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WO2015050397A1 - 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기 - Google Patents

세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기 Download PDF

Info

Publication number
WO2015050397A1
WO2015050397A1 PCT/KR2014/009325 KR2014009325W WO2015050397A1 WO 2015050397 A1 WO2015050397 A1 WO 2015050397A1 KR 2014009325 W KR2014009325 W KR 2014009325W WO 2015050397 A1 WO2015050397 A1 WO 2015050397A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
shaft
washing
washing machine
pulsator
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/009325
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김병수
고형환
Original Assignee
주식회사 아모텍
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 주식회사 아모텍 filed Critical 주식회사 아모텍
Priority to US15/022,000 priority Critical patent/US9976243B2/en
Priority to CN201480053374.8A priority patent/CN105579636B/zh
Priority claimed from KR1020140133037A external-priority patent/KR101704742B1/ko
Publication of WO2015050397A1 publication Critical patent/WO2015050397A1/ko

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30—Driving arrangements 
    • D06F37/40—Driving arrangements  for driving the receptacle and an agitator or impeller, e.g. alternatively
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30—Driving arrangements 
    • D06F37/304—Arrangements or adaptations of electric motors

Definitions

  • the present invention relates to a washing machine motor capable of independently driving a washing tank and a pulsator, and a washing machine having the same.
  • Patent Document 1 the outer case forming the appearance, the outer tub that is supported by the inside of the outer case to accommodate the wash water therein, the outer tank Washing and dehydration combined inner tub that is rotatably accommodated in the interior of the inner tank, the pulsator (Pulsator) is installed so as to rotate relative to the inside of the inner tub to form a water flow, and the driving force for rotating the inner tank and the pulsator
  • Patent Document 1 Conventional washing machine disclosed in Patent Document 1 is provided with a planetary gear set consisting of a sun gear, a ring gear, a planetary gear and a carrier, decelerating the rotational force of the drive motor to transfer to the pulsator and inner tank, the clutch spring is operated to the It selectively transmits power to the inner tank to rotate only the pulsator when washing and simultaneously rotates the pulsator and inner tank when dewatering.
  • the conventional washing machine requires a planetary gear device, a clutch, etc. to selectively rotate the pulsator and the inner tank, and thus, the configuration is complicated and manufacturing cost increases.
  • the conventional washing machine increases the space occupied in the height direction of the washing machine. Accordingly, when the height of the washing machine is increased or the height of the washing machine is the same, Since the height should be reduced, there is a problem that the washing capacity is reduced.
  • the clutch spring is tightened to the outer circumferential surfaces of the first clutch drum and the second clutch drum.
  • the pulsator rotating shaft and the inner tank rotating shaft are integrally rotated in the same direction at the same speed.
  • a bearing in which the bearing supporting the planetary gear device is rotatable only in one direction is used.
  • the washing machine of Patent Document 1 has a structure in which the pulsator and the inner tank can be rotated only in the same direction, and the pulsator and the inner tank cannot be rotated in opposite directions, and thus various washing water flows cannot be formed. There is a limit to improvement.
  • another conventional washing machine motor rotates only the pulsator in the state of braking the inner tank during washing, and simultaneously rotates the pulsator and the inner tank when dewatering.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0136081 (Patent Document 2) is rotatably supported on the support member and connected to the dehydration tank is connected to the dehydration tank rotating shaft for rotating the dehydration tank, rotatably inside the dehydration tank rotating shaft A pulsator rotating shaft disposed and connected to the pulsator to rotate the pulsator, an inner rotor connected to the dehydration tank rotating shaft, an outer rotor connected to the pulsator rotating shaft, and disposed with a gap between the inner rotor and the outer rotor, Disclosed is a driving apparatus for a direct type washing machine including an inner rotor and an outer rotor and a double stator, each of which forms a magnetic circuit.
  • the driving apparatus of patent document 2 rotates a dehydration tank through a dehydration tank rotating shaft by an inner rotor, and rotates a pulsator through a pulsator rotating shaft by an outer rotor. Therefore, the inner rotor has high speed and low torque characteristics of about 1000 rpm and 3 Nm to be suitable for the dehydration mode, and the outer rotor is designed to have low speed and high torque characteristics of about 100 rpm and 15 Nm to be suitable for the washing mode.
  • the inner rotor has a high speed and low torque characteristic in the washing mode. Since it is designed to have a problem when applying this to the washing mode, the torque is small, the current increases. In particular, a washing machine with a washing capacity of 8Kg class requires high torque of about 15Nm, and a washing machine with a washing capacity of 13Kg class requires high torque of about 40Nm. There is a problem that the temperature rise is caused by the current density rise.
  • the purpose of the present invention is to adopt a washing machine motor having a double rotor-double stator structure and provide a co-force, it is possible to drive the pulsator and the washing tank independently of each other to eliminate the existing clutch device can simplify the structure It is to provide a washing machine motor capable of reverse driving of a pulsator and a washing tank and a washing machine having the same.
  • Another object of the present invention is to drive the pulsator and the washing tank independently, and to set the planetary gear in a state capable of rotating in both directions to implement a bidirectional force and a single force washing machine motor to form a variety of water flow patterns And to provide a washing machine having the same.
  • Still another object of the present invention is to provide a washing machine motor suitable for a large capacity washing machine and a washing machine having the same by enabling torque conversion by shifting the rotational speed of the inner shaft.
  • Another object of the present invention is to connect the outer rotor to the washing tank, the output of the inner rotor with a small torque generated by connecting the inner rotor with the pulsator drives the pulsator through the planetary gear device, the outer rotor generated a large torque
  • the output of the washing machine can be formed by driving the washing tank through the planetary gear device without shifting, and the washing can be formed using the reverse driving of the pulsator and the washing tank to form a variety of washing water, and a washing machine motor and a washing machine having the same To provide.
  • Still another object of the present invention is to provide a washing machine motor and a washing machine having the same, in which a planetary gear device can be disposed in an inner space of a motor as the conventional clutch device is removed, thereby reducing the height of the planetary gear device.
  • Washing machine motor of the present invention is an outer rotor connected by a washing tank through the outer shaft; An inner rotor connected by a pulsator through the inner shaft; And a stator disposed with a gap between the inner rotor and the outer rotor and independently driving the inner rotor and the outer rotor, wherein the outer shaft is rotated at the same speed as the outer rotor, and the inner shaft increases torque. It is characterized in that the deceleration relative to the rotational speed of the inner rotor to be.
  • the outer shaft includes a first outer shaft connected to the outer rotor, a second outer shaft connected to the washing tank, and the inner shaft includes a first inner shaft connected to the inner rotor, and a second inner connected to the pulsator. It may include a shaft.
  • the planetary gear device includes a ring gear connecting between a first outer shaft and a second outer shaft, a sun gear connected to the first inner shaft, an outer gear of the sun gear, and a planetary gear geared to an inner surface of the ring gear. And a carrier possibly supported and connected to the second inner shaft.
  • the planetary gear device may be disposed in an inner space of the inner rotor.
  • the inner rotor has a first magnet disposed at an inner surface of the stator with a predetermined gap, a first back yoke disposed on a rear surface of the first magnet, and the first magnet and the first back yoke are fixed to an inner shaft. It may include an inner rotor support to be connected.
  • the outer rotor has a second magnet disposed on the outer surface of the stator with a predetermined gap, a second back yoke disposed on the rear surface of the second magnet, and the second magnet and the second back yoke are fixed to the outer shaft.
  • the outer rotor support may be connected.
  • the stator is divided into a plurality of stator cores are arranged in an annular arrangement, a bobbin wrapped around the outer peripheral surface of each of the plurality of stator cores, a first coil wound on one side of each stator core, and each A second coil wound on the other side of the stator core and a plurality of stator cores may be arranged in an annular arrangement to integrate the stator support fixed to the bearing housing.
  • the plurality of stator cores may be integrally formed.
  • the stator support may be integrally formed with the stator core by insert molding.
  • the washing machine motor includes an outer rotor connected to the outer shaft; An inner rotor connected to the inner shaft coaxially disposed in the outer shaft; A double stator disposed with a gap between the inner rotor and the outer rotor and independently driving the inner rotor and the outer rotor; And a planetary gear device installed on the inner shaft to reduce the rotation speed of the inner shaft.
  • the washing machine includes an outer tub for receiving the wash water; A washing tank rotatably disposed in the outer tub to perform washing and dehydration; A pulsator rotatably disposed in the washing tank to form a washing stream; And a washing machine motor that independently drives the washing tub and the pulsator, wherein the washing machine motor comprises: an outer rotor connected to an outer shaft; An inner rotor connected to the inner shaft; A stator disposed with a gap between the inner rotor and the outer rotor and independently driving the inner rotor and the outer rotor; And a planetary gear device installed on the inner shaft to reduce the speed, wherein the outer shaft is rotatably supported in both directions.
  • Driving the pulsator and the washing tank in different directions and at different speeds to form a strong washing water stream in the form of a pattern, or driving the pulsator and the washing tank in different directions and at the same speed to form a strong washing water stream to increase the degree of cleaning. can do.
