KR20150039447A - 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 세탁기 모터는 아우터 샤프트와 연결되는 인너 로터와, 인너 샤프트와 연결되는 아우터 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터와, 상기 아우터 샤프트와 인너 샤프트 중 어느 하나에 설치되어 속도를 감속시키는 유성기어 장치를 포함하고, 상기 인너 로터는 상기 유성기어 장치에 고정된다.
이와 같은 세탁기 모터는 인너 샤프트 및 아우터 샤프트 중 하나에 회전속도를 감속하여 토크를 증대시키는 유성기어 장치를 구비하여 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.

Description

세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기{MOTOR AND WASHING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 세탁조와 펄세이터를 독립적으로 구동시킬 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

종래의 세탁기는 한국 등록특허공보 10-0548310(2006년01월24일)에 개시된 바와 같이, 외형을 이루는 아웃케이스와, 상기 아웃케이스의 내부에 지지되어 내부에 세탁수를 수용하는 외조와, 상기 외조의 내부에 회전 가능하게 수용되는 세탁과 탈수 겸용의 내조와, 상기 내조의 내부에 상대회전 가능하게 설치되어 세탁수류를 형성하는 펄세이터(Pulsator)와, 상기 내조 및 펄세이터를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 내조를 회전시키는 내조회전축과, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 펄세이터를 회전시키는 펄세이터회전축과, 구동모터에 연결되고 펄세이터 회전축에 연결되는 선기어, 선기어와 링기어에 동시에 맞물리는 복수의 유성기어와, 유성기어를 자전 및 공전 가능하게 지지하는 캐리어와, 세탁시 또는 탈수시 상기 내조와 펄세이터의 회전을 제어하기 위한 클러치 스프링을 포함하여 구성된다.

이와 같은 종래의 세탁기는 선기어, 링기어, 유성기어 및 캐리어로 구성된 유성기어 셋트가 구비되어, 구동모터의 회전력을 감속하여 펄세이터 및 내조로 전달하고, 클러치 스프링이 작동되어 펄세이터와 내조로 선택적으로 동력을 전달하여 펄세이터만 회전시키거나 펄세이터와 내조를 동시에 회전시킨다.

하지만, 종래의 세탁기는 펄세이터와 내조를 선택적으로 회전시키기 위해 유성기어 장치와 클러치 등을 필요로 하여 구성이 복잡하고, 제조비용이 증가하는 문제가 있다.

또한, 종래의 세탁기는 구동모터와 외조 사이에 유성기어 장치 및 클러치가 설치되므로 세탁기의 높이방향으로 차지하는 공간이 많아지고, 이에 따라 세탁기의 높이가 높아지거나, 세탁기의 높이가 동일할 경우 내조의 높이를 줄여야 되므로 세탁용량이 작아지는 문제가 있다.

또한, 종래의 세탁기는 펄세이터와 내조가 동일한 방향으로만 회전시킬 수 있는 구조로서, 펄세이터와 내조를 서로 반대방향으로 회전시킬 수 없는 등 세탁기의 성능 개선에 한계가 있다고 하는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 10-0548310(2006년01월24일)

본 발명의 목적은 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 기존의 클러치를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고 펄세이터와 세탁조의 역방향 구동이 가능하도록 한 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 쌍동력 및 단동력 구현이 가능하여 다양한 수류 패턴을 형성할 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인너 샤프트와 아우터 샤프트 중 어느 하나의 회전속도를 변속하여 토크 변환을 가능하게 함으로써, 대용량 세탁기에 적합한 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인너 로터를 유성기어 장치에 설치하여 인너 로터를 아우터 샤프트에 설치하기 위한 별도의 구조가 불필요하여 구조를 단순화하고, 조립공정을 단축하고, 제조비용을 줄일 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁기 모터는 아우터 샤프트와 연결되는 인너 로터와, 인너 샤프트와 연결되는 아우터 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터와, 상기 아우터 샤프트와 인너 샤프트 중 어느 하나에 설치되어 속도를 감속시키는 유성기어 장치를 포함하고, 상기 인너 로터는 상기 유성기어 장치에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 아우터 샤프트는 인터 로터에 연결되는 제1아우터 샤프트와, 세탁조에 연결되는 제2아우터 샤프트를 포함하고, 상기 인너 샤프트는 아우터 로터에 연결되는 제1인너 샤프트와, 펄세이터에 연결되는 제2인너 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 유성기어 장치는 제1아우터 샤프트와 제2아우터 샤프트 사이를 연결하는 링기어와, 상기 제1인너 샤프트에 연결되는 선기어와, 상기 선기어의 외면 및 링기어의 내면에 기어 물림되는 유성기어와, 상기 유성기어가 회전 가능하게 지지되고 제2인너 샤프트에 연결되는 캐리어를 포함할 수 있다.

