KR20110023877A - Direct drive apparatus for drum-washing machine including an integrated cover-structured stator - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A direct-coupled type operating unit of a drum washing machine including a stator of a cover unitary structure is provided to steadily operate a motor by minimizing the height in a shaft direction of the motor. CONSTITUTION: A stator support member(52) includes an internal extension part(58) and an external extension part(55). The internal extension part support one end of a rotary shaft(70) to be rotatable. The external extension part is expanded to an external direction in the internal extension part. The internal extension part and the external extension part surrounds a rotor(60) between a tub(40) of a drum washing machine and a stator(50). The stator support member constitutes a cover of the rotor.

Description

커버 일체형 구조의 스테이터를 포함하는 드럼세탁기의 직결형 구동장치{Direct Drive Apparatus for Drum-Washing Machine including an Integrated Cover-Structured Stator}Direct Drive Apparatus for Drum-Washing Machine including an Integrated Cover-Structured Stator}

본 발명은 드럼세탁기에 사용되는 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분할 코어 구조의 스테이터와 더블 로터를 구비한 BLDC 모터를 드럼세탁기용으로 제작하기 위한 커버 일체형 구조의 스테이터를 포함하는 드럼세탁기의 직결형 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motor used in a drum washing machine, and more particularly, a direct connection of a drum washing machine including a stator having a split core structure and a stator having a cover integral structure for manufacturing a BLDC motor having a double rotor for a drum washing machine. It relates to a type drive device.

일반적으로, 드럼 세탁방식은 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼 빠는 세탁효과를 낼 수 있다.In general, the drum washing method is a method of washing the laundry using the friction force of the rotating drum and the laundry by receiving the driving force of the motor in a state in which detergent, washing water and laundry are put in the drum, there is little damage to the laundry, laundry These don't get tangled with each other and can have a pounding and scrubbing wash effect.

기존의 드럼세탁기는, 구동방식에 따라서는 모터의 구동력이 모터 풀리와 드럼 풀리 사이에 감긴 벨트를 통해 간접적으로 드럼에 전달되는 간접 연결 방식과, BLDC 모터의 로터에 연결된 축이 드럼에 직결되어 곧바로 모터의 구동력이 전달되는 직결식(direct drive : DD)으로 나뉜다.Existing drum washing machine has an indirect connection method in which the driving force of the motor is indirectly transmitted to the drum through a belt wound between the motor pulley and the drum pulley, and the shaft connected to the rotor of the BLDC motor is directly connected to the drum depending on the driving method. It is divided into a direct drive (DD) through which the driving force of the motor is transmitted.

여기서, 모터의 구동력이 드럼으로 직접 전달되지 않고 모터 풀리와 드럼 풀리 사이에 감긴 벨트를 통해 전달되는 벨트-풀리 구동방식은 구동력 전달 과정에서 에너지 손실이 발생하게 되고, 동력 전달과정에서 많은 소음이 발생하게 된다.Here, the belt-pulley driving method in which the driving force of the motor is not directly transmitted to the drum but is transmitted through a belt wound between the motor pulley and the drum pulley causes energy loss during the driving force transmission process, and generates a lot of noise in the power transmission process. Done.

따라서, 이와 같은 기존 드럼세탁기의 문제점들을 해결하기 위하여 BLDC 모터를 이용한 직결식 드럼세탁기의 사용이 확대되고 있는 추세이다.Therefore, in order to solve the problems of the conventional drum washing machine, the use of a direct drum washing machine using a BLDC motor is increasing.

한편, 일본 및 유럽 지역에는 실내 주거공간의 효율적인 활용을 위하여 세탁용량 5-8Kg의 중/소형 드럼세탁기가 빌트-인 방식으로 설치되고 있다.Meanwhile, in Japan and Europe, medium and small drum washing machines with a washing capacity of 5-8 kg are installed in a built-in manner for efficient use of indoor living spaces.

이러한 빌트-인 방식에서 세탁기가 설치될 수 있는 주어진 설치공간의 크기는 일반적으로 600×600×600mm로 설정되며, 중/소형 드럼세탁기의 세탁용량을 고려할 때 드럼세탁기의 터브(tub)로부터 드럼세탁기의 배면 하우징까지 구동장치를 설치할 수 있는 공간(길이)은 대략 45mm로 정해진다.The size of a given installation space in which the washing machine can be installed in this built-in method is generally set to 600 × 600 × 600 mm, and the drum washing machine is installed from the tub of the drum washing machine in consideration of the washing capacity of the medium / small drum washing machine. The space (length) for installing the drive up to the rear housing of is set to approximately 45mm.

이 경우, 터브는 그 내부에 회전가능하게 지지되는 바스켓의 정/역회전 구동시에 충격을 흡수할 수 있도록 드럼세탁기의 하우징 내부에 스프링과 댐퍼에 의해 탄성적으로 지지되어 있다.In this case, the tub is elastically supported by a spring and a damper inside the housing of the drum washing machine so as to absorb shock during forward / reverse rotation driving of the basket that is rotatably supported therein.

따라서, 터브가 전후방향으로 유동이 발생할 때 파손되는 것을 방지하기 위하여 대략 15-20mm의 여유공간(길이)을 확보할 필요가 있어 상기 구동장치를 설치할 수 있는 공간(길이)은 45mm에서 20mm을 뺀 25mm의 공간(길이)이 주어진다. Therefore, in order to prevent the tub from being damaged when the flow occurs in the front and rear direction, it is necessary to secure a clearance (length) of approximately 15-20 mm, so that the space (length) for installing the driving device is subtracted from 45 mm to 20 mm. A space of 25 mm is given.

빌트-인 방식 드럼세탁기에서는 이러한 구동장치를 설치할 수 있는 공간(길이)의 협소함으로 인하여 25mm 두께 조건을 만족할 수 있는 구동장치, 즉 구동모터가 제시되지 못하고 있다.In the built-in drum washing machine, the driving device, that is, the driving motor, which can satisfy the 25 mm thickness condition cannot be presented due to the narrow space (length) in which the driving device can be installed.

즉, 현재까지 개발된 구동모터는 두께가 63mm 이상의 대형 드럼세탁기용으로 개발된 것이므로, 따라서, 빌트-인 방식 드럼세탁기에서는 이러한 대형 구동모터를 사용하여 직결식으로 구현하려면 세탁용량의 감소가 불가피하게 터브의 길이를 줄이는 것을 감수하여야 하는 문제가 있었다.That is, the drive motors developed to date have been developed for large drum washing machines having a thickness of 63 mm or more. Therefore, in a built-in drum washing machine, it is inevitable to reduce the washing capacity in order to implement them directly using such large drive motors. There was a problem to take to reduce the length of the tub.

이러한 사정으로 인하여 종래에는 터브의 사이즈를 줄이지 않기 위해서는 벨트-풀리 간접 구동방식을 채용하여 모터를 드럼세탁기의 하부에 배치하고 풀리에 감긴 벨트를 통해 바스켓을 간접 구동시켜야 하므로 모터 구동력이 제대로 전달되지 못하는 문제점을 그대로 가진다. 따라서, 드럼세탁기에 적용하기 위해서는 모터의 사이즈를 줄여야할 필요성이 증대되었다. Due to this situation, in order to reduce the size of the tub conventionally, the belt-pulley indirect driving method is adopted to place the motor in the lower part of the drum washing machine, and the basket must be indirectly driven through the belt wound on the pulley. The problem remains. Therefore, the need to reduce the size of the motor has been increased to apply to the drum washing machine.

따라서, 세탁용량 5-8Kg의 중/소형의 빌트-인 방식 드럼세탁기에 직결식으로 채용될 수 있는 두께 25mm 조건을 만족할 수 있는 슬림형 구동모터의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for the development of a slim driving motor capable of satisfying the condition of 25 mm thick, which can be directly applied to a medium / small built-in drum washing machine having a washing capacity of 5-8 kg.

이하, 첨부된 도 1을 참조하여, 한국 공개특허공보 제2005-12399호에 제시된 종래에 BLDC 모터를 이용한 직결식 드럼세탁기의 구조에 대하여 간략히 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, referring to the attached FIG. 1, the structure of a direct drum washing machine using a BLDC motor according to the related art disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-12399 is as follows.

도 1은 종래 직결식 드럼 세탁기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a schematic view showing a conventional direct drum washing machine.

도 1을 참조하면, 캐비닛(100) 내측에 터브(200)가 설치되고, 상기 터브(200) 내측 중앙에는 드럼(또는 바스켓)(300)이 회전 가능하게 설치된다. 드럼(300)을 회전시키기 위한 모터(500)는 터브(200) 후방에 결합된 지지브라켓(250)에 설치된다.Referring to FIG. 1, a tub 200 is installed inside a cabinet 100, and a drum (or basket) 300 is rotatably installed at an inner center of the tub 200. The motor 500 for rotating the drum 300 is installed in the support bracket 250 coupled to the tub 200.

모터(500)는 상기 터브(200)의 배면 중앙부와 대향한 지지브라켓(250)에 설치된 베어링 하우징(600)에 구비된 2개의 상/하부 베어링(610,620)에 의해 회전 가능하게 결합되는 구동축(700)과, 다수의 철심을 적층시킨 후 코일을 감아 상기 코일을 통해 전류를 흐르게 함으로써 회전자계를 형성하는 코어형 스테이터(520)와, 상기 스테이터(520)에 의해 형성된 회전자계에 의해 회전되어 구동축(700)을 회전시키도록 스테이터의 외주에 자석이 배치된 아우터 방식 로터(510)를 포함하고 있다.The motor 500 is rotatably coupled by two upper / lower bearings 610 and 620 provided in the bearing housing 600 installed on the support bracket 250 facing the rear center portion of the tub 200. ) And a core type stator 520 which forms a rotating magnetic field by winding a coil and flowing current through the coil after laminating a plurality of iron cores, and is rotated by a rotating magnetic field formed by the stator 520 to drive a shaft ( The outer rotor 510 includes a magnet disposed at an outer circumference of the stator to rotate 700.

여기서, 상기 구동축(700) 후단부 중심에는 모터(500)를 구성하는 상기 로터(510)가 체결되고, 상기 로터(510) 내측에는 상기 터브(200), 즉 지지브라켓(250)의 후벽부에 체결되어 고정되며 상기 로터(510)와 함께 모터(500)를 구성하는 상기 스테이터(520)가 위치되어 있다.Here, the rotor 510 constituting the motor 500 is fastened to the center of the rear end of the driving shaft 700, and the tub 200, that is, the rear wall portion of the support bracket 250 is inside the rotor 510. The stator 520 which is fastened and fixed and constitutes the motor 500 together with the rotor 510 is positioned.

도 1의 세탁기는 구동시키기 위해 작동버튼을 누르면 전원이 모터(500)의 스테이터(520)에 인가되면서 스테이터(520)에서 회전자계가 발생하게 된다. 이 회전자계는 스테이터(520)의 권선부(미도시)에 감겨진 코일에 의해 상기 권선부의 선단에서 발생하게 되므로 상기 권선부의 선단과 근접되어 있는 로터(510)가 플레밍의 왼손법칙에 따라 회전을 하게 된다.In the washing machine of FIG. 1, when an operation button is pressed to drive, a rotating magnetic field is generated in the stator 520 while power is applied to the stator 520 of the motor 500. This rotor magnetic field is generated at the tip of the winding part by a coil wound around the winding part (not shown) of the stator 520, so that the rotor 510 close to the tip of the winding part rotates according to Fleming's left hand law. Done.

따라서, 로터(510)의 회전에 의해 상, 하측 베어링 하우징(600)과 터브(200)에 결합되어 있는 구동축(700)이 회전되면서 드럼(300)을 반전운동 시켜 세탁물을 세탁할 수 있게 된다.Therefore, as the drive shaft 700 coupled to the upper and lower bearing housings 600 and the tub 200 is rotated by the rotation of the rotor 510, the drum 300 may be reversed to wash the laundry.

상기한 바와 같이 종래의 직결식 드럼세탁기는 모터(500)가 아우터 로터 구조를 채용하고 있으며 터브(200)와 세탁기 배면간의 공간에 설치될 때, 터브(200)로부터 드럼세탁기 배면까지의 배면공간(A)은 모터(500)가 차지하는 모터설치공간(B)과 대략 20mm의 터브(200)의 흔들림공간(C)으로 나누어져 있다.As described above, in the conventional direct type drum washing machine, when the motor 500 adopts the outer rotor structure and is installed in the space between the tub 200 and the back of the washing machine, the rear space from the tub 200 to the back of the drum washing machine ( A) is divided into the motor installation space B occupied by the motor 500 and the shaking space C of the tub 200 of approximately 20 mm.

그런데 도 1에 도시된 종래의 모터(500)는 로터(510)의 터브 주변에 다수의 냉각핀과 냉각공을 구비하여 스테이터(520)에서 발생된 열을 냉각시키고 있다. 상기 종래의 모터(500)에서 모터의 내부로 연장된 냉각핀 구조와 터브(200)의 후방에 결합된 지지브라켓(250) 등은 슬림형 모터를 설계하는 데 장애요소로서 작용하며, 대용량(세탁용량 10Kg) 세탁기에 주로 사용된다.However, the conventional motor 500 shown in FIG. 1 has a plurality of cooling fins and cooling holes around the tub of the rotor 510 to cool the heat generated by the stator 520. In the conventional motor 500, the cooling fin structure extending into the motor and the support bracket 250 coupled to the rear of the tub 200 serve as obstacles in designing a slim motor, and have a large capacity (washing capacity). 10Kg) It is mainly used for washing machines.

일반적으로 세탁기의 드럼 구동장치로 사용되는 모터는 큰 회전 관성력을 얻기 위하여 대부분 단일의 아우터 로터 방식으로 일체형 스테이터 코어 또는 분할형 스테이터 코어에 코일을 권선한 스테이터를 구비하고 있다. In general, a motor used as a drum driving device of a washing machine includes a stator wound around an integrated stator core or a split stator core in a single outer rotor to obtain large rotational inertia.

따라서, 이러한 종래의 아우터 로터형 구동모터를 빌트-인 방식의 드럼세탁기에 직결식으로 채용될 수 있는 슬림형 모터(두께 25mm)로 설계하는 것은 세탁용량 5-8Kg의 중/소형 드럼세탁기에서 요구되는 구동 토크를 맞추지 못하는 문제가 있다.Therefore, designing such a conventional outer rotor type drive motor as a slim motor (thickness of 25 mm) that can be directly applied to a built-in drum washing machine is required for medium and small drum washing machines having a washing capacity of 5-8 kg. There is a problem of failing to match the drive torque.

한편, 코어형 BLDC 모터는 자기회로가 축을 중심으로 레이디얼 방향으로 대칭인 구조를 가지고 있으므로 축방향 진동성 노이즈가 적고, 저속 회전에 적합하며, 자로의 방향에 대하여 공극이 차지하는 부분이 극히 적어 성능이 낮은 자석을 사용하거나 자석의 양을 줄여도 높은 자속 밀도를 얻을 수 있으므로 토크가 크고 효율이 높다는 장점을 가지고 있다. On the other hand, since the core type BLDC motor has a structure in which the magnetic circuit is symmetrical in the radial direction about the axis, there is little vibrational noise in the axial direction, suitable for low speed rotation, and extremely small portion of the void in the direction of the magnetic path. High magnetic flux density can be obtained even by using this low magnet or reducing the amount of magnet, which has the advantage of high torque and high efficiency.

그러나, 이러한 코어, 즉 요크 구조는 스테이터를 제작할 때에 요크(yoke, 계철)의 재료 손실이 크고, 양산할 때에 요크의 복잡한 구조로 인하여 요크에 코일을 권선하는 데 특수한 고가의 전용권선기를 사용하여야 하며, 스테이터 제작시 금형 투자비가 높아 설비 투자비용이 높다는 단점을 가지고 있다.However, these cores, that is, yoke structures, have a large loss of material in yokes when producing stators, and due to the complicated structure of yokes, special expensive winding machines must be used for winding coils on yokes. In addition, there is a drawback that the investment in equipment is high due to the high investment in mold when manufacturing the stator.

