KR200142943Y1 - Outer rotor motor for a washer - Google Patents
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Abstract
세탁기의 아우 로터 모터 및 이를 채용한 세탁기를 개시한다. 개시된 아우터 로터 모터는, 제터1코일이 권선된 제1돌극을 가지는 상부스테이터와; 상부스테이터와 결합되며 제2코일이 권선된 제2돌극을 가지는 하부스테이터와; 제1돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 그 중앙에 관형의 제1샤프트가 마련되어 상부돌극에 대해 회전되는 상부로터와; 제2돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 상,하부스테이터 및 제1샤프트를 관통하는 제2샤프트가 마련되어 하부돌극에 대해 회전되는 하부로터;를 포함한다. 이와 같은 아우터 로터 모터를 채용한 세탁기는, 제1코일이 권선된 상부돌극을 가지는 상부스테이터와; 상부스테이터와 결합되며 제2코일이 권선된 하부돌극을 가지는 하부스테이터와; 상부돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 그 중앙에 관형의 제1샤프트가 마련되어 상부돌극에 대해 회전되는 상부로터와; 하부돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 상,하부스테이터 및 제1샤프트를 관통하는 제2샤프트가 마련되어 하부돌극에 대해 회전되는 하부로터; 제1샤프트 및 제2샤프트중 어느 하나와 결합되는 탈수조와; 제1샤프트 및 제2샤프트중 다른 어느 하나와 결합되는 회전익;을 포함한다. 이와 같은 구조의 아우터 로터 모터 및 이를 채용한 세탁기를 채용하는 것에 의해 세탁 효율 및 탈수 효율을 극대화할 수 있다.Disclosed are an outer rotor motor of a washing machine and a washing machine employing the same. The disclosed outer rotor motor includes: an upper stator having a first salient pole wound around a first coil; A lower stator coupled to the upper stator and having a second salient pole wound around a second coil; An upper rotor having a magnet facing the first salient pole, and having a tubular first shaft disposed in the center thereof, the upper rotor being rotated with respect to the upper salient pole; And a lower rotor that faces the second salient pole and is provided with a second shaft penetrating the upper and lower stators and the first shaft. A washing machine employing such an outer rotor motor includes: an upper stator having an upper protrusion pole on which a first coil is wound; A lower stator coupled to the upper stator and having a lower salient pole wound around the second coil; An upper rotor having a magnet facing the upper salient pole and having a tubular first shaft at its center, the upper rotor being rotated with respect to the upper salient pole; A lower rotor having a magnet facing the lower salient pole and having a second shaft penetrating the upper and lower stators and the first shaft, the lower rotor being rotated with respect to the lower salient pole; A dehydration tank coupled to any one of the first shaft and the second shaft; It includes; a rotary blade coupled to any one of the first shaft and the second shaft. By employing the outer rotor motor and the washing machine employing the same structure as described above it is possible to maximize the washing efficiency and dewatering efficiency.
Description
본 고안은 세탁기용 아우터 로터 모터 및 그를 채용한 세탁기에 관한 것으로서, 상세하게는 2개의 로터구조를 채용하여 세탁 및 탈수 효율을 향상시킬 수 있는 개선된 세탁기용 아우터 로터 모터 및 그를 채용한 세탁기에 관한 것이다.The present invention relates to an outer rotor motor for a washing machine and a washing machine adopting the same, and more particularly, to an improved outer rotor motor for a washing machine and a washing machine using the same, employing two rotor structures to improve washing and dewatering efficiency. will be.
도 1은 종래 세탁기, 특히 1조식 세탁기용 아우터 로터 모터의 개략적 단면도이다. 도면을 참조하면, 아우터 로터 모터는 프레임(10)에 고정되는 스테이터(30)와 그 스테이터(30)에 대해 회전하는 로터(50)를 포함한다.1 is a schematic cross-sectional view of an outer rotor motor for a conventional washing machine, in particular, a tank type washing machine. Referring to the drawings, the outer rotor motor includes a stator 30 fixed to the frame 10 and a rotor 50 rotating relative to the stator 30.
