KR102295817B1

KR102295817B1 - 의류처리장치 및 자기기어장치

Info

Publication number: KR102295817B1
Application number: KR1020140188513A
Authority: KR
Inventors: 이쿠마 후쿠이
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2021-08-31
Also published as: EP3237667B1; WO2016104919A1; KR20160077953A; EP3237667A1; CN107109756A; CN107109756B; US20170356118A1; EP3237667A4; US10662570B2

Abstract

본 발명은 의류처리장치 및 자기기어장치에 관한 것으로서, 외관을 형성하는 캐비닛, 상기 터브 내부에 회전가능하게 구비되며 세탁물을 수용하는 드럼 및상기 드럼을 회전시키는 동력부를 포함하며, 상기 동력부는 상기 캐비닛 내부에 고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치, 상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되어 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부, 상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부 및 상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하는 출력자기기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치이다.

Description

의류처리장치 및 자기기어장치{Laundry Treating Apparatus and Magnetic gear Apparatus}

본 발명은 의류처리장치 및 자기기어장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 벨트 드라이브 타입의 의류처리장치를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 종래의 의류처리장치는 의류처리창치의 외관을 형성하는 케비닛(1), 상기 케비닛(1) 내부에 구비되며 세탁수를 수용하는 터브(2), 상기 터브(2)내부에 회전가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼(3)을 포함할 수 있다.

상기 케비닛(1) 및 상기 터브(2)는 내부와 외부를 연통시키기 위한 인출구를 구비하고 있고, 상기 의류처리장치는 상기 인출구를 개폐하는 도어(11)를 더 포함한다.

상기 케비닛(1)은 상기 드럼(3)이 회전하면서 발생시키는 진동을 감소시키기 위하여 스프링(4)과 댐퍼(5)를 더 포함한다.

상기 터브(2)의 하부면에 회전력을 발생시키는 동력부(6)를 더 포함한다.

상기 동력부(6)는 회전력을 발생시키는 모터(64), 상기 모터(64)에서 발생된 회전력에 의해 회전가능하게 구비되는 제1풀리(62), 상기 제1풀리(62)보다 큰 직경을 가지게 구비되는 제2풀리(63), 상기 제1풀리(62)와 상기 제2풀리(63)을 연통시켜 같이 회전시키는 벨트(65), 일단이 상기 제2풀리(63)의 일면과 일체로 구비되고, 타단이 상기 드럼(3)에 일체로 구비되어 상기 동력부(6)에서 발생된 회전력을 상기 드럼(3)으로 전달하는 샤프트(61)를 포함한다.

보다 자세하게는, 상기 모터(64)에서 발생되는 회전력은 상기 제2풀리(63)보다 작은 직경을 가지는 제1풀리(62)로 전달되는데 이를 위하여 상기 제1풀리(62) 및 상기 제2풀리(63)은 벨트(65)로 연결되어 있다. 서로 다른 지름을 갖는 상기 제1풀리(62) 및 상기 제2풀리(63)에 의해 저속 및 고토크(High Torque)를 상기 드럼(3)으로 전달한다.

상기 샤프트(61)가 회전할 때 래디얼 하중이 생기기 때문에 이를 감소시키기 위하여 상기 터브(2)는 베어링하우징(22) 및 상기 베어링하우징(22)내부에 구비되어 회전가능하게 구비되는 베어링(21)을 더 포함한다.

종래의 풀리를 이용하여 감속을 시키는 벨트 드라이브 감속기구는 상기 벨트(65)의 회전에 의한 소음이 발생되는 문제가 있다.

또한, 상기 벨트(65)가 절단되는 벨트 절단 불량문제가 있다.

또한, 제1풀리(62) 및 제2풀리(63)을 상기 케비닛(1)내부에 구비하고 그 내부에서 상기 벨트(65)가 회전하기 위한 공간을 확보해야 하기 때문에 조립이 어려운 문제가 있었다.

또한, 상기 벨트(65)가 상기 제1풀리(62) 및 상기 제2풀리(63)과 접촉된 상태에서 상기 제1풀리(62)는 고속으로 회전하고, 상기 제2풀리(63)는 고토크(High Torque)로 회전하게 되면서 마찰로 인하여 모터 효율이 감소되는 문제가 있었다.

또한, 상기 벨트(65)가 상기 제1풀리(62) 및 상기 제2풀리(63)와 접촉한 상태이기 때문에 과대한 부하가 상기 동력부(6)에 걸린 경우, 모터(602)의 연소위험이 있는 문제가 있었다.

