KR20130003294A

KR20130003294A - 더블 로터 타입 모터 및 이를 구비한 세탁기

Info

Publication number: KR20130003294A
Application number: KR1020110064530A
Authority: KR
Inventors: 김병수
Original assignee: 주식회사 아모텍
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-09

Abstract

본 발명의 모터는 다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연 재질의 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 코일을 갖는 환형의 스테이터와, 상기 스테이터와 일정 갭을 두고 배치되고 회전축에 고정되는 로터를 포함하고, 상기 코어는 복수의 철편이 적층되어 형성되고, 복수의 철편은 상기 회전축과 평행하게 적층되도록 구성되어, 모터의 두께를 최소화하여 슬림형 모터를 구현할 수 있고, 코어의 적층 두께를 크게 할 수 있어 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

더블 로터 타입 모터 및 이를 구비한 세탁기{DOUBLE ROTOR TYPE MOTOR AND WASHING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 슬림화를 구현할 수 있고 효율을 향상시킬 수 있는 더블 로터 타입 모터 및 이를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 드럼 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 이루는 케이싱의 내부에 지지되어 세탁수를 수용하는 터브(102)와, 터브(102)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 및 탈수를 수행하는 드럼(104)과, 터브(102)의 하면에 장착되고 드럼(104)에 연결되어 드럼을 회전 구동시키는 모터(110)로 구성된다.

종래의 모터(110)는 드럼(104)과 연결되어 드럼(104)을 회전시키는 회전축(112)과, 터브(102)에 고정되는 환형의 스테이터(120)와, 스테이터(120)의 내주면에 일정 갭을 두고 배치되는 인너로터(130)와, 스테이터(120)의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되는 아우터 로터(140)를 포함한다.

회전축(112)은 한쪽 끝부분이 드럼(104)의 바닥면에 고정되고, 다른쪽 끝부분이 로터(130)와 스플라인 결합되고, 일측은 베어링(140)에 의해 터브(102)에 회전 가능하게 지지된다.

인너로터(130)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축(112)에 스플라인 결합되는 로터 지지체(132)와, 로터 지지체(132)의 안쪽에 고정되는 환형의 제1백요크(134)와, 제1백요크(134)의 외주면에 장착되고 스테이터(120)의 내주면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제1마그넷(136)을 포함한다.

그리고, 아우터 로터(140)는 로터 지지체(132)의 바깥쪽에 고정되는 제2백요크(144)와, 제2백요크(144)의 내면에 고정되고 스테이터(120)의 외주면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷(146)을 포함한다.

스테이터(120)는 모터의 두께방향으로 복수로 적층되는 철편으로 구성되는 코어(122)와, 코어(122)를 둘러싸는 절연체인 수지재질의 인슐레이터(124)와, 인슐레이터(124)에 권선되는 코일(126)로 구성된다.

이러한 스테이터(120)는 각각 개별적으로 제조되는 분할 코어 타입이고, 분할 코어를 방사상으로 배열된 후 수지를 인서트 사출하여 환형 형태로 형성된다.

코어(122)는 복수의 철편이 적층되어 구성되고, 코어(122)는 모터의 두께(H3) 방향과 동일한 방향으로 적층된다. 즉, 코어의 적층되는 방향은 마그넷의 높이(H2) 방향 및 모터의 두께(H3) 방향과 일치된다.

이러한 종래의 모터는 코어(122)의 적층 높이(H1)를 높이게 되면 모터의 효율은 증가하지만, 그만큼 모터의 두께가 두꺼워지는 문제점이 발생된다. 모터의 두께가 두꺼워지면 드럼 세탁기의 후방에 차지하는 면적이 그만큼 증가하게 된다.

따라서, 종래 기술에 따른 모터는 코어(122)의 적층 높이(H1)가 마그넷(136,146)의 높이(H2)에 비해 작게 설계되어 있고, 이로 인하여 모터의 효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 모터의 두께를 최소화하여 슬림형 모터를 구현할 수 있는 스테이터 및 이를 구비한 더블 로터 타입 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코어의 적층 두께를 크게 할 수 있어 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 더블 로터 타입 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 더블 로터 타입 모터는 다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연 재질의 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 코일을 갖는 환형의 스테이터와, 상기 스테이터와 일정 갭을 두고 배치되고 회전축에 고정되는 로터를 포함하고, 상기 코어는 복수의 철편이 적층되어 형성되고, 복수의 철편은 상기 회전축과 평행하게 적층되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 로터는 회전축에 결합되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷을 갖는 인너 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷을 갖는 아우터 로터를 포함한다.