코어형 AC 또는 BLDC 모터, 특히 레이디얼 타입의 코어 모터에서는 스테이터 코어를 완전 분할형으로 구성하는 것이 값이 싼 범용 권선기를 사용하여 고효율로 분할 코어에 코일을 권선할 수 있기 때문에 모터의 경쟁력을 결정하는 매우 중요한 요소이다. 그러나 이와 반대로 일체형 스테이터 코어 구조인 경우는 값이 비싼 전용 권선기를 사용하며 저효율 권선이 이루어지므로 모터의 제조비용이 높아지게 된다.In core-type AC or BLDC motors, especially radial type core motors, the configuration of the stator core in the fully split type determines the competitiveness of the motor because the coil can be wound around the split core with high efficiency using a low cost universal winding machine. This is a very important factor. On the contrary, in the case of the integrated stator core structure, an expensive dedicated winding machine is used and a low efficiency winding is made, thus increasing the manufacturing cost of the motor.

상기한 레이디얼 타입의 코어 모터에서 코일 권선의 효율화를 기하기 위해 스테이터 코어를 완전 분할형으로 구성하는 것은 단일 로터와 조합될 때 완전한 자기회로를 형성하지 못하는 문제가 발생한다. In the radial type core motor, the configuration of the stator core in the fully split type in order to improve the efficiency of the coil winding has a problem of not forming a complete magnetic circuit when combined with a single rotor.

이러한 점을 고려하여 본 출원인은 한국 공개특허공보 제2004-0002349호에 레이디얼 코어 타입으로 더블 로터/단일 스테이터 구조를 가짐에 의해 스테이터 코어를 완전 분할형으로 구성할 수 있는 BLDC 모터를 제안된 바 있다.In view of this point, the present applicant has proposed a BLDC motor capable of constituting the stator core in a fully split type by having a double rotor / single stator structure as a radial core type in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2004-0002349. have.

상기 한국 공개특허공보 제2004-0002349호에서는 스테이터 코어의 내측 및 외측에 동시에 영구자석 회전자를 배치함에 의해 자로의 흐름을 내측과 외측의 영구자석 및 회전자 요크에 의해 형성시킴으로써 스테이터 코어의 완전 분할이 가능하여 개별적인 코일 권선에 의해 스테이터 코어의 생산성과 모터의 출력을 크게 높일 수 있는 구조를 제안하고 있다.In Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0002349, the permanent magnet rotor is disposed on the inside and the outside of the stator core at the same time to form the flow of the jar by the inside and outside of the permanent magnet and the rotor yoke to completely divide the stator core. It is possible to propose a structure that can greatly increase the productivity of the stator core and the output of the motor by means of individual coil windings.

또한, 상기 한국 공개특허공보 제2004-0002349호에서는 코어의 분할에 따라 코일이 권선된 다수의 분할형 코어 조립체를 준비한 후, 열경화성 수지를 이용한 인서트 몰딩에 의해 환원형의 형상으로 성형하여 일체형 스테이터를 준비하는 개략적인 방법을 제안하였다.In addition, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0002349, after preparing a plurality of split core assemblies having coils wound in accordance with splitting of cores, the integrated stator is formed by molding into a reduced shape by insert molding using a thermosetting resin. A schematic method of preparation was proposed.

그러나, 상기한 한국 공개특허공보 제2004-0002349호는 인서트 몰딩 전에 다수의 개별 코어를 일체형으로 조립하여 코일을 상호 결선할 때 효과적으로 조립이 이루어질 수 있는 스테이터 조립 구조/방법은 제시하지 않았다.However, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0002349 does not provide a stator assembly structure / method which can be effectively assembled when interconnecting coils by assembling a plurality of individual cores integrally before insert molding.

이러한 점을 고려하여 한국 공개특허공보 제2005-0000245호에는 보빈에 코일이 권선된 다수의 스테이터 코어 조립체를 일정한 간격으로 수용하여 지지함과 동시에 다수의 코일을 상별로 결선하기 위한 환원형의 코어 지지판과, 코어 지지판에 다수의 스테이터 코어 조립체를 일정한 간격으로 자동으로 위치 설정하여 지지하기 위한 자동 위치설정/지지수단을 구비하여 스테이터의 조립 생산성을 크게 높일 수 있는 구조가 제시되어 있다.In consideration of this point, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0000245 discloses a reduced core support plate for accommodating and supporting a plurality of stator core assemblies wound at bobbins at regular intervals and simultaneously connecting a plurality of coils to phases. And, there is proposed a structure that can increase the assembly productivity of the stator by having an automatic positioning / support means for automatically positioning and supporting a plurality of stator core assemblies at regular intervals on the core support plate.

*상기한 BLDC 모터를 도 2를 참고하여 좀더 상세하게 설명한다. * The above-described BLDC motor will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2를 참고하면, 상기 BLDC 모터는 하우징(20)에 코어 지지판(14)의 내주부가 볼트/너트와 같은 다양한 체결수단에 의해 지지되며 다수의 완전 분할형 스테이터 코어가 보빈의 외주에 코일이 권선되어 환원형으로 조립된 스테이터(13)와, 스테이터(13)의 내주부 및 외주부에 소정의 자기갭(gap)을 두고 환원형으로 다수의 자석(16a,16b)이 배치되어 내부로터(15a)와 외부로터(15b)가 요크 프레임(18)에 지지되어 있는 더블로터 구조의 로터(15)와, 상기 하우징(20)에 베어링(11)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있고 요크 프레임(18)의 중심부에 부싱(17)을 통하여 연결된 회전축(19)을 포함하고 있다. Referring to FIG. 2, the BLDC motor is supported by various fastening means such as bolts / nuts on the inner circumference of the core support plate 14 on the housing 20, and a plurality of fully split stator cores have a coil on the outer circumference of the bobbin. The stator 13 is wound and assembled in a reduction type, and a plurality of magnets 16a and 16b are disposed in a reducing type with a predetermined magnetic gap in the inner and outer circumferences of the stator 13, and the inner rotor 15a is disposed. ) And the outer rotor 15b are rotatably supported by the rotor 15 having a double rotor structure supported by the yoke frame 18 and the housing 20 through a bearing 11 and the yoke frame 18. It includes a rotary shaft 19 connected through the bushing 17 in the center of the.

상기 스테이터(13)는 다수의 분할형 스테이터 코어가 보빈의 외주에 코일이 권선된 다수의 스테이터 코어 조립체를 환원형의 코어 지지판(14)에 가조립한 상태로 열경화성 수지를 사용하여 인서트 몰딩함에 의해 환원형으로 일체로 형성된다.The stator 13 is reduced by insert molding using a thermosetting resin in a state where a plurality of split stator cores are preassembled to a reduced core support plate 14 with a plurality of stator core assemblies wound around coils on a periphery of the bobbin. It is formed integrally with the mold.

도 2에서 미설명 부재번호 12는 예를 들어, 3상 구동방식의 스테이터 코일에 대한 전원공급용 터미널 블록, 10은 냉각구멍을 가리킨다.In FIG. 2, reference numeral 12 denotes, for example, a power supply terminal block for a three-phase driving stator coil, and 10 denotes a cooling hole.

전술한 모터는 스테이터(13)의 하부에 코어지지판(14)이 배치되어, 다수의 분할형 스테이터 코어에 권선된 코일간을 결선하기 위한 결선공간을 마련하였고, 또한 모터 코일에 전원을 공급하기 위한 터미널 블록(12)이 스테이터 지지체로부터 돌출되어 있기 때문에 모터의 전체 두께는 도 2에 도시된 것처럼 대략 h=63mm 정도로 두껍게 제작되었다. 또한, 전술한 모터를 드럼세탁기에 적용하는 경우 드럼세탁기의 드럼 직경이 220 ~ 260mm의 대구경이므로 환형 코어 지지판의 직경도 이에 비례하여 대구경이 되어야하므로 환형 코어 지지판의 제조원가 및 조립성 측면에서 매우 불리하다. In the above-described motor, a core support plate 14 is disposed below the stator 13 to provide a connection space for connecting coils wound on a plurality of split stator cores, and to supply power to the motor coil. Since the terminal block 12 protrudes from the stator support, the overall thickness of the motor is made thick, such as about h = 63 mm, as shown in FIG. In addition, when the above-described motor is applied to the drum washing machine, since the drum diameter of the drum washing machine is large diameter of 220 to 260 mm, the diameter of the annular core support plate should also be large diameter in proportion thereto, which is very disadvantageous in terms of manufacturing cost and assembly of the annular core support plate. .

이처럼 모터의 전체 두께가 두꺼우므로 이를 박막화하기 위해 바람직하게는 상기와 같은 환형 코어 지지판을 사용하지 않으면서 코일이 권선된 다수의 스테이터 코어를 열경화성 수지를 이용한 인서트 몰딩에 의해 일체화하는 것이 요구된다.Since the overall thickness of the motor is so thick, it is desirable to integrate a plurality of stator cores wound with coils by insert molding using a thermosetting resin, without using the annular core support plate as described above.

한편, 일반적으로 대형 모터인 경우 다수의 스테이터 폴과 다수의 로터 폴이 조합된 구조를 이루고 있으며, 분할 코어방식일 때 다수의 분할 코어로 이루어진 다수 그룹의 코어에 연속적인 권선이 이루어지는 것이, 다수의 분할 코어를 개별적으로 권선하여 조립하는 것 보다 조립 생산성 측면에서 바람직하다.On the other hand, in the case of a large motor, in general, a plurality of stator poles and a plurality of rotor poles form a combined structure, and in the case of a split core method, a continuous winding is made on a plurality of cores consisting of a plurality of split cores. It is preferable in terms of assembly productivity rather than winding the split cores individually.

이러한 연속권선에 의해 환형 코어 지지판이 없이 다수의 분할 코어를 조립하여 모터를 제작하는 기술은 본 출원인에 의해 등록된 특허 제663641호에 개시되어 있다. The technique of fabricating a motor by assembling a plurality of split cores without an annular core support plate by such a continuous winding is disclosed in Patent No. 663641 registered by the present applicant.

또한, 상기 특허에 제시된 모터는 다수의 분할형 코어에 권선된 코일들의 결선을 스테이터의 하부공간에서 실시하며, 모터 코일에 전원을 공급하기 위한 터미널 블록이 스테이터 지지체로부터 두께 방향으로 돌출되어 있고, 세탁기의 하우징(예를 들어, 터브)과 결합을 위한 스테이터 지지체의 내측 연장부가 슬림한 구조를 갖지 못하기 때문에 빌트-인 방식의 드럼세탁기에 직결식으로 채용될 수 있는 슬림형 모터로는 적용될 수 없었다.In addition, the motor proposed in the patent performs the wiring of coils wound on a plurality of split cores in the lower space of the stator, the terminal block for supplying power to the motor coil protrudes in the thickness direction from the stator support, washing machine Since the inner extension of the stator support for coupling with the housing (for example, the tub) does not have a slim structure, it could not be applied as a slim motor that can be directly applied to the built-in drum washing machine.

더욱이, 종래의 드럼세탁기용 모터는 터브의 외부에 노출되어 있기 때문에 모터의 구동소음이 크며, 이는 빌트-인 방식으로 실내에 설치되는 경우 바람직하지 못하다.Moreover, the conventional drum washing machine motor is exposed to the outside of the tub, so the driving noise of the motor is high, which is not preferable when installed indoors in a built-in manner.

한편, 일반적으로 스테이터가 조립 설치되는 스테이터 안착면을 갖는 터브는 사출금형으로 제작이 이루어지는 대형 제품이므로 동심을 맞추기 어려워 공차가 크게 발생된다. On the other hand, tubs having a stator seating surface on which the stator is generally installed are large products made of injection molds, and thus, a large tolerance is generated due to difficulty in concentricity.

그런데, 종래에 드럼세탁기인 경우 터브에 한쌍의 지지 베어링이 간격을 두고 설치되어 회전축을 지지하고 있다. 그 결과, 로터는 회전축을 기준으로 조립이 이루어지고, 스테이터는 상기와 같이 공차가 큰 스테이터 안착면을 갖는 터브를 기준으로 조립이 이루어지기 때문에 회전축과 터브 사이의 동심도 공차만큼 로터와 스테이터 사이의 에어갭은 오차가 발생하게 된다. By the way, in the conventional drum washing machine, a pair of support bearings are provided on the tub at intervals to support the rotating shaft. As a result, the rotor is assembled on the basis of the rotation axis, and the stator is assembled on the basis of the tub having the stator seating surface with a large tolerance as described above, so that the air between the rotor and the stator is equal to the concentricity tolerance between the rotation axis and the tub. The gap will cause an error.

예를 들어, 에어갭이 1mm로 설정된 경우, 만약 0.5mm의 오차가 발생하면 일측의 에어갭은 0.5mm로 축소되고, 이와 대향한 지점의 에어갭은 1.5mm로 증가하게 된다. For example, if the air gap is set to 1mm, if an error of 0.5mm occurs, the air gap on one side is reduced to 0.5mm, the air gap at the opposite point is increased to 1.5mm.

이와 같이, 로터와 스테이터 사이의 에어갭 오차가 발생하면 로터의 회전시에 대향한 양측 지점에 불균일한 전자기력이 발생하여 진동이 발생하고, 이러한 진동소음은 특히, 빌트-인 방식의 저소음 세탁기에 장애요소가 된다.As such, when an air gap error between the rotor and the stator occurs, non-uniform electromagnetic force is generated at opposite sides of the rotor when the rotor rotates, and vibration occurs, and the vibration noise is particularly disturbed by a low noise washing machine of a built-in type. To be an element.

따라서, 본 발명의 목적은 빌트-인 방식의 중/소형 드럼세탁기에서 세탁용량과 관련된 터브의 사이즈를 줄이지 않고 허용 가능한 25mm 공간에 설치되어 직결식으로 터브 내부의 바스켓을 회전 구동시킬 수 있고 저소음 구조의 커버 일체형 스테이터를 갖는 빌트-인 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to install the installed tubing in a 25-mm allowable space without reducing the size of the tub associated with the laundry capacity in the built-in medium / small drum washing machine can directly drive the basket inside the tub and low noise structure To provide a direct drive for a built-in drum washing machine having a cover-integrated stator of the.

본 발명의 다른 목적은 회전하는 로터를 모터의 내부로 배치하고 그에 대향되는 스테이터를 모터의 외부에 커버 일체형 구조로 배치함에 의해 저소음 구현과 동시에 슬림화를 도모할 수 있는 커버 일체형 스테이터 및 이를 이용한 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a cover-integrated stator and a drum washing machine using the same, which can achieve a low noise and at the same time by arranging the rotating rotor to the inside of the motor and the opposite stator to the outside of the motor in an integrated cover structure To provide a direct drive for the drive.

본 발명의 또 다른 목적은 회전하는 로터를 모터의 내부로 배치하고 그에 대향되는 스테이터를 모터의 외부에 커버 일체형 구조로 배치함과 동시에 회전축 지지 베어링을 스테이터에 내장하여 터브에 설치되는 회전축 지지용 베어링을 한개로 축소함에 의해 터브의 배면 두께를 슬림화할 수 있는 커버 일체형 스테이터 및 이를 이용한 빌트-인 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to place a rotating rotor inside the motor and the opposite stator to the outside of the motor in a cover-integrated structure, and at the same time the rotating shaft support bearing is built in the stator and the rotating shaft support bearing is installed on the tub The present invention provides a cover-integrated stator capable of reducing the thickness of the tub by reducing the size of the tub to one, and a direct drive device for a built-in drum washing machine using the same.

본 발명의 다른 목적은 스테이터에 내장된 회전축 지지 베어링에 회전축의 일단을 지지함에 의해 로터와 스테이터가 모두 회전축을 기준으로 조립이 이루어질 수 있어 로터와 스테이터 사이의 에어갭을 균일하게 설정할 수 있는 세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to support the one end of the rotary shaft to the rotating shaft support bearings built in the stator both the rotor and the stator can be assembled based on the rotation axis for a washing machine that can uniformly set the air gap between the rotor and the stator It is to provide a direct drive.

본 발명의 또 다른 목적은 회전축과 결합되는 로터의 부싱을 모터의 중심부에 배치하고 스테이터의 외측면은 돌출부분이 없도록 설계하여 모터의 축방향 길이(즉, 두께)를 최소한으로 단축시킨 커버 일체형 스테이터를 갖는 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to cover the stator of the rotor is coupled to the rotating shaft in the center of the motor and the outer surface of the stator is designed so that there is no protrusion to reduce the axial length (ie, thickness) of the motor to a minimum It is to provide a direct drive for the drum washing machine having a.

