KR100249363B1 - Structure of motor rotor of detergent tub - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁조를 직접 회전시키는 구동축에 연결되는, 세탁기용 모터의 회전자에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor of a motor for a washing machine, which is connected to a drive shaft for directly rotating a washing tub.

본 발명에 의한 회전자는, 세탁조의 구동축에 연결되는 회전자프레임과, 상기 회전자프레임의 외부 내측면에 부착되고, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 포함하여 구성된다. 이러한 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 사용하는 것에 의하여, 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 된다. 그리고 회전자프레임은 자성체 스틸로 성형하는 것에 의하여, 영구자석의 충분한 자속밀도를 얻을 수 있게 된다.The rotor according to the present invention includes a rotor frame connected to a drive shaft of a washing tub, and a permanent magnet attached to an outer inner surface of the rotor frame and having a magnetization direction of polar anisotropy. By using a permanent magnet having such an anisotropic magnetization direction, it becomes possible to omit the configuration of the rotor yoke. The rotor frame is formed of magnetic steel, whereby a sufficient magnetic flux density of the permanent magnet can be obtained.

Description

세탁조 모터의 회전자구조.Rotor structure of washing tank motor.

제1도는 종래의 세탁조의 구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional washing tank.

제2도는 종래의 회전자의 구조를 보인 것으로,2 shows the structure of a conventional rotor,

제2a도는 평면도.2a is a plan view.

b도는 단면도.b is a sectional view.

c도는 영구자석의 자화방향 설명도.c is an explanatory diagram of the magnetization direction of the permanent magnet.

제3도는 본 발명에 의한 회전자의 구조를 보인 것으로,3 shows the structure of the rotor according to the present invention,

제3a도는 평면도.3a is a plan view.

b도는 단면도.b is a sectional view.

c도는 영구자석의 자화방향 설명도.c is an explanatory diagram of the magnetization direction of the permanent magnet.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

50 : 회전자 52 : 회전자프레임50: rotor 52: rotor frame

54 : 영구자석 55 : 영구자석 지지부54 permanent magnet 55 permanent magnet support

56 : 결합공56: coupling hole

본 발명은 세탁조를 직접 회전시키기 위한 구동축의 하부에 설치되는 세탁조용 모터의 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자화방향이 극이방성 방향인 영구자석을 사용하여 간단하게 구성되는 회전자의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor of a motor for a washing tub installed in a lower portion of a drive shaft for directly rotating a washing tub, and more particularly, to a structure of a rotor which is simply configured by using a permanent magnet having a polarization direction in a magnetization direction. It is about.

일반적으로 종래의 세탁기는 세탁조의 하부에 설치되는 있는 펄세이터를 정역방향으로 회전시킴으로써, 세탁을 위한 수류를 형성하여 세탁이 이루어지도록 하고 있다. 이와 같이 펄세이터를 사용하는 세탁기에 있어서는, 펄세이터를 구동시키기 위한 구동축과, 탈수시 세탁조를 회전시키기 위한 또 하나의 구동축을 필요로 하게 되고, 이러한 두 개의 구동축을 각각 선택적으로 구동시키기 위한 클러치장치가 설치되어야 한다.In general, a conventional washing machine rotates a pulsator installed in a lower part of a washing tank in a forward and reverse direction to form a water stream for washing so that washing is performed. In the washing machine using the pulsator as described above, a drive shaft for driving the pulsator and another drive shaft for rotating the washing tank when dewatering are required, and a clutch device for selectively driving these two drive shafts respectively. Should be installed.

