KR20090087722A - Electric motor, manufacturing method for electric motor and washing machine with electric motor - Google Patents

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Abstract

A motor, a manufacturing method thereof, and a washing machine including the same are provided to simplify a manufacturing process by integrally injection-molding a magnetic pole part of a rotor with a frame. A motor includes a stator(141) and a rotor(151). The rotor has a plurality of magnetic pole parts(163) and a frame(153). The frame supports the magnetic pole part. The magnetic pole part is formed with a cylindrical shape. The magnetic pole part comprises neodymium bond magnet. The magnetic pole part is integrally injection-molded with the frame. The magnetic pole part comprises a magnetic pole center and a magnetic pole surface. The magnetic pole center is protruded toward the stator. The magnetic pole surface is concavely formed from the magnetic pole center to both end parts of the magnetic pole.

Description

모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기{ELECTRIC MOTOR, MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRIC MOTOR AND WASHING MACHINE WITH ELECTRIC MOTOR}MOTOR, MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRIC MOTOR AND WASHING MACHINE WITH ELECTRIC MOTOR}

본 발명은, 모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자속밀도 분포를 정현적으로 하여 진동 및 소음을 저감시킬 수 있도록 한 모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기에 관한 것이다. The present invention relates to a motor, a method for manufacturing the motor, and a washing machine provided with the motor. More particularly, the present invention relates to a motor, a method for manufacturing the motor, and a motor for reducing vibration and noise by sine magnetic flux density distribution. It relates to a washing machine provided.

도 1은 종래 모터의 일 예의 고정자 및 회전자의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 회전자의 부분 평단면도이며, 도 3은 종래 모터의 다른 예의 회전자의 영구자석의 부분 평단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모터는, 고정자(10)와, 상기 고정자(10)와 소정의 공극(air gap)을 두고 배치되는 영구자석(30)을 가지는 회전자(20)를 구비하고 있다. 1 is an exploded perspective view of a stator and a rotor of an example of a conventional motor, FIG. 2 is a partial plan sectional view of a rotor of FIG. 1, and FIG. 3 is a partial sectional view of a permanent magnet of a rotor of another example of a conventional motor. As shown in FIG. 1, a motor includes a rotor 20 having a stator 10 and a permanent magnet 30 disposed with a predetermined air gap with the stator 10. .

상기 고정자(10)는, 외측으로 돌출된 복수의 티스부(12)를 구비한 고정자코어(11)와, 상기 고정자코어(11)에 권선되는 고정자코일(13)을 구비한다. 상기 고정자(10)에는 상기 회전자(20)의 영구자석(30)의 회전 위치를 검출할 수 있도록 홀센서 등을 포함하여 구성되는 위치검출부(15)가 구비된다. The stator 10 includes a stator core 11 having a plurality of tooth portions 12 protruding outward and a stator coil 13 wound around the stator core 11. The stator 10 is provided with a position detecting unit 15 including a hall sensor or the like so as to detect the rotational position of the permanent magnet 30 of the rotor 20.

상기 회전자(20)는, 원통 형상의 회전자프레임(21)과, 상기 회전자프레임(21)의 내경면에 부착되는 영구자석(30)을 구비하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석(30)은 이방성(anisotropic) 자석인 페라이트(ferrite) 소결 자석 또는 네오디뮴(Nd) 소결 자석을 이용하여 동일한 두께를 가지도록 형성된다. 여기서, 상기 영구자석(30)은 원통 형상을 가지도록 형성하여 복수의 자극부를 구비하도록 착자되거나, 복수로 분할된 원호형상으로 형성되고 서로 다른 자극을 가지도록 착자되어 교호적으로 배치되는 복수의 세그먼트로 구성될 수 있다. The rotor 20 includes a cylindrical rotor frame 21 and a permanent magnet 30 attached to the inner diameter surface of the rotor frame 21. As shown in FIG. 2, the permanent magnet 30 is formed to have the same thickness by using a ferrite sintered magnet or an neodymium (Nd) sintered magnet which is an anisotropic magnet. Here, the permanent magnet 30 is formed to have a cylindrical shape and magnetized to have a plurality of magnetic poles, or formed into a plurality of arcs divided into a plurality of segments that are magnetized and alternately arranged to have different magnetic poles. It can be configured as.

상기 회전자프레임(21)의 중앙에는 회전축(미도시)이 결합될 수 있도록 결합부(23)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(23)의 주변에는 공기의 유동을 촉진시킬 수 있게 돌출 형성된 복수의 블레이드(25)가 구비된다. A coupling portion 23 is formed at the center of the rotor frame 21 so that a rotating shaft (not shown) may be coupled thereto, and a plurality of protrusions protruded around the coupling portion 23 to promote the flow of air. Blade 25 is provided.

