,
    전원부로부터 인가된 전류를 상기 아우터권선부 및 상기 이너권선부에 전류를 병렬로 공급하고,
    상기 아우터권선부 및 이너권선부로부터 인가된 전류는 하나의 접지로 통합 연결되도록 하는 세탁기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀센서커넥터는,
    전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 아우터홀센서부 및 이너홀센서부에 병렬로 공급하고,
    상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 감지된 홀센싱 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되도록 하는 세탁기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 아우터고정자 및 이너고정자에서의 온도를 감지하는 아우터온도센서 및 이너온도센서를 추가로 포함하고,
    전원부로부터 인가된 전류를 상기 통합된 홀센서커넥터를 통해 상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에 병렬로 공급하고,
    상기 아우터온도센서 및 이너온도센서에서 감지된 신호가 병렬로 연결되어 상기 통합된 홀센서커넥터로 연결되도록 하는 세탁기.
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