KR20240041693A - 세탁기용 모터 - Google Patents

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KR20240041693A
KR20240041693A KR1020220121063A KR20220121063A KR20240041693A KR 20240041693 A KR20240041693 A KR 20240041693A KR 1020220121063 A KR1020220121063 A KR 1020220121063A KR 20220121063 A KR20220121063 A KR 20220121063A KR 20240041693 A KR20240041693 A KR 20240041693A
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장정철
양경식
박승주
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뉴모텍(주)
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Abstract

본 발명에 따른 세탁기용 모터는 모터(100)의 전방 하우징(11)일측 내부에 형성시킨 결합 수단(120)에 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 수납하여 전방 하우징(11) 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기용 모터{MOTOR FOR WASHING MACHINE}
본 발명은 세탁기용 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 세탁기용 BLDC 모터에 관한 것으로, 홀 센서 IC가 실장된 인쇄회로기판을 전방 하우징의 일측에 조립시켜 모터의 길이를 줄이는 동시에 홀 센싱에 필요한 부품 수를 줄여 모터의 제조원가를 절감하게 하는 세탁기용 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.
다양한 모터 중에서 세탁기용 모터는 등록특허 제10-1707142호에 제시된 바와 같이 전, 후방 인슐레이터가 결합되는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어를 수납하는 레그가 고정된 전, 후방 하우징; 상기 전, 후방 하우징 내부의 스테이터 코어 내측에 위치하여 회전하고, 샤프트가 중심부를 관통하여 결합되는 로터;를 포함하여 구성되는 BLDC 모터(brushless motor)를 사용하고 있고, 이러한 모터는 정류자 없이 센서 마그넷을 이용하여 자속을 검지하여 회전 자기장을 제어하는 회로를 갖고 있다. 이러한 센서 마그넷은 모터의 샤프트 일단에 결합되는 형태를 갖는다.
센서 마그넷을 이용한 모터는 일본국 공개특허 제2013-7731호와 같이 후방 하우징 내부의 샤트트 후단에 볼트로 센서 마그넷을 고정 설치하고, 상기 센서 마그넷의 회전을 검지하는 홀 센서를 DIM 타입으로 후방 하우징 내측면에 설치한 인쇄회로기판에 장착시켜 브러쉬형의 모터와 같은 특성을 갖도록 하고 있다.
이러한 선행기술은 로터의 회전위치 검출 정도를 향상시키는 효과를 누릴 수 있으나, 센서 마그넷을 샤프트에 고정 시키기 위한 고정 볼트와 홀 센서가 장착된 인쇄회로기판 및 센서 커버를 포함한 센서 어셈블리를 고정 시키기 위한 별도의 고정 볼트 등을 필요로 하므로 조립 관련 부품에 의한 재료비 및 가공비로 인하여 제조원가 상승을 초래할 뿐 아니라 조립공정이 복잡하여 생산 효율성이 저하되는 문제점이 지적된다.
또한, 후방 하우징 내부의 샤프트 후단에 센서 마그넷 및 이와 대응하는 홀 센서가 장착된 인쇄회로기판 설치로 인하여 전체 모터의 길이가 길어질 뿐 아니라 모터 중량 증가로 인하여 세탁기 내부의 모터 설치공간 확보에 어려움 및 설치작업에 애로사항이 지적된다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 구조를 갖는 세탁기용 모터를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 SMD 타입의 홀 센서 IC가 장착된 인쇄회로기판을 전방 하우징 일측 내부에 조립시켜 모터의 길이 및 중량을 줄이는 동시에 홀 센싱에 필요한 부품 수를 줄여 모터의 제조원가를 절감하게 하는 새로운 구조의 세탁기용 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재 되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 세탁기용 모터(100)는 모터(100)의 전방 하우징(11)일측 내부에 형성시킨 결합 수단(120)에 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 수납하여 전방 하우징(11) 내부에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 인쇄회로기판(60)에 장착된 홀 센서 IC(61)는 SMD에 의한 표면 실장 공정으로 인쇄회로기판(60)에 장착되도록 하는 것이 좋다.