  • the washing machine of the present invention may further include first and second bearings respectively installed on the outer shaft to rotatably support the outer shaft and the planetary gear device in both directions.
  • the washing machine motor of the present invention can drive the pulsator and the washing tank independently, so that the existing clutch can be eliminated, thereby simplifying the structure and allowing the reverse driving of the pulsator and the washing tank. Can be formed.
  • the washing machine motor of the present invention can drive the pulsator and the washing tank independently, so that it is possible to implement a twin force and a single force to form a variety of water flow pattern performance of the washing machine, such as improved washing degree and shorter washing time Improvement can be aimed at.
  • washing machine motor of the present invention is installed on the inner shaft connected to the pulsator, the planetary gear device, it is possible to increase the torque by reducing the rotation speed can implement a large capacity washing machine.
  • the washing machine motor of the present invention connects the outer rotor to the washing tank, the inner rotor is connected to the pulsator, and the outer rotor having a large torque rotates the washing tank, thereby improving the performance of the washing machine.
  • the output of the inner rotor with the small torque generated drives the pulsator through the planetary gear device
  • the output of the outer rotor with the large torque generated drives the washing tank through the planetary gear device without shifting. It is possible to wash by using the pulsator and the washing tank reverse driving to form a variety of washing water flow, it is possible to implement a large-capacity washing machine.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of the planetary gear device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view of the stator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a stator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the stator core according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block circuit diagram of a washing machine control apparatus according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention.
  • a washing machine includes a case 100 forming an external appearance, an outer tub 110 disposed inside the case 100 to receive wash water, and an outer tank (
  • the washing tank 120 is rotatably disposed inside the washing tank 120 to perform washing and dehydration, and the pulsator 130 is rotatably disposed inside the washing tank 120 to form washing water flow. It is installed in the lower portion includes a motor 140 for driving the washing tank 120 and the pulsator 130 simultaneously or selectively.
  • the motor 140 is rotatably disposed in the outer shafts 20 and 22 and the outer shafts 20 and 22 connected to the washing tank 120 and the pulsator 130.
  • Inner shafts 30 and 32 to be connected, an outer rotor 50 to be connected to the outer shafts 20 and 22, an inner rotor 40 to be connected to the inner shafts 30 and 32, and an inner rotor 40.
  • a stator 60 disposed with a gap between the outer rotor 50 and a planetary gear device installed on the inner shafts 30 and 32 to reduce the rotational speed of the inner shafts 30 and 32 to increase torque. 70).
  • the outer shafts 20 and 22 are formed in a cylindrical shape to allow the inner shafts 30 and 32 to pass therethrough, the first outer shaft 20 connected to the inter rotor 40, and the second connected to the washing tub 120. And an outer shaft 22.
  • the inner shafts 30 and 32 include a first inner shaft 30 connected to the outer rotor 50 and a second inner shaft 32 connected to the pulsator 130.
  • the planetary gear device 70 is integrally formed with a ring gear 72 connecting the first outer shaft 20 and the second outer shaft 22 and the first inner shaft 30. And a planetary gear 78 which is geared to the outer surface of the sun gear 74 and the inner surface of the ring gear 72 and the planetary gear 78 are rotatably supported and connected to the second inner shaft ( A carrier 76 connected to 32.
  • the first outer shaft 20 and the second outer shaft 22 are connected by a ring gear 72 such that the rotation speed of the first outer shaft 20 is maintained as it is. 22). Therefore, the rotation speeds of the first outer shaft 20 and the second outer shaft 22 are the same.
  • first inner shaft 30 is integrally formed with the sun gear 74
  • second inner shaft 32 is connected to the carrier 76 by spline coupling, etc.
  • the carrier 76 is a planetary gear 78 It is rotatably supported in the center of the rotation speed of the first inner shaft 30 is reduced is transmitted to the second inner shaft (32).
  • the inner shafts 30 and 32 are connected by the planetary gear device 70 so that the rotation speed of the inner rotor 40 is reduced and transmitted to the pulsator 130, thereby increasing the torque of the pulsator 130. It can be applied to a large capacity washing machine accordingly.
  • a cylindrical first sleeve bearing 80 and a second sleeve bearing 82 are installed between the outer circumferential surface of the first inner shaft 30 and the inner circumferential surface of the first outer shaft 20 to form the first inner shaft 30. Support rotatably.
  • the third sleeve bearing 84 and the fourth sleeve bearing 86 are installed on upper and lower inner surfaces of the second outer shaft 22 to rotatably support the second inner shaft 32.
  • the outer surface of the first outer shaft 20 is formed with a first connecting portion 90 to which the outer rotor support 56 of the outer rotor 50 is connected, and the inner rotor 40 at the lower end of the first inner shaft 30.
  • the inner rotor support 46 of the second connecting portion 92 is formed.
  • the first connector 90 and the second connector 92 may have a structure that is serration-coupled or spline-coupled by protrusions formed on outer surfaces of the first outer shaft 20 and the first inner shaft 30. It may have a structure in which key grooves are formed to mutually key.
  • first fixing nut 34 is screwed to the lower end of the first outer shaft 20 to prevent the outer rotor support 56 from being separated from the first outer shaft 20, and the first inner shaft (
  • the second fixing nut 36 is screwed to the lower end of the 30 to prevent the inner rotor support 46 of the inner rotor 40 from being separated.
  • a third connection portion 94 is formed on the upper outer surface of the second outer shaft 22 to connect the washing tub 120, and a fourth connection portion is connected to the pulsator 130 on the upper outer surface of the second inner shaft 32. 96 is formed.
  • the third connector 94 and the fourth connector 96 may have a structure that is serration-coupled or spline-coupled by protrusions formed on outer surfaces of the second outer shaft 22 and the second inner shaft 32. It may have a structure in which key grooves are formed to mutually key.
  • a first seal 220 is installed between the second outer shaft 22 and the second inner shaft 32 to prevent the washing water from leaking, and is washed between the second outer shaft 22 and the bearing housing 10.
  • a second seal 210 is mounted to prevent leakage of water.
  • the first bearing 26 is disposed on the outer surface of the first outer shaft 20, and the second bearing 28 is disposed on the outer surface of the second outer shaft 22 to rotate the outer shafts 20 and 22. Support.
  • the first bearing 26 is installed in the first bearing housing 102, and the second bearing 28 is installed in the second bearing housing 10.
  • the first bearing housing 102 is formed of a metal material, and extends outwardly from the first bearing seat 104 and the first bearing seat 104 on which the first bearing 26 is seated to form a cylindrical shape.
  • the cover part 106 is disposed to be wrapped with a predetermined gap on the outer surface of the planetary gear device 70 to protect the planetary gear device, and extends outward from the upper end of the cover part 106 to form a disc and stator ( 60) and the flat plate portion 108 to which the outer tub 110 is fixed.
  • the flat plate 108 is fastened to the second bearing housing by a plurality of bolts 250 in the circumferential direction.
  • the second bearing housing 10 is formed of a metal material, and extends outwardly from the second bearing seat 12 and the second bearing seat 12 on which the second bearing 28 is seated.
  • the flat plate 18 is fastened to the flat plate 108 of the first bearing housing by the bolt 250, and is fixed to the stator support 270 and the outer tub 110 by the bolt 260.
  • the inner rotor 40 includes a first magnet 42 disposed with a predetermined gap on the inner surface of the stator 60 and a first back yoke disposed on the rear surface of the first magnet 42. 44 and an inner rotor support 46 formed integrally with the first magnet 42 and the first back yoke 44 by insert molding.
  • the inner rotor support 46 is formed integrally with the first magnet 42 and the first back yoke 44 by molding with a thermosetting resin, for example, a bulk molding compound (BMC) 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 bulk molding compound (BMC) molding material such as polyester.
  • the inner rotor support 46 has an inner surface connected to the second connecting portion 92 of the first inner shaft 30, and the outer surface of the inner rotor support 46 is fixed to the first magnet 42 and the first back yoke 44. do.
  • the pulsator 130 may be sufficiently rotated by the torque of the inner rotor 40 because the rotation torque is not large.
  • the outer rotor 50 includes a second magnet 52 disposed on the outer surface of the stator 60 with a predetermined gap, a second back yoke 54 disposed on the rear surface of the second magnet 52, and an insert.
  • the outer rotor support 56 is formed integrally with the second magnet 52 and the second back yoke 54 by molding.
  • the outer rotor support 56 is formed integrally with the second magnet 52 and the second back yoke 54 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 support 56 has an inner surface connected to the first connection portion 90 of the first outer shaft 20 and rotated together with the first outer shaft 20, and the outer surface of the outer rotor support 56 has a second magnet 52 and a first portion.
  • the 200 yoke 54 is fixed.
  • the outer rotor 50 has a larger torque than the inner rotor 40.
  • a larger torque than the pulsator 130 is required.
  • the washing machine motor may implement a large-capacity washing machine because the outer rotor 50 having a large torque is connected to the washing tub 120 requiring a large torque.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a split type stator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a stator according to an embodiment of the present invention. Top view of the core.
