KR20030089010A - 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시리스 직류 모터에 관한 것으로서, 특히 로터 프레임의 회전방향에 무관하게 코일 또는 마그네트의 온도 상승을 저감토록 하는 모터의 로터 프레임에 관한 것이다.

본 발명은 스테이터 코어에 권선된 코일과의 상호작용력에 의해 회전될 수 있도록 내둘레면에 마그네트가 취부되고, 상기 코일 또는 마그네트의 방열을 위한 통풍구가 형성되며, 상기 통풍구의 공기 유동을 안내하는 돌기가 돌출된 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임에 있어서, 상기 돌기는 상기 방열홀의 좌측에 배치되고 좌향 경사지게 배치된 좌향 경사돌기와, 상기 방열홀의 우측에 배치되고 우향 경사지게 배치된 우향 경사돌기로 구성되어, 코일 또는 마그네트를 로터 프레임의 회전방향에 무관하게 방열시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

브러시리스 직류 모터의 로터 프레임{Rotor frame of Brushless DC motor}

본 발명은 브러시리스 직류 모터에 관한 것으로서, 특히 로터 프레임의 회전방향에 무관하게 스테이터 코어에 권선된 코일 또는 마그네트의 온도 상승을 저감토록 하는 모터의 로터 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 전기적 에어지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로서, 세탁기, 냉장고, 에어컨 등의 각종 가전기기에 설치되어 드럼이나 팬 등을 회전 구동시키는데 사용된다.

도 1은 일반적인 세탁기의 일예가 도시된 개략도이다.

세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(2) 내에 지지된 터브(4)와, 상기 터브(4) 내에 회전 가능하게 배치되고 전방을 통해 세탁물이 출입되는 드럼(6)과, 상기 터브(4)에 설치되어 드럼을 정회전 또는 역회전시키는 모터(8)와, 상기 드럼(6)의 전방을 개폐토록 상기 케이스(2)에 연결된 도어(20)와, 수도(미도시)에 연결되어 세탁수를 공급하는 급수호스(22)와, 상기 급수호스(22)에 의해 세탁수를 공급받아 세탁수의 급수통로가 됨과 아울러 세제가 저장되는 세제통(24)과, 상기 세제통(24)을 통과한 세탁수를 상기 터브(4)의 내부로 안내하는 급수 벨로우즈(26)와, 상기 터브(4) 내의 세탁수를 외부로 배수하는 배수 벨로우즈(28)를 포함하여구성된다.

여기서, 상기 모터(8)는 브러시리스 직류 모터(Brushless DC motor)로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 터브(4)의 배면에 고정된 모터 커버(9)와, 상기 모터 커버(9)에 고정되어 지지되는 스테이터(10)와, 상기 스테이터(10)의 외측에 배치되어 스테이터(10)와의 사이에 발생된 전자기력에 의해 회전되는 로터(15)와, 일단이 상기 로터(15)의 중앙에 고정되고 타단이 드럼(6)에 고정되어 상기 드럼(14)을 회전시키는 회전축(19)으로 구성된다.

상기 스테이터(10)는 외주면에 복수개의 돌극이 형성되고 상기 모터 커버(9)에 고정된 스테이터 코어(12)와, 상기 돌극에 권선된 코일(14)로 구성되고, 상기 로터(15)는 컵 모양의 로터 프레임(16)과, 상기 로터 프레임(16)의 내주면에 고정된 마그네트(18)로 구성된다.

한편, 로터 프레임(16)의 바닥면(16c)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코일에 전류가 가해질 때 발생된 열을 저감시키기 위해 통풍구(16a)가 형성되고, 상기 통풍구(16a)의 한쪽 옆에는 통풍되는 공기 유동을 안내하는 돌기(16b)가 직교하게 세움된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 브러시리스 직류 모터(8)는 상기 코일(14)에 전류가 가해지면 상기 스테이터(10)와 로터(15)의 사이에 전자기력이 발생되어 상기 로터(15)가 회전하게 되고, 상기 로터(15)에 고정된 회전축(19)이 상기 드럼(6)을 회전시키게 된다.

이때, 상기 코일(14)에는 가해진 전류에 의해 열이 발생되게 되고, 발생된열은 상기 마그네트(18)로 일부 전달되며, 상기 로터 프레임(16)에 형성된 통풍구(16a) 및 돌기(16b)는 로터 프레임(16) 주변 공기를 로터 프레임(16) 내부로 안내하여 코일(14) 또는 마그네트(18)의 방열 작용을 하도록 한다.

그러나, 종래의 브러시리스 직류 모터(8)의 로터 프레임(16)은 상기 돌기(16b)가 방열홀(16a)의 한쪽 옆에만 직각으로 세움되어 있어, 일방향 회전시에만 방열 성능이 높고, 반대 방향 회전시에는 방열 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로터 프레임의 회전방향에 무관하게 코일 또는 마그네트의 방열 작용을 원활하게 할 수 있는 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 일예가 도시된 개략도,

도 2는 종래의 브러시리스 직류 모터의 단면도,

도 3은 종래의 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임 평면도,

도 4는 도 3의 A-A선의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 브러시리스 직류 모터가 세탁기에 설치된 일예가 도시된 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임의 평면도,

도 7은 도 6의 B-B선의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

58: 브러시리스 직류 모터59: 모터 커버

60: 스테이터 62: 스테이터 코어

64: 코일65: 로터

66: 로터 프레임 66a: 통풍구

67: 돌기 67a: 좌향 경사돌기

67b: 우향 경사돌기 68: 마그네트

69: 회전축

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 스테이터 코어에 권선된 코일과의 상호작용력에 의해 회전될 수 있도록 내둘레면에 마그네트가 취부되고, 상기 코일 또는 마그네트의 방열을 위한 통풍구가 형성되며, 상기 통풍구의 공기 유동을 안내하는 돌기가 돌출된 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임에 있어서, 상기 돌기는 상기 방열홀의 좌측에 배치되고 좌향 경사지게 배치된 좌향 경사돌기와, 상기 방열홀의 우측에 배치되고 우향 경사지게 배치된 우향 경사돌기로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 브러시리스 직류 모터가 세탁기에 설치된 일실시예가 도시된 단면도이다.