이러한 클러치장치는, 구동모터에서는 전달되는 회전력을, 세탁시에는 펄세이터만으로, 그리고 탈수시에 펄세이터 및 세탁조에 동시에 전달하기 위한 장치로서, 상기와 같이 구성되는 종래의 세탁기에 있어서는 필수적이다. 따라서 이와 같은 종래의 구조에 의하면, 모터에서의 회전동력을 선택적으로 펄세이터 또는 세탁조에 전달하기 위한 클러치장치로 인하여 많은 단점이 지적된다. 상기 클러이장치의 내부구조는 상당히 복잡하기 때문에, 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡해져서 제조원가의 상승 및 관리 유지의 측면에서 불리한 점으로 작용하게 된다.Such a clutch device is a device for simultaneously transmitting the rotational force transmitted from the driving motor to the pulsator and the washing tank at the same time as the pulsator at the time of washing and at the time of dehydration. Therefore, according to the conventional structure, many disadvantages are pointed out by the clutch device for selectively transmitting the rotational power in the motor to the pulsator or the washing tank. Since the internal structure of the claw device is quite complicated, the number of parts increases and the assembly process becomes complicated, which is disadvantageous in terms of increasing manufacturing cost and maintaining maintenance.

이러한 단점을 해결하기 위하여, 세탁기에서 클러치를 생략하고, 세탁조를 직접 회전시키는 세탁방식을 채택하는 제안된 바 있다.In order to solve this disadvantage, it has been proposed to omit the clutch in the washing machine and to adopt a washing method of directly rotating the washing tank.

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.1 schematically shows the configuration of a washing machine using this washing method. As shown, a washing machine using this method includes an outer tub 21 supported in a fixed state inside the outer casing 20 and a washing tub 22 rotatably supported inside the outer tub 21. And a drive shaft 26 for directly rotating the washing tank 22. The rotation of the drive shaft 26 directly rotates the washing tub 22, so that the washing tub 22 proceeds to wash the laundry inside the washing tub 22 while rotating in the forward and reverse directions.

그리고 상기 구동축(26)을 회전시키기 위한 구동원은, 상기 구동축(26)의 하단부에 장착되는 모터부(30)이다. 상기 모터부(30)는, 외조(21)의 하부에 설치된 베어링하우징(27)에 고정되는 고정자(34)와, 회전축(26)의 하단부와 연결되는 회전자(32)로 구성된다. 따라서 전류의 인가에 의하여, 상기 회전자(32)가 회전하게 되면, 구동축(26)도 같이 회전하면서, 그 상부에 연결된 세탁조(22)를 직접 회전시키게 된다. 그리고 상기 구동축(26)과 회전자(32)의 결합관계를 살펴보면, 상기 회전자(32)의 회전자프레임(32f)의 중심부분이, 상기 구동축(26)의 하단부에 체결볼트(B)에 의하여 고정됨으로써, 상기 회전자(32)의 구동축(26)이 같이 회전할 수 있도록 구성된다.And the drive source for rotating the said drive shaft 26 is the motor part 30 attached to the lower end part of the said drive shaft 26. As shown in FIG. The motor unit 30 is composed of a stator 34 fixed to a bearing housing 27 installed below the outer tub 21, and a rotor 32 connected to the lower end of the rotating shaft 26. Therefore, when the rotor 32 is rotated by the application of a current, the drive shaft 26 is also rotated, while directly rotating the washing tank 22 connected to the upper portion. And when looking at the coupling relationship between the drive shaft 26 and the rotor 32, the central portion of the rotor frame (32f) of the rotor 32, the lower end of the drive shaft 26 to the fastening bolt (B) By being fixed by, the drive shaft 26 of the rotor 32 is configured to rotate together.

다음에도 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.Next, referring to FIG. 2, a configuration of a conventional rotor 32 will be described. As shown in the drawing, the rotor 32 has a rotor frame 32f having a central portion fixed to a lower end of the drive shaft 26, and a permanent magnet 32m attached to an inner surface of the outer circumferential surface of the rotor frame 32f. And a rotor yoke 32y inserted between the permanent magnet 32m and the rotor frame 32f.

