WO2013070008A1 - 세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기 - Google Patents

세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기 Download PDF

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WO2013070008A1
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rotor
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motor
split core
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김병수
이세기
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주식회사 아모텍
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Definitions

  • the present invention relates to a washing machine motor, a washing machine motor manufacturing method, and a washing machine having the same, which can selectively rotate a pulsator and a dehydration tank using only a motor without a separate clutch.
  • the conventional direct-type washing machine includes a casing, an outer tub disposed inside the casing, a washing tub rotatably housed in the outer tub, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0438616 (June 23, 2004), A pulsator mounted rotatably to the bottom of the washing tank, a washing motor mounted on the bottom of the outer tub to generate rotational force, and coupled to a rotor of the washing motor to rotate the washing motor's rotational force
  • the drive shaft assembly to be delivered to the data, the washing tank rotating shaft for fixing one end to the washing tank, the pulsator rotating shaft inserted into the washing tank rotating shaft and fixed to the pulsator, and the drive shaft assembly is geared to the washing tank rotating shaft and the pulsator rotating shaft Rotating shaft connecting portion for transmitting the rotational force of the washing motor to the washing tank rotating shaft and the pulsator rotating shaft respectively, and along the axial direction of the drive shaft assembly
  • a coupling that is movable and which is coupled to the washing tank rotating shaft or the
  • the rotating shaft connecting portion is composed of a planetary gear set to decelerate the pulsator rotating shaft and the washing tank rotating shaft, and serves to transmit power to one or both of them.
  • the coupling, the coupling lifting lever and the lifting lever driving unit is a clutch device that allows the rotational force of the washing motor to be transmitted to the pulsator rotating shaft or to both the washing tank rotating shaft and the pulsator rotating shaft.
  • the direct-type washing machine requires a coupling, a coupling lift lever and a lift lever driver to simultaneously transfer the driving force of the washing motor to the pulsator rotating shaft and the dehydrating tank rotating shaft, thereby manufacturing costs are increased. There is a problem that is increased, the structure is complicated.
  • an object of the present invention is to selectively rotate the pulsator and the dehydration tank with only the motor, thereby eliminating parts (such as clutch and planetary gear set) for selectively transmitting power to the pulsator and the dehydration tank. Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost and to provide a washing machine motor, a washing machine motor manufacturing method, and a washing machine having the same, which can simplify the manufacturing process.
  • Another object of the present invention is to provide a washing machine motor, a washing machine motor manufacturing method, and a washing machine having the same, in which the clutch and the planetary gear set can be removed to reduce the overall height of the washing machine.
  • Another object of the present invention is to provide a torque design suitable for each of the pulsator and the dehydration tank to provide a washing machine motor, a washing machine motor manufacturing method, and a washing machine having the same, which can increase washing efficiency and motor efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a washing machine motor, a washing machine motor manufacturing method, and a washing machine having the same, which can rotate a pulsator and a washing tank in different directions, thereby improving the performance of the washing machine.
  • the washing machine motor is disposed with an inner rotor connected to the dehydration tank rotating shaft and the outer rotor rotated together with the pulsator rotating shaft, and having a gap between the inner rotor and the outer rotor.
  • a double stator having a first coil that interacts with the outer rotor to form a first magnetic circuit, and a second coil that interacts with the inner rotor to form a second magnetic circuit.
  • the first driving signal is applied, and the second coil has a second driving signal different from the first driving signal.
  • the outer rotor has a first rotor support splined to the pulsator rotation axis, an annular first back yoke fixed to an outer circumferential surface of the first rotor support, and an outer surface of a double stator mounted on an outer circumferential surface of the first back yoke. And a first magnet disposed to face each other with a predetermined gap therebetween.
  • the inner rotor has a second rotor support that is splined to the dehydration tank rotating shaft, a second back yoke fixed to an outer surface of the second rotor support, and a fixed inner surface of the second back yoke and constant with an inner surface of a double stator. It characterized in that it comprises a second magnet disposed facing each other with a gap,
  • the double stator includes a plurality of split core assemblies, wherein the split core assembly includes a split core having an outer tooth formed at one side thereof and an inner tooth formed at the other side thereof; a bobbin serving as an insulator surrounding the outer surface of the split core; And a first coil wound around the outer tooth and to which the first drive signal is applied, and a second coil wound around the inner tooth and to which the second drive signal different from the first drive signal applied to the first coil is applied. It features.
  • a method for manufacturing a washing machine motor includes manufacturing a split core having an outer tooth and an inner tooth, forming a bobbin on an outer surface of the split core, and horizontally aligning the plurality of split cores to a first outer tooth. Winding the coil and winding the second coil on the inner tooth, alternately arranging three sets of divided core assemblies to produce an annular stator, and assembling the stator between the outer rotor and the inner rotor Characterized in that it comprises a step.
  • the washing machine includes a case forming an outer appearance, a washing tank suspended from the inside of the case, a dehydration tank rotatably disposed in the washing tank, a pulsator rotatably disposed in the dewatering tank, and a lower portion of the washing tank.
  • a motor installed at the same time or selectively driving the dehydration tank and the pulsator, wherein the motor is connected to the dehydration tank rotating shaft and rotated together with the inner rotor, and the outer rotor rotated together with the pulsator rotating shaft;
  • a first coil disposed with an air gap between the inner rotor and the outer rotor, the first coil interacting with the outer rotor to form a first magnetic circuit, and the second coil interacting with the inner rotor to form a second magnetic circuit;
  • a double stator having a first driving signal applied to the first coil, and the second coil being different from the first driving signal. Claim is characterized in that the second drive signal is applied.
  • the washing machine motor of the present invention can rotate the pulsator and the dehydration tank at the same time or selectively rotate either of the motors alone, so as to selectively transmit power to the pulsator and the dehydration tank (clutch And planetary gear sets, etc.), thereby reducing manufacturing costs and simplifying the manufacturing process.
  • the washing machine motor of the present invention can remove the existing clutch and planetary gear set has the advantage of reducing the overall height of the washing machine.
  • washing machine motor of the present invention is applied to the pulsator and the dehydration tank, respectively, so that different driving signals can be applied to the torque design for each of the pulsator and the dehydration tank has the advantage of increasing the washing efficiency and motor efficiency.
  • the washing machine motor of the present invention can rotate the pulsator and the washing tank at the same time in different directions, thereby improving the performance of the washing machine.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of a motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the stator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a split core assembly in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of a split core according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a split core connector according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a split core connector according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of the upper fixing plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of the lower fixing plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view of a coiled stator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a side view illustrating a process of winding a coil on a split core according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a sectional view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a plan view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention to be.