상기 제1아우터 샤프트의 외면에는 제1베어링이 배치되고, 제2아우터 샤프트의 외면에는 제2베어링이 배치되며, 상기 제1베어링은 스테이터에 설치되고, 상기 제2베어링은 베어링 하우징에 설치될 수 있다.

상기 스테이터는 방사상으로 배열되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 외주면에 감싸지는 보빈과, 상기 스테이터 코어의 일측에 감겨지는 제1코일과, 스테이터 코어의 타측에 감겨지는 제2코일과, 상기 스테이터 코어를 환형으로 배열하고 제1베어링이 설치되는 스테이터 지지체를 포함할 수 있다.

상기 인너 로터는 상기 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷과, 상기 제1마그넷의 배면에 배치되는 제1백요크와, 상기 제1마그넷 및 제1백요크가 인서트 몰딩에 의해 일체로 고정되고 그 내면이 상기 링기어의 외면에 고정되는 인너 로터 지지체를 포함할 수 있다.

상기 인너 로터 지지체는 상기 링기어의 외면에 삽입되고 제1마그넷 및 제1백요크가 고정되는 마그넷 고정부와, 상기 마그넷 고정부에의 하면에서 내측방향으로 연장되어 상기 링기어에 볼트 체결되는 체결부를 포함할 수 있다.

상기 인너 로터는 상기 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷과, 상기 제1마그넷을 인서트 몰딩에 의해 상기 링기어의 외면에 고정하는 인너 로터 지지체를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 세탁기 모터는 본 발명의 목적은 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 기존의 클러치를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고 펄세이터와 세탁조의 역방향 구동이 가능하도록 하여 다양한 세탁 수류를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁기 모터는 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 쌍동력 및 단동력 구현이 가능하여 다양한 수류 패턴을 형성할 수 있기 때문에 세탁기의 성능 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁기 모터는 세탁조와 펄세이터에 각각 연결되는 인너 샤프트 및 아우터 샤프트 중 어느 하나에 유성기어장치가 설치됨으로써, 그의 회전속도를 감속하여 토크를 증대시킬 수 있어 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁기 모터는 인너 로터를 유성기어 장치의 링 기어에 설치하여 인너 로터를 아우터 샤프트에 설치하기 위한 별도의 구조가 불필요하여 구조를 단순화하고, 조립공정을 단축하고, 제조비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기 모터의 반 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기 모터의 반 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테어 코어의 평면도이다.

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 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 외형을 이루는 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 배치되어 세탁수를 수용하는 외조(110)와, 외조(110)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 세탁조(120)와, 세탁조(120) 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터(130)와, 세탁조(120)의 하부에 설치되어 세탁조(120)와 펄세이터(130)를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 모터(140)를 포함한다.

모터(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁조(120)와 연결되는 아우터 샤프트(20,22)와, 아우터 샤프트(20,22)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터(130)와 연결되는 인너 샤프트(30,32)와, 아우터 샤프트(20,22)와 연결되는 인너 로터(Inner Rotor)(40)와, 인너 샤프트(30,32)와 연결되는 아우터 로터(Outor Rorot)(50)와, 인너로터(40)와 아우터 로터(50) 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터(60)를 포함한다.