본 발명의 다른 목적은 U, V, W 각 상마다 다수의 분할형 스테이터 코어에 대한 코일 권선을 연속하여 권선함에 의해 각 상별로 코일이 권선된 분할 코어 조립체 사이의 결선 작업을 생략하고, 열경화성 수지로 몰딩을 위하여 인접한 분할 코어 조립체 사이의 가조립을 보빈간의 결합을 이용함에 의해 분할 코어 조립용 PCB를 제거할 수 있어 슬림형으로 제작 가능한 슬림형 스테이터 및 이를 이용한 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to omit the wiring work between the divided core assembly in which coils are wound for each phase by continuously winding coil windings for a plurality of split stator cores for each of U, V, and W phases, and a thermosetting resin. It is to provide a slim stator that can be manufactured in a slim type by removing the PCB for split core assembly by using a coupling between bobbins for pre-assembly between adjacent split core assemblies for furnace molding, and a direct drive device for a drum washing machine using the same. .

본 발명의 또 다른 목적은 모터의 직경을 증가시키고 스테이터와 로터의 슬롯과 폴의 수를 증가시킴에 의해 인접된 분할 코어 사이의 코일의 점적률을 낮추어 확보된 코어 사이의 공간에 3상 코일 단자를 전원 터미널 블록과 연결시키기 위한 터미널 조립홀더와 단자 하우징을 배치함에 의해 터미널 블록의 높이를 최소화하여 슬림형으로 제작 가능한 커버 일체형 스테이터를 갖는 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to increase the diameter of the motor and reduce the spot rate of the coils between adjacent split cores by increasing the number of slots and poles of the stator and rotor, thus ensuring a three-phase coil terminal in the space between the cores secured. By providing a terminal assembly holder and a terminal housing for connecting the power supply terminal block to minimize the height of the terminal block to provide a direct type drive device for a drum washing machine having a cover-integrated stator that can be made slim.

본 발명의 다른 목적은 슬림형 구조이면서도 자석의 크기를 줄이지 않은 더블 로터 구조를 채용함에 의해 모터의 효율이 높고 모터의 구동 토크가 높아 퀵(Quick) 반전방식으로 동작하는 드럼세탁기의 직결식 구동(DD)에 적합한 슬림형 모터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is a direct type drive (DD) of a drum washing machine which operates in a quick reversal method due to the high efficiency of the motor and the high driving torque of the motor by adopting a double rotor structure which does not reduce the size of the magnet, even though it is slim. To provide a slim motor suitable for).

본 발명의 또 다른 목적은 모터의 축방향 길이를 최소한으로 단축하여 전체적인 높이를 낮추고 외경을 증가함으로써 경사 드럼세탁기의 경사각도를 크게 하더라도 적용이 가능한 슬림형 모터를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to provide a slim motor that can be applied even if the inclination angle of the inclined drum washing machine is increased by shortening the axial length of the motor to the minimum and lowering the overall height and increasing the outer diameter.

본 발명의 다른 목적은 탑 로딩 구조에 적합하도록 스테이터의 내측에 홀센서를 삽입하고, 회전하는 로터의 외측에 홀센서가 센싱가능한 마그넷을 부착하여 모터의 정지 위치를 제어하여 탑 로딩 구동이 가능한 아우터-스테이터 구조를 갖는 드럼세탁기용 직결식 구동장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to insert a Hall sensor to the inside of the stator to fit the top loading structure, the outer sensor that can be mounted on the outer side of the rotating rotor to control the stop position of the motor to control the motor to the top loading drive outer It is to provide a direct drive for a drum washing machine having a stator structure.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드럼세탁기용 직결식 구동장치에 적용되는 커버 일체형 구조를 갖는 슬림형 스테이터는 다수의 분할 코어와; 상기 다수의 분할 코어 각각의 외주에 성형되어 중간 부분을 둘러싸며, 플랜지를 구비하고 조립시에 내측에 배치되는 제1 플랜지의 양측면 단부에 각각 결합돌기와 결합홈을 구비하여 인접된 분할 스테이터 코어 보빈 사이에 결합홈과 결합돌기를 상호 결합시켜 환형으로 배치된 다수의 보빈과; U, V, W 각 상별로 교번적으로 배치된 각상의 보빈에 연속적으로 권선된 U, V, W 3상 코일과; 상기 다수의 보빈에 코일이 권선되어 조립된 분할형 스테이터 코어 조립체의 각 분할 코어의 내/외측면을 제외하고 열경화성 수지를 이용한 인서트 몰딩에 의해 환형의 형상으로 성형된 스테이터 지지체와; 상기 스테이터 지지체의 외주부로부터 전방으로 연장 형성되어 드럼세탁기의 터브와 결합되는 외측연장부로 구성되는 것을 특징으로 한다.A slim stator having a cover-integrated structure applied to a direct type driving device for a drum washing machine according to the present invention for achieving the above object comprises a plurality of split cores; Between the split stator core bobbins formed on the outer circumference of each of the plurality of split cores, surrounding the middle part, and having coupling flanges and coupling grooves at both side ends of the first flanges having flanges and disposed inside during assembly, respectively. A plurality of bobbins arranged in an annular shape by coupling the coupling grooves and the coupling protrusions to each other; A U, V, W three-phase coil continuously wound on bobbins of each phase alternately arranged for each of the U, V, and W phases; A stator support molded into an annular shape by insert molding using a thermosetting resin except for the inner and outer surfaces of each split core of the split stator core assembly having coils wound around the plurality of bobbins; It is characterized by consisting of an outer extension portion extending forward from the outer peripheral portion of the stator support coupled to the tub of the drum washing machine.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 드럼세탁기용 직결식 구동장치에 적용되는 커버 일체형 구조를 갖는 슬림형 스테이터는 다수의 분할 코어 각각의 외주에 성형되어 중간 부분을 둘러싸며 일측 및 타측에 제1 및 제2 플랜지를 구비하고 내측에 배치되는 제1 플랜지의 양측면 단부에 각각 결합돌기와 결합홈을 구비한 다수의 보빈에 U, V, W 3상 코일이 연속적으로 권선되어 있고 인접된 분할 코어 보빈 사이에 상기 결합홈과 결합돌기를 상호 결합시켜 환형으로 조립된 분할형 스테이터 코어 조립체와; 상기 분할형 스테이터 코어 조립체의 각 분할 코어의 내/외측면을 제외하고 열경화성 수지를 이용한 인서트 몰딩에 의해 환형의 형상으로 성형된 스테이터 지지체와; 상기 스테이터 지지체의 외주부로부터 전방으로 연장 형성되어 드럼세탁기의 터브와 결합되는 외측연장부로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the invention, the slim stator having a cover-integrated structure applied to the direct drive device for a drum washing machine of the present invention is formed on the outer periphery of each of the plurality of split cores surrounding the middle portion and the first on one side and the other side. And U, V, and W three-phase coils are continuously wound on a plurality of bobbins each having a second flange and a coupling protrusion and a coupling groove at both end portions of the first flange disposed inwardly, and adjacent split core bobbins. A split stator core assembly assembled in an annular manner by coupling the coupling groove and the coupling protrusion to each other; A stator support molded into an annular shape by insert molding using a thermosetting resin except for the inner and outer surfaces of each split core of the split stator core assembly; It is characterized by consisting of an outer extension portion extending forward from the outer peripheral portion of the stator support coupled to the tub of the drum washing machine.

상기 스테이터 지지체와 외측연장부는 스테이터와 터브 사이에 배치되는 로터를 둘러싸는 커버를 형성한다.The stator support and the outer extension form a cover surrounding the rotor disposed between the stator and the tub.

이 경우, 상기 스테이터 지지체는 상기 스테이터의 외측으로부터 축방향으로 연장 형성된 중심부에 상기 로터와 결합되는 회전축의 일단을 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 베어링을 더 포함한다.In this case, the stator support further includes a support bearing for rotatably supporting one end of the rotating shaft coupled to the rotor at a central portion extending in the axial direction from the outside of the stator.

또한, U, V, W 3상 코일이 권선된 다수의 분할 코어 사이에 배치되어 U, V, W 3상 코일의 일측 코일단자와 외부 인출용 3상 리드선을 연결하는 데 이용되는 제1 내지 제3 단자하우징과 U, V, W 3상 코일의 타측 코일단자를 상호 결선하여 중성점을 형성하는 데 이용되는 공통단자 하우징을 구비하는 터미널 조립홀더를 더 포함할 수 있다.In addition, U, V, W three-phase coils are disposed between a plurality of divided cores wound around the first to the first to be used to connect the coil terminal on one side of the U, V, W three-phase coil and the three-phase lead wire for external drawing The terminal assembly holder may further include a terminal housing having a common terminal housing used to connect the other terminal of the three-terminal housing and the U, V, and W three-phase coils to form a neutral point.

이 경우, 상기 보빈은 제1 및 제2 플랜지의 하단 중앙에 각각 형성된 제1 및 제2 결합돌기를 더 포함하며, 상기 터미널 조립홀더는 상기 제1 및 제2 결합돌기에 결합되어 고정되는 결합홀을 더 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the bobbin further includes first and second coupling protrusions respectively formed at centers of lower ends of the first and second flanges, and the terminal assembly holder is coupled to and fixed to the first and second coupling protrusions. It is preferable to further include.

상기 분할형 스테이터 코어에 권선된 코일은 Al로 이루어지는 것이 바람직하다.The coil wound around the split stator core is preferably made of Al.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명의 드럼세탁기용 직결식 구동장치는 상기 드럼세탁기의 터브에 일단이 회전 가능하게 장착되며 선단부에 바스켓이 결합 고정되는 회전축과; 각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환원상으로 교대로 배치되고, 내/외부 간에 일정한 거리를 두고 서로 대향한 자석이 반대극성을 갖도록 배치되는 내부 및 외부 로터와, 상기 내부 및 외부 로터의 일단을 연결함과 동시에 내주부가 로터의 무게 중심부에 위치되어 상기 회전축과 결합되는 부싱에 연장 형성되는 로터 지지체를 구비하는 더블 로터와; 각각 외주에 절연성 보빈이 일체로 형성된 다수의 분할 코어에 U, V, W 3상 코일을 연속적, 교번적으로 권선하여 환형으로 조립된 분할형 스테이터 코어 조립체가 스테이터 지지체에 의해 일체화되어 선단부가 상기 내부 로터와 외부 로터 사이에 배치되고, 상기 스테이터 지지체는 축방향으로 연장되어 중심에 상기 회전축의 타단을 회전 가능하게 지지하는 내측연장부와, 상기 로터를 둘러싸는 커버를 형성하도록 외주부로부터 전방으로 연장 형성되어 상기 터브에 고정 결합되는 외측연장부를 구비하는 스테이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the drum type washing machine direct drive device includes a rotating shaft having one end rotatably mounted to the tub of the drum washing machine and having a basket coupled to the front end thereof; Internal and external rotors each of which a plurality of N-pole and S-pole magnets are alternately arranged in a reducing phase on different concentric circles, and opposite magnets are arranged to have opposite polarities at a predetermined distance between the inside and the outside; And a double rotor having a rotor support connected to one end of the outer rotor and extending in a bushing in which the inner circumferential portion is positioned at the center of gravity of the rotor and engaged with the rotating shaft; A split stator core assembly, which is assembled in an annular shape by winding U, V, and W three-phase coils continuously and alternately around a plurality of split cores each having an integral bobbin integrally formed on the outer circumference thereof, is integrated by a stator support, and the tip portion is integrated inside the stator support. Disposed between the rotor and the outer rotor, wherein the stator support extends forwardly from the outer circumference to form an inner extension portion extending in the axial direction so as to rotatably support the other end of the rotating shaft at a center thereof, and a cover surrounding the rotor; And characterized in that it comprises a stator having an outer extension that is fixedly coupled to the tub.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 드럼세탁기용 직결식 구동장치는 상기 드럼세탁기의 터브에 일단이 회전 가능하게 장착되며 선단부에 바스켓이 결합 고정되는 회전축과; 각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환원상으로 교대로 배치되고, 내/외부 간에 일정한 거리를 두고 서로 대향한 자석이 반대극성을 갖도록 배치되는 내부 및 외부 로터와, 상기 내부 및 외부 로터의 일단을 연결함과 동시에 내주부가 상기 회전축과 결합되는 부싱에 연장 형성되는 로터 지지체를 구비하는 더블 로터와; 각각 외주에 절연성 보빈이 일체로 형성된 다수의 분할 코어에 U, V, W 3상 코일을 연속적, 교번적으로 권선하여 환형으로 조립된 분할형 스테이터 코어 조립체가 스테이터 지지체에 의해 일체화되어 선단부가 상기 내부 로터와 외부 로터 사이에 배치되고, 상기 스테이터 지지체로부터 축방향으로 연장된 내측연장부의 중심에 상기 회전축의 타단을 회전 가능하게 지지하는 스테이터를 포함하며, 상기 스테이터 지지체는 로터를 둘러싸는 커버를 형성하도록 외주부로부터 전방으로 연장 형성되어 상기 터브에 고정 결합되는 외측연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, a direct type driving device for a drum washing machine of the present invention includes: a rotating shaft having one end rotatably mounted on a tub of the drum washing machine and having a basket coupled to a front end thereof; Internal and external rotors each of which a plurality of N-pole and S-pole magnets are alternately arranged in a reducing phase on different concentric circles, and opposite magnets are arranged to have opposite polarities at a predetermined distance between the inside and the outside; And a double rotor having a rotor support connected to one end of the outer rotor and extending in a bushing in which an inner circumference thereof is coupled to the rotating shaft. A split stator core assembly, which is assembled in an annular shape by winding U, V, and W three-phase coils continuously and alternately around a plurality of split cores each having an integral bobbin integrally formed on the outer circumference thereof, is integrated by a stator support, and the tip portion is integrated inside the stator support. A stator disposed between the rotor and the outer rotor and rotatably supporting the other end of the rotating shaft at the center of the inner extension extending axially from the stator support, the stator support forming a cover surrounding the rotor; It extends forward from the outer peripheral portion is characterized in that it further comprises an outer extension fixedly coupled to the tub.

이 경우, 상기 보빈은 다수의 분할 코어 각각의 외주에 성형되어 중간 부분을 둘러싸며 일측 및 타측에 제1 및 제2 플랜지를 구비하고 조립시에 내측에 배치되는 제1 플랜지의 양측면 단부에 각각 결합돌기와 결합홈을 구비하여 인접된 분할 스테이터 코어 보빈 사이에 결합홈과 결합돌기를 상호 결합시켜 환형으로 배치될 수 있다.In this case, the bobbin is formed on the outer periphery of each of the plurality of split cores and surrounds the middle part, and has first and second flanges on one side and the other side, respectively, and is coupled to both side ends of the first flanges disposed inside during assembly. The protrusion and the coupling groove may be arranged in an annular shape by coupling the coupling groove and the coupling protrusion between adjacent split stator core bobbins.

또한, 상기 U, V, W 3상 코일이 권선된 다수의 분할 코어 사이에 배치되어 U, V, W 3상 코일의 일측 코일단자와 외부 인출용 3상 리드선을 연결하는 제1 내지 제3 단자하우징과 U, V, W 3상 코일의 타측 코일단자를 상호 결선하여 중성점을 형성하는 공통단자 하우징을 구비하는 터미널 조립홀더를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the U, V, W three-phase coil is disposed between a plurality of divided core windings, the first to third terminals connecting one coil terminal of the U, V, W three-phase coil and the three-phase lead wire for the external extraction It is preferable to further include a terminal assembly holder having a common terminal housing for connecting the housing and the other coil terminals of the U, V, W three-phase coil to form a neutral point.

상기 보빈은 다수의 분할 코어 각각의 외주에 성형되어 중간 부분을 둘러싸며 일측 및 타측에 제1 및 제2 플랜지를 구비하고 조립시에 내측에 배치되는 제1 플랜지의 양측면 단부에 각각 인접된 보빈과 상호 결합되는 결합돌기와 결합홈을 구비하는 것이 바람직하다.The bobbin is formed on the outer circumference of each of the plurality of split cores and surrounds the intermediate portion, and includes first and second flanges on one side and the other side, and adjacent bobbins respectively adjacent to both side ends of the first flange disposed inside during assembly. It is preferable to have a coupling protrusion and a coupling groove coupled to each other.

또한, 구동장치는 상기 터브에 설치되어 회전축의 일단을 지지하기 위한 제1지지 베어링과, 상기 스테이터 지지체의 내측연장부 중심에 설치되어 상기 회전축의 타단을 회전 가능하게 지지하기 위한 제2지지 베어링을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the driving device includes a first support bearing installed on the tub to support one end of the rotating shaft, and a second support bearing installed on the inner center of the stator support to rotatably support the other end of the rotating shaft. It is preferable to further include.