일 실시예에 따른 스테이터는 방사상으로 배열되는 분할 코어가 사용되고, 보빈에는 분할 코어들 사이를 연결하여 환형을 이루는 결합부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 결합부는 보빈의 일단에 형성된 결합돌기와, 보빈의 타단에 형성되어 이웃하여 배치되는 보빈의 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 포함한다.

일 실시예에 따른 코어는 코일이 감겨지는 바 형태의 코일 감긴부와, 코일 감긴부의 일단에서 연장되고 제1마그넷과 마주보게 배치되는 제1플랜지부와, 코일 감긴부의 타단에서 연장되어 제2마그넷과 마주보게 배치되는 제2플랜지부를 포함한다.

일 실시예에 따른 제1플랜지부 및 제2플랜지부의 길이방향과 제1마그넷과 제2마그넷의 높이방향이 일치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 제1플랜지부와 제2플랜지부의 바깥면은 양쪽 끝부분에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 코어는 다수의 철편이 원주방향으로 적층되고, 다수의 철편이 적층된 코어가 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 세탁기는 세탁수를 수용하는 터브와, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 드럼과, 상기 터브의 하면에 장착되어 상기 드럼을 구동시키는 모터를 포함하고, 상기 모터는 다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연 재질의 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 코일을 갖는 환형의 스테이터와, 상기 스테이터와 일정 갭을 두고 배치되고 회전축에 고정되는 로터를 포함하며, 상기 코어는 복수의 철편이 적층되어 형성되고, 복수의 철편은 상기 회전축과 평행하게 적층되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 회전축은 터브에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고 일단은 드럼의 하면에 고정되고, 타단은 로터의 로터 지지체에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따른 로터는 회전축에 스플라인 결합되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷을 갖는 인너 로터와, 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷을 갖는 아누터 로터를 포함한다.

일 실시예에 따른 결합부는 상기 보빈의 일단에 형성된 결합돌기와, 보빈의 타단에 형성되어 이웃하여 배치되는 보빈의 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 포함한다.

일 실시예에 따른 코어는 코일이 감겨지는 바 형태의 코일 감긴부와, 코일 감긴부의 일단에서 연장되고 제1마그넷과 마주보게 배치되는 제1플랜지부와, 코일 감긴부의 타단에서 연장되어 제2마그넷과 마주보게 배치되는 제2플랜지부를 포함하고, 상기 제1플랜지부 및 제2플랜지부의 길이방향과 제1마그넷과 제2마그넷의 높이방향이 일치되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 더블 로터 타입 모터의 코어를 이루는 복수의 철편이 모터의 수평방향으로 적층되도록 하여 모터의 두께를 최소화하여 슬림형 모터를 구현할 수 있다.

코어를 이루는 복수의 철편이 모터의 수평방향으로 적층되므로 코어의 적층 두께를 크게 할 수 있어 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 드럼 세탁기 모터의 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 드럼 세탁기 모터의 일부 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 드럼 세탁기 모터의 일부 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기 모터의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기 모터의 일부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기 모터의 일부 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 배열구조를 나타낸 사시도이다.

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

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기는 외형을 이루고 일면에 세탁물이 출입하는 커버가 개폐 가능하게 장착되는 케이스의 내부에 현가 지지되어 세탁수를 수용하는 터브(20)와, 터브(20)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 드럼(22)과, 터브(20)의 하면에 장착되어 드럼(22)을 구동시키는 모터(30)를 포함한다.

본 실시예에 따른 모터(30)는 드럼 세탁기의 터브(20)에 직결식으로 설치되어 세탁기의 드럼(22)을 정/역방향으로 회전 구동시키는 데 사용될 수 있으며, 드럼 세탁기 이외에 전자동 세탁기의 내조를 구동시키는 모터로도 사용이 가능하다.

또한, 모터(30)는 세탁기 이외에 구동력을 필요로 하는 다른 전자기기에도 적용될 수 있다.

모터(30)는 드럼(22)의 하면에 고정되고 터브(20)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(40)과, 회전축(40)과 연결되어 회전축(40)을 회전시키는 로터(50)와, 로터(50)와 일정 공극을 두고 배치되고 터브(20)에 고정되는 스테이터(60)를 포함한다.

회전축(40)은 일단이 드럼(20)의 하면에 고정되고, 타단은 로터 지지체(52)에 스플라인 결합되고, 그 외주면과 터브(20) 사이에는 베어링(24)이 구비되어 회전축(40)을 회전 가능하게 지지한다.