그런데, 이러한 종래의 비엘디시 모터에 있어서는, 상기 영구자석(30)으로 이방성 자석을 이용하는 경우, 공극의 자속밀도 분포가 각 자극의 중심에서 피크값을 가지는 정현적인 분포를 이루도록 하는 데에는 한계가 있고, 이에 기인하여 진동 및 소음이 발생하게 된다고 하는 문제점이 있다. By the way, in the conventional non-ELD motor, when the anisotropic magnet is used as the permanent magnet 30, there is a limit in making the magnetic flux density distribution of the void achieve a sine distribution having a peak value at the center of each magnetic pole. Due to this, there is a problem that vibration and noise are generated.

이러한 문제점을 고려하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 공극의 자속밀도 분포가 정현적인 분포를 이루도록 하기 위해, 중앙부가 고정자(10)를 향해 볼록하게 돌출되게 형상 가공된 영구자석(40)을 이용하는 방법이 있다. 이렇게 영구자석(40)의 각 자극부의 중앙부가 양 단부에 비해 고정자(10) 측으로 볼록하게 영구자석(40)을 형상 가공할 경우, 공수가 추가되어 제작시간이 연장될 뿐만 아니라 제조비용이 상승하게 된다고 하는 문제점이 있다.In consideration of this problem, as shown in FIG. 3, in order to achieve a sine distribution of the magnetic flux density distribution of the voids, a permanent magnet 40 having a center portion convexly protruded toward the stator 10 is used. There is a way. Thus, when the central portion of each magnetic pole portion of the permanent magnet 40 is convex to the stator 10 side compared to the both ends, the shape of the permanent magnet 40 convex, not only adds labor but also increases the production time and increase the manufacturing cost There is a problem.

따라서, 본 발명은, 영구자석의 자속밀도 분포를 정현적으로 할 수 있는 모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is therefore an object of the present invention to provide a motor capable of sine-distributing the magnetic flux density distribution of permanent magnets, a method of manufacturing the motor, and a washing machine provided with the motor.

또한, 본 발명은, 구동 시 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있는 모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a motor capable of suppressing the generation of vibration and noise during driving, a method of manufacturing the motor, and a washing machine having a motor.

또한, 본 발명은, 영구자석의 사용량을 저감할 수 있는 모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a motor capable of reducing the amount of permanent magnets used, a method of manufacturing the motor, and a washing machine provided with the motor.

또한, 본 발명은 제조공정을 단축하여 제조비용을 저감할 수 있는 모터, 모터의 제조방법 및 모터를 구비한 세탁기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a motor, a method of manufacturing the motor, and a washing machine provided with the motor, which can reduce the manufacturing cost by shortening the manufacturing process.

본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 고정자와; 상기 고정자와 공극을 두고 배치되고 상기 고정자를 향해 돌출된 자극 중심과, 상기 자극 중심으로부터 양 단부까지 상기 고정자에 대해 각각 오목하게 형성되는 자극면을 가지는 복수의 자극부를 구비한 회전자를; 포함하는 모터를 제공한다.The present invention, in order to achieve the above object, a stator; A rotor having a plurality of magnetic pole portions disposed with a space between the stator and having a magnetic pole center projecting toward the stator, and a magnetic pole surface formed concave with respect to the stator from the magnetic pole center to both ends; It provides a motor comprising.

여기서, 상기 회전자는 상기 자극부를 지지하는 프레임을 더 포함할 수 있다.Here, the rotor may further include a frame for supporting the magnetic pole portion.

상기 자극부는 상기 프레임의 내측에 배치되게 형성될 수 있다.The magnetic pole part may be formed to be disposed inside the frame.

상기 자극부는 상기 프레임에 일체로 사출 성형될 수 있다.The magnetic pole part may be injection molded integrally with the frame.

상기 자극부는 원통형으로 형성될 수 있다.The magnetic pole portion may be formed in a cylindrical shape.

상기 자극부는 네오디뮴 본드 자석으로 형성될 수 있다.The magnetic pole portion may be formed of a neodymium bond magnet.

상기 각 자극면은 원호 형상의 단면을 가지게 형성될 수 있다.Each magnetic pole surface may be formed to have an arc-shaped cross section.