  • a washing machine includes a case forming an external appearance, a washing tank 210 suspended from the case to accommodate washing water, and an inside of the washing tank 210.
  • a dehydration tank 220 rotatably disposed to perform washing and dehydration, a pulsator 230 rotatably disposed in the dehydration tank 220 to form a washing stream, and a lower portion of the washing tank 210.
  • a motor 300 for simultaneously or selectively driving the dehydration tank 220 and the pulsator 230.
  • the support member 240 is fixed to the lower side of the washing tank 210, the dehydration tank rotating shaft 242 connected to the dehydration tank 220 to rotate the dehydration tank 220 is rotatably supported by the support member 240.
  • the pulsator rotating shaft 244 connected to the pulsator 230 to rotate the pulsator 230 is rotatably disposed in the dehydration tank rotating shaft 242.
  • the motor 300 includes a double stator 10 fixed to the lower side of the washing tank 210, an outer rotor 20 disposed at a predetermined gap on the outer circumferential surface of the double stator 10, and connected to the pulsator rotating shaft 244. , An inner rotor 30 disposed at an inner circumferential surface of the double stator 10 at a predetermined gap and connected to the dehydration tank rotating shaft 242.
  • the dehydration tank rotating shaft 242 is formed in a hollow shape, the upper end is fixed to the dehydration tank 220, the center side of the bearing members 250 and 252 are disposed between the support member 240 is rotated on the support member 240 It is possibly supported and its lower end is splined to the inner rotor 30 so that it rotates together when the inner rotor 30 is rotated.
  • the pulsator rotating shaft 244 is rotatably supported inside the dehydration tank rotating shaft 242, the upper end of which is fixed to the pulsator 230, and the lower end of which is splined to the outer rotor 20, thereby forming the outer rotor 20. Is rotated together.
  • the sealing member 254 is installed between the dehydration tank rotation shaft 242 and the pulsator rotation shaft 244 to prevent leakage of the wash water filled in the dehydration tank 220.
  • the outer rotor 20 is fixed to the first rotor support 22, the first back yoke 24 fixed to one side of the first rotor support 22, and the inner surface of the second back yoke 24, and the double stator.
  • the first magnet 26 is disposed to face the outer surface of the (10) with a predetermined gap.
  • the outer rotor 20 has the first back yoke 24 and the first magnet 26 in an annular arrangement in a mold, and then the first rotor support 22 is integrally formed by insert molding.
  • the first rotor support 22 has a first back yoke 24 and a first magnet 26 fixed to one side thereof, and the other side thereof is splined to the pulsator rotation shaft 244.
  • the inner rotor 30 is mounted on the second rotor support 32, the annular second back yoke 34 fixed to the outer circumferential surface of the second rotor support 32, and the outer circumferential surface of the second back yoke 34.
  • the second magnet 36 is disposed to face each other with a predetermined gap on the inner surface of the double stator 10.
  • the inner rotor 30 has the second back yoke 34 and the second magnet 36 arranged in a mold, and then the second rotor support 32 is integrally formed by insert molding.
  • the second rotor support 32 is formed in a disc shape having an open center, and the second back yoke 34 and the second magnet 36 are fixed to an outer surface thereof, and an inner surface of the second rotor support 32 is a dehydration tank rotating shaft 242. And spline is combined.
  • the pulsator rotation shaft 244 is connected to the outer rotor 20 and rotated together when the outer rotor 20 is rotated, and the dehydration tank rotation shaft 242 is connected to the inner rotor 30 to the inner rotor 30. Since when the rotation is rotated together, the pulsator rotation shaft 244 and the dehydration tank rotation shaft 242 can be rotated at the same time and rotated separately from each other.
  • the double stator 10 includes a plurality of split core assemblies 50 on which the first coil 12 and the second coil 14 are wound, and a bottom surface of the plurality of split core assemblies 50.
  • the lower fixing plate 52 which is fixed at equal intervals in the circumferential direction
  • the upper fixing plate 54 of which the upper surfaces of the plurality of split core assemblies 50 are fixed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of split core assemblies 50 include a split core 60, a bobbin 70, which is a nonmagnetic material wrapped around an outer circumferential surface of the split core 60, and one side of the split core 60. And a second coil 14 wound around the second coil 14, and a second coil 14 wound around the other side of the split core 60, to which a driving signal different from the first coil 12 is applied.
  • the rotational torques of the pulsator 230 and the dehydration tank 220 are respectively applied.
  • the pulsator 230 and the dehydration tank 220 can be designed according to the rotational force can improve the efficiency.
  • the split core 60 is formed on the outer tooth 62 to which the first coil 12 is wound, and the inner coil to which the second coil 14 is wound, formed on the opposite side of the outer tooth 62.
  • a partition 66 partitioning between the tooth 64, the outer tooth 62 and the inner tooth 64, and formed at both ends of the partition 66 to interconnect the split cores 60. It includes a connecting portion (82, 84).
  • the first extension part 67 is formed at the end of the outer tooth 62 to face the outer rotor 26, and the end tooth is disposed to face the inner rotor 30 at the end of the inner tooth 64.
  • the two extension parts 68 are formed.
  • a through hole 80 for bolting between the split core 60 and the upper fixing plate 54 and the lower fixing plate 52 which are stacked in plural is formed at the center of the split core 60.
  • the first extension part 67 and the second extension part 68 are directed inwardly with a predetermined curvature so as to correspond to the first magnet 26 of the outer rotor 20 and the second magnet 36 of the inner rotor 30, respectively. And outwardly curved surfaces. Therefore, since the roundness of the inner circumferential portion and the outer circumferential portion of the split core 60 is increased, a constant magnetic gap is achieved while the inner circumferential portion and the outer circumferential portion of the stator 10 are close to each other while the first magnet 26 and the second magnet 36 are close to each other. gap).
  • the connecting portions 82 and 84 have a structure directly connected to allow the division cores 60 to be energized with each other.
  • connection portions 82 and 84 are, for example, coupling protrusions 84 formed on one side of the partition 66 to protrude, and coupling grooves 84 to which the coupling protrusion 84 is fitted to the other side of the partition 66. 82) is formed.
  • the engaging projection 84 is formed to narrow the neck portion 86 is caught by the inlet 88 of the coupling groove (82).
  • the connecting portion forms pinholes 90 at both ends of the partition 64 of the split core, and the pin members 92 are in contact with each other.
  • the caulking method using the caulking member 94 can be applied.
  • the bobbin 70 has a first extension portion such that the first extension portion 67 and the second extension portion 68 of the split core 60 are exposed to interact with the first magnet 22 and the second magnet 24. It is formed to be wrapped around the outer circumferential surface of the remaining divided core 60 except for the 67 and the second extension portion (68). That is, the bobbin 70 is formed on the outer circumferential surface of the split core 60 by insert molding and insulates the split core 60 from the first coil 12 and the second coil 14.