도 2는 종래의 다이렉트 드라이브 타입의 의류처리장치를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 종래의 의류처리장치는 의류처리창치의 외관을 형성하는 케비닛(10), 상기 케비닛(10) 내부에 구비되며 세탁수를 수용하는 터브(20), 상기 터브(20)내부에 회전가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼(30)을 포함할 수 있다.

상기 케비닛(10)은 상기 드럼(30)이 회전하면서 발생시키는 진동을 감소시키기 위하여 스프링(40)과 댐퍼(50)를 더 포함한다.

상기 케비닛(10) 및 상기 터브(20)는 내부와 외부를 연통시키기 위한 인출구를 구비하고 있고, 상기 의류처리장치는 상기 인출구를 개폐하는 도어(101)를 더 포함한다.

상기 드럼(30)을 회전시키기 위한 동력부(60)를 더 포함한다. 상기 동력부(60)에서는 회전력을 발생시키고, 상기 동력부(60)에서 발생된 회전력은 샤프트(601)로 전달되어 상기 샤프트(601)와 일체로 회전가능하도록 구비된 상기 드럼(30)에 회전력을 전달한다.

상기 샤프트(601)가 회전할 때 래디얼 하중이 생기기 때문에 이를 감소시키기 위하여 상기 터브(20)는 베어링하우징(202) 및 상기 베어링하우징(202)내부에 구비되어 회전가능하게 구비되는 베어링(201)을 더 포함한다.

상기 동력부(60)는 회전자기를 발생시키는 스테이터(6021)와 상기 스테이터(6021)로 부터 발생된 회전자기에 의해 회전하는 로터(6023)를 더 포함하게 구비된다.

도 2에 도시된 종래의 다이렉트 드라이브 타입의 의류처리장치는 상기 드럼(3)을 회전시키는 것만 가능할 뿐 감속을 하여 고토크(High Torque)를 전달하기 위하여 기어를 더 포함할 수 밖에 없다.

기어는 접촉된 상태로 동력을 전달하기 때문에 접촉에 의한 기어의 진동 소음이 발생되는 문제가 있었다.

또한, 상기 기어의 접촉한 상태에서 감속하는 경우에 효율이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 상기 기어가 접촉한 상태이기 때문에 과대한 부하가 상기 동력부(60)에 걸린 경우, 모터(602)의 연소위험이 있는 문제가 있었다.

본 발명은 진동 소음을 감소시킬 수 있는 자기기어장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 벨트 절단 불량을 없앨 수 있는 자기기어장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 벨트를 없앰으로써, 조립을 간략화하는 자기기어장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 접촉하지 않는 자기기어장치를 제공함으로 인하여 모터의 효율을 향상시키는 자기기어장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 외관을 형성하는 캐비닛, 상기 캐비닛 내부에 회전가능하게 구비되며 세탁물을 수용하는 드럼 및 상기 드럼을 회전시키는 동력부를 포함하며 상기 동력부는, 상기 캐비닛 내부에 고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치, 상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되어 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부, 상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부 및 상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하는 출력자기기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또는, 상기 입력자기기어부는 상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 구비되는 제1로터 및 상기 제1로터의 반경방향 외측에 구비되는 입력자기기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또는, 상기 입력자기기어부는 상기 제1로터와 상기 입력자기기어의 사이에 구비되는 자기공극부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또는, 상기 자기공극부는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또는, 상기 제1로터, 상기 자기공극부 및 상기 입력자기기어는 일체로 회전 가능하게 구비되는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또는, 상기 출력자기기어부는 출력자기기어바디, 상기 출력자기기어바디의 내주면에 구비되며, 상기 영구자석이 구비되는 출력자기기어자석부를 포함하고, 상기 출력자기기어자석부에 구비되는 상기 영구자석은 반경방향을 따라 적어도 하나 이상의 자석을 적층하게 구비되는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 영구자석의 표면에 구비되는 절연피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 출력자기기어부는 출력자기기어바디, 상기 출력자기기어바디의 내주면에 구비되며, 상기 영구자석이 구비되는 출력자기기어자석부를 포함하고, 상기 출력자기기어자석부는 상기 출력자기기어자석부와 상기 자로형성부가 마주보는 면에 절연피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 자로형성부는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 출력자기기어부는 출력자기기어바디, 상기 출력자기기어바디의 내주면에 구비되며, 상기 영구자석이 구비되는 출력자기기어자석부를 포함하고, 상기 출력자기기어바디는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 고투자율 소재는 규소 강판인 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 고투자율 소재는 압분철심인 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 규소 강판은 상기 동력부의 직경방향과 수직한 방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 상기 규소 강판은 상기 동력부의 직경방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치;

