KR20130034132A - 세탁기 - Google Patents

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KR20130034132A
KR20130034132A KR1020110097993A KR20110097993A KR20130034132A KR 20130034132 A KR20130034132 A KR 20130034132A KR 1020110097993 A KR1020110097993 A KR 1020110097993A KR 20110097993 A KR20110097993 A KR 20110097993A KR 20130034132 A KR20130034132 A KR 20130034132A
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차정호
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 환 형상으로 형성된 고정자 유닛의 내측에 회전자 유닛이 배치되어 있는 구동모터와, 구동모터의 설치를 위한 베어링 하우징을 포함하는 세탁기에 관한 것으로, 베어링 하우징은 수조의 후면에 인서트 사출 성형을 통해 고정되어, 수조에 안정적으로 설치되어 있는 상태를 유지할 수 있다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}
본 발명은 고정자 유닛의 내측에 회전자 유닛이 배치된 이너 로터 타입의 구동모터를 갖춘 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 그 외관을 형성하는 본체와, 본체 내에 현가 설치되는 수조와, 수조 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조와, 수조의 후면에 배치되어 회전조를 회전시키는 구동모터를 포함한다.
구동모터는 복수의 코일이 원주 방향으로 배치되어 있는 고정자 유닛과, 고정자 유닛의 코일과 상호 작용하는 마그넷이 원주 방향방향으로 배치되어 고정자 유닛과 상호작용하며 회전하는 회전자 유닛과, 일단은 수조를 관통하여 회전조의 후면 중앙측에 연결되고 타단은 회전자 유닛의 중앙에 고정되는 회전축을 포함한다.
일반적으로 세탁기에 사용되는 구동모터로는 내측에 고정자 유닛이 배치되고 외측에 회전자 유닛이 배치된 아우터 로터 타입의 구동모터가 널리 사용되고 있으나, 근래에는 동일 크기에 보다 높은 구동력을 얻기 위해 환 형상으로 형성된 고정자 유닛의 내측에 회전자 유닛을 배치한 이너 로터 타입의 구동모터가 적용되고 있다.
본 발명의 일 측면은 환 형상의 고정자 유닛의 내측에 회전자 유닛이 배치되어 있는 이너 로터 타입의 구동모터의 설치에 적합한 베어링 하우징을 갖춘 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 세탁기는 본체와, 본체 내에 설치되어 물을 담는 수조와, 수조 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조와, 회전력을 발생시켜 회전조를 회전시키는 구동모터와, 수조의 후면에 인서트 사출되며 구동모터가 설치되는 베어링 하우징을 포함하며, 구동모터는 환 형상으로 형성된 고정자 유닛과, 고정자 유닛의 내측에 배치되어 고정자 유닛과 상호작용하며 회전하는 회전자 유닛과, 일단은 회전조에 연결되고 타단은 회전자 유닛의 중앙에 연결되는 회전축을 포함하며, 베어링 하우징은 환 형상으로 형성되며 내주면에 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 하우징부와, 하우징부로부터 반경방향 외측으로 연장되어 구동모터가 고정되는 플랜지부와, 플랜지부의 테두리로부터 후방측으로 일체로 연장되며 복수개가 원주 방향으로 서로 이격 배치되어 고정자 유닛이 체결되는 복수의 체결부를 포함한다.
또한 복수의 체결부에는 고정자 유닛의 체결을 위한 제 1 체결공이 각각 마련된다.
또한 고정자 유닛은 제 1 체결공과 대응하는 위치에 마련되는 제 2 체결공을 포함한다.
또한 체결부는 수조의 후면으로부터 돌출되며, 체결부의 인접부에는 수조의 후면과 동일 평면에 위치하도록 형성되는 지지부를 포함한다.
또한 지지부는 수조의 성형을 위한 금형에 면을 통해 지지된다.
또한 베어링 하우징은 플랜지부에 반경 방향으로 연장 형성되는 복수의 제 1 보강리브를 포함한다.