  • the lower surface of the bobbin 70 is coupled to the lower fixing plate 52, and the upper surface of the bobbin 70 is coupled to the upper fixing plate 54. Therefore, a first coupling groove 72 is formed on the bottom surface of the bobbin 70 and fitted to the first coupling protrusion 56 formed on the lower fixing plate 52. In addition, a second coupling groove 74 is formed on the upper surface of the bobbin 70 to be fitted to the second coupling protrusion 58 formed on the upper fixing plate 54.
  • the lower fixing plate 52 is in the form of a disc with an open center, and a plurality of first coupling protrusions 56 protrude at equal intervals in the circumferential direction of the outer edge thereof, thereby forming the bobbin 70. 1 coupling groove 72 is fitted.
  • a plurality of bolt fastening grooves 112 through which bolts are fastened to fix the stator 10 to the structure in the circumferential direction are formed at inner edges of the lower fixing plate 52, and a lower portion is formed between the bolt fastening grooves 112.
  • the upper fixing plate 54 is formed in a disc shape having an open center, and the second coupling protrusion 58 is fitted into the second coupling groove 74 formed on the upper surface of the bobbin 70. Are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the lower fixing plate 52 and the upper fixing plate 54 are fastened to the split core 60 and the bolt 120. Therefore, the through hole 80 through which the bolt 120 passes is formed in the split core 60, and the first fixing groove 110 into which the one of the bolt head and the nut 116 is inserted is formed in the lower fixing plate 52.
  • the upper fixing plate 54 is formed with a second insertion groove 122 into which the other one of the bolt head and the nut 116 is inserted.
  • the double stator 10 couples the lower fixing plate 52 to the lower surfaces of the split cores 60 and the upper fixing plate 54 to the upper surfaces of the split cores 60. It is also possible to apply a structure in which the split cores 60 are arranged in a mold and then integrally molded by insert molding.
  • Such a motor forms a first magnetic circuit L1 between the outer rotor 20 and one side of the double stator 10 on which the first coil 12 is wound, and the inner rotor 30 and the second coil 14. Since the second magnetic circuit L2 is formed between the other sides of the wound double stator 10 to form a pair of magnetic circuits that are independent of each other, the magnetic path is shortened, thereby reducing the magnetic resistance and reducing the magnetic force loss. Motor efficiency can be improved.
  • the first magnetic circuit L1 may face the first magnet 26 of the N pole, the outer tooth 62 which faces the first magnet 26 of the N pole, and the first coil 12 is wound, and the partition portion ( 66, via the first magnet 26 and the first back yoke 24 of the S pole adjacent to the first magnet 26 of the N pole.
  • the second magnetic circuit L2 is opposed to the first magnet 36 of the N pole, the inner magnet 64 of which the second coil 14 is wound, and the partition portion ( 66, via the second magnet 36 and the second back yoke 34 of the S pole.
  • stator manufacturing process according to an embodiment of the present invention is configured as follows.
  • FIG. 11 is a side view illustrating a process of winding a coil on split cores according to an exemplary embodiment
  • FIG. 12 is a plan view of a motor in which split core assemblies are arranged, according to an exemplary embodiment.
  • insert molding is performed to form a bobbin 70 wrapped on an outer circumferential surface of the split core.
  • the split cores 60 are aligned. That is, the outer teeth 62 and the inner teeth 64 are aligned horizontally in a line and are fixed to be horizontally aligned between the split cores 60 using the core alignment jig 112.
  • the jig for connecting the core 112 is preferably a magnet jig to which the split core 60 is attached to both sides to fix the split cores 60 by magnetic force.
  • the first coil 12 is wound around the outer circumferential surface of the outer tooth 62 using a continuous winding device, and at the same time, the second coil is wound on the outer circumferential surface of the inner tooth 64. 14) Winding. At this time, the first coil 12 and the second coil 14, two different coils are respectively wound around the outer tooth 62 and the inner tooth (64).
  • the first coil wound around the outer tooth 62 and the second coil wound around the inner tooth 64 are separated from each other. It can be wound in a state.
  • the coil winding is successively performed in succession to the split core 60 arranged adjacently. That is, the first coil 12 is wound around the outer circumferential surface of the outer tooth 62 of the split core 60 disposed adjacent to each other, and the second coil 14 is wound around the outer circumferential surface of the inner tooth 64. .
  • the first coils 12 are connected to each other by the first jump line 150, and the second coils 14 may be formed to have a margin. It is connected by two jump lines 152.
  • the coil is continuously wound on the plurality of split cores 60, and in the case of three phases, three sets of split core assemblies 50 corresponding to each of the U, V, and W phases are manufactured.
  • the coil winding method when the first coil 12 is wound on the outer circumferential surface of the outer tooth 62, the coil 2 is wound on the outer circumferential surface of the inner tooth 64 at the same time. Since the first coil 12 and the second coil 14 are wound at the same time, productivity can be improved and manufacturing time can be shortened.
  • the coil winding is Although two processes must be performed, in this embodiment, the first coil 12 and the second coil 14 are simultaneously wound in one process, thereby saving time according to coil windings and improving productivity. .
  • the split cores of the U, V, and W phases are alternately arranged in turns for each phase.
  • the respective split cores 60 are connected by long jump lines 150 and 152, the spacing between the split core assemblies 50 is sufficient even when the three-phase split core assemblies 50 are alternately arranged. It can respond.
  • the split core assembly 50 is aligned on the upper surface of the lower fixing plate 52 in the circumferential direction. That is, the first coupling grooves 72 formed on the lower surface of the bobbin 70 are assembled to the first coupling protrusions 56 formed on the lower fixing plate 52.
  • the upper fixing plate 54 is assembled to the upper surface of the split core assembly 50. That is, the second coupling protrusion 58 formed on the upper fixing plate 54 is assembled by inserting the second coupling groove 74 formed on the upper surface of the bobbin 70.
  • the assembly is completed by fastening the bolt 120 between the upper fixing plate 54, the split core assembly 50 and the lower fixing plate 52.
  • the first and second driving signals are simultaneously applied to the first coil 12 and the second coil 14.
  • the outer rotor 20 is rotated by the magnetic circuit L1
  • the pulsator rotating shaft 244 connected to the outer rotor 20 is rotated to rotate the pulsator 230.
  • the inner rotor 30 is rotated by the magnetic circuit L2
  • the dehydration tank rotating shaft 242 connected to the inner rotor 30 is rotated to rotate the dehydration tank 220.