  • the stator 60 includes a plurality of split stator cores 62 arranged in an annular shape, a bobbin 64 that is a nonmagnetic material wrapped around the outer circumferential surface of the stator core 62, and a stator core.
  • the first coil 66 wound on one side of the 62, the second coil 68 wound on the other side of the stator core 62, and the stator core 62 are arranged in an annular shape and fixed to the outer tub 110.
  • a stator support 270 is arranged in an annular shape and fixed to the outer tub 110.
  • the stator support 270 is formed integrally with the stator core 62 by insert molding after arranging the stator cores 62 in the mold in the circumferential direction.
  • thermosetting resin for example, a BMC (Bulk Molding Compound) molding material such as polyester molding the stator support 102 in an insert molding method, wherein the plurality of stator cores 62 in the mold in the circumferential direction It is arranged integrally at regular intervals.
  • BMC Bit Molding Compound
  • stator support 270 is manufactured separately from the stator core 62 and then bolted to the stator support 270.
  • the stator core 62 is formed on the opposite side of the first teeth portion 310 and the first teeth portion 310 on which the first coils 66 are wound.
  • stator cores 62 having a split type are assembled in an annular shape to form a stator core, and the structure is integrated by the stator support 69, but the stator core may be integrally formed. .
  • the first and second outputs are simultaneously applied to the 68, the inner rotor 40 and the outer rotor 50 are rotated at the same time.
  • the through hole 332 is formed in the center of the partition 314 so that the first magnetic circuit formed by the first coil 66 and the second magnetic circuit formed by the second coil 68 interfere with each other. It serves to prevent.
  • the through hole 332 may be formed long in the lateral direction of the partition 314 in the form of a slot in addition to the circular.
  • 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 316 and the second flange portion 318 are inward and at a predetermined curvature so as to correspond to the first magnet 42 of the inner rotor 40 and the second magnet 52 of the outer rotor 50, respectively. It forms an outwardly curved surface. 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 42 and the second magnet 52 are close to each other. Can be maintained.
  • the coupling parts 320 and 322 have a structure directly connected to allow the stator cores 62 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 314, 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, a plurality of stator cores 62 are arranged in an annular shape and have a structure directly connected to each other.
  • the coupling portion forms pinholes at both ends of the partition portion of the stator core, and connects the pin member between the pinholes of the two stator cores while connecting the cores to each other to connect the stator cores. It is also possible to apply the structure, and a method of caulking using a caulking member in a state in which the stator cores are in contact with each other.
  • connectors 162 and 164 for applying the first output of the first inverter 530 and the second output of the second inverter 540 to the first coil 66 and the second coil 68.
  • the connectors 162 and 164 include a first connector 162 to which a second output applied to the second coil 68 is connected to rotate the washing tub 110, and a first coil 66 to rotate the pulsator 130. It includes a second connector 164 connected to the second output is applied to.
  • first connector 162 and the second connector 164 are integrally formed when insert-exjecting the stator support 270. That is, when insert molding is performed after the first connector 162 and the second connector 164 are disposed in a mold, the first connector 162 and the second connector 164 are integrally formed on the stator support 270. .
  • the washing machine driving device including the washing machine motor 140 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. Since the second magnetic circuit L2 is formed between the outer rotor 50 and the other side of the stator 60 on which the second coil 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 may be driven separately from each other.
  • the first magnetic circuit (L1) is the first magnet 42 of the N pole
  • the first teeth portion 310 is wound around the first coil 66, the inner portion of the partition portion 314, the first adjacent Via the tooth part 310, the first magnet 42 of the S pole and the first back yoke 44 adjacent to the first magnet 42 of the N pole.
  • the second magnetic circuit L2 is divided into a second tooth portion 312 facing the second magnet 52 of the N pole, the second magnet 52 of the N pole, and the second coil 68 wound thereon. Via the outer portion of the portion 314, the adjacent second teeth portion 312, the second magnet 54 of the S pole, and the second back yoke 54.
  • the washing machine control apparatus includes a first inverter 530 generating a first driving signal applied to the first coil 66 and a second driving applied to the second coil 68. It includes a second inverter 540 for generating a signal, the first inverter 530, the second inverter 540 and the control unit 500 for controlling the entire washing machine.
  • the control unit 500 serves as a system controller to control the entire washing machine at the same time as the control of the first and second inverters (530,540) as described above, or according to the washing course set by the user from the system controller of the washing machine body After receiving the determined washing control signal may be configured as a driver-specific control device for applying a separate control signal to the first and second inverters (530, 540) based on this.
  • the control unit 500 may be configured as a signal processing device such as a microcomputer or a microprocessor.
  • the washing machine motor 140 is made of a twin-force structure consisting of a double rotor-double stator, for example, the motor control is made by U, V, W three-phase drive system.
  • the first and second coils 66 and 68 of the stator 60 also consist of U, V, and W three-phase coils, respectively.
  • the first coil 66 wound on the first tooth part 310 extending in the center direction from the stator 60 forms an inner stator
  • the second coil wound on the second tooth part 312 extending in the radial direction.
  • the coil 68 forms an outer stator.
  • the inner rotor 40 which is rotated by the inner stator forms an inner motor
  • the outer rotor 50 which is rotated by the outer stator forms an outer motor
  • the inner motor and the outer motor are each BLDC.
  • the motor structure is designed to be controlled in such a way that the first and second inverters 530 and 540 are driven, for example, in a six-step drive control.
  • the first and second inverters 530 and 540 may each include three pairs of switching transistors connected in a totem pole structure, and the three-phase output of each inverter may be U, the first and second coils 66 and 68. V, W three-phase coil is applied.
  • the control unit for controlling the first and second inverters 530 and 540 may be, for example, an inner rotor 40 and an outer rotor 40 from the first and second rotor position sensors 510 and 520, which may be hall sensors.
  • the first and second inverters 530 and 540 When the rotational position of the controller 50 is detected and a PWM control signal is applied to the first and second inverters 530 and 540, the first and second inverters output U, V, and W three-phase outputs to the first and second coils.
  • the inner rotor 40 and the outer rotor 50 are rotationally driven by applying them to the U, V, and W three-phase coils of 66 and 68.
  • control unit 500 controls the first and second inverters 530 and 540 to selectively and independently apply the first and second inverter outputs to the first and second coils 66 and 68.
  • the inner rotor 40 and the outer rotor 50 can be driven to rotate selectively and independently.
  • the planetary gear device 70 has a ring gear 72 connected between the first and second outer shafts 20 and 22, and the first and second outer shafts 20 and 22 are bidirectional.
  • the planetary gear device 70 is also rotatably supported in both directions because the first and second bearings 26 and 28 are rotatable in both directions.
  • the washing machine uses the washing machine motor 140 configured as the double rotor-double stator, and uses the first and second inverters to output the U, V, and W three-phase outputs to the first and second coils 66.
  • the inner rotor 40 and the outer rotor 50 are independently driven to rotate by applying them to the U, V, and W three-phase coils of (68).
  • the rotational force of the inner rotor 40 and the outer rotor 50 is transmitted to the pulsator 130 and the washing tank 120 through the inner shafts 30 and 32, the outer shafts 20 and 22, and the planetary gear device 70. ),
  • the pulsator 130 and the washing tank 120 are driven independently, and the planetary gear device 70 is supported by the first and second bearings 26 and 28 capable of bidirectional rotation. Therefore, by controlling the rotational direction and the rotational speed of the pulsator 130 and the washing tank 120 can form a variety of water flow.
  • the first coil and the second coil 68 simultaneously hold the first and second inverters ( First and second inverter outputs are applied from 530 and 540, respectively.
  • the inner rotor 40 is rotated by the magnetic circuit L1
  • the inner shafts 30 and 32 connected to the inner rotor 40 are rotated to rotate the washing tub 120
  • the outer rotor is rotated by the magnetic circuit L2.
  • the rotation speed of the washing tank 120 and the pulsator 130 is preferably controlled at the same speed.
  • the first coil 66 and the second coil 68 Inverter output is applied simultaneously or with time difference, and the first inverter output applied to the first coil and the second inverter output applied to the second coil are controlled independently so that the inner rotor 40 and the outer rotor 50 are controlled.
  • various washing water streams may be formed by rotating the pulsator 130 and the dehydration tank 120 at the same direction and at the same speed or at the same direction and at different speeds during the washing and rinsing strokes.
  • a strong washing water stream may be formed, and the pulsator 130 and the washing tank 120 may be formed.
  • the rotational speed of the pulsator 130 and the washing tank 120 by changing the rotational speed of the pulsator 130 and the washing tank 120, it is possible to form a rhythm water flow, as a result it is possible to implement the rhythm washing. That is, when the rotational speeds of the pulsator 130 and the washing tank 120 are controlled to be sharply variable, it is possible to prevent damage to the laundry while forming a strong stream and a rhythm stream.
  • the pulsator 130 and the washing tank 120 can be rotated with a time difference in the same direction to form various washing water streams.
  • a washing machine motor having a double rotor-double stator structure and providing a twin power can independently drive the pulsator and the washing tub, thereby eliminating the existing clutch device, thereby simplifying the structure and pulsator.