인너 샤프트(30,32)와 아우터 샤프트(20,22) 중 어느 하나에는 회전속도를 감속하여 토크를 증가시킬 수 있다.

본 실시예에서는 인너 샤프트(30,32)에 설치되어 인너 샤프트(30,32)의 회전속도를 감속하여 토크를 증대시키는 유성기어 장치(70)가 구비된다.

이러한 유성기어 장치(70)는 펄세이터(130)가 아우터 샤프트(20,22)에 연결될 경우 아우터 샤프트(20,22)에 설치되어 아우터 샤프트(20,22)의 회전속도를 감속시킬 수 있다.

아우터 샤프트(20,22)는 인너 샤프트(30,32)가 통과하도록 원통 형태로 형성되고, 인터 로터(40)에 연결되는 제1아우터 샤프트(20)와, 세탁조(120)에 연결되는 제2아우터 샤프트(22)를 포함한다.

그리고, 인너 샤프트(30,32)는 아우터 로터(50)에 연결되는 제1인너 샤프트(30)와, 펄세이터(130)에 연결되는 제2인너 샤프트(32)를 포함한다.

유성기어 장치(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22) 사이를 연결하는 링기어(72)와, 제1인너 샤프트(30)에 일체로 연결되는 선기어(74)와, 선기어(74)의 외면 및 링기어(72)의 내면에 기어 물림되는 유성기어(78)와, 유성기어(78)가 회전 가능하게 지지되고 제2인너 샤프트(32)에 연결되는 캐리어(76)를 포함한다.

이러한 유성기어 장치(70)는 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22)가 링기어(72)에 의해 연결되어 제1아우터 샤프트(20)의 회전속도가 그대로 제2아우터 샤프트(22)로 전달된다. 따라서, 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22)의 회전속도는 동일하다.

그리고, 제1인너 샤프트(30)는 선기어(74)와 일체로 형성되고, 제2인너 샤프트(32)는 캐리어(76)가 스플라인 결합 등에 의해 연결되고, 캐리어(76)는 유성기어(78)의 중앙에 회전 가능하게 지지되어 제1인너 샤프트(30)의 회전속도가 감속되어 제2인너 샤프트(32)로 전달된다.

이와 같이, 인너 샤프트(30,32)는 유성기어 장치(70)에 의해 연결되어 아우터 로터(50)의 회전속도가 감속되어 펄세이터(130)로 전달되므로 펄세이터(130)의 토크를 증대시킬 수 있고, 이에 따라 대용량 세탁기에 적용이 가능하다.

제1인너 샤프트(30)의 외주면과 제1아우터 샤프트(20)의 내주면 사이에는 원통 형태의 제1슬리브 베어링(82)이 설치되어 제1인너 샤프트(30)를 회전 가능하게 지지한다.

그리고, 제2아우터 샤프트(22)의 상단 및 하단 내면에는 제2슬리브 베어링(84) 및 제3슬리브 베어링(86)이 설치되어 제2인너 샤프트(32)를 회전 가능하게 지지한다.

제1인너 샤프트(30)의 하단에는 아우터 로터(50)의 아우터 로터 지지체(56)가 연결되는 제1연결부(92)가 형성되고, 제2아우터 샤프트(22)의 상단 외면에는 세탁조(120)가 연결되는 제2연결부(94)가 형성되고, 제2인너 샤프트(32)의 상단 외면에는 펄세이터(130)가 연결되는 제3연결부(96)가 형성된다.

제1연결부(92), 제2연결부(94) 및 제3연결부(96)는 제1인너 샤프트(30), 제2인너 샤프트(32) 및 제2아우터 샤프트(22)의 외면에 형성된 돌기에 의해 세레이션(Serration) 결합되거나, 스플라인 결합되는 구조를 가질 수 있고, 키홈을 형성하여 상호 키 결합되는 구조를 가질 수 있다.