또한 베어링 하우징은 플랜지부에 원주 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제 2 보강리브를 포함한다.
또한 적어도 하나의 제 2 보강리브 중 하나는 플랜지부의 테두리측에 형성되어 체결부들을 서로 연결하여 서로 지지되도록 한다.
또한 본 발명의 일 측면에 따른 세탁기는 본체와, 본체 내에 설치되어 물을 담는 수조와, 수조 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조와, 회전력을 발생시켜 회전조를 회전시키는 구동모터와, 수조의 후면 내에 일체로 인서트 사출 성형되며 구동모터가 설치되는 베어링 하우징을 포함하며, 구동모터는 환 형상으로 형성된 고정자 유닛과, 고정자 유닛의 내측에 배치되어 고정자 유닛과 상호작용하며 회전하는 회전자 유닛과, 일단은 회전조에 연결되고 타단은 회전자 유닛의 중앙에 연결되는 회전축을 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 세탁기는 환 형상의 고정자 유닛 내측에 회전자 유닛이 배치되어 있는 구동모터와, 구동모터의 설치를 위한 베어링 하우징을 포함하는 세탁기에 관한 것으로, 베어링 하우징은 수조의 후면에 일체로 인서트 사출되어, 수조에 안정적으로 설치되어 있는 상태를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 적용된 구동모터 및 베어링 하우징의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 적용된 구동모터 및 베어링 하우징의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 적용된 베어링 하우징의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 적용된 베어링 하우징이 수조에 인서트 사출되는 금형 내에 배치된 상태를 보인 단면도이다.
도 6은 도 5의 A부 확대도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 도 1에 도시한 바와 같이 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 현가 설치되어 물이 담기는 수조(20)와, 수조(20)의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조(30)와, 수조(20)의 후면에 설치되며 회전조(30)를 회전시키기 위하여 회전력을 발생시키는 구동모터(40)를 포함한다.
세탁물이 본체(10) 및 수조(20)를 통과하여 회전조(30) 내부에 투입될 수 있도록 본체(10)의 전면에는 제 1 투입구(10a)가 마련되고, 수조(20)의 전면에는 제 2 투입구(20a)가 마련되고, 회전조(30)의 전면에는 제 3 투입구(30a)가 마련되며, 본체(10)의 전면 일측에는 도어(50)가 회전 가능하게 설치되어 회전하며 제 1 투입구(10a)를 개폐하도록 되어 있다.
수조(20)는 후면에 구동모터(40)의 설치를 위한 베어링 하우징(60)이 배치된다. 수조(20)의 상부에는 수조(20)에 물을 공급하기 위한 급수관(11)과, 급수관(11)을 개폐하는 급수밸브(12)와, 급수관(11)을 통해 공급된 물에 세제가 혼합되도록 하는 세제공급장치(13)와, 세제공급장치(13)와 수조(20)를 연결하여 물과 세제를 수조(20)로 안내하는 급수호스(14)가 배치되며, 수조(20)의 하부에는 세탁이 완료된 후 세탁수를 외부로 배출하기 위한 배수관(15)과 배수펌프(16)가 배치된다.
회전조(30)의 후면중앙에는 후술할 구동모터(40)의 회전축(43)이 설치된다. 또한 회전조(30)의 외주면에는 수조(20)의 물이 회전조(30) 내부로 유입될 수 있도록 하는 연통공(31)이 마련되고, 회전조(30) 내부에는 세탁물을 상측으로 끌어올리기 위한 복수의 리프터(32)가 원주 방향으로 이격 배치된다.
구동모터(40)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 수조(20)에 설치되는 고정자 유닛(41)과, 고정자 유닛(41)과 상호작용하며 회전하는 회전자 유닛(42)과, 일단은 회전자 유닛(42)에 설치되고 타단은 수조(20)의 후면을 관통하여 회전조(30)에 설치되어 회전자 유닛(42)과 함께 회전조(30)가 회전하도록 하는 회전축(43)을 포함한다. 본 실시예에서 구동모터(40)는 상술한 바와 같이 회전자 유닛(42)이 고정자 유닛(41)의 내측에 배치되어 있는 이너 로터 타입의 구동모터로 이루어져 있다.
