KR19990031046A - 세탁조 모터의 회전자 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁조를 직접 회전시키는 구동축에 연결되는, 세탁기용 모터의 회전자에 관한 것이다.

본 발명에 의한 회전자는, 세탁조의 구동축에 연결되는 회전자프레임과, 상기 회전자프레임의 외부 내측면에 부착되고, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 포함하여 구성된다. 이러한 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 사용하는 것에 의하여, 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 된다. 그리고 회전자프레임은 자성체 스틸로 성형하는 것에 의하여, 영구자석의 충분한 자속밀도를 얻을 수 있게 된다.

Description

세탁조 모터의 회전자구조

제1도는 종래의 세탁기의 구성을 보인 단면도.

제2도는 종래의 회전자의 구조를 보인 것으로,

(가)는 평면도 , (나)는 단면도

(다)는 영구자석의 자화방향 설명도

제3도는 본 발명에 의한 회전자의 구조를 보인 것으로,

(가)는 평면도, (나)는 단면도

(다)는 영구자석의 자화방향 설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50.... 회전자 52..... 회전자프레임

54.... 영구자석 55...... 영구자석 지지부

56...... 결합공

본 발명은 세탁조를 직접 회전시키기 위한 구동축의 하부에 설치되는 세탁기용 모터의 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자화방향이 극이방성 방향인 영구자석을 사용하여 간단하게 구성되는 회전자의 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 이와 같은 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 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.

그리고 상기 구동축(26)을 회전시키기 위한 구동원은, 상기 구동축(26)의 하단부에 장착되는 모터부(30)이다. 상기 모터부(30)는, 외조(21)의 하부에 설치된 베어링하우징(27)에 고정되는 고정자(34)와, 회전축(26)의 하단부와 연결되는 회전자(32)로 구성된다. 따라서 전류의 인가에 의하여, 상기 회전자(32)가 회전하게 되면, 구동축(26)도 같이 회전하면서, 그 상부에 연결된 세탁조(22)를 직접 회전시키게 된다. 그리고 상기 구동축(26)과 회전자(32)의 결합관계를 살펴보면, 상기 회전자(32)의 회전자프레임(32f)의 중심부분이, 상기 구동축(26)의 하단부에 체결볼트(B)에 의하여 고정됨으로써, 상기 회전자(32)와 구동축(26)이 같이 회전할 수 있도록 구성된다.

다음에는 제2도를 참조하면서, 종래의 회전자(32)의 구성에 대하여 살펴본다. 도시한 바와 같이, 회전자(32)는, 구동축(26)의 하단부에 중심부분이 고정되는 회전자프레임(32f)와, 상기 회전자프레임(32f)의 외주면 내측면에 부착되는 영구자석(32m)과, 상기 영구자석(32m)과 회전자프레임(32f) 사이에 삽입되는 회전자요크(32y)로 구성된다.

자화 방향이 반경 방향인 상기 영구자석(32m)의 외측 부분을 감싸는 상기 회전자요크(32y)는 자성체로 성형되어, 영구자석(32m)과 같이 자기적인 폐회로를 형성하기 위한 것으로, 종래의 구조에 의하면, 얇은 박판의 스틸을 여러번 감아서 성형한다. 이와 같이 박판의 스틸을 이용하는 회전자요크(32y)로 영구자석을 감싸는 경우, 수회 이상을 감싸야 하기 때문에, 공정상의 어려움과, 제품의 불량율을 높이는 단점이 지적되고 있다.

제2도의 (다)에 도시한 바와 같이, 종래의 회전자의 구성에 사용되는 영구자석(32m)은, 그 자화방향이 화살표로 도시한 반경방향의 것을 사용하고 있다. 이러한 자화방향의 영구자석을 사용하는 경우, 폐자기회로를 이루기 위해서는 상술한 바와 같은 회전자요크(32y)가 필수적이며, 이러한 회전자요크(32y)의 구성에 의하여 상술한 바와 같은 단점이 지적되는 것이다.

본 발명의 목적은, 보다 간단하게 구성됨으로써 생산원가 및 조립성의 측면에서 유리한 세탁기용 모터의 회전자를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 회전자는, 세탁조의 구동축에 연결되는 회전자프레임과, 상기 회전자프레임의 외부 내측면에 부착되고, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 포함하여 구성된다. 이와 같이 극이방성의 영구자석을 사용하는 것에 의하여 종래의 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 되어, 실질적으로 구성이 간단해지는 효과가 있다.

그리고 상기 회전자프레임은 자성체 스틸로 성형하여, 극이방성 자화방향을 가지는 영구자석에 의하여 형성되는 자기폐회로의 자속밀도를 충분히 높이는 것이 가능하게 되는 장점이 있다.

