KR101228664B1

KR101228664B1 - 팬 모터

Info

Publication number: KR101228664B1
Application number: KR1020110115945A
Authority: KR
Inventors: 장정철; 박경수
Original assignee: 뉴모텍(주)
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2013-01-31
Also published as: WO2013069904A1; US20140246936A1; US9293963B2

Abstract

본 발명에 따른 팬 모터는 중심부에 위치하며 내부에 하부 베어링 삽입부를 갖는 하부 돌출부와 상기 하부 돌출부의 주변에 형성된 공간부를 갖는 하부 브라켓; 중심부에 위치하며 내부에 상부 베어링 삽입부를 갖는 상부 돌출부를 포함하는 상부 브라켓; 상기 하부 돌출부와 상부 돌출부 사이에 위치하며 샤프트와 함께 회전하는 로터; 및 상기 하부 돌출부의 상부 쪽에 위치하는 하부 인슐레이터와 상기 상부 돌출부의 하부 쪽에 위치하는 상부 인슐레이터가 감싸고 있는 스테이터 코어로 이루어지고, 상기 하부 베어링 삽입부와 상부 베어링 삽입부에는 각각 하부 베어링 및 상부 베어링이 압입되며, 상기 상부 베어링 및 하부 베어링에는 베이스링과 한 쌍의 기둥부로 이루어지는 상부 및 하부 오일 리턴 와셔가 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 모터{Fan Motor}

본 발명은 팬 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 모터 회전 축의 베어링에 공급되는 오일이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 습기가 모터 내부의 인쇄회로기판에 침입되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 조립 작업이 보다 용이한 구조를 갖는 팬 모터에 관한 것이다.

일반적으로 팬 모터는 유체의 순환이나 강제 송풍을 위해 사용하는 모터를 말한다. 이러한 팬 모터 중에서 특히 냉장고와 같은 냉동기에 사용되는 팬 모터의 경우, 습기가 팬 모터의 내부로 침투하게 되면 모터 내부의 전자 또는 기계 부품의 고장이나 오작동을 일으킬 수 있기 때문에 습기의 침투를 방지하는 것이 매우 중요하다. 이와 같이, 습기의 침투를 방지하기 위한 팬 모터의 구조는 대한민국특허 제10-0511324호, 제10-1074935호 및 미국특허 제6,577,031호 등에 개시되어 있다.

또한, 팬의 회전을 위하여 팬 모터의 회전 축을 브라켓에 회전 가능하도록 지지하기 위하여 베어링을 사용하는데, 이 베어링을 브라켓에 조립하는 작업이 매우 어려워 생산성을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.

한편, 회전 축의 원활한 회전 구동을 위한 윤활유를 베어링에 공급한다. 이 윤활유(오일)는 펠트(felt)에 일정량이 저장되어 있다가 베어링으로 직접 공급이 된다. 이 때, 베어링의 한쪽 끝 부분, 로터 방향으로 오일이 새어 나가는 것을 방지하기 위하여 오일 리턴 와셔를 회전 축에 결합시키는데, 종래의 오일 리턴 와셔를 도 7 및 8에 도시하고 있다.

도 7 및 도 8에서와 같이, 종래의 오일 리턴 와셔(35')는 중심부로 회전 축이 관통하는 환형의 베이스링(35a)과 이 베이스링(35a)에 일체로 연결되어 있는 관형상의 소경부(35c)로 이루어진다. 베이스링(35a)의 외경은 소경부(35c)의 외경보다 크며, 모터의 회전 축은 소경부(35c)와 베이스링(35a)을 관통한다. 이 소경부(35c)와 베이스링(35a)은 보통 연성의 플라스틱 재질인 하나의 부재로 이루어진다.