  • the present invention relates to a washing machine motor capable of reverse driving of a washing machine and a washing tank, and may be applied to a fully automatic washing machine.

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Abstract

본 발명의 세탁기 모터는 아우터 샤프트를 통하여 세탁조에 의해 연결되는 아우터 로터, 인너 샤프트를 통하여 펄세이터에 의해 연결되는 인너 로터, 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 스테이터, 상기 인너 샤프트에 설치되어 속도를 감속하여 토크를 증가시키는 유성기어 장치를 포함하고, 상기 아우터 샤프트는 아우터 로터와 동일한 속도로 회전되고, 상기 인너 샤프트는 토크를 증가시킬 수 있도록 상기 인너 로터의 회전속도에 비해 감속되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 세탁기 모터는 발생되는 토크가 작은 인너 로터의 출력은 유성기어 장치를 통하여 펄세이터를 구동하고, 발생되는 토크가 큰 아우터 로터의 출력은 변속없이 유성기어 장치를 통하여 세탁조를 구동함에 의해 펄세이터와 세탁조의 역방향 구동이 가능하도록 하여 다양한 세탁수류를 형성할 수 있고, 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.

Description

세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기
본 발명은 세탁조와 펄세이터를 독립적으로 구동시킬 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기에 관한 것이다.
종래의 세탁기는 한국 등록특허공보 제10-0548310호(특허문헌 1)에 개시된 바와 같이, 외형을 이루는 아웃케이스와, 상기 아웃케이스의 내부에 지지되어 내부에 세탁수를 수용하는 외조와, 상기 외조의 내부에 회전 가능하게 수용되는 세탁과 탈수 겸용의 내조와, 상기 내조의 내부에 상대회전 가능하게 설치되어 세탁수류를 형성하는 펄세이터(Pulsator)와, 상기 내조 및 펄세이터를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 내조를 회전시키는 내조회전축과, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 펄세이터를 회전시키는 펄세이터회전축과, 구동모터에 연결되고 펄세이터 회전축에 연결되는 선기어, 선기어와 링기어에 동시에 맞물리는 복수의 유성기어와, 유성기어를 자전 및 공전 가능하게 지지하는 캐리어와, 세탁시 또는 탈수시 상기 내조와 펄세이터의 회전을 제어하기 위한 클러치 스프링을 포함하여 구성된다.
특허문헌 1에 개시된 종래의 세탁기는 선기어, 링기어, 유성기어 및 캐리어로 구성된 유성기어 셋트가 구비되어, 구동모터의 회전력을 감속하여 펄세이터 및 내조로 전달하고, 클러치 스프링이 작동되어 펄세이터와 내조로 선택적으로 동력을 전달하여 세탁시에는 펄세이터만 회전시키고 탈수시에는 펄세이터와 내조를 동시에 회전시킨다.
하지만, 상기 종래의 세탁기는 펄세이터와 내조를 선택적으로 회전시키기 위해 유성기어 장치와 클러치 등을 필요로 하여 구성이 복잡하고, 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 상기 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.
더욱이, 상기 종래의 세탁기는 탈수시에 클러치 스프링이 수축되는 일방향으로만 펄세이터 회전축을 회전시키게 되면, 클러치 스프링이 제1클러치드럼 및 제2클러치드럼의 외주면에 조여지게 되고, 이에 따라 클러치 스프링의 장력에 의해 펄세이터 회전축과 내조회전축이 일체로 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전하게 된다. 이 경우, 종래에는 유성기어 장치를 지지하는 베어링이 일방향으로만 회전 가능한 베어링이 사용되고 있다.
그 결과, 특허문헌 1의 세탁기는 펄세이터와 내조가 동일한 방향으로만 회전시킬 수 있는 구조로서, 펄세이터와 내조를 서로 반대방향으로 회전시킬 수 없어 다양한 세탁수류를 형성할 수 없기 때문에 세탁기의 성능 개선에 한계가 있다.
또한, 종래의 다른 세탁기 모터는 세탁시에는 내조를 제동시킨 상태에서 펄세이터만 회전시키고 탈수시에는 펄세이터와 내조를 동시에 회전시킨다.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2012-0136081호(특허문헌 2)에는 지지부재에 회전 가능하게 지지되고 탈수조와 연결되어 탈수조를 회전시키는 탈수조 회전축, 상기 탈수조 회전축의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터와 연결되어 펄세이터를 회전시키는 펄세이터 회전축, 상기 탈수조 회전축과 연결되는 인너 로터, 상기 펄세이터 회전축과 연결되는 아우터 로터 및 상기 인너로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고 상기 인너 로터 및 아우터 로터와 각각 자기회로를 형성하는 더블 스테이터를 포함하는 직결식 세탁기의 구동장치가 개시되어 있다.
그런데 특허문헌 2의 구동장치는 인너 로터에 의해 탈수조 회전축을 통해 탈수조를 회전시키고, 아우터 로터에 의해 펄세이터 회전축을 통하여 펄세이터를 회전시킨다. 따라서, 인너 로터는 탈수 모드에 적합하도록 약 1000rpm, 3Nm의 고속, 저토크 특성을 가지며, 아우터 로터는 세탁 모드에 적합하도록 약 100rpm, 15Nm의 저속, 고토크 특성을 갖도록 설계되어 있다.
따라서, 이러한 구동장치에서 세탁 모드시에 다양한 수류패턴을 형성하도록 인너 로터와 아우터 로터를 서로 반대방향으로 회전시켜서 펄세이터와 세탁조를 역방향으로 구동시키려면, 인너 로터는 세탁 모드에서 고속, 저토크 특성을 갖도록 설계된 것이므로 이를 세탁모드에 적용하면 토크가 작아서 전류가 증가하는 문제점이 발생하게 된다. 특히, 세탁용량이 8Kg급의 세탁기는 15Nm 정도의 고토크가 요구되고, 세탁용량이 13Kg급의 세탁기는 40Nm 정도의 고토크가 요구되고 있어, 세탁용량이 8Kg급 이상의 대용량 세탁기에서는 효율 저하와 함께 전류 밀도 상승에 따른 온도 상승이 이루어지는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 더블 로터-더블 스테이터 구조를 갖고 쌍동력을 제공하는 세탁기 모터를 채용함에 따라 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 기존의 클러치 장치를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고 펄세이터와 세탁조의 상호 역방향 구동이 가능한 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있으며, 유성기어장치를 양방향으로 회전 가능한 상태로 설정하여 쌍동력 및 단동력 구현이 가능하여 다양한 수류 패턴을 형성할 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인너 샤프트의 회전속도를 변속하여 토크 변환을 가능하게 함으로써, 대용량 세탁기에 적합한 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 아우터 로터를 세탁조와 연결하고, 인너 로터를 펄세이터와 연결하여 발생되는 토크가 작은 인너 로터의 출력은 유성기어 장치를 통하여 펄세이터를 구동하고, 발생되는 토크가 큰 아우터 로터의 출력은 변속없이 유성기어 장치를 통하여 세탁조를 구동함에 의해 펄세이터와 세탁조의 역방향 구동을 이용한 세탁이 가능하여 다양한 세탁수류를 형성할 수 있고, 대용량 세탁기를 구현할 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 클러치 장치를 제거함에 따라 모터 내부공간에 유성기어장치를 배치할 수 있어 종래와 비교하여 높이를 줄일 수 있는 세탁기 모터 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 세탁기 모터는 아우터 샤프트를 통하여 세탁조에 의해 연결되는 아우터 로터; 인너 샤프트를 통하여 펄세이터에 의해 연결되는 인너 로터; 및 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 스테이터를 포함하고, 상기 아우터 샤프트는 아우터 로터와 동일한 속도로 회전되고, 상기 인너 샤프트는 토크를 증가시킬 수 있도록 상기 인너 로터의 회전속도에 비해 감속되는 것을 특징으로 한다.
상기 아우터 샤프트는 아우터 로터에 연결되는 제1아우터 샤프트와, 세탁조에 연결되는 제2아우터 샤프트를 포함하고, 상기 인너 샤프트는 인너 로터에 연결되는 제1인너 샤프트와, 펄세이터에 연결되는 제2인너 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 유성기어 장치는 제1아우터 샤프트와 제2아우터 샤프트 사이를 연결하는 링기어와, 상기 제1인너 샤프트에 연결되는 선기어와, 상기 선기어의 외면 및 링기어의 내면에 기어 물림되는 유성기어가 회전 가능하게 지지되고 제2인너 샤프트에 연결되는 캐리어를 포함할 수 있다. 상기 유성기어 장치는 상기 인너 로터의 내부 공간부에 배치될 수 있다.
상기 인너 로터는 상기 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷과, 상기 제1마그넷의 배면에 배치되는 제1백요크와, 상기 제1마그넷 및 제1백요크이 고정되고, 인너 샤프트에 연결되는 인너 로터 지지체를 포함할 수 있다.
상기 아우터 로터는 상기 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷과, 상기 제2마그넷의 배면에 배치되는 제2백요크와, 상기 제2마그넷 및 제2백요크이 고정되고, 아우터 샤프트에 연결되는 아우터 로터 지지체를 포함할 수 있다.