  • the first coil 12 wound on the outer tooth 62 is forward (first Direction to apply a first drive signal to generate a rotating magnetic field, and apply a second drive signal to the second coil 14 wound around the inner tooth 64 to generate a magnetic field along the reverse direction (second direction). Is authorized.
  • the outer rotor 20 and the inner rotor 30 are rotated in opposite directions to each other, so that the pulsator 230 and the dehydrating tank 220 are rotated in opposite directions to each other.
  • the present invention is a motor that is installed in a washing machine, in particular a fully automatic washing machine having a pulsator to generate a driving force, it is possible to selectively drive the pulsator and the dehydration tank using only the motor. Therefore, the clutch installed in the existing washing machine can be removed, thereby reducing the manufacturing cost of the washing machine and improving the efficiency of the motor and the washing machine.

Abstract

본 발명의 세탁기 모터는 탈수조 회전축과 연결되어 같이 회전되는 인너 로터와, 펄세이터 회전축과 연결되어 같이 회전되는 아우터 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고, 상기 아우터 로터와 상호 작용하여 제1자기회로를 형성하는 제1코일과, 상기 인너 로터와 상호 작용하여 제2자기회로를 형성하는 제2코일을 갖는 더블 스테이터를 포함하고, 상기 제1코일은 제1구동신호가 인가되고, 상기 제2코일은 제1구동신호와 다른 제2구동신호가 인가되도록 구성되어, 모터만으로 펄세이터와 탈수조를 선택적으로 회전시킬 수 있어 제조비용을 줄일 수 있고, 제조공정을 단순화할 수 있으며, 세탁기의 전체 높이를 줄일 수 있다.

Description

세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기
본 발명은 별도의 클러치없이 모터만으로 펄세이터와 탈수조를 선택적으로 회전시킬 수 있는 세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기에 관한 것이다.
종래 기술의 직결식 세탁기는 등록특허공보 10-0438616(2004년 06월 23일)에 개시된 바와 같이, 케이싱과, 케이싱의 내부에 배치되는 외조와, 외조의 내부에 회전 가능하게 수용하는 세탁조와, 세탁조의 바닥면에 상대운동할 수 있도록 회전 가능하게 장착하는 펄세이터와, 외조의 저부에 장착하여 회전력을 발생하는 세탁모터와, 세탁모터의 회전자에 결합하여 그 세탁모터의 회전력을 세탁조 또는 펄세이터에 전달하는 구동축조립체와, 세탁조에 일단을 고정 결합하는 세탁조회전축과, 세탁조회전축에 삽입하여 그 일단이 펄세이터에 고정되는 펄세이터회전축과, 구동축조립체를 세탁조회전축과 펄세이터회전축에 기어식으로 연결하여 세탁모터의 회전력을 세탁조회전축과 펄세이터회전축에 각각 전달하는 회전축연결부와, 구동축조립체의 축방향을 따라 이동가능하면서 세탁조회전축 또는 펄세이터회전축에 결합하는 커플링과, 커플링을 축방향으로 승강시키는 커플링승강레버와, 커플링승강레버에 연결하여 그 커플링승강레버를 끌어올리거나 풀어내리는 승강레버구동부를 포함한다.
회전축연결부는 유성기어세트로 구성되어 펄세이터회전축과 세탁조회전축을 감속하고, 둘 중 하나로 동력을 전달하거나 둘 다에 동력을 전달하는 역할을 한다.
그리고, 커플링, 커플링승강레버 및 승강레버구동부는 세탁모터의 회전력이 펄세이터회전축으로 전달되거나 세탁조회전축과 펄세이터회전축 둘 다에 전달되도록 하는 클러치 장치이다.
하지만, 종래 기술에 따른 직결식 세탁기는 세탁모터의 구동력을 펄세이터회전축과 탈수조회전축에 동시에 또는 둘 중 어느 하나로 전달하기 위해 커플링, 커플링승강레버 및 승강레버구동부를 필요로 하므로 제조비용이 증가되고, 구조가 복잡해지는 문제가 있다.
또한, 펄세이터와 탈수조를 동시에 서로 다른 방향으로 회전시키지 못하기 때문에 세탁기의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 모터만으로 펄세이터와 탈수조를 선택적으로 회전시킬 수 있어 펄세이터와 탈수조로 선택적으로 동력을 전달하기 위한 부품들(클러치 및 유성기어세트 등)을 제거할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 줄일 수 있고, 제조공정을 단순화할 수 있는 세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 클러치 및 유성기어세트를 제거가 가능하여 세탁기의 전체 높이를 줄일 수 있는 세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 펄세이터와 탈수조 각각에 맞는 토크 설계를 할 수 있어 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있는 세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 펄세이터와 세탁조를 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있어 세탁기의 성능을 향상시킬 수 있는 세탁기용 모터, 세탁기용 모터 제조방법 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, 세탁기용 모터는 탈수조 회전축과 연결되어 같이 회전되는 인너 로터와, 펄세이터 회전축과 연결되어 같이 회전되는 아우터 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고, 상기 아우터 로터와 상호 작용하여 제1자기회로를 형성하는 제1코일과, 상기 인너 로터와 상호 작용하여 제2자기회로를 형성하는 제2코일을 갖는 더블 스테이터를 포함하고, 상기 제1코일은 제1구동신호가 인가되고, 상기 제2코일은 제1구동신호와 다른 제2구동신호가이 인가되는 것을 특징으로 한다.
