WO2014098473A1 - Washing machine driving apparatus and washing machine comprising same - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a washing machine and a washing machine having a washing tank and a pulsator directly connected to the driving device and capable of driving the washing tank and the pulsator, respectively, without a separate intermediate medium.
- washing machine is disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0548310 (January 24, 2006), the outer case forming the appearance, the outer tub that is supported inside the outer case to accommodate the wash water therein, and Washing and dehydration combined inner tub that is accommodated rotatably inside the outer tub, a pulsator installed to rotate relative to the inner tub to form a water flow and generating a driving force for rotating the inner tub and the pulsator
- a drive motor an inner tank rotating shaft for rotating the inner tank receiving the driving force of the driving motor, a pulsator rotating shaft for rotating the pulsator receiving the driving force of the driving motor, and a sun gear connected to the driving motor and connected to the pulsator rotating shaft
- the clutch is configured to include a clutch for controlling the rotation of the inner tank and the pulsator during dehydration
- Such a conventional washing machine is equipped with a planetary gear device composed of a sun gear, a ring gear, a planetary gear and a carrier, and decelerates the rotational force of the driving motor and transmits it to the pulsator and the inner tank, and the clutch spring is operated to selectively select the pulsator and the inner tank. It transmits power to rotate the pulsator only or to rotate the pulsator and the inner tank at the same time.
- the conventional washing machine requires a planetary gear device, a clutch, and the like to selectively rotate the pulsator and the inner tank, so that the configuration is complicated and manufacturing costs increase.
- the conventional washing machine has a problem that the pulsator and the inner tank can be rotated in the same direction and the pulsator and inner tank can not be rotated in the opposite direction, the washing machine performance is reduced.
- An object of the present invention to remove the existing clutch can reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process, to provide a driving apparatus and a washing machine having the same to reduce the height of the washing machine.
- Still another object of the present invention is to install a stator core in a bearing housing fixed to an outer tank, and thus, a separate process for forming a plurality of stator cores in an annular shape is unnecessary, so that the number of parts can be reduced and the washing machine can simplify the manufacturing process.
- a driving device and a washing machine having the same.
- Still another object of the present invention is to form a bearing housing and a stator integrally by insert injection to shorten the manufacturing process, reduce the number of parts, and further reduce the manufacturing cost, and for a washing machine capable of performing the waterproof function of the stator. It is to provide a drive motor and a washing machine having the same.
- Still another object of the present invention is to provide a driving motor for a washing machine capable of shortening a manufacturing process by integrally forming an outer rotor and an inner rotor by insert injection, and a washing machine having the same.
- the driving device of the washing machine of the present invention includes an outer shaft connected to a washing tub, an inner shaft rotatably disposed in the outer shaft, and connected to a pulsator, an inner rotor connected to the outer shaft, and the inner shaft. And a stator disposed with a gap between the inner rotor and the outer rotor, wherein the outer shaft has a washing tank connected to one end and an inner rotor connected to the other end to directly connect between the washing tank and the inner rotor.
- the inner shaft has a pulsator connected to one end and an outer rotor connected to the other end to directly connect between the pulsator and the outer rotor.
- the outer shaft of the present invention is rotatably supported by the first bearing and the second bearing, the first bearing is fixed to the first bearing housing, the second bearing is fixed to the second bearing housing, and the first bearing
- the bearing housing and the second bearing housing can be fixed to the outer tub.
- a first seal may be mounted between the bearing housing and the outer shaft of the present invention, and a second seal may be mounted between the outer shaft and the inner shaft to prevent leakage of the wash water.
- the outer shaft of the present invention is formed in a hollow shape, the first shaft is formed on the outer circumferential surface is connected to the inner rotor housing, the second connecting portion is press-fit fixed to the upper end of the first shaft and the washing tank is connected to the outer circumferential surface It may include a second shaft is formed.
- the inner shaft of the present invention has a third connection portion at which the lower side thereof is drawn out from the lower end of the outer shaft and the outer rotor housing is connected, and an upper side thereof is formed at the upper end of the outer shaft and the fourth connection portion at which the pulsator is connected.
- a second fixing nut fixing the outer rotor housing may be fastened to a lower end of the inner shaft.
- the driving device of the washing machine of the present invention directly connects the drive motor, the pulsator and the washing tank to remove the existing power conversion means, the clutch and the planetary gear device, thereby reducing the manufacturing cost and simplifying the manufacturing process. It is possible to increase the washing capacity while lowering the height of the washing machine.
- the driving device of the washing machine of the present invention is directly connected between the pulsator and the outer rotor, and directly connected between the washing tank and the inner rotor, when only the outer rotor is driven, the pulsator is rotated, if only the inner rotor is driven, only the washing tank is rotated,
- the pulsator and the washing tub can be rotated in the same direction or in different directions at the same time, thereby improving the performance of the washing machine.
- the driving device of the washing machine of the present invention since the outer shaft is directly connected between the inner rotor and the pulsator, and the inner shaft is directly connected between the outer rotor and the washing tank, the power is directly transmitted without a separate intermediate medium while simplifying the structure. Minimize power loss, there is an advantage that can improve the performance of the washing machine.
- the driving device of the washing machine of the present invention is to mount the stator core in an annular shape without a separate process by mounting a plurality of stator cores in a first bearing housing which is fixed to the outer tank and the first bearing is mounted to rotatably support the outer shaft. Since the stator can be fixed while arranging, parts for arranging the stator core in an annular shape and a separate stator support for fixing the stator core to the outer tank are not required, thereby reducing the number of parts and simplifying the manufacturing process. .
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a driving apparatus of the washing machine according to the first embodiment of the present invention.
- FIG 3 is a cross-sectional view of the inner shaft and the outer shaft according to the first embodiment of the present invention.
- Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the outer shaft according to the present invention.
- FIG 5 is a half sectional view of a driving apparatus of the washing machine according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a lateral cross-sectional view of the stator according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a plan view of a stator according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a plan view of a stator core according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of a driving apparatus of a washing machine according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a half sectional view of a driving device of a washing machine according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a side view illustrating a process of winding a coil on a stator core according to the present invention.
- stator core according to the invention is arranged radially.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to a first embodiment of the present invention
- Figure 2 is a cross-sectional view of the washing machine driving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
- the washing machine includes a case 100 forming an external appearance, an outer tank 110 suspended from the case 100 to accommodate washing water, and A washing tank 120 rotatably disposed in the outer tub 110 to perform washing and dehydration, a pulsator 130 rotatably disposed in the washing tub 120 to form a washing stream, and a washing tank 120. It is installed in the lower portion of the includes a driving device 140 for driving the washing tank 120 and the pulsator 130 simultaneously or selectively.
- the driving device 140 includes an outer shaft 20 connected to the washing tub 120 and an inner rotatably disposed in the outer shaft 20 and connected to the pulsator 130.
- the inner rotor 40 connected to the shaft 30, the outer shaft 20, the outer rotor 50 connected to the inner shaft 30, the inner rotor 40, It includes a stator 60 disposed with a gap between the outer rotor (50).
- the first bearing 70 and the second bearing 72 rotatably supporting the outer shaft 20 are disposed at a predetermined interval.
- the first bearing 70 is supported by the first bearing housing 10
- the second bearing 72 is supported by the second bearing housing 56.
- the first bearing housing 10 and the second bearing housing 56 are fixed to the outer tub 110.
- the outer shaft 20 is formed in a cylindrical shape to allow the inner shaft 30 to pass therethrough, and includes a first shaft 22 and a first shaft 22 to which the inter rotor 40 is coupled. It is connected to the upper side of the washing tank 120 includes a second shaft 24 is coupled.
- a press-fitting groove 26 in which the lower end of the second shaft 24 is press-fitted, and a stepped portion 28 is formed on the outer side of the intermediate side to reduce the outer diameter.
- the first bearing 70 is mounted on the 28 to prevent the first bearing 70 from flowing up and down.
- a first connection portion 210 to which the inner rotor housing 42 of the inner rotor 40 is fixed is formed below the portion where the first bearing 70 of the first shaft 22 is mounted, and the first connection portion Below the 210, a first fixing nut 74 is fixed to the inner rotor housing 42 to the first shaft 22.
- the second bearing 70 is inserted into the stepped portion 28 formed on the outer circumferential surface of the first shaft 22, the inner rotor housing 42 is connected by the first connecting portion 210, and the first fixing portion is fixed.
- the nut 74 is tightened, the assembly is completed, so the assembly is easy.
- the first bearing 70 is inserted into the step portion 28 to prevent flow, and the inner rotor housing 42 is prevented from being separated from the first shaft 22 by the first fixing nut 74. Can be.
- the lower end of the second shaft 24 is pressed into the press-fitting groove 26 of the first shaft 22 to be connected to the first shaft 22, and the second bearing 72 is inserted into the outer circumferential surface thereof.
- the upper outer circumferential surface of the portion in which the bearing 72 is inserted is formed with a second connection portion 220 connected to the coupling portion 122 formed at the center of the washing tank 110.
- the second bearing 72 may prevent the second bearing 72 from being caught by the stepped portion 27 formed at the upper end of the first shaft 22.
- the first connector 210 and the second connector 220 may be coupled to each other by forming a serration coupling, a spline coupling, or a key groove formed with protrusions on the outer surface of the first shaft 22.