상기 자극면과 상기 고정자 사이의 틈새가 작아지게 상기 자극면에 형성되는 충전부를 더 포함하여 구성될 수 있다.It may further comprise a charging portion formed on the magnetic pole surface so that the gap between the magnetic pole surface and the stator is smaller.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 원형의 지지면을 구비하며 고정자에 대해 회전가능하게 배치되는 프레임을 마련하는 단계와; 상기 프레임의 지지면에 상기 고정자를 향해 돌출되는 자극 중심과 상기 자극 중심으로부터 양 단부까지 상기 고정자에 대해 오목하게 형성되는 자극면을 구비한 복수의 자극부를 형성하는 단계를; 포함하는 모터의 제조방법이 제공된다.On the other hand, according to another field of the invention, comprising the steps of providing a frame having a circular support surface rotatably disposed with respect to the stator; Forming a plurality of magnetic pole portions on a support surface of the frame, the magnetic pole portions having a magnetic pole projecting toward the stator and a magnetic pole surface concave with respect to the stator from the magnetic pole center to both ends; A method for manufacturing a motor is provided.

상기 프레임을 마련하는 단계에서, 상기 지지면은 상기 프레임의 내면에 형성될 수 있다.In the preparing of the frame, the support surface may be formed on an inner surface of the frame.

상기 프레임을 마련하는 단계에서, 상기 지지면은 상기 프레임의 외면에 형성될 수 있다.In the preparing of the frame, the support surface may be formed on an outer surface of the frame.

상기 자극부를 형성하는 단계 후, 상기 자극면과 상기 고정자 사이의 틈새가 작아지게 충전부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the forming of the magnetic pole part, the method may further include forming a charging part such that a gap between the magnetic pole surface and the stator becomes smaller.

한편, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 상기 모터를 구비한 세탁기가 제공된다. On the other hand, according to another field of the present invention, a washing machine provided with the motor is provided.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 자극의 중심이 고정자를 향해 돌출되고 자극의 중심에서 양 단부까지 고정자에 대해 오목한 자극면을 가지는 복수의 자극부를 구비함으로써 공극의 자속밀도를 정현적으로 할 수 있어 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.As described above, according to the present invention, the magnetic flux density of the voids can be made sine by providing a plurality of magnetic pole portions having the center of each magnetic pole protruding toward the stator and having a magnetic pole surface concave with respect to the stator from the center of the magnetic pole to both ends. It can suppress vibration and noise generation.

또한, 본 발명에 따르면, 자극의 중심에서 양 단부까지 고정자에 대해 오목한 자극면을 가지는 자극부를 프레임에 일체로 사출성형함으로써, 제조공정을 단축할 수 있고 제작을 용이하게 할 수 있다. In addition, according to the present invention, by integrally injection-molding the magnetic pole portion having the magnetic pole surface concave with respect to the stator from the center of the magnetic pole to both ends, the manufacturing process can be shortened and the production can be facilitated.

또한, 본 발명에 따르면, 자극의 중심에서 양 단부까지 고정자에 대해 오목한 자극면을 가지는 자극부를 원통형으로 제작함으로써 제조가 용이하고 제조 공수 및 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, by manufacturing the magnetic pole portion having a magnetic pole surface concave with respect to the stator from the center of the magnetic pole to both ends, it is easy to manufacture, it is possible to reduce the manufacturing labor and manufacturing cost.

또한, 본 발명에 따르면, 자극의 중심에서 양 단부까지 고정자에 대해 오목한 자극면이 원호 단면 형상을 가지도록 함으로써, 공극의 자속밀도를 더욱 정현파에 근접시킬 수 있어 진동 및 소음 발생을 현저하게 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, by making the magnetic pole surface concave with respect to the stator from the center of the magnetic pole to the end of the stator has an arc cross-sectional shape, the magnetic flux density of the void can be closer to the sine wave, which can significantly reduce vibration and noise generation. have.

또한, 본 발명에 따르면, 자극의 중심에서 양 단부까지 고정자에 대해 오목한 자극면을 가지는 자극부의 표면에 자극면과 고정자 사이의 공극이 작아지게 충전부를 형성함으로써 공기 유동 및 진동 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. In addition, according to the present invention, by forming a filling portion such that the gap between the magnetic pole surface and the stator becomes smaller on the surface of the magnetic pole portion having a magnetic pole surface concave with respect to the stator from the center of the magnetic pole to both ends, the generation of air flow and vibration can be effectively suppressed. have.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 구비한 세탁기의 단면도이고, 도 5는 도 4의 모터의 분리사시도이며, 도 6은 도 5의 결합상태의 평면도이고, 도 7은 도 6의 요부확대도이며, 도 8은 도 4의 모터와 종래 및 비교예의 모터의 각 공극의 자속밀도 분포의 프로파일을 비교 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 모터를 구비한 세탁기는, 캐비넷(110)과, 상기 캐비넷(110)의 내부에 설치되는 터브(121)와, 상기 터브(121)의 내부에 회전가능하게 수용되는 이너터브(131)와, 상기 터브(121)에 결합되어 상기 이너터브(131)를 회전시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(140)를 포함하여 구성되어 있다.4 is a cross-sectional view of a washing machine having a motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view of the motor of FIG. 4, FIG. 6 is a plan view of a coupled state of FIG. 5, and FIG. 7 is of FIG. 6. It is a main part enlarged view, and FIG. 8 is a figure which shows the comparison of the profile of the magnetic flux density distribution of each space | gap of the motor of FIG. 4, and the motor of a conventional and a comparative example. As shown in FIG. 4, the washing machine including the present motor includes a cabinet 110, a tub 121 installed inside the cabinet 110, and a housing rotatably contained in the tub 121. It is configured to include an inner tub 131 and a motor 140 according to an embodiment of the present invention coupled to the tub 121 to rotate the inner tub 131.

