KR100360448B1 - A connecting apparatus of shaft of rotor for washer's motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기에서 사용되는 무정류자 DC(Brushless DC, 이하 BLDC 라고 함) 모터의 원형 로터 프레임에 샤프트를 체결하기 위한 세탁기 모터용 로터의 샤프트 체결장치에 관한 것으로서,The present invention relates to a shaft fastening device of a rotor for a washing machine motor for fastening a shaft to a circular rotor frame of a non-commutator DC (Brushless DC) motor used in a washing machine.
로터의 외관을 형성하는 프레임(11)을 철판재질로 하여 마그네트(30)의 장착이 용이하도록 하고, 마그네트(30)를 지지하기 위한 별도의 구조물이 불필요하게 되어 구조가 간단하며, 모터의 구동시 방열효과를 높이는 효과가 있고, 샤프트 지지장치(21)가 돌기(21a)와 삽입홀(11a)에 의해 위치가 결정된 후 체결부재(22b,23b,13b)가 삽입홀(22a,23a)과 삽입홀(12a,13a)에 고정되어 샤프트 지지장치(21)의 조립이 용이함과 아울러 샤프트 지지장치(21)의 체결력이 향상되도록 하는 효과를 제공하게 된다.The frame 11 forming the outer appearance of the rotor is made of a steel plate, so that the magnet 30 can be easily mounted, and a separate structure for supporting the magnet 30 is unnecessary, so that the structure is simple, and when the motor is driven. The heat dissipation effect is increased, and after the shaft support device 21 is positioned by the projection 21a and the insertion hole 11a, the fastening members 22b, 23b and 13b are inserted into the insertion holes 22a and 23a. It is fixed to the holes (12a, 13a) to facilitate the assembly of the shaft support device 21 and to provide an effect to improve the fastening force of the shaft support device 21.
Description
본 발명은 세탁기에서 사용되는 무정류자 DC(Brushless DC, 이하 BLDC 라고 함) 모터의 원형 로터 프레임에 샤프트 지지장치를 체결하기 위한 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 관한 것으로서, 특히 로터와 샤프트 지지장치를 압입 고정시킴으로써 샤프트 지지장치의 구조를 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 생산 공정도 간단해지며, 생산 시간도 단축될 수 있는 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fastening device of a shaft support device of a rotor for a washing machine motor for fastening a shaft support device to a circular rotor frame of a non-commutator DC (BLDC) motor used in a washing machine. By press-fitting the shaft support device, it is possible to simplify the structure of the shaft support device as well as to simplify the production process, and to a fastening device for the shaft support device of the rotor for a washing machine motor that can shorten the production time.
일반적으로, 세탁기는 모터를 동력으로 하여 펄세이터 또는 애지테이터를 구동하여 특수한 물의 흐름을 만들어 때를 빠지게 하는 구조로 되어 있다. 특히, 전자동 세탁기는 처음에 세탁물과 세제를 세탁조에 넣고 스위치를 세트하는 것만으로 급수-탈수-배수-중간 탈수(급수-헹굼-배수)- ㆍㆍ()반복ㆍㆍ -탈수-정지의 모든 과정을 자동적으로 하는 기구를 갖추고 있는 세탁기이다.In general, a washing machine has a structure in which a special water flow is generated by driving a pulsator or agitator by using a motor as a power source, thereby releasing time. In particular, the fully automatic washing machine first puts laundry and detergent into the washing tank and sets the switch so that all processes of water supply, dehydration, drainage, and intermediate dewatering (water supply, rinsing, draining)-ㆍ · () repetition ... It is a washing machine equipped with a mechanism to automatically
상기와 같은 전자동 세탁기에 적용되는 BLDC 모터는 로터(5)와 스테이터(미도시)로 이루어지는데, 상기 로터(5)는 도 1에 그 구성 및 샤프트와의 체결 상태가 도시되어 있다.The BLDC motor applied to the automatic washing machine as described above is composed of a rotor 5 and a stator (not shown). The rotor 5 has a configuration and a fastening state with a shaft in FIG. 1.