- first connector 210 and the second connector 220 can connect the inner rotor housing 42 and the washing tub 110 to the outer surface of the first shaft 22 in addition to the structure described above, any structure is applicable. It is possible.
- the inner shaft 30 is rotatably disposed on the inner surface of the outer shaft 20, and a lower end thereof is drawn out from the lower end of the outer shaft 20 to form a third connection part 280 to which the outer rotor housing 52 is connected.
- a second fixing nut 76 is fastened to prevent the outer rotor housing 52 from being separated.
- the upper end of the inner shaft 30 is drawn out of the upper end of the outer shaft 20 to form a fourth connection part 290 to which the pulsator 130 is connected.
- connection portion 280 and the fourth connection portion 290 are formed by forming projections on the outer surface of the inner shaft 30, the outer rotor housing 52 and the pulsator 130, Serration It may have a structure that is keyed to each other by forming a bond, a spline bond or a key groove.
- the first sleeve bearing 80 and the second sleeve bearing 82 are fixed to the upper inner circumferential surface and the lower inner circumferential surface of the outer shaft 20, respectively, and the inner shaft is fixed to the first sleeve bearing 80 and the second sleeve bearing 82. 30 is rotatably supported.
- the upper outer peripheral surface of the inner shaft 30 is coupled to the departure prevention ring 84, the departure prevention ring 84 prevents the separation of the first sleeve bearing (80).
- FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of an outer shaft according to the present invention.
- the outer shaft 20 has a hollow shape such that the inner shaft 30 is rotatably supported therein, and has a first connection part to which the inner rotor housing 42 of the inner rotor 40 is connected to a lower outer circumferential surface thereof. 210 is formed, the upper outer peripheral surface is formed with a second connecting portion 220 to which the washing tank 120 is connected, the outer diameter enlarged portion 23 is formed in the center side the outer diameter is increased.
- the first stepped portion 25 and the second stepped portion 27 are formed at the lower end and the upper end of the outer diameter expanding portion 23, respectively, and the first bearing 70 is supported by the first stepped portion 25.
- the first bearing 70 is prevented from flowing
- the second stepped portion 27 is supported by the second bearing 72 to prevent the second bearing 72 from flowing.
- the outer shaft 20 described in the above embodiment is a structure that is separated into the first shaft 22 and the second shaft 24, the outer shaft 20 according to another embodiment has a structure formed as one.
- the first bearing housing 10 is integrally formed by a mold with a resin material, and has a disc part 410 formed in a disc shape and a downward direction from the inside of the disc part 410.
- the bearing mounting part 420 is bent and the first bearing 70 is mounted, and the outer tank fixing part 430 is bent upward from the outer side of the disc part 410 and fixed to the outer tank.
- the disc portion 410 is provided with a plurality of first fastening holes 14 in which a plurality of stator cores 62 are mounted at regular intervals in the circumferential direction, and the outer shell fixing portion 430 has bolts (or bolts) in the outer shell 110.
- a plurality of second fastening holes 16 for fastening with 48 are formed.
- the second bearing housing 56 is formed of a metal material, and is formed in the center of the opening to be mounted on the bearing mounting portion 230 to which the second bearing 72 is mounted, and bent upward from the bearing mounting portion 230 to seal the first seal.
- the outer shell fixing part 250 in which the seal mounting part 240 to which the 260 is mounted and the third fastening hole 18 which are bent downward from the seal mounting part 240 and fastened to the outer tub 110 by the bolt 48 are formed. ).
- a fourth fastening hole 19 is further formed outside the third fastening hole 18 of the second bearing housing 56, and the bolt 49 is formed in the outer tub 110 through the fourth fastening hole 19. Is fastened to the second bearing housing 56 can be fixed to the outer tub 110 more firmly.
- the second bearing housing 56 passes through the opening of the outer tub 110 to contact the rear surface of the outer tub 110, and contacts the first bearing housing 10. After being laminated to the second bearing housing, it is fastened to the outer tub 110 by one bolt 48.
- first bearing housing 10 and the second bearing housing 56 are arranged to be stacked on the rear surface of the outer tub 110, and then the second fastening hole 16 and the second bearing housing of the first bearing housing 10 are disposed.
- the bolt 48 By passing the bolt 48 through the third fastening hole 18 of the 56 and fastening to the outer tub 110, the first bearing housing 10 and the second bearing housing 56 with one bolt 48. Can be fastened to the outer tub 110 at the same time to improve the assembly.
- a first seal 260 is installed between the second bearing housing 56 and the outer surface of the outer shaft 20 to prevent the wash water from leaking, and the upper inner surface of the outer shaft 20 and the upper end of the inner shaft 30 are mounted.
- a second seal 270 is installed between the outer surfaces to prevent the wash water from leaking.
- the inner rotor 40 includes an inner rotor housing 42 and a first magnet 44 fixed to an outer surface of the inner rotor housing 42.
- the inner rotor housing 42 is formed in a disc shape having an open center, and a first magnet 44 is fixed to an outer surface thereof, and an inner surface thereof is connected to the first connection portion 210 of the outer shaft.
- the outer rotor 50 is fixed to the outer rotor housing 52 and the second magnet 54 fixed to the outer inner surface of the outer rotor housing 52 and disposed to face the outer surface of the stator 60 at a predetermined gap. Include.
- the outer rotor housing 52 has a second magnet 54 fixed to the outer inner surface thereof, the inner surface of which is connected to the third connector 280 of the inner shaft 30.
- the inner rotor housing 42 and the outer rotor housing 52 are preferably formed of a magneto forming material so that the magneto can be formed without a back yoke.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of the stator according to the first embodiment of the present invention
- Figure 7 is a cross-sectional view of the stator core according to the first embodiment of the present invention
- Figure 8 is a stator core according to the first embodiment of the present invention Top view of the.
- the stator 60 includes a plurality of stator cores 62 arranged radially, a bobbin 64 which is a nonmagnetic material wrapped around the outer circumferential surface of the stator core 62, and a first coil wound on one side of the stator core 62. 66 and a second coil 68 wound on the other side of the stator core 62.
- the first coil 66 is applied with a first power source (ie, a driving signal), and the second coil 68 is applied with a second power source (ie, a driving signal).
- a first power source ie, a driving signal
- a second power source ie, a driving signal
- the stator core 62 has a first tooth portion 310 on which the first coil 66 is wound, and a second tooth portion on which the second coil 68 is wound on the opposite side of the first tooth portion 310. 312, a partition 314 partitioning between the first and second teeth 310 and 312, and formed at both lateral ends of the partition 314 between the cores 62. It includes a coupling unit (320,322) for interconnecting the.
- the first flange portion 316 disposed to face the first magnet 44 is formed at the end of the first tooth portion 310, and the second magnet 54 is formed at the end of the second tooth portion 312.
- a second flange portion 318 is disposed to face the formation.
- the first flange portion 316 and the second flange portion 318 are inwardly cured to correspond to the first magnet 44 of the inner rotor 40 and the second magnet 54 of the outer rotor 50, respectively. And outwardly curved surfaces. Therefore, since the roundness of the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the stator core 62 is increased, the magnetic gap is constant while the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the stator 60 are close to each other while the first magnet 44 and the second magnet 54 are close to each other. Can be maintained.
- a through hole 332 through which the fixing bolt 330 passes is formed in the center of the stator core 62, that is, the partition 314.
- the bolt 330 is fastened to the first fastening hole 14 formed in the first bearing housing 10 through the through hole 332 to fix the stator core 62 to the first bearing housing 10. It plays a role.
- the fixing bolt 330 passes through the through hole 332 formed in the stator core 62, and then the first bearing housing 10.
- the stator core 62 may be arranged in an annular shape and fixed.
- the stator cores 62 are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction to the first bearing housing 10 and then fastened with the fixing bolts 330, the assembly is completed, and the first bearing housing 10 has an outer tub ( 110 is fastened by bolts 48 so that the parts and assembly process for arranging the existing stator cores in an annular shape and the parts and assembly processes for fixing the stator are unnecessary, thereby reducing the assembly process and reducing the number of parts. Can be saved.
- the fastening structure between the stator core 62 and the first bearing housing 10 may be integrally formed by insert molding, in addition to the fastening bolt 330.
- the coupling parts 320 and 322 have a structure directly connected to allow the stator cores 22 to be energized with each other.
- the coupling parts 320 and 322 are formed such that the coupling protrusion 322 protrudes on one side of the partition 16, and the coupling groove 320 into which the coupling protrusion 322 is fitted to the other side of the partition 314. ) Is formed, and when the coupling protrusion 322 is inserted into the coupling groove 320 to assemble, the stator cores 62 are radially arranged and have a structure directly connected to each other.
- the pin member 90 forms pinholes 90 at both ends of the partition portion 314 of the stator core, and the pin member is in contact with each other between the cores 62. It is also possible to apply a structure in which the 92 is connected between the pinholes 90 of two cores to connect the cores 22, and as shown in FIG. 10, the cores 22 are in contact with each other. Caulking using the caulking member 94 in a state is also applicable.
- the bobbin 64 has a first flange portion such that the first flange portion 316 and the second flange portion 318 of the stator core 62 are exposed to react with the first magnet 44 and the second magnet 54.