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. 이와 같이 박판의 스틸을 이용하는 회전자요크(32y)로 영주자석을 감싸는 경우, 수회 이상을 감싸야 하기 때문에, 공정상의 어려움과, 제품의 불량율을 높이는 단점이 지적되고 있다.The rotor yoke 32y surrounding the outer portion of the permanent magnet 32m having a magnetization direction in the radial direction is formed of a magnetic material to form a magnetic closed circuit like the permanent magnet 32m. According to this, the thin thin steel is wound several times and molded. As described above, when the permanent magnet is wrapped with the rotor yoke 32y using the steel of the thin plate, the permanent yoke magnet needs to be wrapped several times or more.

제2c 도에 도시한 바와 같이, 종래의 회전자의 구성에 사용되는 영구자석(32m)은, 그 자화방향이 화살표로 도시한 반경방향의 것을 사용하고 있다. 이러한 자화방향의 영구자석을 사용하는 경우, 폐자기회로를 이루기 위해서는 상술한 바와 같은 회전자요크(32y)가 필수적이며, 이러한 회전자요크(32y)의 구성에 의하여 상술한 바와 같이 단점이 지적되는 것이다.As shown in Fig. 2C, the permanent magnet 32m used in the conventional rotor configuration uses a radial one whose magnetization direction is indicated by an arrow. In the case of using the permanent magnet in the magnetization direction, the rotor yoke 32y as described above is essential to achieve a closed magnetic circuit, and the disadvantages are pointed out as described above by the configuration of the rotor yoke 32y. will be.

본 발명의 목적은, 보다 간단하게 구성됨으로써 생산원가 및 조립성의 측면에서 유리한 세탁기용 모터의 회전자를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a rotor of a motor for a washing machine which is advantageous in terms of production cost and assembly properties by being more simply configured.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 회전자는, 세탁조의 구동축에 연결되는 회전자프레임과, 상기 회전자프레임의 외부 내측면에 부착되고, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 포함하여 구성된다. 이와 같이 극이방성의 영구자석을 사용하는 것에 의하여 종래의 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 되어, 실질적으로 구성이 간단해지는 효과가 있다.The rotor according to the present invention for achieving this object is configured to include a rotor frame connected to the drive shaft of the washing tub, and a permanent magnet attached to the outer inner surface of the rotor frame, and having a magnetization direction of polar anisotropy. . Thus, by using a permanently anisotropic permanent magnet, it is possible to omit the conventional rotor yoke configuration, which has the effect of substantially simplifying the configuration.

그리고 상기 회전자프레임은 자성체 스틸로 성형하여, 극이방성 자화방 향을 가지는 영구자석에 의하여 형성되는 자기폐회로의 자속밀도를 충분히 높이는 것이 가능하게 되는 장점이 있다.In addition, the rotor frame is formed of a magnetic steel, there is an advantage that it is possible to sufficiently increase the magnetic flux density of the magnetic closure circuit formed by a permanent magnet having a polar anisotropic magnetization direction.

다음에는 도시된 본 발명의 실시예에 기초하면서 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated embodiments of the present invention.

제3a도 내지 제3c도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 회전자(50)의 영구자석(54)은, 자화방향이 극이방성을 가지는 것을 사용하는 것에 의하여, 폐자기회로를 형성하기 위하여 사용되던 종래의 회전자요크를 생략할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.As shown in FIGS. 3A to 3C, the permanent magnet 54 of the rotor 50 according to the present invention uses a polarization magnetization direction to form a closed magnetic circuit. It is characterized in that it is configured to omit the conventional rotor yoke used.

본 발명에 의한 회전자(50)는, 중심부분에 세탁조를 회전시키기 위한 구동축(도시 생략)과 결합되는 결합공(56)을 구비하고, 반경방향으로 외측으로 연장되고 그 내측면에 영구자석(54)을 부착하여 지지할 수 있는 영구자석 지지부(55)를 구비하는 회전자프레임(520을 포함한다.The rotor 50 according to the present invention includes a coupling hole 56 coupled to a drive shaft (not shown) for rotating the washing tub in the central portion thereof, and extends outward in the radial direction and has a permanent magnet on the inner side thereof. And a rotor frame 520 having a permanent magnet support 55 capable of attaching and supporting 54.