제1인너 샤프트(30)의 하단에는 아우터 로터(50)의 아우터 로터 지지체(56)가 이탈되는 것을 방지하는 고정너트(36)가 나사 체결된다.

제2아우터 샤프트(22)와 제2인너 샤프트(32) 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제1시일(220)이 장착되고, 제2아우터 샤프트(22)와 베어링 하우징(10) 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제2시일(210)이 장착된다.

제1아우터 샤프트(20)의 외면에는 제1베어링(26)이 배치되고, 제2아우터 샤프트(22)의 외면에는 제2베어링(28)이 배치되어, 아우터 샤프트(20,22)를 회전 가능하게 지지한다.

제1베어링(26)은 스테이터(60)에 설치되고, 제2베어링(28)은 베어링 하우징(10)에 설치된다. 이와 같이, 제1베어링(26)은 스테이터(60)에 설치되기 때문에 제1베어링을 설치하기 위한 별도의 베어링 하우징이 불필요하여 부품수를 줄일 수 있고, 제조공정을 단축하며 나아가 모터의 사이즈를 축소할 수 있다.

스테이터(60)는 방사상으로 배열되는 다수의 스테이터 코어(62)와, 스테이터 코어(62)의 외주면에 감싸지는 비자성체인 보빈(64)과, 스테이터 코어(62)의 일측에 감겨지는 제1코일(66)과, 스테이터 코어(62)의 타측에 감겨지는 제2코일(68)과, 스테이터 코어(62)가 환형으로 배열되고 외조(110)에 고정되는 스테이터 지지체(102)를 포함한다.

스테이터 지지체(102)는 금형에 원주방향으로 스테이터 코어(62)를 일정 간격을 두고 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어(62)와 일체로 형성된다.

즉, 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 스테이터 지지체(102)을 인서트 몰딩 방식으로 성형하고, 이때 금형에 복수의 스테이터 코어(62)를 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열하여 일체로 형성된다.

스테이터 지지체(102)는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어와 일체로 형성되는 구조 이외에, 스테이터 코어(62)와 별도로 제조된 후 스테이터 지지체(102)와 볼트 체결되는 구조도 적용이 가능하다.

스테이터 지지체(102)는 스테이터 코어(62)가 환형으로 배열되어 고정되는 코어 고정부(104)와, 코어 고정부(104)의 하면에서 내측방향으로 연장되어 제1베어링(26)이 설치되는 제1베어링 설치부(106)와, 코어 고정부(104)의 상면에서 외측방향으로 연장되어 외조(110)에 고정되는 외조 고정부(108)를 포함한다.

그리고, 스테이터 지지체(102)의 외면에는 외부 전원을 제1코일(66) 및 제2코일(68)로 인가하는 커넥터(162,164)가 설치된다. 커넥터(162,164)는 세탁조(110)를 회전시키기 위한 전원 즉, 제1코일(66)로 인가되는 외부 전원이 연결되는 제1커넥터(162)와, 펄세이터(130)를 회전시키기 위한 전원 즉, 제2코일(68)로 인가되는 전원이 연결되는 제2커넥터(164)를 포함한다.

스테이터 지지체(69)의 외측면에는 제1커넥터(162)가 고정되는 제1커넥터 고정부(109)와, 제2커넥터(164)가 고정되는 제2커넥터 고정부(111)가 각각 형성된다.

여기에서, 제1커넥터 고정부(109)와 제2커넥터 고정부(111)는 스테이터 지지체(102)를 인서트 사출할 때 일체로 형성된다. 즉, 제1커넥터(162)와 제2커넥터(164)를 금형에 배치한 후 인서트 몰딩을 실시하면 제1커넥터 고정부(109)가 제1커넥터(162)의 외면에 감싸져 제1커넥터(162)가 고정되고, 제2커넥터 고정부(111)가 제2커넥터(164)의 외면에 감싸져 제2커넥터(174)가 고정된다.