더욱이, 상기 로터의 외주면에 설치된 자성부재와, 상기 스테이터의 외측연장부 내측에 설치되어 상기 자성부재의 위치를 감지하는 신호를 발생하는 홀(Hall)센서를 더 포함하여, 탑 로딩 구동이 이루어질 수 있다. Furthermore, the apparatus may further include a magnetic member installed on an outer circumferential surface of the rotor and a Hall sensor installed inside the outer extension of the stator to generate a signal for detecting a position of the magnetic member. have.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 커버 일체형 스테이터를 갖는 슬림형 모터는 장치의 하우징에 회전 가능하게 장착되며 선단부에 피동체가 결합 고정되는 회전축과; 각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환원상으로 교대로 배치되고, 내/외부 간에 일정한 거리를 두고 서로 대향한 자석이 반대극성을 갖도록 배치되는 내부 및 외부 로터와, 상기 내부 및 외부 로터의 일단을 연결함과 동시에 내주부가 로터의 무게 중심부에 위치되어 상기 회전축과 결합되는 부싱에 연장 형성되는 로터 지지체를 구비하는 더블 로터와; 각각 외주에 절연성 보빈이 일체로 형성된 다수의 분할 코어에 U, V, W 3상 코일을 연속적, 교번적으로 권선하여 환형으로 조립된 분할형 스테이터 코어 조립체가 스테이터 지지체에 의해 일체화되어 선단부가 상기 내부 로터와 외부 로터 사이에 배치되고, 상기 스테이터 지지체는 축방향으로 연장되어 중심에 상기 회전축의 타단을 회전 가능하게 지지하는 내측연장부와, 상기 로터를 둘러싸는 커버를 형성하도록 외주부로부터 전방으로 연장 형성되어 상기 하우징에 고정 결합되는 외측연장부를 구비하는 스테이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the invention, the slim motor having a cover-integrated stator of the present invention includes a rotating shaft rotatably mounted to the housing of the device and the driven body coupled to the front end; Internal and external rotors each of which a plurality of N-pole and S-pole magnets are alternately arranged in a reducing phase on different concentric circles, and opposite magnets are arranged to have opposite polarities at a predetermined distance between the inside and the outside; And a double rotor having a rotor support connected to one end of the outer rotor and extending in a bushing in which the inner circumferential portion is positioned at the center of gravity of the rotor and engaged with the rotating shaft; A split stator core assembly, which is assembled in an annular shape by winding U, V, and W three-phase coils continuously and alternately around a plurality of split cores each having an integral bobbin integrally formed on the outer circumference thereof, is integrated by a stator support, and the tip portion is integrated inside the stator support. Disposed between the rotor and the outer rotor, wherein the stator support extends forwardly from the outer circumference to form an inner extension portion extending in the axial direction so as to rotatably support the other end of the rotating shaft at a center thereof, and a cover surrounding the rotor; And a stator having an outer extension portion fixedly coupled to the housing.

또한, 본 발명에 따른 슬림형 모터는 장치의 하우징에 회전 가능하게 장착된 회전축과; 각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환원상으로 교대로 배치되고, 내/외부 간에 일정한 거리를 두고 서로 대향한 자석이 반대극성을 갖도록 배치되는 내부 및 외부 로터와, 상기 내부 및 외부 로터의 대향한 자석면을 제외하고 각각 환원형으로 일체화함과 동시에 내부 및 외부 로터 사이에 트랜치형 공간을 형성하면서 내부 로터로부터 중앙부로 연장 형성된 단부가 상기 회전축에 결합되는 부싱의 외주면과 연결되도록 열경화성 수지로 몰딩된 로터 지지체를 포함하는 일체형 더블 로터와; 각각 그 외부에 U, V, W상 코일이 권선된 보빈이 형성된 다수의 독립된 분할형 스테이터 코어를 포함하며, 상기 분할형 스테이터 코어 사이 공간에 각 U, V, W상의 입력단자가 인출되고 중성점이 공통단자로 결선되도록 환원형으로 배치되어 있고, 열경화성 수지를 이용한 인서트 몰딩에 의해 분할형 스테이터 코어의 내/외측면을 제외하고 스테이터 지지체에 의해 환원형의 형상으로 일체로 형성되어, 상기 내부 및 외부 로터 사이의 트랜치형 공간에 일단이 배치되며, 외주 및 중심축이 장치의 하우징에 고정되어 상기 더블 로터를 커버링하는 일체형 스테이터를 포함한다. In addition, the slim motor according to the present invention includes a rotating shaft rotatably mounted in the housing of the device; Internal and external rotors each of which a plurality of N-pole and S-pole magnets are alternately arranged in a reducing phase on different concentric circles, and opposite magnets are arranged to have opposite polarities at a predetermined distance between the inside and the outside; And an end portion extending from the inner rotor to the center portion while forming a trench-type space between the inner and outer rotors while simultaneously integrating into a reduction type except for the opposite magnet surface of the outer rotor, and connecting with the outer peripheral surface of the bushing coupled to the rotating shaft. An integrated double rotor comprising a rotor support molded to be thermosetting resin; And a plurality of independent split stator cores each having a bobbin wound around U, V, and W phase coils, and the input terminals of each of the U, V, and W phases are drawn out in a space between the split stator cores, and a neutral point It is arranged in a reducing type so as to be connected to a common terminal, and is integrally formed in a reducing type by a stator support except for the inner and outer surfaces of the split type stator core by insert molding using a thermosetting resin. One end is disposed in the trench space between the rotors, and an outer circumference and a central axis are fixed to the housing of the device and include an integrated stator covering the double rotor.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 빌트-인 방식의 중/소형 드럼세탁기에서 세탁용량과 관련된 터브의 사이즈를 줄이지 않고 허용 가능한 25mm 공간에 설치되어 직결식으로 터브 내부의 바스켓을 회전 구동시킬 수 있다.As described above, in the present invention, the built-in medium / small drum washing machine may be installed in an allowable 25 mm space without reducing the size of the tub related to the washing capacity, thereby directly rotating the basket inside the tub.

또한, 본 발명에서는 다수의 분할 코어 조립체를 보빈의 결합구조와 연속 코일 권선을 이용하여 별도의 코어 지지판을 사용하지 않고 다수의 분할 코어를 열경화성 수지를 이용한 사출 성형에 의해 조립할 수 있어 슬림형 스테이터를 구현할 수 있다.In addition, in the present invention, a plurality of split core assemblies may be assembled by injection molding using a thermosetting resin without using a separate core support plate by using a coupling structure of a bobbin and a continuous coil winding to implement a slim stator. Can be.

더욱이, 본 발명에서는 모터채용 공간이 협소한 빌트인 드럼세탁기에 설치하기에 적합한 모터의 축방향 높이를 최소화하여 안정적인 모터구동을 도모하며, 토크가 높아 퀵(Quick)반전방식으로 동작하는 드럼세탁기에 적합하도록 모터를 구동할 수 있는 효과를 제공한다. Furthermore, in the present invention, it is possible to minimize the axial height of the motor suitable for installation in a built-in drum washing machine with a narrow motor employing space, thereby achieving stable motor driving, and suitable for a drum washing machine operating in a quick reverse type with high torque. To provide the effect of driving the motor.

또한, 본 발명에서는 모터의 축방향 높이를 최소화하므로 경사형의 드럼세탁기의 경사각이 커지더라도 적용이 가능한 효과를 제공한다. In addition, the present invention provides an effect that can be applied even if the inclination angle of the inclined drum washing machine is minimized because the axial height of the motor is minimized.

더욱이, 본 발명에서는 스테이터가 모터의 외측에 배치되는 아우터-스테이터 구조로서 커버 일체형 구조를 이루므로 내부에 회전하는 로터로부터 발생된 소음이 외부로 누설되는 것을 차단하여 소음 레벨이 감소되는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에서는 스테이터가 모터의 커버 구조를 이루므로 별도의 커버가 필요하지 않아 모터의 슬림화에 기여할 수 있다. Furthermore, in the present invention, the stator is an outer-stator structure in which the stator is disposed on the outside of the motor to form a cover-integrated structure, thereby preventing the noise generated from the rotor rotating therein from leaking to the outside, thereby reducing the noise level. . In addition, in the present invention, since the stator forms the cover structure of the motor, a separate cover is not required, which may contribute to slimming of the motor.

아울러 본 발명에서는 드럼세탁기의 터브의 외측에 커버링되는 스테이터가 노출상태로 회전하지 않으므로 안정성측면에서도 우수한 효과를 제공한다. In addition, in the present invention, the stator covered on the outside of the tub of the drum washing machine does not rotate in an exposed state, thereby providing an excellent effect in terms of stability.

또한, 본 발명에서는 회전하는 로터를 모터의 내부로 배치하고 그에 대향되는 스테이터를 모터의 외부에 커버 일체형 구조로 배치함과 동시에 회전축 지지용 베어링을 스테이터에 내장하여 터브에 설치되는 회전축 지지용 베어링을 2개에서 한개로 축소함에 의해 터브의 배면 두께를 슬림화할 수 있다.In addition, in the present invention, the rotating rotor is placed inside the motor, and the opposite stator is disposed outside the motor in a cover-integrated structure, and the rotating shaft supporting bearing is installed in the tub by embedding the rotating shaft supporting bearing in the stator. By reducing the size from two to one, the back thickness of the tub can be slimmed down.

도 1은 종래 직결식 드럼 세탁기를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 다수의 분할 코어 조립체를 코어 지지판에 조립한 모터의 단면도,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 슬림형 모터가 결합된 드럼세탁기의 축방향을 따라 절개한 단면도,
도 3b는 도 3a의 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 슬림형 모터에 사용된 분할형 스테이터 코어의 사시도,
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 분할형 스테이터 코어의 측면도 및 도 5a의 B-B선 단면도,
도 6은 인접된 분할형 스테이터 코어의 체결상태를 설명하기 위한 사시도,
도 7은 다수의 분할형 스테이터 코어를 환형으로 조립하여 완성된 분할형 스테이터 코어 조립체의 사시도,
도 8은 완성된 분할형 스테이터 코어 조립체에 배치된 터미널 조립홀더를 설명하기 위한 사시도,
도 9는 도 8의 분할형 스테이터 코어 조립체에 대한 3상 구동방식의 코일 권선과 배치 및 결선 상태를 설명하기 위한 개념도,
도 10a는 도 8의 터미널 조립홀더에 조립되는 U상 단자를 설명하기 위한 참고도,
도 10b는 도 8의 터미널 조립홀더에 조립되는 공통단자를 설명하기 위한 참고도,
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 슬림형 모터에 스테이터의 사시도 및 평면도,
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 슬림형 모터에 로터의 사시도 및 저면도이다.
1 is a schematic view showing a conventional direct drum washing machine,
2 is a cross-sectional view of a motor incorporating a plurality of split core assemblies into a core support plate;
Figure 3a is a cross-sectional view cut along the axial direction of the drum washing machine coupled to a slim motor according to an embodiment of the present invention,
3B is an exploded perspective view of FIG. 3A;
4 is a perspective view of a split stator core used in a slim motor according to the present invention;
5A and 5B are side views of the split stator core of Fig. 4 and cross-sectional view taken along line BB of Fig. 5A, respectively;
6 is a perspective view for explaining a fastening state of adjacent divided stator cores;
7 is a perspective view of a split stator core assembly completed by assembling a plurality of split stator cores in an annular shape;
8 is a perspective view for explaining a terminal assembly holder disposed on the completed split stator core assembly;
FIG. 9 is a conceptual view illustrating a coil winding, a layout, and a connection state of a three-phase driving method for the split stator core assembly of FIG. 8; FIG.
10A is a reference diagram for explaining a U-phase terminal assembled to the terminal assembly holder of FIG. 8;
10B is a reference diagram for explaining a common terminal assembled to the terminal assembly holder of FIG. 8;
11A and 11B are a perspective view and a plan view of a stator in a slim motor according to the present invention;
12A and 12B are a perspective view and a bottom view of a rotor in a slim motor according to the present invention.

본 발명은 빌트-인 방식의 중/소형 드럼세탁기용 직결식 구동장치 또는 모터가 필요한 또 다른 기기에 협소한 모터 설치공간에 채용하기 적합하도록 두께(또는 높이)가 대략 25mm이하로 구현되는 슬림형 모터로서, 특히 스테이터가 외부에 배치됨과 동시에 일체형 커버 구조를 갖는 아우터-스테이터 구조를 갖는 모터에 관한 것이다.The present invention provides a slim-type motor having a thickness (or height) of about 25 mm or less so as to be suitable for use in a narrow motor installation space in a built-in type direct drive device for a medium / small drum washing machine or another device requiring a motor. In particular, the present invention relates to a motor having an outer-stator structure in which a stator is disposed externally and at the same time having an integrated cover structure.

본 발명의 슬림형 모터에서는 우선, 슬림형 구조이면서도 드럼세탁기의 퀵(Quick) 반전방식 구동에 적합한 높은 구동 토크를 나타내며, 스테이터 코어의 완전 분할에 의한 코일 권선 작업성을 고려하여, 종래와 비교하여 자석의 크기를 줄이지 않은 더블 로터 구조를 채용하였고, 그 결과 모터의 자기회로는 "내부로터-분할코어-외부로터-인접된 분할코어"를 순환하는 더블 로터/단일 스테이터 구조로 정하였다.In the slim motor of the present invention, first, the slim structure and the high driving torque suitable for the quick reverse type driving of the drum washing machine are shown, and considering the coil winding workability by the complete division of the stator core, The double rotor structure was not employed in size, and as a result, the magnetic circuit of the motor was defined as a double rotor / single stator structure circulating "inner rotor-division core-external rotor-adjacent split core".

또한, 스테이터는 두께 방향의 슬림화를 위하여 다수의 분할 코어에 대한 코일 권선을 각 상(U,V,W)마다 연속 권선을 실시함에 의해 각 상별로 코일이 권선된 분할 코어 조립체 사이의 결선 작업을 생략하고, 열경화성 수지로 몰딩을 위하여 인접한 분할 코어 조립체 사이의 가조립을 보빈간의 결합을 이용함에 의해 분할 코어의 조립에 필요한 어떤 조립용 PCB 또는 지지체를 사용하지 않도록 하였다. In addition, the stator performs a winding operation between the split core assembly in which coils are wound for each phase by continuously winding coil windings for a plurality of split cores for each phase (U, V, and W) in order to slim the thickness direction. Omitted, pre-assembly between adjacent split core assemblies for molding with a thermosetting resin was used to avoid the use of any assembly PCB or support required for assembly of split cores by the use of coupling between bobbins.

일반적으로 본 발명에서와 같이 모터의 극수가 많아지면 회전수(rpm)는 낮아지나(드럼 세탁기는 높은 rpm이 요구되지 않음), 각 스테이터 코어에 코일을 적게 감을 수 있게 된다. In general, as the number of poles of the motor increases as in the present invention, the rotation speed (rpm) is lowered (a drum washing machine does not require a high rpm), but a coil can be wound around each stator core.

본 발명에서는 이러한 점을 고려하여, 스테이터의 전원 공급을 위한 터미널 블록의 높이를 최소화하도록 모터의 직경을 증가시키고 스테이터와 로터의 슬롯과 폴의 수를 증가시킴에 의해 인접된 분할 코어 사이의 코일의 점적률을 낮추어 확보된 코어 사이의 공간에 3상 코일 단자를 전원 터미널 블록과 연결시키기 위한 터미널 조립홀더와 단자 하우징을 배치함에 의해 슬림화를 도모하였다.In view of this, the present invention contemplates that the coil between adjacent split cores may be increased by increasing the diameter of the motor and increasing the number of slots and poles of the stator and rotor to minimize the height of the terminal block for powering the stator. Slimming was achieved by disposing a terminal assembly holder and a terminal housing for connecting the three-phase coil terminal with the power supply terminal block in the space between the cores secured by lowering the spot ratio.

더욱이, 본 발명에서는 회전축과 결합되는 로터의 부싱과, 터브에 결합되는 스테이터의 내측 연장부를 모터의 무게 중심과 그의 원주상에 배치하여 모터의 축방향으로 두께가 증가하는 것을 차단하였다.Furthermore, in the present invention, the bushing of the rotor coupled to the rotating shaft and the inner extension of the stator coupled to the tub are disposed on the center of gravity of the motor and its circumference to prevent the thickness from increasing in the axial direction of the motor.

또한, 스테이터를 모터의 커버로 사용할 수 있도록 하여 빌트-인 타입에 바람직한 저소음 구조를 도모할 수 있고 별도의 커버가 필요 없으므로 모터의 슬림화에 기여할 수 있도록 하였으며, 탑 로딩 구동이 가능하도록 스테이터의 내측에 홀센서와 그에 대응하는 로터의 외측에 마그넷을 설치하는 것도 가능하다. In addition, it is possible to use the stator as a cover of the motor to achieve a low noise structure desirable for the built-in type, and to contribute to the slimming of the motor because a separate cover is not needed. It is also possible to install a magnet on the outside of the hall sensor and the corresponding rotor.