- the 316 and the second flange portion 318 are formed to be wrapped around the outer circumferential surface of the remaining stator core 62. That is, the bobbin 64 is formed on the outer circumferential surface of the stator core 62 by insert molding and insulates the stator core 62 from the first coil 66 and the second coil 68.
- the driving device of the present invention forms a first magnetic circuit L1 between one side of the stator 60 on which the inner rotor 40 and the first coil 66 are wound, and the outer rotor 50 and the second coil. Since the second magnetic circuit L2 is formed between the other sides of the stator 60 to which the 68 is wound to form a pair of magnetic circuits that are independent of each other, the inner rotor 40 and the outer rotor 50 are driven separately, respectively. Can be.
- the first magnetic circuit L1 includes the first magnet 44 of the N pole, the first tooth portion 310 on which the first coil 66 is wound, the inner portion of the partition 314, and the N pole of the first magnetic circuit L1. Via the first magnet 44 and the inner core housing 42 of the S pole adjacent to the first magnet 44.
- the second magnetic circuit (L2) is the second magnet portion 54 of the N pole, the second teeth portion 312, the second coil (68) wound around the N pole, 54 Via the outer portion of the portion 314, the second magnet 54 of the S pole, and the outer rotor housing 52.
- FIG 11 is a cross-sectional view of a washing machine driving apparatus according to a second embodiment of the present invention
- Figure 12 is a half sectional view of the washing machine driving apparatus according to a second embodiment of the present invention.
- the driving device 140 includes an outer shaft 20 connected to the washing tub 120 and an inner shaft rotatably disposed in the outer shaft 20 and connected to the pulsator 130. 30, an inner rotor 40 connected to the outer shaft 20, an outer rotor 50 connected to the inner shaft 30, an inner rotor 40, and an outer rotor 40. And a stator 60 disposed with a gap therebetween.
- the first bearing 70 and the second bearing 72 rotatably supporting the outer shaft 20 are disposed at a predetermined interval.
- the first bearing 70 is supported by the first bearing housing 10
- the second bearing 72 is supported by the second bearing housing 80.
- the first bearing housing 10 and the second bearing housing 80 are fixed to the outer tub 110.
- the outer shaft 20 is formed in a cylindrical shape to allow the inner shaft 30 to pass therethrough, and is connected to the first shaft 22 to which the inter rotor 40 is coupled, and the upper side of the first shaft 22, and the washing tank 120. ) Is coupled to the second shaft 24, the same as the structure of the outer shaft 20 described in the above embodiment.
- the inner shaft 30 is also the same as the structure of the inner shaft 30 described in the above embodiment.
- the first bearing housing 10 is formed integrally with the stator core 62 by insert molding after arranging the stator core 62 at a predetermined interval in the circumferential direction.
- the first bearing housing 10 is molded by an insert molding method by molding with a thermosetting resin, for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester, wherein the plurality of stator cores 62 are circumferentially formed in the mold. It is formed integrally arranged at regular intervals in the direction.
- a thermosetting resin for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester
- the first bearing housing 10 may be integrally molded by insert injection with the stator core 62 in a state where a reinforcing material of a metal material is inserted to reinforce strength. At this time, the reinforcing material of the metal material may be applied to the iron material or aluminum material similar to the shape of the first bearing housing 10.
- the first bearing housing 10 is integrally formed with the stator core 62, a separate stator support for aligning the stator core 62 in the circumferential direction is unnecessary, and the stator core 62 is first mounted. Since the process of coupling to the bearing housing 10 is unnecessary, the manufacturing process can be shortened, the number of parts can be reduced, and further, the manufacturing cost can be reduced.
- the stator 60 includes a plurality of stator cores 62 arranged in the circumferential direction, a bobbin 64 which is a nonmagnetic material wrapped around the outer circumferential surface of the stator core 62, and a first wound around one side of the stator core 62.
- the coil 66 and the second coil 68 wound on the other side of the stator core 62 are included.
- the stator core 62 has a through hole 332 formed in the center thereof, and the through hole 332 is filled with a molding material when insert molding the first bearing housing 10 to form the stator core 62 and the first bearing housing. Strengthen the bond between (10).
- the through hole 332 may be formed as a long hole formed in the lateral direction so as not to interfere with the flow of the magnetic field, when the through hole 332 is formed integrally with the first bearing housing by the insert molding This form is also applicable.
- the first bearing housing 10 includes a stator fixing part 13 wrapped around the outer surface of the stator core 62, and a bearing support part 15 extending from the inner surface of the stator fixing part 13 to support the first bearing 70. And an outer tub fixing portion 17 extending from an outer surface of the bearing support portion 15 and fixed to the outer tub 110.
- the first bearing housing 10 includes a plurality of first protrusions 104 and a first protrusion 104 extending vertically from an upper surface of the stator fixing part 13 to be in contact with an inner surface of the second bearing housing 89. And a plurality of second protrusions 106 arranged at a predetermined interval and contacting a lower surface of the second bearing housing 89.
- the first protrusion 104 and the second protrusion 106 are formed in plural at regular intervals in the circumferential direction on the upper surface of the stator fixing part 13.
- the first protrusion 104 contacts the inner surface of the second bearing housing 80 so that the first bearing housing 10 can be contacted.
- the left and right positions of the 10 are aligned, and the second protrusion 106 is in contact with the lower surface of the second bearing housing 80 to align the vertical position of the first bearing housing 10. Therefore, the first bearing housing 10 may be conveniently coupled to the outer tub 110, thereby improving assembly performance.
- the stator fixing part 13 is sealed to the outer surface of the stator so as to perform a waterproof function of the stator.
- a fastening hole is formed in the outer tub fixing part 17, and a bolt 49 passes through the coupling hole to be coupled to the outer tub 110 to fix the first bearing housing 10 to the outer tub 110.
- the second bearing housing 89 is formed of a metal material, is formed in the center of the opening, and is supported by the bearing support portion 81 on which the second bearing 72 is supported, and bent upward from the bearing support portion 81 to seal the first seal.
- the seal mounting part 85 to which the 260 is mounted and the outer tank fixing part 87 which are bent downward from the seal mounting part 85 and fastened to the outer tank 110 by the bolt 49 are included.
- a first seal 260 is installed between the second bearing housing 89 and the outer surface of the outer shaft 20 to prevent the wash water from leaking, and the upper inner surface of the outer shaft 20 and the upper end of the inner shaft 30.
- a second seal 270 is installed between the outer surfaces to prevent the wash water from leaking.
- the inner rotor 40 includes a first magnet 44 disposed at a predetermined gap on the inner surface of the stator 60, a first back yoke 46 disposed on the rear surface of the first magnet 44, and insert molding.
- the inner rotor housing 42 is formed integrally with the first magnet 44 and the first back yoke 46.
- the inner rotor housing 42 is formed integrally with the first magnet 44 and the first back yoke 46 by molding with a thermosetting resin, for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester. . Therefore, the inner rotor 40 can have waterproof performance and can shorten the manufacturing process.
- a thermosetting resin for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester.
- the inner rotor housing 42 is formed in a disc shape having an open center, and an inner surface thereof is connected to the first connection portion 210 of the outer shaft 20 to rotate like the outer shaft 20, and a first surface on the outer surface thereof.
- the magnet 44 and the first back yoke 46 are integrally formed.
- the outer rotor 50 includes a second magnet 54 disposed at an outer surface of the stator 60 with a predetermined gap, a second back yoke 56 disposed at a rear surface of the second magnet 54, and an insert.
- An outer rotor housing 52 formed integrally with the second magnet 54 and the second back yoke 56 by molding.
- the outer rotor housing 52 is formed integrally with the second magnet 54 and the second back yoke 56 by molding with a thermosetting resin, for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester.
- a thermosetting resin for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester.
- the outer rotor 50 can have waterproof performance and can shorten the manufacturing process.
- the outer rotor housing 52 is formed in a disc shape having an open center, and an inner surface thereof is connected to the third connecting portion 230 of the inner shaft 30 to rotate together with the inner shaft 30, and on the outer surface of the outer rotor housing 52.
- the magnet 54 and the second back yoke 56 are integrally formed.
- the stator 60 has the same structure as the stator 60 described in the above embodiment.
- stator manufacturing process of this invention comprised is demonstrated below.
- FIG. 13 is a side view illustrating a process of winding a coil to a stator core according to an embodiment of the present invention
- FIG. 14 is a plan view of the stator core arranged radially according to an embodiment of the present invention.
- the stator core 62 is formed by stacking a plurality of iron pieces and then insert molding to wrap the bobbin 64 on the outer circumferential surface of the stator core 62.
- the stator cores 62 are aligned. That is, the first teeth 310 and the second teeth 312 are aligned horizontally in a row, and the stator cores 62 are fixed to be horizontally aligned using the core alignment jig 172.
- the jig for connecting the core 172 is preferably a magnet jig to which the stator core 62 is attached to both sides to fix the stator cores 62 with magnetic force.
- the first coil 66 is wound around the outer circumferential surface of the first tooth part 310 by using a continuous winding device and at the same time as the outer circumferential surface of the second tooth part 312.
- the second coil 68 is wound.
- the first coil 66 and the second coil 68 are respectively wound two different coils are wound around the first teeth portion 310 and the second teeth portion 312, respectively.
