KR100249362B1 - 세탁조의 구동축직결형 모터회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 구동축에 직접 설치되는 모터의 회전자 구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 세탁기 모터의 회전자는, 중심부분이 세탁조를 구동시키는 구동축과 연결되고, 자성체 재질로 성형되는 회전자프레임과, 상기 회전자프레임의 외측 내면에서 회전자프레임에 직접 부착되는 영구자석을 포함하여 구성됨으로써, 종래의 회전자요크를 생략하여 구성하는 것이 가능하게 된다. 그리고 구동축은 회전자프레임에 성형된 결합공에 삽입된 상태로 연결되며, 결합공의 내주면 및 구동축의 대응부분 외주면에는, 서로 맞물리는 세레이션 또는 스플라인치형 중의 어느 하나를 성형하여, 회전자의 회전토오크 전달에 더욱 유리하게 하고 있다.

Description

세탁조의 구동축 직결형 모터 회전자

제1도는 종래의 세탁기의 구성을 보인 단면도.

제2도는 종래의 회전자의 구성을 보인 것으로,

a도는 평면도.

b도는 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 회전자의 구성을 보인 것으로,

a도는 평면도.

b도는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 회전자 42 : 회전자프레임

44 : 영구자석 46 : 결합공

46a : 세레이션

본 발명은 세탁조가 구동축에 의하여 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 세탁기의 세탁조에 직접 연결되는 모터의 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기 회로를 형성하기 위한 회전자요크를 생략함과 동시에 회전자와 세탁조 구동축의 동력전달을 효율적으로 수행할 수 있도록 구성되는 회전자에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 세탁기는 세탁조의 하부에 설치되어 있는 펄세이터를 정역방향으로 회전시킴으로써, 세탁을 위한 수류를 형성하여 세탁이 이루어지도록 하고 있다. 이와 같이 펠세이터를 사용하는 세탁기에 있어서는, 펠세이터를 구동시키기 위한 구동축과, 탈수시 세탁조를 회전시키기 위한 또 하나의 구동축을 필요로 하게 되고, 이러한 두 개의 구동축을 각각 선택적으로 구동시키기 위한 클러치 장치가 설치되어야 한다.

이러한 클러치 장치는, 구동모터에서 전달되는 회전력을, 세탁시에는 펄세이터만으로, 그리고 탈수시에는 펄세이터 및 세탁조에 동시에 전달하기 위한 장치로서, 상기와 같이 구성되는 종래의 세탁기에 있어서는 필수적이다. 따라서 그러나 이와 같은 종래의 구조에 의하면, 모터에서의 회전동력을 선택적으로 펄세이터 또는 세탁조에 전달하기 위한 클러치 장치로 인하여 많은 단점이 지적된다. 상기 클러치장치의 내부 구조는 상당히 복잡하기 때문에, 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡해져서 제조원가의 상승 및 관리 유지의 측면에서 불리한 점으로 작용하게 된다.

이러한 단점을 해결하기 위하여, 세탁기에서 클러치를 생략하고, 세탁조를 직접 회전시키는 세탁방식을 채택하는 세탁기가 1995년 한국 특허 제15706호로 제안된 바 있다.

제1도는 이러한 세탁방식을 사용하는 세탁기의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 이러한 방식을 사용하는 세탁기는, 외부케이싱(20)의 내부에서 고정된 상태로 지지되는 외조(21)와, 상기 외조(21)의 내측에서 회전 가능하게 지지되는 세탁조(22)와, 상기 세탁조(22)를 직접 회전시키기 위한 구동축(26)을 포함하여 구성된다. 상기 구동축(26)의 회전이 직접 상기 세탁조(22)를 회전시킴으로써, 세탁조(22)가 정, 역방향으로 회전하면서 세탁조(22) 내부의 세탁물의 세탁을 진행하게 된다.