상기 아우터 로터는 상기 펄세이터 회전축에 스플라인 결합되는 제1로터 지지체와, 상기 제1로터 지지체의 외주면에 고정되는 환형의 제1백요크와, 상기 제1백요크의 외주면에 장착되고 더블 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제1마그넷을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인너 로터는 상기 탈수조 회전축에 스플라인 결합되는 제2로터 지지체와, 상기 제2로터 지지체의 외면에 고정되는 제2백요크와, 상기 제2백요크의 내면에 고정되고 더블 스테이터의 내면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷을 포함하는 것을 특징으로 한다,
상기 더블 스테이터는 복수의 분할 코어 조립체를 포함하고, 상기 분할 코어 조립체는 일측에 아우터 티스가 형성되고, 타측에 인너 티스가 형성되는 분할 코어와, 상기 분할 코어의 외면을 감싸는 절연체인 보빈과, 상기 아우터 티스에 권선되고 제1구동신호가 인가되는 제1코일과, 상기 인너 티스에 권선되고 상기 제1코일에 인가되는 제1구동신호와 다른 제2구동신호가 인가되는 제2코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
세탁기용 모터 제조방법은 아우터 티스와 인너 티스를 갖는 분할 코어를 제조하는 단계와, 상기 분할 코어의 외면에 보빈을 형성하는 단계와, 상기 복수의 분할 코어를 수평하게 정렬한 후 아우터 티스에 제1코일을 권선함과 아울러 인너 티스에 제2코일을 권선하는 단계와, 3세트의 분할 코어 조립체를 교대로 배열하여 환형의 스테이터를 제조하는 단계와, 상기 스테이터를 아우터 로터와 인너 로터 사이에 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
세탁기는 외형을 이루는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 현가 지지되는 세탁조와, 상기 세탁조의 내부에 회전 가능하게 배치되는 탈수조와, 상기 탈수조 내부에 회전 가능하게 배치되는 펄세이터와, 상기 세탁조의 하부에 설치되어 상기 탈수조와 펄세이터를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 모터를 포함하고, 상기 모터는 탈수조 회전축과 연결되어 같이 회전되는 인너 로터와, 펄세이터 회전축과 연결되어 같이 회전되는 아우터 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고, 상기 아우터 로터와 상호 작용하여 제1자기회로를 형성하는 제1코일과, 상기 인너 로터와 상호 작용하여 제2자기회로를 형성하는 제2코일을 갖는 더블 스테이터를 포함하고, 상기 제1코일은 제1구동신호가 인가되고, 상기 제2코일은 제1구동신호와 다른 제2구동신호가 인가되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 세탁기용 모터는 모터만으로 펄세이터와 탈수조를 동시에 회전시키거나 둘 중 하나를 선택적으로 회전시킬 수 있어 펄세이터와 탈수조로 선택적으로 동력을 전달하기 위한 부품들(클러치 및 유성기어세트 등)을 제거할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 줄일 수 있고, 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 세탁기용 모터는 기존의 클러치 및 유성기어세트를 제거가 가능하여 세탁기의 전체 높이를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 세탁기용 모터는 펄세이터와 탈수조로 각각 서로 다른 구동신호가 인가되므로 펄세이터와 탈수조 각각에 맞는 토크 설계를 할 수 있어 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 세탁기용 모터는 펄세이터와 세탁조를 동시에 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있어 세탁기의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기용 모터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어 조립체의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 분할 코어 연결부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 분할 코어 연결부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 고정판의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 고정판의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일이 권선된 스테이터의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어에 코일을 감는 과정을 보여주는 측면도이다.
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 세탁기용 모터의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기용 모터의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 외형을 이루는 케이스와, 케이스 내부에 현가 지지되어 세탁수를 수용하는 세탁조(210)와, 세탁조(210)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 탈수조(220)와, 탈수조(220) 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터(230)와, 세탁조(210)의 하부에 설치되어 탈수조(220)와 펄세이터(230)를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 모터(300)를 포함한다.
세탁조(210)의 하측에는 지지부재(240)가 고정되고, 탈수조(220)와 연결되어 탈수조(220)를 회전시키는 탈수조 회전축(242)이 지지부재(240)에 회전 가능하게 지지되고, 펄세이터(230)와 연결되어 펄세이터(230)를 회전시키는 펄세이터 회전축(244)이 탈수조 회전축(242)의 내부에 회전 가능하게 배치된다.
모터(300)는 세탁조(210)의 하측에 고정되는 더블 스테이터(10)와, 더블 스테이터(10)의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되고 펄세이터 회전축(244)에 연결되는 아우터 로터(20)와, 더블 스테이터(10)의 내주면에 일정 갭을 두고 배치되고 탈수조 회전축(242)에 연결되는 인너 로터(30)를 포함한다.
탈수조 회전축(242)은 중공 형태로 형성되고, 그 상단이 탈수조(220)에 고정되고, 그 중앙측은 지지부재(240)와의 사이에 베어링(250,252)이 배치되어 지지부재(240)에 회전 가능하게 지지되고, 그 하단은 인너 로터(30)에 스플라인 결합되어, 인너 로터(30)가 회전되면 같이 회전된다.
펄세이터 회전축(244)은 탈수조 회전축(242)의 내부에 회전 가능하게 지지되고, 그 상단은 펄세이터(230)가 고정되고, 그 하단은 아우터 로터(20)에 스플라인 결합되어 아우터 로터(20)가 회전되면 같이 회전된다.
탈수조 회전축(242)과 펄세이터 회전축(244) 사이에는 실링부재(254)가 설치되어 탈수조(220) 내부에 채워진 세탁수가 누수되는 것을 방지한다.
아우터 로터(20)는 제1로터 지지체(22)와, 제1로터 지지체(22)의 일측에 고정되는 제1백요크(24)와, 제2백요크(24)의 내면에 고정되고 더블 스테이터(10)의 외면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제1마그넷(26)을 포함한다.
이러한 아우터 로터(20)는 금형에 제1백요크(24)와 제1마그넷(26)을 환형으로 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 제1로터 지지체(22)가 일체로 성형된다.
제1로터 지지체(22)는 그 일측에 제1백요크(24)와 제1마그넷(26)이 고정되고, 그 타측은 펄세이터 회전축(244)과 스플라인 결합된다.
인너 로터(30)는 제2로터 지지체(32)와, 제2로터 지지체(32)의 외주면에 고정되는 환형의 제2백요크(34)와, 제2백요크(34)의 외주면에 장착되고 더블 스테이터(10)의 내면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷(36)을 포함한다.
이러한 인너 로터(30)는 금형에 제2백요크(34)와 제2마그넷(36)을 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 제2로터 지지체(32)가 일체로 성형된다.
제2로터 지지체(32)는 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 그 바깥면에는 제2백요크(34) 및 제2마그넷(36)이 고정되고, 그 안쪽면은 탈수조 회전축(242)과 스플라인 결합된다.
이와 같이, 펄세이터 회전축(244)은 아우터 로터(20)와 연결되어 아우터 로터(20)가 회전되면 같이 회전되고, 탈수조 회전축(242)은 인너 로터(30)와 연결되어 인너 로터(30)가 회전되면 같이 회전되기 때문에, 펄세이터 회전축(244)과 탈수조 회전축(242)은 서로 별도로 회전됨과 동시에 같이 회전될 수 있다.
더블 스테이터(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1코일(12) 및 제2코일(14)이 감겨지는 다수의 분할 코어 조립체(50)와, 다수의 분할 코어 조립체(50)의 하면이 둘레방향으로 등 간격으로 고정되는 하부 고정판(52)과, 다수의 분할 코어 조립체(50)의 상면이 둘레방향으로 등 간격으로 고정되는 상부 고정판(54)을 포함한다.
다수의 분할 코어 조립체(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 분할 코어(60)와, 분할 코어(60)의 외주면에 감싸지는 비자성체인 보빈(70)과, 분할 코어(60)의 일측에 감겨지는 제1코일(12)과, 분할 코어(60)의 타측에 감겨지고 제1코일(12)과 다른 구동신호가 인가되는 제2코일(14)을 포함한다.