*이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 기술하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

A. 모터 전체 구조A. Motor overall structure

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 슬림형 모터가 결합된 드럼세탁기의 축방향을 따라 절개한 단면도이고, 도 3b는 그의 분해사시도이다. Figure 3a is a cross-sectional view taken along the axial direction of the drum washing machine coupled to a slim motor according to an embodiment of the present invention, Figure 3b is an exploded perspective view thereof.

도 3a를 참고하면, 슬림형 모터(1)는 빌트-인의 중/소형 드럼세탁기의 터브(40) 배면에 설치되어 직결식으로 터브(40) 내부에 위치한 바스켓(30)을 정/역 방향으로 회전 구동시키는 데 사용될 수 있으며, 또한 세탁기 이외의 다른 기기에도 적용될 수 있다. Referring to FIG. 3A, the slim motor 1 is installed on the rear surface of the tub 40 of the built-in medium / small drum washing machine to directly rotate the basket 30 located inside the tub 40 in the forward / reverse direction. It can be used to drive and can also be applied to devices other than washing machines.

본 발명에 따른 슬림형 모터(1)는 크게 다수의 분할형 스테이터 코어(51)가 도시되지 않은 보빈의 외주에 코일(59)이 권선된 후 열경화성 수지를 사용하여 인서트 몰딩함에 의해 제조되는 환원형 스테이터 지지체(52)에 의해 일체로 형성된 스테이터(50)와; 상기 스테이터(50)의 내주부 및 외주부에 소정의 자기갭(gap)을 갖고 환원형으로 다수의 자석(63)과 링 형상의 내부 요크(64)가 배치되어 있는 내부로터(60a), 다수의 자석(62)과 링 형상의 외부 요크(61)가 배치되어 있는 외부로터(60b), 및 상기 내부로터(60a) 및 외부로터(60b)의 일단을 상호 연결함과 동시에 중심부로 연장되어 부싱(67)과 결합되는 로터 지지프레임(65)으로 이루어진 로터(60)와; 로터(60)의 중심부에 인벌류트 세레이션(Involute Serration) 부싱(67)을 통해 로터(60)와 체결되고 일단이 스테이터(50)에 일체로 설치된 베어링(71)을 통하여 회전 가능하게 지지되고 타단이 터브(40)에 설치된 적어도 하나의 베어링(73, 75)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있는 회전축(70)을 포함하고 있다. The slim type motor 1 according to the present invention is a reduced stator manufactured by insert molding using a thermosetting resin after the coil 59 is wound around the bobbin, in which a plurality of split type stator cores 51 are not shown. A stator 50 integrally formed by the support body 52; An inner rotor 60a having a predetermined magnetic gap in the inner and outer peripheral portions of the stator 50 and a plurality of magnets 63 and a ring-shaped inner yoke 64 are disposed in a reducing manner. The outer rotor 60b, in which the magnet 62 and the ring-shaped outer yoke 61 are disposed, and one end of the inner rotor 60a and the outer rotor 60b are interconnected and extended to the center of the bushing ( A rotor (60) made of a rotor support frame (65) coupled to the back; Involute Serration bushing 67 in the center of the rotor 60 is engaged with the rotor 60 and one end is rotatably supported through the bearing 71 is integrally installed on the stator 50 and the other end The rotary shaft 70 is rotatably supported by at least one bearing 73 or 75 provided in the tub 40.

상기 스테이터(50)는 완전히 분할된 다수의 분할형 스테이터 코어(51)가 환원형 스테이터 지지체(52)에 의해 환원형으로 일체로 성형되며, 상기 스테이터 지지체(52)는 내측으로 내측연장부(58)가 연장 형성되어 베어링(71)과 결합되며 회전축(70)은 베어링(71)에 회전 가능하게 지지된다. The stator 50 has a plurality of split stator cores 51, which are completely divided, are integrally formed in a reduced type by the reduced stator support 52, and the stator support 52 has an inner extension 58 inwardly. ) Is extended to be coupled to the bearing 71 and the rotating shaft 70 is rotatably supported by the bearing (71).

본 발명의 모터(1)는 도 3과 같이 스테이터(50)가 외측에 배치되고, 로터(60)가 내측에 배치되는 아우터-스테이터(outer-stator) 구조를 가지고 있고, 상기 스테이터(50)는 환형의 외주부를 따라 세탁기의 터브(40)와 체결하기 위한 환형 커버를 이루는 외측연장부(55)가 연장 형성되어 있다.The motor 1 of the present invention has an outer-stator structure in which the stator 50 is disposed outside and the rotor 60 is disposed inside, as shown in FIG. 3, and the stator 50 has an outer stator structure. The outer extension part 55 which forms the annular cover for fastening with the tub 40 of the washing machine is formed along the annular outer peripheral part.

따라서, 본 발명의 모터(1)는 스테이터(50)가 커버의 역할을 동시에 수행하므로 별도의 모터 커버를 구비하지 않아도 되므로 슬림화가 가능하며, 빌트-인 타입에 바람직한 저소음 구조를 도모할 수 있다. Therefore, the motor 1 of the present invention can be slimmed down because the stator 50 performs the role of a cover at the same time without having to provide a separate motor cover, and can achieve a low noise structure suitable for the built-in type.

상기 스테이터(50)는 완전히 분할된 다수의 분할형 스테이터 코어(51)가 환원형 스테이터 지지체(52)에 의해 환원형으로 일체로 성형되며, 상기 스테이터 지지체(52)는 외주부가 전방으로 연장 형성된 외측연장부(55)에 의해 세탁기의 터브(40)에 고정된다. The stator 50 has a plurality of fully divided split stator cores 51 are integrally formed by a reduced stator support 52 into a reduced type, and the stator support 52 has an outer circumferential portion extending forward. The extension part 55 is fixed to the tub 40 of the washing machine.

이 경우, 상기 로터(60)는 로터 지지프레임(65)으로부터 연장된 부싱지지체(68)에 의해 대략 로터의 무게 중심에 배치된 부싱(67)과 연결되어 회전력이 회전축(70)에 전달되며, 회전축(70)은 스테이터 지지체(52)의 중앙과 터브(40)의 중앙에 각각 배치된 베어링(71,73,75)에 회전 가능하게 지지된다. 또한, 회전축(70)의 선단부에는 세탁기의 터브(40) 내부에 회전 가능하게 지지되며 세탁물을 수용하는 바스켓(30)이 결합되어, 모터(1)의 동작에 따라 바스켓(30)을 회전 구동한다.In this case, the rotor 60 is connected to the bushing 67 disposed about the center of gravity of the rotor by a bushing support 68 extending from the rotor support frame 65 so that the rotational force is transmitted to the rotation shaft 70, The rotation shaft 70 is rotatably supported by the bearings 71, 73, 75 disposed at the center of the stator support 52 and the center of the tub 40, respectively. In addition, the front end of the rotating shaft 70 is rotatably supported in the tub 40 of the washing machine and the basket 30 for receiving the laundry is coupled, and drives the basket 30 in accordance with the operation of the motor (1). .

여기서, 대용량 세탁기용 구동장치로 사용될 때 예를 들어, 27슬롯-24폴 또는 36폴 구조로 설계되었으나, 본 발명에 따른 슬림형 모터(1)는 스테이터에 대한 코일의 점적률을 낮추기 위하여 모터의 직경을 상대적으로 크게 증가시키고, 이에 따라 예를 들어, 36슬롯(slot)-48폴(pole) 구조로 설계하여, 스테이터의 코어와 로터의 자석 수를 증가시킨 구조로 이루어져 있다.Here, when used as a drive for a large-capacity washing machine, for example, it is designed in a 27-24 pole or 36 pole structure, the slim type motor 1 according to the present invention has a diameter of the motor in order to lower the spot ratio of the coil to the stator Is relatively large, and thus, for example, a 36 slot-48 pole structure is designed to increase the number of magnets in the stator core and the rotor.

따라서, 상기 더블 로터(60)의 내부 로터(60a)와 외부 로터(60b)는 각각 48개 자석(63,62)이 환형으로 이루어진 내부 및 외부 요크(64,61)의 외측면 및 내측면에 부착되어 있으며, 이 더블 로터(60) 사이의 환형 공간에는 36개의 코일이 권선된 분할형 스테이터 코어(51)를 포함하는 일체형 스테이터(50)가 삽입되어 있다. Accordingly, the inner rotor 60a and the outer rotor 60b of the double rotor 60 may be formed on the outer and inner surfaces of the inner and outer yokes 64 and 61 having 48 magnets 63 and 62 annular, respectively. In the annular space between the double rotors 60, an integrated stator 50 including a split stator core 51 wound with 36 coils is inserted.

본 발명에 따른 슬림형 모터(1)는 스테이터에 대한 코일의 점적률을 낮추기 위하여 모터의 직경을 상대적으로 크게 증가시키고 이에 따라 예를 들어, 36슬롯(slot)-48폴(pole) 구조로 설계하여, 스테이터의 코어와 로터의 자석 수를 증가시킨 구조로 이루어져 있다.The slim motor 1 according to the present invention increases the diameter of the motor relatively large in order to lower the droplet rate of the coil relative to the stator, and thus, for example, is designed in a 36 slot-48 pole structure. In addition, it has a structure that increases the number of magnets of the stator core and the rotor.

따라서, 본 발명 모터(1)는 기본적으로 내부로터(60a)와 외부로터(60b)가 로터 지지프레임(65)에 지지되어 있는 더블 로터(60)와 단일의 스테이터(50)로 구성되는 레이디얼 코어타입 BLDC 모터를 형성하고 있다.Accordingly, the motor 1 of the present invention basically comprises a double stator 50 and a single stator 50 in which the inner rotor 60a and the outer rotor 60b are supported by the rotor support frame 65. Core type BLDC motor is formed.

한편, 전술한 모터(1)가 탑 로딩(top loading)형태로 구동되는 드럼세탁기에 적용되는 경우, 도 3a와 같이 스테이터(50)에 일측 내부에 홀센서(91)를 삽입하고, 그와 대응되는 로터(60)의 외측에 마그넷(92)을 설치할 수 있다. 따라서, 탑 로딩 구동을 위해 마그넷(92)의 위치를 홀센서(91)가 감지하여 바스켓(30)의 세탁물 투입구 정지위치를 결정하여 탑 로딩 구동이 가능하게 해준다. 여기서 홀센서(91)의 감지신호는 별도의 신호센싱 제어부를 사용하지 않고 모터 구동 제어부에서 홀센서(91)로부터의 신호를 감지하고 모터(1)의 구동을 제어하는 것이 가능하다. On the other hand, when the above-described motor (1) is applied to a drum washing machine driven in the top loading (top loading) form, as shown in Fig. 3a, the hall sensor 91 is inserted into one side of the stator 50, and corresponding thereto The magnet 92 can be provided on the outside of the rotor 60. Therefore, the hall sensor 91 senses the position of the magnet 92 for the top loading driving to determine the stop position of the laundry inlet of the basket 30 to enable the top loading driving. Here, the detection signal of the hall sensor 91 may detect a signal from the hall sensor 91 and control the driving of the motor 1 in the motor driving controller without using a separate signal sensing controller.

도 3b는 드럼세탁기와 슬림형 모터의 분해 사시도로서, 드럼세탁기는 터브(40)의 내측에 바스켓(30)이 배치되어 있고, 터브(40)의 배면에는 바스켓 구동장치인 모터(1)와 결합을 용이하도록 디스크 형상의 지지브라켓(45)이 다수의 고정나사 또는 볼트/너트를 사용하여 결합되어 있다. 3B is an exploded perspective view of the drum washing machine and the slim motor, in which the basket 30 is disposed inside the tub 40, and the rear side of the tub 40 is coupled to the motor 1, which is a basket driving device. The disk-shaped support bracket 45 is coupled by using a plurality of fixing screws or bolts / nuts for ease.

또한, 상기 지지브라켓(45)의 외측면에는 다수, 예를 들어 8개의 결합고정돌기(45a)가 돌출되어 있으며, 이에 대응하는 스테이터(50)의 상기 외측연장부(55)에는 결합고정돌기(45a)와 동일한 다수, 예를 들어 8개의 결합고정부(55a)가 일체로 형성되어 있다. 따라서, 결합고정부(55a)에 고정볼트를 체결함에 의해 스테이터(50)가 터브(40)의 배면에 고정된다.In addition, a plurality of, for example, eight coupling fixing protrusions 45a protrude from the outer surface of the support bracket 45, and the coupling fixing protrusions are formed in the outer extension part 55 of the stator 50 corresponding thereto. The same large number as 45a), for example, eight coupling fixing parts 55a are integrally formed. Therefore, the stator 50 is fixed to the rear surface of the tub 40 by fastening the fixing bolt to the coupling fixing portion 55a.

따라서, 본 발명에서는 모터(1)를 터브(40)에 조립할 때 먼저, 터브(40)의 배면에 지지브라켓(45)을 결합 고정하면, 일단이 바스켓(30)에 연결되고, 중간부분이 터브(40)에 설치된 베어링(73,75)에 회전 가능하게 지지된 회전축(70)의 타단이 외부로 돌출된다.Therefore, in the present invention, when assembling and fixing the support bracket 45 to the rear surface of the tub 40 when assembling the motor 1 to the tub 40, one end is connected to the basket 30, the middle portion of the tub The other end of the rotation shaft 70 rotatably supported by the bearings 73 and 75 provided in the 40 protrudes outward.

그 후, 돌출된 회전축(70)의 세레이션 부분(70a)에 로터(60)의 부싱(67)이 체결되도록 조립하고, 이어서 외측연장부(55)의 결합고정부(55a)에 고정볼트를 체결하여 지지브라켓(45)의 결합고정돌기(45a)에 고정시키면 스테이터(50)가 터브(40)의 배면에 고정되며 스테이터(50)에 설치된 베어링(71)에 회전축(70)의 타단이 회전 가능하게 지지된다.Thereafter, the bushing 67 of the rotor 60 is fastened to the serration portion 70a of the protruding rotation shaft 70, and then a fixing bolt is attached to the coupling fixing portion 55a of the outer extension portion 55. When fastened and fixed to the coupling fixing protrusion 45a of the support bracket 45, the stator 50 is fixed to the rear surface of the tub 40, and the other end of the rotation shaft 70 is rotated on the bearing 71 installed on the stator 50. Possibly supported.

따라서, 본 발명에서는 스테이터(50)를 로터(60)의 외부에 커버 일체형 구조로 배치함과 동시에 회전축 지지 베어링(71)을 스테이터(50)에 내장하여 터브(40)에 설치되는 회전축 지지 베어링(73,75)을 2개에서 한개로 축소하는 것이 가능하며, 그 결과 적어도 하나의 베어링을 대응하는 두께만큼 터브(40)의 배면 두께를 슬림화할 수 있다.Therefore, in the present invention, the stator 50 is disposed in the cover-integrated structure outside the rotor 60 and the rotary shaft support bearing 71 is installed in the tub 40 by embedding the rotary shaft support bearing 71 in the stator 50 ( It is possible to reduce the number 73,75 from two to one, and as a result, at least one bearing can be slimmed down the back thickness of the tub 40 by a corresponding thickness.

또한, 본 발명에서는 상기와 같이, 스테이터(50)에 내장된 회전축 지지 베어링(71)에 회전축(70)의 일단을 지지함에 의해 로터(60) 및 스테이터(50)가 모두 하나의 회전축(70)을 기준으로 조립이 이루어지게 된다. 그 결과 본 발명에서는 내부 로터(60a) 및 외부 로터(60b)와 스테이터(50) 사이의 에어갭을 균일하게 설정할 수 있고, 에어갭 불균일로 인한 진동소음을 해결할 수 있다.In addition, in the present invention, as described above, by supporting one end of the rotary shaft 70 to the rotary shaft support bearing 71 built in the stator 50, the rotor 60 and the stator 50 are all one rotary shaft 70. Assembly is made on the basis of. As a result, in the present invention, the air gap between the inner rotor 60a and the outer rotor 60b and the stator 50 can be set uniformly, and vibration noise due to air gap nonuniformity can be solved.