- stator core 62 is wound around the first tooth part 310 because the first tooth part 310 and the second tooth part 312 are partitioned by the partition part 314.
- second coil 68 wound on the second tooth part 312 may be wound in a state in which they are separated from each other.
- the coil winding is successively performed in succession to the adjacent cores 62. That is, the first coil 66 is wound around the outer circumferential surface of the first tooth portion 310 of the core 62 which is disposed adjacent to each other, and the second coil 68 is formed on the outer circumferential surface of the second tooth portion 312. Winding.
- the core and the core should have some margin when arranged radially, so that the first coil 66 is connected to the first jump line 162, and the second coil 68 is connected to the second jump line 164. Is connected.
- coils are continuously wound around the plurality of stator cores 62, and in the case of three phases, three sets of core assemblies corresponding to each of the U, V, and W phases are manufactured.
- the second coil 68 is simultaneously applied to the outer circumferential surface of the second tooth part 312. Since the first coil 66 and the second coil 68 are wound at the same time because of the winding, productivity can be improved and manufacturing time can be shortened.
- the divided cores of the U, V, and W phases are alternately arranged in turns.
- the phase stator cores 62 are connected by jump lines 162 and 164, even when the three phase core assemblies are alternately arranged, the gaps between the core assemblies may be sufficiently increased.
- the bolt 330 is fastened to the fastening hole 14 of the frame 10 by passing through the through hole 332 formed in the stator core 62, thereby simplifying the assembly process.
- the frame 10 may be integrally formed by insert injection.
- the first coil 66 and the second coil 68 are supplied with power in opposite directions. Is authorized. Then, as the inner rotor 40 and the outer rotor 50 rotate in opposite directions, the pulsator 130 and the washing tub 120 rotate in opposite directions.
- stator is divided into each slot by using a plurality of divided stator cores are coupled to each other, but each divided stator core has a partially divided structure including a plurality of slots or It is, of course, also possible that the stator core is formed of an integral core instead of being divided.
- the present invention relates to a washing machine driving apparatus capable of driving a washing tub and a pulsator, respectively, without a separate intermediate medium because the washing tank and the pulsator are directly connected to the driving apparatus.
- the motor used in the washing machine driving apparatus includes a double rotor and a double stator.
- the inner rotor and the outer rotor may be connected to the pulsator and the washing tank of the washing machine, respectively, to independently drive the pulsator and the washing tank, thereby forming various washing water flows.
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Abstract
Description
본 발명은 세탁조와 펄세이터가 구동장치와 직결되어 별도의 중간 매개체가 없어도 세탁조와 펄세이터를 각각 구동시킬 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 구비한 세탁기에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine and a washing machine having a washing tank and a pulsator directly connected to the driving device and capable of driving the washing tank and the pulsator, respectively, without a separate intermediate medium.
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 펄세이터와, 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 공정 가능하게 지지하는 캐리어와, 세탁시 또는 탈수시 상기 내조와 펄세이터의 회전을 제어하기 위한 클러치를 포함하여 구성된다.Conventional washing machine is disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0548310 (January 24, 2006), the outer case forming the appearance, the outer tub that is supported inside the outer case to accommodate the wash water therein, and Washing and dehydration combined inner tub that is accommodated rotatably inside the outer tub, a pulsator installed to rotate relative to the inner tub to form a water flow and generating a driving force for rotating the inner tub and the pulsator A drive motor, an inner tank rotating shaft for rotating the inner tank receiving the driving force of the driving motor, a pulsator rotating shaft for rotating the pulsator receiving the driving force of the driving motor, and a sun gear connected to the driving motor and connected to the pulsator rotating shaft And a plurality of planetary gears meshing with the sun gear and the ring gear at the same time, a carrier supporting the planetary gears in a rotating and processable manner, and when washing The clutch is configured to include a clutch for controlling the rotation of the inner tank and the pulsator during dehydration.
이와 같은 종래의 세탁기는 선기어, 링기어, 유성기어 및 캐리어로 구성된 유성기어 장치가 구비되어, 구동모터의 회전력을 감속하여 펄세이터 및 내조로 전달하고, 클러치 스프링이 작동되어 펄세이터와 내조로 선택적으로 동력을 전달하여 펄세이터만 회전시키거나 펄세이터와 내조를 동시에 회전시킨다.Such a conventional washing machine is equipped with a planetary gear device composed of a sun gear, a ring gear, a planetary gear and a carrier, and decelerates the rotational force of the driving motor and transmits it to the pulsator and the inner tank, and the clutch spring is operated to selectively select the pulsator and the inner tank. It transmits power to rotate the pulsator only or to rotate the pulsator and the inner tank at the same time.
하지만, 종래의 세탁기는 펄세이터와 내조를 선택적으로 회전시키기 위해 유성기어 장치와 클러치 등을 필요로 하여 구성이 복잡하고, 제조비용이 증가하는 문제가 있다. However, the conventional washing machine requires a planetary gear device, a clutch, and the like to selectively rotate the pulsator and the inner tank, so that the configuration is complicated and manufacturing costs increase.
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. In addition, in the conventional washing machine, since the planetary gear device and the clutch are installed between the driving motor and the outer tank, the space occupying in the height direction of the washing machine increases, and accordingly, the height of the washing machine is increased or when the washing machine height is the same, the height of the inner tank is increased. There is a problem that the washing capacity is reduced because it needs to be reduced.
또한, 종래의 세탁기는 펄세이터와 내조가 동일한 방향으로 회전시킬 수 있고 펄세이터와 내조를 서로 반대방향으로 회전시킬 수 없기 때문에 세탁기 성능이 저하되는 문제가 있다. In addition, the conventional washing machine has a problem that the pulsator and the inner tank can be rotated in the same direction and the pulsator and inner tank can not be rotated in the opposite direction, the washing machine performance is reduced.
본 발명의 목적은 기존의 클러치를 제거할 수 있어 제조비용을 줄일 수 있고 제조공정을 단순화할 수 있으며, 세탁기의 높이를 줄일 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.An object of the present invention to remove the existing clutch can reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process, to provide a driving apparatus and a washing machine having the same to reduce the height of the washing machine.
본 발명의 다른 목적은 펄세이터와 세탁조를 동시에 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있어 세탁기의 성능을 향상시킬 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a driving apparatus for a washing machine capable of rotating the pulsator and the washing tank at the same time in different directions and improving the performance of the washing machine, and a washing machine having the same.
본 발명의 다른 목적은 아우터 샤프트가 인너 로터와 펄세이터 사이를 직접 연결하고, 인너 샤프트가 아우터 로터와 세탁조 사이를 직접 연결하므로 구조를 단순화하면서 별도의 중간 매개체 없이 직접 동력이 전달되므로 동력 손실을 최소화할 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to minimize the power loss because the outer shaft is directly connected between the inner rotor and the pulsator, and the inner shaft is directly connected between the outer rotor and the washing tub, while the power is directly transmitted without a separate intermediate medium while simplifying the structure. It is to provide a driving device and a washing machine having the same.
본 발명의 또 다른 목적은 외조에 고정되는 베어링 하우징에 스테이터 코어를 장착함으로써, 복수의 스테이터 코어를 환형으로 형성하기 위한 별도의 공정이 불필요하므로 부품수를 줄일 수 있고 제조공정을 단순화할 수 있는 세탁기의 구동장치 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to install a stator core in a bearing housing fixed to an outer tank, and thus, a separate process for forming a plurality of stator cores in an annular shape is unnecessary, so that the number of parts can be reduced and the washing machine can simplify the manufacturing process. To provide a driving device and a washing machine having the same.
본 발명의 또 다른 목적은 베어링 하우징과 스테이터를 인서트 사출에 의해 일체로 형성하여 제조공정을 단축하고, 부품수를 줄이며, 나아가 제조비용을 줄일 수 있고, 스테이터의 방수 기능을 수행할 수 있는 세탁기용 구동모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to form a bearing housing and a stator integrally by insert injection to shorten the manufacturing process, reduce the number of parts, and further reduce the manufacturing cost, and for a washing machine capable of performing the waterproof function of the stator. It is to provide a drive motor and a washing machine having the same.
본 발명의 또 다른 목적은 아우터 로터 및 인너 로터를 인서트 사출에 의해 일체로 형성하여 제조공정을 단축할 수 있는 세탁기용 구동모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a driving motor for a washing machine capable of shortening a manufacturing process by integrally forming an outer rotor and an inner rotor by insert injection, and a washing machine having the same.
본 발명의 세탁기의 구동장치는 세탁조와 연결되는 아우터 샤프트와, 상기 아우터 샤프트의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터와 연결되는 인너 샤프트와, 상기 아우터 샤프트와 연결되는 인너 로터와, 상기 인너 샤프트와 연결되는 아우터 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 아우터 샤프트는 일단에 세탁조가 연결되고 타단에 인너 로터가 연결되어 상기 세탁조와 인너 로터 사이를 직접 연결하고, 상기 인너 샤프트는 일단에 펄세이터가 연결되고, 타단에 아우터 로터가 연결되어 상기 펄세이터와 아우터 로터 사이를 직접 연결하는 것을 특징으로 한다. The driving device of the washing machine of the present invention includes an outer shaft connected to a washing tub, an inner shaft rotatably disposed in the outer shaft, and connected to a pulsator, an inner rotor connected to the outer shaft, and the inner shaft. And a stator disposed with a gap between the inner rotor and the outer rotor, wherein the outer shaft has a washing tank connected to one end and an inner rotor connected to the other end to directly connect between the washing tank and the inner rotor. In addition, the inner shaft has a pulsator connected to one end and an outer rotor connected to the other end to directly connect between the pulsator and the outer rotor.
