KR101292232B1 - Bldc 모터의 샤프트 연결 장치 - Google Patents

Bldc 모터의 샤프트 연결 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치는, 스테이터 코어부를 감싸는 형태로 배치되고 마그네틱이 결합되는 블레이드; 상기 블레이드가 상기 스테이터 코어부에 대하여 상대회전될 수 있도록, 상기 블레이드와 함께 회전가능하게 그 블레이드에 연결되고 상기 스테이터 코어부에 상대회전 가능하게 그 스테이터 코어부의 중심을 관통하여 배치되는 샤프트; 및 상기 샤프트를 상기 블레이드에 탈부착 가능하게 연결시키기 위한 고정수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

BLDC 모터의 샤프트 연결 장치{BLDC Motor shaft engagement apparatus}
본 발명은 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤프트의 결합 및 분리 작업의 효율을 높일 수 있으며 샤프트 연결작업시에 그 샤프트의 강성변화를 초래하지 않으며, 부품수를 줄일 수 있도록 구조가 개선된 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치의 채용상태를 분리하여 보인 분리 사시도이고, 도 2는 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치와 블레이드가 결합되어 있는 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치와 블레이드가 결합되어 있는 상태에서의 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결장치는, 샤프트(170)와 고정판넬(180)을 포함하여 이루어진다. 상기 샤프트(170)는 도 2에 잘 도시된 바와 같이 블레이드를 관통하여 스테이터 코어부(120)의 중심에 배치되고, 상기 블레이드의 외부로 노출된 부분에 상기 고정판넬(180)을 위치시켜 놓고, 그 샤프트(170)의 노출된 부분이 가압됨으로써 상기 블레이드와의 결합이 이루어지게 된다.
한편, 상기 블레이드는, 상기 BLDC 모터의 기판(110)과 스테이터 코어부(120)와 함께 헤어드라이어의 부품을 형성하는 것으로, 스테이터 코어부(120)를 감싸는 형태로 배치되고 마그네틱(130)이 결합되는 로터 하우징부(140)와 그 로터 하우징부(140)를 감싸는 형태로 배치되는 복수의 날개부(150)들이 각각 별개로 제작된 후 결합되도록 구성되어 있다.
이러한 구성을 가지는 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 상기 샤프트(170)의 외부로 노출된 부분을 가압하는 방식에 의해 상기 고정판넬(180)과 함께 샤프트(170)를 블레이드에 결합시키기 때문에, 상기 샤프트 (170)연결작업시에 그 샤프트(170)의 강성 변화를 초래하게 되고, 그 가압은 프레스 장치 등에 의해 이루어져서 가압공정의 효율이 저해되며, 나아가 샤프트(170)의 교체시에 블레이드와 함께 교체를 해 주어야 됨으로써 부품의 교체비용 상승을 초래하여 왔다.
또한, 상기 로터 하우징부(140)와 날개부(150)들이 각각 별개로 제작된 후, 상기 연결부(160)들을 통해 로터 하우징부(140)와 날개부(150)들 간의 결합이 이루어지게 됨에 따라, 도 3에 잘 도시된 바와 같이 단순히 마그네틱(130)을 고정시켜 주는 역할을 하는 로터 하우징부(140)의 별도의 제작과 그 로터 하우징부(140)와 날개부(150)들 간의 결합에 필요한 부품수의 증가로 인하여, 제품의 제조원가를 증대시키는 단점을 초래하였다.
그리고 동록특허공보 10-1039635호(헤어 드라이어용 비엘디씨 모터)가 2011년 06월 01일 등록된 바와 같이, 종래에는 내장부품들이 분리형으로 구비됨에 따라 조립공정이 불필요하게 많아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 BLDC 모터의 샤프트를 블레이드에 연결하는 연결작업의 편리성을 높일 수 있으며, 부품의 사후관리비용을 절감시킬 수 있는 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 부품수를 줄여 구성의 간소화를 이룰 수 있게 하고 제품의 조립공정수를 줄일 수 있는 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치는, 스테이터 코어부를 감싸는 형태로 배치되고 마그네틱이 결합되는 블레이드; 상기 블레이드가 상기 스테이터 코어부에 대하여 상대회전될 수 있도록, 상기 블레이드와 함께 회전가능하게 그 블레이드에 연결되고 상기 스테이터 코어부에 상대회전 가능하게 그 스테이터 코어부의 중심을 관통하여 배치되는 샤프트; 및 상기 샤프트를 상기 블레이드에 탈부착 가능하게 연결시키기 위한 고정수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 고정수단은, 상기 샤프트의 일측에 마련되는 나사부와, 상기 나사부에 결합되는 체결너트를 구비하여서, 상기 샤프트의 블레이드에 대한 고정 및 분리가 원활하게 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 샤프트의 스테이터 코어부에 대한 상대회전이 가능하도록, 상기 샤프트와 스테이터 코어부 사이에 배치되는 볼 베어링을 구비하는 것이 바라직하다.