제1베어링 설치부(106)는 스테이터 지지체(102)의 내면에 제1베어링(26)이 설치되도록 단차진 형태로 형성되어 제1베어링(26)의 이탈을 방지한다.

그리고, 외조 고정부(108)에는 베어링 하우징(10) 외조(110)에 복수의 볼트(230)로 체결된다.

베어링 하우징(10)은 금속 재질로 형성되고, 제2베어링(28)이 설치되는 제2베어링 설치부(12)와, 제2베어링 설치부(12)에서 상측방향으로 절곡되어 제2시일(210)이 장착되는 시일 장착부(14)와, 시일 장착부(14)에서 하측방향으로 절곡되어 원통 형태를 갖는 연결부(16)와, 연결부(16)의 하단에서 외측방향으로 수평하게 연장되어 스테이터 지지체(102) 및 외조(110)에 체결되는 평판부(18)를 포함한다.

스테이터 지지체(102)에는 상측방향으로 원통 형태로 연장되어 베어링 하우징(10)의 연결부(16) 내면에 접촉되는 제1정렬돌기(112)와, 제1정렬돌기(112)의 외측으로 간격을 두고 형성되어 베어링 하우징(10)의 평판부(18) 하면에 접촉되는 제2정렬돌기(114)가 각각 형성된다.

이와 같이, 스테이터(60)를 조립할 때 제1정렬돌기(112)가 베어링 하우징(10)의 내면에 접촉되어 좌우방향 위치를 정렬시키고, 제2정렬돌기(114)가 베어링 하우징(10)의 하면에 접촉되어 상하방향 위치를 정렬시킨다.

인너 로터(40)는 스테이터(60)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷(42)과, 제1마그넷(42)의 배면에 배치되는 제1백요크(44)와, 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)를 유성기어 장치(70)에 고정하는 인너 로터 지지체(46)를 포함한다.

인너 로터 지지체(46)는 원통 형태로 형성되어 그 내면이 유성기어 장치(70)의 링 기어(72) 외면에 고정되고, 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)가 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성된다.

여기에서, 인너 로터 지지체(46)는 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)와 일체로 형성된다. 따라서, 인너 로터(40)는 방수 성능을 가질 수 있고, 제조 공정을 단축할 수 있다.

여기에서, 인너 로터 지지체(46)는 링 기어(72)의 외면에 압입 방식으로 고정될 수 있다. 즉, 링 기어(72)의 외면에 인너 로터 지지체(46)를 억지 끼움 방식으로 끼움 결합하여 인너 로터 지지체(46)와 링 기어(72)가 같이 회전될 수 있도록 한다.

그리고, 이러한 방식 이외에, 인너 로터 지지체(46)는 링 기어(72)의 외면에 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다. 즉, 링 기어(72)의 외면에 제1마그넷 (42) 및 제1백요크(44)를 일정 갭을 두고 배치한 후 인서트 몰딩을 실시하면 몰드물이 제1마그넷(42)과 제1백요크(44)를 감싸짐과 아울러 링 기어(72)의 외면에 부착된다.

그리고, 다른 실시예에 따른 인너 로터 지지체(43)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1마그넷(42)이 링 기어(72)의 외면에 접촉되도록 배치한 후 인서트 몰딩을 실시하면 몰드물이 제1마그넷(42)을 링 기어(72)의 외면에 고정한다. 이때, 링 기어(72)가 백요크 역할을 수행하게 된다.

그리고, 또 다른 실시예에 다른 인너 로터 지지체(47,49)는 도 5에 도시된 바와 같이, 링 기어(72)의 외면에 삽입되고 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)가 고정되는 제1지지부(47)와, 제1지지부(47)의 하면에서 내측방향으로 연장되어 링 기어(72)에 볼트(51)로 체결되는 제2지지부(49)를 포함한다.