로터(50)는 스테이터(60)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 인너 로터(54)와, 스테이터(60)의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되는 아우터 로터(56)와, 인너 로터(54)와 아우터 로터(56)가 각각 고정되고 회전축(40)에 스플라인 결합되는 로터 지지체(52)를 포함한다.

로터 지지체(52)는 원판 형태이고 그 중앙측이 회전축에 스플라인 결합되고, 그 측면에서 수직으로 연장되어 인너 로터(54)가 고정되는 제1로터 고정부(32)와, 제1로터 고정부(32)와 일정 간격을 두고 수직으로 연장되어 아우터 로터(56)가 고정되는 제2로터 고정부(34)를 포함한다.

인너 로터(54)는 로터 지지체(52)의 제1로터 고정부(32)에 고정되는 환형의 제1백요크(74)와, 제1백요크(74)의 외주면에 장착되고 스테이터(60)의 내면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제1마그넷(72)을 포함한다.

그리고, 아우터 로터(56)는 로터 지지체(52)의 제2로터 고정부(34)에 고정되는 제2백요크(76)와, 제2백요크(76)의 내면에 고정되고 스테이터(60)의 외면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷(78)을 포함한다.

스테이터(60)는 복수의 금속 철편이 일정 두께로 적층되는 코어(62)와, 코어(62)에 감싸지는 절연성 재질의 보빈(64)과, 보빈(64)의 외주면에 감겨지는 코일(66)을 포함한다.

이러한 스테이터(60)는 복수의 철편을 타발하여 제조한 후 복수의 철편을 모터의 수평방향으로 일정 적층 두께만큼 적층하여 코어(62)를 만들고, 절연성 수지 재질인 보빈(64)으로 코어(62)를 감싼 후 보빈(64)의 외주면에 코일(66)을 권선한다.

그리고, 각각의 분할 스테이터를 환형으로 조립한 후 인서트 몰딩방식에 의해 외측면을 열경화성 수지로 몰딩하여 환형의 일체형 스테이터를 얻는다.

코어(62)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.

코어(62)는 "H" 자 형태로 타발되는 복수의 철편이 적층되어 구성되고, 코일이 감겨지는 바 형태의 코일 감긴부(80)와, 코일 감긴부(80)의 일단에서 직각으로 연장되어 제1마그넷(72)과 마주보게 배치되는 제1플랜지부(82)와, 코일 감긴부(80)의 타단에서 직각으로 연장되어 제2마그넷(78)과 마주보게 배치되는 제2플랜지부(84)를 포함한다.

제1플랜부(82)와 제2플랜지부(84)의 길이 방향이 마그넷(72,78)의 높이 방향과 일치되도록 구성된다. 그리고, 코어(62)는 복수의 철편이 모터의 수평방향으로 적층된다.

여기에서, 제1플랜지부(82)와 제2플랜지부(84)의 외면 양쪽 끝부분이 경사면으로 형성되거나, 전체적으로 곡면형태로 형성되어 모터 구동시 발생되는 소음을 최소화하도록 한다.

코어(62)는 도 7에 도시된 바와 같이, 모터의 수평 방향으로 적층되고, 원주방향으로 일정 간격을 두고 방사상으로 배열된다. 즉, 코어(62)는 다수의 철편들이 회전축(40)의 축방향과 동일한 방향으로 수직으로 세워지게 적층된다.

따라서, 코어(62)의 높이는 제1플랜지부(82)와 제2플랜지부(84)의 길이가 되므로 모터의 두께를 줄일 수 있고, 코어(62)가 모터의 수평방향으로 적층되므로 코어의 적층 두께를 증가시킬 수 있어 모터의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

보빈(64)에는 분할 코어를 환형으로 조립할 수 있도록 하기 위해 이웃하는 보빈끼리 상호 결합되는 결합부(90,92)가 형성된다.

상기 결합부(90,92)는 각 분할 코어(62)에 형성된 보빈(64)의 일측에 형성되는 결합돌기(90)와, 보빈(64)의 타측에 형성되어 이웃하여 배치되는 보빈의 결합돌기(90)가 삽입되는 결합홈(92)으로 구성된다.

즉, 스테이터(60)를 환형으로 제조하기 위해 인서트 몰딩을 하기 위해 분할 코어들(62)을 환형으로 배치할 때 보빈(64)의 결합부들(90,92)이 상호 결합된 상태로 되어 각 분할 코어들이 환형으로 만들어진다.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 로터 타입 모터는 스테이터 코어(62)가 모터의 수평방향으로 적층되기 때문에 코어(62)의 적층 두께를 증가시킬 수 있어 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 스테이터 코어(62)가 모터의 수평방향으로 적층되므로 모터의 두께 증가를 방지할 수 있어 모터의 두께를 최소화하여 모터의 슬림화를 가능하게 한다.

