KR200165331Y1 - 세탁기용 모터의 고정자프레임구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세탁조의 구동축을 회전시키기 위한 세탁조의 모터부의 고정자프레임의 구조에 관한 것이다.

본 고안에 의한 고정자프레임은, 상면에 복수개의 삽입돌기가 성형된 프레임 내부와, 상기 프레임내부에서 외측으로 연장된 프레임외부, 그리고 상기 프레임내부와 프레임외부의 연결부 상에서 직립 성형되고, 상단면이 오목하게 성형되는 보강리브로 구성된다. 상기 보강리브의 구성에 의하여 사출 성형후 수축시 크랙의 발생등이 방지된다. 그리고 삽입돌기의 강도를 보강하기 위하여 보강리브의 내측단부는, 프레임내부의 삽입돌기의 중앙부분과 연결되도록 성형하고 있다.

Description

세탁기용 모터의 고정자프레임구조

제1도는 종래의 세탁기의 일반적인 구조를 보인 단면도.

제2도는 종래의 무정류자 모터의 구조를 보인 것으로,

(a)는 모터부의 결합상태 단면도

(b)는 고정자프레임의 평면도.

제3도는 본 고안의 무정류자 모터의 구조를 보인 것으로,

(a)는 모터부의 결합상태 단면도.

(b)는 고정자프레임의 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

26 : 구동축 27 : 베어링하우징

32 : 회전자 33 : 체결스크류

50 : 고정자 50a : 고정자코일

50b : 웨브 50c : 보강리브

50d : 삽입돌기 50f : 고정자프레임

본 고안은 세탁기에서 세탁조의 회전을 위한 구동원으로 사용되는 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수축에 의한 변형을 방지하고, 더욱 견고하게 지지될수 있도록 구성되는 세탁기용 모터의 고정자프레임의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 세탁기는 세탁조의 하부에 설치되어 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 두개의 구동축을 각각 선택적으로 구동시키기 위한 클러치장치가 설치되어야 한다.

이러한 클러치장치는, 구동모터에서 전달되는 회전력을, 세탁시에는 펄세이터만으로, 그리고 탈수시에는 펄세이터 및 세탁조에 동시에 전달하기 위한 장치로서, 상기와 같이 구성되는 종래의 세탁기에 있어서는 필수적이다. 따라서 그러나 이와같은 종래의 구조에 의하면, 모터에서의 회전동력을 선택적으로 펄세이터 또는 세탁조에 전달하기 위한 클러치장치로 인하여 많은 단점이 지적된다. 상기 클러치장치의 내부구조는 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.

상기 구동축(26)은, 외조(21)의 하측면에 설치된 베어링하우징(27) 내측에 장착된 상하부베어링(28a,28b)에 의하여 전체 하중이 지지됨과 동시에 상기 모터에 의한 동력이 전달되면 회전하도록 구성되어 있다.

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, 회전축(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.

다음에는 제2도를 참조하면서, 종래의 모터부(30)의 구성에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도시한 바와 같이, 회전자(32)는, 중심부분이 상기 구동축(26)과 연결되는 회전자프레임(32f)과, 상기 회전자프레임(32f)의 외측부분에 부착된 영구자석(32a)을 포함하여 구성된다. 상기 영구자석(32a)의 외측면, 즉 회전자프레임(32f)의 사이에는소정의 자장 형성을 위한 회전자요크(32b)가 삽입되어 있다.