다음에는 도시된 본 발명의 실시예에 기초하면서 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

제3도의 (가) 내지 (다)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 회전자(50)의 영구자석(54)은, 자화방향이 극이방성을 가지는 것을 사용하는 것에 의하여, 폐자기회로를 형성하기 위하여 사용되던 종래의 회전자요크를 생략할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 회전자(50)는, 중심부분에 세탁조를 회전시키기 위한 구동축(도시 생략)과 결합되는 결합공(56)을 구비하고, 반경방향으로 외측으로 연장되고 그 내측면에 영구자석(54)을 부착하여 지지할 수 있는 영구자석 지지부(55)를 구비하는 회전자프레임(52)을 포함한다.

상기 영구자석 지지부(55)는, 회전자(50)의 내측에 설치되는 고정자의 고정자코일에 대응하는 위치를 가지며, 그 내주면에 부착되는 영구자석(54)에 의하여 형성되는 자기장과, 고정자코일에 인가되는 전류에 의하여 형성되는 전기장과의 상호 관계에서, 상기 회전자(50)가 회전하게 되며, 이러한 회전력이 구동축에 전달되어, 세탁조를 직접 회전시키게 된다.

상기 회전자프레임(52)의 외부 내측면에 부착되는 영구자석(54)은, 발명에 의하면, 극이방성 방향의 자화방향을 가지는 것을 사용한다. 제3도의 (다)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 영구자석(54)은, 종래의 영구자석이 반경방향의 자화방향을 가지는 것에 비하여, 화살표로 도시한 바와 같은 극이방성의 자화방향을 가지고 있다. 이러한 극이방성 자화방향을 가지는 영구자석(54)은, 자석의 제조 공정시 이미 소정의 자구배열을 가지도록 함으로써 만들어지는 것이다.

즉, 소정의 분말 재료를 이용하여 원하고자 하는 형상으로 성형하고, 그것을 구워서 자석을 형성하는 공정 중에, 상기와 같은 극이방성의 자화방향을 가질 수 있도록 내부의 자구를 배열하는 착자과정을 거쳐 만들어지는 것을 말한다.

도시한 바와 같은 방향의 극이방성 자화방향을 가지는 영구자석(54)을 사용하는 경우, 반경방향의 자화방향을 가지는 종래의 영구자석과 비교해 볼 때 자체만으로도 폐자기회로를 구성하기 위한 충분한 자속밀도를 가질 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 의한 영구자석(54)을 사용하는 경우에는 폐자기로회로의 형성을 위하여, 영구자석과 회전자프레임 사이에 개재되는 회전자요크의 구성을 생략하는 것이 가능하게 되어, 세탁기용 모터의 회전자 자체의 구성을 더욱 간단하게 구현할 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 의한 회전자프레임(52)은, 구동축을 회전시키기 위하여 구동축과 결합되는 결합공(56)이 성형되어 있다. 상기 결합공(56)을 통한 회전자프레임(52)에서의 회전력을 보다 확실하게 전달하기 위하여, 예를 들면 결합공(56)의 내주면에 세레이션과 같은 세로 방향의 치형을 형성하고, 구동축의 해당부분에서 그와 맞물리는 치형을 형성하는 것에 의하여 더욱 확실한 동력의 전달을 가능하게 한다.

본 발명에 의한 회전자프레임(52)은, 종래와 같이 합성수지재로 사출 성형하는 것도 가능하고, 자성체인 스틸재질로 성형하는 것도 가능하다. 상기 회전자프레임(52)을 자성체인 스틸로 성형하는 경우에는, 극이방성의 자화방향을 가지는 상기 영구자석(54)이 형성하는 폐자기회로의 밀도를 더욱 높일 수 있을 것이다. 그리고 상기 회전자프레임(52)을 합성수지재로 사출 성형하는 경우에는, 성형성이 우수하고, 보다 저렴한 생산단가를 가질 수 있다는 장점이 기대된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 사용하는 것에 의하여, 상술한 바와 같이 회전자요크의 구성을 생략할 수 있기 때문에, 실질적으로 회전자를 보다 간단하게 구성하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 회전자요크를 생략하는 것에 의하여, 종래의 회전자요크에 의한 단점, 예를 들면 구성상의 어려움, 불량율의 증가 등과 같은 문제점을 완전하게 해결하는 것이 가능하게 되어, 간단한 구성으로 인한 생산원가의 절감과, 조립공정의 효율성 향상 등과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다.

또한 상기와 같은 구성에 더하여, 회전자프레임을 자성체인 스틸로 성형하는 경우에는 극이방성 자화방향의 충분한 밀도를 얻는 것이 가능하게 될 것이다.

Claims (3)

1. 세탁조의 구동축에 연결되는 회전자프레임과; 상기 회전자프레임의 외부 내측면에 부착되고, 극이방성의 자화방향을 가지는 영구자석을 포함하여 구성되는 세탁기용 모터의 회전자.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전자프레임은 자성체 스틸로 성형되는 세탁기용 모터 회전자.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전자프레임은 합성수지재로 성형되는 세탁기용 모터 회전자.