상기 스테이터는 분할형으로 이루어지고 환형으로 배열되어 조립되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어 각각의 외주면에 감싸지는 보빈과, 상기 각 스테이터 코어의 일측에 감겨지는 제1코일과, 상기 각 스테이터 코어의 타측에 감겨지는 제2코일과, 상기 다수의 스테이터 코어를 환형으로 배열하여 일체화하고 베어링 하우징에 고정되는 스테이터 지지체를 포함할 수 있다. 또한 상기 다수의 스테이터 코어는 일체형으로 구성될 수 있다.
상기 스테이터 지지체는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어와 일체로 형성될될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 세탁기 모터는 아우터 샤프트와 연결되는 아우터 로터; 상기 아우터 샤프트의 내부에 동축으로 배치된 인너 샤프트와 연결되는 인너 로터; 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 더블 스테이터; 및 상기 인너 샤프트에 설치되어 인너 샤프트의 회전속도를 감속시키는 유성기어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 세탁기는 세탁수를 수용하는 외조; 상기 외조의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 세탁조; 상기 세탁조 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터; 및 상기 세탁조와 펄세이터를 독립적으로 회전 구동시키는 세탁기 모터;를 포함하며, 상기 세탁기 모터는 아우터 샤프트와 연결되는 아우터 로터; 인너 샤프트와 연결되는 인너 로터; 상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 스테이터; 및 상기 인너 샤프트에 설치되어 속도를 감속시키는 유성기어 장치를 포함하며, 상기 아우터 샤프트는 양방향으로 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 펄세이터와 세탁조를 서로 다른 방향 및 다른 속도로 구동하여, 패턴 형태의 강한 세탁 수류를 형성하거나, 상기 펄세이터와 세탁조를 서로 다른 방향 및 동일한 속도로 구동하여 세정도를 높이는 강한 세탁 수류를 형성할 수 있다.
상기 펄세이터와 세탁조를 서로 동일한 방향 및 다른 속도로 구동하여 세탁물 손상을 방지하는 와류를 형성하거나 가변적 속도로 구동하여 리듬 수류를 형성하는 것도 가능하다.
본 발명의 세탁기는 상기 아우터 샤프트에 각각 설치되어 상기 아우터 샤프트와 유성기어 장치를 양방향으로 회전가능하게 지지하는 제1 및 제2 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 세탁기 모터는 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 기존의 클러치를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고 펄세이터와 세탁조의 역방향 구동이 가능하도록 하여 다양한 세탁수류를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 세탁기 모터는 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 쌍동력 및 단동력 구현이 가능하여 다양한 수류 패턴을 형성할 수 있기 때문에 세정도 향상 및 세탁시간 단축과 같은 세탁기의 성능향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 세탁기 모터는 펄세이터와 연결되는 인너 샤프트에 유성기어장치가 설치됨으로써, 그의 회전속도를 감속하여 토크를 증대시킬 수 있어 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 세탁기 모터는 아우터 로터를 세탁조와 연결하고, 인너 로터를 펄세이터와 연결하여 토크가 큰 아우터 로터가 세탁조를 회전시킴으로써, 세탁기의 성능을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 세탁기 모터는 발생되는 토크가 작은 인너 로터의 출력은 유성기어 장치를 통하여 펄세이터를 구동하고, 발생되는 토크가 큰 아우터 로터의 출력은 변속없이 유성기어 장치를 통하여 세탁조를 구동함에 의해 펄세이터와 세탁조의 역방향 구동을 이용한 세탁이 가능하여 다양한 세탁수류를 형성할 수 있고, 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 반면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 횡 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시에예에 따른 스테이터의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 세탁기 제어장치의 블럭 회로도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 외형을 이루는 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 배치되어 세탁수를 수용하는 외조(110)와, 외조(110)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 세탁조(120)와, 세탁조(120) 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터(130)와, 세탁조(120)의 하부에 설치되어 세탁조(120)와 펄세이터(130)를 동시에 또는 선택적으로 구동시키는 모터(140)를 포함한다.
모터(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁조(120)와 연결되는 아우터 샤프트(20,22)와, 아우터 샤프트(20,22)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 펄세이터(130)와 연결되는 인너 샤프트(30,32)와, 아우터 샤프트(20,22)와 연결되는 아우터 로터(50)와, 인너 샤프트(30,32)와 연결되는 인너 로터(40)와, 인너 로터(40)와 아우터 로터(50) 사이에 공극을 두고 배치되는 스테이터(60)와, 인너 샤프트(30,32)에 설치되어 인너 샤프트(30,32)의 회전속도를 감속하여 토크를 증대시키는 유성기어 장치(70)를 포함한다.
아우터 샤프트(20,22)는 인너 샤프트(30,32)가 통과하도록 원통 형태로 형성되고, 인터 로터(40)에 연결되는 제1아우터 샤프트(20)와, 세탁조(120)에 연결되는 제2아우터 샤프트(22)를 포함한다.
그리고, 인너 샤프트(30,32)는 아우터 로터(50)에 연결되는 제1인너 샤프트(30)와, 펄세이터(130)에 연결되는 제2인너 샤프트(32)를 포함한다.
유성기어 장치(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22) 사이를 연결하는 링기어(72)와, 제1인너 샤프트(30)에 일체로 연결되는 선기어(74)와, 선기어(74)의 외면 및 링기어(72)의 내면에 기어 물림되는 유성기어(78)와, 유성기어(78)가 회전 가능하게 지지되고 제2인너 샤프트(32)에 연결되는 캐리어(76)를 포함한다.
이러한 유성기어 장치(70)는 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22)가 링기어(72)에 의해 연결되어 제1아우터 샤프트(20)의 회전속도가 그대로 제2아우터 샤프트(22)로 전달된다. 따라서, 제1아우터 샤프트(20)와 제2아우터 샤프트(22)의 회전속도는 동일하다.
그리고, 제1인너 샤프트(30)는 선기어(74)와 일체로 형성되고, 제2인너 샤프트(32)는 캐리어(76)가 스플라인 결합 등에 의해 연결되고, 캐리어(76)는 유성기어(78)의 중앙에 회전 가능하게 지지되어 제1인너 샤프트(30)의 회전속도가 감속되어 제2인너 샤프트(32)로 전달된다.
이와 같이, 인너 샤프트(30,32)는 유성기어 장치(70)에 의해 연결되어 인너 로터(40)의 회전속도가 감속되어 펄세이터(130)로 전달되므로 펄세이터(130)의 토크를 증대시킬 수 있고, 이에 따라 대용량 세탁기에 적용이 가능하다.
제1인너 샤프트(30)의 외주면과 제1아우터 샤프트(20)의 내주면 사이에는 원통 형태의 제1슬리브 베어링(80) 및 제2슬리브 베어링(82)이 설치되어 제1인너 샤프트(30)를 회전 가능하게 지지한다.
그리고, 제2아우터 샤프트(22)의 상단 및 하단 내면에는 제3슬리브 베어링(84) 및 제4슬리브 베어링(86)이 설치되어 제2인너 샤프트(32)를 회전 가능하게 지지한다.
제1아우터 샤프트(20)의 외면에는 아우터 로터(50)의 아우터 로터 지지체(56)가 연결되는 제1연결부(90)가 형성되고, 제1인너 샤프트(30)의 하단에는 인너 로터(40)의 인너 로터 지지체(46)가 연결되는 제2연결부(92)가 형성된다.
제1연결부(90) 및 제2연결부(92)는 제1아우터 샤프트(20) 및 제1인너 샤프트(30)의 외면에 형성된 돌기에 의해 세레이션(Serration) 결합되거나 스플라인 결합되는 구조를 가질 수 있고, 키홈을 형성하여 상호 키 결합되는 구조를 가질 수 있다.
여기에서, 제1아우터 샤프트(20)의 하단에는 아우터 로터 지지체(56)가 제1아우터 샤프트(20)에서 이탈되는 것을 방지하는 제1고정너트(34)가 나사 체결되고, 제1인너 샤프트(30)의 하단에는 인너 로터(40)의 인너 로터 지지체(46)가 이탈되는 것을 방지하는 제2고정너트(36)가 나사 체결된다.
제2아우터 샤프트(22)의 상단 외면에는 세탁조(120)가 연결되는 제3연결부(94)가 형성되고, 제2인너 샤프트(32)의 상단 외면에는 펄세이터(130)가 연결되는 제4연결부(96)가 형성된다.
제3연결부(94) 및 제4연결부(96)는 제2아우터 샤프트(22) 및 제2인너 샤프트(32)의 외면에 형성된 돌기에 의해 세레이션(Serration) 결합되거나 스플라인 결합되는 구조를 가질 수 있고, 키홈을 형성하여 상호 키 결합되는 구조를 가질 수 있다.
제2아우터 샤프트(22)와 제2인너 샤프트(32) 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제1시일(220)이 장착되고, 제2아우터 샤프트(22)와 베어링 하우징(10) 사이에는 세탁수가 누수되는 것을 방지하는 제2시일(210)이 장착된다.