상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 상기 회전자기발생장치와 대향하는 면에 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부, 상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부 및 상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하는 제2로터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어장치를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 외관을 형성하는 샤시 및 상기 샤시에 구비되는 인휠모터부를 포함하고, 상기 인휠모터부는 회전 가능하게 구비되는 휠, 상기 휠의 외주면에 구비되는 타이어, 고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치, 상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 상기 회전자기발생장치와 대향하는 면에 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부, 상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부 및 상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하는 출력자기기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동이동장치를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

본 발명은 진동 소음을 감소시킬 수 있는 자기기어장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 벨트 절단 불량을 없앨 수 있는 자기기어장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 벨트를 없앰으로써, 조립을 간략화하는 자기기어장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 접촉하지 않는 자기기어장치를 제공함으로 인하여 모터의 효율을 향상시키는 자기기어장치를 제공하는 것을 해결할 수 있다.

도 1은 종래의 벨트 드라이브 타입의 의류처리장치를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 다이렉트 드라이브 타입의 의류처리장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 자기기어 장치가 구비된 의류처리장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 자기기어 장치가 구비된 의류처리장치의 후면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 자기기어 장치를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 자기기어 장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명 자기기어 장치가 전동이동장치에 구비된 것을 도시한 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 자기기어 장치가 구비된 의류처리장치를 도시한 것이다.

도 3을 참고하면 본 발명 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛(100), 상기 캐비닛(100)내부에 구비되며 세탁수를 수용하는 터브(200), 상기 터브(200)내부에 회전가능하게 구비되며 세탁물을 수용하는 드럼(300), 상기 드럼(300)이 회전하면서 발생하는 진동을 완화시키기 위하여 구비되는 적어도 하나 이상의 스프링(400) 및 댐퍼(500)를 포함하고, 상기 드럼(300)을 회전시키는 동력부(600)를 포함할 수 있다.

상기 캐비닛(100)은 세탁물을 인출 가능케 하도록 캐비닛인출구(미도시)를 구비하고, 상기 캐비닛인출구(미도시)를 개폐가능하도록 도어(110)를 더 포함할 수 있다.

상기 터브(200)는 상기 동력부(600)에 구비되어 상기 드럼(300)을 회전시키는 샤프트(610)가 관통되게 구비되기 위한 샤프트홀(250), 상기 샤프트(250)가 상기 샤프트홀(250)에 관통되어 회전할 때 래디얼 하중(Radial load)을 견디게 하기 위한 제1베어링(210), 상기 제1베어링(210)을 안착시키는 제1베어링하우징(220), 상기 동력부(600)에 구비되어 일체로 회전 가능하게 구비되는 제1로터(650), 자기공극부(660), 입력자기기어(670)이 회전할 때 래디얼 하중(Radial load)을 견디게 하기 위한 제2베어링(230), 상기 제2베어링(230)을 안착시키는 제2베어링하우징(240)을 더 포함할 수 있다.

즉, 기존의 의류처리장치는 드럼을 회전시키기 위하여 회전 가능하게 구비되는 샤프트의 래디얼 하중만 견디면 되기 때문에 터브에 하나의 베어링 및 베어링하우징이 필요하였다면 본 발명 의류처리장치는 샤프트 뿐만 아니라 동력부(600)에 구비된 제1로터(650), 자기공극부(660), 입력자기기어(670)가 샤프트(610)와 별도로 회전 가능하게 구비되기 때문에 제2베어링(230) 및 제2베어링하우징(240)을 더 포함할 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명 의류처리장치의 동력부(600)는 회전가능하게 구비되어 상기 드럼(300)을 회전시키는 샤프트(610), 상기 샤프트(610)와 일체로 회전가능하게 구비되어 상기 샤프트(610)를 회전시키는 출력자기기어부(620), 출력자기기어부(620)의 내측에 구비되어 자로를 형성하는 자로형성부(640), 상기 자로형성부(640)의 내측에 구비되어 회전가능하게 구비되는 제1로터(650), 자기공극부(660), 입력자기기어(670), 상기 회전 자기를 발생시켜 제1로터(650)에 회전자기를 공급하는 회전자기발생장치(680)를 포함할 수 있다.