이와 같은 종래의 오일 리턴 와셔(35')는 모터의 고속 회전 시에 오일이 베어링의 표면부를 타고 오일 리턴 와셔의 베이스링(35a)을 넘어 소경부(35c) 측으로 흘러나가게 되어 모터 중심부의 로터 측으로 오일이 유출되는 문제점이 발견된다. 따라서, 이러한 오일의 유출을 방지하기 위한 대책이 필요하다.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 오일 리턴 와셔의 새로운 구조를 도입하고, 브라켓에 새로운 공간을 형성하여 이 공간에 인쇄 회로 기판(PCB)을 위한 커버를 설치할 수 있도록 하며 나아가 베어링의 조립을 용이하게 하는 동시에 전체 팬 모터의 조립 생산성을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 팬 모터를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 새로운 구조를 통해 조립 작업성이 향상된 팬 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 PCB를 습기로부터 효과적으로 보호할 수 있는 팬 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 윤활유가 로터 측으로 유출되는 것을 방지할 수 있는 팬 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적들 및 본 발명에 내재된 다른 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 팬 모터는

중심부에 위치하며 내부에 하부 베어링 삽입부를 갖는 하부 돌출부와 상기 하부 돌출부의 주변에 형성된 공간부를 갖는 하부 브라켓;

중심부에 위치하며 내부에 상부 베어링 삽입부를 갖는 상부 돌출부를 포함하는 상부 브라켓;

상기 하부 돌출부와 상부 돌출부 사이에 위치하며 샤프트와 함께 회전하는 로터; 및

상기 하부 돌출부의 상부 쪽에 위치하는 하부 인슐레이터와 상기 상부 돌출부의 하부 쪽에 위치하는 상부 인슐레이터가 감싸고 있는 스테이터 코어;

로 이루어지고, 상기 하부 베어링 삽입부와 상부 베어링 삽입부에는 각각 하부 베어링 및 상부 베어링이 압입되며,

상기 상부 베어링 및 하부 베어링에는 베이스링과 한 쌍의 기둥부로 이루어지는 상부 및 하부 오일 리턴 와셔가 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 하부 베어링(31)의 하부 주변에는 하부 펠트(33)가 결합되고, 상기 상부 베어링(32)의 상부 주변에는 상부 펠트(34)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 샤프트의 상기 상부 브라켓(2)의 중심부 상부로 돌출된 부분에 결합되는 팬(7)을 더 포함하며, 상기 팬(7)은,

중심부에 돌출되며 내부에 축 삽입부(73)를 갖는 축 삽입 돌기(71); 및

상기 축 삽입 돌기에 샤프트 방향으로 형성된 최소한 하나 이상의 갭(72);

으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 팬 모터는 회전 축과 결합된 로터, 상기 로터와 서로 마주보는 스테이터, 상기 로터 및 스테이터를 감싸는 하우징, 상기 하우징에 결합되고 상기 회전 축과 회전 가능하도록 결합되는 베어링으로 이루어지는 팬 모터에 있어서,

중심부로 상기 회전 축이 관통하는 환형의 베이스링; 및

상기 베이스링에 축방향으로 형성된 한 쌍의 마주보는 기둥부;

로 이루어지고, 상기 베어링의 일측에 결합되는 오일 리턴 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오일 리턴 와셔는 팬 모터의 회전 축에 결합되는 베어링의 일측에 결합되는 오일 리턴 와셔에 있어서, 중심부로 상기 회전 축이 관통하는 환형의 베이스링; 및 상기 베이스링에 축방향으로 형성된 한 쌍의 마주보는 기둥부로 이루어지고, 상기 마주보는 한 쌍의 기둥부 사이의 내측 거리는 상기 회전 축의 외경과 동일하고, 상기 마주보는 한 쌍의 기둥부 사이의 외측 거리는 상기 베이스링의 외경 길이보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명은 새로운 구조를 통해 조립 작업성이 향상되고, 습기로부터 모터 내부부의 PCB를 효과적으로 보호할 수 있으며, 베어링의 오일이 유출되는 것을 방지할 수 있는 팬 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 팬 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 PCB 커버를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 하부 인슐레이터에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 팬을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 오일 리턴 와셔를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5의 A-A' 선을 절단하여 바라본 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 오일 리턴 와셔를 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7의 B-B' 선을 절단하여 바라본 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 팬 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 팬 모터는 하부 브라켓(1), 상부 브라켓(2), 샤프트(3), 로터(4), 스테이터 코어(5), PCB 커버(6) 및 팬(7)으로 이루어진다.

