JP2010154740A - スリム型固定子及びその製造方法と、このスリム型固定子を含むスリム型モーター及びドラム洗濯機用直結式駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビルトイン方式の中／小型ドラム洗濯機において、洗濯容量と関連したタブのサイズを減らすことなく、許容可能な２５ｍｍ空間に設置されて直結式でタブ内部のバスケットを回転駆動させることのできるビルトインドラム洗濯機用直結式駆動装置。
【解決手段】スリム型固定子５０は、多数の分割コア５１と、これら多数の分割コア５１の各外周に成形される第１及び第２フランジを備えて、組み立てる時に内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を備えて隣接した分割型固定子コアボビンを相互結合させて環状に配置された多数のボビンと、ボビンに連続的に巻線されたコイル５９と、上記多数のボビンにコイルが巻線されて組み立てされた分割型固定子コア組立体の各分割コア５１の内／外側面を除いて熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状に成形した固定子支持体５２から構成される。
【選択図】図１

Description

本発明はスリム型固定子及びモーターに関するもので、より詳しくは、分割コア構造の固定子とダブル回転子を備えたＢＬＤＣモーターを中／小型ビルトインドラム洗濯機用として製作するためのスリム型固定子及びその製造方法と、このスリム型固定子を含むスリム型モーター及びドラム洗濯機用直結式駆動装置に関する。

一般的に、ドラム洗濯方式は洗剤と洗濯水及び洗濯物がドラム内に投入された状態で、モーターの駆動力が伝達されて回転するドラムと洗濯物の摩擦力を利用して洗濯を行う方式であって、洗濯物の損傷が殆どなく洗濯物も絡み合うことなく、たたいてもんで洗う洗濯効果を奏することができる。

既存のドラム洗濯機は、駆動方式によってモーターの駆動力がモータープーリーとドラムプーリーの間に巻かれたベルトを通じて間接的にドラムに伝えられる間接連結方式と、ＢＬＤＣモーターの回転子に連結された軸がドラムに直結されて直ちにモーターの駆動力が伝えられる直結式（direct drive：ＤＤ）に分けられる。

ここで、モーターの駆動力をドラムに直接伝えることなく、モータープーリーとドラムプーリーの間に巻かれたベルトを通じて伝えるベルト−プーリー駆動方式は駆動力の伝達過程でエネルギーの損失が発生するようになり、動力伝達過程でたくさんの騒音が発生するようになる。
したがって、このような既存のドラム洗濯機の各問題点を解決するためにＢＬＤＣモーターを利用した直結式ドラム洗濯機の使用が拡大されている趨勢である。
一方、日本及びヨーロッパでは室内住居空間の効率的な活用のために洗濯容量５−８Ｋｇの中／小型ドラム洗濯機がビルトイン方式で設置されている。

このようなビルトイン方式で洗濯機を設置できる設置空間の大きさは一般的に横×縦×高さが６００×６００×６００ｍｍに設定され、中／小型ドラム洗濯機の洗濯容量を考慮する時、ドラム洗濯機のタブ（tub）からドラム洗濯機の背面ハウジングまで駆動装置を設置できる空間（長さ）は大略４５ｍｍに定められる。

この場合、タブは、その内部に回転可能に支持されるバスケットの正／逆回転駆動時に衝撃を吸収できるようにドラム洗濯機のハウジング内部にスプリングとダンパーによって付勢されている。

したがって、タブが前後方向に流動が発生する時に破損されることを防止するために大略１５−２０ｍｍの余裕空間（長さ）を確保する必要があって、上記駆動装置を設置できる空間（長さ）は４５ｍｍから２０ｍｍを引き算した２５ｍｍの空間（長さ）が与えられる。
ビルトイン方式ドラム洗濯機においては、このような駆動装置を設置できる空間（長さ）が狭いため、２５ｍｍの厚さ条件を満足する駆動装置、すなわち駆動モーターが提示されていない。

すなわち、現在まで開発された駆動モーターは厚さが６３ｍｍ以上の大型ドラム洗濯機用として開発されたものであるため、ビルトイン方式ドラム洗濯機ではこのような大型駆動モーターを用いて直結式で実現しようとするなら、洗濯容量を減らさなければならなく、タブの長さを減らすことを甘受しなければならないという問題があった。
このような理由によって従来にはタブのサイズを減らさないために、ベルト−プーリー間接駆動方式を採用してモーターをドラム洗濯機の下部に配置してプーリーに巻かれたベルトを通じてバスケットを間接駆動させなければならないため、モーターの駆動力がちゃんと伝達されないという問題点をそのまま持っていた。したがって、ドラム洗濯機に適用するためにはモーターのサイズを減らす必要性があった。
以下、添付された図１１を参照し、特許文献１に提示された従来のＢＬＤＣモーターを利用した直結式ドラム洗濯機の構造に対して簡略に説明する。

図１１は、従来の直結式ドラム洗濯機を大略的に示した構成図である。

図１１を参照すると、キャビネット１００の内側にタブ２００が設置され、該タブ２００の内側中央にはドラム（またはバスケット）３００が回転可能に設置される。該ドラム３００を回転させるためのモーター５００はタブ２００の後方に結合されてブラケット２５０に設置される。

モーター５００は上記タブ２００の背面中央部と対向したブラケット２５０に設置されたベアリングハウジング６００に備えられた二つの上／下部ベアリング６１０、６２０によって回転可能に結合される駆動軸７００と、多数の鉄心を積層させた後にコイルを巻いて該コイルを通じて電流が流れるようにすることで回転磁界を形成するコア型固定子５２０と、該固定子５２０によって形成された回転磁界によって回転して駆動軸７００を回転させるように固定子の外周に磁石が配置されたアウター方式の回転子５１０を含んでいる。
ここで、上記駆動軸７００の後端部の中心にはモーター５００を構成する上記回転子５１０が締結され、該回転子５１０の内側には上記タブ２００、すなわち支持ブラケット２５０の後壁部に締結されて固定され、上記回転子５１０とともにモーター５００を構成する上記固定子５２０が位置している。

図１１の洗濯機は、駆動させるために作動ボタンを押せば、電源がモーター５００の固定子５２０に印加されて固定子５２０から回転磁界が発生する。この回転磁界は、固定子５２０の巻線部（図示せず）に巻かれたコイルによって該巻線部の先端から発生するようになるから、該巻線部の先端に近接している回転子５１０がフレミングの左手法則により回転する。
したがって、回転子５１０の回転によって上、下側ベアリングハウジング６００とタブ２００に結合されている駆動軸７００が回転しながらドラム３００を反転運動させて洗濯できるようになる。

上記したように、従来の直結式ドラム洗濯機はモーター５００がアウター回転子構造を採用していて、タブ２００と洗濯機背面間の空間に設置される時、タブ２００からドラム洗濯機の背面までの背面空間（Ａ）は、モーター５００が占めるモーターの設置空間（Ｂ）と大略２０ｍｍのタブ２００が揺れる空間（Ｃ）に分けられている。
ところで、図１１に図示された従来のモーター５００は、回転子５１０のタブ部の周辺に多数の冷却フィンと冷却孔を備えて固定子５２０から発生した熱を冷却させている。上記従来のモーター５００において、モーターの内部に延長された冷却フィン構造とタブ２００の後方に結合されてブラケット２５０等はスリム型モーターを設計するのに障害要素として作用し、大容量（洗濯容量１０Ｋｇ）洗濯機に主に使う。

一般的に洗濯機のドラム駆動装置として用いられるモーターは、大きな回転慣性力を得るために大部分単一のアウター回転子方式で一体型固定子コアまたは分割型固定子コアにコイルを巻線した固定子を備えている。
したがって、このような従来のアウター回転子型駆動モーターをビルトイン方式のドラム洗濯機に直結式で採用することのできるスリム型モーター（厚さ２５ｍｍ）で設計することは、洗濯容量５−８Ｋｇの中／小型ドラム洗濯機で要求される駆動トルクを合わせることができないという問題点があった。