그리고 제2도의 (b)를 같이 참조하면서 고정자(34)의 구성을 살펴본다. 고정프레임(34f)은, 고정자코일(34a)이 권취된 프레임외부(34o)와, 베어링하우징(27)에 연결되는 프레임내부(34i)로 구성된다. 상기 프레임내부(34i)는, 베어링하우징(27)에 체결스크류(33)으로 고정되기 위한 체결공(33a)이 성형되어 있고, 베어링하우징(27)의 삽입공(27a)에 삽입되도록 상부로 직립한 다수개의 삽입돌기(34d)가 원주를 이루도록 배열되어 있다. 그리고 상기 프레임내부(34i)와 프레임외부(34o)는 일체로 성형되는 연결부 웨브(34c)에 의하여 연결되어 있고, 상기 웨브(34c)의 강도 보강을 위하여 상기 프레임외부(34o)와 프레임내부(34i)의 상면을 연결하는 다수개의 보강리브(34d)가 상기 웨브(34c)의 상부에 직립 상태로 성형된다. (b)에 도시한 바와 같이, 상기 보강리브(34d)는, 각각의 삽입돌기(34d)의 양측단부(즉, 각각의 삽입돌기(34d)의 사이부분에 해당하는 부분)과, 프레임외부(34o)를 연결하도록 일체로 성형되어 있으며, 그 상면은 고정자프레임(34f)의 상면과 동일한 높이를 가지는 직선형으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 고정자(34)를 베어링하우징(27)에 고정하는 경우에는, 삽입돌기(34d)를 베어링하우징(27)의 대응하는 삽입공(27a)에 삽입한 상태에서, 체결스크류(33)를 고정자프레임(34f)의 체결공(33a)를 통하여 고정하는 것에 의하여 고정자(34)가 베어링하우징(27)에 결합된다.

그러나 이상과 같이 구성되는 종래의 모터부의 구조에 의하면 다음과 같은 단점이 지적되고 있다.

고정자프레임(34f)는 합성수지재로 사출성형되는 것으로, 사출이 완료된 후 냉각되는 과정에서 필연적으로 수축이 발생하게 되고, 이러한 수축에 의하여 고정자프레임(34f)에 크랙이 발생하는 등의 문제점이 지적된다. 특히 이와 같은 현상은, 보강리브(34c) 주변에 집중적으로 발생하고 있다. 이는 상기 보강리브(34c)가 삽입돌기(34d)의 외측과 프레임외부(34o)를 연결하는 구조를 취하고, 웨브(34b)의 상면에서 상부로 직립한 구조를 가지고 있다는 사실에 기인하고 있다. 즉, 보강리브(34c)자체가 그 내측 및 외측 부분이 다른 부분과 연결되는 연결구조를 취하고 있으며, 연결되는 보강리브(34c)의 상단부가 직선 형성으로 성형되는 점에 의하여 수축시 집중적으로 변형에 의한 크랙이 발생하게 된다.

그리고 상술한 고정자프레임(34f)의 구조에 의하면, 보강리브(34c)가 삽입돌기(34d)의 양측단부와 연결되고 있기 때문에, 실질적으로 삽입돌기(34d)에 대한 보강의 역할은 수행하지 못하고 있다. 즉, 상기 삽입돌기(34d)를 반경방향의 힘에 대하여 지지력을 발휘하지 못하기 때문에, 상기 삽입돌기(34d)는, 조립공정 등에서 약한 외력에 의해서도, 손상되는 등의 문제점이 발생하고 있는 것이다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구성부분의 지지력이 우수하고, 수축시 변형이 없는 고정자프레임을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 세탁기 모터의 고정자프레임은, 상면에 복수개의 삽입돌기가 성형된 프레임내부와, 상기 프레임내부에서 외측으로 연장된 프레임외부, 그리고 상기 프레임내부와 프레임외부의 연결부 상에서 직립성형되고, 상단면이 오목하게 성형되는 보강리브를 포함한다. 이와 같이 상기 보강리브의 상단면을 오목하게 성형하는 것에 의하여 보강리브에 유연성을 부여하고, 수축시 크랙의 발생을 방지할 수 있게 된다.

그리고 상기 보강리브의 내측단부는, 프레임내부의 삽입돌기의 중앙부분에 연결되도록 함으로써, 보강리브에 의하여 베어링하우징에 삽입하기 위한 삽입돌기의 강도 보강을 겸하고 있다.

또한 상기 보강리브의 내측단부는, 삽입돌기의 상부측으로 연장된 상태로 연결함으로써, 삽입독기를 더욱 견고하게 지지할 수 있게 된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 고안을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그리고 상술한 종래의 구성과 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 고안에 의한 고정자(50)의 고정자프레임(50f)은, 일체로 사출 성형되는 것이고, 구동축(26)과 연결되는 프레임내부(50i)와, 고정자코일(50a)가 권취되는 프레 임외부(50o)로 구성된다. 그리고 상기 프레임내부(50i)와 프레임외부(50o)는, 연결부라고 할 수 있는 웨브(50b)에 의하여 연결되어 있다. 그리고 프레임내부(50i)의 상면에는, 베어링하우징(27)에 삽입되는 다수개의 삽입돌기(50d)가 원형으로 배열되어 있다.