상기 출력자기기어부(620)는 출력자기기어바디(625), 상기 출력자기기어바디(625)의 내부에 구비되며 적어도 하나 이상의 영구자석을 구비하는 출력자기기어자석부(630)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1로터(650), 상기 자기공극부(660) 및 상기 입력자기기어(670)은 상기 회전자기발생장치(680)로부터 공급받은 회전자기에 의해서 일체로 회전 가능하게 구비될 수 있다.

상기 회전자기발생장치(680)는 바디(681), 상기 바디(681)로부터 반경방향으로 돌출되게 구비되는 자기치부(Magnetic Teeth, 683), 상기 자기치부(683)에 구비되는 코일(685)를 더 포함할 수 있다.

상기 자기치부(683)부는 상기 바디(681)로부터 반경방향으로 돌출되게 구비되는 돌출부(6831), 상기 돌출부(6831)의 말단에 구비되며 상기 제1로터(650)에 대향하는 면으로 구비되는 평면부(6833)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 회전자기발생장치(680)는 의류처리장치의 기술분야에서 널리 쓰이는 회전자기발생장치와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 5 및 도 6은 본 발명 자기기어장치를 도시한 것이다.

도 5 및 도 6을 참고하여 이하 본 발명 자기기어장치의 작동 원리에 대하여 상세히 설명한다. 상기 자기기어장치의 반경방향의 가장 내측에는 회전자기발생장치(680)가 구비된다.

상기 회전자기발생장치(680)의 반경방향 외측에는 상기 회전자기발생장치(680)와 접촉하지 않도록 공극(Air gap)을 두고 구비되는 제1로터(650)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전자기발생장치(680)에서 발생한 회전자기가 상기 제1로터(650)로 효율적으로 전달되기 위하여 상기 공극(Air gap)은 좁을수록 바람직하다.

상기 제1로터의 반경방향 외측에는 자기공극부(660) 및 입력자기기어(670)가 더 구비 될 수 있다.

상기 제1로터(650)가 상기 회전자기발생장치(680)와 대향하는 면은 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 자석으로 구비될 수 있다. 상기 회전자기발생장치(680)에서 발생된 회전자기에 의해 상기 제1로터(650)를 회전시키는 효과가 있다.

또한, 상기 제1로터(650)의 반경방향 외측에는 입력자기기어(670)를 더 구비할 수 있다. 상기 입력자기기어(670)는 상기 제1로터(650)가 회전할 때 상기 제1로터(650)와 일체로 회전가능하게 구비될 수 있으며, 상기 입력자기기어(670)의 반경방향 외측면에는 적어도 하나 이상의 영구자석이 구비될 수 있다.

상기 입력자기기어(670)와 상기 제1로터(650)사이는 자기공극부(660)가 더 구비될 수 있다.

상기 자기공극부(660)는 고투자율 소재(High Permeability Material)가 사용될 수 있다. 상기 자기공극부(660)와 영구자석이 면 접촉시키도록 구비되는 경우 상기 영구자석의 대향면을 향해서는 자력이 증가하고, 상기 영구자석의 반대측인 고투자율 소재의 외측에 대해서는 자력이 약해진다.

따라서, 상기 제1로터(650)와 상기 입력자기기어(670)의 사이에 고투자율 소재로 이루어진 자기공극부(660)가 구비됨으로 인하여, 상기 회전자기발생장치(680)에서 발생된 회전자기는 상기 제1로터(650)에 주되게 영향을 미치게 되고, 상기 제1로터(650), 상기 자기공극부(660) 및 상기 입력자기기어(670)는 일체로 회전가능하게 구비되어 있기 때문에 상기 제1로터(650)가 회전하면서 상기 입력자기기어(670)는 상기 출력자기기어자석부(630)로 자력을 높은 효율로 전달 할 수 있는 이른바 자력의 증폭의 효과가 있다.

보다 자세하게는 자력이 증폭됨으로 인하여 자기기어들간의 대향 공간 외에 자력이 거의 없는 상태로 하는 효과로써, 세탁기에 구비되는 전자기기에 자력에 의한 동작 불량을 막는 효과가 있다.

상기 자기공극부(660)는 고투자율소재인 SUS430, SS400, 연철등으로 이루어질 수 있다.

