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WO2018155843A1 - 축방향 공극형 모터 및 이를 구비한 의류처리장치 - Google Patents

축방향 공극형 모터 및 이를 구비한 의류처리장치 Download PDF

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WO2018155843A1
WO2018155843A1 PCT/KR2018/001561 KR2018001561W WO2018155843A1 WO 2018155843 A1 WO2018155843 A1 WO 2018155843A1 KR 2018001561 W KR2018001561 W KR 2018001561W WO 2018155843 A1 WO2018155843 A1 WO 2018155843A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotor
frame
stator
axial direction
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/001561
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English (en)
French (fr)
Inventor
남형욱
오승석
김도선
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
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Priority to US16/488,099 priority patent/US11509204B2/en
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    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly

Definitions

  • the present invention relates to an axial air gap type motor and a laundry treatment apparatus having the same.
  • a clothes treating apparatus is a kind of apparatus for washing (washing) clothes or laundry through a washing process and a rinsing process.
  • the laundry includes not only clothes but also washable items such as bedding, curtains, and stuffed animals.
  • the clothes treating apparatus includes a cabinet, a tub provided in the cabinet, a drum rotatably provided in the tub, and a driving motor for rotating the drum.
  • the tub is spaced apart from the inner surface of the cabinet at a predetermined interval so that the occurrence of collision between parts can be suppressed by the vibration generated during operation, so that the size of the cabinet is not increased. No, there is a limit to increasing the washing capacity (tub and drum).
  • a motor is a device which converts electrical energy into mechanical energy as well-known.
  • Such a motor is comprised with the stator and the rotor arrange
  • the motor is classified into a so-called inner rotor type in which the rotor is provided inside the stator, and a so-called outer rotor type in which the rotor is provided outside the stator.
  • the rotor rotor type motor Since the rotor rotor type motor has a long axial length, the rotor rotor type motor has a problem that the washing capacity is reduced because the axial length of the tub and the drum is shortened.
  • the outer rotor type is mainly used as a driving motor of the clothes treating apparatus.
  • some of the motors have proposed an axial air gap type motor in which the stator and the rotor are spaced apart from each other along the axial direction and have an axial air gap.
  • the rotor is disposed along the radial direction with respect to the shaft, the inner end is coupled to the shaft, but the outer end is difficult to support the suction or repulsive force acting between the stator There is a problem that it is difficult to keep the axial voids constant, resulting in performance degradation.
  • stator and the rotor are configured to be supported by a shaft having a relatively long length in the axial direction, there is a problem that not only the weight of the motor is increased but also there is a limit in shortening the axial length.
  • an object of the present invention is to provide a structure of an axial air gap type motor that can suppress vibration and noise generation during operation.
  • another object of the present invention is to provide a structure of an axial air gap motor capable of suppressing the generation of vibration and noise during operation even with increasing radial size.
  • the present invention it is possible to reduce the installation space by applying the axial air-gap motor having the above structure to the clothes processing apparatus, and to increase the clothes processing capacity without increasing the size of the cabinet for another object do.
  • the present invention the frame coupled to the object to achieve the object as described above;
  • a stator provided on an outer side of the frame along a radial direction;
  • a first rotor spaced apart from one side of the stator along an axial direction and rotatably disposed on one side of the frame;
  • a second rotor spaced apart from the other side of the stator along the axial direction and rotatably disposed on the other side of the frame and axially connected to the first rotor. to provide.
  • the first rotor and the second rotor are configured such that regions corresponding to the outside of the stator along the radial direction are integrally connected to each other.
  • a rotor end support part provided on an outer side of the stator in a radial direction to support the first rotor and the second rotor in the axial direction is provided.
  • the frame includes a frame body having a cylindrical shape; A first rotor support formed on one side of an outer surface of the frame body; A second rotor support part formed on an inner surface of the frame body; And a stator support part formed on the other side of the outer surface of the frame body.
  • the frame is provided with a mounting surface protruding in the axial direction with respect to the first rotor in contact with the object.
  • the rotor end support portion is provided between the first rotor and the second rotor, connecting members for connecting the first rotor and the second rotor;
  • the first rotor or the second rotor is provided with a connecting portion provided.
  • the connecting member and the connecting portion may be configured in a cylindrical shape, respectively.
  • the connecting member and the connecting portion may have a rod shape, and each of the plurality of connecting members may be disposed to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the first rotor and the second rotor.
  • the first rotor and the second rotor the disk-shaped rotor frame; And permanent magnets provided on the rotor frame to magnetically interact with the stator.
  • the rotor frames are each formed of a magnetic material.
  • the permanent magnet is provided with a plurality of magnetic poles spaced apart from each other along the circumferential direction.
  • the rotor frame is provided with a plurality of protrusions projecting toward the stator between the plurality of magnetic poles, respectively.
  • a first bearing provided between the first rotor and the frame to rotatably support the first rotor
  • the first rotor is provided with a first bearing coupling portion to be coupled to the first bearing.
  • a second bearing provided between the second rotor and the frame to rotatably support the second rotor
  • the second rotor is provided with a second bearing coupling portion to be coupled to the second bearing.
  • the second bearing coupling part is inserted into the inside of the second bearing
  • the second bearing coupling portion is provided with a rotating shaft connecting member to which the rotating shaft provided on the object is connected.
  • the frame is provided with a fastening member insertion hole through which the fastening member coupled to the object is inserted through the frame along the axial direction.
  • the second rotor is provided with a communication hole in communication with the fastening member insertion hole so that the fastening member can be inserted.
  • the stator includes: a stator core disposed along a circumferential direction on an outer side of the frame; And a stator coil wound around the stator core.
  • the stator core includes a plurality of teeth spaced apart along the circumferential direction
  • the stator is configured with an insulating portion formed by molding around the plurality of teeth.
  • the plurality of teeth may include a horizontal section disposed in the axial direction and a vertical section radially extending at both ends of the horizontal section and spaced apart from the first rotor and the second rotor, respectively.
  • the stator coil is configured to be wound around the horizontal section.
  • the permanent magnets of the first rotor and the second rotor are configured to have the same magnetic poles in the axial direction, respectively.
  • the stator core may include a circular yoke portion
  • the stator coil is configured to be wound around the yoke portion.
  • the permanent magnets of the first rotor and the second rotor are configured to have opposite magnetic poles along the axial direction, respectively.
  • the cabinet A tub provided inside the cabinet; A drum rotatably provided in the tub, the drum having a rotating shaft protruding to the outside of the tub; And the axial pore-type motor mounted to an outer surface of the tub and connected to the rotary shaft to drive the drum to rotate.
  • the tub is provided with a housing rotatably supporting the rotating shaft of the drum,
  • the frame of the axial void motor is configured to be coupled along the axial direction to the housing.
  • the output can be increased and the axial length can be shortened. have.
  • a rotor end support portion for axially connecting the outer ends of the first rotor and the second rotor to support the first rotor and the second rotor in the axial direction, thereby providing a magnetic force and stator between the stator and the first rotor.
  • a hollow frame is provided in the center, the first rotor is rotatably coupled to the outside of the frame and the second rotor is rotatably coupled to the inside of the frame, the first rotor and the second rotor is the rotor end portion
  • the overall weight of the motor can be reduced, and the axial length can be shortened.
  • the first rotor and the second rotor is rotatably coupled to the outside and the inside of the frame, respectively, and provided with a mounting surface protruding in the axial direction to be mounted on the object, the motor, Can reduce the axial size and the radial size, respectively.
  • the installation space of the motor inside the cabinet of the clothes treating apparatus can be reduced, and the capacity of the tub and the drum can be increased accordingly, so that the clothes treating capacity can be increased.
  • first rotor and the second rotor respectively, by having a rotor frame formed of a magnetic body can reduce the back yoke of the permanent magnet can be reduced by the axial length (thickness) by that.
  • the stator includes a stator core having a plurality of teeth spaced along the circumferential direction, a stator coil wound around the plurality of teeth, and an stator core and an insulation part molded to surround the stator coil, thereby forming a stator core.
  • the input amount of the magnetic material can be reduced, and the weight of the stator can be reduced by that amount.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a laundry treatment apparatus having an axial air gap motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a coupling area of the axial air gap motor of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of the axial void motor of FIG. 1, FIG.
  • FIG. 4 is a rear perspective view of the motor of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the motor of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view illustrating main parts of the motor of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a side view of the frame and stator of FIG. 3;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the frame and stator of FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the first rotor frame of FIG. 3;
  • FIG. 10 is an enlarged view of the second rotor frame of FIG. 3;
  • FIG. 11 is a perspective view of the connection member of the rotor end support of FIG.
  • FIG. 12 is a view showing another example of the rotor end support of FIG. 3;
  • FIG. 13 is a view showing another example of the rotor end support of FIG.
  • FIG. 14 is a view for explaining the operation of the stator and rotor of FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a frame and a stator according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a view for explaining the operation of the stator and the rotor of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a clothes treating apparatus having an axial air gap motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a coupling area of the axial air gap motor of FIG. 1.
  • the axial air gap motor according to the present invention can be applied to a variety of devices, the clothes treatment apparatus described in this specification is only one example to which the axial air gap motor can be applied.
  • Axial air-gap motors may also be applied to devices in which fan motors can be used.