본 실시예에 따른 브러시리스 직류 모터는 도 5에 도시된 바와 같이, 터브(54)의 배면에 고정된 모터 커버(59)와, 상기 모터 커버(59)에 나사로 고정된 스테이터(60)와, 상기 스테이터(60)의 외측을 둘러싸도록 배치되어 스테이터(60)와의 사이에 발생된 전자기력에 의해 회전되는 로터(65)와, 상기 로터(65)에 고정되어 드럼(56)을 회전시키는 회전축(69)을 포함하여 구성된다.

상기 스테이터(60)는 외주면에 복수개의 돌극이 형성되고 상기 모터 커버(59)에 나사로 고정된 스테이터 코어(62)와, 상기 돌극에 권선된 코일(64)로 구성된다.

상기 로터(65)는 컵 모양으로 형성되어 중앙에 상기 회전축(69)이 고정되는 축 결합공(65a)이 형성되고 상기 축 결합공(65a)의 방사방향으로 복수개의 통풍구(66) 및 돌기(67)가 형성된 로터 프레임(66)과, 상기 로터 프레임(66)의 내주면에 고정되어 상기 코일(64)에 전류가 가해지면 상기 코일과의 사이에 전자기력이 형성되는 마그네트(68)로 구성된다.

여기서, 상기 통풍구(66a)와 돌기(67)는 상기 로터 프레임(66)이 회전될 때 상기 로터 프레임(66) 주변의 공기를 로터 프레임(66) 내부로 통하도록 하는 것으로, 상기 코일(64) 또는 마그네트(68)의 방열 작용을 한다.

한편, 상기 회전축(69)은 일단이 상기 축 결합공(65a)에 고정되고, 타단이 상기 드럼(56)의 배면에 고정되며, 중앙부가 상기 터브(54) 관통하면서 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다.

도 6은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임의 평면도이고, 도 7은 도 6의 B-B선의 단면도이다.

상기 돌기(67)는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 통풍구(66a) 각각의 좌측 옆에 배치되고 상기 통풍구(66a)를 기준으로 좌향 경사지게 배치된 좌향 경사돌기(67a)와, 상기 통풍구(66) 각각의 우측 옆에 배치되고 상기 통풍구(66a)를 기준으로 우향 경사지게 배치된 우향 경사돌기(67b)로 구성된다.

여기서, 상기 좌향 경사돌기(67a)와 우향 경사돌기(67b)는 서로 대향되게 형성되어 두 개가 한 세트를 이루고 상기 스테이터(60) 측으로 갈수록 서로간의 거리가 멀어지도록 형성되어 공기의 송풍을 용이토록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 코일(64)에 전류가 가해지면 상기 코일과 마그네트에는 전자기력이 발생되어 상기 로터 프레임(66)과 회전축(69)은 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되고, 상기 회전축(69)의 타단에 연결된 상기 드럼(56)은 회전 구동된다.

그리고, 상기 코일(64)에는 가해진 전류에 의해 열이 발생되고, 발생된 열은 상기 마그네트(18)로 일부 전달되어 로터 프레임(66) 내측의 온도는 증가하게 된다.

이때, 상기 로터 프레임(66)의 주변의 공기는 상기 로터 프레임(66)의 회전에 의해 상기 로터 프레임(66) 내부로 흡입되는데, 상기 로터 프레임(66)이 시계방향으로 회전하게 되면, 상기 통풍구(66a)로 흡입된 공기는 상기 좌향 경사 돌기(67a)의 안내를 받으면서 로터 프레임(66) 내부로 유입되어 상기 코일(64) 또는 마그네트(68)의 방열 작용을 한다.

한편, 상기 로터 프레임(66)이 반시계 방향으로 회전되면 상기 통풍구(66a)로 흡입된 공기는 상기 우향 경사 돌기(67b)의 안내를 받으면서 로터 프레임(66) 내부로 유입되어 상기 코일(64) 또는 마그네트(68)의 방열 작용을 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임은 주변의 공기를 송풍하기 위한 송풍구의 좌측과 우측 옆에 좌향 경사 돌기와 우향 경사 돌기가 각각 배치되어 코일 또는 마그네트를 로터 프레임의 회전방향에 무관하게 방열시킬 수 있는 이점이 있다.

또, 좌향 경사돌기와 우향 경사돌기는 서로 대향되게 형성되고 단부로 갈수록 서로간의 거리가 멀어지도록 형성되어 공기 송풍을 용이토록 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 스테이터 코어에 권선된 코일과의 상호작용력에 의해 회전될 수 있도록 내둘레면에 마그네트가 취부되고, 상기 코일 또는 마그네트의 방열을 위한 통풍구가 형성되며, 상기 통풍구의 공기 유동을 안내하는 돌기가 돌출된 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임에 있어서,

   상기 돌기는 상기 방열홀의 좌측에 배치되고 좌향 경사지게 배치된 좌향 경사돌기와, 상기 방열홀의 우측에 배치되고 우향 경사지게 배치된 우향 경사돌기로 구성된 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 로터 프레임.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 좌향 경사 돌기와 우향 경사 돌기는 대향되게 형성되고 단부로 갈수록 거리가 멀어지는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 모터의 로터 프레임.