여기서, 도 1은 종래 기술에 따른 모터에서의 로터 구성이 도시된 도면으로서, (a)는 상기 로터의 평면도이고, (b)는 상기 로터의 단면도이다.1 is a diagram illustrating a rotor configuration in a motor according to the prior art, in which (a) is a plan view of the rotor, and (b) is a sectional view of the rotor.
상기 로터(5)는 그 외형을 형성하는 원형의 프레임(1) 내측 벽면에 마그네트(2)가 고정되게 되고, 상기 프레임(1)의 중앙부에 샤프트 지지장치(3)가 본딩(bonding) 결합되어 있으며, 상기 마그네트(2)와 프레임(1) 사이에 설치되어 있는 요크(yoke)(4)는 자로(磁路)를 형성하는 동시에 마그네트(2)를 지지 고정하게 된다.The rotor 5 has a magnet 2 fixed to an inner wall surface of a circular frame 1 forming its outer shape, and a shaft support device 3 is bonded to a central portion of the frame 1. The yoke 4 provided between the magnet 2 and the frame 1 forms a path and simultaneously supports and fixes the magnet 2.
한편, 상기 프레임(1)과 샤프트 지지장치(3)는 본딩 결합되기도 하지만, 플라스틱 사출물로 상기 샤프트 지지장치(3)와 프레임(1)을 일체로 인서트 성형할 수도 있다.Meanwhile, although the frame 1 and the shaft support device 3 are bonded and bonded, the shaft support device 3 and the frame 1 may be integrally insert-molded with a plastic injection molding.
그런데, 종래에는 프레임(1)과 샤프트 지지장치(3)를 본딩 결합시킴으로써 장시간 후에는 본딩 결합력이 약화될 수 있고, 외부의 충격에 의해 프레임(1)에서 샤프트 지지장치(3)가 쉽게 이탈될 수 있다는 문제점이 있다.However, in the related art, the bonding coupling force may be weakened after a long time by bonding the frame 1 and the shaft support device 3, and the shaft support device 3 may be easily detached from the frame 1 by external impact. There is a problem that can be.
또한, 상기 로터(5)를 사출물로 생산하기 때문에 그 강도 및 모터 구동시 발생되는 열에 의해 로터(5) 및 그 구성물들이 변형될 수 있다. 즉, 상기 로터(5)를 플라스틱으로 성형시 사출 시간이 장시간 소요되는 동시에 다수회 성형을 실시하므로 생산성을 저하시킬 뿐만 아니라 마그네트(2) 및 마그네트 지지물 등의 중량이 무겁기 때문에 인서트 성형에서 취급이 어려워진다는 문제점도 있다.In addition, since the rotor 5 is produced as an injection molding, the rotor 5 and its components may be deformed by the strength and heat generated when the motor is driven. That is, since the injection time takes a long time when molding the rotor 5 into plastic, and the molding is performed many times, not only the productivity is lowered, but also the weight of the magnet 2 and the magnet support is heavy, making it difficult to handle in insert molding. There is also a problem.
부가적으로, 상기 로터(5)의 재질이 플라스틱과 같은 수지제품으로 이루어져 있어 모터 구동시 발생되는 열로 인해 모터 내부의 온도가 점점 상승된다는 문제점도 있다.In addition, since the material of the rotor 5 is made of a resin product such as plastic, there is a problem that the temperature inside the motor is gradually increased due to the heat generated when the motor is driven.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 프레임을 철판재질로 하여 마그네트의 장착이 용이하도록 함과 동시에 모터의 구동시 방열 효과를 우수하게 하고, 샤프트 지지장치의 위치를 잡아 준 다음 체결부재로 고정하여 그 조립이 용이함과 아울러 샤프트 지지장치의 체결력을 높일 수 있는 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, the object of which is to make the frame of the steel plate to facilitate the mounting of the magnet and at the same time excellent heat dissipation effect when driving the motor, The present invention provides a fastening device for a shaft support device of a rotor for a washing machine motor that can be easily fixed and fastened with a fastening member, thereby increasing the fastening force of the shaft support device.