상기 영구자석 지지부(55)는, 회전자(50)의 내측에 설치되는 고정자의 고정자 코일에 대응하는 위치를 가지며, 그 내주면에 부착되는 영구자석(54)에 의하여 형성되는 장기장과, 고정자코일에 인가되는 전류에 의하여 형성되는 전기장과의 상호 관계에서, 상기 회전자(50)가 회전하게 되며, 이러한 회전력이 구동축에 전달되어, 세탁조를 직접 회전시키게 된다.The permanent magnet support portion 55 has a position corresponding to the stator coil of the stator provided inside the rotor 50, and the long-term extension formed by the permanent magnet 54 attached to the inner circumferential surface thereof, and the stator coil. In the relationship with the electric field formed by the electric current applied to the rotor 50 is rotated, this rotational force is transmitted to the drive shaft, to directly rotate the washing tank.

상기 회전자프레임(52)의 외부 내측면에 부착되는 영구자석(54)은, 발명에 의하면, 극이방성 방향의 자화방향을 가지는 것을 사용한다. 제3c도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 영구자석(54)은, 종래의 영구자석이 반경방향의 자화방향을 가지는 것에 비하여, 화살표로 도시한 바와 같은 극이방성의 자화방향을 가지고 있다. 이러한 극이방성 자화방향을 가지는 영구자석(54)은, 자석의 제조 공정시 이미 소정의 자구배열을 가지도록 함으로써 만들어지는 것이다.The permanent magnet 54 attached to the outer inner surface of the rotor frame 52, according to the invention, uses a magnetization direction in the polar anisotropic direction. As shown in FIG. 3C, the permanent magnet 54 according to the present invention has a polar anisotropy magnetization direction as shown by an arrow as compared with the conventional permanent magnet having a magnetization direction in a radial direction. The permanent magnet 54 having such an anisotropic magnetization direction is made by already having a predetermined magnetic domain arrangement in the magnet manufacturing process.

즉, 소정의 분말 재료를 이용하여 원하고자 하는 형상으로 성형하고, 그것을 구워서 자석을 형성하는 공정 중에, 상기와 같은 극이방성의 자화방향을 가질 수 있도록 내부의 자구를 배열하는 착자과정을 거쳐 만들어지는 것을 말한다.That is, during the process of forming a desired shape by using a predetermined powder material, baking it and forming a magnet, it is made through a magnetization process of arranging internal magnetic domains so as to have a magnetization direction as described above. Say that.

도시한 바와 같은 방향의 극이방성 자화방향을 가지는 영구자석(54)을 사용하는 경우, 반경방향의 자화방향을 가지는 종래의 영구자석과 비교해 볼 때 자체만으로도 폐자기회로를 구성하기 위한 충분한 자속밀도를 가질 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 의한 영구자석(54)을 사용하는 경우에는 폐자기회로의 형성을 위하여, 영구자석과 회전자프레임 사이에 개재되는 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 되어, 세탁기용 모터의 회전자 자체의 구성을 더욱 간단하게 구현할 수 있게 된다.In the case of using the permanent magnet 54 having the polar anisotropy magnetization direction as shown in the drawing, the magnetic flux density alone is sufficient to form a closed magnetic circuit by itself compared with the conventional permanent magnet having the radial magnetization direction. I can have it. Therefore, in the case of using the permanent magnet 54 according to the present invention, it is possible to omit the configuration of the rotor yoke interposed between the permanent magnet and the rotor frame in order to form a closed magnetic circuit, the motor of the washing machine The configuration of the rotor itself can be made simpler.