더욱이, 아우터-로터 방식의 모터에서 종래와 같이 스테이터가 터브에 볼트 체결되어 고정되는 경우 스테이터의 코일에 전원이 인가될 때 발생되는 전자기력에 의해 터브 또는 지지브라켓이 힘을 받으면서 스트레스에 의한 변형 및 손상이 발생할 수 있다. Moreover, when the stator is bolted to the tub and fixed in the outer rotor type motor as in the prior art, deformation or damage caused by stress while the tub or the support bracket are applied by the electromagnetic force generated when power is applied to the coil of the stator This can happen.

그러나, 상기와 같이 스테이터(50)에 내장된 회전축 지지 베어링(71)에 의해 회전축(70)이 지지되면 상기한 손상을 감축시킬 수 있고 뒤틀림을 방지하며 로터 회전시에 발생되는 부하를 분산하여 지지하는 데 유리한 구조를 가지게 된다.However, when the rotary shaft 70 is supported by the rotary shaft support bearing 71 built in the stator 50 as described above, the damage can be reduced, the warpage is prevented, and the load generated during the rotation of the rotor is distributed and supported. It has an advantageous structure.

B. 스테이터 구조와 제조공정B. Stator Structure and Manufacturing Process

도 4는 본 발명에 따른 슬림형 모터에 사용된 분할형 스테이터 코어의 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 분할형 스테이터 코어의 정면도 및 단면도이다. 4 is a perspective view of a split stator core used in a slim motor according to the present invention, and FIGS. 5A and 5B are front and cross-sectional views of the split stator core of FIG. 4.

도 4 내지 도 5b를 참고하면, 분할형 스테이터 코어(51)는 예를 들어, "I" 형상으로 이루어질 수 있으며, 내부의 분할 코어(53)를 감싸는 절연용 보빈(54)을 "I" 형상으로 일체로 형성한 상태에서 보빈(54)의 외주에 코일(미도시)을 권선하여 환형으로 조립한 후, 인서트 몰딩방식에 의해 외측면을 열경화성 수지로 몰딩하여 환형의 일체형 스테이터(50)를 얻는다. 상기 코일의 재료는 일반적으로 Cu가 사용되나, 모터의 무게를 줄일 수 있도록 Cu에 비하여 비중이 1/3이고, 가격이 상대적으로 저렴한 Al을 사용하는 것도 가능하다. 일반적으로 Al은 산화 문제가 발생하여 모터 코일로 적용하기 어려우나, 본 발명에서는 코일이 권선된 스테이터 코어 조립체를 열경화성 수지를 사용하여 외부를 피복하므로 산화 문제가 발생하지 않게 된다.4 to 5B, the split stator core 51 may be formed, for example, in an “I” shape, and may have an “I” shape in the insulating bobbin 54 surrounding the split core 53 therein. The coil (not shown) is wound around the outer periphery of the bobbin 54 in an integrally formed state, and then the outer surface is molded with a thermosetting resin by an insert molding method to obtain an annular integrated stator 50. . Cu is generally used as a material of the coil, but in order to reduce the weight of the motor, specific gravity is 1/3, and it is also possible to use Al, which is relatively inexpensive. Generally, Al is difficult to apply as a motor coil due to an oxidation problem, but in the present invention, the coil is wound around the stator core assembly using a thermosetting resin, so that the oxidation problem does not occur.

또한, 분할 코어(53)는 모터의 회전시에 발생할 수 있는 맴돌이 전류(eddy current)에 의한 자속의 손실을 방지하기 위하여 다수의 규소 강판을 적층하여 사용하거나 투자율이 높으면서도 전기 저항이 높은 연자성체 분말(soft magnetic compound)을 소결하여 사용할 수 있다.In addition, the split core 53 is formed by stacking a plurality of silicon steel sheets in order to prevent loss of magnetic flux due to eddy current that may occur when the motor rotates, or soft magnetic material having high permeability and high permeability. Soft magnetic compounds can be sintered and used.

상기 I형상의 보빈(54)은 코일이 권선되는 중간부분의 사각통 부분과, 사각통 부분의 내측 및 외측에 각각 절곡되어 연장된 내부 및 외부 플랜지(54a,54b)로 이루어지며, 이들 플랜지(54a,54b) 사이의 사각통 부분이 코일이 권선될 수 있는 공간이다. 여기서, 보빈(54)의 내부 및 외부 플랜지(54a,54b)는 외부 플랜지(54b)가 스테이터의 외측에 배치되므로 바람직하게는 외부 플랜지(54b)가 내부 플랜지(54a) 보다 상대적으로 크게 형성되어야 한다.The bobbin 54 of the I-shape is composed of a square barrel portion in the middle portion of which the coil is wound, and inner and outer flanges 54a and 54b which are bent and extended respectively inside and outside the square barrel portion, and these flanges ( The square cylinder portion between 54a and 54b is a space in which the coil can be wound. Here, the inner and outer flanges 54a and 54b of the bobbin 54 should preferably be made relatively larger than the inner flange 54a because the outer flange 54b is disposed outside the stator. .

분할형 스테이터 코어(51)는 추후 환형으로 조립될 수 있도록 내부 플랜지(54a)의 내주면 사이의 결합을 위해 양측면에 수직방향으로 형성된 결합홈(A)과 결합돌기(B)를 가지며, 외부 플랜지(54b) 외주면은 원주형성면(C)을 서로 맞닿아 형성한다. 그리고 보빈(54)의 내부 및 외부 플랜지(54a, 54b)의 하부에는 각각 터미널 조립홀더(80: 도 7참조)를 조립하기 위한 한쌍의 결합돌기(D)를 구비한다. Split stator core 51 has a coupling groove (A) and the engaging projection (B) formed in the vertical direction on both sides for the coupling between the inner circumferential surface of the inner flange (54a) to be assembled later annular, the outer flange ( 54b) The outer circumferential surface is formed by contacting the circumferential forming surfaces C with each other. And the lower part of the inner and outer flanges 54a and 54b of the bobbin 54 is provided with a pair of engaging protrusion D for assembling the terminal assembly holder 80 (refer FIG. 7), respectively.

도 5a는 분할형 스테이터 코어(51)의 정면을 보여주며, 도 5a에서 B-B선을 따라 절개한 단면도를 도 5b에 도시한다. FIG. 5A shows the front of the split stator core 51, and a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A is shown in FIG. 5B.

도 5b를 보면, 분할형 스테이터 코어(51)의 내부에 삽입된 I형상의 분할 코어(53)가 보이고 그 코어의 외주부를 따라 감싸진 보빈(54)이 형성되어 있음을 알 수 있다. 그 보빈(54)에는 내부 플랜지(54a)에 결합홈(A)과 결합돌기(B)가 형성되어 있으며, 외부 플랜지(54b)에 원주형성면(C)이 형성되어 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 5B, it can be seen that an I-shaped split core 53 inserted into the split stator core 51 is formed, and a bobbin 54 wrapped along the outer periphery of the core is formed. The bobbin 54 has a coupling groove A and a coupling protrusion B formed in the inner flange 54a, and a circumferential forming surface C is formed in the outer flange 54b.

분할 코어(53)와 보빈(54) 간의 조립은 열경화성 수지를 사용한 인서트 몰딩방식으로 일체로 성형되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니고 주지된 다른 방식으로 조립될 수 있다.The assembly between the split core 53 and the bobbin 54 is preferably integrally molded by an insert molding method using a thermosetting resin, but is not limited thereto, and may be assembled by other well-known methods.

이러한 각 하나의 분할형 스테이터 코어(51)를 조립하여 환형의 일체형 스테이터(50)를 제작하는 방법을 하기에서 설명한다. A method of manufacturing the annular unitary stator 50 by assembling each of the divided stator cores 51 will be described below.

도 6은 도 4의 분할형 스테이터 코어의 체결상태를 설명하기 위한 사시도이고, 도 7은 도 4의 분할형 스테이터 코어를 환형으로 조립한 완성된 분할형 스테이터 코어 조립체의 사시도이다. FIG. 6 is a perspective view illustrating a fastening state of the split stator core of FIG. 4, and FIG. 7 is a perspective view of a completed split stator core assembly in which the split stator core of FIG. 4 is annularly assembled.

이하, 설명의 편이를 위해서 각 분할형 스테이터 코어에 코일이 감기지 않은 상태로 도시하여 설명하였으나, 실제로 인서트 몰딩하여 스테이터(50)를 제작할 때는 3상(U상, V상, W상)의 코일이 감긴 상태여야 함은 자명하다. 3상 코일과 그 결선에 대해서는 이하 도 9에서 설명하기로 한다. Hereinafter, for convenience of description, a coil is not wound around each of the split stator cores. However, when the stator 50 is manufactured by insert molding, a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) coil is used. It is obvious that this must be wound. A three-phase coil and its connection will be described below with reference to FIG. 9.

도 6및 도 7을 참고하면, 각 분할형 스테이터 코어(51)의 보빈(54)에는 내부 플랜지(54a)의 일측에는 결합홈(A)이 형성되어 있고, 타측에는 결합돌기(B)가 형성되어 있으며, 외부 플랜지(54b)에는 원주형성면(C)이 형성되어 있다. 각 분할형 스테이터 코어(51)는 자신의 결합돌기(B)에 인접하는 분할형 스테이터 코어(51')의 결합홈(A)이 결합됨에 따라 내주면이 형성되고, 내주면이 결합되면, 두 개의 분할형 스테이터 코어(51, 51')의 원주형성면(C)이 서로 맞닿아 외주면을 형성한다. 6 and 7, the bobbin 54 of each split stator core 51 has a coupling groove A formed at one side of the inner flange 54a, and a coupling protrusion B formed at the other side. The outer flange 54b has a circumferential forming surface C formed thereon. Each split stator core 51 has an inner circumferential surface as the engaging groove A of the split stator core 51 'adjacent to its engaging protrusion B is coupled, and when the inner circumferential surfaces are coupled, two splits are provided. The circumferential forming surfaces C of the mold stator cores 51 and 51 'abut each other to form an outer circumferential surface.

이렇게 각 분할형 스테이터 코어(51) 보빈(54)의 결합홈(A)과 결합돌기(B)를 연속적으로 상호 연결하면 도 7에 도시된 것처럼 분할형 스테이터 코어 조립체(2)가 완성된다. When the coupling grooves A and the coupling protrusions B of the respective divided stator cores 51 bobbin 54 are continuously interconnected, the divided stator core assembly 2 is completed as shown in FIG. 7.

도 7을 참고하면, 각 분할형 스테이터 코어(51)들이 일측의 결합홈(A)과 타측의 결합돌기(B)에 의해 내주면이 결합되고, 원주형성면(C)이 맞닿아 외주면이 형성되어 환형의 분할형 스테이터 코어 조립체(2)가 형성된 상태의 저면을 사시도로 보여준다. Referring to FIG. 7, the inner circumferential surface is coupled to each split type stator core 51 by the coupling groove A on one side and the coupling protrusion B on the other side, and the outer circumferential surface is formed by contacting the circumference forming surface C. The bottom view of the state in which the annular split stator core assembly 2 is formed is shown in perspective view.

분할형 스테이터 코어 조립체(2)의 저면 일부분에는 코일을 결선하기 위한 터미널 조립홀더(80)가 결합되어 있다. 분할형 스테이터 코어(51)의 내주면과 외주면의 하부 양단에 마련된 한쌍의 결합돌기(D)가 터미널 조립홀더(80)의 결합구멍(85)에 결합되어 있다. A terminal assembly holder 80 for connecting the coil is coupled to a portion of the bottom surface of the split stator core assembly 2. A pair of engaging projections D provided at both ends of the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the split stator core 51 are coupled to the engaging holes 85 of the terminal assembly holder 80.

도 8은 완성된 분할형 스테이터 코어 조립체에 배치된 터미널 조립홀더를 설명하기 위한 사시도이고, 도 9는 도 8의 분할형 스테이터 코어 조립체에 코일을 권선하여 터미널 조립홀더로 인출하기 위한 상태를 설명하기 위한 개념도이다. FIG. 8 is a perspective view illustrating a terminal assembly holder disposed on the completed split stator core assembly, and FIG. 9 is a view illustrating a state in which a coil is wound around the split stator core assembly of FIG. 8 and drawn out to the terminal assembly holder. This is a conceptual diagram.

먼저 도 8을 참고하면, 터미널 조립홀더(80)는 분할형 스테이터 코어 조립체(2)와 결합하기 위한 다수개의 결합구멍(85)을 구비한다. 또한, 터미널 조립홀더(80)는 분할형 스테이터 코어 조립체(2)에 권선된 U상 코일(59a)의 U상 리드선(81c : 도 10a참조)과 연결하기 위한 U상 단자하우징(81)과, 분할형 스테이터 코어 조립체(2)에 권선된 V상 코일(59b)의 V상 단자를 V상 리드선(미도시)과 연결하기 위한 V상 단자하우징(82)과, 분할형 스테이터 코어 조립체(2)에 권선된 W상 코일(59c)의 W상 단자를 W상 리드선(미도시)과 연결하기 위한 W상 단자하우징(83)과, 3상(U상, V상, W상)의 코일(59a-59c)을 상호 결선하기 위한 공통(common)단자 하우징(84)을 포함한다. 이렇게 구성된 터미널 조립홀더(80)의 각 하우징(81, 82, 83, 84)은 분할형 스테이터 코어 조립체(2)에 결합될 경우 각 분할형 스테이터 코어(51)의 사이에 배치되어 결선되므로 슬림형 모터(1)의 제작이 가능하여 모터(1)의 높이를 최소화할 수 있다. Referring first to FIG. 8, the terminal assembly holder 80 has a plurality of engaging holes 85 for engaging with the split stator core assembly 2. In addition, the terminal assembly holder 80 and the U-phase terminal housing 81 for connecting with the U-phase lead wire 81c (see Fig. 10A) of the U-phase coil 59a wound on the split stator core assembly 2, V-phase terminal housing 82 for connecting the V-phase terminal of the V-phase coil 59b wound on the split-type stator core assembly 2 with the V-phase lead wire (not shown), and the split-type stator core assembly 2 W-phase terminal housing 83 for connecting the W-phase terminal of the W-phase coil 59c wound around the W-phase lead wire (not shown), and the coil 59a of three-phase (U-phase, V-phase, W-phase). -59c) a common terminal housing 84 for interconnecting each other. Each housing 81, 82, 83, 84 of the terminal assembly holder 80 configured as described above is disposed between each of the split stator cores 51 when connected to the split stator core assembly 2, and thus, a slim motor. (1) can be manufactured to minimize the height of the motor (1).

이하에 도 7내지 도 10을 참고하여 스테이터(50)의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the stator 50 will be described with reference to FIGS. 7 to 10.

본 발명에서는 스테이터(50)가 3상 구동방식인 경우 다수의 분할형 스테이터 코어(51', 51", 51"')에 대한 코일 권선을 각 상(U, V, W)마다 연속 권선을 실시한다. 모터의 자기회로가 예를 들어, 36슬롯-48폴로 이루어지는 경우, U, V, W 각상은 12개의 분할형 스테이터 코어(51', 51", 51"')에 각각 코일(59a-59c)을 연속적으로 권선하여, 각 상별로 코일이 권선된 분할형 스테이터 코어 사이의 결선 작업을 생략할 수 있도록 한다.In the present invention, when the stator 50 is a three-phase driving method, the coil windings for the plurality of split stator cores 51 ', 51 ", and 51"' are continuously wound for each phase (U, V, W). do. When the magnetic circuit of the motor consists of, for example, 36 slots-48 poles, each of the U, V, and W phases is provided with coils 59a-59c in each of the 12 divided stator cores 51 ', 51 ", 51"'. By winding continuously, the wiring work between the divided stator cores in which coils are wound for each phase can be omitted.

이어서, 코일이 권선된 36개의 분할형 스테이터 코어(51', 51", 51"')를 도 9와 같이 U, V, W 각상별로 교번적으로 배치하고, 인접된 분할형 스테이터 코어(51', 51", 51"')를 보빈(54)의 결합홈(A)과 결합돌기(B)를 도 6과 같이 연속적으로 상호 연결하면 분할형 스테이터 코어 조립체(2)가 완성된다. Subsequently, 36 divided stator cores 51 ', 51 ", 51"' wound with coils are alternately arranged for each of U, V, and W phases as shown in FIG. 9, and adjacent divided stator cores 51 'are disposed. , 51 ", 51 " 'are continuously connected to the coupling groove A and the coupling protrusion B of the bobbin 54 as shown in FIG.

