KR19980068335A - 세탁기용 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직결식 세탁기에 장착되는 직류모터에 관한 것으로 본 발명에 따른 직류모터(50)는 외부에서 인가된 전류에의하여 자계를 형성하도록 코일(53)이 권선되어 있는 스테이터(52)와 스테이터(52)에서 발생하는 자계의 전자유도에의하여 회전구동하도록 일측에 자석(54)이 설치된 로터(51)를 구비하고, 로터(51)는 로터(51)에 결합되는 자석(54)의 고정을 위하여 로터(51)와 스테이터(52)의 일단부를 일체로 감싸며 결합되는 고정홀더(59)를 구비하여 자석(54)의 고정상태를 보다 견고히 유지시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

세탁기용 모터

본 발명은 세탁기의 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기에 직류모터와 직결식 동력전달장치를 사용하여 세탁기의 절환동작을 보다 간단하게 이루도록 한 직류식 세탁기에서 모터의 회전자에 설치되는 영구자석의 고정을 보다 견고히 할 수 있도록 한 직류식 세탁기의 모터에 관한 것이다.

이하에서는 종래의 일반적인 종래의 세탁기에 대하여 설명하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 그 상단은 세탁기의 회전조(11)에 결합되고 하단은 수조(10)의 외부로 노출되게 연장된 탈수축(12)이 중공을 구비하고, 탈수축(12)의 내부에는 모터(미도시)의 회전력을 회전날개(14)에 전달하기 위한 세탁축(13)이 설치되는데, 세탁축(13)의 상단은 회전날개(14)에 결합되고 하단은 탈수축(12)의 하측으로 노출되도록 연장된다. 그리고 세탁축(13)의 하단에는 풀리(15)가 설치되어 모터(미도시)의 회전력이 벨트(미도시)를 통하여 세탁축(13)에 전달되도록 한다. 이때 세탁축(13)은 상하로 분리된후 유성기어(21)를 통하여 연결됨으로써 모터(미도시)의 회전수가 세탁행정에 알맞게 감속되도록 한다.

그리고 하부 탈수축(12)과 이에 대향하는 세탁축(13)에는 클러치스프링(16)과 이를 조정하기 위한 클러치레버(17)가 보스를 개재하여 설치되며, 클러치레버(17)를 조작함으로서 세탁축(13)과 탈수축(12)이 결합 또는 분리되도록 마련된다.

그리고 탈수축(12)에는 세탁시 회전조(11)의 공회전억제 및 탈수시 급제동을 위한 제동구조가 제공된다. 제동구조는 탈수축(12)을 감싸는 브레이크밴드(18)와 브레이크밴드(18)를 조정하는 브레이크레버(19)를 구비하는데, 브레이크레버(19)는 클러치레버(17)와 연동한다. 이때 브레이크밴드(18)의 하부 탈수축(12)에는 일방향 클러치베어링이 설치되어 브레이크밴드(18)와 협동하여 세탁시 회전조(11)의 공회전을 방지한다.

이와 같이 구성된 종래의 동력전달장치의 작동은 다음과 같다. 먼저 세탁시를 설명하겠다. 클러치레버(17)와 브레이크레버(19)에 외력이 작용하지 않을때 클러치스프링(16)은 탈수축(12)과 세탁축(13)을 분리시킨 상태이고, 브레이크밴드(18)는 탈수축(12)에 압착되어 탈수축(12)을 제동하고 있다. 이 상태에서 풀리(15)로 전달된 모터(미도시)의 회전력은 세탁축(13)의 하부로 전달되어 중도에 설치된 유성기어(21)에서 감속된후 상부로 전달되어 회전날개(14)를 회전시킨다. 상기와 같은 방법으로 회전하는 회전날개(14)는 모터의 회전방향을 따라 정역회전하면서 세탁행정을 수행한다. 이때 정역회전하는 회전날개(14)에 의하여 형성된 수류와 회전날개(14)를 따라 회전하는 세탁물에 의하여 회전조(11)가 회전하려 하는데, 이는 탈수축(12)에 압착된 브레이크밴드(18)와 일방향 클러치베어링(20)에 의하여 억제된다.

그리고 탈수시에는 브레이크레버(19)와 클러치레버(17)가 동시에 당겨지는데, 이로써 클러치스프링(16)은 탈수축(12)과 세탁축(13)을 결합시키고 브레이크레버(19)는 브레이크밴드(18)를 탈수축(12)에서 이격시킨다. 이 상태에서 모터의 회전력은 세탁축(13)과 탈수축(12)을 통하여 회전날개(14)와 회전조(11)로 동시에 전달되어 이들을 고속회전시킨다. 이로써 회전조(11)의 내부에 있는 세탁물에는 원심력이 작용하여 세탁물에 있는 물이 원심분리된다.