상기 스테이터(30)의 상부에는 코일(35)이 권선된 돌극(30a)이 형성되어 있고, 중앙부에는 베어링(32)이 설치되어 있다. 상기 로터(50)는 상기 베어링(32)에 회전 가능하게 지지되는 샤프트(60)와, 상기 샤프트(60)와 결합된 로터부재(70)와, 상기 로터부재(70)의 하부에 설치되며 상기 돌극(30a)과 소정 간격 이격되게 설치된 마그네트(80)를 포함한다. 상기 샤프트(60)에는 도시되지 않은 세탁조 겸 탈수조가 결합된다.The upper pole of the stator 30 is formed with a salient pole (30a) wound around the coil 35, the bearing 32 is provided in the center. The rotor 50 is installed on the shaft 60 rotatably supported by the bearing 32, the rotor member 70 coupled to the shaft 60, and a lower portion of the rotor member 70. It includes a magnet (80) provided to be spaced apart from the salient pole (30a) by a predetermined interval. The shaft 60 is combined with a washing tank and dehydration tank not shown.
이와 같은 구조의 세탁기용 아우터 로터 모터에 있어서, 상기 코일(35)에 전류가 인가되면 상기 돌극(30a)에 자계가 형성되고 이 자계는 상기 마그네트(80)의 자계와 상호 작용하여 로터(50)를 스테이터(30)에 대해서 회전시킨다. 따라서, 로터가 회전함에 따라 샤프트(60)와 결합된 세탁조 겸 탈수조가 함께 회전되어 세탁기의 세탁모드 및 탈수모드가 수행된다.In the outer rotor motor for a washing machine having such a structure, when a current is applied to the coil 35, a magnetic field is formed in the salient pole 30a, and the magnetic field interacts with the magnetic field of the magnet 80 to form the rotor 50. Rotate with respect to the stator 30. Therefore, as the rotor rotates, the washing tub and the dehydration tank combined with the shaft 60 are rotated together to perform the washing mode and the dehydration mode of the washing machine.
그런데, 세탁모드나 탈수모드에서 세탁조 겸 탈수조를 회전시키는 것은 하나의 로터 구조를 가지는 모터에 의하여 수행되므로, 각각의 다른 모드에서 충분한 모터의 효율을 기대하기 어렵다. 즉, 세탁모드에서는 아우터 로터 모터가 큰 토오크를 가지고 저속 회전되는 것이 필요하고, 탈수모드에서는 고속 회전하는 것이 필요하나, 상기와 두가지 모드에서 동시에 최대효율을 기대하는 것은 용이하지 않다. 또한, 저속모드에서 고속모드, 또는 고속모드에서 저속모드로의 전환시 모터에 무리한 부하가 걸리게 되어 모터수명이 단축된다.However, since the washing tank and the dewatering tank are rotated in the washing mode or the dewatering mode by the motor having one rotor structure, it is difficult to expect sufficient motor efficiency in each of the other modes. That is, in the washing mode, the outer rotor motor needs to be rotated at a low speed with a large torque, and in the dehydration mode, it is necessary to rotate at a high speed, but it is not easy to expect the maximum efficiency at the same time in the above two modes. In addition, when switching from the low speed mode to the high speed mode or the high speed mode to the low speed mode, an excessive load is applied to the motor, thereby reducing the motor life.
본 고안은 상기와 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 세탁모드나 탈수모드에서 최대의 세탁 및 탈수 효율을 기대할 수 있는 세탁기용 아우터 로터 모터 및 이를 채용한 세탁기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an outer rotor motor for a washing machine and a washing machine employing the same, which can expect the maximum washing and dewatering efficiency in a washing mode or a dehydrating mode.
도 1은 종래 세탁기용 아우터 로터 모터의 개략적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of an outer rotor motor for a conventional washing machine.