그리고 상기 웨브(50b)의 상부에서, 상기 삽입돌기(50d)와 프레임외부(50o)를 연결하는 보강리브(50c)가 일체로 성형되어 있으며, 상기 보강리브(50c)는, 사출 성형후 합성수지재의 수축시, 유연성을 부여하기 위하여 상단면이 오목한 V자 형상으로 성형된다. 이와 같이 상단면을 오목하게 성형함으로써 상기 보강리브(50c)는 반경 방향에 대하여 일정한 유연성을 가지게 되며, 수축시 크랙의 발생을 방지할 수있게 된다.

다음에는 삽입돌기(50d)를 지지할 수 있는 보강리브(50b)의 구조에 대하여 살펴본다. 상기 보강리브(50c)는 상술한 바와 같이, 상단면을 오목한 V자형으로 형성하는 것에 의하여 소정의 유연성을 부여하고 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 보강리브(50c)의 내측단부(상기 삽입돌기(50d)와 인접하는 부분)는 (b)에 도시한 바와같이 삽입돌기(50d)의 중간부분과 연결되도록 하고 있다. 이와 같이 상기 보강리브(50c)의 내측단부를 삽입돌기(50d)의 중간부분과 연결하는 것에 의하여, 상기 삽입돌기(50d)는 보강리브(50c)에 의하여 견고하게 지지될 수 있게 된다.

그리고 제3도의 (a)에서 점선으로 도시하고 있는 바와 같이, 보강리브(50d')의 상단부를 삽입돌기(50d)의 더욱 상부와 연결되도록 성형하는 것도 가능하다. 이렇게 보강리브(50d')의 내측단부를 삽입돌기(50d)의 상부까지 연장하도록 하는 것에 의하여, 상기 보강리브(50d')에 의하여 삽입돌기(50d')가 더욱 견고하게 지지되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 고안에 의한 고정자(50) 및 회전자(32)를 세탁기의 구동축(26)과 관련하여 설치하는 것은 종래의 것과 동일하다. 즉, 상기와 같이 구성되는 고정자프레임(50f)의 프레임내부(50i)에 형성된 삽입돌기(50d)를, 베어링하우징(27)의 해당하는 삽입공에 끼운 상태에서, 체결공(33a)을 통하여 고정스크류(33)으로 고정자프레임(50f)를 베어링하우징(27)에 체결한다. 그리고 회전자(32)를 구동축(26)에 고정하는 것에 의하여 본 고안에 의한 모터부의 조립은 완료된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면 고정자프레임의 프레임내부(50i)와 프레임외부(50o) 사이의 웨브에 상단면이 V자형의 보강리브(50c)를 형성하는 것에 의하여 사출 성형후의 수축시 상기 보강리브(50c) 전후의 부분에 크랙이 형성되지 않도록 하고 있다. 이러한 구성에 의하여 고정자프레임의 사출 성형에 의한 불량율을 감소시킴과 동시에, 사출 성형 후, 잔류 응력을 감소시킬 수 있기 때문에, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 기대된다.

그리고 본 고안에 의한 상기 보강리브를, 프레임내부(50i)에서 상부로 연장된 삽입돌기(50d)의 중간부분과 연결되도록 하는 것에 의하여, 삽입돌기를 더욱 견고하게 지지될 수 있게 되는 잇점이 있다. 또한 실질적으로 상기 보강리브의 내측 상단부를 상기 삽입돌기의 상부면까지 연장 성형하는 것에 의하여 삽입돌기의 지지도는 더욱 향상될 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 상면에 복수개의 삽입돌기가 성형된 프레임내부와; 상기 프레임내부에서 외측으로 연장된 프레임외부; 그리고 상기 프레임내부와 프레임외부의 연결부 상에서 직립하고, 상단면이 오목하게 성형되는 보강리브를 포함하고; 일체로 사출성형되는 세탁기용 모터의 고정자프레임구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 보강리브의 내측단부는, 프레임내부의 삽입돌기의 중앙부분에 연결되는 세탁기용 모터의 고정자프레임구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 보강리브의 내측단부는, 삽입돌기의 상부측으로 연장된 상태로 연결되는 세탁기용 모터의 고정자프레임구조.