여기에서, 제1코일(12)로는 제1구동신호가 인가되고, 제2코일(14)에는 제2구동신호가 인가되기 때문에, 펄세이터(230)와 탈수조(220)의 회전 토크를 각각 펄세이터(230)와 탈수조(220)의 회전력에 맞게 설계할 수 있어 효율을 향상시킬 수 있다.
분할 코어(60)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1코일(12)이 감겨지는 아우터 티스(62)와, 아우터 티스(62)의 반대쪽에 형성되어 제2코일(14)이 감겨지는 인너 티스(64)와, 아우터 티스(62)와 인너 티스(64) 사이를 구획하는 구획부(66)와, 구획부(66)의 양쪽 끝부분에 형성되어 분할 코어(60)들 사이를 상호 연결하는 연결부(82,84)를 포함한다.
아우터 티스(62)의 끝부분에는 아우터 로터(26)에 마주보게 배치되는 제1연장부(67)가 형성되고, 인너 티스(64)의 끝부분에는 인너 로터(30)와 마주보게 배치되는 제2연장부(68)가 형성된다.
그리고, 분할 코어(60)의 중심에는 복수로 적층되는 분할 코어(60)와 상부 고정판(54) 및 하부 고정판(52) 사이를 볼트 체결하기 위한 관통홀(80)이 형성된다.
제1연장부(67)와 제2연장부(68)는 아우터 로터(20)의 제1마그넷(26)과, 인너 로터(30)의 제2마그넷(36)에 각각 대응하도록 소정 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루고 있다. 따라서, 분할 코어(60)의 내주부 및 외주부의 진원도가 높아지므로 스테이터(10)의 내주부 및 외주부와 제1마그넷(26) 및 제2마그넷(36)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기갭(gap)을 유지할 수 있다.
분할 코어들(60) 사이는 자기회로를 형성할 수 있도록 상호 직접 연결된 구조를 가져야 된다. 따라서, 연결부(82,84)는 분할 코어들(60) 사이가 서로 통전될 수 있도록 직접 연결된 구조를 갖는다.
이러한 연결부(82,84)는 일 예로, 구획부(66)의 일측에 결합돌기(84)가 돌출되게 형성되고, 구획부(66)의 타측에 결합돌기(84)가 끼움 결합되는 결합홈(82)이 형성된다. 결합돌기(84)에는 좁아지는 목부(86)가 형성되어 결합홈(82)의 입구(88)에 걸림된다.
그리고, 연결부는 이러한 구조 이외에, 도 7에 도시된 바와 같이, 분할 코어의 구획부(64) 양쪽 끝부분에 핀홀(90)을 형성하고, 분할 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 핀 부재(92)를 두 분할 코어의 핀홀(90) 사이에 끼움 결합하여 분할 코어들(60) 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 분할 코어들(60) 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재(94)를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다.
보빈(70)은 분할 코어(60)의 제1연장부(67) 및 제2연장부(68)가 제1마그넷(22) 및 제2마그넷(24)과 상호 반응하도록 노출되게 제1연장부(67) 및 제2연장부(68)를 제외한 나머지 분할 코어(60)의 외주면에 감싸지게 형성된다. 즉, 보빈(70)은 인서트 몰딩에 의해 분할 코어(60)의 외주면에 형성되고 분할 코어(60)와 제1코일(12) 및 제2코일(14) 사이를 절연시킨다.
보빈(70)의 하면은 하부 고정판(52)에 결합되고, 보빈(70)의 상면은 상부 고정판(54)에 결합된다. 따라서, 보빈(70)의 하면에는 제1결합홈(72)이 형성되어 하부 고정판(52)에 형성된 제1결합돌기(56)에 끼움 결합된다. 그리고, 보빈(70)의 상면에는 제2결합홈(74)이 형성되어 상부 고정판(54)에 형성된 제2결합돌기(58)에 끼움 결합된다.
하부 고정판(52)은 도 9에 도시된 바와 같이, 중앙이 개구된 원판 형태이고, 외측 가장자리 둘레방향으로 복수의 제1결합돌기(56)가 등 간격으로 돌출되게 형성되어 보빈(70)의 제1결합홈(72)이 끼움 결합된다. 그리고, 하부 고정판(52)의 내측 가장자리에는 둘레방향으로 스테이터(10)를 구조체에 고정시키기 위해 볼트가 체결되는 볼트 체결홈(112)이 복수로 형성되고, 이 볼트 체결홈(112) 사이에는 하부 고정판(52)을 구조체에 조립할 때, 조립위치를 정렬시키는 정렬핀(114)이 돌출되게 형성된다.
상부 고정판(54)은 도 10에 도시된 바와 같이, 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 보빈(70)의 상면에 형성된 제2결합홈(74)에 끼움 결합되는 제2결합돌기(58)가 둘레방향으로 등 간격을 두고 형성된다.
그리고, 하부 고정판(52)과 상부 고정판(54)은 분할 코어(60)와 볼트(120) 체결된다. 따라서, 분할 코어(60)에는 볼트(120)가 통과하는 관통홀(80)이 형성되고, 하부 고정판(52)에는 볼트 머리 및 너트(116) 중 하나가 삽입되는 제1삽입홈(110)이 형성되고, 상부 고정판(54)에는 볼트 머리 및 너트(116) 중 나머지 하나가 삽입되는 제2삽입홈(122)이 형성된다.
더블 스테이터(10)는 위에서 설명한 바와 같이, 분할 코어들(60)의 하면에 하부 고정판(52)을 결합시키고 분할 코어들(60)의 상면에 상부 고정판(54)을 결합시켜 조립하는 구조 이외에, 분할 코어들(60)을 금형에 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 일체로 성형하는 구조도 적용이 가능하다.
이와 같은 모터는 아우터 로터(20)와 제1코일(12)이 감겨지는 더블 스테이터(10)의 일측 간에 제1자기 회로(L1)를 형성하고, 인너 로터(30)와 제2코일(14)이 감겨지는 더블 스테이터(10)의 타측 간에 제2자기 회로(L2)를 형성하여 각각 서로 독립적인 한 쌍의 자기 회로를 형성하므로 자로가 짧아지고, 이에 따라 자기저항을 감소시켜 자기력 손실이 감소시키고 모터 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(26), N극의 제1마그넷(26)에 대향하고 제1코일(12)이 감겨지는 아우터 티스(62), 구획부(66)의 외측부분, N극의 제1마그넷(26)에 인접한 S극의 제1마그넷(26), 제1백요크(24)를 경유한다.