一方、コア型ＢＬＤＣモーターは磁気回路が軸を中心に放射方向に対称する構造を持っているため、軸方向振動性ノイズが少なく、低速回転に適合し、磁路方向に対して孔隙が占める部分がきわめて少なくて性能の低い磁石を使うか、または磁石の量を減らしても高い磁束密度を得ることができるから、トルクが大きくて効率が高いという長所を持っている。
しかし、このようなコア、すなわちヨーク構造は固定子を製作する時にヨーク（継鉄）の材料損失が大きく、量産する時にヨークの複雑な構造によってヨークにコイルを巻線するのに特殊な高価の専用巻線機を使わなければならなく、固定子を製作する時に金型投資費が高くて設備投資費用が高いという短所を持っている。

コア型ＡＣまたはＢＬＤＣモーター、特に放射タイプのコアモーターにおいては、固定子コアを完全分割型で構成することが値段の安い凡庸巻線機を用いて高効率で分割コアにコイルを巻線することができるから、モーターの競争力を決める大変重要な要素である。しかし、これとは反対に一体型固定子コア構造の場合は、値段の高い専用巻線機を用いて低効率巻線が行われるため、モーターの製造費用が高まる。
上記した放射タイプのコアモーターでコイル巻線の効率化を図るために固定子コアを完全分割型で構成することは、単一回転子と結合される時に完全な磁気回路を形成することができないという問題点が発生する。

このような点を考慮して本出願人は特許文献２に放射コアタイプでダブル回転子／単一固定子構造を持つことによって固定子コアを完全分割型で構成できるＢＬＤＣモーターを提案したことがある。
上記特許文献２においては、固定子コアの内側及び外側に同時に永久磁石回転子を配置して磁路の流れを内側と外側の永久磁石及び回転子ヨークによって形成させることによって固定子コアの完全分割が可能で、個別的なコイル巻線により固定子コアの生産性とモーターの出力を大きく高めることのできる構造を提案している。

また、上記特許文献２においては、コアの分割によってコイルが巻線された多数の分割型コア組立体を準備した後、熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状の形状で成形して一体型固定子を準備する概略的な方法を提案した。
しかし、上記した特許文献２は、インサート成形の前に多数の個別コアを一体型で組み立ててコイルを互いに結線する時に効果的に組み立てされる固定子組立構造／方法は提示しなかった。

このような点を考慮して特許文献３には、ボビンにコイルが巻線された多数の固定子コア組立体を一定の間隔で収容して支持すると同時に多数のコイルを相別に結線するための環状のコア支持板と、該コア支持板に多数の固定子コア組立体を一定の間隔で自動で位置設定して支持するための自動位置設定／支持手段を備えて固定子の組立生産性を大きく高めることのできる構造が提示されている。

以下、上記したＢＬＤＣモーターに対して図１２を参考してもう少し詳しく説明する。
図１２を参考すれば、上記ＢＬＤＣモーターは、ハウジング２０にコア支持板１４の内周部がボルト／ナットのような多様な締結手段によって支持されて多数の完全分割型固定子コアがボビンの外周にコイルが巻線されて環状で組み立てされた固定子１３と、該固定子１３の内周部及び外周部に所定の磁気ギャップ（gap）を置いて環状に多数の磁石１６ａ、１６ｂが配置されて内部回転子１５ａと外部回転子１５ｂがヨークフレーム１８に支持されているダブル回転子構造の回転子１５と、上記ハウジング２０にベアリング１１を通じて回転可能に支持されていてヨークフレーム１８の中心部にブッシング１７を通じて連結された回転軸１９を含んでいる。

上記固定子１３は、多数の分割型固定子コアがボビンの外周にコイルが巻線された多数の固定子コア組立体を環状のコア支持板１４に仮組み立てた状態で熱硬化性樹脂を用いてインサート成形することにより環状に一体で形成される。
図１２で未説明の部材番号１２は例えば、３相駆動方式の固定子コイルに対する電源供給用ターミナルブロックで、１０は冷却孔を示す。

前述したモーターは固定子１３の下部にコア支持板１４が配置され、多数の分割型固定子コアに巻線されたコイル間を結線するための結線空間を備えて、また、モーターのコイルに電源を供給するためのターミナルブロック１２が固定子支持体から突出されているため、モーターの全体厚さは、図１２に図示されたように大略ｈ＝６３ｍｍ程度に厚く製作された。かつ、前述したモーターをドラム洗濯機に適用する場合、ドラム洗濯機のドラム直径が２２０〜２６０ｍｍの大口径であるため、環状コア支持板の直径もこれに比例して大口径にならなければならないため、環状コア支持板の製造原価及び組立性の側面で非常に不利である。

このようにモーターの全体厚さが厚いため、これを薄膜化するために、好ましくは上記のような環状コア支持板を使わないでコイルが巻線された多数の固定子コアを熱硬化性樹脂を利用したインサート成形によって一体化することが要求される。
一方、一般的に大型モーターの場合、多数の固定子ポールと多数の回転子ポールが組み合わせられた構造を成していて、分割コア方式である時に多数の分割コアから成る多数グループのコアに連続的な巻線が行われることが多数の分割コアを個別的に巻線して組み立てることより組立生産性の側面で好ましい。

このような連続巻線によって環状コア支持板なしで多数の分割コアを組み立ててモーターを製作する技術は本出願人によって登録された特許文献４に開示されている。
また、上記特許に提示されたモーターは多数の分割型コアに巻線された各コイルの結線を固定子の下部空間で実施し、モーターのコイルに電源を供給するためのターミナルブロックが固定子支持体から厚さ方向に突出されていて、洗濯機のハウジング（例えば、タブ）と結合のための固定子支持体の内側延長部がスリム構造を持つことができないため、ビルトイン方式のドラム洗濯機に直結式で採用できるスリム型モーターには適用することができない。

韓国公開特許公報第２００５−１２３９９号 韓国公開特許公報第２００４−０００２３４９号 韓国公開特許公報第２００５−００００２４５号 特許第６６３６４１号公報

したがって、本発明の目的はビルトイン方式の中／小型ドラム洗濯機において、洗濯容量と関連したタブのサイズを減らさすことなく、許容可能な２５ｍｍ空間に設置されて直結式でタブ内部のバスケットを回転駆動させることのできるビルトインドラム洗濯機用直結式駆動装置を提供するところにある。
本発明の他の目的は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相ごとに多数の分割型固定子コアに対するコイル巻線を連続して巻線することによって各相別にコイルが巻線された分割コア組立体の間の結線作業を省略し、熱硬化性樹脂で成形するために、隣接している分割コア組立体の間の仮組立をボビン間の結合を利用することによって分割コア組立用ＰＣＢを除去することができて、スリム型で製作可能な分割コア方式のスリム型固定子及びその製造方法を提供するところにある。

本発明のまた他の目的は、モーターの直径を増加させて固定子と回転子のスロットとポールの数を増加させることによって隣接している分割コアの間のコイルの占積率を低めて、確保されたコア間の空間に３相コイル端子を電源ターミナルブロックと連結させるためのターミナル組立ホルダーと端子ハウジングを配置することによってターミナルブロックの高さを最小化してスリム型で製作可能な分割コア方式のスリム型固定子を提供するところにある。
本発明の他の目的は、回転軸と結合される回転子のブッシングとタブに結合される固定子の内側延長部をモーターの中心部に配置してモーターの軸方向長さ（すなわち、厚さ）を最小限に短縮させて回転子が回転する時に発生する振動を最小化できるスリム型固定子とこれを利用したビルトインドラム洗濯機用スリム型モーターを提供するところにある。