상기 블레이드는, 상기 마그네틱이 결합되는 로터 하우징부와 그 로터 하우징부의 외주면으로부터 이격된 위치에 방사형으로 마련되는 복수의 날개부들이 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 로터 하우징부에는, 비원형 단면홈이 형성되어 있으며, 상기 로터 하우징부에 결합되는 샤프트에는, 상기 비원형 단면홈에 삽입되는 비원형 단면부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치는, 샤프트와 블레이드 간의 연결이 샤프트의 나사부와 체결너트에 의해 이루어짐으로써, 별도의 연결도구를 사용하지 않고도 연결이 가능하여서 연결작업의 효율을 높일 수 있으며, 샤프트를 프레스 기구를 이용하여 가압하지 않아도 되므로 그 샤프트의 강성변화를 초래하지 않으며, 샤프트 교체시에 나사부와 체결너트를 분리시켜 주기만 하면 되기 때문에 부품의 교체작업의 효율을 높일 수 있고 불필요한 부품 교체비용을 절감시킬 수 있는 장점을 도출한다.
그리고, 로터 하우징부와 날개부들이 일체로 형성된 블레이드 구조가 채택된 실시예에 의하면, 부품의 구성을 간소화하고 부품의 성형공정수를 줄일 수 있어서 제품의 제조원가를 절감시킬 수 있음은 물론, 특히 헤어 드라이어와 같은 경량화가 요구되는 제품에 채용된 경우에 부품 경량화를 가능하게 하여 제품 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 기대된다.
도 1은 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치의 채용상태를 분리하여 보인 분리 사시도.
도 2는 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치와 블레이드가 결합되어 있는 상태를 도시한 사시도.
도 3은 종래기술에 의한 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치와 블레이드가 결합되어 있는 상태에서의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치가 채용되는 BLDC 모터를 분리하여 보인 분리 사시도.
도 5는 본 발명 일실시예의 일요부를 설명하기 위한 사시도.
도 6은 본 발명 일실시예가 채용된 BLDC 모터의 개략적인 구조를 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치가 채용되느 BLDC 모터를 분리하여 보인 분리 사시도.
도 8은 본 발명 다른 실시예의 개략적인 구조를 보인 단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치의 개략적인 단면도.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치가 채용되는 BLDC 모터를 분리하여 보인 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명 일실시예의 일요부를 설명하기 위한 사시도이며, 도 6은 본 발명 일실시예가 채용된 BLDC 모터의 개략적인 구조를 보인 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 BLDC 모터의 샤프트(30) 연결 장치는, 헤어 드라이어나 청소기 등에 채용되어 바람을 발생시키는 동력을 제공하는 BLDC 모터의 일부를 구성하는 것으로, 블레이드와 샤프트(30)와 고정수단을 포함하여 이루어진다.
상기 블레이드는, 스테이터 코어부(40)를 감싸는 형태로 배치되고 마그네틱(25)이 결합되고, 상기 샤프트(30)와 함께 스테이터 코어부(40)에 대해 상대회전이 이루어지는 부분이다.
이러한 블레이드는, 헤어 드라이어에 채용되는 경우에 상기 헤어 드라이어의 케이스의 외부로 바람을 송출시키는 역할을 한다.
본 실시예에서, 상기 블레이드는, 상기 스테이터 코어부(40)를 감싸는 로터 하우징(20)과 그 로터 하우징(20)과는 별개로 제작되어 로터 하우징(20)에 결합되는 송풍 유니트(10)로 이루어져 있다.
상기 로터 하우징(20)의 내주에는 상기 마그네틱(25)이 배치되고, 외주에는 상기 송풍 유니트(10)가 배치된다. 상기 송풍 유니트(10)는 상기 로터 하우징(20)을 감싸는 형태로 결합되는 본체부(12)와 상기 본체부(12)로부터 연장되는 복수의 날개부(14)들로 이루어져 있다.
상기 샤프트(30)는, 상기 블레이드와 함께 회전가능하게 그 블레이드에 연결되고 상기 스테이터 코어부(40)에 상대회전 가능하게 그 스테이터 코어부(40)의 중심을 관통하여 배치됨으로써, 상기 블레이드의 스테이터 코어부(40)에 대한 상대회전을 가능하게 한다.
본 발명에서 상기 샤프트(30)와 블레이드에 연결시키는 구성은, 종래기술과 달리, 상기 샤프트(30)를 블레이드에 탈부착 가능하게 연결시키기 위한 고정수단이 채용되었다.
즉, 본 실시예에서 상기 고정수단은, 상기 샤프트(30)에 마련된 나사부(32)와 상기 나사부(32)에 결합되는 체결너트(50)를 구비하여서, 상기 나사부(32)와 체결너트(50) 간의 결합 및 분리에 의하여 상기 샤프트(30)와 블레이드 간의 연결 및 연결해제가 선택적으로 가능하게 된다. 상기 나사부(32)는, 상기 블레이드의 외부로 돌출되는 상기 샤프트(30)의 일측에 마련되어 있다.