하부 브라켓(1)은 상부 브라켓(2)과 함께 이들 내부에 로터(4)와 스테이터 코어(5) 등의 부품을 수용하고 외부로부터 고립시키는 역할을 한다. 즉, 모터의 하우징 역할을 한다. 또한 이들 상부 및 하부 브라켓의 중심에 샤프트(3)가 위치한다. 본 발명에서, 하부 브라켓(1)은 중심부에 하부 돌출부(11)가 위를 향하여 형성되어 있으며, 이 하부 돌출부(11)의 내측에 하부 베어링(31)이 삽입될 수 있도록 하부 베어링 삽입부(12)가 형성되어 있다. 하부 돌출부(11)의 내측 하부 베어링(31)의 상부에는 하부 오일 리턴 와셔(35)가 회전 축(3)에 결합된다. 이 하부 베어링 삽입부(12)는 하부 베어링(31)이 압입되어 안착될 수 있도록 최소한 하나 이상의 단차가 형성되어 있다. 바람직하게, 하부 베어링(31)에 오일을 공급하기 위한 하부 펠트(33)가 하부 베어링(31)의 둘레의 일부에 위치할 수 있다. 이 경우, 하부 베어링 삽입부(12)에 하부 펠트(33)가 삽입되는 것을 고려하여 단차를 형성해야 한다. 한편, 팬 모터가 박스형으로 제작될 필요가 있는 경우에는 하부 브라켓(1)을 제작할 때 박스 프레임(13)이 함께 형성되도록 사출할 수 있다.

상부 브라켓(2)은 하부 브라켓(1)과 마찬가지로, 상부 베어링(32)이 삽입되기 위한 상부 베어링 삽입부(22)가 내측에 형성된 상부 돌출부(21)를 중심부에 형성하고 있다. 상부 돌출부(21)의 내측 상부 베어링(34)의 하부에는 상부 오일 리턴 와셔(36)가 회전 축(3)에 결합된다. 상부 베어링 삽입부(22)는 상부 베어링(32)이 압입되어 고정될 수 있도록 최소한 하나 이상의 단차를 가지고 있다. 바람직하게, 상부 베어링(32)에 오일을 공급하기 위한 상부 펠트(34)가 상부 베어링(32)의 둘레의 일부에 위치할 수 있다. 이 경우, 상부 베어링 삽입부(22)에 상부 펠트(34)가 삽입되기 위한 단차를 형성해야 한다. 이와 같은 하부 및 상부 베어링 삽입부(22)를 하부 및 상부 브라켓(1, 2)에 각각 형성함으로써 베어링의 삽입을 용이하게 할 수 있다.

본 발명에서, 하부 브라켓(1)은 그 중심부의 하부 돌출부(11)와 브라켓 외주벽 사이에 비어있는 공간부(15)를 가지고 있다. 이 공간부(15)에 PCB를 보호하기 위한 PCB 커버(6)를 위치시킴으로써, 팬 모터 내부 구조를 효율적으로 사용할 수 있으며 조립 공정을 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명에서, 샤프트(3)는 하부 베어링(31) 및 상부 베어링(32)에 의하여 회전 가능하도록 지지되고 있다. 또한, 상부 브라켓(2) 위쪽으로 관통하여 돌출되는데, 돌출된 부분에는 팬(7)이 결합된다.

로터(4)는 내부에 마그넷(도시되지 않음)을 다수개 포함하고 있으며, 하부 베어링(31) 및 상부 베어링(32)의 사이에 위치하면서 샤프트(3)와 함께 회전한다. 로터(4)는 스테이터 코어(5)의 내측에 위치한다.