이상에서 알수 있듯이 종래의 동력전달장치는 세탁행정시와 탈수행정시에 필요한 회전속도가 다른 관계로 회전속도를 가변하기 위하여 유성기어(21)를 내장함으로써 그 구조가 복잡하였으며, 이로 인한 제조의 난해성과 고가의 비용이 소요되는 문제가 있었다.

또한 스프링(16)과 보스를 이용하여 동력을 절환시키기 때문에 장시간 사용시 동작의 정확성이 떨어지고 작동의 지연이 발생하는 문제가 있었다.

또한 회전조(11)의 공회전과 탈수시 급제동을 위한 밴드형 브레이크는 작동시 마찰소음을 발생되는 문제가 있었다. 특히 밴드형 브레이크는 일방향 제동력에는 강하나 반대방향 제동력에 약하여 세탁시 정역회전하려는 회전조(11)의 공회전을 효과적으로 억제하기 힘든 문제가 있었다. 이를 해결하기 위한 일방향 클러치베어링(20)을 추가 장착함으로써 조립공정은 더욱 힘들었으며, 제조비용은 더욱 상승하였다.

한편 이러한 문제점으로 근래에는 직류식모터를 사용하여 모터와 동력전달장치를 일체로 결합함으로서 구현한 직결식 세탁기가 개발되었다. 이 직결식 세탁기에는 브러쉬리스 직류모터가 사용되어 지는데, 이 직류모터는 정역회전 뿐만아니라 회전속도 또한 증감속 가능하도록 되어 있다. 이러한 브러쉬리스 직류모터는 회전자에 자석이 결합되어 고정자의 코일과 전자기 유도에 의하여 회전력을 발휘하도록 되어 있다. 이때 회전자에 결합된 자석은 주로 본딩결합되어 있는데, 그 결합상태가 견고하지 못하면 회전자의 회전중 결합부위에서 이탈하여 모터주위로 비산하게 된다. 이와 같이 영구자석이 회전중 비산하게 되면 모터의 다른 구성부품에 충격을 가하여 모터를 손상시키게 되고, 또한 모터의 작동효율을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 직결식 세탁기에 있어서, 직류모터의 스테이터에 결합되는 자석의 고정구조를 보다 견고히 할 수 있도록 한 직결식 세탁기용 직류모터를 제공하는 것이다.

상기의 목적과 관련된 본 발명의 또 다른 목적은 자석의 견고한 고정을 위하여 별도의 자석고정용 고정홀더를 구비하여 직류모터의 스테이터에 결합한 직결식 세탁기용 직류모터를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 세탁기를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 구동부를 도시한 단면도이다.

도 4는 도 3의 A 부를 도시한 상세 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 고정부재를 보인 절개사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50...모터 51...로터

52...스테이터 53...코아

54...영구자석 59...고정홀더

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기용 직류모터는 외부에서 인가된 전류에의하여 자계를 형성하도록 코일이 권선되어 있는 스테이터,

상기 스테이터에서 발생하는 자계의 전자유도에의하여 회전구동하도록 일측에 자석이 설치된 로터,

상기 로터에 결합되며 자석의 고정을 위하여 상기 로터와 상기 스테이터의 일단부를 일체로 감싸며 결합되는 고정홀더를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 직류모터가 세탁기에 적용된 것을 보인 세탁기의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 직류모터(50)가 결합된 직결식 세탁기는 세탁기 본체 케이스(70) 내부에 회전조(71)와 수조(72)를 구비하고, 수조(72)의 하부에는 동력전달장치(73)가 설치된다. 동력전달장치(73)는 직결식 동력전달클러치와 직류모터(50)로 마련된다. 동력전달장치(73)는 회전조(71)에 결합된 탈수축(75)과 회전날개(74)에 결합된 세탁축(76)을 구비하고, 세탁축(76)은 탈수측에 형성된 중공에 삽입되도록 마련된다. 그리고 직류모터(50)의 회전축의 단부에는 회전부재(77)가 결합되고, 탈수시 탈수축(75)으로의 동력을 전달하고, 세탁시에는 세탁축(76)으로만 동력을 전달하도록 하기위한 동력 절환클러치(78)가 설치된다. 이 절환클러치(78)는 탈수축(75)의 외주면을 따라 승강구동하여 세탁시에는 수조(72)에 결합된 고정판(80)에 치합결하되도록 하는 외치를 구비하고, 탈수시에는 회전부재(77)에 형성된 톱니에 치합되어 회전구동하도록 하는 내치를 구비하여 회전조(71)를 회전구동시키게 되어 있다. 이러한 작동을 하는 절환클러치(78)의 승강구동은 드레인모터(미도시)와 이 드레인모터(미도시)에 의하여 구동하도록 드레인모터(미도시)에 결합되어 연장된 구동수단에 의하여 구동하도록 되어 있다.