본 발명의 아우터 샤프트는 제1베어링 및 제2베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 제1베어링은 제1베어링 하우징에 고정되고, 상기 제2베어링은 제2베어링 하우징에 고정되며, 상기 제1베어링 하우징과 제2베어링 하우징은 외조에 고정될 수 있다.The outer shaft of the present invention is rotatably supported by the first bearing and the second bearing, the first bearing is fixed to the first bearing housing, the second bearing is fixed to the second bearing housing, and the first bearing The bearing housing and the second bearing housing can be fixed to the outer tub.
본 발명의 베어링 하우징과 아우터 샤프트 사이에는 제1시일이 장착되고, 아우터 샤프트와 인너 샤프트 사이에는 제2시일이 장착되어 세탁수의 누수를 방지할 수 있다.A first seal may be mounted between the bearing housing and the outer shaft of the present invention, and a second seal may be mounted between the outer shaft and the inner shaft to prevent leakage of the wash water.
본 발명의 아우터 샤프트는 중공 형태로 형성되고, 외주면에 인너 로터 하우징이 연결되는 제1연결부가 형성되는 제1샤프트와, 상기 제1샤프트의 상단에 압입 고정되고 외주면에 세탁조가 연결되는 제2연결부가 형성되는 제2샤프트를 포함할 수 있다.The outer shaft of the present invention is formed in a hollow shape, the first shaft is formed on the outer circumferential surface is connected to the inner rotor housing, the second connecting portion is press-fit fixed to the upper end of the first shaft and the washing tank is connected to the outer circumferential surface It may include a second shaft is formed.
본 발명의 인너 샤프트는 그 하측이 아우터 샤프트의 하단에서 인출되고 아우터 로터 하우징이 연결되는 제3연결부가 형성되고, 그 상측은 아우터 샤프트의 상단에서 인출되고 펄세이터가 연결되는 제4연결부가 형성되며, 상기 인너 샤프트의 하단에는 아우터 로터 하우징을 고정시키는 제2고정너트가 체결될 수 있다.The inner shaft of the present invention has a third connection portion at which the lower side thereof is drawn out from the lower end of the outer shaft and the outer rotor housing is connected, and an upper side thereof is formed at the upper end of the outer shaft and the fourth connection portion at which the pulsator is connected. A second fixing nut fixing the outer rotor housing may be fastened to a lower end of the inner shaft.
상기한 바와 같이, 본 발명의 세탁기의 구동장치는 구동모터와 펄세이터 및 세탁조 사이를 직접 연결하여 기존의 동력변환수단인 클러치 및 유성기어 장치를 제거함으로써, 제조비용을 줄일 수 있고 제조공정을 단순화할 수 있고, 세탁기의 높이를 낮추면서 세탁용량을 증대시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, the driving device of the washing machine of the present invention directly connects the drive motor, the pulsator and the washing tank to remove the existing power conversion means, the clutch and the planetary gear device, thereby reducing the manufacturing cost and simplifying the manufacturing process. It is possible to increase the washing capacity while lowering the height of the washing machine.
또한, 본 발명의 세탁기의 구동장치는 펄세이터와 아우터 로터 사이가 직결되고, 세탁조와 인너 로터 사이가 직결되어, 아우터 로터만 구동되면 펄세이터가 회전되고, 인너 로터만 구동되면 세탁조만 회전되며, 펄세이터와 세탁조를 동시에동일한 방향으로 회전시키거나 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있어 세탁기의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the driving device of the washing machine of the present invention is directly connected between the pulsator and the outer rotor, and directly connected between the washing tank and the inner rotor, when only the outer rotor is driven, the pulsator is rotated, if only the inner rotor is driven, only the washing tank is rotated, The pulsator and the washing tub can be rotated in the same direction or in different directions at the same time, thereby improving the performance of the washing machine.
또한, 본 발명의 세탁기의 구동장치는 아우터 샤프트가 인너 로터와 펄세이터 사이를 직접 연결하고, 인너 샤프트가 아우터 로터와 세탁조 사이를 직접 연결하므로 구조를 단순화하면서 별도의 중간 매개체 없이 직접 동력이 전달되므로 동력 손실을 최소화하고, 세탁기의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the driving device of the washing machine of the present invention, since the outer shaft is directly connected between the inner rotor and the pulsator, and the inner shaft is directly connected between the outer rotor and the washing tank, the power is directly transmitted without a separate intermediate medium while simplifying the structure. Minimize power loss, there is an advantage that can improve the performance of the washing machine.
또한, 본 발명의 세탁기의 구동장치는 외조에 고정되고 아우터 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링이 장착되는 제1베어링 하우징에 복수의 스테이터 코어를 장착함으로써, 스테이터 코어를 별도의 공정없이 환형으로 배열하면서 스테이터를 고정시킬 수 있어, 스테이터 코어를 환형으로 배열하기 위한 부품 및 스테이터 코어를 외조에 고정시키는 별도의 스테이터 지지체 등이 불필요하여 부품수를 줄일 수 있고 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다. In addition, the driving device of the washing machine of the present invention is to mount the stator core in an annular shape without a separate process by mounting a plurality of stator cores in a first bearing housing which is fixed to the outer tank and the first bearing is mounted to rotatably support the outer shaft. Since the stator can be fixed while arranging, parts for arranging the stator core in an annular shape and a separate stator support for fixing the stator core to the outer tank are not required, thereby reducing the number of parts and simplifying the manufacturing process. .
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기의 구동장치의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a driving apparatus of the washing machine according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인너 샤프트 및 아우터 샤프트의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the inner shaft and the outer shaft according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 아우터 샤프트의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the outer shaft according to the present invention.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기의 구동장치의 반 단면도이다. 5 is a half sectional view of a driving apparatus of the washing machine according to the first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터의 횡방향 단면도이다. 6 is a lateral cross-sectional view of the stator according to the first embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터의 평면도이다. 7 is a plan view of a stator according to a first embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 코어의 평면도이다.8 is a plan view of a stator core according to a first embodiment of the present invention.
도 9 및 도 10은 본 발명에 스테이터 코어의 연결부의 다른 실시예들이다.9 and 10 show other embodiments of the connection of the stator core to the present invention.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기의 구동장치의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a driving apparatus of a washing machine according to a second embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기의 구동장치의 반 단면도이다.12 is a half sectional view of a driving device of a washing machine according to a second embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 스테이터 코어에 코일을 권선하는 공정을 나타낸 측면도이다.13 is a side view illustrating a process of winding a coil on a stator core according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 스테이터 코어가 방사상으로 배열된 평면도이다. 14 is a plan view in which the stator core according to the invention is arranged radially.