그리고 상기 구동축(26)을 회전시키기 위한 구동원은, 상기 구동축(26)의 하단부에 장착되는 모터부(30)이다. 상기 모터부(30)는, 외조(21)의 내측 하부에 설치된 베어링하우징(27)에 고정되는 고정자(34)와, 구동축(26)의 하단부에 연결되는 회전자(32)로 구성된다. 따라서 전류의 인가에 의하여, 상기 회전자(32)가 회전하게 되면, 구동축(26)이 같이 회전하면서, 상부에 연결된 세탁조(22)를 직접 회전시키게 되는 것이다. 그리고 상기 구동축(26)과 회전자(32)의 결합관계를 살펴보면, 상기 회전자(32)의 프레임(32f)의 중심부분이, 상기 구동축(26)의 하단부에 체결볼트(B)에 의하여 고정됨으로써, 상기 회전자(32)와 구동축(26)이 같이 회전할 수 있도록 구성된다.

그리고 베어링하우징(27)에 고정되는 고정자(34)의 고정자프레임(34f)의 외측에는 전류의 인가에 의하여 회전자(32)를 회전시키기 위한 고정자코일(34c)가 권취 되어 있다.

다음에는 제2도를 참조하면서, 종래의 회전자(32)의 구성에 대하여 살펴본다.

도시한 바와 같이, 회전자(32)는, 구동축(26)의 하단부에 중심부분이 고정되는 회전자프레임(32f)와, 상기 회전자프레임(32f)의 외주면 내측면에 부착되는 영구자석(32m)과, 상기 영구자석(32m)과 회전자프레임(32f) 사이에 삽입되는 회전자요크(32y)로 구성된다.

자화 방향이 반경 방향인 상기 영구자석(32m)의 외측 부분을 감싸는 상기 회전자요크(32y)는 자성체로 성형되어, 영구자석(32m)과 같이 자기적인 폐회로를 형성하기 위한 것으로, 종래의 구조에 의하면, 얇은 박판의 스틸을 여러번 감아서 성형한다. 상기 회전자요크(32y)로 영구자석을 감싸는 경우, 수회 이상을 감싸야 하기 때문에, 공정상의 어려움과, 제품의 불량율을 높이는 단점이 지적되고 있다.

그리고 상기 구동축(26)과 회전자프레임(32f)는 상술한 바와 같이 체결볼트(B)에 의하여 체결된 상태로 연동할 수 있도록 구성되고 있다. 그러나 상술한 구동축(26)에는 세탁조(22)가 연결되어 있고, 세탁조(22)의 회전시에는 그 내부의 물과 세탁물에 의하여 상대적으로 무거운 하중이 걸리기 때문에 상술한 구조로써는 상대적으로 큰 토오크의 전달에 불리하게 되는 단점이 있는 것이다.

본 발명의 목적은, 세탁조와 직결되어 세탁조를 회전시키는 구동축에 설치되는 모터의 회전자의 구조를 더욱 간단하게 구현하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 더욱 강한 회전 토오크를 전달할 수 있는, 구동축과 회전자의 결합구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 회전자는, 중심부분이 세탁조를 구동시키는 구동축과 연결되고, 자성체 재질로 성형되는 회전자프레임과, 상기 회전자프레임의 외측 내면에서 회전자프레임에 직접 부착되는 영구자석을 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의하여 종래의 구성에서 회전자요크를 생략하는 것이 가능하게 되는 효과가 있을 것이다.

그리고 세탁조를 회전시키는 구동축은 회전자프레임에 성형된 결합공에 삽입된 상태로 연결되며, 결합공의 내주면 및 구동축의 대응부분 외주면에는, 서로 맞물리는 세레이션 또는 스플라인치형 중의 어느 하나를 성형한다. 이러한 구조에 의하여 회전자에서 구동축으로의 회전토오크 전달에 더욱 유리하게 된다.

다음에는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 발명을 더윽 상세하게 설명하기로 한다.

제3a도는 본 발명에 의한 회전자의 평면도이고, 3b도는 그 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 회전자(40)는, 자성체 재질로 성형되는 회전자프레임(42)과, 상기 회전자프레임(42)의 외측 내면에 부착되는 영구자석(44)를 포함하여 구성된다.