本発明のまた他の目的は、スリム型構造でありながらも磁石の大きさを減らさなかったダブル回転子構造を採用することによってモーターの効率が高く、モーターの駆動トルクが高くてクイック（Quick）反転方式で動作するドラム洗濯機の駆動に適合したビルトインドラム洗濯機用モーターを提供するところにある。
本発明の他の目的は、モーターの軸方向の長さを最小限に短縮して全体的な高さを低めて、外径を増加させることによってドラム洗濯機の傾斜角度を大きくしても適用可能なドラム洗濯機用スリム型モーターを提供するところにある。

このような目的を達成するために、本発明によるスリム型固定子は、多数の分割コアと、これら多数の分割コアの各外周に成形され、中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、組み立てる時に内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を備えて隣接した分割型固定子コアボビンの間に結合溝と結合突起を相互結合させて環状に配置された多数のボビンと、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相別に交番的に配置された各相のボビンに連続的に巻線されたＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルと、上記多数のボビンにコイルが巻線されて組み立てされた分割型固定子コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状に成形した固定子支持体から構成されることを特徴とする。

本発明の他の例による固定子は、多数の分割コアの各外周に成形され、中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を備えてＵ、Ｖ、Ｗの各相別に交番的に配置された多数のボビンにＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルが連続的に巻線されていて、隣接している分割コアボビンの間に上記結合溝と結合突起を相互結合させて環状で組み立てされた分割型固定子コア組立体と、該分割型固定子コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状に成形した固定子支持体から構成されることを特徴とする。

上記固定子はＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルが巻線された多数の分割コアの間に配置され、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相コイルの一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結するのに利用される第１〜第３端子ハウジングとＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成するのに利用される共通端子ハウジングを備えるターミナル組立ホルダーをさらに含むことを特徴とする。
上記ボビンは第１及び第２フランジの下端の中央に夫々第１及び第２結合突起をさらに含み、上記ターミナル組立ホルダーは上記第１及び第２結合突起に結合されて固定される結合孔をさらに含んで構成されることを特徴とする。

上記固定子支持体は、固定子の中心部の内側に突出されたドラム洗濯機のタブ結合部と固定結合されるように先端部が２段折り曲げられて固定子の外側から重さ中心方向に延長された環状の内側延長部をさらに含み、環状の内側延長部は多数の植え込みナットが日程間隔に配置され、これら多数の植え込みナットの間には多数の溝が配置されることを特徴とする。
上記分割型固定子コアに巻線されたコイルはＣｕまたはＡｌから成ることが好ましい。

上記固定子はダブル回転子−単一固定子構造を持つモーターに利用され、上記モーターはビルトインドラム洗濯機のバスケットを直接駆動するための直結型駆動装置に利用されることが好ましい。

本発明によるＢＬＤＣモーター用スリム型固定子の製造方法は、多数の分割コアを準備する段階と、上記多数の分割コアの各外周に中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を持つ多数のボビンを一体で成形する段階と、上記多数の各ボビンの第１及び第２フランジの間に順次的、連続的にコイルを巻線して多数のボビンにコイルが巻線された多数の分割型固定子コアから成る３セットのコイル組立体を準備する段階と、コイルが巻線された多数の分割型固定子コアを各セット別に交番的に配置し、隣接した分割型固定子コアのボビンに形成された結合溝と結合突起を相互結合して環状の分割型固定子コア組立体を準備する段階と、熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により上記分割型コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて環状に成形して一体型固定子を準備する段階から構成されることを特徴とする。

本発明のまた他の固定子製造方法によれば、環状の分割型固定子コア組立体を準備した後、第１〜第３端子ハウジングと共通端子ハウジングが設置されたターミナル組立ホルダーを第１及び第２フランジの下端の中央に備えられた第１及び第２結合突起に結合し、第１〜第３端子ハウジングと共通端子ハウジングをコイルが巻線された多数の分割型固定子コアの間に配置する段階と、上記第１〜第３端子ハウジングを利用して各セットのコイル組立体の一側コイル端子と外部引出用３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）リード線を連結し、共通端子ハウジングを利用して各セットの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成する段階をさらに含むことを特徴とする。

本発明によるドラム洗濯機の直結型駆動装置は、上記ドラム洗濯機のタブに回転可能に装着され、先端部にバスケットが結合固定される回転軸と、多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、夫々の中間部分を囲んで内側及び外側に形成された第１及び第２フランジの間にコイル巻線溝を備えて内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を持つ多数のボビンが各外周に成形された多数の分割コアを備えて、隣接している分割コアボビンの間に上記結合溝と突起を相互結合させることによって環状で組み立てされ、上記多数のボビンにＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルが連続的、交番的に巻線されている分割型固定子コア組立体を一体化させるために固定子支持体が外周に成形された一体型固定子を含むことを特徴とする。

本発明のまた他のドラム洗濯機の直結型駆動装置は、上記ドラム洗濯機のタブに回転可能に装着され、先端部にバスケットが結合固定される回転軸と、多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、各外周に絶縁性ボビンが一体で形成された多数の分割コアにＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルを連続的、交番的に巻線して環状で組み立てた分割型固定子コア組立体を固定子支持体を用いて一体化させた固定子を含み、上記固定子支持体は固定子の中心部の内側に突出されたドラム洗濯機のタブ結合部と固定結合されるように先端部が２段折り曲げられて固定子の外側から重さ中心方向に延長された環状の内側延長部を備えることを特徴とする。

上記固定子支持体の内側延長部はブッシングと同心円上に配置されることを特徴とする。
上記駆動装置はＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルが巻線された多数の分割コアの間に配置され、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相コイルの一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結するのに利用される第１〜第３端子ハウジングとＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成するのに利用される共通端子ハウジングを備えるターミナル組立ホルダーをさらに含むことを特徴とする。

上記ボビンは第１及び第２フランジの下端の中央に夫々第１及び第２結合突起をさらに含み、上記ターミナル組立ホルダーは上記第１及び第２結合突起に結合されて固定される結合孔をさらに含むことを特徴とする。
上記ターミナル組立ホルダーの第１〜第３端子ハウジングと共通端子ハウジングは上記分割コアの間に一つずつ配置されることを特徴とする。

上記固定子は、多数の分割コアと、これら多数の分割コアの各外周に成形され、中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、組み立てる時に内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を備えて隣接した分割型固定子コアボビンの間に結合溝と結合突起を相互結合させて環状に配置された多数のボビンと、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相別に交番的に配置された各相のボビンに連続的に巻線されたＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルと、上記多数のボビンにコイルが巻線されて組み立てされた分割型固定子コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状に成形した固定子支持体から構成されることを特徴とする。

上記駆動装置は２５ｍｍ以下の厚さから成り、上記ドラム洗濯機は横×縦×高さが６００×６００×６００ｍｍに設定される空間にビルトイン方式で設置される。この時。上記コイルはＣｕまたはＡｌから成ることが好ましい。
上記回転子支持体は、内部回転子と外部回転子の外周部を囲んで内部回転子と外部回転子の間に固定子の先端部が挿入されるトレンチ型凹溝を形成するトレンチ形成部と、該レンチ形成部から回転子の中心部側に一定の長さだけ直線上に延長された後、回転子の重さ中心に向かって２段折り曲げられた傾斜連結部と、内部にブッシングを支持して傾斜連結部の先端部が外周部に連結されるブッシング支持部を含むことを特徴とする。

本発明によるスリム型モーターは、装置のハウジングに回転可能に装着され、先端部に被動体が結合固定される回転軸と、多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、夫々の中間部分を囲んで内側及び外側に形成された第１及び第２フランジの間にコイル巻線溝を備えて内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を持つ多数のボビンが各外周に成形された多数の分割コアを備えて、隣接している分割コアボビンの間に上記結合溝と結合突起を結合させることによって環状で組み立てされ、上記多数のボビンにＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルが連続的、交番的に巻線されている分割型固定子コア組立体を一体化させるために固定子支持体が外周に成形された一体型固定子を含むことを特徴とする。