그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제1마그넷(36), N극의 제1마그넷(36)에 대향하고 제2코일(14)이 감겨지는 인너 티스(64), 구획부(66)의 내측부분, S극의 제2마그넷(36), 제2백요크(34)를 경유한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 제조공정을 다음에서 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어들에 코일을 권선하는 공정을 나타낸 측면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어 조립체가 배열된 모터의 평면도이다.
먼저, 분할 코어들(60)을 복수로 적층한 후 인서트 몰딩을 실시하여 분할 코어의 외주면에 보빈(70)이 감싸지게 형성한다.
그런 후, 분할 코어(60)의 아우터 티스(62)에 제1코일(12)을 권선함과 동시에 인너 티스(64)에 제2코일(14)을 권선하는 코일 권선공정을 실시한다.
코일 권선 과정을 살펴보면, 분할 코어들(60)을 일렬로 정렬시킨다. 즉, 아우터 티스(62)와 인너 티스(64)가 수평하게 일렬로 정렬시키고 코어 정렬용 지그(112)를 이용하여 분할 코어들(60) 사이가 수평하게 정렬되도록 고정시킨다. 여기에서, 코어 연결용 지그(112)는 분할 코어들(60) 사이를 자력을 이용하여 고정시키도록 양면에 분할 코어(60)가 부착되는 자석 지그가 사용되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 분할 코어들(60)의 정렬이 완료되면 연속권선장치를 이용하여 아우터 티스(62)의 외주면에 제1코일(12)을 권선하는 동시에 인너 티스(64)의 외주면에 제2코일(14)을 권선한다. 이때, 제1코일(12)과 제2코일(14)은 서로 다른 두 개의 코일이 각각 개별적으로 아우터 티스(62)와 인너 티스(64)에 권선된다.
이때, 분할 코어들(60)은 구획부에 의해 아우터 티스와 인너 티스가 구획되어 있기 때문에 아우터 티스(62)에 권선되는 제1코일과 인너 티스(64)에 권선되는 제2코일이 서로 분리된 상태로 권선될 수 있다.
그리고, 하나의 분할 코어(60)의 권선이 완료되면 이웃하여 배치되는 분할 코어(60)에 연속적으로 연이어 코일 권선을 실시한다. 즉, 연속적으로 이웃하여 배치되는 분할 코어(60)의 아우터 티스(62)의 외주면에 제1코일(12)을 권선함과 동시에 인너 티스(64)의 외주면에 제2코일(14)을 권선한다. 이때, 분할 코어와 분할 코어 사이는 분할 코어 조립체를 조립할 때 어느 정도 여유가 있어야 되므로 제1코일들(12) 사이는 제1점프선(150)으로 연결되고, 제2코일들(14) 사이는 제2점프선(152)으로 연결된다.
이와 같은 과정을 반복하여 복수의 분할 코어(60)에 연속적으로 코일을 권선하고, 3상일 경우 U,V,W 각 상에 대응하는 3세트의 분할 코어 조립체(50)를 제조한다.
이와 같은, 본 실시예에 따른 코일 권선방법은 아우터 티스(62)의 외주면에 제1코일(12)을 권선할 때 동시에 인너 티스(64)의 외주면에 제2코일(14)을 권선하기 때문에 제1코일(12)과 제2코일(14)이 동시에 권선되므로 생산성을 향상시킬 수 있고 제조시간을 단축한다.
즉, 아우터 티스(62)의 외주면에 제1코일(12)을 권선하는 과정과, 인너 티스(64)의 외주면에 제2코일(14)을 권선하는 과정을 별도로 분리하여 하게 되면, 코일 권선을 두 번의 공정을 수행해야되지만, 본 실시예에서는 한 번의 공정에서 제1코일(12)과 제2코일(14)을 동시에 권선하기 때문에 코일 권선에 따른 시간을 절약하고, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같은 제조 공정에서 분할 코어 조립체의 제조가 완료되면, 도 12에 도시된 바와 같이, U, V, W 각 상의 분할 코어들이 각 상별로 돌아가면서 교대로 배열된다. 이때, 각 상별 분할 코어들(60) 사이는 길이가 긴 점프선(150,152)으로 연결되므로 3상의 분할 코어 조립체(50)가 교대로 배열될 때 분할 코어 조립체(50) 사이의 간격이 벌어지더라도 충분히 대응할 수 있다.
분할 코어 조립체(50)와 하부 고정판(52) 및 상부 고정판(54)의 조립공정을 살펴보면, 먼저, 하부 고정판(52)의 상면에 분할 코어 조립체(50)를 둘레방향으로 정렬시킨다. 즉, 하부 고정판(52)에 형성된 제1결합돌기(56)에 보빈(70)의 하면에 형성된 제1결합홈(72)을 끼워서 조립한다.
그리고, 분할 코어 조립체(50)의 상면에 상부 고정판(54)을 조립한다. 즉, 상부 고정판(54)에 형성된 제2결합돌기(58)를 보빈(70)의 상면에 형성된 제2결합홈(74)을 끼워서 조립한다.
그런 후, 상부 고정판(54), 분할 코어 조립체(50) 및 하부 고정판(52) 사이를 볼트(120)를 체결하여 조립을 완료한다.
분할 코어 조립체(50)를 고정시키는 방법으로 위의 볼트 조립 구조 이외에, 금형에 분할 코어 조립체(50)를 원주방향으로 정렬시킨 후 인서트 몰딩을 실시하여 스테이터 지지체를 일체로 형성하는 방법도 적용이 가능하다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기용 모터의 작용을 다음에서 설명한다.
먼저, 세탁시 펄세이터(230)만 구동시킬 경우, 제1코일(12)로 제1구동신호가 인가되면 아우터 로터(50)가 회전되고, 아우터 로터(20)와 펄세이터 회전축(244)이 회전되면서 펄세이터(230)만 회전시킨다.
이때, 제2코일(14)로는 구동신호가 인가되지 않으므로 인너로터(30)는 정지된 상태를 유지한다.
그리고, 탈수 또는 헹굼시 펄세이터(230)와 탈수조(220)를 동시에 회전시킬 경우, 제1코일(12)과 제2코일(14)에 동시에 제1 및 제2 구동신호가 인가된다. 그러면 자기회로(L1)의해 아우터 로터(20)가 회전되고 아우터 로터(20)와 연결된 펄세이터 회전축(244)이 회전되면서 펄세이터(230)를 회전시킨다. 그리고, 자기회로(L2)에 의해 인너 로터(30)가 회전되면서 인너 로터(30)와 연결된 탈수조 회전축(242)이 회전되면서 탈수조(220)를 회전시킨다.