  • FIG. 1 a laundry treatment apparatus among apparatuses to which an axial air gap motor according to the present invention is applied will be described as an example.
  • a clothes treating apparatus having an axial air gap motor according to an embodiment of the present invention, the cabinet 110;
  • Tub 120 is provided in the cabinet 110;
  • a drum (150) rotatably provided in the tub (120) and having a rotating shaft (160) protruding out of the tub (120);
  • an axial air gap type motor 200 according to an embodiment of the present invention mounted on an outer surface of the tub 120 and connected to the rotary shaft 160 to drive the drum 150 to rotate.
  • the cabinet 110 may have, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape that forms an accommodation space therein.
  • an opening 115 may be formed to allow laundry to enter and exit.
  • the cabinet 110 may be provided with a door 117 to open and close the opening 115.
  • a tub 120 may be provided inside the cabinet 110.
  • the tub 120 may be configured, for example, in a cylindrical shape opening forward.
  • the tub 120 may be buffered and supported by, for example, a suspension provided with a plurality of springs 122 and / or dampers 124.
  • the drum 150 may be rotatably received.
  • the drum 150 may include a plurality of through holes 152 through which the inside and the outside may communicate.
  • the drum 150 may be provided with a plurality of lifters 154 for moving the laundry upwards when rotating.
  • the plurality of lifters 154 may be formed to protrude along the radial direction and extend in the axial direction from the inner diameter surface of the drum 150.
  • an axial air gap motor 200 for driving the drum 150 may be provided.
  • the laundry is configured as a so-called front rod type clothes processing apparatus configured to be accessible from the front of the cabinet 110
  • the rear end of the drum 150 may be provided with a rotating shaft 160 protruding backward.
  • the rotation shaft 160 may be provided with a serration 162 to be coupled to the axial air gap motor 200.
  • the rear end of the tub 120 may be formed with a rotating shaft support 130 for supporting the rotating shaft 160 to protrude rearward.
  • the rotary shaft support unit 130 may include, for example, a cylindrical housing 135 and a plurality of bearings 139 provided in the housing 135.
  • the housing 135 may be formed of, for example, a metal member.
  • the plurality of bearings 139 may be installed to be spaced apart from each other along the axial direction of the rotating shaft 160.
  • bearing accommodation parts may be formed to accommodate the plurality of bearings 139, respectively.
  • a plurality of female screw parts 137 may be formed in the housing 135 such that the fastening member 217 to be described later may be screwed together.
  • the female threads 137 may be formed to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the housing 135, for example.
  • FIG. 3 is a perspective view of the axial air-gap motor of FIG. 1
  • FIG. 4 is a rear perspective view of the motor of FIG. 3
  • FIG. 5 is a sectional view of the motor of FIG. 3
  • FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the motor of FIG. 5.
  • 7 is a side view of the frame and stator of FIG. 3
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the frame and stator of FIG. 7
  • FIG. 9 is an enlarged view of the first rotor frame of FIG. 3, and
  • the axial air gap motor 200 includes a frame 210 coupled to an object and a rotatably coupled to the frame 210.
  • the first rotor 280 and the second rotor 310 is provided in a thin disk shape.
  • the frame 210 is provided to be exposed to the outside in the central region of the first rotor 280.
  • the second rotor 310 has a disc shape and is spaced apart from the first rotor along the axial direction.
  • a rotor end support 340 is provided between the first rotor 280 and the second rotor 310.
  • the axial air-gap motor 200 of the present embodiment may be configured with a stator 360a provided on the outside of the frame 210 along the radial direction. .
  • the frame 210 may be configured to have a cylindrical shape, for example.
  • the frame 210 may be configured to be coupled along the axial direction to the rear end of the tub 120.
  • the frame 210 may be fixedly coupled to the housing 135 of the tub 120 as described above.
  • the stator 360a may be provided at an outer side in the radial direction of the frame 210.
  • the stator 360a may be implemented in a ring shape.
  • the frame 210 may include, for example, a frame body 211 having a cylindrical shape; A first rotor support part 221 formed on one side of an outer surface of the frame body 211; A second rotor support part 231 formed on an inner surface of the frame body 211; It may be configured to include; a stator support portion 241 formed on the other side of the outer surface of the frame body 211.
  • the frame body 211 may be formed through, for example, the rotation shaft 160 to be inserted into the center thereof.
  • the first rotor support part 221 may be formed at one side of the outer diameter surface of the frame body 211.
  • the stator support part 241 may be formed on the other side of the outer diameter surface of the frame body 211.
  • a second rotor support part 231 may be formed on one side of the inner diameter surface of the frame body 211.
  • the first rotor support part 221 may be provided with a first bearing 250 for rotatably supporting the first rotor 280.
  • the first bearing 250 may be, for example, an inner ring 251, an outer ring 253 disposed concentrically with the inner ring 251, and a rolling member provided between the inner ring 251 and the outer ring 253. 255 can be configured.
  • the first rotor support part 221 may be provided with a stopper 223 for limiting the insertion depth of the first bearing 250 and supporting the first bearing 250 in the axial direction.
  • the frame body 211 may be provided with a stator support part 241 supporting the stator 360a.
  • the stator support part 241 may be, for example, an extension part 243 extending radially from the frame body 211 and a bent part 245 bent in an axial direction at an end of the extension part 243. It can be configured with.
  • the bent portion 245 may be bent from the expansion portion 243 toward the first rotor 280.
  • the bent portion 245 may extend in the circumferential direction and have a cylindrical shape.
  • the stator support part 241 may be provided with a stator 360a extended outward in a radial direction.
  • the stator 360a includes a stator core 361 and a stator core 361 having a plurality of teeth 363 spaced apart in the circumferential direction. It may be configured with a stator coil 371 to be wound.
  • the plurality of teeth 363 may include, for example, horizontal sections 364 arranged in the axial direction and vertical sections 365 extending perpendicular to both ends of the horizontal sections 364, respectively. Can be.
  • the stator coil 371 may be intensively wound around the horizontal section 364, for example.
  • the vertical section 365 may extend in the radial and circumferential directions, respectively, compared to the horizontal section 364.
  • the stator 360a is arranged to space the plurality of teeth 363 wound around the stator coil 371 along the circumferential direction of the outside of the stator support part 241, and the plurality of teeth 363 by an electrical insulation member. It may be configured to include an insulating portion 375 formed by molding to wrap.
  • Each vertical section 365 of the plurality of teeth 363 may be configured such that an outer surface thereof is exposed to the outside of the insulating part 375, respectively.
  • Each vertical section 365 of the plurality of teeth 363 may be spaced apart from the permanent magnet 291 of the first rotor 280 and the second rotor 310 with a predetermined gap.
  • the first rotor 280 may include, for example, a first rotor frame 281 having a disk shape and a permanent magnet 291 provided in the first rotor frame 281.
  • a fixing member coupling part 289 may be provided at an outer edge of the first rotor frame 281 so that the fixing member 295 may be inserted.
  • the fixing member 295 may be implemented by, for example, a bolt 296 and a nut 297 screwed to the bolt 296.
  • the bolt 296 may be, for example, configured to have a length through which the first rotor 280, the connection member 340a and the second rotor 310, which will be described later, may be coupled at the same time.
  • the fixing member coupling part 289 may be formed to protrude outward in a radial direction from, for example, the outer diameter surface of the first rotor frame 281.
  • the fixing member coupling part 289 may include a through hole through which the bolt 296 may be inserted.
  • a first bearing coupling part 285 may be provided in the central region of the first rotor frame 281 so that the first bearing 250 may be coupled thereto.
  • the first bearing coupling part 285 is inserted into, for example, an outer ring inserting portion 286 into which the outer ring 253 of the first bearing 250 is inserted and a side surface of the first bearing 250.
  • the depth may be provided with a stopper 287 for supporting the first bearing 250 in the axial direction.
  • the stopper 287 may be configured to be in contact with the outer ring 253 of the first bearing 250, for example.
  • the first rotor frame 281 may be provided with a permanent magnet inserting portion 283 so that a part of the permanent magnet 291 may be inserted.
  • the depth of the permanent magnet inserting portion 283 can be adjusted appropriately.
  • the permanent magnet 291 may have a disk shape, for example.
  • the permanent magnet 291 may be configured, for example, with a plurality of magnetic poles in which different magnetic poles (N pole, S pole) are alternately formed along the circumferential direction.
  • the second rotor support part 231 may be formed inside the frame.
  • the second rotor support part 231 may be provided with, for example, a second bearing 260 rotatably supporting the second rotor 310.
  • the second bearing 260 may be, for example, an inner ring 261, an outer ring 263 disposed concentrically with the inner ring 261, and a rolling member provided between the inner ring 261 and the outer ring 263. 265 may be configured.
  • the second rotor support part 231 may limit the insertion depth of the second bearing 260 and support the second bearing 260 in the axial direction, for example. It can be formed by cutting the inner diameter of the to extend along the radial direction.
  • An outer ring 263 of the second bearing 260 may be inserted into and coupled to an inner diameter surface of the second rotor support 231.
  • a fastening member insertion hole 213 may be formed to penetrate the frame 210 so that the fastening member 217 fastened to the tub 120 may be inserted.
  • One side of the fastening member insertion hole 213 may be formed with an extended head receiving portion 215 to be inserted into the head of the fastening member 217.