스테이터 코어(5)는 그 하부 및 상부에 하부 인슐레이터(51) 및 상부 인슐레이터(52)가 결합된다. 하부 인슐레이터(51)는 하부 브라켓(1)의 하부 돌출부(11) 상부에 위치하며, 상부 인슐레이터(52)는 상부 브라켓(2)의 상부 돌출부(21)의 하부에 위치한다. 스테이터 코어(5)는 그 중심 내측으로 돌출된 다수개의 티스(도시되지 않음)를 갖는데, 각 티스는 하부 및 상부 인슐레이터(51, 52)가 결합된 상태에서 코일(도시되지 않음)이 권선된다.

하부 인슐레이터(51)에는 PCB 커버(6)가 하부 브라켓(1)의 공간부(15)에 위치하도록 결합된다. PCB 커버(6)의 자세한 구성과 하부 인슐레이터(51)에의 결합을 위한 구성은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 PCB 커버(6)를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 하부 인슐레이터(51)에 대한 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 PCB 커버(6)는 PCB를 삽입할 수 있는 PCB 삽입 공간(62)을 가지고 있다. 이 PCB 삽입 공간(62)에 도 1의 PCB(61)가 위치하며, PCB(61)가 위치한 상태에서 수지 몰딩으로 실링(sealing) 처리를 하여 실링부(64)를 형성한다. 이와 같이, PCB(61)는 PCB 커버(6)와 실링부(64)에 의해 둘러싸여지기 때문에, 외부로부터 침투하는 습기로부터 보호된다.

한편, PCB 커버(6)가 하부 인슐레이터(51)에 결합되는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 접착제를 사용하거나 기타의 결합 수단을 사용하여도 좋다. 도 2 및 도 3에는 PCB 커버(6)에 2개의 결합홀(63)을 형성하고, 하부 인슐레이터(51)에 2개의 결합 돌기(51a)를 형성한 예를 도시하고 있다. 이 2개의 결합 돌기(51a)를 각각 결합홀(63)에 결합하고, 결합된 상태에서 돌출된 결합 돌기(51a)를 용융시켜 결합을 견고하게 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 팬(7)을 나타낸 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 팬(7)은 샤프트(3)가 결합되고 고정되기 위하여 돌출된 부분인 축 삽입 돌기(71)와 축 삽입 돌기(71)의 내부에 위치하는 축 삽입부(73)를 갖는다. 또한, 축 삽입 돌기(71)는 축방향으로 형성된 최소한 하나 이상의 갭(72)을 가지고 있다. 샤프트(3)가 축 삽입부(73)에 위치하였을 때, 축 삽입 돌기(71)에 압축 스프링이나 고정 캡 등과 같은 고정 부재를 사용하면 갭(72)의 간격이 줄어들면서 축삽입 돌기(71)가 샤프트(3)를 압박하여 팬을 샤프트에 고정시키게 된다. 이와 같은 구조를 통해 샤프트와 팬의 조립을 간편하게 수행할 수 있어 조립 공정이 간소화될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 팬 모터에 적용되는 오일 리턴 와셔를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 A-A' 선을 절단하여 바라본 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 오일 리턴 와셔(35)는 도 1의 하부 오일 리턴 와셔(35) 뿐만 아니라 상부 오일 리턴 와셔(36)를 말한다. 이 두 가지 오일 리턴 와셔(35, 36)은 동일한 부재이며 결합되는 위치에 따라 하부 오일 리턴 와셔(35) 및 상부 오일 리턴 와셔(36)로 구분된다. 여기서는 설명의 편의상 오일 리턴 와셔(35)로 지칭하여 설명한다.

오일 리턴 와셔(35)는 중심부 구멍으로 회전 축(3)이 관통하는 베이스링(35a)과 이 베이스 링(35a)의 축의 길이 방향으로 돌출되어 있으며 서로 마주보는 한 쌍의 기둥부(35b)로 이루어진다. 이 마주보는 한 쌍의 기둥부(35b) 사이의 내측 직선 거리는 베이스 링(35a)의 내경 길이와 동일하다. 한편 마주 보는 한 쌍의 기둥부(35b) 사이의 외측의 직선 거리는 베이스링(35a)의 외경 길이 보다는 작다. 한편, 기둥부(35b)의 내면은 회전 축(3) 표면에 접하는 형상이 바람직하다. 즉, 기둥부(35b)의 내면은 회전 축(3)의 곡률과 동일한 면으로 형성된다. 이와 같은 오일 리턴 와셔(35)의 형상을 베어링과 함께 적용하면, 베어링과 회전 축의 회전 시에 오일이 오일 리턴 와셔(35)를 넘어 유출되는 것을 방지할 수 있다.