제1아우터 샤프트(20)의 외면에는 제1베어링(26)이 배치되고, 제2아우터 샤프트(22)의 외면에는 제2베어링(28)이 배치되어, 아우터 샤프트(20,22)를 회전 가능하게 지지한다.
제1베어링(26)은 제1베어링 하우징(102)에 설치되고, 제2베어링(28)은 제2베어링 하우징(10)에 설치된다.
제1베어링 하우징(102)은 금속재질로 형성되고, 제1베어링(26)이 안착되는 제1베어링 안착부(104)와, 제1베어링 안착부(104)에서 외측방향으로 연장되어 원통형태를 이루고 유성기어 장치(70)의 외면에 일정 갭을 두고 감싸지게 배치되어 유성기어 장치를 보호하는 커버부(106)와, 커버부(106)의 상단에서 외측방향으로 연장되어 원판 형태를 이루고 스테이터(60) 및 외조(110)가 고정되는 평판부(108)를 포함한다.
평판부(108)는 원주방향으로 제2베어링 하우징에 복수의 볼트(250)로 체결된다.
제2베어링 하우징(10)은 금속재질로 형성되고, 제2베어링(28)이 안착되는 제2베어링 안착부(12)와, 제2베어링 안착부(12)에서 외측방향으로 연장되어 제2시일(210)이 고정되는 제2시일 고정부(14)와, 제2시일 고정부(14)에서 하측방향으로 절곡되어 원통 형태를 이루는 연결부(16)와, 연결부(16)의 하단에서 외측방향으로 연장되어 외조(110)에 고정되는 평판부(18)를 포함한다.
평판부(18)는 볼트(250)에 의해 제1베어링 하우징의 평판부(108)와 체결되고, 볼트(260)에 의해 스테이터 지지체(270) 및 외조(110)에 고정된다.
인너 로터(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이터(60)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷(42)과, 제1마그넷(42)의 배면에 배치되는 제1백요크(44)와, 인서트 몰딩에 의해 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)와 일체로 형성되는 인너 로터 지지체(46)를 포함한다.
여기에서, 인너 로터 지지체(46)는 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)와 일체로 형성된다. 따라서, 인너 로터(40)는 방수 성능을 가질 수 있고, 제조 공정을 단축할 수 있다.
인너 로터 지지체(46)는 그 내면이 제1인너 샤프트(30)의 제2연결부(92)에 연결되고, 그 외면은 그 외면에는 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)가 고정된다.
따라서, 인너 로터(40)가 회전되면 인너 샤프트(30,32)가 회전되고, 인너 샤프트(30,32)에 연결된 펄세이터(130)가 회전된다.
여기에서, 펄세이터(130)는 회전토크가 크지 않기 때문에 인너 로터(40)의 토크에 의해 충분히 회전될 수 있다.
그리고, 아우터 로터(50)는 스테이터(60)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷(52)과, 제2마그넷(52)의 배면에 배치되는 제2백요크(54)와, 인서트 몰딩에 의해 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)와 일체로 형성되는 아우터 로터 지지체(56)을 포함한다.
여기에서, 아우터 로터 지지체(56)는 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)와 일체로 형성된다. 따라서, 아우터 로터(50)는 방수 성능을 가질 수 있고, 제조 공정을 단축할 수 있다.
아우터 로터 지지체(56)는 그 내면이 제1아우터 샤프트(20)의 제1연결부(90)에 연결되어 제1아우터 샤프트(20)와 같이 회전되고, 그 외면은 제2마그넷(52) 및 제2백요크(54)이 고정된다.
따라서, 아우터 로터(50)가 회전되면 아우터 샤프트(20,22)가 회전되고 아우터 샤프트(20,22)와 연결된 세탁조(120)가 회전된다.
아우터 로터(50)는 인너 로터(40)에 비해 토크가 크다. 그리고, 세탁조(120)를 회전시키기 위해서는 펄세이터(130)에 비해 큰 토크를 필요로 한다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 세탁기 모터는 토크가 큰 아우터 로터(50)가 큰 토크를 필요로 하는 세탁조(120)와 연결되므로 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 모터의 직경방향 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 스테이터의 개략 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어의 평면도이다.
스테이터(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 환형상으로 배열되는 다수의 분할형 스테이터 코어(62)와, 스테이터 코어(62)의 외주면에 감싸지는 비자성체인 보빈(64)과, 스테이터 코어(62)의 일측에 감겨지는 제1코일(66)과, 스테이터 코어(62)의 타측에 감겨지는 제2코일(68)과, 스테이터 코어(62)가 환형으로 배열되고 외조(110)에 고정되는 스테이터 지지체(270)를 포함한다.
스테이터 지지체(270)는 금형에 원주방향으로 스테이터 코어(62)를 일정 간격을 두고 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어(62)와 일체로 형성된다.
즉, 열경화성 수지, 예를 들어 폴리에스터와 같은 BMC(Bulk Molding Compound) 몰딩재로 몰딩하여 스테이터 지지체(102)을 인서트 몰딩 방식으로 성형하고, 이때 금형에 복수의 스테이터 코어(62)를 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열하여 일체로 형성된다.
스테이터 지지체(270)는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어와 일체로 형성되는 구조 이외에, 스테이터 코어(62)와 별도로 제조된 후 스테이터 지지체(270)와 볼트 체결되는 구조도 적용이 가능하다.
스테이터 코어(62)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310)와, 제1티스부(310)의 반대쪽에 형성되어 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312)와, 제1티스부(310)와 제2티스부(312) 사이를 구획하는 구획부(314)와, 구획부(314)의 측방향 양쪽 끝부분에 형성되어 코어들(62) 사이를 상호 연결하는 결합부(320,322)를 포함한다.
상기 실시예에서는 분할형으로 이루어진 다수의 스테이터 코어(62)가 환형으로 조립되어 스테이터 코어를 형성하며, 스테이터 지지체(69)에 의해 일체화되는 구조가 도시되어 있으나, 스테이터 코어는 일체형으로 구성될 수 있다.
여기에서, 제1코일(66)로는 제1인버터(530)의 제1출력이 인가되고, 제2코일(68)에는 제2인버터(540)의 제2출력이 인가되기 때문에, 제1코일(66)로만 제1출력이 인가되면 인너 로터(40)만 회전되고, 제2코일(68)로만 제2출력이 인가되면 아우터 로터(50)만 회전되고, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 제1 및 제2 출력이 인가되면 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 동시에 회전된다.
구획부(314)의 중앙에는 관통홀(332)이 형성되어 제1코일(66)에 의해 형성되는 제1자기 회로와 제2코일(68)에 의해 형성되는 제2자기 회로가 서로 간섭되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 관통홀(332)은 원형 이외에 슬롯 형태로 구획부(314)의 측방향으로 길게 형성되는 것도 가능하다.
제1티스부(310)의 끝부분에는 제1마그넷(44)과 마주보게 배치되는 제1플랜지부(316)가 형성되고, 제2티스부(312)의 끝부분에는 제2마그넷(54)과 마주보게 배치되는 제2플랜지부(318)가 형성된다.
제1플랜지(316)와 제2플랜지부(318)는 인너 로터(40)의 제1마그넷(42)과, 아우터 로터(50)의 제2마그넷(52)에 각각 대응하도록 소정 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루고 있다. 따라서, 스테이터 코어(62)의 내주면 및 외주면의 진원도가 높아지므로 스테이터(60)의 내주면 및 외주면과 제1마그넷(42) 및 제2마그넷(52)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기갭(gap)을 유지할 수 있다.
분할형 스테이터 코어(62) 사이는 자기회로를 형성할 수 있도록 상호 직접 연결된 구조를 가져야된다. 따라서, 결합부(320,322)는 스테이터 코어(62) 사이가 서로 통전될 수 있도록 직접 연결된 구조를 갖는다.
이러한 결합부(320,322)는 일 예로, 구획부(314)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 다수의 스테이터 코어(62)가 환형상으로 배열되고, 상호 직접 연결된 구조를 갖게 된다.
그리고, 결합부는 이러한 구조 이외에, 스테이터 코어의 구획부 양쪽 끝부분에 핀홀을 형성하고, 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 핀 부재를 두 스테이터 코어의 핀홀 사이에 끼움 결합하여 스테이터 코어들 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 스테이터 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다.
스테이터 지지체(270)의 외측에는 제1인버터(530)의 제1출력과 제2인버터(540)의 제2출력을 제1코일(66) 및 제2코일(68)로 인가하는 커넥터(162,164)가 설치된다. 커넥터(162,164)는 세탁조(110)를 회전시키기 위하여 제2코일(68)로 인가되는 제2출력이 연결되는 제1커넥터(162)와, 펄세이터(130)를 회전시키기 위하여 제1코일(66)로 인가되는 제2출력이 연결되는 제2커넥터(164)를 포함한다.
여기에서, 제1커넥터(162)와 제2커넥터(164)는 스테이터 지지체(270)를 인서트 사출할 때 일체로 형성된다. 즉, 제1커넥터(162)와 제2커넥터(164)를 금형에 배치한 후 인서트 몰딩을 실시하면 제1커넥터(162)와 제2커넥터(164)가 스테이터 지지체(270)에 일체로 형성된다.