이러한 구성을 가지는 본 발명은, 상기 샤프트(30)와 블레이드 간의 연결이 상기 나사부(32)와 체결너트(50)에 의해 이루어짐으로써, 별도의 연결도구를 사용하지 않고도 연결이 가능하여서 연결작업의 효율을 높일 수 있으며, 상기 샤프트(30)를 프레스 기구를 이용하여 가압하지 않아도 되므로 그 샤프트(30)의 강성변화를 초래하지 않으며, 샤프트(30) 교체시에 상기 나사부(32)와 체결너트(50)를 분리시켜 주기만 하면 되기 때문에 부품의 교체작업의 효율을 높일 수 있고 불필요한 부품 교체비용을 절감시킬 수 있는 장점을 도출한다.
본 실시예에서는, 상기 샤프트(30)와 스테이터 코어부(40) 사이에 배치되는 볼 베어링(60)이 구비되어 있다. 이와 같이, 상기 샤프트(30)의 스테이터 코어부(40)에 대한 상대회전을 가능하게 하는 구성으로 상기 볼 베어링(60)이 채용됨으로써, 지속적인 오일 공급이 불필요하며, 나아가 샤프트(30)와 블레이드 간의 분리작업이 수월하게 됨에 따라 상기 볼 베어링(60)의 교체 또한 용이하게 수행할 수 있게 된다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치를 상세하게 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치가 채용되느 BLDC 모터를 분리하여 보인 분리 사시도이고, 도 8은 본 발명 다른 실시예의 개략적인 구조를 보인 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는, 앞에서 설명한 실시예에서 블레이드가 로터 하우징(20)과 송풍 유니트(10)로 이루어지는 것과는 달리, 로터 하우징부(82)와 날개부(84)들이 일체로 형성되어 있는 구조가 채택되었다.
즉, 본 실시예에 채용된 블레이드(80)는, 상기 마그네틱(25)이 결합되는 로터 하우징부(82)와 그 로터 하우징부(82)의 외주면으로부터 이격된 위치에 방사형으로 마련되는 복수의 날개부(84)들이 엔지니어링 플라스틱과 같은 고강도 합성수지 재질에 의해 일체로 형성된다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 부품의 구성을 간소화하고 부품의 성형공정수를 줄일 수 있어서 제품의 제조원가를 절감시킬 수 있음은 물론, 특히 헤어 드라이어와 같은 경량화가 요구되는 제품에 채용된 경우에 부품 경량화를 가능하게 하여 제품 신뢰도를 높일 수 있는 장점을 도출한다.
한편, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치의 개략적인 단면도이다.
이 도면에 도시된 실시예는, 로터 하우징부(90)에 비원형 단면홈(92a)이 형성되어 있고, 상기 로터 하우징부(90)에 결합되는 샤프트(30)에는, 상기 비원형 단면홈(92a)에 삽입되는 비원형 단면부(34)가 형성되어 있다.
이러한 실시예에 의하면, 상기 로터 하우징부(90)와 샤프트(30)가 결합수단에 의해 함께 회전되도록 작업이 수행되기 이전에, 먼저 상기 로터 하우징부(90)와 샤프트(30)가 서로 비원형 단면 결합이 이루어질 수 있게 됨에 따라, 그 로터 하우징부(90)와 샤프트(30) 간의 슬립없는 동시 회전을 견고히 할 수 있게 하는 장점이 기대된다.
10:송풍 유니트 12:본체부
14:날개부 20:로터 하우징
25:마그네틱 30:샤프트
32:나사부 40:스테이터 코어부
50:체결너트 60:볼 베어링

Claims (5)

  1. 스테이터 코어부를 감싸는 형태로 배치되고 마그네틱이 결합되는 블레이드;
    상기 블레이드가 상기 스테이터 코어부에 대하여 상대회전될 수 있도록, 상기 블레이드와 함께 회전가능하게 상기 블레이드에 연결되고 상기 스테이터 코어부에 상대회전 가능하게 상기 스테이터 코어부의 중심을 관통하여 배치되는 샤프트; 및
    상기 샤프트를 상기 블레이드에 탈부착 가능하게 연결시키기 위한 고정수단;을 포함하여 이루어지되,
    상기 블레이드는, 상기 마그네틱이 결합되는 로터 하우징부와 그 로터 하우징부의 외주면으로부터 이격된 위치에 방사형으로 마련되는 복수의 날개부들이 일체로 형성되고,
    상기 로터 하우징부에는, 비원형 단면홈이 형성되어 있으며,
    상기 로터 하우징부에 결합되는 샤프트에는, 상기 비원형 단면홈에 삽입되는 비원형 단면부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단은,
    상기 샤프트의 일측에 마련되는 나사부와, 상기 나사부에 결합되는 체결너트를 구비하여서, 상기 샤프트의 블레이드에 대한 고정 및 분리가 원활하게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트의 스테이터 코어부에 대한 상대회전이 가능하도록, 상기 샤프트와 스테이터 코어부 사이에 배치되는 볼 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 샤프트 연결 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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