본 발명에서, 결합 수단(120)은 살빼기 공간부(111)의 내측면에 전방의 인슐레이터(21) 일측 방향으로 돌출되고, 좌, 우 방향으로 일정간격을 두고 돌출시킨 제1 및 제2 안내편(121)(122)과; 상기 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 사이에 형성된 살빼기 공간부의 내측 바닥면(123)과; 상기 살빼기 공간부의 내측 바닥면(123)에 결합 볼트(B)로 결합시켜 안치된 인쇄회로기판 수납용 함체(124)와; 상기 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A);를 포함하는 것이 좋다.
본 발명에서, 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 각각은 중앙 외측으로 만곡진 끼움 안내 요입부(121A)(122A)가 형성되는 것이 좋다.
본 발명에서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124)는 본체 중앙에 형성된 인쇄회로기판 수납 공간부(124-1)와; 상기 인쇄회로기판 수납 공간부(124-1)에 일정 간격을 두고 배치된 받침 돌기(124-2)와; 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A); 및 본체 좌, 우 양단에 외측 방향으로 돌출되고, 결합 구멍(125')(126')이 형성된 제1 및 제2 만곡부(125)(126);를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A)에 형성된 걸림 단턱(124A')을 인쇄회로기판(60)에 형성된 끼움 홀(62)에 끼워 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 인쇄회로기판 수납용 함체(124)에 조립되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 하부에 상부로 굴곡진 위치 결정용 요입부(127)를 형성하고, 이와 대응하여 인쇄회로기판(60)의 하부에 상부로 굴곡진 위치 결정 대응 요입부(63)를 형성하여 조립되도록 하는 것이 좋다.
본 발명은 SMD 타입의 홀 센서 IC가 장착된 인쇄회로기판을 전방 하우징 일측 내부에 조립시켜 제공함으로써 조립의 편의성 및 조립 공정을 단축 시켜 모터 생산성을 향상시키고, 별도의 홀 센서 커버나 상기 홀 센서 커버에 수납되는 인쇄회로기판 및 센서 마그넷 그리고 이들을 고정 시키기 위한 고정 볼트 등의 부품 수를 줄이게 함으로써 재료비 절감을 물론 모터 중량을 현저히 줄일 수 있어 모터의 제조 원가 절감효과를 도모한다.
또한, 본 발명은 SMD 타입의 홀 센서 IC가 장착된 인쇄회로기판을 이용함으로써 홀 센서 IC 조립에 따른 가공비를 절감 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 홀 센서 IC가 장착된 인쇄회로기판을 로터 회전에 방해 없이 전방 하우징 내부에 위치하도록 함으로써 모터의 크기를 소형화할 수 있어 모터의 설치공간을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 세탁기용 모터를 전방에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 모터를 분리한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기용 모터의 전방 하우징을 배면에서 본 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세탁기용 모터의 전체 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세탁기용 모터의 전방 하우징에 조립된 인쇄회로기판을 결합 볼트를 중심으로 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세탁기용 모터의 전방 하우징에 조립된인쇄회로기판 수납용 함체와 인쇄회로기판 조립 상태의 다른 예시의 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 세탁기용 모터(100)를 전방에서 바라본 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 모터(100)를 분리한 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기용 모터의 전방 하우징(11)을 배면에서 본 분리 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 세탁기용 모터(100)의 전체 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 세탁기용 모터(100)의 전방 하우징(11)에 조립된 인쇄회로기판(60)을 결합 볼트(B)를 중심으로 절단한 단면도이다.
본 발명에 따른 모터(100)는 알루미늄 다이캐스팅으로 성형된 전방 하우징(11)과 후방 하우징(12) 사이에 게재되어 조립되고 전, 후방에 인슐레이터(21) 가 결합된 스테이터 코어(20)와; 스테이터 코어(20) 내측에 위치하여 회전하고, 샤프트(30)가 중심부를 관통하여 결합되는 로터(40);를 포함하여 구성된다.
상기 스테이터 코어(20)의 티스에는 코일 권선부의 코일이 권선되어 인슐레이터(21)에 의하여 코일 권선부의 전, 후방을 절연시키도록 구성된다.
상기 샤프트(40)의 전방에 결합된 구동 풀리(31)는 샤프트(30)과 함께 회전하여 벨트(도시되지 않음)를 통해 세탁기 또는 건조기의 드럼(도시되지 않음)을 구동시키는 기능을 수행하며, 도면 중 32, 33은 전, 후방 베어링이고, 50은 전원 커넥터부이며, 상기 전방 하우징(11)과 후방 하우징(12) 각각에는 전, 후방 고정 브라켓(11-1)(12-1)이 형성되어 모터(100)를 바닥면에 지지하게 할 수 있다.