다른 실시예에 따른 인너 로터 지지체(47,49)는 링 기어(72)에 볼트(51)로 체결되므로 링 기어(72)와의 결합력을 강화시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 인너 로터(40)는 유성기어 장치(70)의 링 기어(72) 외면에 고정되도록 하여 인너 로터를 아우터 샤프트에 연결하기 위한 구조가 불필요하므로 구조를 단순화할 수 있고, 이에 따라 조립공정을 단축할 수 있으며, 나아가 제조비용을 줄일 수 있다.

그리고, 아우터 로터(50)는 스테이터(60)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷(52)과, 제2마그넷(52)의 배면에 배치되는 제2백요크(54)와, 인서트 몰딩에 의해 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)와 일체로 형성되는 아우터 로터 지지체(56)을 포함한다.

여기에서, 아우터 로터 지지체(56)는 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)와 일체로 형성된다. 따라서, 아우터 로터(50)는 방수 성능을 가질 수 있고, 제조 공정을 단축할 수 있다.

아우터 로터 지지체(56)는 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 그 내면은 제1인너 샤프트(30)의 제2연결부(92)에 연결되어 제1인너 샤프트(30)와 같이 회전되고, 그 외면에는 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)가 일체로 형성된다.

스테이터 코어(62)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310)와, 제1티스부(310)의 반대쪽에 형성되어 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312)와, 제1티스부(310)와 제2티스부(312) 사이를 구획하는 구획부(314)와, 구획부(314)의 측방향 양쪽 끝부분에 형성되어 코어들(62) 사이를 상호 연결하는 결합부(320,322)를 포함한다.

여기에서, 제1코일(66)로는 제1전원이 인가되고, 제2코일(68)에는 제2전원이 인가되기 때문에, 제1코일(66)로만 전원이 인가되면 인너 로터(40)만 회전되고, 제2코일(68)로만 전원이 인가되면 아우터 로터(50)만 회전되고, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 전원이 인가되면 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 동시에 회전된다.

구획부(314)의 중앙에는 관통홀(332)이 형성되어 제1코일(66)에 의해 형성되는 제1자기 회로와 제2코일(68)에 의해 형성되는 제2자기 회로가 서로 간섭되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 관통홀(332)은 원형 이외에 슬롯 형태로 구획부(314)의 측방향으로 길게 형성되는 것도 가능하다.

제1티스부(310)의 끝부분에는 제1마그넷(44)과 마주보게 배치되는 제1플랜지부(316)가 형성되고, 제2티스부(312)의 끝부분에는 제2마그넷(54)과 마주보게 배치되는 제2플랜지부(318)가 형성된다.

제1플랜지(316)와 제2플랜지부(318)는 인너 로터(40)의 제1마그넷(42)과, 아우터 로터(50)의 제2마그넷(52)에 각각 대응하도록 소정 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루고 있다. 따라서, 스테이터 코어(62)의 내주면 및 외주면의 진원도가 높아지므로 스테이터(60)의 내주면 및 외주면과 제1마그넷(42) 및 제2마그넷(52)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기갭(gap)을 유지할 수 있다.

스테이터 코어들(22) 사이는 자기회로를 형성할 수 있도록 상호 직접 연결된 구조를 가져야된다. 따라서, 결합부(320,322)는 스테이터 코어들(22) 사이가 서로 통전될 수 있도록 직접 연결된 구조를 갖는다.

이러한 결합부(320,322)는 일 예로, 구획부(16)의 일측에 결합돌기(322)가 돌출되게 형성되고, 구획부(314)의 타측에 결합돌기(322)가 끼움 결합되는 결합홈(320)이 형성되어, 결합돌기(322)를 결합홈(320)에 끼워 조립하면 스테이터 코어들(62)이 방사상으로 배열되고, 상호 직접 연결된 구조를 갖게 된다.

그리고, 결합부는 이러한 구조 이외에, 스테이터 코어의 구획부 양쪽 끝부분에 핀홀을 형성하고, 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 핀 부재를 두 스테이터 코어의 핀홀 사이에 끼움 결합하여 스테이터 코어들 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 스테이터 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 세탁기 모터는 인너 로터(40)와 제1코일(66)이 감겨지는 스테이터(60)의 일측 간에 제1자기 회로(L1)를 형성하고, 아우터 로터(50)와 제2코일(68)이 감겨지는 스테이터(60)의 타측 간에 제2자기 회로(L2)를 형성하여 각각 서로 독립적인 한 쌍의 자기 회로를 형성하므로 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 각각 별도로 구동될 수 있다.