그리고, 풀림 행정이나 세탁물의 엉킴 등을 제거하기 위해 펄세이터(230)와 탈수조(220)를 서로 반대로 회전시킬 경우, 아우터 티스(62)에 권선된 제1코일(12)에는 순방향(제1방향)을 따라 회전자계가 발생하도록 제1구동신호를 인가하고, 인너 티스(64)에 권선된 제2코일(14)에는 역방향(제2방향)을 따라 회전자계가 발생하도록 제2구동신호를 인가한다.
그러면, 아우터 로터(20)와 인너 로터(30)가 서로 반대방향으로 회전되고, 이에 따라 펄세이터(230)와 탈수조(220)가 서로 반대방향으로 회전된다.
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.
본 발명은 세탁기 특히, 펄세이터를 갖는 전자동 세탁기에 설치되어 구동력을 발생시키는 모터로서, 모터만으로 펄세이터 및 탈수조를 선택적으로 구동시킬 수 있다. 따라서, 기존 세탁기에 설치되는 클러치를 제거할 수 있어, 세탁기의 제조비용을 줄일 수 있고, 모터 및 세탁기의 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 탈수조 회전축과 연결되어 같이 회전되는 인너 로터;
    펄세이터 회전축과 연결되어 같이 회전되는 아우터 로터; 및
    상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고, 상기 아우터 로터와 상호 작용하여 제1자기회로를 형성하는 제1코일과, 상기 인너 로터와 상호 작용하여 제2자기회로를 형성하는 제2코일을 갖는 더블 스테이터를 포함하고,
    상기 제1코일은 제1구동신호가 인가되고, 상기 제2코일은 제1구동신호와 다른 제2구동신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 로터는 상기 펄세이터 회전축에 스플라인 결합되는 제1로터 지지체와,
    상기 제1로터 지지체의 외주면에 고정되는 환형의 제1백요크와,
    상기 제1백요크의 외주면에 장착되고 더블 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제1마그넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인너 로터는 상기 탈수조 회전축에 스플라인 결합되는 제2로터 지지체와,
    상기 제2로터 지지체의 외면에 고정되는 제2백요크와,
    상기 제2백요크의 내면에 고정되고 더블 스테이터의 내면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 더블 스테이터는 복수의 분할 코어 조립체를 포함하고,
    상기 분할 코어 조립체는 일측에 아우터 티스가 형성되고, 타측에 인너 티스가 형성되는 분할 코어와,
    상기 분할 코어의 외면을 감싸는 절연체인 보빈과,
    상기 아우터 티스에 권선되고 제1구동신호가 인가되는 제1코일과, 상기 인너 티스에 권선되고 상기 제1코일에 인가되는 제1구동신호와 다른 제2구동신호가 인가되는 제2코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 더블 스테이터는 복수의 분할 코어 조립체의 하면이 둘레방향으로 체결되는 하부 고정판과, 복수의 분할 코어 조립체의 상면에 둘레방향으로 체결되는 상부 고정판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 분할 코어는 제1코일이 감겨지는 아우터 티스와, 상기 아우터 티스의 반대쪽에 형성되어 제2코일이 감겨지는 인너 티스와, 상기 아우터 티스와 인너 티스 사이를 구획하는 구획부와, 상기 구획부의 양쪽 끝부분에 형성되어 상기 분할 코어들 사이를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 구획부의 일측에 형성되는 결합돌기와, 상기 구획부의 타측에 형성되어 상기 결합돌기가 끼움 결합되는 결합홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 구획부의 양쪽 끝부분에 형성되는 핀홈과, 이웃하여 배치되는 두 분할 코어의 핀홈 사이에 끼움 결합되는 핀 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는 이웃하여 배치되는 분할 코어의 두 구획부를 맞대기한 후 코킹 부재를 이용하여 코킹하여 연결하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 보빈은 그 하면에 상기 하부 고정판에 형성된 제1결합돌기에 삽입되는 제1결합홈이 형성되고, 그 상면에 상기 상부 고정판에 형성된 제2결합돌기에 삽입되는 제2결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 분할 코어에는 볼트가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 하부 고정판에는 볼트 머리와 너트 중 하나가 삽입되는 제1삽입홈이 형성되고, 상기 상부 고정판에는 볼트 머리와 너트 중 나머지 하나가 삽입되는 제2삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 분할 코어의 아우터 티스에는 제1코일이 연이어 권선되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 분할 코어의 인너 티스에는 제2코일이 연이어 권선되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  14. 아우터 티스와 인너 티스를 갖는 분할 코어를 제조하는 단계;
    상기 분할 코어의 외면에 보빈을 형성하는 단계;
    상기 복수의 분할 코어를 수평하게 정렬한 후 아우터 티스에 제1코일을 권선함과 아울러 인너 티스에 제2코일을 권선하는 단계;
    3세트의 분할 코어 조립체를 교대로 배열하여 환형의 스테이터를 제조하는 단계; 및
    상기 스테이터를 아우터 로터와 인너 로터 사이에 조립하는 단계를 포함하는 세탁기용 모터 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 코일 권선 단계는 아우터 티스와 인너 티스가 수평하게 배열되도록 복수의 분할 코어를 일렬로 정렬시키는 단계;
    복수의 분할 코어의 아우터 티스에 연이어 제1코일을 권선하고, 동시에 복수의 분할 코어의 인너 티스에 연이어 상기 제1코일과 다른 제2코일을 권선하는 단계를 포함하는 세탁기용 모터 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 스테이터를 제조하는 단계는 하부 고정판에 둘레방향으로 복수의 분할 코어 조립체가 상호 연결되도록 정렬시키는 단계;
    상기 분할 코어 조립체의 상면에 상부 고정판을 조립하는 단계; 및
    상기 상부 고정판, 분할 코어 조립체 및 하부 고정판 사이를 볼트 체결하는 단계를 포함하는 세탁기용 모터 제조방법.
  17. 외형을 이루는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 현가 지지되는 세탁조와, 상기 세탁조의 내부에 회전 가능하게 배치되는 탈수조와, 상기 탈수조 내부에 회전 가능하게 배치되는 펄세이터와, 상기 세탁조의 하부에 설치되어 상기 탈수조와 펄세이터를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 모터를 포함하고,
    상기 모터는 탈수조 회전축과 연결되어 같이 회전되는 인너 로터;
    펄세이터 회전축과 연결되어 같이 회전되는 아우터 로터; 및
    상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고, 상기 아우터 로터와 상호 작용하여 제1자기회로를 형성하는 제1코일과, 상기 인너 로터와 상호 작용하여 제2자기회로를 형성하는 제2코일을 갖는 더블 스테이터를 포함하고,
    상기 제1코일은 제1구동신호가 인가되고, 상기 제2코일은 제1구동신호와 다른 제2구동신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
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