상기 입력자기기어(670)의 반경방향 외주면에 통상의 기어의 날에 상당하는 위치에 영구자석을 배치될 수 있다. 상기 영구자석의 배치는 외주 방향에 N극을 향하여 영구자석을 배치하고, 상기 외주 방향에 N극을 향하여 배치된 영구자석의 옆에는 외주 방향으로 S극을 향하게 배치하여, 상기 입력자기기어(670)의 반경방향 외주면에 N극과 S극이 번갈아가며 발생되도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 입력자기기어(670)의 반경방향 외주면 즉, 상기 입력자기기어(670)의 반경방향 외측에 구비되는 출력자기기어부(620)로 N극과 S극이 번갈아가며 발생하게 구비되면 되므로, 상기 영구자석의 N극을 상기 입력자기기어(670)의 외측을 향하여 배치하고 그 옆에 반경방향 외측에 S극을 발생시키는 자석을 배치하지 않고, 공간을 두고 다시 N극을 반경방향 외측에 N극을 발생시키는 영구자석을 배치하게 구비될 수 있다.

이는 자계의 분포에 의해 N극을 반경방향 외측을 향하여 배치한 상기 영구자석의 옆에는 S극의 자계가 존재하기 때문에 사용하는 자석의 수를 반으로 절약하는 효과가 있다.

상기 입력자기기어(670)의 자극수와 상기 제1로터(650)의 자극수는 일치되게 구비될 수 있다. 상기 입력자기기어(670)의 자극수와 상기 제1로터(650)의 자극수가 일치되게 구비되면 구조적으로 간단해지는 효과가 있고, 나아가 상기 입력자기기어(670)의 자석과 상기 제1로터(650)의 자석이 서로 자력을 상호 증폭시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.

상기 입력자기기어(670)는 상기 입력자기기어(670)의 반경방향 외측에 구비되는 출력자기기어부(620)로 동력을 전달할 수 있다. 상기 출력자기기어부(620)의 반경방향 내측면에 구비된 출력자기기어자석부(630)를 더 포함할 수 있는데, 이는 종래의 접촉식 기어 방식이 아닌 본 발명과 같은 자기기어를 사용하여 동력을 전달하기 위해서는 상기 입력자기기어(670)의 영구자석부와 상기 출력자기기어자석부(630)은 각각 기어의 날의 역할을 하게 된다.

상기 출력자기기어바디(630)는 고투자율 소재(High Permeability Material)가 사용될 수 있다. 상기 출력자기기어바디(625)와 상기 출력자기기어자석부(630)가 서로 면 접촉시키도록 구비되는 경우 상기 출력자기기어자석부(630)에 구비된 적어도 하나 이상의 영구자석의 대향면을 향해서는 자력이 증가하고, 상기 영구자석의 반대측인 고투자율 소재로 구비되는 상기 출력자기기어부(620)의 반경방향 외측에 대해서는 자력이 약해진다.

상기 제1로터(650), 상기 자기공극부(660) 및 상기 입력자기기어(670)는 일체로 회전가능하게 구비되어 있기 때문에 상기 제1로터(650)가 회전하면서 상기 입력자기기어(670)는 상기 출력자기기어자석부(630)로 자력을 높은 효율로 전달 할 수 있는 이른바 자력의 증폭의 효과가 있다.

상기 출력자기기어바디(625)는 고투자율소재인 SUS430, SS400, 연철등으로 이루어질 수 있다.

즉 상기 입력자기기어(670)의 영구자석부와 상기 제2로터 자석부(630)에 배치된 영구자석의 극 수의 비로 감속비가 결정된다. 기어의 감속비와 토크 전달에 대한 설명은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하기 때문에 자세한 설명은 생략한다.

상기 입력자기기어(670)와 상기 출력자기기어자석부(630)의 사이에는 자로형성부(640)을 더 포함할 수 있다.

상기 입력자기기어(670)가 상기 제1로터(650) 및 상기 자기공극부(660)와 일체로 회전하기 때문에 상기 입력자기기어(670)가 회전하면서 회전자기를 상기 출력자기기어자석부(630)에 일정한 감속비를 가지며 전달 할 수 있다.

상기 자로형성부(640)는 회전하도록 구비될 수 있으나, 본 발명에서와 같이 상기 출력자기기어부(620)가 회전해야 하는 구조에서는 상기 자로형성부(640)는 고정되게 구비되는 것이 보다 바람직하다.