구체적으로, 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(42), 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310), 구획부(314)의 내측부분, N극의 제1마그넷(42)에 인접한 S극의 제1마그넷(42) 및 인너 로터 지지체(46)를 경유한다.

그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제2마그넷(52), N극의 제2마그넷(52)에 대향하고 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312), 구획부(314)의 외측부분, S극의 제2마그넷(54), 아우터 로터 지지체(56)를 경유한다.

이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 세탁기 모터의 작용을 다음에서 설명한다.

먼저, 세탁시 펄세이터(130)만 구동시킬 경우, 제2코일(68)로 전원이 인가되면 아우터 로터(50)가 회전되고, 아우터 로터(50)에 연결된 제1인너 샤프트(30)가 회전된다. 그리고, 제1인너 샤프트(30)와 연결된 유성기어 장치(70)에 의해 회전속도가 감속되어 제2인너 샤프트(32)로 전달되고, 제2인너 샤프트(32)에 연결된 펄세이터(130)가 회전된다.

이와 같이, 유성기어 장치(70)에 의해 펄세이터(130)로 회전속도는 감속되고 토크는 증가되므로 대용량 세탁기에 적용이 가능하다.

그리고, 세탁조(120)만 회전시킬 경우, 제1코일(68)로 전원이 인가되면 자기회로(L2)에 의해 인너 로터(40)가 회전되면서 인너 로터(40)가 고정된 유성기어 장치(70)의 링기어(72)가 회전되고, 링 기어(72)와 연결된 아우터 샤프트(20,22)가 회전된다. 그러면 아우터 샤프트(20,22)에 고정된 세탁조(120)가 회전된다.

그리고, 탈수 및 헹굼시 펄세이터(130)와 탈수조(120)를 동시에 회전시킬 경우, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 전원이 인가된다. 그러면 자기회로(L1)에 의해 인너 로터(40)가 회전되고 인너 로터(40)와 연결된 아우터 샤프트(20)가 회전되면서 세탁조(120)를 회전시킨다. 그리고, 자기회로(L2)에 의해 아우터 로터(50)가 회전되면서 아우터 로터(50)와 연결된 인너 샤프트(30)이 회전되면서 펄세이터(130)를 회전시킨다.

그리고, 풀림 행정이나 세탁물의 엉킴 등을 제거하기 위해 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 반대로 회전시킬 경우, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 전원이 인가되고, 제1코일(66)로 인가되는 전원 및 제2코일(68)로 인가되는 전원이 각각 독립적으로 제어되어 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 서로 반대방향으로 회전되면서 펄세이터(130)와 세탁조(120)가 서로 반대방향으로 회전킬 수 있다.

그리고, 다양한 세탁수류를 형성할 수 있도록 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 시간차를 두고 회전시킬 수 있어 다양한 세탁 수류를 형성할 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.

10: 베어링 하우징 12: 베어링 장착부
14: 시일 장착부 16: 연결부
18: 평판부 20: 제1아우터 샤프트
22: 제2아우터 샤프트 26; 제1베어링
28: 제2베어링 30: 제1인너 샤프트
32: 제2인너 샤프트 34: 제1고정너트
36; 제2고정너트 40: 인너 로터
42: 제1마그넷 44; 제1백요크
46: 인너 로터 지지체 50: 아우터 샤프트
52: 제2마그넷 54: 제2백요크
56: 아우터 로터 지지체 60: 스테이터
62: 스테이터 코어 64: 보빈
66: 제1코일 68: 제2코일
70: 유성기어 장치 72: 링기어
74: 선기어 76: 캐리어
78: 유성기어 110: 외조
120: 세탁조 130: 펄세이터
140; 모터