  • the second rotor 310 may include, for example, a disk-shaped second rotor frame 311 and a permanent magnet 291 provided in the second rotor frame 311.
  • the permanent magnet 291 of the first rotor 280 and the permanent magnet 291 of the second rotor 310 may be configured to have the same size and shape with each other.
  • a plurality of fixing member coupling parts 319 may be formed on the outer side of the second rotor frame 311 so that the fixing member 295 may be coupled.
  • the fixing member coupling part 319 of the second rotor frame 311 may be formed to correspond to the fixing member coupling part 289 of the first rotor frame 281.
  • a center of the second rotor frame 311 may be provided with a rotary shaft connecting member 331 to which the rotary shaft 160 is connected.
  • the rotary shaft connecting member 33 for example, a cylindrical portion 332 through which the rotary shaft 160 can be inserted in the center and a flange extended along the radial direction on one side of the cylindrical portion 332 334 can be configured.
  • a rotating shaft connecting member inserting portion 321 may be formed in the second rotor frame 311 so that the rotating shaft connecting member 331 may be inserted therein.
  • the rotating shaft connecting member inserting portion 321 may be, for example, formed so as to penetrate and protrude in the axial direction so that the cylindrical portion 332 of the rotating shaft connecting member 331 can be inserted.
  • the rotating shaft connecting member inserting portion 321 may be, for example, a female screw portion 323 may be formed so that the fixing member 337 may be screwed through the rotating shaft connecting member 331.
  • the flange 334 of the rotating shaft connecting member 331 may be provided with a plurality of fixing member insertion holes 335 through which the fixing member 337 may be inserted.
  • the second bearing 260 may be coupled to the rotary shaft connecting member inserting portion 321.
  • An inner ring 261 of the second bearing 260 may be inserted and coupled to an inner surface of the rotary shaft connecting member inserting portion 321.
  • the rotary shaft connecting member inserting portion 321 may include, for example, a stopper 325 for limiting the insertion depth of the second bearing 260 and supporting the second bearing 260 in the axial direction. Can be.
  • the inner ring 261 of the second bearing 260 may be contacted and supported in the axial direction to the stopper 325.
  • the second rotor frame 311 may be formed with a permanent magnet inserting portion 313 recessed to insert a region of the permanent magnet 291.
  • the plurality of communication parts 327 communicate with the fastening member insertion hole 213 so that the fastening member 217 fastened to the housing 135 of the tub 120 may be inserted into the second rotor frame 311. Can be formed through.
  • the plurality of communicating portions 327 may be configured to have substantially the same diameter as the head receiving portion 215, for example, so that the head of the fastening member 217 can pass therethrough.
  • FIG. 11 is a perspective view of the connection member of the rotor end support of FIG. 3
  • FIG. 12 is a view showing another example of the rotor end support of FIG. 3
  • FIG. 13 shows another example of the rotor end support of FIG. 3. Drawing.
  • the axial air-gap motor of the present embodiment is provided outside the stator 360a along the radial direction to connect the first rotor 280 and the second rotor 310. It may be configured to include a rotor end support portion 340 to support in the axial direction.
  • the rotor end support 340 is provided between, for example, the first rotor 280 and the second rotor 310 to connect the first rotor 280 and the second rotor 310. It may be configured with a connecting member (340a).
  • the connecting member 340a has a cylindrical body having an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the first rotor 280 and the outer diameter of the second rotor 310. 342 may be configured.
  • the first rotor 280 and the second rotor 310 are integrally connected to each other so that the magnetic force (suction force or repulsive force) and the second force acting between the first rotor 280 and the stator 360a.
  • Magnetic forces acting between the rotor 310 and the stator 360a may act to cancel each other. Accordingly, the vibration of the first rotor 280 and the second rotor 310 due to the magnetic force during operation can be suppressed.
  • a plurality of fixing member coupling parts 349 may be provided at the connection member 340a to allow the fixing member 295 to be coupled to each other.
  • the plurality of fixing member coupling parts 349 of the connection member 340a may be formed to communicate with each of the fixing member coupling parts 289 and 319 of the first rotor frame 281 and the second rotor frame 311. .
  • the rotor end support 340 may be configured with a first connection portion 340b provided in the first rotor frame 281.
  • the first connector 340b may be configured to have a circular shape, for example, protruding in the axial direction from the inner surface of the first rotor frame 281 and extending in the circumferential direction.
  • the first connector 340b may be integrally manufactured when the first rotor frame 281 is manufactured.
  • the first connector 340b corresponds to, for example, an interval between the first rotor frame 281 and the second rotor frame 311 so that an end portion thereof may contact the second rotor frame 311. It may be configured to have a length.
  • a plurality of fastening member coupling parts 340d are provided to be coupled to each of the fastening members (not shown) passing through the second rotor frame 311, respectively. Can be.
  • first rotor frame 281 and the second rotor frame 311 are integrally connected, axial displacement and deformation of the first rotor 280 and the second rotor 310 may be suppressed. .
  • the fastening member coupling part 340d may be formed to protrude outward in a radial direction on an outer surface of the first connection part 340b, for example.
  • Each through member coupling part 340d may have a through part 340e formed therein so that the fastening member can be inserted therethrough.
  • the rotor end support 340 may be configured with a second connecting portion 340c provided in the second rotor frame 311.
  • the second connection part 340c may be formed to have a cylindrical shape protruding in the axial direction from the inner surface of the second rotor frame 311 and extending in the circumferential direction.
  • the second connector 340c may correspond to, for example, an interval between the first rotor frame 281 and the second rotor frame 311 so that an end portion thereof may contact the first rotor frame 281. It may be configured to have a length.
  • a plurality of fastening member coupling parts 340f may be provided so that fastening members (not shown) passing through the second rotor frame 311 may be coupled to each other. Can be.
  • first rotor frame 281 and the second rotor frame 311 are integrally connected, axial displacement and deformation of the first rotor 280 and the second rotor 310 may be suppressed. .
  • the fastening member coupling part 340f may be formed to protrude outward in a radial direction on an outer surface of the second connection part 340c.
  • Each through member coupling portion 340f may have a penetrating portion 340g therethrough so that the fastening member can be inserted therethrough.
  • the frame body 211 may be provided with a stator support part 241 supporting the stator 360a.
  • the stator support part 241 includes an extension part 243 extending radially from the frame body 211 and a bend part 245 bent in an axial direction at an end of the extension part 243. It may be configured (see Fig. 8).
  • the bent portion 245 may be bent from the expansion portion 243 toward the first rotor 280.
  • the bent portion 245 may extend in the circumferential direction and have a cylindrical shape.
  • the stator support part 241 may be provided with a stator 360a extended outward in a radial direction.
  • the stator 360a includes, for example, a stator core 361 having a plurality of teeth 363 spaced along the circumferential direction, and a stator coil 371 wound around the stator core 361. Can be configured.
  • the plurality of teeth 363 may include, for example, horizontal sections 364 arranged in the axial direction and vertical sections 365 extending perpendicular to both ends of the horizontal sections 364, respectively. Can be.
  • the stator coil 371 may be intensively wound around the horizontal section 364, for example.
  • the vertical section 365 may extend in the radial and circumferential directions, respectively, compared to the horizontal section 364.
  • the stator 360a is arranged to space the plurality of teeth 363 wound around the stator coil 371 along the circumferential direction of the outside of the stator support part 241, and the plurality of teeth 363 by an electrical insulation member. It may be configured to include an insulating portion 375 formed by molding to wrap.
  • Each vertical section 365 of the plurality of teeth 363 may be configured such that an outer surface thereof is exposed to the outside of the insulating part 375, respectively.
  • Each vertical section 365 of the plurality of teeth 363 may be spaced apart from the permanent magnet 291 of the first rotor 280 and the second rotor 310 with a predetermined gap.
  • the permanent magnets 291 of the first rotor 280 and the permanent magnets 291 of the second rotor 310 are, for example, different magnetic poles for the same tooth 363. (N pole, S pole) can be configured to be disposed respectively.
  • the magnetic pole portions of the permanent magnets 291 of the first rotor 280 and the magnetic pole portions of the second rotor 310 disposed on both sides of each tooth 363 may form a single magnetic path. Can be.
  • the stator 360b is a stator having a circular yoke portion 362 and a plurality of teeth 363 protruding in the axial direction from the yoke portion 362, respectively.
  • a stator coil 371 wound around the core 361 and the stator core 361 may be provided.
  • the plurality of teeth 363 may be spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction of the yoke 362.
  • the stator coils 371 may be provided between, for example, a plurality of teeth 363 disposed along the circumferential direction.
  • stator coil 371 may be wound around the yoke portion 362 between the plurality of teeth 363 spaced apart in the circumferential direction.
  • the permanent magnets 291 of the first rotor 280 and the permanent magnets 291 of the second rotor 310 are the same magnetic poles with respect to the same tooth 363, for example, as shown in FIG. Each may be arranged to have.
  • a magnetic path in the same direction may be formed in the first rotor 280 and the stator core 361, and the second rotor 310 and the stator core 361, respectively.
  • the permanent magnets 291 are coupled to the first rotor frame 281 and the second rotor frame 311, respectively.
  • the first rotor 280 may be coupled to the first rotor support 221 of the frame 210 via the first bearing 250.