그리고, 더블 로터 타입 모터가 드럼 세탁기에 적용될 경우 스테이터 코어가 모터의 수평방향으로 적층되므로 코어의 적층 두께를 증가시킬 수 있어 드럼 세탁기의 효율을 향상시킬 수 있고, 스테이터 코어의 높이를 줄일 수 있어 모터의 슬림화가 가능하므로 드럼 세탁기의 용량을 증대시킬 수 있다.

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

20: 터브 22: 드럼
24: 베어링 30: 모터
40: 회전축 50: 로터
52: 로터 지지체 54: 인너 로터
56; 아우터 로터 60: 스테이터
62: 코어 64: 보빈
66: 코일 72: 제1마그넷
74: 제1백요크 76: 제2백요크
78: 제2마그넷 80: 코일 감긴부
82: 제1플랜지부 84: 제2플랜지부

Claims

다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연 재질의 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 코일을 갖는 환형의 스테이터와, 상기 스테이터와 일정 갭을 두고 배치되고 회전축에 고정되는 로터를 포함하고,
상기 코어는 복수의 철편이 적층되어 형성되고, 복수의 철편은 상기 회전축과 평행하게 적층되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제1항에 있어서,
상기 로터는 회전축에 결합되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷을 갖는 인너 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷을 갖는 아우터 로터를 포함하는 더블 로터 타입 모터.
제1항에 있어서,
상기 스테이터는 방사상으로 배열되는 분할 코어가 사용되고, 보빈에는 분할 코어들 사이를 연결하여 환형을 이루는 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제3항에 있어서,
상기 결합부는 보빈의 일단에 형성된 결합돌기와, 보빈의 타단에 형성되어 이웃하여 배치되는 보빈의 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 포함하는 더블 로터 타입 모터.
제2항에 있어서,
상기 코어는 코일이 감겨지는 바 형태의 코일 감긴부와, 코일 감긴부의 일단에서 연장되고 제1마그넷과 마주보게 배치되는 제1플랜지부와, 코일 감긴부의 타단에서 연장되어 제2마그넷과 마주보게 배치되는 제2플랜지부를 포함하고,
상기 제1플랜지부 및 제2플랜지부의 길이방향과 제1마그넷과 제2마그넷의 높이방향이 일치되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제5항에 있어서,
상기 제1플랜지부와 제2플랜지부의 바깥면은 양쪽 끝부분에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제1항에 있어서,
상기 코어는 다수의 철편이 원주방향으로 적층되고, 상기 코어는 분할 코어이고, 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
세탁수를 수용하는 터브와, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 드럼과, 상기 터브의 하면에 장착되어 상기 드럼을 구동시키는 모터를 포함하고,
상기 모터는 다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연 재질의 보빈과, 상기 보빈에 권선되는 코일을 갖는 환형의 스테이터와, 상기 스테이터와 일정 갭을 두고 배치되고 회전축에 고정되는 로터를 포함하며,
상기 코어는 복수의 철편이 적층되어 형성되고, 복수의 철편은 상기 회전축과 평행하게 적층되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제8항에 있어서,
상기 회전축은 터브에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고 일단은 드럼의 하면에 고정되고, 타단은 로터의 로터 지지체에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제8항에 있어서,
상기 로터는 회전축에 스플라인 결합되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷을 갖는 인너 로터와, 로터 지지체에 고정되고 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷을 갖는 아누터 로터를 포함하는 세탁기.
제8항에 있어서,
상기 스테이터는 방사상으로 배열되는 분할 코어가 사용되고, 보빈에는 분할 코어들 사이를 연결하여 환형을 이루는 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제11항에 있어서,
상기 결합부는 상기 보빈의 일단에 형성된 결합돌기와, 보빈의 타단에 형성되어 이웃하여 배치되는 보빈의 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 포함하는 세탁기.
제10항에 있어서,
상기 코어는 코일이 감겨지는 바 형태의 코일 감긴부와, 코일 감긴부의 일단에서 연장되고 제1마그넷과 마주보게 배치되는 제1플랜지부와, 코일 감긴부의 타단에서 연장되어 제2마그넷과 마주보게 배치되는 제2플랜지부를 포함하고,
상기 제1플랜지부 및 제2플랜지부의 길이방향과 제1마그넷과 제2마그넷의 높이방향이 일치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제13항에 있어서,
상기 제1플랜지부와 제2플랜지부의 바깥면은 양쪽 끝부분에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.