도 2는 본 고안에 따른 세탁기용 아우터 로터 모터의 개략적 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the outer rotor motor for a washing machine according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 아우터 로터 모터가 채용된 세탁기의 개략적 단면도.3 is a schematic cross-sectional view of the washing machine employing the outer rotor motor shown in FIG.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 ... 프레임125 ... 상부스테이터100 ... frame 125 ... upper stator
126 ... 하부스테이터125a ... 제1돌극126 ... lower stator 125a ... first salient pole
126a ... 제2돌극126 ... 하부스테이터126a ... Second salient pole 126 ... Lower stator
130 ... 스테이터132 ... 제1베어링130 ... Stator 132 ... First Bearing
133 ... 제2베어링135 ... 제1코일133 ... 2nd Bearing 135 ... 1st Coil
136 ... 제2코일175a ... 제1샤프트136 ... 2nd coil 175a ... 1st shaft
176a ... 제2샤프트185,186 ... 마그네트176a ... 2nd shaft 185,186 ... magnet
273 ... 탈수조276 ... 회전익273 ... dehydration tank 276 ... rotorcraft
300 ... 세탁조300 ... washing tub
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 아우터 로터 모터는, 제1코일이 권선된 제1돌극을 가지는 상부스테이터와; 상기 상부스테이터와 결합되며 제2코일이 권선된 제2돌극을 가지는 하부스테이터와; 상기 제1돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 그 중앙에 관형의 제1샤프트가 마련되어 상기 상부돌극에 대해 회전되는 상부로터와; 상기 제2돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 상기 상,하부스테이터 및 상기 제1샤프트를 관통하는 제2샤프트가 마련되어 상기 하부돌극에 대해 회전되는 하부로터;를 포함한다.In order to achieve the above object, the outer rotor motor according to the present invention, the upper stator having a first coil wound around the first coil; A lower stator coupled to the upper stator and having a second salient pole wound around a second coil; An upper rotor having a magnet facing the first salient pole, and having a tubular first shaft disposed at the center thereof to rotate with respect to the upper salient pole; And a lower rotor provided with a magnet facing the second salient pole, and having a second shaft penetrating the upper and lower stators and the first shaft to be rotated with respect to the lower salient pole.
본 고안에 있어서, 상기 상부스테이터와 상기 하부스테이터는 일체로 형성된 것이 바람직하다.In the present invention, the upper stator and the lower stator are preferably formed integrally.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 아우터 로터 모터를 채용한 세탁기는, 제1코일이 권선된 상부돌극을 가지는 상부스테이터와; 상기 상부스테이터와 결합되며 제2코일이 권선된 하부돌극을 가지는 하부스테이터와; 상기 상부돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 그 중앙에 관형의 제1샤프트가 마련되어 상기 상부돌극에 대해 회전되는 상부로터와; 상기 하부돌극에 마주보는 마그네트가 설치되며, 상기 상,하부스테이터 및 상기 제1샤프트를 관통하는 제2샤프트가 마련되어 상기 하부돌극에 대해 회전되는 하부로터; 상기 제1샤프트 및 상기 제2샤프트중 어느 하나와 결합되는 탈수조와; 상기 제1샤프트 및 상기 제2샤프트중 다른 어느 하나와 결합되는 회전익;을 포함한다.In order to achieve the above object, a washing machine employing an outer rotor motor according to the present invention includes: an upper stator having an upper salient pole wound around a first coil; A lower stator coupled to the upper stator and having a lower salient pole wound around a second coil; An upper rotor having a magnet facing the upper salient pole and having a tubular first shaft at its center, the upper rotor being rotated with respect to the upper salient pole; A lower rotor having a magnet facing the lower salient pole and having a second shaft penetrating the upper and lower stators and the first shaft, the lower rotor being rotated with respect to the lower salient pole; A dehydration tank coupled to any one of the first shaft and the second shaft; It includes; a rotary blade coupled to any one of the first shaft and the second shaft.
이하, 본 고안의 실시예에 따른 세탁기용 아우터 로터 모터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an outer rotor motor for a washing machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안에 따른 세탁기용 아우터 로터 모터의 개략적 단면도이다. 도면을 참조하면, 세탁기용 아우터 로터 모터는, 프레임(100)에 고정 설치되는 스테이터(130)와, 그 스테이터(130)에 대해 회전되는 로터(170)로 이루어진다.2 is a schematic cross-sectional view of the outer rotor motor for a washing machine according to the present invention. Referring to the drawings, the outer rotor motor for a washing machine includes a stator 130 fixed to the frame 100 and a rotor 170 rotated with respect to the stator 130.