아래 특허청구범위에 기재된 본 발명의 균등 범위의 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

1: 하부 브라켓 2: 상부 브라켓
3: 샤프트 4: 로터
5: 스테이터 코어 6: PCB 커버
7: 팬 11: 하부 돌출부
12: 하부 베어링 삽입부 13: 박스 프레임
15: 공간부 21: 상부 돌출부
22: 상부 베어링 삽입부 31: 하부 베어링
32: 상부 베어링 33: 하부 펠트
34: 상부 펠트 35: 하부 오일 리턴 와셔
36: 상부 오일 리턴 와셔 51: 하부 인슐레이터
51a: 결합 돌기 52: 상부 인슐레이터
61: PCB 62: PCB 삽입 공간
63: 결합홀 64: 실링부
71: 축 삽입 돌기 72: 갭
73: 축 삽입부

Claims

중심부에 위치하며 내부에 하부 베어링 삽입부를 갖는 하부 돌출부와 상기 하부 돌출부의 주변에 형성된 공간부를 갖는 하부 브라켓;
중심부에 위치하며 내부에 상부 베어링 삽입부를 갖는 상부 돌출부를 포함하는 상부 브라켓;
상기 하부 돌출부와 상부 돌출부 사이에 위치하며 샤프트와 함께 회전하는 로터; 및
상기 하부 돌출부의 상부 쪽에 위치하는 하부 인슐레이터와 상기 상부 돌출부의 하부 쪽에 위치하는 상부 인슐레이터가 감싸고 있는 스테이터 코어;
로 이루어지고, 상기 하부 베어링 삽입부와 상부 베어링 삽입부에는 각각 하부 베어링 및 상부 베어링이 압입되며,
상기 상부 베어링 및 하부 베어링에는 베이스링과 한 쌍의 기둥부로 이루어지는 상부 및 하부 오일 리턴 와셔가 결합되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 하부 베어링(31)의 하부 주변에는 하부 펠트(33)가 결합되고, 상기 상부 베어링(32)의 상부 주변에는 상부 펠트(34)가 결합되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 샤프트의 상기 상부 브라켓(2)의 중심부 상부로 돌출된 부분에 결합되는 팬(7)을 더 포함하며, 상기 팬(7)은,
중심부에 돌출되며 내부에 축 삽입부(73)를 갖는 축 삽입 돌기(71); 및
상기 축 삽입 돌기에 샤프트 방향으로 형성된 최소한 하나 이상의 갭(72);
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
회전 축과 결합된 로터, 상기 로터와 서로 마주보는 스테이터, 상기 로터 및 스테이터를 감싸는 하우징, 상기 하우징에 결합되고 상기 회전 축과 회전 가능하도록 결합되는 베어링으로 이루어지는 팬 모터에 있어서,
중심부로 상기 회전 축이 관통하는 환형의 베이스링; 및
상기 베이스링에 축방향으로 형성된 한 쌍의 마주보는 기둥부;
로 이루어지고, 상기 베어링의 일측에 결합되는 오일 리턴 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
팬 모터의 회전 축에 결합되는 베어링의 일측에 결합되는 오일 리턴 와셔에 있어서, 상기 오일 리턴 와셔는
중심부로 상기 회전 축이 관통하는 환형의 베이스링; 및
상기 베이스링에 축방향으로 형성된 한 쌍의 마주보는 기둥부;
로 이루어지고, 상기 마주보는 한 쌍의 기둥부 사이의 내측 거리는 상기 회전 축의 외경과 동일하고, 상기 마주보는 한 쌍의 기둥부 사이의 외측 거리는 상기 베이스링의 외경 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 오일 리턴 와셔.