고정자 유닛(41)은 환 형상으로 형성되며 내부에 복수의 코어 플레이트가 적층되어 형성되는 코어(41a)가 배치된다. 또한 고정자 유닛(41)은 그 내주면으로부터 연장된 복수의 티스부(41b)와, 티스부(41b)에 와이어가 권선되어 형성되는 코일(41c)을 포함한다.
회전자 유닛(42)은 그 중앙부에 상술한 회전축(43)이 고정되고, 외주면에 고정자 유닛(41)의 티스부(41b)에 대응하도록 배치된 복수의 마그넷(42a)을 포함한다.
또한 상술한 바와 같이 회전조(30)의 후면에는 구동모터(40)의 설치를 위한 베어링 하우징(60)이 배치되는데, 베어링 하우징(60)은 구동모터(40)가 수조(20)의 후면에 설치될 수 있도록 함과 동시에 회전축(43)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(70)이 설치될 수 있도록 하는 것으로, 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이 환 형상으로 형성되어 내주면에 베어링(70)이 설치되는 하우징부(61)와, 하우징부(61)로부터 반경 방향으로 연장되어 구동모터(40)가 고정되는 플랜지부(62)와, 고정자 유닛(41)의 설치를 위해 플랜지부(62)로부터 후방측으로 일체로 연장형성되는 체결부(63)를 일체로 포함한다.
하우징부(61)는 그 내측을 관통하여 회전축(43)이 설치되며, 두 개의 베어링(70)이 내주면 양측에 각각 배치되어 두 베어링(70)에 의해 회전축(43)이 하우징부(61) 내측에서 회전 가능하게 지지된다.
플랜지부(62)에는 강도 보강을 위해 하우징부(61)로부터 반경방향으로 일체로 연장된 제 1 보강리브(64)와, 원주 방향으로 연장된 제 2 보강리브(65A, 65B)가 각각 플랜지부(62)와 일체로 형성된다.
본 실시예에서 제 1 보강리브(64)는 복수개가 구비되어 원주 방향으로 이격 배치된다. 제 2 보강리브(65A, 65B)는 제 1 보강리브(64)들을 서로 연결하여 제 1 보강리브(64)들이 원주 방향으로 서로 지지되도록 하며, 복수개가 구비되어 반경 방향으로 이격 배치된다. 제 2 보강리브(65A, 65B)들 중 플랜지부(62)의 테두리측에 형성되어 있는 제 2 보강리브(65B)는 체결부(63)들을 서로 연결하여 체결부(63)들이 원주 방향으로 서로 지지되도록 한다.
체결부(63)는 수조(20)의 후면으로부터 일체로 연장 형성되며 복수개가 원주 방향으로 서로 이격 형성되며 각 체결부(63)에는 고정자 유닛(41)이 스크류 등의 체결부재를 통해 고정될 수 있도록 하는 제 1 체결공(63a)이 마련된다.
본 실시예에 적용된 구동모터(40)는 상술한 바와 같이 회전자 유닛(42)이 고정자 유닛(41)의 내측에 배치되어 있는 이너 로터 타입의 구동모터이다. 따라서 고정자 유닛(41)의 직경은 종래에 널리 사용되는 아우터 로터 타입의 구동모터에 적용된 고정자 유닛의 직경에 비해 매우 크게 형성되어야만 하며, 그에 따라 고정자 유닛(41)이 고정되는 베어링 하우징(60)의 플랜지부(62)의 직경 또한 고정자 유닛(41)의 크기에 대응하도록 크게 형성되어야만 한다.