상기 캐비넷(110)의 전면에는 세탁물을 인입 또는 인출할 수 있게 개구(112) 및 도어(114)가 형성되어 있으며, 상기 캐비넷(110)의 내부에는 내부에 세탁수를 수용할 수 있게 터브(121)가 구비된다. 상기 터브(121)는 스프링(122) 및 댐퍼(124)에 의해 지지되며, 상기 터브(121)의 하부영역에는 배수펌프(127)를 구비한 배수유로(125)가 형성된다. 상기 터브(121)의 내부에는 회전이 가능하게 이너터브(131)가 설치되어 있으며, 상기 터브(121)의 후방 단부에는 상기 이너터브(131)를 회전시키는 모터(140)가 마련된다. 상기 모터(140)의 회전축(171)은 상기 터브(121)를 통과하여 상기 이너터브(131)의 후방 단부에 일체로 결합되어 있다. An opening 112 and a door 114 are formed on a front surface of the cabinet 110 so that laundry can be drawn in or drawn out, and a tub 121 can accommodate laundry therein inside the cabinet 110. ) Is provided. The tub 121 is supported by a spring 122 and a damper 124, and a drain passage 125 having a drain pump 127 is formed in a lower region of the tub 121. An inner tub 131 is installed inside the tub 121 so as to be rotatable, and a motor 140 for rotating the inner tub 131 is provided at the rear end of the tub 121. The rotating shaft 171 of the motor 140 passes through the tub 121 and is integrally coupled to the rear end of the inner tub 131.

상기 모터(140)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정자(141)와; 상기 고정자(141)와 공극(air gap)(G)을 두고 배치되고 상기 고정자(141)를 향해 돌출된 자극 중심(164a)과, 상기 자극 중심(164a)으로부터 자극의 양 단부(164b)까지 상기 고정자(141)에 대해 각각 오목하게 형성되는 자극면(164c)을 가지는 복수의 자극부(163)를 구비한 영구자석(161)을 가지는 회전자(151)를; 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 모터(140)는 상기 고정자(141)의 외 측에 상기 회전자(151)가 배치되어 회전하는 소위 아웃터 로터 타입 모터(outer rotor type motor)로 구성되어 있으나, 상기 회전자(151)가 상기 고정자(141)의 내측에 배치되어 회전되는 소위 이너 로터 타입 모터(inner rotor type motor)로 구성될 수도 있다. The motor 140, as shown in Figure 5, the stator 141; The magnetic pole center 164a which is disposed with the stator 141 and the air gap G and protrudes toward the stator 141, and extends from the magnetic pole center 164a to both ends 164b of the magnetic pole. A rotor 151 having a permanent magnet 161 having a plurality of magnetic pole portions 163 having magnetic pole surfaces 164c which are respectively concave with respect to the stator 141; It is configured to include. Here, the motor 140 is composed of a so-called outer rotor type motor in which the rotor 151 is disposed outside the stator 141 and rotates, but the rotor 151 May be configured as a so-called inner rotor type motor which is disposed inside the stator 141 and rotates.

상기 고정자(141)는, 반경방향을 따라 외측으로 돌출되고 둘레방향을 따라 서로 이격된 복수의 티스(144)를 구비한 고정자코어(143)와, 상기 고정자코어(143)에 권회되는 고정자코일(145)을 구비한다. 상기 고정자코어(143)는 전기강판을 절연 적층하여 형성되며, 상기 고정자코어(143)의 일 측에는 상기 회전자(151)의 위치를 검출할 수 있도록 위치검출부(147)가 구비된다.The stator 141 includes a stator core 143 having a plurality of teeth 144 projecting outward in a radial direction and spaced apart from each other in a circumferential direction, and a stator coil wound around the stator core 143 ( 145). The stator core 143 is formed by insulating laminated electrical steel sheets, and a position detecting unit 147 is provided at one side of the stator core 143 to detect the position of the rotor 151.