  • connection member 340a is disposed outside the stator 360a and the second rotor 310 is interposed between the second rotor support 231 of the frame 210 via the second bearing 260. Can be combined.
  • the bolts 296 are inserted into the fixing member coupling parts 289, 349, and 319 of the first rotor 280, the connection member 340a, and the second rotor 310, and the nut 297 is screwed to the other side.
  • the first rotor 280, the connection member 340a and the second rotor 310 may be integrally coupled.
  • the rotary shaft 160 protruding rearward of the tub 120 is connected to the rotary shaft of the axial pore-type motor 200 It may be inserted into the member 331.
  • the mounting surface of the frame 210 may contact the end of the housing 135.
  • the female threaded portion 137 of the communicating portion 327, the fastening member insertion hole 213, and the housing 135 of the axially spaced-type motor 200 are rotated relative to the axially spaced-type motor 200. Can be communicated with each other.
  • the fastening members 217 are respectively inserted into the fastening member insertion holes 213 through the communicating portion 327, and the fastening members 217 are rotated to be screwed to the corresponding female screw portions 137, respectively. can do.
  • the serration 162 of the rotary shaft 160 may be completely inserted into the serration 336 of the rotary shaft connecting member 331.
  • the installation space (occupied space) inside the cabinet 110 may be significantly reduced. Can be.
  • the size of the tub 120 and the drum 150 may be increased in the axial direction, respectively, without increasing the size of the cabinet 110, thereby increasing the clothes handling capacity.
  • the output may be significantly increased.
  • the present invention can be applied and applied to a variety of products that can use the axial air-gap motor, for example, the axial air-gap motor may be applied to the clothes treatment apparatus.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 축방향 공극형 모터 및 이를 구비한 의류처리장치에 관한 것이다. 본 발명의 축방향 공극형 모터는, 대상물에 결합되는 프레임; 반경방향을 따라 상기 프레임의 외측에 구비되는 스테이터; 축방향을 따라 상기 스테이터의 일 측에 공극을 두고 이격되고 상기 프레임의 일 측에 회전 가능하게 배치되는 제1로터; 및 축방향을 따라 상기 스테이터의 타 측에 공극을 두고 이격되고 상기 프레임의 타 측에 회전 가능하게 배치되며, 상기 제1로터와 축방향으로 연결되는 제2로터;를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 출력을 증대시킬 수 있고 축방향 길이를 단축할 수 있다.

Description

축방향 공극형 모터 및 이를 구비한 의류처리장치
본 발명은, 축방향 공극형 모터 및 이를 구비한 의류처리장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 의류처리장치는, 의류 또는 세탁물을 세탁 과정 및 헹굼 과정을 통해 처리(세탁)하는 장치의 일종이다.
상기 세탁물은, 의류뿐만 아니라, 이불 등 침구류, 커튼, 봉제 인형 등 세탁 가능한 물품을 포함한다.
상기 의류처리장치는, 통상 캐비닛과, 상기 캐비닛의 내부에 구비되는 터브 및 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼 및 상기 드럼을 회전 구동시키는 구동모터를 구비하여 구성된다.
그런데 이러한 종래의 의류처리장치에 있어서는, 운전 시 발생되는 진동에 의해 부품 간 충돌 발생이 억제될 수 있게 상기 터브는 상기 캐비닛의 내면으로부터 미리 설정된 간격으로 이격되도록 되어 있어, 상기 캐비닛의 크기를 증가시키지 아니하고 세탁용량(터브 및 드럼)을 증대시키는데 한계가 있다.
한편, 모터는, 주지된 바와 같이, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이다.
이러한 모터는, 스테이터와, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비하여 구성된다.
상기 모터는, 상기 스테이터의 내측에 상기 로터가 구비되는 소위 이너로터 타입 및 상기 스테이터의 외측에 상기 로터가 구비되는 소위 아웃터 로터 타입으로 구별된다.
상기 이터로터 타입 모터는 축방향 길이가 길어지므로 상기 의류처리장치에 사용할 경우, 상기 터브 및 드럼의 축방향 길이가 단축되므로, 세탁용량이 저감되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 고려하여, 상기 의류처리장치의 구동모터는 주로 상기 아웃터 로터 타입이 이용된다.
그런데 이러한 종래의 의류처리장치의 구동모터에 있어서는, 의류 처리 과정에서 요구되는 토크를 출력하기 위해서는 상기 스테이터 및 로터가 축방향으로 일정 길이를 구비하여야 하기 때문에 축방향 길이를 단축하는 데 한계가 있다.
이에 의해, 상기 캐비닛의 크기를 증가시키지 아니하고 상기 터브(드럼)의 용을 증대시키는데에는 한계가 따른 다고 하는 문제점이 있다.
한편, 모터 중 일부에는, 스테이터와 로터가 축방향을 따라 서로 이격 배치되어 축방향 공극을 구비하는 축방향 공극형 모터가 제안되어 있다.
그런데 이러한 종래의 축방향 공극형 모터에 있어서는, 로터가 샤프트에 대해 반경방향을 따라 배치되되, 내측 단부는 샤프트에 결합되지만, 외측 단부는 지지가 곤란하게 되어 상기 스테이터와 사이에 작용하는 흡인 또는 반발력에 의해 축방향 공극을 일정하게 유지하기가 곤란하여 성능 저하가 발생될 수 있다고 하는 문제점이 있다.
또한, 로터의 외측 단부의 지지가 미흡하게 되어 상기 로터의 변형이 쉽게 발생될 수 있고, 운전 시 진동 및 소음 발생이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 스테이터를 대상물에 장착하기 위한 모터 케이스(외함)를 구비하게 되어 무게 및 외관 크기가 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 모터 케이스(외함)의 추가 시 축방향 길이가 그만큼 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 스테이터 및 로터가 축방향으로 상대적으로 긴 길이를 가지는 샤프트에 의해 지지되도록 구성되어 있어, 모터의 무게가 증가하게 될 뿐만 아니라 축방향 길이를 단축하는 데 한계가 있다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 운전 시 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있는 축방향 공극형 모터의 구조를 제공하기 위한 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 축방향 크기 및 반경방향 크기를 각각 줄일 수 있는 축방향 공극형 모터의 구조를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 반경방향 크기를 증가시켜도 운전 시, 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있는 축방향 공극형 모터의 구조를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 스테이터 및 로터의 지지를 위한 샤프트의 사용을 배제할 수 있어 무게를 줄일 수 있고 축방향 길이를 단축할 수 있는 축방향 공극형 모터 의 구조를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기와 같은 구조를 갖는 축방향 공극형 모터를 의류처리장치에 적용하여 설치 공간을 줄일 수 있으며, 캐비닛의 크기를 증가시키지 아니하면서 의류 처리 용량을 증가시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 대상물에 결합되는 프레임; 반경방향을 따라 상기 프레임의 외측에 구비되는 스테이터; 축방향을 따라 상기 스테이터의 일 측에 공극을 두고 이격되고 상기 프레임의 일 측에 회전 가능하게 배치되는 제1로터; 및 축방향을 따라 상기 스테이터의 타 측에 공극을 두고 이격되고 상기 프레임의 타 측에 회전 가능하게 배치되고 상기 제1로터와 축방향으로 연결되는 제2로터;를 포함하는 축방향 공극형 모터를 제공한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1로터 및 제2로터는, 반경방향을 따라 상기 스테이터의 외측에 대응되는 영역이 상호 일체로 연결되게 구성된다.
이에 의해, 상기 제1로터 및 제2로터의 축방향 변위 및 변형이 억제되어 운전시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 반경방향을 따라 상기 스테이터의 외측에 구비되어 상기 제1로터 및 제2로터를 축방향으로 지지하는 로터단부지지부;가 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 프레임은, 원통 형상을 구비한 프레임바디; 상기 프레임바디의 외면 일 측에 형성되는 제1로터지지부; 상기 프레임바디의 내면에 형성되는 제2로터지지부; 상기 프레임바디의 외면 타 측에 형성되는 스테이터지지부;를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 프레임은 상기 제1로터에 대해 축방향으로 돌출되어 상기 대상물에 접촉되는 장착면을 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 로터단부지지부는, 상기 제1로터 및 제2로터 사이에 구비되어 제1로터 및 상기 제2로터를 연결하는 연결부재;를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1로터 또는 제2로터에 구비되는 연결부를 구비하여 구성된다.
상기 연결부재 및 상기 연결부는 원통 형상으로 각각 구성될 수 있다.