상기 회전자프레임(42)는, 자성체인 철판으로 성형되는 것으로, 이렇게 회전자프레임(42) 자체를 자성체로 성형하는 것에 의하여, 종래의 회전자요크의 기능, 즉 영구자석(44)과 같이 자기회로를 형성하는 기능을 수행할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 따라, 회전자프레임(42) 자체를 철판과 같은 자성체로 성형함으로써, 종래의 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 되어, 회전자(40) 자체의 구성이 더욱 간단하게 될 수 있다.

그리고 상기 자성체 재질로 성형되는 회전자프레임(42)의 형상은 종래의 것과 동일하다. 즉, 방사상으로 연장된 외부의 내측면에 영구자석(44)이 장착되는 영구자석지부(43)을 구비하고 있다. 그리고 상기 영구자석지지부(43)에는, 자화방향이 반경 방향인 영구자석(44)를 소정의 접착제 또는 수지를 이용하여 부착하게 된다.

본 발명에 의한 회전자프레임(42)은, 상술한 바와 같이 철판과 같은 자성체로 성형되고 있다. 그리고 이와 같은 자성체 재질은 통상 합성수지보다 높은 강도를 가지고 있는 점에 착안하여, 구동축과 결합되기 위하여 중심부분에 성형된 결합공(46)의 내주면에는 세레이션(serration)(46a)을 형성하고 있다. 이 때 상기 결합공(46)에 삽입되는, 구동축의 외주면에도 상기 세레이션(46a)과 맞물리는 세레이션부가 성형되어야 하는 것은 당연하다. 이와 같이 구동축의 외주면과, 구동축과 결합되는 회전자프레임(42)의 결합공(46)의 내주면에 세레이션을 형성하는 것에 의하여, 상기 회전자(40)에서 구동축으로의 회전력 전달이 더욱 유리하게 된다. 그리고 이와 같은 결합구조를 가지는 경우에도, 회전자(40)의 이탈을 방지하기 위하여 종래와 같이 체결볼트를 사용하여 구동축의 저면에 체결하여야 할 것이다.

회전자(40)의 회전력을 더욱 높이기 위하여 결합공(46) 내주면과 구동축의 대응부분 외주면에 성형되는 것은 세레이션에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 스프라인 치형을 각각 서로 맞물리도록 성형하는 것으로도 회전토오크의 전달에 대한 신뢰성은 더욱 향상될 수 있을 것이다. 또는 상기 결합공(40)의 내주면을 사각형, 오각형 또는 육각형과 같은 각형(角形)으로 성형하고, 이에 결합되는 구동축의 대응부분을 상기 각형의 내부에 밀착된 상태로 삽입되는 각형으로 구성하는 것에 의해서도 회전력의 전달이 더욱 유리하게 될 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 회전자프레임 자체를 자성체로 성형하는 것에 의하여, 종래의 회전자요크를 생략하는 것이 가능하게 된다. 따라서 실질적으로 세탁조를 직접 회전시키는 구동축에 부착되는 회전자의 전체적인 구성이 간단해지고, 조립 공정의 효율이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

그리고 구동축이 결합되는 회전자요크의 결합공에 세레이션을 성형하는 것에 의하여, 회전자요크에서 구동축으로의 회전력 전달이 더욱 향상되어, 세탁조 자체의 회전이 더욱 완벽하게 되어, 제품의 신뢰성 향상과 같이 세탁능력의 향상까지 기대할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 중심 부분이 세탁조를 구동시키는 구동축과 연결되고, 자성체 재질로 성형되는 회전자프레임과; 상기 회전자프레임의 외측 내면에서 회전자프레임에 직접 부착되는 영구자석을 포함하여 구성되는 세탁기모터의 회전자구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동축은 회전자프레임에 성형된 결합공에 삽입된 상태로 연결되며, 결합공의 내주면 및 구동축의 대응부분 외주면에는, 서로 맞물리는 세레이션 또는 스플라인치형 중의 어느 하나가 성형된 회전자구조.

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