상기 회전자(151)는, 일 측이 개방된 원통 형상의 프레임(153)과, 상기 프레임(153)에 고정 결합되는 영구자석(161)을 구비하고 있다. 상기 프레임(153)의 중심부에는 회전축(171)이 결합될 수 있도록 축결합부(157)가 형성되어 있으며, 상기 프레임(153)의 원통부의 내측에는 상기 영구자석(161)을 지지할 수 있도록 지지면(154)이 형성된다. 상기 프레임(153)에는 회전 시 공기 유동을 촉진시킬 수 있게 돌출된 복수의 블레이드(156)가 구비된다. The rotor 151 includes a cylindrical frame 153 having one side open, and a permanent magnet 161 fixedly coupled to the frame 153. A shaft coupling portion 157 is formed at the center of the frame 153 to allow the rotation shaft 171 to be coupled thereto, and is supported to support the permanent magnet 161 inside the cylindrical portion of the frame 153. Face 154 is formed. The frame 153 is provided with a plurality of blades 156 protruding to promote air flow during rotation.

한편, 상기 영구자석(161)은 네오디뮴 본드 자석(Nd Bond Magnet)을 상기 프레임(153)에 인서트(insert) 사출 성형하여 제작될 수 있다. 이는 제조 공정을 단축하여 제조 비용을 저감시킬 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 상기 영구자석(161)은 원통 형상을 가지게 별도로 제작되어 상기 프레임(153)의 내면에 일체로 결합되게 구성할 수도 있다. 또한, 상기 영구자석(161)은 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N,S)이 교호적으로 배치되게 복수의 자극부(163)를 가지도록 착자된다. 여기서, 상기 영구자석(161)은 원주방향을 따라 복수로 분할된 원호형상의 세그먼트(segments)로 구성될 수도 있다. The permanent magnet 161 may be manufactured by insert injection molding a neodymium bond magnet to the frame 153. This is to shorten the manufacturing process to reduce the manufacturing cost. In addition, the permanent magnet 161 may be separately manufactured to have a cylindrical shape and integrally coupled to the inner surface of the frame 153. In addition, the permanent magnet 161 is magnetized to have a plurality of magnetic poles 163 so that different magnetic poles (N, S) are alternately arranged along the circumferential direction. In this case, the permanent magnet 161 may be composed of arc-shaped segments divided into a plurality of portions along the circumferential direction.

상기 영구자석(161)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(153)의 지지면(154)에 면접촉될 수 있게 상기 지지면(154)의 내경에 대응되는 외경(D)을 가진다. 상기 영구자석(161)의 각 자극부(163)는, 상기 고정자(141)를 향해 돌출된 자극의 중심(164a)과, 상기 자극의 중심(164a)에서 양 단부(164b)까지 상기 고정자(141)에 대해 각각 오목하게 형성되는 두 자극면(164c)을 구비한다. 여기서, 상기 각 자극면(164c)은 상기 자극의 중심(164a)에 대해 대칭으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 각 자극면(164c)은 서로 동일한 반경(r1,r2)을 가지는 원호 단면 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 이는 공극(G)의 자속밀도 분포를 더욱 정현파 형상에 근접하게 할 수 있어 진동 및 소음 발생을 더욱 억제할 수 있도록 하기 위함이다. 상기 각 자극부(163)는 양 단부(164b)의 두께(t2)가 대략 1mm인 경우, 상기 자극의 중심(164a)의 두께(t1)는 대략 1.8mm 정도로 형성된다. As shown in FIG. 7, the permanent magnet 161 has an outer diameter D corresponding to the inner diameter of the support surface 154 to be in surface contact with the support surface 154 of the frame 153. . Each magnetic pole portion 163 of the permanent magnet 161 is the center of the magnetic pole 164a protruding toward the stator 141, and the stator 141 from the center of the magnetic pole 164a to both ends 164b. Are provided with two magnetic pole surfaces 164c which are respectively concave. Here, each of the magnetic pole surfaces 164c may be formed symmetrically with respect to the center 164a of the magnetic poles. In addition, each of the magnetic pole surfaces 164c may be formed to have an arc cross-sectional shape having the same radius (r1, r2). This is because the magnetic flux density distribution of the gap G can be made closer to the sine wave shape to further suppress the generation of vibration and noise. When each of the magnetic pole parts 163 has a thickness t2 of both ends 164b of about 1 mm, the thickness t1 of the center of the magnetic pole 164a is about 1.8 mm.