상기 자로형성부(640)는 회전하는 상기 입력자기기어(670)가 발생시키는 회전자기가 상기 출력자기기어자석부(630)으로 전달되기 위한 자로를 형성할 수 있다.

상기 자로형성부(640)는 자로를 형성시키기 위한 구성이므로 고투자율 소재(High Permeability Material)로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 와전류(Eddy Current)가 발생하지 않는 재질로 구비되는 것이 보다 바람직하다.

이유는 만약, 상기 자로형성부가(640) 철과 같이 투자율(Permeability)이 높고, 와전류(Eddy Current)가 흐르는 재질로 구비되는 경우, 상기 입력자기기어(670)가 회전할 때 상기 입력자기기어(670)에 구비된 영구자석의 표면과 상기 자로형성부(640)의 표면에 와전류가 발생하여 회전에너지가 열에너지로 손실되는 현상이 발생하기 때문이다.

따라서, 상기 자로형성부(640)는 규소 강판이 적층되게 구비되는 적층 구조물이나 압분철심재로 구비되는 것이 보다 바람직하다.

상기 출력자기기어자석부(630)는 상기 입력자기기어(670)에 대응하여 이른바 출력자기기어의 역할을 하게 되므로, 상기 입력자기기어(670)의 영구자석의 배치와 동일하게 반경방향 내측을 향하여 N극 및 S극이 교대로 발생하도록 구비될 수 있다.

또한, 영구자석의 사용을 절감하여 생산비 향상을 위해 상기 영구자석의 N극을 상기 출력자기기어자석부(630)의 반경방향 내측을 향하여 배치하고 그 옆에 반경방향 내측에 S극을 발생시키는 자석을 배치하지 않고, 공간을 두고 다시 N극을 반경방향 외측에 N극을 발생시키는 영구자석을 배치하게 구비될 수 있다.

상기 출력자기기어자석부(630)와 상기 입력자기기어(670)의 자극의 개수는 도면에 도시된 개수에 한정되지 아니하고, 필요에 따른 감속비를 실현하기 위하여 변형되게 구비될 수 있다.

상기 출력자기기어자석부(630)와 상기 자로형성부(640), 상기 자로형성부(640)와 상기 입력자기기어(670)는 전술한 상기 제1로터(640)와 상기 회전자기발생장치(680)와 같이 서로 마주보는 면은 서로 접촉하지 않도록 공극(Air gap)을 두고 배치할 수 있다.

상기 공극(Air gap)은 좁을수록 자력을 유효하게 사용하는 효과가 있기 때문에 되도록이면 상기 공극은 좁게 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 공극은 0.1mm~0.5mm로 구비될 수도 있다.

도 5의 (a)는 상기 출력자기기어자석부(630)에 구비된 영구자석을 도시한 것이다.

전술한 바와 같이 상기 입력자기기어(670)이 회전가능하게 구비될 수 있기 때문에 상기 입력자기기어(670)에서 발생된 회전자기가 상기 자로형성부(640)를 지나 상기 출력자기기어자석부(630)으로 전달되는 과정에서 와전류(eddy current)가 발생될 수 있다.

와전류라 함은 도체에 걸린 자기장이 급격히 바뀔 때 전가기 유도에 의해 도체에 생기는 소용돌이 형태의 전류이다.

와전류에 의해 모터나 자기기어장치의 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위한 본 발명의 구조를 도 5(a) 및 (b)를 참조하여 이하 자세히 설명한다.

와전류손실은

에 의해 결정된다. 여기에서 Pe는 와전류손실, t는 철판의 두께를 의미한다.

이러한 와전류에 의한 손실을 막기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 상기 출력자기기어자석부(630) 내주면에 구비된 영구자석은 제1자석(631), 제2자석(633), 제3자석(635)으로 구비될 수 있다.

하나의 영구자석을 제1자석(631), 제2자석(633), 제3자석(635)으로 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 출력자기기어자석부(630)의 반경방향 내측 방향으로 층을 이루어 구비되면 상기 와전류손실 식에서 본 바와 같이 영구자석의 두께(t)가 감소되어 와전류손실이 감소되는 효과가 있다.

또한, 제1자석(631), 제2자석(633), 제3자석(635)은 절연 피막을 구비함으로서, 와전류손실을 감소시킬 수 있다.