그리고 본 발명에 의한 회전자프레임(52)은, 구동축을 회전시키기 위하여 구동축과 결합되는 결합공(56)이 성형되어 있다. 상기 결합공(56)을 통한 회전자프레임(52)에서의 회전력을 보다 확실하게 전달하기 위하여, 예를 들면 결합공(56)의 내주면에 세레이션과 같은 세로 방향의 치형을 형성하고, 구동축의 해당부분에서 그와 맞물리는 치형을 형성하는 것에 의하여 더욱 확실한 동력의 전달을 가능하게 한다.In the rotor frame 52 according to the present invention, a coupling hole 56 coupled to the drive shaft is formed to rotate the drive shaft. In order to more reliably transmit the rotational force in the rotor frame 52 through the coupling hole 56, for example, to form a longitudinal tooth such as a serration on the inner peripheral surface of the coupling hole 56, The formation of teeth that engage with them in the area allows for more reliable transmission of power.

본 발명에 의한 회전자프레임(52)은 종래와 같이 합성수지재로 사출 성형하는 것도 가능하고, 자성체닌 스틸재질로 성형하는 것도 가능하다. 상기 회전자프레임(52)을 자성체인 스틸로 성형하는 경우에는, 극이방성의 자화방향을 가지는 상기 영구자석(54)이 형성하는 폐자기회로의 밀도를 더욱 높일 수 있을 것이다. 그리고 상기 회전자프레임(52)을 합성수지재로 사출 성형하는 경우에는, 성형성이 우수하고, 보다 저렴한 생산단가를 가질 수 있다는 장점이 기대된다.The rotor frame 52 according to the present invention may be injection molded from a synthetic resin material as in the prior art, or may be molded from a magnetic phenine steel material. When the rotor frame 52 is formed of steel, which is a magnetic body, it is possible to further increase the density of the closed magnetic circuit formed by the permanent magnet 54 having the magnetization direction of polar anisotropy. In the case of injection molding the rotor frame 52 with a synthetic resin material, it is expected that the moldability is excellent and the production cost can be lower.

이상과 같이 구성되는 본 발명에의하면, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 사용하는 것에 의하여, 상술한 바와 같이 회전자요크의 구성을 생략할 수 있기 때문에, 실질적으로 회전자를 보다 간단하게 구성하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention constituted as described above, since the configuration of the rotor yoke can be omitted as described above by using a permanent magnet having a polarization magnetization direction, the rotor can be configured more simply. It becomes possible.

이와 같이 회전자요크를 생략하는 것에 의하여, 종래의 회전자요크에 의한 단점, 예를 들면 구성상의 어려움, 불량율의 증가 등과 같은 문제점을 완전하게 해결하는 것이 가능하게 되어, 간단한 구성으로 인한 생산원가의 절감과, 조립공정의 효율성 향상 등과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다.By omitting the rotor yoke, it is possible to completely solve the disadvantages of the conventional rotor yoke, for example, difficulty in construction, increase in defective rate, and the like. Effects such as reduction and improved efficiency of the assembly process can be expected.

또한 상기와 같은 구성에 더하여, 회전자프레임을 자성체인 스틸로 성형하는 경우에는 극이방성 자화방향의 충분한 밀도를 얻는 것이 가능하게 될 것이다.In addition to the above configuration, when the rotor frame is formed of steel which is a magnetic body, it will be possible to obtain a sufficient density in the polar anisotropic magnetization direction.

Claims (3)

세탁조의 구동축에 연결되는 회전자프레임과; 상기 회전자프레임의 외부 내측면에 부착되고, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 포함하여 구성되는 세탁기용 모터의 회전자.A rotor frame connected to the drive shaft of the washing tub; The rotor of the washing machine motor is attached to the outer inner surface of the rotor frame, comprising a permanent magnet having a polarization magnetization direction. 제1항에 있어서, 상기 회전자프레임은 자성체 스틸로 성형되는 세탁기용 모터 회전자.The motor rotor of claim 1, wherein the rotor frame is formed of magnetic steel. 제1항에 있어서, 상기 회전자프레임은 합성수지재로 성형되는 세탁기용 모터 회전자.The washing machine motor rotor of claim 1, wherein the rotor frame is formed of a synthetic resin material.
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