상기 연결부재 및 상기 연결부는, 각각 막대 형상을 구비하고 복수 개로 각각 구성되어 상기 제1로터 및 제2로터의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1로터 및 제2로터는, 원반형상의 로터프레임; 및 상기 스테이터와 자기적으로 상호 작용할 수 있게 로터프레임에 구비되는 영구자석;을 각각 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 로터프레임은 자성체로 각각 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 영구자석은 원주방향을 따라 서로 이격된 복수의 자극부를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 로터프레임은 상기 복수의 자극부 사이에 상기 스테이터를 향해 돌출된 복수의 돌극부를 각각 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1로터와 상기 프레임 사이에 구비되어 상기 제1로터를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링;을 더 포함하고,
상기 제1로터에는 상기 제1베어링이 결합될 수 있게 제1베어링결합부가 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제2로터와 상기 프레임 사이에 구비되어 상기 제2로터를 회전 가능하게 지지하는 제2베어링;을 더 포함하고,
상기 제2로터에는 상기 제2베어링이 결합될 수 있게 제2베어링결합부가 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제2베어링결합부는 상기 제2베어링의 내측에 삽입되고,
상기 제2베어링결합부에는 상기 대상물에 구비된 회전축이 연결되는 회전축연결부재가 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 프레임에는 상기 축방향을 따라 상기 프레임을 관통하여 상기 대상물에 결합되는 체결부재가 삽입되는 체결부재삽입공이 구비되고,
상기 제2로터에는 상기 체결부재가 삽입될 수 있게 상기 체결부재삽입공과 연통된 연통공이 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 스테이터는, 상기 프레임의 외측에 원주방향을 따라 배치되는 스테이터코어; 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 스테이터코어는, 상기 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스;를 구비하고,
상기 스테이터는 상기 복수의 티스의 둘레에 몰딩에 의해 형성되는 절연부;를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 복수의 티스는, 축방향으로 배치되는 수평구간부 및 상기 수평구간부의 양 단부에 반경방향으로 확장되고 상기 제1로터 및 제2로터와 각각 이격된 수직구간부를 각각 구비하고,
상기 스테이터코일은 상기 수평구간부의 둘레에 권선되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1로터 및 제2로터의 영구자석은 축방향을 따라 서로 동일한 자극을 각각 구비하게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 스테이터코어는, 원형의 요크부; 및
상기 요크부에서 상기 제1로터 및 제2로터를 향해 각각 돌출되는 복수의 티스;를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 스테이터코일은 상기 요크부의 둘레에 권선되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1로터 및 제2로터의 영구자석은 축방향을 따라 서로 반대의 자극을 각각 구비하게 구성된다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 구비되는 터브; 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되고, 상기 터브의 외부로 돌출된 회전축을 구비한 드럼; 및 상기 터브의 외면에 장착되고 상기 회전축에 연결되어 상기 드럼을 회전 구동시키는 상기 축방향 공극형 모터;를 포함하는 의류처리장치가 제공된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 터브에는 상기 드럼의 회전축을 회전 가능하게 지지하는 하우징이 구비되고,
상기 축방향 공극형 모터의 프레임은 상기 하우징에 축방향을 따라 결합되게 구성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 축방향을 따라 스테이터의 양 측에 제1로터 및 제2로터가 각각 구비되도록 함으로써, 출력을 증대시킬 수 있고 축방향 길이를 단축할 수 있다.
또한, 제1로터 및 제2로터의 외측단부를 축방향으로 연결하여 상기 제1로터 및 제2로터를 각각 축방향으로 지지하는 로터단부지지부를 구비함으로써, 스테이터와 제1로터 간 자기력 및 스테이터와 제2로터 간 자기력이 상호 상쇄되도록 함으로써, 진동 발생을 억제할 수 있고 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 중앙에 중공의 프레임이 구비되고, 프레임의 외측에 제1로터가 회전가능하게 결합되고 상기 프레임의 내측에 상기 제2로터가 회전 가능하게 결합되되 상기 제1로터 및 제2로터가 로터단부지지부에 의해 일체로 연결되게 구성함으로써, 상기 제1로터 및 제2로터의 지지를 위한 샤프트의 사용을 배제할 수 있다.
이에 의해, 모터의 전체 무게가 감소될 수 있고, 축방향 길이가 단축될 수 있다.
또한, 중앙에 프레임을 구비하고, 프레임의 외측 및 내측에 각각 제1로터 및 제2로터가 회전가능하게 결합되고, 상기 프레임에 축방향으로 돌출되어 대상물에 장착되는 장착면이 구비되게 함으로써, 모터의 축방향 크기 및 반경 방향 크기를 각각 줄일 수 있다.
이에 의해, 의류처리장치의 캐비닛의 내부의 모터의 설치 공간을 줄일 수 있고, 그만큼 터브 및 드럼의 용량이 각각 증대될 수 있어 의류처리 용량이 증대될 수 있다.
또한, 제1로터 및 제2로터는, 각각 자성체로 형성되는 로터프레임을 구비함으로써 영구자석의 백요크를 줄일 수 있어 그만큼 축방향 길이(두께)가 감소될 수 있다.
또한, 스테이터는, 원주방향을 따라 이격 배치된 복수의 티스를 구비한 스테이터코어, 상기 복수의 티스에 각각 권선되는 스테이터코일 및 스테이터코어 및 스테이터코일을 감싸게 몰딩되는 절연부를 구비함으로써, 스테이터코어를 형성하는 자성체의 투입량을 줄일 수 있고, 그만큼 스테이터의 무게를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터를 구비한 의류처리장치의 단면도,
도 2는 도 1의 축방향 공극형 모터의 결합영역의 확대도,
도 3은 도 1의 축방향 공극형 모터의 사시도,
도 4는 도 3의 모터의 후면사시도,
도 5는 도 3의 모터의 단면도,
도 6은 도 5의 모터의 요부확대도,
도 7은 도 3의 프레임 및 스테이터의 측면도,
도 8은 도 7의 프레임 및 스테이터의 단면도,
도 9는 도 3의 제1로터프레임의 확대도,
도 10은 도 3의 제2로터프레임의 확대도,
도 11은 도 3의 로터단부지지부의 연결부재의 사시도,
도 12는 도 3의 로터단부지지부의 다른 예를 도시한 도면,
도 13은 도 3의 로터단부지지부의 또 다른 예를 도시한 도면,
도 14는 도 3의 스테이터 및 로터의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 및 스테이터의 단면도,
도 16은 도 15의 스테이터 및 로터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터를 구비한 의류처리장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 축방향 공극형 모터의 결합영역의 확대도이다.
다만, 본 발명에 따른 축방향 공극형 모터는 다양한 장치에 적용될 수 있으며, 본 명세서에서 기술하는 의류처리장치는 축방향 공극형 모터가 적용될 수 있는 하나의 예일 뿐이다. 또한, 축방향 공극형 모터는 팬모터가 사용될 수 있는 장치에도 응용될 수 있을 것이다.
도 1에서는, 본 발명에 따른 축방향 공극형 모터가 적용된 장치 중 의류처리장치를 그 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터를 구비한 의류처리장치는, 캐비닛(110); 상기 캐비닛(110)의 내부에 구비되는 터브(120); 상기 터브(120)의 내부에 회전 가능하게 구비되고, 상기 터브(120)의 외부로 돌출된 회전축(160)을 구비한 드럼(150); 및 상기 터브(120)의 외면에 장착되고 상기 회전축(160)에 연결되어 상기 드럼(150)을 회전 구동시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터(200);를 구비하여 구성될 수 있다.
캐비닛(110)은, 예를 들면, 내부에 수용공간을 형성하는 대략 직육면체 형상을 구비할 수 있다.
상기 캐비닛(110)의 전면에는, 예를 들면, 세탁물이 출입할 수 있게 개구(115)가 형성될 수 있다.
상기 캐비닛(110)에는, 상기 개구(115)를 개폐할 수 있게 도어(117)가 구비될 수 있다.
상기 캐비닛(110)의 내부에는 터브(120)가 구비될 수 있다.
상기 터브(120)는, 예를 들면, 전방으로 개구된 원통 형상으로 구성될 수 있다.
상기 터브(120)는, 예를 들면, 복수의 스프링(122) 및/또는 댐퍼(124)를 구비하는 현가장치에 의해 완충 지지될 수 있다.
상기 터브(120)의 내부에는, 드럼(150)이 회전 가능하게 수용될 수 있다.
상기 드럼(150)은 내외가 연통될 수 있게 관통된 복수의 관통공(152)을 구비할 수 있다.
상기 드럼(150)의 내부에는 회전 시 세탁물을 상측으로 이동시키는 복수의 리프터(154)가 구비될 수 있다.
상기 복수의 리프터(154)는 상기 드럼(150)의 내경면으로부터 반경방향을 따라 돌출되고 축방향으로 연장되게 각각 형성될 수 있다.
상기 터브(120)의 후면에는, 예를 들면, 상기 드럼(150)을 회전 구동시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터(200)가 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 세탁물이 상기 캐비닛(110)의 전방에서 출입 가능하도록 구성된 소위 프론트 로드 타입 의류처리장치로 구성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 상기 캐비닛(110)의 상단을 통해 세탁물이 출입 가능한 소위 탑 로드 타입 의류처리장치로 구성될 수도 있다.
상기 드럼(150)의 후방 단부에는, 후방으로 돌출된 회전축(160)이 구비될 수 있다.
상기 회전축(160)에는, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 축방향 공극형 모터(200)에 결합될 수 있게 세레이션(162)이 구비될 수 있다.
상기 터브(120)의 후방 단부에는 상기 회전축(160)이 후방으로 돌출되게 지지하는 회전축지지부(130)가 형성될 수 있다.
상기 회전축지지부(130)는, 예를 들면, 원통형상의 하우징(135) 및 상기 하우징(135)의 내부에 구비되는 복수의 베어링(139)을 구비할 수 있다.
상기 하우징(135)은, 예를 들면, 금속부재로 형성될 수 있다.
상기 복수의 베어링(139)은 상기 회전축(160)의 축방향을 따라 서로 이격되게 설치될 수 있다.