상기 스테이터(130)는 상부스테이터(125)와 하부스테이터(126)로 구성된다. 여기서, 상부스테이터(125)의 상부에는 제1코일(135)이 권회되어진 제1돌극(125a)이 마련되어 있고, 하부스테이터(126)의 하부에는 제2코일(136)이 권회되어진 제2돌극(126a)이 마련되어 있다. 이때, 상기 스테이터(130)의 중앙에는 중공부가 형성되어 이곳에 제1베어링(132)이 설치된다.The stator 130 includes an upper stator 125 and a lower stator 126. Here, the first salient pole 125a in which the first coil 135 is wound is provided on the upper part of the upper stator 125, and the second salient pole in which the second coil 136 is wound in the lower part of the lower stator 126. 126a) is provided. At this time, the hollow portion is formed in the center of the stator 130, the first bearing 132 is installed there.
상기 로터(170)는 상부로터(175)와 하부로터(176)로 구성된다. 상기 상부로터(175)의 하부에는 상기 제1돌극(125a)과 마주보며 소정간격 이격된 마그네트(185)가 설치되어 있으며, 상부로터의 중앙에는 관형의 제1샤프트(175a)가 형성되어 있다. 상기 하부로터(176)의 상부에는 상기 제2돌극(126a)과 마주보며 소정간격 이격된 마그네트(186)가 설치되어 있으며, 하부로터(176)의 중앙에는 제2샤프트(176a)가 설치되어 있다. 상기 제2샤프트(176a)는 상기 제1베어링(132) 및 상기 제1샤프트(175a)를 관통하여 제1샤프트(175a)에 대해 회전가능한 상태가 된다. 이때, 상기 제1샤프트(175a)와 제2샤프트(176a) 사이에는 제2베어링(133)이 설치되어 제2샤프트(176a)가 원활히 회전할 수 있다. 여기에서, 상기 상,하부로터(175)(176)에 설치된 마그네트(185)(186)의 자계 세기나 돌극(125a)(126a)들에 권회되는 코일의 권회회수를 다르게 하는 것에 의해 상부로터(175) 및 하부로터(175)(176)의 회전 속도 및 토오크를 다르게 하여 소정의 회전 특성을 얻을 수 있다. 본 고안에서는 상기 상부스테이터(125) 및 하부스테이터(126)가 상호 결합된 구조를 하고 있으나, 하나의 스테이터의 상하부에 각각의 돌극을 마련하여도 상기와 같은 동일한 효과를 낼 수 있음은 물론이다.The rotor 170 is composed of an upper rotor 175 and a lower rotor 176. A magnet 185 spaced a predetermined distance from the upper rotor 175 to face the first protrusion 125a is installed, and a tubular first shaft 175a is formed at the center of the upper rotor 175. The upper part of the lower rotor 176 is provided with a magnet 186 facing the second salient pole 126a and spaced a predetermined distance apart, and a second shaft 176a is installed at the center of the lower rotor 176. . The second shaft 176a is rotatable with respect to the first shaft 175a by passing through the first bearing 132 and the first shaft 175a. At this time, a second bearing 133 is installed between the first shaft 175a and the second shaft 176a so that the second shaft 176a can rotate smoothly. Here, the upper rotor (B) by varying the magnetic field strength of the magnets 185 and 186 installed in the upper and lower rotors 175 and 176 or the number of turns of the coil wound around the poles 125a and 126a. The rotational speeds and the torques of the 175 and the lower rotors 175 and 176 may be changed to obtain predetermined rotational characteristics. Although the upper stator 125 and the lower stator 126 have a structure in which the upper stator 125 and the lower stator 126 are coupled to each other, the same effect as described above may be obtained even when the protrusions are provided at the upper and lower portions of one stator.