도 5(b)는 와전류손실을 감소시키기 위한 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 출력자기기어자석부(630)에 구비되는 적어도 하나 이상의 영구자석은 상기 출력자기기어자석부(630)의 반경방향 내측 방향에 절연피막(637)을 더 포함할 수 있다.

이는 도 5(a)에서 전술한 바와 동일하게 상기 출력자기기어자석부(630)의 영구자석은 상기 출력자기기어자석부(630)의 반경방향 내측 방향에 절연피막(637)을 구비함으로서, 와전류손실을 감소시킬 수 있다.

도 6을 참조하면, 전술한 자력의 증폭을 위하여 상기 자기공극부(660), 상기 자로형성부(640) 및 상기 출력자기기어바디(625)는 고투자율 소재(High Permeability Material)로 구비될 수 있다.

또한, 상기 고투자율 소재(High Permeability Material)부에 와전류가 발생하는 경우에는 규소강판이나 압분철심으로 구비될 수 있다.

상기 고투자율 소재(High Permeability Material)부에 규소 강판 등을 적층하는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 X축방향으로 적층 할 수 있다.

상기 고투자율 소재(High Permeability Material)부에 규소 강판등을 X축 방향으로 적층하는 경우 보다 효율적으로 와젼류손실을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 고투자율 소재(High Permeability Material)부에 규소 강판등은 Y축방향으로도 적층할 수있다.

Y축방향으로 상기 규소 강판등을 적층하는 경우 양산성이나 재료의 유효성이 높아지는 효과가 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 출력자기기어부(620)은 상기 샤프트(610)와 일체로 회전하도록 구비 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 출력자기기어부(620)와 상기 샤프트(610)을 체결하는 체결부(690)를 더 포함할 수 있다.

상기 체결부(690)는 상기 출력자기기어부(620)의 외주면에 구비되는 지지판(6905), 상기 지지판(6905)에 삽입되어 상기 제2로터(620)와 상기 샤프트(610)를 체결시키는 체결볼트(6901), 상기 체결볼트(6901)와 상기 지지판(6905)사이에 구비되는 워셔(6903)을 더 포함할 수 있다.

따라서, 상기 체결부(690)에 의해서 상기 출력자기기어부(620)와 상기 샤프트(610)는 일체로 회전 가능하게 구비될 수 있다.

도 7은 본 발명 자기기어 장치가 전동이동장치의 휠에 구비된 것을 도시한 것이다.

도 7을 참고하면, 상기 전동이동장치는 외관을 형성하는 샤시(800), 상기 샤시(800)의 하부에 구비되는 인휠모터부(700), 상기 인휠모터부(700)에서 발생하는 진동을 완화하기 위한 스프링(400)을 포함할 수 있다.

상기 인휠모터부(700)는 회전 가능하게 구비되는 휠(710), 상기 휠(710)의 외주면에 구비되는 타이어(720), 상기 휠(710)을 회전시키는 동력부(600)를 포함할 수 있다.

상기 동력부(600)는 도 3 내지 도 6에서 전술한 자기기어장치와 동일하게 구비될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

다이렉트 드라이브 타입의 전동이동장치, 예를 들면 전동자동차, 전동스쿠터, 전동 휠체어등은 필요에 따라 감속을 해야할 경우가 많다.

따라서, 본 발명의 자기기어장치가 다이렉트 드라이브 타입에 장착되어 기계손을 없애고 효율적으로 동력부에서 발생한 동력을 전달 할 수 있다.

캐비닛 100 터브 200 드럼 300
스프링 400 댐퍼 500 동력부 600
샤프트 610 출력자기기어부 620 자로형성부 640
제1로터 650 자기공극부 660 입력자기기어 670
회전자기발생장치 680 체결부 690 인휠모터부 700
휠 710 타이어 720 샤시 800