상기 하우징(135)에는, 예를 들면, 상기 복수의 베어링(139)을 각각 수용지지할 수 있게 베어링수용부가 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징(135)에는, 예를 들면, 후술할 체결부재(217)가 나사결합될 수 있게 복수의 암나사부(137)가 형성될 수 있다.
상기 복수의 암나사부(137)는, 예를 들면, 상기 하우징(135)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 형성될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1의 축방향 공극형 모터의 사시도이고, 도 4는 도 3의 모터의 후면사시도이며, 도 5는 도 3의 모터의 단면도이고, 도 6은 도 5의 모터의 요부확대도이며, 도 7은 도 3의 프레임 및 스테이터의 측면도이고, 도 8은 도 7의 프레임 및 스테이터의 단면도이며, 도 9는 도 3의 제1로터프레임의 확대도이고, 도 10은 도 3의 제2로터프레임의 확대도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터(200)는, 대상물에 결합되는 프레임(210)과, 상기 프레임(210)에 대해회전 가능하게 결합되는 제1로터(280) 및 제2로터(310)를 구비하여 얇은 원반 형상으로 구성된다.
상기 프레임(210)은 상기 제1로터(280)의 중앙영역에 외부에 노출되게 구비된다.
상기 제2로터(310)는 원반형상을 구비하고, 축방향을 따라 상기 제1로터에 대해 이격되게 배치된다.
상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 사이에는 로터단부지지부(340)가 구비된다.
보다 구체적으로 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 축방향 공극형 모터(200)는, 반경방향을 따라 상기 프레임(210)의 외측에 구비되는 스테이터(360a)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 프레임(210)은, 예를 들면, 원통 형상을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 프레임(210)은 상기 터브(120)의 후방 단부에 축방향을 따라 결합되게 구성될 수 있다.
상기 프레임(210)은, 전술한 바와 같이, 상기 터브(120)의 하우징(135)에 고정결합될 수 있다.
상기 프레임(210)의 반경방향을 따라 외측에는 스테이터(360a)가 구비될 수 있다.
상기 스테이터(360a)는 링 형상으로 구현될 수 있다.
상기 프레임(210)은, 예를 들면, 원통 형상을 구비한 프레임바디(211); 상기 프레임바디(211)의 외면 일 측에 형성되는 제1로터지지부(221); 상기 프레임바디(211)의 내면에 형성되는 제2로터지지부(231); 상기 프레임바디(211)의 외면 타 측에 형성되는 스테이터지지부(241);를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 프레임바디(211)는, 예를 들면, 중앙에 상기 회전축(160)이 삽입될 수 있게 관통 형성될 수 있다.
상기 프레임바디(211)의 외경면 일 측에는 제1로터지지부(221)가 형성될 수 있다.
상기 프레임바디(211)의 외경면의 타 측에는 스테이터지지부(241)가 형성될 수 있다.
상기 프레임바디(211)의 내경면 일 측에는 제2로터지지부(231)가 형성될 수 있다.
상기 제1로터지지부(221)에는 상기 제1로터(280)를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링(250)이 구비될 수 있다.
상기 제1베어링(250)은, 예를 들면, 내륜(251), 상기 내륜(251)과 동심적으로 배치되는 외륜(253) 및 상기 내륜(251)과 외륜(253) 사이에 구비되는 구름부재(255)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1로터지지부(221)에는 상기 제1베어링(250)의 삽입 깊이를 제한함과 아울러 상기 제1베어링(250)을 축방향으로 지지하는 스토퍼(223)가 구비될 수 있다.
상기 프레임바디(211)에는 스테이터(360a)를 지지하는 스테이터지지부(241)가 구비될 수 있다.
상기 스테이터지지부(241)는, 예를 들면, 상기 프레임바디(211)로부터 반경방향을 따라 확장되는 확장부(243) 및 상기 확장부(243)의 단부에서 축방향으로 절곡된 절곡부(245)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 절곡부(245)는 상기 확장부(243)로부터 상기 제1로터(280)측으로 절곡 형성될 수 있다.
상기 절곡부(245)는 원주방향을 따라 연장되어 원통 형상을 구비할 수 있다.
상기 스테이터지지부(241)에는 반경방향을 따라 외측으로 확장된 스테이터(360a)가 구비될 수 있다.
상기 스테이터(360a)는, 예를 들면 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스(363)를 구비한 스테이터코어(361) 및 상기 스테이터코어(361)에 권선되는 스테이터코일(371)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)는, 예를 들면, 축방향으로 배치되는 수평구간부(364) 및 상기 수평구간부(364)의 양 단부에 수직하게 연장되는 수직구간부(365)를 각각 구비할 수 있다.
상기 스테이터코일(371)은, 예를 들면, 상기 수평구간부(364)의 둘레에 집중적으로 권선될 수 있다.
상기 수직구간부(365)는 상기 수평구간부(364)에 비해 반경방향 및 원주방향으로 각각 확장될 수 있다.
이에 의해, 상기 수평구간부(364)의 둘레에 권선되는 상기 스테이터코일(371)의 이탈이 억제될 수 있다.
상기 스테이터(360a)는, 상기 스테이터코일(371)이 권선된 복수의 티스(363)를 상기 스테이터지지부(241)의 외측에 원주방향을 따라 이격배치하고, 전기 절연부재로 상기 복수의 티스(363)를 감싸게 몰딩하여 형성되는 절연부(375)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)의 각 수직구간부(365)는 외측면이 상기 절연부(375)의 외측으로 각각 노출되게 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)의 각 수직구간부(365)는 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 영구자석(291)과 미리 설정된 공극을 두고 각각 이격배치될 수 있다.
상기 제1로터(280)는, 예를 들면, 원반 형상의 제1로터프레임(281) 및 상기 제1로터프레임(281)에 구비되는 영구자석(291)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1로터프레임(281)의 외곽(테두리)에는 고정부재(295)가 삽입될 수 있게 고정부재결합부(289)가 마련될 수 있다.
상기 고정부재(295)는, 예를 들면, 볼트(296) 및 상기 볼트(296)에 나사결합되는 너트(297)로 구현될 수 있다.
상기 볼트(296)는, 예를 들면, 상기 제1로터(280), 후술할 연결부재(340a) 및 제2로터(310)를 관통하여 동시에 결합될 수 있는 길이로 구성될 수 있다.
상기 고정부재결합부(289)는, 예를 들면, 상기 제1로터프레임(281)의 외경면으로부터 반경방향을 따라 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 고정부재결합부(289)는, 상기 볼트(296)가 삽입될 수 있게 관통된 관통공을 구비할 수 있다.
상기 제1로터프레임(281)의 중앙영역에는 상기 제1베어링(250)이 결합될 수 있게 제1베어링결합부(285)가 구비될 수 있다.
상기 제1베어링결합부(285)는, 예를 들면, 상기 제1베어링(250)의 외륜(253)이 삽입되는 외륜삽입부(286) 및 상기 제1베어링(250)의 측면과 접촉되어 삽입 깊이를 제한함과 아울러 상기 제1베어링(250)을 축방향으로 지지하는 스토퍼(287)를 구비할 수 있다.
상기 스토퍼(287)는, 예를 들면, 상기 제1베어링(250)의 외륜(253)과 접촉되게 구성될 수 있다.
상기 제1로터프레임(281)에는, 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석(291)의 일 부가 삽입될 수 있게 영구자석삽입부(283)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 영구자석삽입부(283)의 깊이는 적절히 조절될 수 있다.
상기 영구자석(291)은, 예를 들면, 원반 형상을 구비할 수 있다.
상기 영구자석(291)은, 예를 들면, 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 형성되는 복수의 자극부를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 프레임의 내측에는 제2로터지지부(231)가 형성될 수 있다.
상기 제2로터지지부(231)에는, 예를 들면, 상기 제2로터(310)를 회전 가능하게 지지하는 제2베어링(260)이 구비될 수 있다.
상기 제2베어링(260)은, 예를 들면, 내륜(261), 상기 내륜(261)과 동심적으로 배치되는 외륜(263) 및 상기 내륜(261)과 외륜(263) 사이에 구비되는 구름부재(265)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2로터지지부(231)는, 예를 들면, 상기 제2베어링(260)의 삽입 깊이를 제한함과 아울러 상기 제2베어링(260)을 축방향으로 지지할 수 있게 상기 프레임바디(211)의 내경을 반경방향을 따라 확장되게 절취하여 형성될 수 있다.
상기 제2로터지지부(231)의 내경면에는 상기 제2베어링(260)의 외륜(263)이 삽입 결합될 수 있다.
상기 프레임바디(211)에는, 상기 프레임(210)을 관통하여 상기 터브(120)에 체결되는 체결부재(217)가 삽입될 수 있게 체결부재삽입공(213)이 관통 형성될 수 있다.
상기 체결부재삽입공(213)의 일 측에는 상기 체결부재(217)의 헤드가 삽입될 수 있게 확장된 헤드수용부(215)가 형성될 수 있다.