또한, 상기 각 자극부(163)는 동일한 자극의 중심(164a)의 두께(t1) 및 양 단부(164b)의 두께(t2)를 가지며 중앙이 고정자(141)측으로 돌출되게 볼록한 형상으로 가공된 비교예의 자극부(181)에 비해 재료(자석물질)의 소요량을 줄일 수 있다. 즉 본 발명의 각 자극부(163)는 반경 r3를 가지는 자극면을 구비한 비교예의 자극부(181)에 비해 빗금친 부분(183)만큼 재료 소요량을 저감할 수 있다. In addition, each of the magnetic pole portions 163 has a thickness t1 of the center 164a of the same magnetic pole and a thickness t2 of both ends 164b and are processed in a convex shape so that the center thereof protrudes toward the stator 141. Compared with the magnetic pole part 181 of the example, the required amount of material (magnetic material) can be reduced. That is, each magnetic pole portion 163 of the present invention can reduce the material requirement by the hatched portion 183 compared to the magnetic pole portion 181 of the comparative example having a magnetic pole surface having a radius r3.

도 8에 도시된 바와 같이, 동일한 두께를 가지는 영구자석을 구비한 종래의 모터는, 상대적으로 구형(矩形)에 근접한 프로파일(C1)을 가진다. 그리고, 중앙이 볼록하게 돌출된 영구자석을 가지는 비교예의 모터는, 종래 모터의 프로파일(C1)에 비해 피크(peak)치가 약간 상승 되지만, 정현파 형상에는 근접하지 못한 프로파 일(C2)을 가진다. 한편, 본 발명의 모터(140)는, 종래의 모터 및 비교예의 모터의 프로파일들(C1,C2)에 비해 피크치가 더욱 상승되고 전반적으로 정현파에 가장 근접한 프로파일(C3)을 가짐을 알 수 있다. As shown in Fig. 8, a conventional motor having permanent magnets having the same thickness has a profile C1 that is relatively close to a spherical shape. And the motor of the comparative example which has the permanent magnet which protruded convex center has the profile C2 which rises slightly in the peak value compared with the profile C1 of the conventional motor, but does not approach the sine wave shape. On the other hand, the motor 140 of the present invention, it can be seen that the peak value is further increased compared to the profiles (C1, C2) of the conventional motor and the motor of the comparative example and has a profile (C3) closest to the sine wave as a whole.

이러한 구성에 의하여, 고정자코일(145)에 전원이 인가되면 자기력이 발생되고, 고정자코일(145)에 의해 발생된 자기력은 영구자석(161)의 자기력과 상호 작용하여 회전자(151)는 회전축(171)을 중심으로 회전하게 된다. 이때, 상기 영구자석(161)은 상기 고정자(141)에 대해 오목한 두 자극면(164c)을 구비함으로써 정현파에 근접한 공극 자속 밀도 분포를 이루게 되어 진동 및 소음 발생이 억제되며 이에 의해 정숙한 운전이 가능하게 된다.By this configuration, when power is applied to the stator coil 145, a magnetic force is generated, and the magnetic force generated by the stator coil 145 interacts with the magnetic force of the permanent magnet 161 so that the rotor 151 rotates with a rotating shaft ( It rotates about 171. At this time, the permanent magnet 161 is provided with two magnetic pole surfaces 164c concave with respect to the stator 141 to form a void flux density distribution close to the sine wave, thereby suppressing the generation of vibration and noise, thereby enabling quiet operation. Done.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 분리사시도이고, 도 10은 도 9의 결합상태의 부분 평면도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 모터(140)는, 고정자(141)와; 상기 고정자(141)와 공극을 두고 배치되고 상기 고정자(141)를 향해 돌출된 자극 중심(164a)과, 상기 자극 중심(164a)으로부터 양 단부까지 상기 고정자(141)에 대해 각각 오목하게 형성되는 자극면(164c)을 가지는 복수의 자극부(163)와, 상기 자극면(164c)과 상기 고정자(141) 사이의 틈새가 작아지게 상기 자극면(164c)에 형성되는 충전부(191)를 구비한 회전자(151)를 포함하여 구성된다. 9 is an exploded perspective view of a motor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a partial plan view of the coupled state of FIG. 9. The same reference numerals and the same components as the above-described and illustrated configurations are denoted by the same reference numerals for convenience of description, and detailed description thereof will be omitted. As shown in Figs. 9 and 10, the motor 140 includes a stator 141; The magnetic poles are disposed concavely with the stator 141 and are formed concave with respect to the stator 141 from the magnetic pole center 164a protruding toward the stator 141 and from the magnetic pole center 164a to both ends. A plurality of magnetic pole portions 163 having a surface 164c and a charging portion 191 formed on the magnetic pole surface 164c such that a gap between the magnetic pole surface 164c and the stator 141 becomes smaller; It is configured to include the former (151).