本発明によるまた他のスリム型モーターは、装置のハウジングに回転可能に装着され、先端部に被動体が結合固定される回転軸と、多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、各外周に絶縁性ボビンが一体で形成された多数の分割コアにＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルを連続的、交番的に巻線して環状で組み立てた分割型固定子コア組立体を固定子支持体を用いて一体化させた固定子を含み、上記固定子支持体は先端部が２段折り曲げられて固定子の外側から重さ中心方向に延長されてブッシングと同心円上に配置され、上記装置のハウジングに固定結合される環状の内側延長部を備えることを特徴とする。

上記モーターはＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルが巻線された多数の分割コアの間に配置され、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相コイルの一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結するのに利用される第１〜第３端子ハウジングと、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相コイルの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成するのに利用される共通端子ハウジングを備えるターミナル組立ホルダーをさらに含むことを特徴とする。
上記ボビンは第１及び第２フランジの下端の中央に夫々第１及び第２結合突起をさらに含み、上記ターミナル組立ホルダーは上記第１及び第２結合突起に結合されて固定される結合孔をさらに含むことを特徴とする。

上記固定子は、多数の分割コアと、これら多数の分割コアの各外周に成形され、中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、組み立てる時に内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を備え、隣接した分割固定子コアボビン間に結合溝と結合突起を相互結合させて環状に配置された多数のボビンと、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相別に交番的に配置された各相のボビンに連続的に巻線されたＵ、Ｖ、Ｗの３相コイルと、上記多数のボビンにコイルが巻線されて組み立てされた分割型固定子コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状に成形した固定子支持体から構成されることを特徴とする。
上記モーターは２５ｍｍ以下の厚さから成ることが好ましい。

上記回転子支持体は、内部回転子と外部回転子の外周部を囲んで内部回転子と外部回転子の間に固定子の先端部が挿入されるトレンチ型凹溝を形成するトレンチ形成部と、該レンチ形成部から回転子の中心部側に一定の長さだけ直線上に延長された後、回転子の重さ中心に向かって２段折り曲げられた傾斜連結部と、内部にブッシングを支持して傾斜連結部の先端部が外周部に連結されるブッシング支持部を含むことを特徴とする。

したがって、本発明においては、多数の分割コア組立体をインサート成形方式で熱硬化性樹脂を利用して射出成形することによって別途のコア支持板を使うことなく、多数の分割コアを組み立てることができて固定子の組立生産性を大きく高めることができるという効果がある。
また、本発明においては、モーター採用空間の狭いビルトインドラム洗濯機に設置するのに適合したモーターの軸方向の高さを最小化して安定したモーター駆動を図り、トルクが高くてクイック（Quick）反転方式で動作するドラム洗濯機に適合するようにモーターを駆動できるという効果を提供する。

かつ、本発明においては、モーター軸方向の高さを最小化するから、傾斜型のドラム洗濯機の傾斜角が大きくなっても適用可能であるという効果がある。

本発明の一実施例によるスリム型モーターを軸方向に沿って切開した断面図である。 本発明によるスリム型モーターに使われた分割型固定子コアの斜視図である。 図２の分割型固定子コアの側面図である。 図２の分割型固定子コアの断面図である。 図２の分割型固定子コアの締結状態を説明するための斜視図である。 図２の分割型固定子コアを環状で組み立てた完成された分割型固定子コア組立体の斜視図である。 完成された分割型固定子コア組立体に配置されたターミナル組立ホルダーを説明するための斜視図である。 図６の分割型固定子コア組立体に対する３相駆動方式のコイル巻線と配置及び結線状態を説明するための概念図である。 図６のターミナル組立ホルダーに組み立てされるＵ相端子を説明するための参考図である。 図６のターミナル組立ホルダーに組み立てされる共通端子を説明するための参考図である。 本発明によるスリム型モーターに採用された固定子の斜視図である。 本発明によるスリム型モーターに採用された固定子の底面図である。 本発明によるスリム型モーターに採用された固定子の平面図である。 本発明によるスリム型モーターに採用された回転子の斜視図である。 本発明によるスリム型モーターに採用された回転子の底面図である。 本発明によるスリム型モーターに採用された回転子の平面図である。 従来の直結式ドラム洗濯機を大略的に示した構成図である。 多数の分割コア組立体をコア支持板に組み立てたモーターの断面図である。

本発明はビルトイン方式の中／小型ドラム洗濯機用直結式駆動装置またはモーターが必要な機器に、狭いモーターの設置空間に採用するのに適合するように厚さ（または高さ）を大略２５ｍｍ以下に実現できるスリム型モーターに関する。

本発明のスリム型モーターにおいては、まず、スリム型構造でありながらドラム洗濯機のクイック（Quick）反転方式駆動に適合した高い駆動トルクを示し、固定子コアの完全分割によるコイル巻線作業性を考慮し、従来に比較して磁石の大きさを減らさなかったダブル回転子構造を採用し、その結果、モーターの磁気回路は「内部回転子−分割コア−外部回転子−隣接している分割コア」を循環するダブル回転子／単一固定子構造に定めた。

また、固定子は厚さ方向のスリム化のために、多数の分割コアに対するコイル巻線を各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）ごとに連続巻線を実施することによって各相別にコイルが巻線された分割コア組立体の間の結線作業を省略し、熱硬化性樹脂で成形するために、隣接したボビン間のスナップ結合を利用して分割コア組立体の間を仮組立するから、分割コアの組み立てに必要な如何なる組立用ＰＣＢまたは支持体を使わないようにした。

一般的に、本発明のようにモーターのポール数が多くなれば、回転数（rpm）は低くなるが（ドラム洗濯機は高い（rpm）を要求しない）、各固定子コアにコイルを少なく巻くことができるようになる。
本発明ではこのような点を考慮し、固定子の電源供給のためのターミナルブロックの高さを最小化するように、モーターの直径を増加させて固定子と回転子のスロットとポールの数を増加させることによって隣接している分割コアの間のコイルの占積率を低くし、確保されたコアの間の空間に３相コイル端子を電源ターミナルブロックと連結させるためのターミナル組立ホルダーと端子ハウジングを配置することによってスリム化を図った。
かつ、本発明においては、回転軸と結合される回転子のブッシングと、タブに結合される固定子の内側延長部をモーターの重さ中心とその円周上に配置してモーターの軸方向に厚さが増加することを遮断した。

以下、本発明の好ましい実施例に対して添付した各図面を参照して詳しく記述する。
Ａ．モーターの全体構造
図１は本発明の一実施例によるスリム型モーターを軸方向に沿って切断した断面図である。
図１を参考すると、スリム型モーター１はビルトインの中／小型ドラム洗濯機の背面に設置され、洗濯機のドラムまたは洗濯槽を正／逆方向に回転駆動させるのに使うことができて、かつ、洗濯機以外の他の機器にも適用することができる。

本発明によるスリム型モーター１は、大きく多数の分割型固定子コア５１が図示されていないボビンの外周にコイル５９が巻線された後、熱硬化性樹脂を用いてインサート成形することで製造される環状固定子支持体５２により一体で形成された固定子５０と、該固定子５０の内周部及び外周部に所定の磁気ギャップ（gap）を持って環状に多数の磁石６３とリング形状の内部ヨーク６４が配置されている内部回転子６０ａ多数の磁石６２とリング形状の外部ヨーク６１が配置されている外部回転子６０ｂ、及びこれら上記内部回転子６０ａ及び外部回転子６０ｂの一端を相互連結すると同時に中心部に延長されてブッシングと結合される回転子支持フレーム６５から成る回転子６０と、該回転子６０の中心部に例えば、インボリュートセレーション（Involute Serration）ブッシング６７を通じて回転子６０と結合され、固定ナット７５により固定連結されて他端がタブ４０の背面に設置された少なくとも一対のベアリング７１、７３を通じて回転可能に支持されている回転軸７０を含んでいる。