이와 같은 본 발명의 세탁기 모터(140)를 포함하는 세탁기 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.
구체적으로, 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(42), 제1코일(66)이 감겨지는 제1티스부(310), 구획부(314)의 내측부분, 인접한 제1티스부(310), N극의 제1마그넷(42)에 인접한 S극의 제1마그넷(42) 및 제1백요크(44)를 경유한다.
그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제2마그넷(52), N극의 제2마그넷(52)에 대향하고 제2코일(68)이 감겨지는 제2티스부(312), 구획부(314)의 외측부분, 인접한 제2티스부(312), S극의 제2마그넷(54), 제2백요크(54)를 경유한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 세탁기 모터의 작용을 다음에서 설명한다.
도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 세탁기 제어장치는 제1코일(66)로 인가되는 제1구동신호를 발생하는 제1인버터(530)와, 제2코일(68)로 인가되는 제2구동신호를 발생하는 제2인버터(540)와, 상기 제1인버터(530), 제2인버터(540) 및 세탁기 전체를 제어하는 제어유닛(500)을 포함한다.
상기 제어유닛(500)은 상기와 같이 제1 및 제2 인버터(530,540)에 대한 제어와 동시에 세탁기 전체를 제어하도록 시스템 제어부 역할을 하거나, 또는 세탁기 본체의 시스템 제어부로부터 사용자가 설정한 세탁코스에 따라 결정되는 세탁 제어신호를 수신한 후 이에 기초하여 제1 및 제2 인버터(530,540)에 개별적인 제어신호를 인가하는 드라이버 전용의 제어장치로 구성할 수 있다. 상기 제어유닛(500)은 마이콤이나 마이크로프로세서와 같은 신호처리장치로 구성될 수 있다.
본 발명에서는 세탁기 모터(140)가 더블 로터-더블 스테이터로 구성된 쌍동력 구조로 이루어진 것이고, 예를 들어, U, V, W 3상 구동방식으로 모터 제어가 이루어진다. 따라서, 스테이터(60)의 제1 및 제2 코일(66,68)도 각각 U, V, W 3상 코일로 구성된다. 스테이터(60)에서 중심방향으로 연장된 제1티스부(310)에 권선된 제1코일(66)은 인너 스테이터를 형성하고, 방사방향으로 연장된 제2티스부(312)에 권선된 제2코일(68)은 아우터 스테이터를 형성한다.
그 결과, 인너 스테이터에 의해 회전이 이루어지는 인너 로터(40)는 인너 모터를 형성하고, 아우터 스테이터에 의해 회전이 이루어지는 아우터 로터(50)는 아우터 모터를 형성하며, 상기 인너 모터와 아우터 모터는 각각 BLDC 방식으로 제어가 이루어지도록 모터 구조가 설계되고 제1 및 제2 인버터(530,540)에서는 예를 들어, 6-스텝 방식의 구동 제어가 이루어진다.
상기 제1 및 제2 인버터(530,540)는 각각 토템폴 구조로 접속된 3쌍의 스위칭 트랜지스터로 구성될 수 있으며, 각각의 인버터의 3상 출력은 제1 및 제2 코일(66,68)의 U, V, W 3상 코일로 인가된다.
제1 및 제2 인버터(530,540)를 제어하는 제어유닛은 각각 예를 들어, 홀 센서(Hall sensor)로 이루어진 제1 및 제2 로터 위치 감지센서(510,520)로부터 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)의 회전위치를 검출하여 PWM 방식의 제어신호를 제1 및 제2 인버터(530,540)로 인가하면, 제1 및 제2 인버터는 U, V, W 3상 출력을 제1 및 제2 코일(66,68)의 U, V, W 3상 코일로 인가하여 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)를 회전 구동한다.
이에 따라 본 발명에서는 제어유닛(500)에서 제1 및 제2 인버터(530,540)를 제어하여 제1 및 제2 코일(66,68)에 선택적 및 독립적으로 제1 및 제2 인버터 출력을 인가함에 따라 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)를 선택적 및 독립적으로 회전 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 유성기어 장치((70)는 제1 및 제2 아우터 샤프트(20,22) 사이에 링기어(72)가 연결되어 있고, 제1 및 제2 아우터 샤프트(20,22)는 각각 양방향으로 회전 가능한 제1 및 제2 베어링(26,28)에 의해 양방향으로 회전 가능하게 지지되어 있으므로, 상기 유성기어 장치(70)도 양방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 세탁기는 더블 로터-더블 스테이터로 구성된 세탁기 모터(140)를 사용하며, 제1 및 제2 인버터를 사용하여 U, V, W 3상 출력을 제1 및 제2 코일(66,68)의 U, V, W 3상 코일로 인가하여 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)를 독립적으로 회전 구동시킨다.
그 결과, 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)의 회전력은 인너 샤프트(30,32)와 아우터 샤프트(20,22) 및 유성기어 장치(70)를 통하여 펄세이터(130)와 세탁조(120)에 인가함에 따라 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 각각 독립적으로 구동하며, 또한 유성기어 장치(70)는 양방향 회전이 가능한 제1 및 제2 베어링(26,28)에 의해 지지되어 있기 때문에 펄세이터(130) 및 세탁조(120)의 회전방향과 회전속도를 제어하여 다양한 수류를 형성할 수 있다.
이하에 상기한 세탁기 모터(140)를 사용한 세탁기 제어에 대하여 설명한다.
먼저, 세탁시 펄세이터(130)만 구동시킬 경우, 제1코일(66)로 전원이 인가되면 인너 로터(40)가 회전되고, 인너 로터(40)에 연결된 제1인너 샤프트(30)가 회전된다. 그리고, 제1인너 샤프트(30)와 연결된 유성기어 장치(70)에 의해 회전속도가 감속되어 제2인너 샤프트(32)로 전달되고, 제2인너 샤프트(32)에 연결된 펄세이터(130)가 회전된다.
먼저, 세탁행정에서 펄세이터(130)만 구동시킬 경우, 제1인버터(530)로부터 제1코일(66)로 제1출력이 인가되면 인너 로터(40)가 회전되고, 인너 로터(40)에 연결된 제1인너 샤프트(30)가 회전된다. 그리고, 제1인너 샤프트(30)와 연결된 유성기어 장치(70)의 선기어(74), 유성기어(78) 및 캐리어(76)를 통과하면서 회전속도가 감속되어 제2인너 샤프트(32)로 전달되고, 제2인너 샤프트(32)에 연결된 펄세이터(130)가 회전된다.
이와 같이, 인너 로터(40)의 회전력은 유성기어 장치(70)를 통과하면서 감속되고 토크는 증대되어 펄세이터(130)에 전달됨에 따라 펄세이터(130)의 회전속도는 감속되고 토크는 증가되므로 대용량 세탁기에도 적용이 가능하다.
그리고, 세탁조(120)만 회전시킬 경우, 제2인버터(540)로부터 제2코일(68)로 제2출력이 인가되면 아우터 로터(50)가 회전되고, 아우터 로터(50)에 연결된 제1아우터 샤프트(20)가 회전된다. 제1아우터 샤프트(20)의 출력은 유성기어 장치(70)의 링기어(72)를 거쳐 감속없이 제2아우터 샤프트(22)에 전달되고, 그 결과 제2아우터 샤프트(22)에 연결된 세탁조(120)를 감속없이 회전시킨다.
이때, 세탁조(120)는 토크가 큰 아우터 로터(50)의 회전력이 전달되므로 큰 토크를 필요로 하는 세탁조(120)를 회전시키기 용이하다. 따라서, 세탁기의 용량을 키울 수 있고, 대용량 세탁기를 구현할 수 있다.
그리고, 탈수 행정 및 헹굼 행정시 펄세이터(130)와 탈수조(120)를 동시에 동일방향으로 회전시킬 경우, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 제1 및 제2 인버터(530,540)로부터 각각 제1 및 제2 인버터 출력이 인가된다. 그러면 자기회로(L1)에 의해 인너 로터(40)가 회전되고 인너 로터(40)와 연결된 인너 샤프트(30,32)가 회전되면서 세탁조(120)를 회전시키고, 자기회로(L2)에 의해 아우터 로터(50)가 회전되면서 아우터 로터(50)와 연결된 아우터 샤프트(20,22)가 회전되면서 펄세이터(130)를 회전시킨다. 이 경우, 세탁조(120)와 펄세이터(130)의 회전속도는 동일한 속도로 제어가 이루어는 것이 바람직하다.
그리고, 풀림 행정이나 세탁물의 엉킴 등을 제거하기 위해 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 반대로 회전시킬 경우, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 전원이 인가되고, 제1코일로 인가되는 전원 및 제2코일로 인가되는 전원이 각각 독립적으로 제어되어 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 서로 반대방향으로 회전되면서 펄세이터(130)와 세탁조(120)가 서로 반대방향으로 회전킬 수 있다.