도 1은 종래 기술에 따른 모터에서의 로터 구성이 도시된 도면으로서, (a)는 상기 로터의 평면도, (b)는 상기 로터의 단면도,1 is a view showing a rotor configuration in a motor according to the prior art, (a) is a plan view of the rotor, (b) is a sectional view of the rotor,
도 2는 본 발명에 따른 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 의한 제1 실시예의 구성이 도시된 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment by the fastening device of the shaft support device of the rotor for a washing machine motor according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 의한 제2 실시예의 구성이 도시된 단면도,3 is a cross-sectional view showing the configuration of a second embodiment by the fastening device of the shaft support device of the rotor for a washing machine motor according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 의한 제3 실시예의 구성이 도시된 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the third embodiment by the fastening device of the shaft support device of the rotor for a washing machine motor according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
11, 12, 13 : 프레임 11a, 12a, 13a : 끼움홀11, 12, 13: frame 11a, 12a, 13a: fitting hole
13b : 너트 21, 22, 23 : 샤프트 지지장치13b: nuts 21, 22, 23: shaft support device
21a : 돌기 22a, 23a : 삽입홀21a: projection 22a, 23a: insertion hole
22b : 리벳 23b : 볼트22b: Rivet 23b: Bolt
30 : 마그네트30: magnet
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치는 권선이 감겨있는 스테이터와 스테이터 외주면에 컵형상으로 일정간격을 유지하며 결합되는 로터로 구성되는 브러쉬리스 아웃터 로터방식의 모터에 있어서,상기 로터는 외형을 형성하는 컵 모양의 철판재질의 프레임과,상기 프레임의 내측 벽면에 직접 장착되는 다수개의 마그네트와,상기 프레임의 중앙부에 결합되는 모자 형상의 중공의 샤프트 지지 장치와,상기 샤프트지지 장치와 상기 로터 프레임의 결합을 위하여,상기 샤프트 지지장치의 일측에는 로터 프레임을 향하여 돌출된 적어도 1개 이상의 돌기부와,상기 샤프트 지지장치의 돌기부 사이에 형성된 적어도 1개 이상의 삽입홀과,상기 프레임에는 샤프트지지 장치의 돌기부와 대응되도록 형성된 삽입홀 및 상기 샤프트 지지장치의 삽입홀과 대응되도록 형성된 삽입홀을 구성하여,상기 프레임과 상기 샤프트 지지장치가 체결부재를 통하여 체결되기 이전에 상기 돌기부가 프레임의 삽입홀에 삽입되어 결합을 위한 자리를 잡도록 구성함과 동시에 상기 샤프트 지지장치에 형성된 삽입홀과 상기 프레임에 형성된 삽입홀이 서로 대응되도록 하고, 상기 프레임의 삽입홀과 샤프트 지지장치의 삽입홀을 관통하는 체결부재로 결합함을 특징으로 한다.The fastening device of the shaft support device of the washing machine motor rotor according to the present invention for solving the above problems is a brushless outer rotor consisting of a stator winding the winding and a rotor coupled to maintain a constant interval in the cup shape on the outer peripheral surface of the stator In the motor of the method, the rotor is a cup-shaped steel plate-shaped frame to form an outer shape, a plurality of magnets directly mounted to the inner wall surface of the frame, and the hollow shaft support of the hat-shape coupled to the center of the frame Apparatus, For coupling the shaft support device and the rotor frame, At least one projection formed on one side of the shaft support device protruding toward the rotor frame, At least one insertion formed between the projection of the shaft support device Holes and the frame is formed to correspond to the protrusion of the shaft support device Comprising an insertion hole and an insertion hole formed to correspond to the insertion hole of the shaft support device, the projection is inserted into the insertion hole of the frame before the frame and the shaft support device is fastened through the fastening member for coupling At the same time, the insertion hole formed in the shaft support device and the insertion hole formed in the frame correspond to each other, and are coupled to each other by a fastening member penetrating the insertion hole of the frame and the insertion hole of the shaft support device. do.