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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기 구동장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the washing machine driving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기는 외형을 이루는 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 현가 지지되어 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 구동장치(140)를 포함한다. 1 and 2, the washing machine according to the first embodiment of the present invention includes a
구동장치(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁조(120)와 연결되는 아우터 샤프트(20)와, 아우터 샤프트(20)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터(130)와 연결되는 인너 샤프트(30)와, 아우터 샤프트(20)와 연결되는 인너 로터(Inner Rotor)(40)와, 인너 샤프트(30)와 연결되는 아우터 로터(Outer Rotor)(50)와, 인너로터(40)와 아우터 로터(50) 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터(60)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the
아우터 샤프트(20)의 외주면에는 아우터 샤프트(20)를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링(70)과 제2베어링(72)이 일정 간격을 두고 배치된다. On the outer circumferential surface of the
제1베어링(70)은 제1베어링 하우징(10)에 지지되고, 제2베어링(72)은 제2베어링 하우징(56)에 지지된다. 제1베어링 하우징(10)과 제2베어링 하우징(56)은 외조(110)에 고정된다. The first bearing 70 is supported by the first bearing
아우터 샤프트(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 인너 샤프트(30)가 통과하도록 원통 형태로 형성되고, 인터 로터(40)가 결합되는 제1샤프트(22)와, 제1샤프트(22)의 상측에 연결되고 세탁조(120)가 결합되는 제2샤프트(24)를 포함한다. As illustrated in FIG. 3, the
제1샤프트(22)의 상단 내면에는 제2샤프트(24)의 하단이 압입되는 압입홈(26)이 형성되고, 중간측 외면에는 외경이 작아지는 단차부(28)가 형성되며, 이 단착부(28)에 제1베어링(70)이 장착되어 제1베어링(70)이 상하 유동되는 것을 방지한다. On the inner surface of the upper end of the
그리고, 제1샤프트(22)의 제1베어링(70)이 장착되는 부분의 하측으로 인너 로터(40)의 인너 로터 하우징(42)이 고정되는 제1연결부(210)가 형성되고, 제1연결부(210)의 하측에는 인너 로터 하우징(42)을 제1샤프트(22)에 고정시키는 제1고정너트(74)가 체결된다. In addition, a
여기에서, 제1샤프트(22)의 외주면에 형성된 단차부(28)에 제2베어링(70)을 삽입하고, 제1연결부(210)에 의해 인너 로터 하우징(42)을 연결하고, 제1고정너트(74)를 체결하면 조립이 완료되므로 조립이 간편하다. 그리고, 제1베어링(70)은 단차부(28)에 삽입되어 유동을 방지되고, 인너 로터 하우징(42)은 제1고정너트(74)에 의해 제1샤프트(22)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. Here, the second bearing 70 is inserted into the
제2샤프트(24)는 그 하단이 제1샤프트(22)의 압입홈(26)에 압입되어 제1샤프트(22)와 연결되고, 그 외주면에는 제2베어링(72)이 삽입되며, 제2베어링(72)이 삽입되는 부분의 상측 외주면은 세탁조(110)의 중앙에 형성된 결합부(122)에 연결되는 제2연결부(220)가 형성된다. The lower end of the
제2베어링(72)은 제1샤프트(22)의 상단에 형성되는 단차부(27)에 걸림되어 이탈되는 것을 방지할 수 있다. The
제1연결부(210) 및 제2연결부(220)는 제1샤프트(22)의 외면에 돌기를 형성한 세레이션(Serration) 결합, 스플라인 결합 또는 키홈을 형성하여 상호 키 결합될 수 있다. The
이러한 제1연결부(210) 및 제2연결부(220)는 위에서 설명한 구조 이외에 제1샤프트(22)의 외면에 인너 로터 하우징(42) 및 세탁조(110)를 연결할 수 있는 구조이면 어떠한 구조도 적용이 가능하다. If the
인너 샤프트(30)는 아우터 샤프트(20)의 내면에 회전 가능하게 배치되고, 하단은 아우터 샤프트(20)의 하단에서 인출되어 아우터 로터 하우징(52)이 연결되는 제3연결부(280)가 형성되고, 하단 끝부분에는 아우터 로터 하우징(52)이 이탈되는 것을 방지하는 제2고정너트(76)가 체결된다. 그리고, 인너 샤프트(30)의 상단은 아우터 샤프트(20)의 상단에서 인출되어 펄세이터(130)가 연결되는 제4연결부(290)가 형성된다. The
여기에서, 여기에서, 제3연결부(280) 및 제4연결부(290)는 인너 샤프트(30)의 외면, 아우터 로터 하우징(52) 및 펄세이터(130)에 돌기를 형성하여 세레이션(Serration) 결합, 스플라인 결합 또는 키홈을 형성하여 상호 키 결합되는 구조를 가질 수 있다. Here, the
아우터 샤프트(20)의 상부 내주면 및 하부 내주면에 각각 제1슬리브 베어링(80) 및 제2슬리브 베어링(82)이 고정되고, 제1슬리브 베어링(80) 및 제2슬리브 베어링(82)에 인너 샤프트(30)이 회전 가능하게 지지된다. The
그리고, 인너 샤프트(30)의 상측 외주면에는 이탈 방지링(84)이 결합되고, 이탈 방지링(84)은 제1슬리브 베어링(80)의 이탈을 방지한다. And, the upper outer peripheral surface of the
도 4는 본 발명에 따른 아우터 샤프트의 다른 실시예의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of another embodiment of an outer shaft according to the present invention.
다른 실시예에 따른 아우터 샤프트(20)는 내부에 인너 샤프트(30)가 회전 가능하게 지지되도록 중공 형태이고, 하측 외주면에는 인너 로터(40)의 인너 로터 하우징(42)이 연결되는 제1연결부(210)가 형성되고, 상측 외주면에는 세탁조(120)가 연결되는 제2연결부(220)가 형성되며, 중앙측에는 외경이 커지는 외경 확대부(23)가 형성된다. The
그리고, 상기 외경 확대부(23)의 하단과 상단에 각각 제1단차부(25)와 제2단차부(27)가 형성되고, 제1단차부(25)에는 제1베어링(70)이 지지되어 제1베어링(70)이 유동되는 것을 방지하고, 제2단차부(27)에는 제2베어링(72)이 지지되어 제2베어링(72)이 유동되는 것을 방지한다. The first stepped
위의 일 실시예에서 설명한 아우터 샤프트(20)는 제1샤프트(22)와 제2샤프트(24)로 분리된 구조인 비해, 다른 실시예에 따른 아우터 샤프트(20)는 하나로 형성된 구조를 갖는다. The
제1베어링 하우징(10)은 도 5에 도시된 바와 같이, 수지 재질로 금형에 의해 일체로 형성되고, 원판 형태로 형성되는 원판부(410)와, 원판부(410)의 내측에서 하측방향으로 절곡되어 제1베어링(70)이 장착되는 베어링 장착부(420)와, 원판부(410)의 외측에서 상측방향으로 절곡되어 외조에 고정되는 외조 고정부(430)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the first bearing
원판부(410)에는 복수의 스테이터 코어(62)가 원주방향으로 일정 간격을 두고 장착되는 복수의 제1체결홀(14)이 형성되고, 외조 고정부(430)에는 외조(110)에 볼트(48)로 체결하기 위한 복수의 제2체결홀(16)이 형성된다. The
제2베어링 하우징(56)은 금속 재질로 형성되고, 개구된 중앙에 형성되어 제2베어링(72)이 장착되는 베어링 장착부(230)와, 베어링 장착부(230)에서 상측방향으로 절곡되어 제1시일(260)이 장착되는 시일 장착부(240)와, 시일 장착부(240)에서 하측방향으로 절곡되어 외조(110)에 볼트(48)로 체결되는 제3체결홀(18)이 형성된 외조 고정부(250)를 포함한다.The
그리고, 제2베어링 하우징(56)의 제3체결홀(18)의 외측으로 제4체결홀(19)이 더 형성되고, 제4체결홀(19)을 통해 외조(110)에 볼트(49)로 체결되어 제2베어링 하우징(56)이 보다 견고하게 외조(110)에 고정시킬 수 있다. Further, a
여기에서, 외조(110)의 중앙에는 개구부가 형성되고, 제2베어링 하우징(56)이 외조(110)의 개구부를 통과하여 외조(110)의 배면에 접촉되고, 제1베어링 하우징(10)에 제2베어링 하우징에 적층된 후 하나의 볼트(48)에 의해 외조(110)에 체결된다.Here, an opening is formed in the center of the
즉, 제1베어링 하우징(10)과 제2베어링 하우징(56)을 외조(110)의 배면에 적층되도록 배치한 후 제1베어링 하우징(10)의 제2체결홀(16)과 제2베어링 하우징(56)의 제3체결홀(18)에 볼트(48)를 통과시킨 후 외조(110)에 체결함으로써, 하나의 볼트(48)로 제1베어링 하우징(10)과 제2베어링 하우징(56)을 동시에 외조(110)에 체결할 수 있어 조립성을 향상시킬 수 있다.That is, the first bearing
제2베어링 하우징(56)과 아우터 샤프트(20)의 외면 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제1시일(260)이 장착되고, 아우터 샤프트(20)의 상단 내면과 인너 샤프트(30)의 상단 외면 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제2시일(270)이 장착된다. A
인너 로터(40)는 인너 로터 하우징(42)과, 인너 로터 하우징(42)의 외면에 고정되는 제1마그넷(44)을 포함한다. 인너 로터 하우징(42)는 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 그 바깥면에는 제1마그넷(44)이 고정되고, 그 안쪽면은 아우터 샤프트의 제1연결부(210)에 연결된다. The
그리고, 아우터 로터(50)는 아우터 로터 하우징(52)과, 아우터 로터 하우징(52)의 외측 내면에 고정되고 스테이터(60)의 외면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷(54)을 포함한다. 아우터 로터 하우징(52)은 외측 내면에 제2마그넷(54)이 고정되고, 그 내면은 인너 샤프트(30)의 제3연결부(280)에 연결된다. The
여기에서, 인너 로터 하우징(42)과 아우터 로터 하우징(52)은 백요크없이 자로를 형성할 수 있도록 자로 형성재료로 형성되는 것이 바람직하다. Here, the
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터의 횡 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 코어의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 코어의 평면도이다. 6 is a cross-sectional view of the stator according to the first embodiment of the present invention, Figure 7 is a cross-sectional view of the stator core according to the first embodiment of the present invention, Figure 8 is a stator core according to the first embodiment of the present invention Top view of the.