그 후, 분할형 스테이터 코어(51)의 내주면과 외주면의 하부 양단에 마련된 결합돌기(D)를 터미널 조립홀더(80)의 결합구멍(85)에 결합시킴에 의해 분할형 스테이터 코어 조립체(2)의 저면 일부분에 코일(59a-59c)을 결선하기 위한 터미널 조립홀더(80)를 도 7 및 도 8과 같이 결합한다.Thereafter, the engaging stator D provided at both ends of the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the split stator core 51 is engaged with the engaging hole 85 of the terminal assembly holder 80 to thereby form the split stator core assembly 2. The terminal assembly holder 80 for connecting the coils (59a-59c) to a portion of the bottom surface is coupled as shown in FIGS.

이어서, 각 상별로 12개의 분할형 스테이터 코어(51', 51", 51"')에 연속적으로 권선된 3코일(59a-59c)의 일측단자는 단자하우징(81-83)을 이용하여 와이어홀더(57)와 연결하기 위한 U, V, W상 리드선을 연결하고, 3코일(59a-59c)의 타측단자는 U, V, W상이 상호 결선되어 중성점(NP)을 형성하도록 공통단자(COMMON)가 삽입된 공통단자 하우징(84)에 연결한다.Subsequently, one terminal of the three coils 59a-59c, which are sequentially wound on 12 divided stator cores 51 ', 51 ", 51"' for each phase, is connected to the wire holder using the terminal housing 81-83. Connect the U, V, and W phase lead wires to the 57, and the other terminals of the three coils 59a to 59c connect the U, V, and W phases to each other to form a neutral point (COMMON). Is connected to the inserted common terminal housing (84).

이하에 3상(U, V, W) 코일의 일측단자와 타측단자를 각 하우징과 조립하는 방법을 도 10을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of assembling one terminal and the other terminal of the three-phase (U, V, W) coil with each housing will be described in more detail with reference to FIG. 10.

도 10a는 터미널 조립홀더에 U상 단자 하우징에 조립되는 U상 단자를 설명하기 위한 참고도이다. 10A is a reference diagram for explaining a U-phase terminal assembled to a U-phase terminal housing in a terminal assembly holder.

도 10a를 참고하면, U상 단자 하우징(81)에 앞서 도 9에서 인출된 U상 코일(59a)을 삽입한다. 그리고, U상 단자 하우징(81)의 상부로 마련된 홈에 맥 메이트(mag mate) 단자(81a)를 삽입하고 여분의 필요 없는 U상 코일을 컷팅한다. 그리고 U상 리드선(81c)이 연결된 포크인(poke-in) 터미널(81b)을 맥 메이트(mag mate) 단자(81a)에 삽입하여 연결한다. V상 단자와 W상 단자에 대해서도 동일한 방법으로 각각 단자 하우징(82, 83)에 V상 코일(59b) 및 W상 코일(59c)을 삽입하여 처리함에 의해 V상 코일(59b) 및 W상 코일(59c)에 각각 V상 및 W상 리드선을 연결한다.Referring to FIG. 10A, the U-phase coil 59a drawn out in FIG. 9 is inserted before the U-phase terminal housing 81. Then, the mat mate terminal 81a is inserted into the groove provided in the upper portion of the U-phase terminal housing 81, and the unnecessary U-phase coil is cut. The poke-in terminal 81b to which the U-phase lead wire 81c is connected is inserted into and connected to the mate terminal 81a. The V-phase coil 59b and the W-phase coil by inserting and processing the V-phase coil 59b and the W-phase coil 59c into the terminal housings 82 and 83 in the same manner for the V-phase terminal and the W-phase terminal, respectively. The V-phase and W-phase lead wires are respectively connected to 59c.

도 10b는 터미널 조립홀더에 설치된 공통단자 하우징을 이용하여 중성점(NP)을 형성하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. FIG. 10B is a reference diagram for explaining a method of forming the neutral point NP using the common terminal housing installed in the terminal assembly holder.

도 10b를 참고하면, 공통단자 하우징(84)에 형성된 3개의 삽입홈에 앞서 도 9에서 인출된 3상 코일(59a-59c)의 타측단자를 각각 삽입한다. 그리고, 공통 터미널용 맥 메이트(84a)를 공통단자 하우징(84)에 삽입하면 도전체로 이루어진 맥 메이트(84a)에 의해 3상 코일(59a-59c)의 타측단자가 상호 연결되어 중성점(NP)이 형성된다.Referring to FIG. 10B, the other terminals of the three-phase coils 59a to 59c drawn in FIG. 9 are inserted before the three insertion grooves formed in the common terminal housing 84. Then, when the common mat for mat mate 84a is inserted into the common terminal housing 84, the other terminals of the three-phase coils 59a to 59c are interconnected by the conductors for the mat mate 84a so that the neutral point NP is formed. Is formed.

상기한 터미널 조립홀더(80)와 하우징(81-84)을 이용한 3상 코일(59a-59c)의 단자 처리가 이루어지면, 도 8과 같이 분할형 스테이터 코어 조립체(2)의 결선이 각 분할형 스테이터 코어(51) 사이에 삽입된 터미널 조립홀더(80)상에서 이루어지므로 스테이터는 슬림형 구조를 이룰 수 있게 된다.When the terminal processing of the three-phase coil (59a-59c) using the terminal assembly holder 80 and the housing (81-84) is made, as shown in FIG. 8, the connection of the divided stator core assembly (2) is divided. Since the stator is formed on the terminal assembly holder 80 inserted between the stator cores 51, the stator can achieve a slim structure.

전술한 바와 같이 결선이 완료된 분할형 스테이터 코어 조립체(2)는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 지지체(52)를 성형 완료한다. 이를 도 11을 참고하여 하기에서 설명한다. As described above, the divided stator core assembly 2 having completed the connection is completed molding the stator support 52 by insert molding. This will be described below with reference to FIG. 11.

도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 슬림형 모터에 적용되는 스테이터의 사시도 및 평면도이다.11A and 11B are a perspective view and a plan view of a stator applied to a slim motor according to the present invention.

도 11a 및 도 11b를 참고하면, 스테이터(50)는 도 7과 같이 다수의 분할형 스테이터 코어(51)가 환형의 외주를 따라 조립되어 얻어진 분할형 스테이터 코어 조립체(2)를 열경화성 수지를 사용하여 인서트 몰딩함에 의해 형성되는 스테이터 지지체(52)에 의해 환원형으로 일체로 성형되며, 또한 스테이터 지지체(52)의 외주부에는 전방으로 외측연장부(55)가 연장 형성된다. 환형 외측연장부(55)의 선단부에는 다수의 결합고정부(55a)가 형성되며 이를 통해 터브(40)와 결합된다. Referring to FIGS. 11A and 11B, the stator 50 uses a thermosetting resin for the split stator core assembly 2 obtained by assembling a plurality of split stator cores 51 along an annular outer circumference as shown in FIG. 7. The stator support 52 formed by insert molding is integrally molded in a reduction type, and an outer extension 55 extends forward in the outer peripheral portion of the stator support 52. A plurality of coupling fixing parts 55a are formed at the front end of the annular outer extension part 55 and are coupled to the tub 40 through the coupling part 55a.

또한, 스테이터(50)는 중심부에 회전축 지지 베어링(71)이 배치되며, 스테이터 지지체(52)는 축방향으로 내측연장부(58)가 연장된다. 내측연장부(58)는 회전축 지지 베어링(71)을 둘러싸는 베어링 지지체로부터 분할형 스테이터 코어 조립체(2)를 둘러싸는 스테이터 지지체(52)까지 내측면은 판형상으로 이루어지고 외측면은 방사상의 다수의 리브(56a)가 배치되고, 리브(56a) 사이의 공간에는 살빼기용 홈(56)이 형성되어 있다. In addition, the stator 50 has a rotation shaft support bearing 71 disposed at the center thereof, and the stator support 52 has an inner extension 58 extending in the axial direction. The inner extension portion 58 is formed in a plate shape from the bearing support surrounding the rotating shaft support bearing 71 to the stator support 52 surrounding the split stator core assembly 2, and the outer surface is a radial majority. Ribs 56a are arranged, and a weight loss groove 56 is formed in the space between the ribs 56a.

이 경우, 스테이터(50)의 스테이터 지지체(52)와 내측연장부(58)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 외측면이 연직선으로부터 어떤 부분도 돌출되지 않는 슬림형 형상으로 구현되기 때문에 슬림형 로터(60)와 유기적으로 조립되어 모터 전체적으로도 슬림형 구조를 가지게 된다.In this case, the stator support 52 and the inner extension portion 58 of the stator 50, as shown in Figure 3a, because the outer surface is implemented in a slim shape that does not protrude any portion from the vertical line slim rotor 60 ) And organically assembled, the overall motor has a slim structure.

그리고, 외측연장부(55)의 외주면에는 와이어홀더 또는 터미널블록(57)을 구비하여 내부의 터미널 조립홀더(80)에서 인출된 3상 리드선을 외부로 인출할 수 있도록 형성되며, 그 인근에는 3상 구동방식의 스테이터(50) 코일에 대한 전류공급을 제어하기 위하여 회전되고 있는 로터(60)의 위치를 검출하기 위한 위치신호를 발생하는 홀(Hall) IC 어셈블리(76)가 형성된다. In addition, a wire holder or a terminal block 57 is provided on the outer circumferential surface of the outer extension part 55 so as to draw the three-phase lead wire drawn out from the inner terminal assembly holder 80 to the outside. A Hall IC assembly 76 is formed which generates a position signal for detecting the position of the rotor 60 which is being rotated to control the supply of current to the stator 50 coil of the phase drive method.

이러한 스테이터(50)는 터브(40) 또는 지지브라켓(45)과 직접 체결되어 모터(1)의 외부를 감싸는 커버로의 역할도 수행할 수 있으며, 회전하는 로터(60)는 스테이터(50)의 내부에 삽입되어 외측에 회전체가 존재하지 않으므로 안전성이 향상된다. 또한, 스테이터(50)는 회전하는 로터(60)를 커버링함으로써 로터(60)가 회전할 때 발생하는 소음의 레벨을 감소시키는 역할도 수행한다. The stator 50 may be directly coupled to the tub 40 or the support bracket 45 to serve as a cover surrounding the outside of the motor 1, and the rotating rotor 60 may be formed of the stator 50. Since it is inserted inside and there is no rotating body on the outside, safety is improved. In addition, the stator 50 also serves to reduce the level of noise generated when the rotor 60 rotates by covering the rotating rotor 60.

상기한 인서트 몰딩은 예를 들어, BMC(Bulk Molding Compound)로 각 분할형 스테이터 코어(51)의 외부로 노출된 분할 코어(53)를 제외하고 각 분할형 스테이터 코어 조립체(2) 사이의 공간과, 상/하부의 권선된 코일 부분과 보빈(54)을 덮도록 몰딩시키면 환원형의 일체형 스테이터(50)가 얻어진다. The insert molding described above may include, for example, a space between each split stator core assembly 2 except for the split core 53 exposed to the outside of each split stator core 51 with a bulk molding compound (BMC). When molded so as to cover the upper and lower winding coil portions and the bobbin 54, a reduced type integrated stator 50 is obtained.

상기 인서트 몰딩용 BMC 이외에 다른 열경화성 수지를 사용할 수 있다.In addition to the insert molding BMC, other thermosetting resins may be used.

C. 로터 구조 및 제조공정C. Rotor Structure and Manufacturing Process

도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 슬림형 모터에 채용 가능한 로터의 사시도 및 저면도이다. 12A and 12B are a perspective view and a bottom view of a rotor that can be employed in a slim motor according to the present invention.

도 12a 및 도 12b를 참고하면, 로터(60)는 인벌류트 세레이션(Involute Serration) 부싱(67)을 상기 내부로터(60a)와 외부로터(60b)의 중앙에 위치하도록 사출 성형 금형 상에 배치한 상태에서 열경화성 수지, 예를 들어, BMC(Bulk Molding Compound)로 인서트 몰딩하여 제조한다. 12A and 12B, the rotor 60 is disposed on an injection molding mold such that an involute serration bushing 67 is positioned at the center of the inner rotor 60a and the outer rotor 60b. It is prepared by insert molding with a thermosetting resin, for example, BMC (Bulk Molding Compound) in one state.

내부로터(60a)와 외부로터(60b)는 전술한 도 3a의 단면도에서 설명한 바와 같이 각각 다수의 자석(63,62)이 링 형상의 요크(61,64)상에 배치된 상태를 유지하도록 열경화성 수지로 이루어진 로터 지지프레임(65)에 의해 연결되며, 그 결과 내부로터(60a)와 외부로터(60b) 사이에는 스테이터(50)의 선단부가 삽입되는 트렌치형 요홈(65a)이 형성된다.The inner rotor 60a and the outer rotor 60b are thermosetting so as to maintain a plurality of magnets 63 and 62 disposed on the ring-shaped yokes 61 and 64, respectively, as described in the cross-sectional view of FIG. 3A. It is connected by a rotor support frame 65 made of resin, and as a result, a trench type groove 65a is formed between the inner rotor 60a and the outer rotor 60b into which the front end portion of the stator 50 is inserted.

또한, 상기 로터 지지프레임(65)는 로터(60)의 무게 중심을 향하여 연장된 경사연결부(69)를 통하여, 선단부가 부싱(67)을 지지하는 부싱지지체(68)와 일체로 연결되어 있다. 상기 경사진 경사연결부(69)의 외측면은 평탄면으로 이루어지고, 내측면에는 외측으로부터 중심방향으로 두께가 점차적으로 감소하는 다수의 리브가 방사상으로 배치될 수 있다.In addition, the rotor support frame 65 is integrally connected to the bushing support 68, the front end of which supports the bushing 67 through an inclined connection 69 extending toward the center of gravity of the rotor 60. The outer surface of the inclined inclined connecting portion 69 is made of a flat surface, a plurality of ribs with a thickness gradually decreasing from the outer side to the center direction may be disposed radially.

그 결과, 로터(60)는 축방향으로 두께가 증가하는 것을 차단하는 슬림형 구조를 가지면서 로터(60) 회전시에 발생하는 진동을 최소화할 수 있게 된다.As a result, the rotor 60 has a slim structure that prevents the thickness from increasing in the axial direction while minimizing vibration generated when the rotor 60 rotates.

따라서, 로터 지지프레임(65)는 내부로터(60a)와 외부로터(60b)에서 각각의 다수의 자석(63,62)의 대향면을 제외한 상/하부면과 링 형상 요크(61,64)의 외주부를 둘러싸며 내부로터(60a)와 외부로터(60b) 사이에 스테이터(50)의 선단부가 삽입되는 트렌치형 요홈(65a)을 형성하는 트렌치 형성부(65b)와, 상기 트렌치 형성부(65b)로부터 로터(60)의 무게 중심을 향하여 경사진 경사연결부(69)와, 내부에 부싱(67)을 지지하며 경사연결부(69)의 선단부가 외주부에 연결되는 부싱지지체(68)를 포함하며, 이들은 열경화성 수지에 의해 일체로 형성된다.Therefore, the rotor support frame 65 is formed of the upper and lower surfaces and the ring-shaped yokes 61 and 64 except for the opposing surfaces of the plurality of magnets 63 and 62 in the inner rotor 60a and the outer rotor 60b. Trench forming portion 65b and a trench forming portion 65b which form a trench-shaped groove 65a in which the tip of the stator 50 is inserted between the inner rotor 60a and the outer rotor 60b. From the inclined connector 69 inclined toward the center of gravity of the rotor 60 and a bushing support 68 supporting the bushing 67 therein and having a tip portion of the inclined connector 69 connected to the outer periphery thereof. It is integrally formed with a thermosetting resin.

도 3a를 참조하면, 상기 더블 로터(60)는 환원형의 내부 요크(64)의 외측에 각각 N극 및 S극으로 분할 착자된 다수개의 자석(63)을 접착제를 사용하여 교대로 배치하여 내부로터(60a)를 형성하고, 환원형의 외부 요크(61)의 내측에 각각 N극 및 S극으로 분할 착자된 다수개의 자석(62)을 접착제를 사용하여 교대로 배치하여 외부로터(60b)를 형성한다. 이 경우 내부로터(60a)와 외부로터(60b)의 대향한 자석 사이에는 서로 반대 극성을 갖도록 배치된다.Referring to FIG. 3A, the double rotor 60 has a plurality of magnets 63 divided and magnetized into an N pole and an S pole, respectively, on the outside of the reducing inner yoke 64 by alternatingly using an adhesive. A rotor 60a is formed, and a plurality of magnets 62 divided and magnetized into N and S poles are alternately arranged using an adhesive, respectively, inside the reduced outer yoke 61 to form the outer rotor 60b. Form. In this case, the opposing magnets of the inner rotor 60a and the outer rotor 60b are disposed to have opposite polarities.