상기 고정자(141)는, 고정자코어(143)와, 상기 고정자코어(143)에 권선되는 고정자코일(145)을 구비한다.The stator 141 includes a stator core 143 and a stator coil 145 wound around the stator core 143.

상기 회전자(151)는, 일 측이 개방된 원통형상의 프레임(153)과, 상기 프레임(153)의 내부에 결합되는 원통형상의 영구자석(161)을 구비하고 있다. The rotor 151 includes a cylindrical frame 153 with one side open, and a cylindrical permanent magnet 161 coupled to the inside of the frame 153.

상기 영구자석(161)은 원주방향을 따라 분할되고 서로 다른 자극이 교호적으로 배치되게 형성되는 복수의 자극부(163)를 가진다.The permanent magnet 161 is divided along the circumferential direction and has a plurality of magnetic pole portions 163 formed so that different magnetic poles are alternately disposed.

상기 영구자석(161)의 각 자극부(163)는, 상기 고정자(141)를 향해 돌출되는 자극의 중심(164a)과, 상기 자극의 중심(164a)에서 양 단부(164b)까지 상기 고정자(141)에 대해 오목하게 형성되는 두 자극면(164c)을 구비한다. Each magnetic pole portion 163 of the permanent magnet 161, the center of the magnetic pole 164a protruding toward the stator 141, and the stator 141 from the center of the magnetic pole 164a to both ends (164b) Are provided with two magnetic pole surfaces 164c which are concave.

한편, 상기 영구자석(161)에는 상기 각 자극부(163)의 자극면(164c)과 상기 고정자(141) 사이의 틈새(C)가 작아짐과 아울러 회전자(151)와 고정자(141) 사이의 공극(G)이 일정하게 형성되게 하는 충전부(191)가 형성되어 있다. 이는 상기 영구자석(161)의 회전 시 상기 자극면(164c)의 형상, 자극면(164c)과 고정자(141) 사이의 틈새(C)의 불균일 등에 의해 발생되는 공기의 유동 소음 및 진동을 효과적으로 억제할 수 있도록 하기 위함이다. On the other hand, the permanent magnet 161 has a small gap (C) between the magnetic pole surface 164c and the stator 141 of each magnetic pole portion 163 and between the rotor 151 and the stator 141 The charging part 191 is formed to make the gap G constant. This effectively suppresses the flow noise and vibration of air generated by the shape of the magnetic pole surface 164c, the nonuniformity of the gap C between the magnetic pole surface 164c and the stator 141 when the permanent magnet 161 rotates. To do that.

이러한 구성에 의하여, 고정자코일(145)에 전원이 인가되면 자기력이 발생되고, 상기 고정자코일(145)에 의해 발생된 자기력은 영구자석(161)의 자기력과 상호 작용하여 회전자(151)는 회전축(171)을 중심으로 회전하게 된다. 이때, 상기 영구자석(161)은 상기 고정자(141)에 대해 오목한 자극면(164c)을 가짐으로써 진동 및 소음 발생이 억제되며, 상기 충전부(191)는 공기 유동 소음 및 진동 발생을 억제하게 된다. By this configuration, magnetic power is generated when power is applied to the stator coil 145, and the magnetic force generated by the stator coil 145 interacts with the magnetic force of the permanent magnet 161 so that the rotor 151 rotates. It rotates around 171. In this case, the permanent magnet 161 has a magnetic pole surface 164c concave with respect to the stator 141, thereby suppressing vibration and noise, and the charging unit 191 suppresses air flow noise and vibration.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 하며, 또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.In the above, specific embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention can be embodied in various forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof, and therefore, the above-described embodiments should not be limited by the contents of the detailed description, and further described above. Even if the embodiments are not listed one by one in the description should be construed broadly within the scope of the technical spirit defined in the appended claims. In addition, all changes and modifications included within the technical scope of the claims and their equivalents should be covered by the appended claims.

도 1은 종래 모터의 일 예의 고정자 및 회전자의 분리 사시도, 1 is an exploded perspective view of a stator and a rotor of an example of a conventional motor;

도 2는 도 1의 회전자의 부분 평단면도, 2 is a partial plan cross-sectional view of the rotor of FIG. 1, FIG.