따라서, 본 실시예에서 체결부(63)들은 베어링 하우징(60)의 플랜지부(62)에 고정자 유닛(41)이 설치될 수 있도록 하면서도 플랜지부(62)의 크기를 최소한으로 유지할 수 있도록 하기 위해 플랜지부(62)의 테두리로부터 후방측으로 일체로 연장 형성되어 있다.
한편 고정자 유닛(41)의 외곽측에는 제 1 체결공(63a)과 대응하는 위치에 제 2 체결공(41d)이 마련되어 체결부재가 제 2 체결공(41d)을 관통하여 제 1 체결공(63a)에 체결되도록 함으로써 고정자 유닛(41)이 베어링 하우징(60)에 고정된다.
상술한 베어링 하우징(60)은 각 부위, 즉, 하우징부(61), 플랜지부(62), 제 1 보강리브(64), 제 2 보강리브(65A, 65B), 체결부(63)는 사출 성형등의 방법으로 일체로 형성되며, 일체로 형성된 베어링 하우징(60)은 다시 수조(20) 성형을 위한 금형(M1, M2)에 배치되어 인서트 사출을 통해 수조(20)의 후면 내에 베어링 하우징(60)이 배치되어 있는 수조(20)가 형성된다.
상기에서 제 2 보강리브(65A 65B)들 중 플랜지부(62)의 테두리측에 마련된 제 2 보강리브(65B)는 원주 방향으로 이격 배치되어 있는 체결부(63)들을 서로 연결하여 체결부(63)들이 서로 지지되도록 하는 역할을 수행한다.
수조(20)는 도 5에 도시한 바와 같이 수조(20)의 성형을 위한 두 금형(M1, M2) 사이에 베어링 하우징(60)이 배치된 상태에서 두 금형(M1, M2) 및 베어링 하우징(60) 사이에 형성되는 캐비티에 수지를 주입하여 경화시킴으로써 제조된다.
베어링 하우징(60)에 마련된 체결부(63)는 상술한 바와 같은 금형(M1, M2)들을 통해 수조(20)를 성형하는 과정에서 베어링 하우징(60)이 두 금형(M1, M2) 중 하나의 금형(M1) 지지되도록 함으로써 수지가 주입되는 과정에서 베어링 하우징(60)이 유동하는 것을 방지하는 역할을 수행하는데, 본 실시예에 적용된 베어링 하우징(60)과 같이 플랜지부(62)의 직경이 큰 베어링 하우징(60)의 경우에는 체결부(63)들 사이의 간격이 크므로 베어링 하우징(60)이 금형(M1)에 안정적으로 지지되지 못할 수 있다.
따라서, 본 실싱예에서 체결부(63)들의 인접부에는 수조(20)의 후면과 동일 평면 상에 위치하도록 형성된 지지부(66)가 도 4에 도시한 바와 같이 환 형상으로 각각 마련된다. 이러한 지지부(66)는 도 6에 도시한 바와 같이 베어링 하우징(60)이 수조(20)에 인서트 사출 성형되는 과정에서 베어링 하우징(60)이 지지부(66)의 면을 통해 수조(20) 성형을 위한 금형(M1)에 직접 지지되도록 함으로써 수조(20)가 성형되는 과정에서 금형(M) 내부에 작용하는 용융 수지의 압력에 의해 베어링 하우징(60)이 유동하는 것을 방지하고, 그에 따라 베어링 하우징(60)이 정확한 위치에 배치된 수조(20)의 성형이 가능하도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 상기에서 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 본체 20: 수조
30: 회전조 40: 구동모터
41: 고정자 유닛 41a: 마그넷
41b: 제 2 체결공 42: 회전자 유닛
42c: 코일 43: 회전축
60: 베어링 하우징 61: 하우징부
62: 플랜지부 63: 체결부
63a: 제 1 체결공 64: 제 1 보강리브
65A, 65B: 제 2 보강리브 66: 지지부

Claims (16)

  1. 본체와,
    상기 본체 내에 설치되어 물을 담는 수조와,
    상기 수조 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조와,
    회전력을 발생시켜 상기 회전조를 회전시키는 구동모터와,
    상기 수조의 후면에 인서트 사출되며 상기 구동모터가 설치되는 베어링 하우징을 포함하며,
    상기 구동모터는 환 형상으로 형성된 고정자 유닛과, 상기 고정자 유닛의 내측에 배치되어 상기 고정자 유닛과 상호작용하며 회전하는 회전자 유닛과, 일단은 상기 회전조에 연결되고 타단은 상기 회전자 유닛의 중앙에 연결되는 회전축을 포함하며,