또한, 세탁 행정, 헹굼 행정, 세탁물의 엉킴 등을 제거하기 위한 포풀림 행정을 위해 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 반대로 회전시킬 경우, 제1코일(66)과 제2코일(68)에 동시에 또는 시간차를 두고 인버터 출력이 인가되고, 제1코일로 인가되는 제1인버터 출력과 제2코일로 인가되는 제2인버터 출력이 각각 독립적으로 제어되어 인너 로터(40)와 아우터 로터(50)가 서로 반대방향으로 회전되면서 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 반대방향으로 회전킬 수 있다.
더욱이, 세탁 행정 및 헹굼 행정시 펄세이터(130)와 탈수조(120)를 동일방향 및 동일한 속도로 회전시키거나, 동일방향 및 서로 다른 속도로 회전시킴에 의해 다양한 세탁 수류를 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 다른 방향 및 동일한 속도로 구동시킬 경우, 강한 세탁 수류를 형성할 수 있고, 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 다른 방향 및 다른 속도로 구동시킬 경우, 여러 가지 패턴의 강한 세탁 수류를 형성할 수 있다.
특히, 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 서로 다른 방향 및 다른 속도로 구동시킬 경우, 펄세이터에 의한 강한 수직 상승/하강 수류와 세탁조에 의한 와류가 생성되어 세정도 향상과 헹굼 성능 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 펄세이터(130)와 세탁조(120)의 회전 속도를 가변시킴에 의해 리듬 수류를 형성할 수 있고, 그 결과 리듬 세탁을 구현할 수 있다. 즉, 펄세이터(130)와 세탁조(120)의 회전 속도가 급격하게 가변되도록 제어할 경우, 강한 수류 및 리듬 수류를 형성하면서 세탁물의 손상을 방지할 수 있다.
더욱이, 펄세이터(130)와 세탁조(120)를 동일 방향으로 시간차를 두고 회전시킬 수 있어 다양한 세탁 수류를 형성할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 더블 로터-더블 스테이터 구조를 갖고 쌍동력을 제공하는 세탁기 모터를 채용함에 따라 펄세이터와 세탁조를 각각 독립적으로 구동할 수 있어 기존의 클러치 장치를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고 펄세이터와 세탁조의 상호 역방향 구동이 가능한 세탁기 모터에 관한 것으로, 전자동 세탁기에 적용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 아우터 샤프트를 통하여 세탁조에 의해 연결되는 아우터 로터;
    인너 샤프트를 통하여 펄세이터에 의해 연결되는 인너 로터; 및
    상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 스테이터를 포함하고,
    상기 아우터 샤프트는 아우터 로터와 동일한 속도로 회전되고, 상기 인너 샤프트는 토크를 증가시킬 수 있도록 상기 인너 로터의 회전속도에 비해 감속되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 샤프트는 아우터 로터에 연결되는 제1아우터 샤프트와, 세탁조에 연결되는 제2아우터 샤프트를 포함하고,
    상기 인너 샤프트는 인너 로터에 연결되는 제1인너 샤프트와, 펄세이터에 연결되는 제2인너 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1인너 샤프트와 제2인너 샤프트 사이에 설치되어 상기 제1인너 샤프트의 회전속도를 감속시켜서 상기 제2인너 샤프트로 전달하는 유성기어 장치를 더 포함하며,
    상기 유성기어 장치는 제1아우터 샤프트와 제2아우터 샤프트 사이를 연결하는 링기어와, 상기 제1인너 샤프트에 연결되는 선기어와, 상기 선기어의 외면 및 링기어의 내면에 기어 물림되는 다수의 유성기어와, 상기 유성기어가 회전 가능하게 지지되고 제2인너 샤프트에 연결되는 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1아우터 샤프트의 외면에는 제1베어링이 배치되고, 제2아우터 샤프트의 외면에는 제2베어링이 배치되며,
    상기 제1베어링은 제1베어링 하우징에 설치되고, 상기 제2베어링은 제2베어링 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1베어링 하우징과 제2베어링 하우징의 가장자리는 서로 접쳐지고 외조에 고정되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인너 로터는 상기 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷과,
    상기 제1마그넷의 배면에 배치되는 제1백요크와,
    상기 제1마그넷 및 제1백요크가 일단에 고정되고, 타단이 인너 샤프트에 연결되는 인너 로터 지지체를 포함하며,
    상기 인너 로터 지지체는 인서트 몰딩에 의해 제1마그넷 및 제1백요크와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 로터는 상기 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷과,
    상기 제2마그넷의 배면에 배치되는 제2백요크와,
    상기 제2마그넷 및 제2백요크가 일단에 고정되고, 타단이 아우터 샤프트에 연결되는 아우터 로터 지지체를 포함하며,
    상기 아우터 로터 지지체는 인서트 몰딩에 의해 제2마그넷 및 제2백요크와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는 분할형으로 이루어지고 환형으로 배열되어 조립되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어 각각의 외주면에 감싸지는 보빈과, 상기 각 스테이터 코어의 일측에 감겨지는 제1코일과, 상기 각 스테이터 코어의 타측에 감겨지는 제2코일과, 상기 다수의 스테이터 코어를 환형으로 배열하여 일체화하고 베어링 하우징에 고정되는 스테이터 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스테이터 지지체는 인서트 몰딩에 의해 스테이터 코어와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 유성기어 장치는 상기 인너 로터의 내부 공간부에 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁기 모터.
  11. 아우터 샤프트와 연결되는 아우터 로터;
    상기 아우터 샤프트의 내부에 동축으로 배치된 인너 샤프트와 연결되는 인너 로터; 및
    상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 더블 스테이터를 포함하는 세탁기 모터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인너 샤프트에 설치되어 인너 샤프트의 회전속도를 감속시키는 유성기어 장치를 더 포함하며,
    상기 아우터 샤프트는 아우터 로터에 연결되는 제1아우터 샤프트와, 세탁조에 연결되는 제2아우터 샤프트를 포함하고,
    상기 인너 샤프트는 인너 로터에 연결되는 제1인너 샤프트와, 펄세이터에 연결되는 제2인너 샤프트를 포함하며,
    상기 유성기어 장치는 제1인너 샤프트와 제2인너 샤프트 사이에 설치되는 세탁기 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 아우터 샤프트는 양방향으로 회전 가능하게 지지되는 세탁기 모터.
  14. 세탁수를 수용하는 외조;
    상기 외조의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁과 탈수를 수행하는 세탁조;
    상기 세탁조 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터; 및
    상기 세탁조와 펄세이터를 독립적으로 회전 구동시키는 세탁기 모터;를 포함하며,
    상기 세탁기 모터는
    아우터 샤프트와 연결되는 아우터 로터;
    인너 샤프트와 연결되는 인너 로터;
    상기 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되며 상기 인너 로터와 아우터 로터를 독립적으로 구동하는 스테이터; 및
    상기 인너 샤프트에 설치되어 속도를 감속시키는 유성기어 장치를 포함하며,
    상기 아우터 샤프트는 양방향으로 회전 가능하게 지지되는 세탁기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 펄세이터와 세탁조를 서로 다른 방향 및 다른 속도로 구동하여, 패턴 형태의 강한 세탁 수류를 형성하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 펄세이터와 세탁조를 서로 다른 방향 및 동일한 속도로 구동하여 세정도를 높이는 강한 세탁 수류를 형성하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 아우터 샤프트에 각각 설치되어 상기 아우터 샤프트와 유성기어 장치를 양방향으로 회전가능하게 지지하는 제1 및 제2 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106968083A (zh) * 2017-04-18 2017-07-21 青岛海尔洗衣机有限公司 洗衣机减速器及洗衣机
EP3475476A4 (en) * 2016-07-28 2019-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. WASHING MACHINE
US11118298B2 (en) 2016-07-28 2021-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Washing machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040056016A (ko) * 2002-12-23 2004-06-30 엘지전자 주식회사 드럼세탁기
KR20060006418A (ko) * 2004-07-16 2006-01-19 엘지전자 주식회사 세탁기의 구동부
KR20060020266A (ko) * 2004-08-31 2006-03-06 엘지전자 주식회사 세탁기 및 그 제어방법
KR20060086661A (ko) * 2005-01-27 2006-08-01 엘지전자 주식회사 이중 로터형 모터
KR20130074151A (ko) * 2011-12-26 2013-07-04 주식회사 아모텍 세탁기용 모터 구동장치 및 구동방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040056016A (ko) * 2002-12-23 2004-06-30 엘지전자 주식회사 드럼세탁기
KR20060006418A (ko) * 2004-07-16 2006-01-19 엘지전자 주식회사 세탁기의 구동부
KR20060020266A (ko) * 2004-08-31 2006-03-06 엘지전자 주식회사 세탁기 및 그 제어방법
KR20060086661A (ko) * 2005-01-27 2006-08-01 엘지전자 주식회사 이중 로터형 모터
KR20130074151A (ko) * 2011-12-26 2013-07-04 주식회사 아모텍 세탁기용 모터 구동장치 및 구동방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3475476A4 (en) * 2016-07-28 2019-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. WASHING MACHINE
US11118298B2 (en) 2016-07-28 2021-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Washing machine
CN106968083A (zh) * 2017-04-18 2017-07-21 青岛海尔洗衣机有限公司 洗衣机减速器及洗衣机

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