上記固定子５０は、完全に分割された多数の分割型固定子コア５１が環状固定子支持体５２により環状に一体で成形され、上記固定子支持体５２は内側に延長形成され、洗濯機のタブ４０に固定ボルト４１により支持される。この場合、上記ベアリング７１、７３は回転軸７０にブッシング６７を通じて結合されたダブル回転子６０を回転可能に支持する。上記回転軸７０の先端部は洗濯機のタブ４０内部に延長形成されてバスケット３０が固定結合されているから、バスケット３０は回転軸７０の回転に連動して回転する。
ここで、大容量洗濯機用駆動装置として使われる時、例えば、２７スロット−２４ポールまたは３６ポールの構造で設計されたが、本発明によるスリム型モーター１は固定子に対するコイルの占積率を低くするためにモーターの直径を相対的に大きく増加させることによって、例えば、３６スロット（slot）−４８ポール（pole）構造で設計し、固定子のコアと回転子の磁石数を増加させた構造から成っている。

したがって、上記ダブル回転子６０の内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂは夫々４８個の磁石６３、６２が環状から成る内部及び外部ヨーク６４、６１の外側面及び内側面に付着されていて、このダブル回転子６０の間の環状空間には３６個の分割型固定子コア５１を含む一体型固定子５０が挿入されている。
本発明によるスリム型モーター１は固定子に対するコイルの占積率を低くするためにモーターの直径を相対的に大きく増加させることによって、例えば、３６スロット−４８ポールの構造で設計し、固定子のコアと回転子の磁石数を増加させた構造から成っている。

したがって、モーター１は内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂが回転子支持フレーム６５に支持されているダブル回転子６０と単一の固定子５０から構成される放射コアタイプモーターを形成している。

Ｂ．固定子構造と製造工程
図２は、本発明によるスリム型モーターに使われた分割型固定子コアの斜視図で、図３ａ及び図３ｂは図２の分割型固定子コアの正面図及び断面図である。
図２、図３ａ及び図３ｂを参考すると、分割型固定子コア５１は内部の分割コア５３を包む絶縁用ボビン５４を一体で形成した状態でボビン５４の外周にコイル（図示せず）を巻線して環状で組み立てた後、インサート成形方式により外側面を熱硬化性樹脂で成形して環状の一体型固定子５０を得る。上記コイルの材料としては一般的に銅（Ｃｕ）が使われるが、モーターの重さを減らすために銅に比べて比重が１／３で、価格が相対的に安いアルミニウム（Ａｌ）を使うことも可能である。一般的にアルミニウムは酸化問題が発生してモーターのコイルとして適用しにくいが、本発明ではコイルが巻線された固定子コア組立体の外部を熱硬化性樹脂を用いて被覆するから、酸化問題が発生しなくなる。

また、分割コア５３はモーターの回転時に発生できる過電流（eddy current）による磁束の損失を防止するために多数の珪素鋼板を積層して使うか、または透磁率が高いと同時に電気抵抗の高い軟磁性体粉末（soft magnetic compound）を焼結して使うことができる。
上記Ｉ型ボビン５４はコイルが巻線される中間部分の四角筒の部分と、該四角筒の部分の内側及び外側に夫々折り曲げられて延長された内部及び外部フランジ５４ａ、５４ｂから成り、これらフランジ５４ａ、５４ｂの間の四角筒の部分はコイルを巻線できる空間である。ここで、ボビン５４の内部及び外部フランジ５４ａ、５４ｂは、好ましくは、外部フランジ５４ｂが内部フランジ５４ａより相対的に大きく形成されなければならない。

分割型固定子コア５１は、今後環状で組み立てされるように、内部フランジ５４ａの内周面間の結合のために両側面に垂直方向に形成された結合溝（Ａ）と結合突起（Ｂ）を持ち、外部フランジ５４ｂの外周面は円周形成面（Ｃ）が相接するようにして形成する。そして、ボビン５４の内部及び外部フランジ５４ａ、５４ｂの下部には夫々ターミナル組立ホルダー（８０：図５参照）を組み立てるための第１及び第２結合突起（Ｄ）を備える。

図３ａは分割型固定子コア５１の正面を見せていて、図３ａのＢ−Ｂ線に沿って切開した断面図を図３ｂに図示する。
分割型固定子コア５１の内部に挿入されたＩ型分割コア５３は、図３ｂに示したように、そのコアの外周部を包んであるボビン５４が形成されていることが分かる。該ボビン５４は、内部フランジ５４ａに結合溝（Ａ）と結合突起（Ｂ）が形成されていて、外部フランジ５４ｂに円周形成面（Ｃ）が形成されていることが分かる。
Ｉ型分割コア５３とボビン５４間の組み立ては熱硬化性樹脂を用いたインサート成形方式で一体で成形することが好ましいが、これに限ることなく、周知された他の方式で組み立てることもできる。

以下、このような一つの分割型固定子コア５１を組み立てて環状の一体型固定子５０を製作する方法に対して説明する。
図４は、図２の分割型固定子コアの締結状態を説明するための斜視図で、図５は図２の分割型固定子コアを環状で組み立てて完成した分割型固定子コア組立体の斜視図である。
以下、説明の便意のために、各分割型固定子コアにコイルが巻かれていない状態で図示して説明したが、実際にインサート成形して固定子５０を製作する時は３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルが巻かれた状態であることは自明である。３相コイルとその結線に対しては以下の図７で説明することにする。

図４及び図５を参考すると、各分割型固定子コア５１のボビン５４の内部フランジ５４ａの一側には結合溝（Ａ）が形成されていて、他側には結合突起（Ｂ）が形成されていて、外部フランジ５４ｂには円周形成面（Ｃ）が形成されている。各分割型固定子コア５１は自分の結合突起（Ｂ）に隣接する分割型固定子コア５１’の結合溝（Ａ）が結合されることで内周面が形成され、内周面が結合されると、二つの分割型固定子コア５１、５１’の円周形成面（Ｃ）が相接して外周面を形成する。
このように各分割型固定子コア５１のボビン５４の結合溝（Ａ）と結合突起（Ｂ）を連続的に相互連結すれば、図５に示したように、分割型固定子コア組立体２が完成される。

図５を参考すると、各分割型固定子コア５１が一側の結合溝（Ａ）と他側の結合突起（Ｂ）によって内周面が結合され、円周形成面（Ｃ）が相接して外周面が形成されて環状の分割型固定子コア組立体２が形成された状態の底面を斜視図として見せる。
分割型固定子コア組立体２の底面の一部分にはコイルを結線するためのターミナル組立ホルダー８０が結合されている。分割型固定子コア５１の内周面と外周面の下部の両端に備えられた第１及び第２結合突起（Ｄ）がターミナル組立ホルダー８０の結合溝を８５に結合されている。

図６は、完成された分割型固定子コア組立体に配置されたターミナル組立ホルダーを説明するための斜視図で、図７は図６の分割型固定子コア組立体にコイルを巻線してターミナル組立ホルダーに引き出すための状態を説明するための概念図である。

まず、図６を参考すると、ターミナル組立ホルダー８０は、分割型固定子コア組立体２と結合するための多数個の結合溝を８５を備える。また、ターミナル組立ホルダー８０は、分割型固定子コア組立体２に巻線されたＵ相コイル５９ａのＵ相端子を第１リード線と連結するためのＵ相端子ハウジング８１と、分割型固定子コア組立体２に巻線されたＶ相コイル５９ｂのＶ相端子をリード線と連結するためのＶ相端子ハウジング８２と、分割型固定子コア組立体２に巻線されたＷ相コイル５９ｃのＷ相端子をリード線と連結するためのＷ相端子ハウジング８３と、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５９ａ−５９ｃを相互結線するための共通端子ハウジング８４を含む。このように構成されたターミナル組立ホルダー８０の各ハウジング８１、８２、８３、８４は分割型固定子コア組立体２に結合される場合、各分割型固定子コア５１の間に配置されて結線されるから、スリム型モーター１の製作が可能で、モーター１の高さを最小化することができる。