    상기 베어링 하우징은 환 형상으로 형성되며 내주면에 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 하우징부와, 상기 하우징부로부터 반경방향 외측으로 연장되어 상기 구동모터가 고정되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 테두리로부터 후방측으로 일체로 연장되며 복수개가 원주 방향으로 서로 이격 배치되어 상기 고정자 유닛이 체결되는 복수의 체결부를 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 체결부에는 상기 고정자 유닛의 체결을 위한 제 1 체결공이 각각 마련되는 세탁기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정자 유닛은 상기 제 1 체결공과 대응하는 위치에 마련되는 제 2 체결공을 포함하는 세탁기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 수조의 후면으로부터 돌출되며,
    상기 체결부의 인접부에는 상기 수조의 후면과 동일 평면에 위치하도록 형성되는 지지부를 포함하는 세탁기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 수조의 성형을 위한 금형에 면을 통해 지지되는 세탁기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 상기 플랜지부에 반경 방향으로 연장 형성되는 복수의 제 1 보강리브를 포함하는 세탁기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 상기 플랜지부에 원주 방향으로 형성되는 적어도 하나의 제 2 보강리브를 포함하는 세탁기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 보강리브 중 하나는 상기 플랜지부의 테두리측에 형성되어 상기 체결부들을 서로 연결하여 서로 지지되도록 하는 세탁기.
  9. 본체와,
    상기 본체 내에 설치되어 물을 담는 수조와,
    상기 수조 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조와,
    회전력을 발생시켜 상기 회전조를 회전시키는 구동모터와,
    상기 수조의 후면 내에 일체로 인서트 사출 성형되며 상기 구동모터가 설치되는 베어링 하우징을 포함하며,
    상기 구동모터는 환 형상으로 형성된 고정자 유닛과, 상기 고정자 유닛의 내측에 배치되어 상기 고정자 유닛과 상호작용하며 회전하는 회전자 유닛과, 일단은 상기 회전조에 연결되고 타단은 상기 회전자 유닛의 중앙에 연결되는 회전축을 포함하는 세탁기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 환 형상으로 형성되며 내주면에 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 하우징부와, 상기 하우징부로부터 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지부와, 상기 플랜지부로부터 돌출되며 상기 고정자 유닛이 체결되는 체결부를 일체로 포함하는 세탁기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 체결부에는 상기 고정자 유닛의 체결을 위한 제 1 체결공이 각각 마련되는 세탁기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고정자 유닛은 상기 제 1 체결공과 대응하는 위치에 마련되는 제 2 체결공을 포함하는 세탁기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 상기 하우징부로부터 상기 플랜지부에 반경 방향으로 연장 형성되는 복수의 제 1 보강리브를 포함하는 세탁기.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 플랜지부의 테두리로부터 후방측으로 돌출되며 복수개가 원주 방향으로 이격 배치되는 세탁기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 상기 플랜지부에 테두리에 원주 방향으로 연장되어 상기 복수의 체결부가 원주 방향으로 서로 지지되도록 하는 제 2 보강리브를 포함하는 세탁기.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 수조의 후면으로부터 돌출되며,
    상기 체결부의 인접부에는 상기 수조의 후면과 동일 평면에 위치하도록 형성되어 상기 수조의 성형을 위한 금형에 면을 통해 지지되는 지지부를 포함하는 세탁기.
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