이와 같은 구조의 아우터 로터 모터의 동작을 살펴보면, 제1,2스테이터(125)(126)의 제1코일(135), 제2코일(136)로 교호적으로 전류를 인가하는 것에 의해 상기 제1돌극(125a) 및 제2돌극(126a)에 각각의 자계를 형성한다. 이 자계는 제1,2마그네트(185)(186)의 자계와 각각 상호작용하여 상,하부로터(175)(176)를 독립적으로 회전되게 한다. 따라서, 제1샤프트(175a)와 제2샤프트(176a)는 독립적인 회전이 가능하다. 이때, 상기 제2샤프트(176a)는 제1샤프트(175a)의 내부에서 제2베어링(133)을 사이에 두고 회전되므로, 상기 제1샤프트(175a)와 상기 제2샤프트(176)는 상호 간섭받지 않는다.Looking at the operation of the outer rotor motor of such a structure, by applying an alternating current to the first coil 135, the second coil 136 of the first and second stator (125, 126). Each magnetic field is formed in the protrusion 125a and the second protrusion 126a. This magnetic field interacts with the magnetic fields of the first and second magnets 185 and 186 to rotate the upper and lower rotors 175 and 176 independently. Accordingly, the first shaft 175a and the second shaft 176a may be independently rotated. In this case, since the second shaft 176a is rotated with the second bearing 133 interposed in the first shaft 175a, the first shaft 175a and the second shaft 176 interfere with each other. Do not receive.
다음, 본 고안의 실시예에 따른 아우터 로터 모터를 채용한 세탁기를 첨부된 도면들 참조하여 상세히 설명한다.Next, a washing machine employing an outer rotor motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 도 2에 도시된 아우터 로터 모터가 채용된 세탁기의 개략적 단면이다. 도면을 참조하면, 세탁기는 세탁조(300)와, 세탁조(300)의 내부에서 회전 가능하게 설치되어 탈수모드시 회전되는 탈수조(273)와, 상기 세탁조(300)의 중앙에 회전 가능하게 설치되어 세탁모드시 회전되는 회전익(276)을 포함한다. 그리고, 상기 세탁조(300)의 하부에는 상기한 구조의 아우터 로터 모터가 고정되고, 상기 탈수조(273)는 상기 아우터 로터 모터의 제1샤프트(175a)와 결합되고, 상기 회전익(276)은 상기 제2샤프트(176a)와 결합된다. 이때, 상기 상,하부로터(175)(176)의 회전특성은 탈수조(273) 및 회전익(276)의 크기, 형상 및 무게를 고려하여 이에 가장 잘 대응되도록 제작할 할 수 있으므로, 세탁모드시와 탈수모드시 세탁 및 탈수 효율을 극대화 할 수 있다.3 is a schematic cross-sectional view of the washing machine employing the outer rotor motor shown in FIG. Referring to the drawings, the washing machine is installed in the washing tank 300, the inside of the washing tank 300 is rotatably installed in the dehydration tank (273) rotated in the dehydration mode, rotatably installed in the center of the washing tank (300) Rotating blade 276 is rotated in the washing mode. The outer rotor motor of the above structure is fixed to the lower portion of the washing tub 300, the dehydrating tank 273 is coupled to the first shaft 175a of the outer rotor motor, and the rotor blade 276 is It is coupled with the second shaft 176a. At this time, the rotation characteristics of the upper and lower rotors 175 and 176 can be manufactured to best correspond to the size, shape and weight of the dehydration tank 273 and the rotor blade 276, so that the washing mode and the In the dehydration mode, the washing and dewatering efficiency can be maximized.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 세탁기용 아우터 로터 모터는 동축상에서 독립적으로 구동되는 제1샤프트 및 제2샤프트를 구비하여 그 각각의 회전특성을 달리할 수 있으며, 이와 같은 구조의 아우터 로터 모터를 채용한 세탁기에 있어서 탈수조 및 회전익의 크기, 형상 및 무게를 고려하여 이에 가장 잘 대응하도록 아우터 로터 모터를 제작할 수 있으므로, 세탁 및 탈수 효율을 극대화 할 수 있다는 효과가 있다.As described above, the outer rotor motor for a washing machine according to the present invention is provided with a first shaft and a second shaft driven independently on a coaxial axis, and thus may have different rotational characteristics. In consideration of the size, shape and weight of the dehydration tank and the rotor blade in the adopted washing machine, the outer rotor motor can be manufactured to best respond to the washing machine, thereby maximizing washing and dewatering efficiency.
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