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)을 포함한다. The
여기에서, 제1코일(66)로는 제1전원(즉, 구동신호)이 인가되고, 제2코일(68)에는 제2전원(즉, 구동신호)이 인가되기 때문에, 제1코일(66)로만 제1전원이 인가되면 인너 로터(40)만 회전되고, 제2코일(68)로만 제2전원이 인가되면 아우터 로터(50)만 회전되고, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 제1 및 제2 전원이 인가되면 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 동시에 회전된다. Here, the
스테이터 코어(62)는 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. The
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. The
제1플랜지부(316)와 제2플랜지부(318)는 인너 로터(40)의 제1마그넷(44)과, 아우터 로터(50)의 제2마그넷(54)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(44) 및 제2마그넷(54)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기갭(gap)을 유지할 수 있다. The
그리고, 스테이터 코어(62)의 중앙 즉, 구획부(314)에는 고정볼트(330)가 통과하는 관통홀(332)이 형성된다.In addition, a through
여기에서, 볼트(330)는 관통홀(332)을 통과하여 제1베어링 하우징(10)에 형성된 제1체결홀(14)에 체결되어 스테이터 코어(62)를 제1베어링 하우징(10)에 고정하는 역할을 한다. Here, the
즉, 제1베어링 하우징(10)에 원주방향으로 스테이터 코어(62)를 배열한 후 고정볼트(330)를 스테이터 코어(62)에 형성된 관통홀(332)을 통과시킨 후 제1베어링 하우징(10)에 형성된 제1체결홀(14)에 체결하면 스테이터 코어(62)를 환형으로 배열함과 아울러 고정시킬 수 있다. That is, after arranging the
이와 같이, 제1베어링 하우징(10)에 스테이터 코어(62)를 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열한 후 고정볼트(330)로 체결하면 조립이 완료되고, 제1베어링 하우징(10)은 외조(110)에 볼트(48)로 체결되어 고정되기 때문에 기존의 스테이터 코어를 환형으로 배열하기 위한 부품 및 조립공정과, 스테이터를 고정시키는 부품 및 조립 공정이 불필요하여 조립 공정을 줄일 수 있고, 부품수를 절감할 수 있다. As such, when the
스테이터 코어(62)와 제1베어링 하우징(10) 사이의 체결구조는 위에서 설명한 바와 같이, 고정볼트(330)에 의해 체결되는 구조 이외에, 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다. As described above, the fastening structure between the
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. Between the
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.For example, the
그리고, 결합부는 이러한 구조 이외에, 도 9에 도시된 바와 같이, 스테이터 코어의 구획부(314) 양쪽 끝부분에 핀홀(90)을 형성하고, 코어들(62) 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 핀 부재(92)를 두 코어의 핀홀(90) 사이에 끼움 결합하여 코어들(22) 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 도 10에 도시된 바와 같이, 코어들(22) 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재(94)를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다. And, in addition to such a structure, as shown in FIG. 9, the
보빈(64)은 스테이터 코어(62)의 제1플랜지부(316) 및 제2플랜지부(318)가 제1마그넷(44) 및 제2마그넷(54)과 상호 반응하도록 노출되게 제1플랜지부(316) 및 제2플랜지부(318)를 나머지 스테이터 코어(62)의 외주면에 감싸지게 형성된다. 즉, 보빈(64)은 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어(62)의 외주면에 형성되고 스테이터 코어(62)와 제1코일(66) 및 제2코일(68) 사이를 절연시킨다. The
이와 같은 본 발명의 구동장치는 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. The driving device of the present invention forms a first magnetic circuit L1 between one side of the
구체적으로, 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(44), 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310), 구획부(314)의 내측부분, N극의 제1마그넷(44)에 인접한 S극의 제1마그넷(44) 및 인너 코어 하우징(42)을 경유한다.In detail, the first magnetic circuit L1 includes the
그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제2마그넷(54), N극의 제2마그넷(54)에 대향하고 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312), 구획부(314)의 외측부분, S극의 제2마그넷(54), 아우터 로터 하우징(52)을 경유한다. In addition, the second magnetic circuit (L2) is the
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기 구동장치의 단면도이고, 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기 구동장치의 반 단면도이다. 11 is a cross-sectional view of a washing machine driving apparatus according to a second embodiment of the present invention, Figure 12 is a half sectional view of the washing machine driving apparatus according to a second embodiment of the present invention.
제2실시예에 따른 구동장치(140)는 세탁조(120)와 연결되는 아우터 샤프트(20)와, 아우터 샤프트(20)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터(130)와 연결되는 인너 샤프트(30)와, 아우터 샤프트(20)와 연결되는 인너 로터(Inner Rotor)(40)와, 인너 샤프트(30)와 연결되는 아우터 로터(Outer Rotor)(50)와, 인너로터(40)와 아우터 로터(50) 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터(60)를 포함한다. The
아우터 샤프트(20)의 외주면에는 아우터 샤프트(20)를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링(70)과 제2베어링(72)이 일정 간격을 두고 배치된다. On the outer circumferential surface of the
제1베어링(70)은 제1베어링 하우징(10)에 지지되고, 제2베어링(72)은 제2베어링 하우징(80)에 지지된다. 제1베어링 하우징(10)과 제2베어링 하우징(80)은 외조(110)에 고정된다. The
아우터 샤프트(20)는 인너 샤프트(30)가 통과하도록 원통 형태로 형성되고, 인터 로터(40)가 결합되는 제1샤프트(22)와, 제1샤프트(22)의 상측에 연결되고 세탁조(120)가 결합되는 제2샤프트(24)를 포함하며, 위의 일 실시예에서 설명한 아우터 샤프트(20)의 구조와 동일하다. The
인너 샤프트(30) 역시 위의 일 실시예에서 설명한 인너 샤프트(30)의 구조와 동일하다. The
제1베어링 하우징(10)은 금형에 원주방향으로 스테이터 코어(62)를 일정 간격을 두고 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어(62)와 일체로 형성된다. The
즉, 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제1베어링 하우징(10)을 인서트 몰딩 방식으로 성형하고, 이때 금형에 복수의 스테이터 코어(62)를 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열하여 일체로 형성된다. That is, the first bearing
여기에서, 제1베어링 하우징(10)은 강도 보강을 위해 금속 재질의 보강재가 삽입된 상태로 스테이터 코어(62)와 인서트 사출하여 일체로 성형될 수 있다. 이때, 금속재질의 보강재는 제1베어링 하우징(10)의 형태와 유사한 철 재질 또는 알루미늄 재질이 적용될 수 있다. Here, the first bearing
이와 같이, 제1베어링 하우징(10)은 스테이터 코어(62)와 일체로 형성되기 때문에 스테이터 코어(62)를 원주방향으로 배열하기 위한 별도의 스테이터 지지체가 불필요하고, 스테이터 코어(62)를 제1베어링 하우징(10)에 결합하는 공정이 불필요하여 제조공정을 단축할 수 있고, 부품수를 줄일 수 있으며, 나아가 제조비용을 절감할 수 있다. As described above, since the first bearing
스테이터(60)는 원주방향으로 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)을 포함한다. The
스테이터 코어(62)에는 중앙에 관통홀(332)이 형성되어, 이 관통홀(332)에는 제1베어링 하우징(10)을 인서트 몰딩할 때 몰딩재가 충진되어 스테이터 코어(62)와 제1베어링 하우징(10) 사이의 결합력을 강화시킨다. The
여기에서, 관통홀(332)은 자계의 흐름에 방해가 되지 않도록 측방향으로 길게 형성되는 장공으로 형성될 수 있고, 인서트 몰딩에 의해 제1베어링 하우징과 일체로 형성될 경우에는 관통홀(332)이 없는 형태도 적용이 가능하다. Here, the through
제1베어링 하우징(10)은 스테이터 코어(62)의 외면에 감싸지는 스테이터 고정부(13)와, 스테이터 고정부(13)의 내면에서 연장되어 제1베어링(70)을 지지하는 베어링 지지부(15)와, 베어링 지지부(15)의 외면에서 연장되어 외조(110)에 고정되는 외조 고정부(17)를 포함한다.The
그리고, 제1베어링 하우징(10)은 스테이터 고정부(13)의 상면에서 수직으로 연장되어 제2베어링 하우징(89)의 내면에 접촉되는 복수의 제1돌기부(104)와, 제1돌기부(104)와 일정 간격을 두고 배치되고 제2베어링 하우징(89)의 하면에 접촉되는 복수의 제2돌기부(106)를 더 포함한다.The
제1돌기부(104)와 제2돌기부(106)는 스테이터 고정부(13)의 상면에서 원주방향으로 일정 간격을 두고 복수로 형성된다. The
여기에서, 스테이터 코어(62)가 일체로 형성된 제1베어링 하우징(10)을 외조(110)에 조립할 때 제1돌기부(104)가 제2베어링 하우징(80)의 내면에 접촉되어 제1베어링 하우징(10)의 좌우방향 위치를 정렬시키고, 제2돌기부(106)가 제2베어링 하우징(80)의 하면에 접촉되어 제1베어링 하우징(10)의 상하방향 위치를 정렬시킨다. 따라서, 제1베어링 하우징(10)을 외조(110)에 결합하기 편리하여 조립성을 향상시킬 수 있다. Here, when assembling the first bearing
스테이터 고정부(13)는 스테이터의 외면에 밀봉 가능하게 감싸지기 때문에 스테이터의 방수 기능을 수행한다.The
외조 고정부(17)에는 체결홀이 형성되어 체결홀에 볼트(49)가 통과하여 외조(110)에 결합되어 제1베어링 하우징(10)을 외조(110)에 고정시킨다. A fastening hole is formed in the outer
제2베어링 하우징(89)은 금속 재질로 형성되고, 개구된 중앙에 형성되어 제2베어링(72)이 지지되는 베어링 지지부(81)와, 베어링 지지부(81)에서 상측방향으로 절곡되어 제1시일(260)이 장착되는 시일 장착부(85)와, 시일 장착부(85)에서 하측방향으로 절곡되어 외조(110)에 볼트(49) 체결되는 외조 고정부(87)를 포함한다. The
제2베어링 하우징(89)과 아우터 샤프트(20)의 외면 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제1시일(260)이 장착되고, 아우터 샤프트(20)의 상단 내면과 인너 샤프트(30)의 상단 외면 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제2시일(270)이 장착된다. A
인너 로터(40)는 스테이터(60)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷(44)과, 제1마그넷(44)의 배면에 배치되는 제1백요크(46)와, 인서트 몰딩에 의해 제1마그넷(44) 및 제1백요크(46)와 일체로 형성되는 인너 로터 하우징(42)을 포함한다. The
여기에서, 인너 로터 하우징(42)은 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제1마그넷(44) 및 제1백요크(46)와 일체로 형성된다. 따라서, 인너 로터(40)는 방수 성능을 가질 수 있고, 제조 공정을 단축할 수 있다. Here, the
인너 로터 하우징(42)은 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 그 내면은 아우터 샤프트(20)의 제1연결부(210)에 연결되어 아우터 샤프트(20)와 같이 회전되고, 그 외면에는 제1마그넷(44) 및 제1백요크(46)가 일체로 형성된다.The
그리고, 아우터 로터(50)는 스테이터(60)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷(54)과, 제2마그넷(54)의 배면에 배치되는 제2백요크(56)와, 인서트 몰딩에 의해 제2마그넷(54) 및 제2백요크(56)와 일체로 형성되는 아우터 로터 하우징(52)을 포함한다. The
여기에서, 아우터 로터 하우징(52)은 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제2마그넷(54) 및 제2백요크(56)와 일체로 형성된다. 따라서, 아우터 로터(50)는 방수 성능을 가질 수 있고, 제조 공정을 단축할 수 있다. Here, the
아우터 로터 하우징(52)은 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 그 내면은 인너 샤프트(30)의 제3연결부(230)에 연결되어 인너 샤프트(30)와 같이 회전되고, 그 외면에는 제2마그넷(54) 및 제2백요크(56)가 일체로 형성된다.The
스테이터(60)는 위의 일 실시예에서 설명한 스테이터(60) 구조와 동일하다. The
이와 같이, 구성되는 본 발명의 스테이터 제조공정을 다음에서 설명한다. Thus, the stator manufacturing process of this invention comprised is demonstrated below.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어에 코일을 권선하는 공정을 나타낸 측면도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어가 방사상으로 배열된 평면도이다. FIG. 13 is a side view illustrating a process of winding a coil to a stator core according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a plan view of the stator core arranged radially according to an embodiment of the present invention.