以下、図５、図８ａ及び図８ｂを参考して固定子５０の製造方法に対して説明する。
本発明においては、固定子５０が３相駆動方式である場合、多数の分割型固定子コア５１’、５１’’、５１’’’に対するコイル巻線を各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）ごとに連続巻線を実施する。モーターの磁気回路が、例えば、３６スロット−４８ポールから成る場合、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相は１２個の分割型固定子コア５１’、５１’’、５１’’’に夫々コイル５９ａ−５９ｃを連続的に巻線し、各相別にコイルが巻線された分割型固定子コアの間の結線作業を省略できるようにする。

次いで、コイルが巻線された３６個の分割型固定子コア５１’、５１’’、５１’’’を図７のようにＵ、Ｖ、Ｗの各相別に交番的に配置し、隣接した分割型固定子コア５１’、５１’’、５１’’’をボビン５４の結合溝（Ａ）と結合突起（Ｂ）を図４のように連続的に相互連結すれば分割型固定子コア組立体２が完成される。
その後、分割型固定子コア５１の内周面と外周面の下部の両端に備えられた第１及び第２結合突起（Ｄ）をターミナル組立ホルダー８０の結合溝８５に結合させることによって、割型固定子コア組立体２の底面の一部分にコイル５９ａ−５９ｃを結線するためのターミナル組立ホルダー８０を図５及び図６のように結合する。

次いで、各相別に１２個の分割型固定子コア５１’、５１’’、５１’’’に連続的に巻線された３コイル５９ａ−５９ｃの一側端子は端子ハウジング８１−８３を利用してワイヤーホルダー５７と連結するためのＵ、Ｖ、Ｗリード線を連結し、３コイル５９ａ−５９ｃの他側端子はＵ、Ｖ、Ｗ相が相互結線されて中性点（ＮＰ）を形成するように共通端子が挿入された共通端子ハウジング８４に連結する。

以下、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）コイルの一側端子と他側端子を各ハウジングと組み立てる方法に対し、図８ａ及び図８ｂを参考してより詳しく説明する。
図８ａは、ターミナル組立ホルダーにＵ相端子ハウジングに組み立てされるＵ相端子を説明するための参考図である。
図８ａを参考すると、Ｕ相端子ハウジング８１に前の図７で引き出されたＵ相コイル５９ａを挿入する。そして、Ｕ相端子ハウジング８１の上部に備えられた溝にマグメイト（mag mate）端子８１ａを挿入して余分の不必要なＵ相コイルを切り取る。そして、Ｕ相リード線が連結されたポークイン（poke−in）ターミナル８１ｂをマグメイト端子８１ａに挿入して連結する。Ｖ相端子とＷ相端子に対しても同じ方法で各端子ハウジング８２、８３にＶ相コイル５９ｂ及びＷ相コイル５９ｃを挿入して処理することによってＶ相コイル５９ｂ及びＷ相コイル５９ｃに夫々Ｖ相及びＷ相リード線を連結する。

図８ｂは、ターミナル組立ホルダーに設置された共通端子ハウジングを利用して中性点（ＮＰ）を形成する方法を説明するための参考図である。
図８ｂを参考すると、共通端子ハウジング８４に形成された３個の挿入溝に前の図７で引き出された３相コイル５９ａ−５９ｃの他側端子を夫々挿入する。そして、共通ターミナル用マグメイト８４ａを共通端子ハウジング８４に挿入すると、導電体から成るマグメイト８４ａにより３コイル５９ａ−５９ｃの他側端子が相互連結されて中性点（ＮＰ）が形成される。

上記したターミナル組立ホルダー８０とハウジング８１−８４を利用したコイル５９ａ−５９ｃの端子処理が行われると、図６のように分割型固定子コア組立体２の結線が各分割型固定子コア５１の間に挿入されたターミナル組立ホルダー８０上で行われるから、固定子はスリム型構造を成すことができるようになる。
前述したように、結線が完了された分割型固定子コア組立体２は、インサート成形により固定子コア組立体２を囲む固定子支持体５２が成形完了される。以下、これに対して図９ａ〜図９ｃを参考して説明する。

図９ａ及び図９ｂ及び図９ｃは、本発明によるスリム型モーターに採用された固定子の斜視図、底面図、平面図である。
図９ａ〜図９ｃを参考すると、固定子５０は多数の分割型固定子コア５１が環状の外周に沿って分割型固定子コア組立体２の内部にインサート成形されていて、その下部面にはタブ４０と結合するために固定ボルト（図１の４１）と締結される多数の植え込みナット５５を備える固定子支持体５２が内側に延長形成される。

この場合、タブ４０に結合される固定子支持体５２の内側延長部５２ａは固定子が軸方向に厚さが増えることを遮断するように環状固定子５０の内側方向に向かうように２段折り曲げられて延長され、その結果、内側延長部５２ａの先端部は後述する回転子６０の回転軸７０と結合されるブッシング６７と同心円を成すように配置される。また、内側延長部５２ａにはタブ４０と結合される多数の植え込みナット５５が一定間隔に配置され、多数の植え込みナット５５の間には多数のダイエット用溝５６が配置されている。
そして、外周面にはワイヤーホルダー５７を備えて内部のターミナル組立ホルダー８０で結線された各端子を外部に引き出せるように形成され、その近隣には３相駆動方式の固定子５０コイルに対する電流供給を制御するために回転している回転子６０の位置を検出するための位置信号を発生するホール（Hall）ＩＣアセンブリ５８が形成される。

ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）で各分割型固定子コア５１の外部に露出された分割コア５３を除いて各分割型固定子コア組立体２間の空間と、上／下部の巻線されたコイルの部分とボビン５４を覆うようにインサート成形すると、環状の一体型固定子５０が得られる。
上記インサート成形用ＢＭＣ以外に他の熱硬化性樹脂を用いることもできる。

Ｃ．回転子の構造及び製造工程
図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃは本発明のスリム型モーターに採用された回転子の斜視図、底面図、平面図である。
図１０ａ〜図１０ｃを参考すると、回転子６０は回転軸締結用ブッシング６７を上記内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの大略重さ中心に位置するように射出成形金型上に配置した状態で熱硬化性樹脂、例えばＢＭＣ（Bulk Molding Compound）でインサート成形して製造する。

内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂは、前述した図１の断面図で説明したように、多数の磁石６３、６２がリング形状のヨーク６１、６４上に夫々配置された状態を維持するように熱硬化性樹脂から成る回転子支持体６５により連結され、その結果、内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの間には固定子５０の先端部が挿入されるトレンチ型凹溝６５ａが形成される。
また、上記回転子支持体６５は、該回転子支持体６５から中心部側に一定の長さだけ直線上に延長された後、回転子６０の重さ中心に向かって２段折り曲げられた傾斜連結部６９を通じて、先端部がブッシング６７を支持するブッシングジジブ６８と一体で連結されている。その結果、回転子６０は軸方向に厚さが増えることを遮断するスリム型構造を持ちながら回転子６０が回転する時に発生する振動を最小化できるようになる。

したがって、回転子支持体６５は内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂで夫々の多数の磁石６３、６２の対向面を除いた上／下部面とリング形状ヨーク６１、６４の外周部を囲んで、内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの間に固定子５０の先端部が挿入されるトレンチ型凹溝６５ａを形成するトレンチ形成部６５ｂと、該トレンチ形成部６５ｂから回転子の中心部側に一定の長さだけ直線上に延長された後、回転子６０の重さ中心に向かって２段折り曲げられた傾斜連結部６９と、内部にブッシング６７を支持して傾斜連結部６９の先端部が外周部に連結されるブッシング支持部６８を含み、これらは熱硬化性樹脂によって一体で形成される。

上記回転子支持体６５の中心部に位置したブッシング６７は、回転子が回転する時に回転力を回転軸７０に効果的に伝達するために内周部にセレーション構造を備えて回転軸７０と結合されるか、または図１０ａ及び図１０ｂのように対向した両側内周面が互いに平行で、この平行した内周面の間に曲面内周面を持つ回転軸締結孔を６７aを持つブッシング６７を通じて回転軸７０（図１参照）と結合されることもできる。この場合、回転軸７０もブッシング６７の回転軸締結孔を６７aと対応する外周面を持つように加工される。