도3는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 직결식 세탁기 구동부를 보인 단면도이고, 도 4는 도 3의 A 부를 도시한 요부 단면도이다.

이에 도시된 바와 본 발명에 따른 구동부에서 직류모터(50)는 외형을 이루도록 그 중심부가 모터(50)의 회전축에 결합되는 로터(51)와 이 로터(51)와의 전자기 유도를 일으키도록 된 스테이터(52)가 설치되어 마련된다.

로터(51)는 상면이 개구되고 바닥과 측벽을 구비한 원통상의 케이스(70)로 마련되며 로터(51)의 측벽의 내측면에는 강판으로 마련되어 원띠형상으로 된 로터 코아(53)가 결합되고, 코아(53)의 내측면으로는 영구자석(54)이 결합되게 된다. 그리고 코아(53)의 영구자석(54) 결합부위에는 일정간격으로 이격되어 내향돌출된 다수개의 이격돌기(미도시)가 형성되어 있고, 이 이격돌기(미도시)에 일정크기의 영구자석(54)이 일정한 간격을 사이에 두고 삽입되게 된다. 그리고 결합된 자석(54)과 코아(53)의 고정을 위한 고정부재가 마련된다.

도 5는 본 발명에 따른 고정부재를 보인 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 이 고정부재는 원형띠형상으로 마련되며, 내부에는 삽입홈(59a)을 구비한 고정홀더(59)로 마련되며, 이 고정홀더(59)는 상면이 폐쇄되어 있고, 하면이 개구되어 있으며, 폐쇄면의 양단부에서 하측으로 수직연장된 양측벽(59a)(59b)을 구비한다. 이에 따라 이 개구면으로 로터(51)의 단부와 자석(54)의 단부가 삽입되도록 되어 양측벽(59a)(59b)의 내측에 위치하여 영구자석(54)이 고정홀더(59)에 의하여 로터(51)에 결합되게 된다.

그리고 로터(51)의 단부외측부분은 턱(60)을 형성하고 있는데, 이 턱(60)은 로터(51)에 삽입된 고정홀더(59)의 측벽(59)과 로터(51)의 측벽사이의 표면처리를 위하여 형성된 것이다.

스테이터(52)는 영구자석(54)에 대하여 방사상으로 일정간격을 두고 하우징(57)에 결합되어 있으며, 수직방향으로 코일(56)이 권선되어 있다. 그리고 코일(56)의 권선을 안내하기 위한 코일(56)가이드(58)가 스테이터(52)의 상하측으로 고리형상으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기용 직류모터(50)에서 로터(51)에 결합되는 자석(54)은 먼저 로터(51)에 원띠형상으로 마련된 코아(53)가 로터(51)의 측벽(59)내측으로 삽입되어 고정되게 된다. 그리고 코아(53)의 각각의 이격돌기(미도시) 사이에는 영구자석(54)이 삽입되게 된다. 이 삽입된 영구자석(54)은 코아(53)에 본딩결합됨으로서 그 결합이 보다 견고해지게 된다. 그리고 영구자석(54)의 결합이후에는 상술한 고정홀더(59)를 끼우게 되는데, 이에 따라 고정홀더(59)의 측벽(59)의 내측으로는 로터(51)의 측벽(59)과 영구자석(54)이 각각 홀더(59)의 일측면과 접하면서 위치하게 되고, 로터(51)와 영구자석(54)사이에는 상기 로터코아(53)가 개제되게 된다.

이와 같이 로터(51)의 결합이 완료되후 스테이터(52)는 하우징(57)에 스테이터(52)를 고정한후 코일(56)을 권선하게 되면 모터(50)의 결합구성이 완료되게 된다.

이상에서와 같이 로터에 결합되는 영구자석과 코아의 보다 견고한 고정을 위하여 고정홀더를 구비하여 결합함으로서 로터의 정역회전등의 구동에의한 원심력으로 영구자석이 로터에서 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 직류모터의 보다 안정적인 구동을 보장받을 수 있고, 더우기 이러한 직류모터가 설치된 직결식 세탁기의 작동안정성 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 외부에서 인가된 전류에의하여 자계를 형성하도록 코일이 권선되어 있는 스테이터,

   상기 스테이터에서 발생하는 자계의 전자유도에의하여 회전구동하도록 일측에 자석이 설치된 로터,

   상기 로터에 결합되며 상기 자석의 고정을 위하여 상기 로터와 상기 스테이터를 감싸며 결합되는 고정홀더를 구비한 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정홀더는 개구된 일면과 폐쇄된 타면을 구비하고, 상기 폐쇄면의 양단부에서 수직방향으로 연장된 양측벽을 구비하여 상기 일측벽의 내측으로는 상기 스테이터가 감싸지게 되고, 상기 타측벽의 내측으로는 상기 자석이 감싸지도록 마련되어 상기 양측벽과 폐쇄면이 원띠형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 직결식 세탁기용 모터.