이하 설명에서 본 발명을 "세탁기용 모터"를 주로 대상으로 기술하고 있지만 반드시 세탁기용 모터에 한정되는 것은 아니며 그 용어에도 불구하고 세탁물용 건조기나 기타 다른 용도의 모터에도 적용될 수 있다.
본 발명은 모터(100)의 전방 하우징(11)의 일측 내부에 형성시킨 결합 수단(120)에 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 수납하여 로터(40) 회전에 방해 없이 전방 하우징(11) 내부에 위치하도록 함으로써 로터(40)의 회전위치를 검출하게 할 수 있게 구성할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(60)에 장착된 홀 센서 IC(61)의 단자에는 코일 권선부의 코일과 접속하여 스테이터 권선의 전류방향을 결정함으로써 브러쉬형의 모터와 같은 특성을 갖는 세탁기용 BLDC 모터를 제공할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명은 전방 하우징(11)의 일측에 내부로 요입된 살빼기 공간부(110)를 형성하되, 상기 살빼기 공간부(110)의 바닥면에 뚫어 형성한 결합 구멍(111)에 결합 볼트(B)로 인쇄회로기판 장착용 결합 수단(120)을 결합하되, 상기 결합 수단(120)은 살빼기 공간부(111)의 내측면에 형성하여 제공될 수 있다.
상기 결합 수단(120)은 살빼기 공간부(110)의 내측면에 전방의 인슐레이터(21) 일측 방향으로 돌출되고, 좌, 우 방향으로 일정간격을 두고 돌출시킨 제1 및 제2 안내편(121)(122)과; 상기 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 사이에 형성된 살빼기 공간부의 내측 바닥면(123)과; 상기 살빼기 공간부의 내측 바닥면(123)에 결합 볼트(B)로 결합시켜 안치된 인쇄회로기판 수납용 함체(124)와; 상기 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A);를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 각각은 중앙 외측으로 만곡진 끼움 안내 요입부(121A)(122A)를 형성하여 제공될 수 있다.
상기 인쇄회로기판 수납용 함체(124)는 본체 중앙에 형성된 인쇄회로기판 수납 공간부(124-1)와; 상기 인쇄회로기판 수납 공간부(124-1)에 일정 간격을 두고 배치된 받침 돌기(124-2)와; 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A); 및 본체 좌, 우 양단에 외측 방향으로 돌출되고, 결합 구멍(125')(126')이 형성된 제1 및 제2 만곡부(125)(126);를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 제1 및 제2 만곡부(125)(126)를 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 각각은 중앙 외측으로 만곡진 끼움 안내 요입부(121A)(122A)에 끼움 맞춤시키면 제1 및 제2 만곡부(125)(126)와 끼움 안내 요입부(121A)(122A)가 상호 어긋남이 없이 일치되어 결합의 용이성을 제공하게 됨과 동시에 이로 인하여 상기 제1 및 제2 만곡부(125)(126)의 결합 구멍(125')(126')과 전방 하우징(11)의 살빼기 공간부(110)의 바닥면에 뚫어 형성한 결합 구멍(111)이 상호 일치하여 대응됨으로써 결합 볼트(B)로 인쇄회로기판 수납용 함체(124)를 인쇄회로기판 장착용 결합 수단(120)에 용이하게 결합시킬 수 있어 조립 공정을 단축 시킬 수 있다.
인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A)는 걸림 단턱(124A')을 가지는 형태의 걸림 부재로서, 인쇄회로기판(60)에 형성된 끼움 홀(62)에 끼워 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 인쇄회로기판 수납용 함체(124)에 조립되도록 할 수 있어 견고한 결합이 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 세탁기용 모터의 전방 하우징에 조립된 인쇄회로기판 수납용 함체(124)와 인쇄회로기판 조립 상태의 다른 예시의 사시도이다.