図１を参照すると、上記ダブル回転子６０は環状の内部ヨーク６４の外側に夫々Ｎ極及びＳ極に分割着磁された多数の磁石６３を接着剤を用いて交代で配置して内部回転子６０ａを形成し、環状の外部ヨーク６１の内側に夫々Ｎ極及びＳ極に分割着磁された多数個の磁石６２を接着剤を用いて交代で配置して外部回転子６０ｂを形成する。この場合、内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの対向した磁石の間には、例えば、互いに反対極性を持つように配置される。
また、上記内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの磁石は別途の接着工程なく金型上に磁石を位置固定できる内部形状で製作して一体化することもできる。

上記インサート成形する時に内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂは互いに対向する磁石の対向面を除いて外側面が環状で成形される。この時、回転子支持体６５のトレンチ型凹溝６５ａには、外部空気が内部及び外部回転子６０ａ、６０ｂの内側と磁気ギャップの両側に通るようにする空気循環通路の役割をする多数個の貫通孔６６を形成することが好ましい。その結果、貫通孔６６は回転子６０が回転する時に外部空気を内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの磁石と固定子５０に伝達して冷却性能を向上させる。

また、本発明の回転子６０は、インサート成形により内部回転子６０ａと外部回転子６０ｂの多数の磁石６３、６２が同心円上に配置されるから、真円度が高くなって固定子５０と組み立てされる時に均一な磁気ギャップ（gap）の維持が可能である。
したがって、上記したように、本発明では回転子６０及び固定子５０を夫々スリム型で設計し、これらを組み合わせて構成することによってモーター１の全体的な厚さ（すなわち、高さ）を減らすことができるようになり、好ましい実施例のモーター厚さを２５ｍｍ以下に製作することが可能である。

また、本発明ではコイル巻線作業性を高めるために固定子５０のコアを完全分割コアで製作するとともに、ダブル回転子６０を採用することによって磁気回路の効率を図った。
かつ、本発明では磁石の大きさは縮小させることなく回転子及び固定子の直径を増加させる方式でスロット（すなわち、分割コア）とポール（すなわち、磁石）の数を増加させる方式で磁気回路を設計することによってコアとコアの間のコイルの占積率を低くし、その結果、分割コアと分割コアの間の空間に３相コイル端子からワイヤーホルダー５７を通じて外部に引き出すのに必要なターミナル組立ホルダー８０とハウジング８１−８４を配置してコイル５９ａ−５９ｃの端子処理を実施し、各相の分割コアに対しは連続巻線方式を適用して分割コアの間のコイルの結線を除去して固定子をスリム型構造で実現できるようになった。

また、本発明ではスリム化構造にもかかわらず磁石と分割コアの大きさは縮小させることなく、回転子及び固定子の直径を増加させる方式でスロット（すなわち、分割コア）とポール（すなわち、磁石）の数を増加させてダブル回転子／単一固定子構造を実現することによって一般的な大容量単一回転子／単一固定子のモーターに比較してモーター効率とトルクをより一層増加できるようになる。
その結果、一般的な単一回転子／単一固定子構造のモーターの場合、最大トルク３２Ｎ・ｍ、モーター効率が２７．６％程度であるが、本発明ではスリム型構造でありながらも高い駆動トルク（最大トルク：４２Ｎ・ｍ）と高い効率（４４％）を示すから、本発明のスリム型モーターはドラム洗濯機のクイック（Quick）反転方式駆動に十分なトルクを持つ。

また、本発明では厚さ（または高さ）が大略２５ｍｍ以下に実現されるスリム型モーターを提供することができて、ビルトイン方式の中／小型ドラム洗濯機の内部に与えられたモーターの設置空間に採用され、直結式でタブ内部のバスケットを回転駆動させる直結式駆動装置（ＤＤ：Direct Drive）を実現することができる。
また、分割型固定子コア５１は小さいから、一体型固定子コア構造より珪素鋼板の無駄遣いが少なくなり材料損失が殆どなくなって、形状が単純になって製造が容易で、かつ、分割型固定子コア５１に対する巻線が凡庸巻線機を用いて巻線することが可能になってコイル巻線費用と巻線設備に対する投資費が減少する。

かつ、上記実施例は回転子及び固定子が全て樹脂を利用して一体型で構成されるから、耐久性、防湿性などが優秀で、高湿度の環境で使われる洗濯機用ドラム駆動源として適合しているが、これに限ることなく、固定子の取付構造もモーターが適用される装置によって変形が可能である。

本発明においては、厚さ（または高さ）が大略２５ｍｍ以下に実現されるスリム型モーターを提供することができて、ビルトイン方式の中／小型ドラム洗濯機用直結式駆動装置（ＤＤ： Direct Drive）に適用することができる。
また、本発明はビルトイン方式の中／小型ドラム洗濯機だけでなく大容量のドラム洗濯機用直結式駆動装置（ＤＤ： Direct Drive）にもスリム型構造で適用することができる。

１…スリム型モーター、３０…バスケット、４０…タブ、５０…固定子、６０…回転子、７０…回転軸、８０…ターミナル組立ホルダー。

Claims (24)