도 3은 종래 모터의 다른 예의 회전자의 영구자석의 부분 평단면도,3 is a partial plan sectional view of a permanent magnet of a rotor of another example of a conventional motor,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 구비한 세탁기의 단면도, 4 is a cross-sectional view of a washing machine having a motor according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 모터의 분리사시도, 5 is an exploded perspective view of the motor of FIG. 4;

도 6은 도 5의 결합상태의 평면도, 6 is a plan view of the coupled state of FIG.

도 7은 도 6의 요부확대도, 7 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 6;

도 8은 도 4의 모터와 종래 및 비교예의 모터의 각 공극의 자속밀도 분포의 프로파일을 비교 도시한 도면,8 is a diagram showing a comparison of the profile of the magnetic flux density distribution of each air gap between the motor of FIG. 4 and the motors of the conventional and comparative examples;

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 분리사시도, 9 is an exploded perspective view of a motor according to another embodiment of the present invention;

도 10은 도 9의 결합상태의 부분 평면도이다. 10 is a partial plan view of the coupled state of FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 캐비넷 121 : 터브110: cabinet 121: tub

131 : 이너터브 140 : 모터131: inner tub 140: motor

141 : 고정자 143 : 고정자코어141: stator 143: stator core

145 : 고정자코일 151 : 회전자145: stator coil 151: rotor

153 : 프레임 161 : 영구자석153 frame 161 permanent magnet

163 : 자극부 164a : 자극 중심163: stimulation unit 164a: stimulation center

164b : 자극 양 단부 164c : 자극면164b: magnetic pole both ends 164c: magnetic pole surface

Claims (13)

고정자와;With a stator; 상기 고정자와 공극을 두고 배치되고 상기 고정자를 향해 돌출된 자극 중심과, 상기 자극 중심으로부터 양 단부까지 상기 고정자에 대해 각각 오목하게 형성되는 자극면을 가지는 복수의 자극부를 구비한 회전자를;A rotor having a plurality of magnetic pole portions disposed with a space between the stator and having a magnetic pole center projecting toward the stator, and a magnetic pole surface formed concave with respect to the stator from the magnetic pole center to both ends; 포함하는 모터.Including motor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자는, 상기 자극부를 지지하는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.The rotor further comprises a frame for supporting the magnetic pole portion. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 자극부는 상기 프레임의 내측에 배치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.The magnetic pole portion is formed to be disposed inside the frame. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 자극부는 상기 프레임에 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 모터. The magnetic pole unit is characterized in that the injection molding integrally with the frame. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자극부는 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.The magnetic pole portion is characterized in that the cylindrical shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자극부는 네오디뮴 본드 자석으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.The magnetic pole portion is formed of a neodymium bond magnet. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 각 자극면은 원호 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 모터.Each of the magnetic pole surfaces has an arc-shaped cross section. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 자극면과 상기 고정자 사이의 틈새가 작아지게 상기 자극면에 형성되는 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.And a charging part formed in the magnetic pole surface such that a gap between the magnetic pole surface and the stator becomes smaller. 원형의 지지면을 구비하며 고정자에 대해 회전가능하게 배치되는 프레임을 마련하는 단계와;Providing a frame having a circular support surface and rotatably disposed relative to the stator; 상기 프레임의 지지면에 상기 고정자를 향해 돌출되는 자극 중심과 상기 자극 중심으로부터 양 단부까지 상기 고정자에 대해 오목하게 형성되는 자극면을 구비한 복수의 자극부를 형성하는 단계를;Forming a plurality of magnetic pole portions on a support surface of the frame, the magnetic pole portions having a magnetic pole projecting toward the stator and a magnetic pole surface concave with respect to the stator from the magnetic pole center to both ends; 포함하는 모터의 제조방법.Method for producing a motor comprising. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 프레임을 마련하는 단계에서, 상기 지지면은 상기 프레임의 내면에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터의 제조방법.In the step of preparing the frame, the support surface is a motor manufacturing method, characterized in that formed on the inner surface of the frame. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 프레임을 마련하는 단계에서, 상기 지지면은 상기 프레임의 외면에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터의 제조방법. In the step of preparing the frame, the support surface is a motor manufacturing method, characterized in that formed on the outer surface of the frame. 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 11, 상기 자극부를 형성하는 단계 후, 상기 자극면과 상기 고정자 사이의 틈새가 작아지게 충전부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 제조방법. After the step of forming the magnetic pole portion, the manufacturing method of the motor, characterized in that it further comprises the step of forming a filling portion between the magnetic pole surface and the stator becomes smaller. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 모터를 구비한 세탁기.The washing machine provided with the motor of any one of Claims 1-6.
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