또한, 상기 내부로터(60a)와 외부로터(60b)의 자석은 별도의 접착 공정 없이 금형 상에 자석을 위치 고정시킬 수 있는 내부형상으로 제작하여 일체화 할 수도 있다.In addition, the magnets of the inner rotor (60a) and the outer rotor (60b) may be integrated into an internal shape that can be fixed to the magnet position on the mold without a separate bonding process.

상기 인서트 몰딩시에 내부로터(60a)와 외부로터(60b)는 서로 마주보는 자석의 대향면을 제외하고 외측면이 환형상으로 몰딩이 이루어진다. When the insert molding, the inner rotor (60a) and the outer rotor (60b) is molded in an annular shape of the outer surface except for the opposite surface of the magnet facing each other.

또한, 본 발명의 로터(60)는 인서트 몰딩에 의해 내부로터(60a)와 외부로터(60b)의 다수의 자석(63,62)이 동심원상으로 배치되므로 진원도가 높게 되어 스테이터(50)와 조립될 때 균일한 자기갭(gap)의 유지가 가능하다.In addition, since the rotor 60 of the present invention has a plurality of magnets 63 and 62 of the inner rotor 60a and the outer rotor 60b arranged concentrically by insert molding, the roundness is high and assembled with the stator 50. It is possible to maintain a uniform magnetic gap.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에서는 로터(60) 및 스테이터(50)를 각각 슬림형으로 설계하고, 이들을 조합하여 구성함에 의해 모터(1)의 전체적인 두께(즉, 높이)를 줄일 수 있게 되었으며, 바람직한 실시예의 모터 두께는 25mm 이하로 제작되는 것이 가능하다. Therefore, as described above, in the present invention, the rotor 60 and the stator 50 are each designed to be slim, and by combining them, the overall thickness (that is, the height) of the motor 1 can be reduced. The motor thickness of the embodiment can be manufactured to 25mm or less.

또한, 본 발명에서는 코일 권선 작업성을 높이기 위하여 스테이터(50)의 코어를 완전 분할 코어로 제작하면서도 더블 로터(60)를 채용함에 따라 자기회로의 효율을 기하였다.In addition, in the present invention, in order to improve the coil winding workability, while the core of the stator 50 is made of a fully divided core, the double rotor 60 is employed to improve the efficiency of the magnetic circuit.

더욱이, 본 발명에서는 자석의 크기는 축소시키지 않고 로터 및 스테이터의 직경을 증가시키는 방식으로 슬롯(즉, 분할 코어)과 폴(즉, 자석)의 수를 증가시키는 방식으로 자기회로를 설계함에 의해 코어와 코어 사이의 코일의 점적률을 낮추고, 그 결과 분할 코어와 분할 코어 사이의 공간에 3상 코일단자로부터 와이어홀더(57)를 통하여 외부로 인출하는 데 필요한 터미널 조립홀더(80)와 하우징(81-84)을 배치하여 코일(59a-59c)의 단자 처리를 실시하고 각상의 분할 코어에 대하여는 연속권선방식을 적용하여 분할 코어 사이의 코일의 결선을 제거하여 스테이터를 슬림형 구조로 구현할 수 있게 되었다.Furthermore, in the present invention, the core is designed by designing the magnetic circuit in such a way that the number of slots (i.e. split cores) and poles (i.e. magnets) is increased in such a way as to increase the diameter of the rotor and stator without reducing the size of the magnet. Lowers the spot ratio of the coil between the core and the core, and consequently the terminal assembly holder 80 and the housing 81 which are required to draw out from the three-phase coil terminal to the outside through the wire holder 57 in the space between the split core and the split core. -84) is arranged to perform the terminal processing of the coils 59a-59c, and the continuous winding method is applied to the divided cores of each phase to remove the wiring of the coils between the divided cores, thereby implementing a stator with a slim structure.

또한, 본 발명에서는 슬림화 구조임에도 불구하고 자석과 분할 코어의 크기는 축소시키지 않고 로터 및 스테이터의 직경을 증가시키는 방식으로 슬롯(즉, 분할 코어)과 폴(즉, 자석)의 수를 증가시켜 더블 로터/단일 스테이터 구조를 구현함에 따라 일반적인 대용량 단일 로터/단일 스테이터의 모터와 비교하여 모터 효율과 토크를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.In addition, in the present invention, despite the slim structure, the number of slots (ie, split cores) and poles (ie, magnets) is increased by increasing the diameter of the rotor and stator without reducing the size of the magnet and the split core. By implementing a rotor / single stator structure, the motor efficiency and torque can be further increased compared to a motor of a general large capacity single rotor / single stator.

그 결과, 일반적인 단일 로터/단일 스테이터 구조의 모터인 경우 최대 토크 32 N·m, 모터 효율이 27.6% 정도이나, 본 발명에서는 슬림형 구조이면서도 높은 구동 토크(최대 토크: 42 N·m)와 높은 효율(44%)을 나타내고 있으며, 따라서 본 발명의 슬림형 모터는 드럼세탁기의 퀵(Quick) 반전방식 구동에 충분한 토크를 갖는다.As a result, in the case of a typical single rotor / single stator structure, the maximum torque is 32 Nm and the motor efficiency is about 27.6%. However, in the present invention, a slim structure and high driving torque (maximum torque: 42 Nm) and high efficiency are provided. (44%), and therefore, the slim motor of the present invention has a torque sufficient for driving a quick reverse type of a drum washing machine.

또한, 본 발명에서는 두께(또는 높이)가 대략 25mm이하로 구현되는 슬림형 모터를 제공할 수 있어, 빌트-인 방식의 중/소형 드럼세탁기 내부의 주어진 모터 설치공간에 채용되어 직결식으로 터브 내부의 바스켓을 회전 구동시키는 직결식 구동장치(DD: Direct Drive)를 구현할 수 있다.In addition, in the present invention, it is possible to provide a slim motor having a thickness (or height) of about 25 mm or less, and is adopted in a given motor installation space inside a built-in medium / small drum washing machine and directly connected to a tub. A direct drive (DD) for rotating the basket can be implemented.

또한, 분할형 스테이터 코어(51)는 크기가 작으므로 일체형 스테이터 코어 구조보다 규소 강판의 낭비율이 작게 되어 재료손실이 거의 없게 되며 형상이 단순해져서 제조가 쉽고, 또한 분할형 스테이터 코어(51)에 대한 권선이 범용 권선기를 사용하여 권선하는 것이 가능하게 되어 코일 권선 비용과 권선설비에 대한 투자비가 감소된다. In addition, since the split stator core 51 has a small size, the waste ratio of the silicon steel sheet is smaller than that of the integrated stator core structure, so that there is almost no material loss, the shape is simplified, and the manufacturing is easy, and the split stator core 51 It is possible to wind the windings using a general-purpose winding machine, thereby reducing the coil winding cost and the investment in the winding equipment.

더욱이, 상기 실시예는 로터 및 스테이터가 모두 수지를 이용하여 일체형으로 구성되므로 내구성, 방습성 등이 우수하여 고 습도 환경에서 사용되는 세탁기용 드럼 구동원으로 적합하나 이에 제한되지 않으며, 스테이터의 취부 구조 또한 모터가 적용되는 장치에 따라 변형이 가능하다.In addition, the embodiment of the rotor and the stator are all integrally formed using a resin, so it is excellent in durability, moisture resistance, etc., but is suitable as a drum driving source for a washing machine used in a high humidity environment, but is not limited thereto. Deformation is possible depending on the device to which it is applied.

아울러, 모터(1)의 외부로 스테이터(60)가 커버의 역할을 수행하므로 별도의 커버가 필요 없어 모터의 슬림화를 도모할 수 있고, 스테이터(50)에 홀센서(91)를 삽입하고 회전하는 로터(60)에 마그넷(92)을 배치하여 탑 로딩 구동이 용이하게 구현될 수 있다. In addition, since the stator 60 performs a role of a cover to the outside of the motor 1, a separate cover is not required, and thus, the motor can be slimmed, and the hall sensor 91 is inserted into the stator 50 and rotated. By placing the magnet 92 on the rotor 60, the top loading driving can be easily implemented.

본 발명에서는 두께(또는 높이)가 대략 25mm이하로 구현되는 슬림형 모터를 제공할 수 있어, 빌트-인 방식의 중/소형 드럼세탁기용 직결식 구동장치(DD: Direct Drive)에 적용될 수 있다.The present invention can provide a slim motor having a thickness (or height) of about 25 mm or less, and can be applied to a built-in direct drive (DD) for a medium / small drum washing machine.

또한, 본 발명은 빌트-인 방식의 중/소형 드럼세탁기 뿐 아니라 대용량의 드럼세탁기용 직결식 구동장치(DD: Direct Drive)에도 슬림형 구조로 적용될 수 있다.In addition, the present invention can be applied to a built-in medium / small drum washing machine as well as a large capacity washing machine for a direct drive (DD) for a drum washing machine.

1 : 슬림형 모터 30 : 바스켓
40 : 터브 50 : 스테이터
60 : 로터 70 : 회전축
80 : 터미널조립홀더
1: slim motor 30: basket
40: Tub 50: Stator
60: rotor 70: rotation axis
80: terminal assembly holder

Claims (10)

스테이터 코어(51)와 상기 스테이터 코어에 권선된 코일과 상기 스테이터 코어를 지지하는 스테이터 지지체(52)로 구성되는 스테이터(50), 드럼세탁기의 터브(40)에 일단이 회전 가능하게 장착되는 회전축(70), 상기 회전축이 중앙부에 결합되는 로터(60)를 포함하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치로서,
상기 스테이터 지지체(52)는, 축방향으로 연장되어 중심에 회전축(70)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 내측연장부(58) 및 상기 내측연장부(58)에서 외주방향으로 연장되는 외측연장부(55)를 포함하며,
상기 내측연장부(58)와 외측연장부(55)가 상기 스테이터(50)와 상기 드럼세탁기의 터브(40) 사이에 배치되는 로터(60)를 둘러싸도록 형성함에 의해, 상기 스테이터 지지체(52)가 상기 로터(60)의 커버를 구성하는 것을 특징으로 하는 커버 일체형 스테이터를 포함하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.
A stator 50 comprising a stator core 51, a coil wound around the stator core, and a stator support 52 supporting the stator core, and a rotating shaft rotatably mounted to one end of the tub 40 of the drum washing machine. 70), A direct type drive device for a drum washing machine comprising a rotor (60) coupled to a central portion of the rotating shaft,
The stator support 52 includes an inner extension portion 58 extending in the axial direction so as to rotatably support one end of the rotation shaft 70 in the center and an outer extension portion extending in the circumferential direction from the inner extension portion 58. Includes 55,
The stator support 52 is formed by surrounding the rotor 60 disposed between the stator 50 and the tub 40 of the drum washing machine. Direct drive device for a drum washing machine comprising a cover-integrated stator, characterized in that the cover of the rotor (60).
제1항에 있어서, 상기 스테이터 코어(51)는, 각각의 외주에 보빈(54)이 형성된 다수의 분할 코어(53)에 3상 코일이 연속적으로 권선되어 있고, 인접된 분할 코어의 보빈은 상호 결합되어 환형으로 조립되는 분할형 스테이터 코어 조립체(2)인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.The stator core 51 is a three-phase coil is continuously wound around a plurality of split cores 53 having bobbins 54 formed at respective outer peripheries, and the bobbins of adjacent split cores are mutually connected. Direct type drive device for a drum washing machine, characterized in that the combined stator core assembly (2) to be assembled in an annular shape. 제2항에 있어서, 상기 보빈은 내측과 외측으로 각각 연장되어 형성되는 내부 및 외부 플랜지(54a, 54b)를 구비하고, 상기 내부 플랜지(54a)의 양 측면 각 단부에는 상기 스테이터 코어 조립체(2)의 조립시에 인접하는 보빈과 상호 결합되는 결합돌기(B)와 결합홈(A)을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.3. The bobbin according to claim 2, wherein the bobbin has inner and outer flanges 54a and 54b extending inwardly and outwardly, respectively, and at each end of each side of the inner flange 54a, the stator core assembly 2 is disposed. Direct type driving device for a drum washing machine comprising a coupling protrusion (B) and a coupling groove (A) coupled to an adjacent bobbin at the time of assembly. 제2항에 있어서, 상기 다수의 분할 코어(53) 사이에 배치되어 상기 3상 코일의 일측 코일단자와 외부 인출용 3상 리드선을 연결하는 데 이용되는 제1 내지 제3 단자 하우징(81,82,83)과, 상기 3상 코일의 타측 코일단자를 상호 결선하여 중성점(NP)을 형성하는 데 이용되는 공통단자 하우징(84)을 구비하는 터미널 조립홀더(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.3. The first to third terminal housings 81 and 82 of claim 2, wherein the first to third terminal housings 81 and 82 are disposed between the plurality of split cores 53 and are used to connect one coil terminal of the three-phase coil and the three-phase lead wire for external drawing. And a terminal assembly holder (80) having a common terminal housing (84) used to interconnect the other coil terminals of the three-phase coil to form a neutral point (NP). Direct drive for drum washing machine. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 터브(40)에 설치되어 회전축(70)의 타단을 지지하기 위한 적어도 하나의 베어링(73, 75)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.The direct type washing machine of claim 1 or 2, further comprising at least one bearing (73, 75) installed on the tub (40) for supporting the other end of the rotating shaft (70). Drive system. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로터(60)의 외주면에 설치된 마그넷(92)과, 상기 스테이터(50)의 외측연장부(55)의 내측에 설치되어 상기 마그넷(92)의 위치를 감지하는 신호를 발생하는 홀(Hall)센서(91)를 더 포함하여 탑 로딩 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.The magnet 92 is installed on the outer circumferential surface of the rotor 60, and the inside of the outer extension part 55 of the stator 50, the position of the magnet 92 according to claim 1 or 2 Direct drive device for a drum washing machine, characterized in that it further comprises a top (Hall) sensor (91) for generating a sensing signal. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스테이터 지지체(52)의 내측연장부(58)의 중심에 설치되어 상기 회전축(70)의 일단을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(71)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.According to claim 1 or 2, further comprising a bearing (71) installed in the center of the inner extension portion 58 of the stator support (52) for rotatably supporting one end of the rotating shaft (70) Direct drive device for a drum washing machine, characterized in that. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 터브(40)의 배면에 결합 고정되며 외측면에 다수의 결합고정돌기(45a)가 돌출되어 있는 디스크 형상의 지지브라켓(45)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.According to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a disk-shaped support bracket 45 is fixed to the back of the tub 40 and a plurality of engaging fixing projections (45a) protruding on the outer surface. Direct drive device for drum washing machine. 제8항에 있어서, 상기 결합고정돌기(45a)에 결합되는 다수의 결합고정부(55a)가 상기 스테이터(50)의 외측연장부(55)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.According to claim 8, A plurality of coupling fixing portion (55a) coupled to the coupling fixing projection (45a) is directly connected to the drum washing machine, characterized in that formed integrally with the outer extension portion 55 of the stator (50) Type drive. 제1항에 있어서, 상기 로터는 더블 로터, 외부 로터 및 내부 로터 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치.The direct drive device for a drum washing machine according to claim 1, wherein the rotor is any one selected from a double rotor, an outer rotor, and an inner rotor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301381B1 (en) * 2011-12-23 2013-08-29 삼성전기주식회사 Switched Reluctance Motor
EP2708627A2 (en) 2012-04-04 2014-03-19 Dongbu Daewoo Electronics Corporation Control method for wall-mounted drum washing machine
WO2024025174A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 주식회사 아모텍 Axial gap type electric motor for water pump (ewp)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545848B1 (en) * 2003-06-23 2006-01-24 주식회사 아모텍 Radial core type double rotor type BCD motor and its manufacturing method
JP2005151798A (en) 2003-10-21 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spindle motor
KR100663641B1 (en) * 2006-04-06 2007-01-05 주식회사 아모텍 Method for making integrated stator, brushless direct current motor of radial core type having a structure of double rotors and method for making the same using the method
KR100890891B1 (en) * 2007-04-10 2009-04-02 주식회사 아모텍 Driving device for washing machine and full automatic washing machine using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301381B1 (en) * 2011-12-23 2013-08-29 삼성전기주식회사 Switched Reluctance Motor
EP2708627A2 (en) 2012-04-04 2014-03-19 Dongbu Daewoo Electronics Corporation Control method for wall-mounted drum washing machine
WO2024025174A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 주식회사 아모텍 Axial gap type electric motor for water pump (ewp)

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