1. 多数の分割コアと、
   一側及び他側に夫々形成された第１及び第２フランジを備えて、上記多数の分割コアの各外周に成形され、上記フランジの中で何れか一つの側端部に備えられた結合突起と結合溝を通じて隣接している分割コアを結合して環状の分割コア組立体を形成する多数のボビンと、
   各相別に交番的に配置された各相のボビンに連続的に巻線された３相コイルと、
   上記多数のボビンにコイルが巻線された上記分割コア組立体を熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により成形する固定子支持体から構成されることを特徴とするＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
2. 多数の分割コアの各外周に成形され、中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を備えた多数のボビンに各相別に交番的に配置された各相のボビンに３相コイルが連続的に巻線されていて、隣接している分割コアボビンの間に上記結合溝と結合突起を相互結合させて環状で組み立てた分割コア組立体と、
   上記分割コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により環状に成形した固定子支持体から構成されることを特徴とするＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
3. ３相コイルが巻線された多数の分割コアの間に配置され、３相コイルの一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結するのに利用される第１〜第３端子ハウジングと、相コイルの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成するのに利用される共通端子ハウジングと、を備えるターミナル組立ホルダーをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
4. 上記ボビンは第１及び第２フランジの下端の中央に夫々第１及び第２結合突起をさらに含み、
   上記ターミナル組立ホルダーは、上記第１及び第２結合突起に結合されて固定される結合孔をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
5. 上記固定子支持体は、
   固定子の中心部の内側に突出されたドラム洗濯機のタブ結合部と固定結合されるように先端部が２段折り曲げられ、固定子の外側から重さ中心方向に延長された環状の内側延長部をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
6. 上記分割コアに巻線されたコイルはＣｕまたはＡｌから成ることを特徴とする請求項１または２に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
7. 上記固定子は、ダブル回転子−単一固定子構造を持つモーターに利用されることを特徴とする請求項１または２に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
8. 上記モーターはビルトインドラム洗濯機のバスケットを直接駆動するための直結型駆動装置に利用されることを特徴とする請求項６に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子。
9. ＢＬＤＣモーター用スリム型固定子の製造方法において、
   多数の分割コアを準備する段階と、
   上記多数の分割コアの各外周に中間部分を囲んで一側及び他側に第１及び第２フランジを備えて、第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を持つ多数のボビンを一体で成形する段階と、
   上記多数のボビンの各第１及び第２フランジの間に順次的、連続的にコイルを巻線して多数のボビンに夫々コイルが巻線された多数の分割コアから成る３セットのコイル組立体を準備する段階と、
   コイルが巻線された多数の分割固定子コアを各セット別に交番的に配置し、隣接している分割コアのボビンに形成された結合溝と結合突起を相互結合して環状の分割型固定子コア組立体を準備する段階と、
   熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により上記分割コア組立体の各分割コアの内／外側面を除いて環状に成形して一体型固定子を準備する段階から構成されることを特徴とするＢＬＤＣモーター用スリム型固定子の製造方法。
10. 環状の分割コア組立体を準備した後、第１〜第３端子ハウジングと共通端子ハウジングが設置されたターミナル組立ホルダーを第１及び第２フランジの下端の中央に備えられた第１及び第２結合突起に結合し、第１〜第３端子ハウジングと共通端子ハウジングをコイルが巻線された多数の分割コアの間に配置する段階と、
    上記第１〜第３端子ハウジングを利用して各セットのコイル組立体の一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結し、共通端子ハウジングを利用して各セットの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のＢＬＤＣモーター用スリム型固定子の製造方法。
11. ドラム洗濯機の直結型駆動装置において、
    上記ドラム洗濯機のタブに回転可能に装着され、先端部にバスケットが結合固定される回転軸と、
    多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、
    夫々の中間部分を囲んで内側及び外側に形成された第１及び第２フランジの間にコイル巻線溝を備えて内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を持つ多数のボビンが各外周に成形された多数の分割コアを備えて、隣接している分割コアボビンの間に上記結合溝と結合突起を相互結合させることによって環状で組み立てされ、上記多数のボビンに３相コイルが連続的、交番的に巻線されている分割コア組立体を一体化させるために固定子支持体が外周に成形された一体型固定子を含むことを特徴とするドラム洗濯機の直結型駆動装置。
12. ドラム洗濯機の直結型駆動装置において、
    上記ドラム洗濯機のタブに回転可能に装着され、先端部にバスケットが結合固定される回転軸と、
    多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、
    各外周に絶縁性ボビンが一体で形成された多数の分割コアに３相コイルを連続的、交番的に巻線して環状で組み立てた分割コア組立体を固定子支持体を用いて一体化させた固定子を含み、
    上記固定子支持体は固定子の中心部の内側に突出されたドラム洗濯機のタブ結合部と固定結合されるように先端部が２段折り曲げられ、固定子の外側から重さ中心方向に延長された環状の内側延長部を備えることを特徴とするドラム洗濯機の直結型駆動装置。
13. 上記固定子支持体の内側延長部はブッシングと同心円上に配置されることを特徴とする請求項１２に記載のドラム洗濯機の直結型駆動装置。
14. 上記３相コイルが巻線された多数の分割コアの間に配置され、３相コイルの一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結するのに利用される第１〜第３端子ハウジングと、相コイルの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成するのに利用される共通端子ハウジングと、を備えるターミナル組立ホルダーをさらに含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載のドラム洗濯機の直結型駆動装置。
15. 上記ボビンは第１及び第２フランジの下端の中央に夫々第１及び第２結合突起をさらに含み、
    上記ターミナル組立ホルダーは上記第１及び第２結合突起に結合されて固定される結合孔をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のドラム洗濯機の直結型駆動装置。
16. 上記ターミナル組立ホルダーの第１〜第３端子ハウジングと共通端子ハウジングは上記分割コアの間に一つずつ配置されることを特徴とする請求項１４に記載のドラム洗濯機の直結型駆動装置。
17. 上記固定子は、
    多数の分割コアと、
    一側及び他側に夫々形成された第１及び第２フランジを備えて、上記多数の分割コアの各外周に成形され、上記フランジの中で何れか一つの側端部に備えられた結合突起と結合溝を通じて隣接している分割コアを結合して環状の分割コア組立体を形成する多数のボビンと、
    各相別に交番的に配置された各相のボビンに連続的に巻線された３相コイルと、
    上記多数のボビンにコイルが巻線された上記分割コア組立体を熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により成形する固定子支持体から構成されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のドラム洗濯機の直結型駆動装置。
18. 上記回転子支持体は、
    内部回転子と外部回転子の外周部を囲んで内部回転子と外部回転子の間に固定子の先端部が挿入されるトレンチ型凹溝を形成するトレンチ形成部と、
    該レンチ形成部から回転子の中心部側に一定の長さだけ直線上に延長された後、回転子の重さ中心に向かって２段折り曲げられた傾斜連結部と、
    内部にブッシングを支持して傾斜連結部の先端部が外周部に連結されるブッシング支持部を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載のドラム洗濯機の直結型駆動装置。
19. 装置のハウジングに回転可能に装着され、先端部に被動体が結合固定される回転軸と、
    多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、
    夫々の中間部分を囲んで内側及び外側に形成された第１及び第２フランジの間にコイル巻線溝を備えて内側に配置される第１フランジの両側面の端部に夫々結合突起と結合溝を持つ多数のボビンが各外周に成形された多数の分割コアを備えて、隣接している分割コアボビンの間に上記結合溝と結合突起を相互結合させることに環状で組み立てされ、上記多数のボビンにコイルが連続的、交番的に巻線されている分割コア組立体を一体化させるために固定子支持体が外周に成形された一体型固定子を含むことを特徴とする分割コア構造を持つことを特徴とするスリム型モーター。
20. 装置のハウジングに回転可能に装着され、先端部に被動体が結合固定される回転軸と、
    多数のＮ極及びＳ極磁石が互いに違う同心円上に環円状に交代で配置され、内／外部間に一定の距離をおいて互いに対向した磁石が反対極性を持つように配置される内部及び外部回転子と、これら内部及び外部回転子の一端を連結すると同時に内周部が回転子の重さ重心部に位置し、上記回転軸と結合されるブッシングに延長形成される回転子支持体を備えるダブル回転子と、
    各外周に絶縁性ボビンが一体で形成された多数の分割コアにコイルを連続的、交番的に巻線して環状で組み立てた分割コア組立体を固定子支持体を用いて一体化させた固定子を含み、
    上記固定子支持体は先端部が２段折り曲げられ、固定子の外側から重さ中心方向延長されてブッシングと同心円上に配置され、上記装置のハウジングに固定結合される環状の内側延長部を備えることを特徴とする分割コア構造を持つスリム型モーター。
21. ３相コイルが巻線された多数の分割コアの間に配置され、３相コイルの一側コイル端子と外部引出用３相リード線を連結するのに利用される第１〜第３端子ハウジングと、
    ３相コイルの他側コイル端子を相互結線して中性点を形成するのに利用される共通端子ハウジングを備えるターミナル組立ホルダーをさらに含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の分割コア構造を持つスリム型モーター。
22. 上記ボビンは第１及び第２フランジの下端の中央に夫々第１及び第２結合突起をさらに含み、
    上記ターミナル組立ホルダーは上記第１及び第２結合突起に結合されて固定される結合孔をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の分割コア構造を持つスリム型モーター。
23. 上記固定子は、
    多数の分割コアと、
    一側及び他側に夫々形成された第１及び第２フランジを備えて、上記多数の分割コアの各外周に成形され、上記フランジの中で何れか一つの側端部に備えられた結合突起と結合溝を通じて隣接している分割コアを結合して環状の分割コア組立体を形成する多数のボビンと、
    各相別に交番的に配置された各相のボビンに連続的に巻線された３相コイルと、
    上記多数のボビンにコイルが巻線された上記分割コア組立体を熱硬化性樹脂を利用したインサート成形により成形する固定子支持体から構成されることを特徴とする請求項１９または２０に記載の分割コア構造を持つスリム型モーター。
24. 上記回転子支持体は、
    内部回転子と外部回転子の外周部を囲んで内部回転子と外部回転子の間に固定子の先端部が挿入されるトレンチ型凹溝を形成するトレンチ形成部と、
    該レンチ形成部から回転子の中心部側に一定の長さだけ直線上に延長された後、回転子の重さ中心に向かって２段折り曲げられた傾斜連結部と、
    内部にブッシングを支持して傾斜連結部の先端部が外周部に連結されるブッシング支持部を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の分割コア構造を持つスリム型モーター。

Images