상기 제2로터(310)는, 예를 들면, 원반 형상의 제2로터프레임(311) 및 상기 제2로터프레임(311)에 구비되는 영구자석(291)을 구비하여 구성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1로터(280)의 영구자석(291) 및 제2로터(310)의 영구자석(291)은, 예를 들면, 서로 동일한 크기 및 모양을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(311)의 외곽(테두리)에는 상기 고정부재(295)가 결합될 수 있게 복수의 고정부재결합부(319)가 형성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(311)의 고정부재결합부(319)는 상기 제1로터프레임(281)의 고정부재결합부(289)에 대응되게 각각 형성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(311)의 중앙에는 상기 회전축(160)이 연결되는 회전축연결부재(331)가 구비될 수 있다.
상기 회전축연결부재(331)는, 예를 들면, 중앙에 상기 회전축(160)이 삽입될 수 있게 관통된 원통부(332) 및 상기 원통부(332)의 일 측에 반경방향을 따라 확장된 플랜지(334)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(311)에는 상기 회전축연결부재(331)가 삽입될 수 있게 회전축연결부재삽입부(321)가 형성될 수 있다.
상기 회전축연결부재삽입부(321)는, 예를 들면, 상기 회전축연결부재(331)의 원통부(332)가 삽입될 수 있게 관통되고 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 회전축연결부재삽입부(321)에는, 예를 들면, 상기 회전축연결부재(331)를 관통하여 고정부재(337)가 나사결합될 수 있게 암나사부(323)가 형성될 수 있다.
상기 회전축연결부재(331)의 플랜지(334)에는 상기 고정부재(337)가 삽입될 수 있게 관통된 복수의 고정부재삽입공(335)이 구비될 수 있다.
상기 회전축연결부재삽입부(321)에는 상기 제2베어링(260)이 결합될 수 있다.
상기 회전축연결부재삽입부(321)의 내면에는 상기 제2베어링(260)의 내륜(261)이 삽입 결합될 수 있다.
상기 회전축연결부재삽입부(321)에는, 예를 들면, 상기 제2베어링(260)의 삽입 깊이를 제한함과 아울러 상기 제2베어링(260)을 축방향으로 지지하는 스토퍼(325)가 구비될 수 있다.
상기 스토퍼(325)에는 상기 제2베어링(260)의 내륜(261)이 축방향을 따라 접촉 및 지지될 수 있다.
상기 제2로터프레임(311)에는, 예를 들면 도 10에 도시된 바와 같이, 영구자석(291)의 일 영역이 삽입될 수 있게 영구자석삽입부(313)가 함몰 형성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(311)에는 상기 터브(120)의 하우징(135)에 체결되는 체결부재(217)가 삽입될 수 있게 상기 체결부재삽입공(213)에 연통되게 복수의 연통부(327)가 관통 형성될 수 있다.
상기 복수의 연통부(327)는, 예를 들면, 상기 체결부재(217)의 헤드가 통과할 수 있게 상기 헤드수용부(215)와 실질적으로 동일한 직경을 각각 구비하게 구성될 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 로터단부지지부에 대하여 설명한다.
도 11은 도 3의 로터단부지지부의 연결부재의 사시도이고, 도 12는 도 3의 로터단부지지부의 다른 예를 도시한 도면이며, 도 13은 도 3의 로터단부지지부의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
한편, 본 실시예의 축방향 공극형 모터는, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 반경방향을 따라 상기 스테이터(360a)의 외측에 구비되어 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)를 축방향으로 지지하는 로터단부지지부(340)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 로터단부지지부(340)는, 예를 들면, 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 사이에 구비되어 상기 제1로터(280)와 상기 제2로터(310)를 연결하는 연결부재(340a)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 연결부재(340a)는, 예를 들면 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1로터(280)의 외경 및 제2로터(310)의 외경과 실질적으로 동일한 외경을 구비한 원통 형상의 바디(342)를 구비하여 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)는 일체로 연결됨으로써, 상기 제1로터(280)와 상기 스테이터(360a) 사이에 작용하는 자기력(흡인력 또는 반발력) 및 상기 제2로터(310)와 상기 스테이터(360a) 사이에 작용하는 자기력이 서로 상쇄되게 작용할 수 있다. 이에 따라, 운전 시 자기력에 기인한 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 진동 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 진동 발생이 억제되므로 진동에 기인한 소음 발생어 억제되어 정숙한 운전이 구현될 수 있다.
상기 연결부재(340a)에는 상기 고정부재(295)가 결합될 수 있게 복수의 고정부재결합부(349)가 각각 구비될 수 있다.
상기 연결부재(340a)의 복수의 고정부재결합부(349)는 상기 제1로터프레임(281) 및 제2로터프레임(311)의 각 고정부재결합부(289,319)와 상호 연통되게 형성될 수 있다.
한편, 상기 로터단부지지부(340)는, 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1로터프레임(281)에 구비되는 제1연결부(340b)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1연결부(340b)는, 예를 들면, 상기 제1로터프레임(281)의 내면으로부터 축방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 연장된 원형 형상을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제1연결부(340b)는 상기 제1로터프레임(281)의 제작 시 일체로 제작될 수 있다.
상기 제1연결부(340b)는, 예를 들면, 단부가 상기 제2로터프레임(311)에 접촉될 수 있게 상기 제1로터프레임(281)과 제2로터프레임(311)의 사이 간격에 대응되는 길이를 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제1연결부(340b)의 단부에는, 예를 들면, 상기 제2로터프레임(311)을 통과한 체결부재(미도시)가 각각 결합될 수 있게 복수의 체결부재결합부(340d)가 각각 구비될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1로터프레임(281) 및 제2로터프레임(311)이 일체로 연결됨으로써, 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 축방향 변위 및 변형이 억제될 수 있다.
상기 체결부재결합부(340d)는, 예를 들면, 상기 제1연결부(340b)의 외면에 반경방향을 따라 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 각 체결부재결합부(340d)에는 상기 체결부재가 삽입될 수 있게 관통부(340e)가 각각 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 로터단부지지부(340)는, 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제2로터프레임(311)에 구비되는 제2연결부(340c)를 구비하여 구성될 수도 있다.
상기 제2연결부(340c)는, 예를 들면, 상기 제2로터프레임(311)의 내면으로부터 축방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 연장된 원통 형상을 구비하게 형성될 수 있다.
상기 제2연결부(340c)는, 예를 들면, 단부가 상기 제1로터프레임(281)과 접촉될 수 있게 상기 제1로터프레임(281)과 제2로터프레임(311)의 사이 간격에 대응되는 길이를 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제2연결부(340c)의 단부에는, 예를 들면, 상기 제2로터프레임(311)을 통과한 체결부재(미도시)가 각각 결합될 수 있게 복수의 체결부재결합부(340f)가 구비될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1로터프레임(281) 및 제2로터프레임(311)이 일체로 연결됨으로써, 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 축방향 변위 및 변형이 억제될 수 있다.
상기 체결부재결합부(340f)는, 예를 들면, 상기 제2연결부(340c)의 외면에 반경방향을 따라 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 각 체결부재결합부(340f)에는 상기 체결부재가 삽입될 수 있게 관통부(340g)가 각각 관통 형성될 수 있다.
상기 프레임바디(211)에는 스테이터(360a)를 지지하는 스테이터지지부(241)가 구비될 수 있다.
*상기 스테이터지지부(241)는, 상기 프레임바디(211)로부터 반경방향을 따라 확장되는 확장부(243) 및 상기 확장부(243)의 단부에서 축방향으로 절곡된 절곡부(245)를 구비하여 구성될 수 있다(도 8 참조).
상기 절곡부(245)는 상기 확장부(243)로부터 상기 제1로터(280)측으로 절곡 형성될 수 있다.
상기 절곡부(245)는 원주방향을 따라 연장되어 원통 형상을 구비할 수 있다.
상기 스테이터지지부(241)에는 반경방향을 따라 외측으로 확장된 스테이터(360a)가 구비될 수 있다.
상기 스테이터(360a)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스(363)를 구비한 스테이터코어(361) 및 상기 스테이터코어(361)에 권선되는 스테이터코일(371)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)는, 예를 들면, 축방향으로 배치되는 수평구간부(364) 및 상기 수평구간부(364)의 양 단부에 수직하게 연장되는 수직구간부(365)를 각각 구비할 수 있다.
상기 스테이터코일(371)은, 예를 들면, 상기 수평구간부(364)의 둘레에 집중적으로 권선될 수 있다.
상기 수직구간부(365)는 상기 수평구간부(364)에 비해 반경방향 및 원주방향으로 각각 확장될 수 있다.
이에 의해, 상기 수평구간부(364)의 둘레에 권선되는 상기 스테이터코일(371)의 이탈이 억제될 수 있다.
상기 스테이터(360a)는, 상기 스테이터코일(371)이 권선된 복수의 티스(363)를 상기 스테이터지지부(241)의 외측에 원주방향을 따라 이격배치하고, 전기 절연부재로 상기 복수의 티스(363)를 감싸게 몰딩하여 형성되는 절연부(375)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)의 각 수직구간부(365)는 외측면이 상기 절연부(375)의 외측으로 각각 노출되게 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)의 각 수직구간부(365)는 상기 제1로터(280) 및 제2로터(310)의 영구자석(291)과 미리 설정된 공극을 두고 각각 이격배치될 수 있다.