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 의한 제1 실시예의 구성이 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 의한 제2 실시예의 구성이 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치에 의한 제3 실시예의 구성이 도시된 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment by the fastening device of the shaft support device of the rotor for washing machine motor according to the present invention, Figure 3 is a fastening device of the shaft support device of the rotor for a washing machine motor according to the present invention. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the third embodiment by the fastening device of the shaft support device of the rotor for a washing machine motor according to the present invention.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 살펴보면, 로터의 외형을 형성하는 원형의 프레임(11)과, 상기 프레임(11)의 중앙부에서 압입되는 샤프트 지지장치(21)와, 상기 프레임(11)의 내측 벽면에 원주 방향으로 고정되는 마그네트(30)로 이루어지되;First, referring to FIG. 2, a circular frame 11 forming an outer shape of a rotor, a shaft support device 21 press-fitted at a central portion of the frame 11, and It is made of a magnet 30 fixed in the circumferential direction on the inner wall surface of the frame 11;
상기 샤프트 지지장치(21)에는 상기 프레임(11)을 향해 돌기(21a)가 형성되고, 상기 프레임(11)에는 상기 샤프트 지지장치(21)와 압입되는 부분에 다수의 삽입홀(11a)이 형성되어 상기 삽입홀(11a)에 돌기(21a)가 압입되어 샤프트 지지장치(21)와 프레임(11)이 일체로 결합되게 된다.The shaft support device 21 is provided with a protrusion 21a toward the frame 11, and the frame 11 has a plurality of insertion holes 11a formed at a portion press-fitted with the shaft support device 21. Thus, the projection 21a is press-fitted into the insertion hole 11a so that the shaft support device 21 and the frame 11 are integrally coupled to each other.
그런데, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에서는 상기한 제1 실시예와 유사하게 프레임(12)에는 삽입홀(12a)이 형성되어 있지만, 샤프트 지지장치(22)에는 상기 삽입홀(12a)과 대응되는 삽입홀(22a)이 형성되어 있다는 것이 상기한 제1 실시예와 달라지게 된다.By the way, as shown in Figure 3 in the second embodiment of the present invention, although the insertion hole 12a is formed in the frame 12 similarly to the first embodiment described above, the shaft support device 22 is the insertion The insertion hole 22a corresponding to the hole 12a is formed to be different from the first embodiment described above.
즉, 상기 프레임(12)과 샤프트 지지장치(22)에는 각각 삽입홀(12a)과 삽입홀(22a)이 서로 대응되도록 형성되어 있고, 그 삽입홀(12a,22a)에는 리벳(22b)이 삽입 고정되게 된다.That is, the insertion hole 12a and the insertion hole 22a are formed to correspond to each other in the frame 12 and the shaft support device 22, respectively, and the rivets 22b are inserted into the insertion holes 12a and 22a, respectively. It will be fixed.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에서는 상기한 제2 실시예와 유사하게 프레임(13)과 샤프트 지지장치(23)에 각각 삽입홀(13a)과 삽입홀(23a)이 형성되어 있지만, 상기한 제2 실시예와 달라지는 부분이 상기 삽입홀(23a)에는 볼트(23b)가 끼워지는 동시에 상기 삽입홀(13a)에는 너트(13b)가 볼트(23b)와 체결된다는 것이다.On the other hand, as shown in Figure 4 in the third embodiment of the present invention similar to the second embodiment described above, the insertion hole 13a and the insertion hole 23a in the frame 13 and the shaft support device 23, respectively. Is formed, the difference from the second embodiment is that the bolt 23b is fitted into the insertion hole 23a and the nut 13b is fastened to the bolt 23b in the insertion hole 13a. .