Claims

외관을 형성하는 캐비닛;
상기 캐비닛 내부에 회전가능하게 구비되며 세탁물을 수용하는 드럼; 및
상기 드럼을 회전시키는 동력부를 포함하며,
상기 동력부는,
상기 캐비닛 내부에 고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치;
상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 적어도 하나 이상의 입력영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부;
상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 고정되게 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부; 및
상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 출력영구자석을 구비하는 출력자기기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 입력자기기어부는,
상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 구비되는 제1로터; 및
상기 제1로터의 반경방향 외측에 구비되는 입력자기기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제2항에 있어서,
상기 입력자기기어부는,
상기 제1로터와 상기 입력자기기어의 사이에 구비되는 자기공극부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제3항에 있어서,
상기 자기공극부는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제3항에 있어서,
상기 제1로터, 상기 자기공극부 및 상기 입력자기기어는 일체로 회전 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 출력자기기어부는,
출력자기기어바디;
상기 출력자기기어바디의 내주면에 구비되며, 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석이 구비되는 출력자기기어자석부;를 포함하고,
상기 출력자기기어자석부에 구비되는 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석은 반경방향을 따라 적어도 하나 이상의 자석을 적층하게 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석의 표면에 구비되는 절연피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 출력자기기어부는,
출력자기기어바디;
상기 출력자기기어바디의 내주면에 구비되며, 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석이 구비되는 출력자기기어자석부;를 포함하고,
상기 출력자기기어자석부는 상기 출력자기기어자석부와 상기 자로형성부가 마주보는 면에 절연피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 자로형성부는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 출력자기기어부는,
출력자기기어바디;
상기 출력자기기어바디의 내주면에 구비되며, 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석이 구비되는 출력자기기어자석부;를 포함하고,
상기 출력자기기어바디는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제4항, 제9항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서,
상기 고투자율 소재는 규소 강판인 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제4항, 제9항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서,
상기 고투자율 소재는 압분철심인 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제11항에 있어서,
상기 규소 강판은 상기 동력부의 직경방향과 수직한 방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제11항에 있어서,
상기 규소 강판은 상기 동력부의 직경방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치;
상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 상기 회전자기발생장치와 대향하는 면에 적어도 하나 이상의 입력영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부;
상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 고정되게 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부; 및
상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 출력영구자석을 구비하는 제2로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제15항에 있어서,
상기 입력자기기어부는,
상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 구비되는 제1로터; 및
상기 제1로터의 반경방향 외측에 구비되는 입력자기기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제16항에 있어서,
상기 입력자기기어부는,
상기 제1로터와 상기 입력자기기어의 사이에 구비되는 자기공극부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제17항에 있어서,
상기 자기공극부는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제17항에 있어서,
상기 제1로터, 상기 자기공극부 및 상기 입력자기기어는 일체로 회전 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제15항에 있어서,
상기 제2로터는,
상기 제2로터의 내주면에 구비되며, 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석이 구비되는 제2로터 자석부;를 포함하고,
상기 제2로터 자석부에 구비되는 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석은 반경방향을 따라 적어도 하나 이상의 자석을 적층하게 구비되는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제20항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석은 표면에 절연피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제15항에 있어서,
상기 제2로터는,
상기 제2로터의 내주면에 구비되며, 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석이 구비되는 제2로터 자석부;를 포함하고,
상기 제2로터 자석부는 상기 제2로터 자석부와 상기 자로형성부가 마주보는 면에 절연피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제15항에 있어서,
상기 자로형성부는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제15항에 있어서,
상기 제2로터는,
상기 제2로터의 내주면에 구비되며, 상기 적어도 하나 이상의 출력영구자석이 구비되는 제2로터 자석부;를 포함하고,
상기 제2로터는 고투자율 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제18항, 제23항, 제24항중 어느 한 항에 있어서,
상기 고투자율 소재는 규소 강판인 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제18항, 제23항, 제24항중 어느 한 항에 있어서,
상기 고투자율 소재는 압분철심인 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제25항에 있어서,
상기 규소 강판은 상기 제2로터의 직경방향과 수직한 방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
제25항에 있어서,
상기 규소 강판은 상기 제2로터의 직경방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 자기기어장치.
외관을 형성하는 샤시; 및
상기 샤시에 구비되는 인휠모터부;를 포함하고,
상기 인휠모터부는,
회전 가능하게 구비되는 휠;
상기 휠의 외주면에 구비되는 타이어;
고정되게 구비되어 회전자기를 발생시키는 회전자기발생장치;
상기 회전자기발생장치의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 상기 회전자기발생장치와 대향하는 면에 적어도 하나 이상의 입력영구자석을 구비하여 회전자기를 전달하는 입력자기기어부;
상기 입력자기기어의 반경방향 외측에 고정되게 구비되며 자로를 형성하는 자로형성부; 및
상기 자로형성부의 반경방향 외측에 회전가능하게 구비되며, 내측에 적어도 하나 이상의 출력영구자석을 구비하는 출력자기기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동이동장치.