이에 의하면, 인쇄회로기판(60)의 끼움 홀(62)과 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A)가 상호 일치되도록 위치 결정할 경우 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 하부에 상부로 굴곡진 위치 결정용 요입부(127)를 형성하고, 이와 대응하여 인쇄회로기판(60)의 하부에 상부로 굴곡진 위치 결정 대응 요입부(63)를 형성하여 인쇄회로기판(60)의 위치 결정 대응 요입부(63)가 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 위치 결정용 요입부(127)에 대응하여 면접되면 인쇄회로기판(60)의 끼움 홀(62)과 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A)가 상호 일치되도록 함으로써 조립 공정을 단축 시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 전방 하우징(11)의 살빼기 공간부(110)의 내측면에 형성한 결합 수단(120)에 의하여 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 조립하여 제공하게 되므로 전방 하우징(11) 일측 내부 최소 범위의 공간에 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)이 배치되어 모터 전체 중량을 줄이면서도 모터 크기를 최소화할 수 있음과 동시에 로터(40) 회전에 방해 없이 안전한 설치가 가능하고, 인쇄회로기판(60)이 스테이터 코어(200의 권선부에 근접 배치되어 스테이터 권선부와 인쇄회로기판(60)과의 회로적 결선 작업 공정을 편의적으로 수행할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
11, 12 : 전, 후방 하우징 11-1, 12- 1: 전, 후방 고정 브라켓
20 : 스테이터 코어 B : 결합 볼트
21 : 인슐레이터 30 : 샤프트
31 : 구동 풀리 32, 33 : 전, 후방 베어링
40 : 로터 60 : 인쇄회로기판
61 : 홀 센서 IC 62 : 끼움 홀
63 : 위치 결정 대응 요입부 100 : 모터
110 : 살빼기 공간부 111 : 결합 구멍
120 : 결합 수단 121, 122 : 제1 및 제2 안내편
121A, 122A : 끼움 안내 요입부 123 : 살빼기 공간부의 내측 바닥면
124 : 인쇄회로기판 수납용 함체 124A : 끼움 돌기
125, 126 : 제1 및 제2 만곡부 125', 126' : 결합 구멍
127 : 위치 결정용 요입부

Claims (7)

  1. 모터(100)의 전방 하우징(11)의 일측 내부에 형성시킨 결합 수단(120)에 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 수납하여 전방 하우징(11) 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  2. 제1항에 있어서, 인쇄회로기판(60)에 장착된 홀 센서 IC(61)는 SMD에 의한 표면 실장 공정으로 인쇄회로기판(60)에 장착되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  3. 제1항에 있어서, 결합 수단(120)은 살빼기 공간부(110)의 내측면에 전방의 인슐레이터(21) 일측 방향으로 돌출되고, 좌, 우 방향으로 일정간격을 두고 돌출시킨 제1 및 제2 안내편(121)(122)과; 상기 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 사이에 형성된 살빼기 공간부의 내측 바닥면(123)과; 상기 살빼기 공간부의 내측 바닥면(123)에 결합 볼트(B)로 결합시켜 안치된 인쇄회로기판 수납용 함체(124)와; 상기 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A);를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 안내편(121)과 제2 안내편(122) 각각은 중앙 외측으로 만곡진 끼움 안내 요입부(121A)(122A)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  5. 제3항에 있어서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124)는 본체 중앙에 형성된 인쇄회로기판 수납 공간부(124-1)와; 상기 인쇄회로기판 수납 공간부(124-1)에 일정 간격을 두고 배치된 받침 돌기(124-2)와; 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A); 및 본체 좌, 우 양단에 외측 방향으로 돌출되고, 결합 구멍(125')(126')이 형성된 제1 및 제2 만곡부(125)(126);를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  6. 제4항에 있어서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124) 내측에 돌출시킨 인쇄회로기판 결합용 끼움 돌기(124A)에 형성된 걸림 단턱(124A')을 인쇄회로기판(60)에 형성된 끼움 홀(62)에 끼워 홀 센서 IC(61)가 장착된 인쇄회로기판(60)을 인쇄회로기판 수납용 함체(124)에 조립되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
  7. 제4항에 있어서, 인쇄회로기판 수납용 함체(124)의 하부에 상부로 굴곡진 위치 결정용 요입부(127)를 형성하고, 이와 대응하여 인쇄회로기판(60)의 하부에 상부로 굴곡진 위치 결정 대응 요입부(63)를 형성하여 조립되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 모터.
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