먼저, 스테이터 코어(62)는 복수의 철편을 적층한 후 인서트 몰딩을 실시하여 스테이터 코어(62)의 외주면에 보빈(64)이 감싸지게 형성한다. First, the
그런 후, 스테이터 코어(62)의 제1티스부(310)에 제1코일(66)을 권선함과 동시에 제2티스부(312)에 제2코일(68)을 권선하는 코일 권선공정을 실시한다. Thereafter, a coil winding process is performed in which the
코일 권선 과정을 살펴보면, 스테이터 코어들(62)을 일렬로 정렬시킨다. 즉, 제1티스부(310)와 제2티스부(312)를 수평하게 일렬로 정렬시키고 코어 정렬용 지그(172)를 이용하여 스테이터 코어들(62) 사이가 수평하게 정렬되도록 고정시킨다. 여기에서, 코어 연결용 지그(172)는 스테이터 코어들(62) 사이를 자력을 이용하여 고정시키도록 양면에 스테이터 코어(62)가 부착되는 자석 지그가 사용되는 것이 바람직하다. Looking at the coil winding process, the
이와 같이, 스테이터 코어들(62)의 정렬이 완료되면 연속권선장치를 이용하여 제1티스부(310)의 외주면에 제1코일(66)을 권선하는 동시에 제2티스부(312)의 외주면에 제2코일(68)을 권선한다. 이때, 제1코일(66)과 제2코일(68)은 서로 다른 두 개의 코일이 각각 개별적으로 제1티스부(310)와 제2티스부(312)에 권선된다. As such, when the alignment of the
이때, 스테이터 코어(62)는 구획부(314)에 의해 제1티스부(310)와 제2티스부(312)가 구획되기 때문에 제1티스부(310)에 권선되는 제1코일(66)과 제2티스부(312)에 권선되는 제2코일(68)이 서로 분리된 상태로 권선될 수 있다. At this time, the
그리고, 하나의 스테이터 코어(62)의 권선이 완료되면 이웃하여 배치되는 코어(62)에 연속적으로 연이어 코일 권선을 실시한다. 즉, 연속적으로 이웃하여 배치되는 코어(62)의 제1티스부(310)의 외주면에 제1코일(66)을 권선함과 동시에 제2티스부(312)의 외주면에 제2코일(68)을 권선한다. 이때, 코어와 코어 사이는 방사상으로 배열할 때 어느 정도 여유가 있어야 되므로 제1코일(66) 사이는 제1점프선(162)으로 연결되고, 제2코일(68) 사이는 제2점프선(164)으로 연결된다.When the winding of one
이와 같은 과정을 반복하여 복수의 스테이터 코어(62)에 연속적으로 코일을 권선하고, 3상일 경우 U,V,W 각 상에 대응하는 3세트의 코어 조립체를 제조한다. By repeating this process, coils are continuously wound around the plurality of
이와 같은, 본 실시예에 따른 코일 권선방법은 제1티스부(310)의 외주면에 제1코일(66)을 권선할 때 동시에 제2티스부(312)의 외주면에 제2코일(68)을 권선하기 때문에 제1코일(66)과 제2코일(68)이 동시에 권선되므로 생산성을 향상시킬 수 있고 제조시간을 단축한다. As described above, in the coil winding method according to the present embodiment, when the
이와 같은 제조 공정에서 코어 조립체의 제조가 완료되면, 도 10에 도시된 바와 같이, U, V, W 각 상의 분할 코어들이 각 상별로 돌아가면서 교대로 배열된다. 이때, 각 상별 스테이터 코어들(62) 사이는 점프선(162,164)으로 연결되므로 3상의 코어 조립체가 교대로 배열될 때 코어 조립체 사이의 간격이 벌어지더라도 충분히 대응할 수 있다. When the fabrication of the core assembly is completed in such a manufacturing process, as shown in FIG. 10, the divided cores of the U, V, and W phases are alternately arranged in turns. In this case, since the
복수의 코어 조립체를 방사상으로 배열한 후 프레임(10)에 볼트(330)로 체결하면 스테이터의 조립이 완료된다. After arranging the plurality of core assemblies radially and fastening the
이때, 볼트(330)는 스테이터 코어(62)에 형성된 관통홀(332)을 통과하여 프레임(10)의 체결홀(14)에 체결되므로 조립공정을 단순화할 수 있다. 그리고, 스테이터 코어(62)를 금형에 방사상으로 배열한 후 프레임(10)을 인서트 사출에 의해 일체로 형성하는 것도 가능하다. At this time, the
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 구동장치의 작용을 다음에서 설명한다. Thus, the operation of the driving device of the washing machine according to an embodiment of the present invention is described below.
먼저, 세탁시 펄세이터(130)만 구동시킬 경우, 제2코일(68)로 전원이 인가되면 아우터 로터(50)가 회전되고, 아우터 로터(50)에 연결된 인너 샤프트(30)가 회전되면서 펄세이터(130)를 회전시킨다. First, when driving only the
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. When the
그리고, 풀림 행정이나 세탁물의 엉킴 등을 제거하기 위해 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 반대로 회전시킬 경우, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 서로 반대방향의 전원을 인가한다. 그러면, 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 서로 반대방향으로 회전되면서 펄세이터(130)와 세탁조(120)가 서로 반대방향으로 회전된다.When the
상기한 실시예 설명에서는 스테이터가 각 슬롯별로 분할되어 상호 결합되는 다수의 분할형 스테이터 코어를 사용하는 것을 예시하였으나, 각각의 분할형 스테이터 코어가 다수의 슬롯을 포함하는 부분 분할형 구조를 가지거나 또는 스테이터 코어가 분할형으로 이루어지지 않고 일체형 코어로 이루어지는 것도 물론 가능하다.In the above description of the embodiment, the stator is divided into each slot by using a plurality of divided stator cores are coupled to each other, but each divided stator core has a partially divided structure including a plurality of slots or It is, of course, also possible that the stator core is formed of an integral core instead of being divided.
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. In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible by those who have the same.
본 발명은 세탁조와 펄세이터가 구동장치와 직결되어 별도의 중간 매개체가 없어도 세탁조와 펄세이터를 각각 구동시킬 수 있는 세탁기의 구동장치에 관한 것으로, 세탁기 구동장치에 사용되는 모터는 더블 로터 및 더블 스테이터 타입으로, 인너 로터 및 아우터 로터가 세탁기의 펄세이터와 세탁조에 각각 연결되어 펄세이터와 세탁조를 독립적으로 구동할 수 있어 다양한 세탁수류를 형성할 수 있다. The present invention relates to a washing machine driving apparatus capable of driving a washing tub and a pulsator, respectively, without a separate intermediate medium because the washing tank and the pulsator are directly connected to the driving apparatus. The motor used in the washing machine driving apparatus includes a double rotor and a double stator. In the type, the inner rotor and the outer rotor may be connected to the pulsator and the washing tank of the washing machine, respectively, to independently drive the pulsator and the washing tank, thereby forming various washing water flows.
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