Claims (14)

1. 아우터 샤프트와 연결되는 인너 로터;
   인너 샤프트와 연결되는 아우터 로터;
   상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터; 및
   상기 아우터 샤프트와 인너 샤프트 중 어느 하나에 설치되어 속도를 감속시키는 유성기어 장치;를 포함하고,
   상기 인너 로터는 상기 유성기어 장치에 고정되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아우터 샤프트는 인터 로터에 연결되는 제1아우터 샤프트와, 세탁조에 연결되는 제2아우터 샤프트를 포함하고,
   상기 인너 샤프트는 아우터 로터에 연결되는 제1인너 샤프트와, 펄세이터에 연결되는 제2인너 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 유성기어 장치는 제1아우터 샤프트와 제2아우터 샤프트 사이를 연결하는 링기어와, 상기 제1인너 샤프트에 연결되는 선기어와, 상기 선기어의 외면 및 링기어의 내면에 기어 물림되는 유성기어와, 상기 유성기어가 회전 가능하게 지지되고 제2인너 샤프트에 연결되는 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1아우터 샤프트의 외면에는 제1베어링이 배치되고, 제2아우터 샤프트의 외면에는 제2베어링이 배치되며,
   상기 제1베어링은 스테이터에 설치되고, 상기 제2베어링은 베어링 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 스테이터는 방사상으로 배열되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 외주면에 감싸지는 보빈과, 상기 스테이터 코어의 일측에 감겨지는 제1코일과, 스테이터 코어의 타측에 감겨지는 제2코일과, 상기 스테이터 코어를 환형으로 배열하고 제1베어링이 설치되는 스테이터 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 스테이터 지지체는 스테이터 코어가 환형으로 배열되어 고정되는 코어 고정부와,
   상기 스테이터 코어의 하면에서 내측방향으로 연장되어 제1베어링이 설치되는 제1베어링 설치부와,
   상기 코어 고정부에서 외측방향으로 연장되어 외조에 고정되는 외조 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
7. 제5항에 있어서,
   상기 스테이터 코어는 제1코일이 감겨지는 제1티스부와,
   상기 제1티스부의 반대쪽에 형성되어 제2코일이 감겨지는 제2티스부와,
   상기 제1티스부와 제2티스부 사이를 구획하는 구획부와,
   상기 구획부의 양쪽 끝부분에 형성되어 상기 스테이터 코어들 사이를 상호 연결하는 결합부를 포함하는 세탁기 모터.
8. 제5항에 있어서,
   상기 스테이터 지지체는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
9. 제3항에 있어서,
   상기 인너 로터는 상기 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷;
   상기 제1마그넷의 배면에 배치되는 제1백요크; 및
   상기 제1마그넷 및 제1백요크가 인서트 몰딩에 의해 일체로 고정되고 그 내면이 상기 링기어의 외면에 고정되는 인너 로터 지지체를 포함하는 세탁기 모터.
10. 제9항에 있어서,
    상기 인너 로터 지지체는 상기 링기어의 외면에 삽입되고 제1마그넷 및 제1백요크가 고정되는 마그넷 고정부와, 상기 마그넷 고정부에의 하면에서 내측방향으로 연장되어 상기 링기어에 볼트 체결되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
11. 제9항에 있어서,
    상기 인너 로터 지지체는 상기 링기어의 외면에 압입되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
12. 제9항에 있어서,
    상기 인너 로터 지지체는 상기 링기어의 외면에 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
13. 제3항에 있어서,
    상기 인너 로터는 상기 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷;
    상기 제1마그넷을 인서트 몰딩에 의해 상기 링기어의 외면에 고정하는 인너 로터 지지체를 포함하는 세탁기 모터.
14. 세탁수를 수용하는 외조;
    상기 외조의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 세탁조;
    상기 세탁조 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터; 및
    상기 세탁조와 펄세이터를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 따른 세탁기 모터;를 포함하는 세탁기.
    

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