이하, 도 14 내지 도 16을 참조하여 제1로터 및 제2로터의 영구자석 및 스테이터의 구성에 대하여 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1로터(280)의 영구자석(291) 및 제2로터(310)의 영구자석(291)은, 예를 들면, 동일한 티스(363)에 대해 서로 다른 자극(N극, S극)이 각각 배치되게 구성될 수 있다.
이에 의해, 각 티스(363)의 양 측에 배치된 제1로터(280)의 영구자석(291)의 자극부 및 제2로터(310)의 자극부는 단일의 자로(磁路)를 각각 형성할 수 있다.
한편, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 스테이터(360b)는, 원형의 요크부(362) 및 상기 요크부(362)에서 축방향을 각각 돌출되는 복수의 티스(363)를 구비한 스테이터코어(361) 및 상기 스테이터코어(361)에 권선되는 스테이터코일(371)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(363)는 상기 요크부(362)의 원주방향을 따라 미리 설정된 간격으로 이격배치될 수 있다.
상기 스테이터코일(371)은, 예를 들면, 원주방향을 따라 배치된 복수의 티스(363) 사이에 각각 구비될 수 있다.
상기 스테이터코일(371)은, 예를 들면, 원주방향을 따라 이격 배치된 상기 복수의 티스(363)의 사이의 상기 요크부(362)의 둘레에 권선될 수 있다.
상기 제1로터(280)의 영구자석(291) 및 제2로터(310)의 영구자석(291)은, 예를 들면, 도 16에 도시된 바와 같이, 동일한 티스(363)에 대해 서로 동일한 자극을 구비하게 각각 배치될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1로터(280) 및 상기 스테이터코어(361)와, 상기 제2로터(310) 및 상기 스테이터코어(361)에는 서로 동일한 방향의 자로가 각각 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 축방향 공극형 모터(200)를 결합하고자 할 때는, 먼저 상기 제1로터프레임(281) 및 상기 제2로터프레임(311)에 각각 영구자석(291)이 결합되도록 한다.
상기 제1베어링(250)을 개재하여 상기 프레임(210)의 제1로터지지부(221)에 상기 제1로터(280)가 결합될 수 있다.
상기 스테이터(360a)의 외측에 상기 연결부재(340a)를 배치하고, 상기 프레임(210)의 제2로터지지부(231)에 상기 제2베어링(260)을 개재하여 상기 제2로터(310)가 결합될 수 있다.
상기 제1로터(280), 상기 연결부재(340a) 및 제2로터(310)의 각 고정부재결합부(289,349,319)에 상기 볼트(296)를 삽입하고, 타 측에 상기 너트(297)를 나사결합하면 상기 제1로터(280), 연결부재(340a) 및 제2로터(310)가 일체로 결합될 수 있다.
한편, 상기 축방향 공극형 모터(200)를 상기 터브(120)에 결합하고자 할 때는, 상기 터브(120)의 후방으로 돌출된 회전축(160)을 상기 축방향 공극형 모터(200)의 회전축연결부재(331)에 삽입되게 할 수 있다.
상기 축방향 공극형 모터(200)를 상기 터브(120)측으로 가압하면, 상기 프레임(210)의 장착면이 상기 하우징(135)의 단부에 접촉될 수 있다.
상기 축방향 공극형 모터(200)를 상대 회전시켜 상기 축방향 공극형 모터(200)의 상기 연통부(327), 상기 체결부재삽입공(213) 및 상기 하우징(135)의 암나사부(137)가 상호 연통되게 할 수 있다.
다음, 상기 연통부(327)를 통해 상기 체결부재(217)를 상기 체결부재삽입공(213)에 각각 삽입하고, 상기 체결부재(217)를 회전시켜 해당 암나사부(137)에 각각 나사결합되게 할 수 있다.
상기 각 체결부재(217)의 나사결합이 완료되면, 상기 회전축(160)의 세레이션(162)은 상기 회전축연결부재(331)의 세레이션(336)에 완전하게 삽입 결하될 수 있다.
본 실시예의 축방향 공극형 모터(200)는, 축방향 길이 및 반경방향 길이가 상대적으로 작은 컴팩트 한 구조를 구비하므로, 상기 캐비닛(110)의 내부의 설치공간(점유공간)이 현저하게 감소될 수 있다.
이에 의해, 상기 캐비닛(110)의 크기를 증가시키지 아니하면서 상기 터브(120) 및 드럼(150)의 크기를 축방향으로 각각 증대시킬 수 있어 의류처리 용량이 증대될 수 있다.
또한, 상기 스테이터(360a)를 사이에 두고 상기 제1로터(280) 및 상기 제2로터(310)가 양 측에 각각 구비되므로, 출력이 현저하게 증대될 수 있다.
또한, 상기 스테이터(360a)와 제1로터(280) 사이에 작용하는 자기력 및 상기 스테이터(360a)와 상기 제2로터(310) 사이에 작용하는 자기력이 상쇄됨으로써 자기력에 기인한 진동 발생이 억제되고 소음이 감소되어 정숙 운전이 구현될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
본 발명은, 축방향 공극형 모터를 사용할 수 있는 다양한 제품에 적용 및 응용될 수 있으며, 예를 들어, 축방향 공극형 모터는 의류처리장치에 적용될 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 대상물에 결합되는 프레임;
    반경방향을 따라 상기 프레임의 외측에 구비되는 스테이터;
    축방향을 따라 상기 스테이터의 일 측에 공극을 두고 이격되고 상기 프레임의 일 측에 회전 가능하게 배치되는 제1로터;
    축방향을 따라 상기 스테이터의 타 측에 공극을 두고 이격되고 상기 프레임의 타 측에 회전 가능하게 배치되는 제2로터; 및
    반경방향을 따라 상기 스테이터의 외측에 구비되어 상기 제1로터 및 제2로터를 축방향으로 지지하는 로터단부지지부;를 포함하는 축방향 공극형 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임은,
    원통 형상을 구비한 프레임바디;
    상기 프레임바디의 외면 일 측에 형성되는 제1로터지지부;
    상기 프레임바디의 내면에 형성되는 제2로터지지부; 및
    상기 프레임바디의 외면 타 측에 형성되는 스테이터지지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 제1로터에 대해 축방향으로 돌출되어 상기 대상물에 접촉되는 장착면을 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로터단부지지부는, 상기 제1로터 및 제2로터 사이에 구비되어 제1로터 및 상기 제2로터를 연결하는 연결부재; 또는 상기 제1로터 및 제2로터중에서 어느 하나에 구비되는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1로터 및 제2로터는,
    원반형상의 로터프레임; 및
    상기 스테이터와 자기적으로 상호 작용할 수 있게 로터프레임에 구비되는 영구자석;을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로터프레임은 자성체로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영구자석은 원주방향을 따라 서로 이격된 복수의 자극부를 구비하고,
    상기 로터프레임은 상기 복수의 자극부 사이에 상기 스테이터를 향해 돌출된 복수의 돌극부를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1로터와 상기 프레임 사이에 구비되어 상기 제1로터를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링;을 더 포함하고,
    상기 제1로터에는 상기 제1베어링이 결합될 수 있게 제1베어링결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2로터와 상기 프레임 사이에 구비되어 상기 제2로터를 회전 가능하게 지지하는 제2베어링;을 더 포함하고,
    상기 제2로터에는 상기 제2베어링이 결합될 수 있게 제2베어링결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2베어링결합부는 상기 제2베어링의 내측에 삽입되고,
    상기 제2베어링결합부에는 상기 대상물에 구비된 회전축이 연결되는 회전축연결부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 프레임에는 상기 축방향을 따라 상기 프레임을 관통하여 상기 대상물에 결합되는 체결부재가 삽입되는 체결부재삽입공이 구비되고,
    상기 제2로터에는 상기 체결부재가 삽입될 수 있게 상기 체결부재삽입공과 연통된 연통공이 구비되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이터는,
    상기 프레임의 외측에 원주방향을 따라 배치되는 스테이터코어; 및
    상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스테이터코어는, 상기 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스;를 구비하고,
    상기 스테이터는 상기 복수의 티스의 둘레에 몰딩에 의해 형성되는 절연부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 티스는, 축방향으로 배치되는 수평구간부 및 상기 수평구간부의 양 단부에 반경방향으로 확장되고 상기 제1로터 및 제2로터와 각각 이격된 수직구간부를 각각 구비하고,
    상기 스테이터코일은 상기 수평구간부의 둘레에 권선되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1로터 및 제2로터의 영구자석은 축방향을 따라 서로 동일한 자극을 각각 구비하게 구성되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 스테이터코어는,
    원형의 요크부; 및
    상기 요크부에서 상기 제1로터 및 제2로터를 향해 각각 돌출되는 복수의 티스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스테이터코일은 상기 요크부의 둘레에 권선되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1로터 및 제2로터의 영구자석은 축방향을 따라 서로 반대의 자극을 각각 구비하게 구성되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  19. 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 구비되는 터브;
    상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되고, 상기 터브의 외부로 돌출된 회전축을 구비한 드럼; 및
    상기 터브의 외면에 장착되고 상기 회전축에 연결되어 상기 드럼을 회전 구동시키는 제1항의 축방향 공극형 모터;를 포함하는 의류처리장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 터브에는 상기 드럼의 회전축을 회전 가능하게 지지하는 하우징이 구비되고,
    상기 축방향 공극형 모터의 프레임은 상기 하우징에 축방향을 따라 결합되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
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