상기한 제1 내지 제3 실시예 외에도 다양한 방식으로 상기 프레임(11, 12, 13)과 샤프트 지지장치(21, 22, 23)를 간단하게 압입하여 서로 고정시킬 수 있다. 또한, 상기한 제1 내지 제3 실시예에서 상기 프레임(11, 12, 13)은 기존의 수지재질과는 다르게 철판으로 프레스 성형되어 있기 때문에 상기 프레임(11, 12, 13)의 내측 벽면에 용이하게 마그네트(30)가 부착될 수 있어 그 결합 구조 및 취급이 상당히 용이해질 수 있고, 수지 재질로 이루어진 프레임은 모터 구동시 발생되는 열로 인해 모터 내부의 온도를 상승시키게 되지만 철판으로 형성된 프레임(11, 12, 13)은 모터 구동시 발생되는 열을 방열시키게 된다.In addition to the first to third embodiments described above, the frames 11, 12, and 13 and the shaft support devices 21, 22, and 23 may be simply press-fitted in various ways. In addition, in the above first to third embodiments, the frames 11, 12, and 13 are press-molded with iron plates, unlike conventional resin materials, so that they are easily formed on the inner wall surfaces of the frames 11, 12, and 13. The magnet 30 can be attached, so that the coupling structure and handling thereof can be considerably easy, and the frame made of a resin material raises the temperature inside the motor due to heat generated when the motor is driven. 12 and 13 dissipates heat generated when the motor is driven.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치의 동작은, 철판으로 프레스 성형된 원형 프레임(11, 12, 13)의 중앙부에는 샤프트 지지장치(21, 22, 23)가 고정되는 부분에 다수의 삽입홀(11a, 12a, 13a)이 형성되어 있고, 상기 샤프트 지지장치(21, 22, 23)에도 상기 삽입홀(11a, 12a, 13a)과 대응되는 위치에 돌기(21a)가 형성되거나 삽입홀(22a, 23a)이 형성되게 된다.Operation of the fastening device of the shaft support device of the washing machine motor rotor according to the present invention configured as described above, the shaft support device (21, 22, 23) in the center of the circular frame (11, 12, 13) press-molded with steel plate A plurality of insertion holes (11a, 12a, 13a) is formed in the portion is fixed, the shaft support device (21, 22, 23) also projections corresponding to the insertion holes (11a, 12a, 13a) ( 21a is formed or insertion holes 22a and 23a are formed.
따라서, 상기 프레임(11, 12, 13)의 삽입홀(11a, 12a, 13a)에 샤프트 지지장치(21, 22, 23)의 돌기(21a)가 강제 압입되거나, 상기 프레임(11, 12, 13)의 삽입홀(11a, 12a, 13a)과 샤프트 지지장치(21, 22, 23)의 삽입홀(22a, 23a)에는 리벳(22b) 또는 볼트와 너트(22b, 13b)가 삽입되어 삽입홀(11a, 12a, 13a)과 삽입홀(22a, 23a)을 서로 체결시키게 된다. 상기와 같은 방식으로 프레임(11, 12, 13)과 샤프트 지지장치(21, 22, 23)는 간단하게 서로 일체형으로 결합되게 된다.Therefore, the projections 21a of the shaft support devices 21, 22, and 23 are forcibly pressed into the insertion holes 11a, 12a, and 13a of the frames 11, 12, and 13, or the frames 11, 12, and 13 are pressed. ) Rivets 22b or bolts and nuts 22b and 13b are inserted into the insertion holes 11a, 12a and 13a of the support hole and the insertion holes 22a and 23a of the shaft support devices 21, 22 and 23, respectively. 11a, 12a, and 13a and the insertion holes 22a and 23a are fastened to each other. In the same manner as described above, the frames 11, 12, 13 and the shaft support devices 21, 22, 23 are simply integrated into one another.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 세탁기 모터용 로터의 샤프트 지지장치의 체결장치는 로터에서 프레임의 중앙부에 샤프트를 체결시킬 경우에 샤프트 지지장치와 프레임을 압입 고정시키거나 리벳 또는 볼트/너트로 고정시킴으로써 샤프트와 프레임간의 결합력을 강화시킬 수 있고, 샤프트 지지장치의 구조 및 생산 공정이 간단해질 뿐만 아니라 생산 공정 시간도 단축될 수 있는 효과가 있다.The fastening device of the shaft support device of the rotor for a washing machine motor according to the present invention configured as described above is fixed to the shaft support device and the frame by press-fitting or riveting or bolt / nut when fastening the shaft to the center of the frame in the rotor By doing so, the coupling force between the shaft and the frame can be strengthened, and the structure and production process of the shaft support device can be simplified, and the production process time can be shortened.
또한, 본 발명은 프레임의 재질을 철판으로 적용함으로써 마그네트가 프레임에 용이하게 부착될 수 있고, 모터 구동시 방열 효과도 우수해질 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention can be easily attached to the frame by applying the material of the frame to the iron plate, there is also an effect that can be excellent heat dissipation effect when driving the motor.
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