KR101382036B1

KR101382036B1 - 팬 모터

Info

Publication number: KR101382036B1
Application number: KR1020130001144A
Authority: KR
Inventors: 장정철; 박경수; 조우성
Original assignee: 뉴모텍(주)
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2014-04-21
Also published as: US20150270757A1; WO2014106983A1

Abstract

본 발명에 따른 팬 모터는 스테이터 코어, 로터 및 상기 로터와 결합하여 회전하는 회전축으로 이루어지는 팬 모터에 있어서, 상기 돌기부에 결합되고, 바닥부, 외벽부 및 내벽부로 이루어지는 PCB 커버; 및 상기 PCB 커버의 바닥부, 외벽부 및 내벽부가 이루는 공간의 내측에 결합되는 PCB를 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 외경부, 상기 외경부를 따라 방사상으로 형성된 복수 개의 티스, 및 상기 외경면에 형성되어 있는 최소한 하나 이상의 돌기부를 포함하며, 상기 PCB 커버는 상기 돌기부에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 모터{Fan Motor}

본 발명은 모터에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 냉장고와 같은 전기기기의 공기를 순환시키기 위하여 사용되는 팬 모터에 관한 것으로 팬 모터의 스테이터 코어와 인쇄회로기판(PCB) 커버의 구조를 개선하여 적용한 팬 모터에 관한 것이다.

팬 모터는 일반적인 모터와 마찬가지로 고정자인 스테이터와 회전자인 로터를 포함하여 이루어진다. 스테이터는 스테이터 코어에 권선되어 있는 코일을 포함하며, 코일은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 전기적으로 연결되어 있다. 코일이 스테이터 코어에 권선될 때, 스테이터 코어의 표면은 절연처리가 되어 있어야 하는데, 이를 위하여 스테이터 코어의 상부 및 하부에 절연성 수지로 이루어진 인슐레이터를 결합한 다음에 코일을 권선한다.

이러한 형태의 종래기술에 따른 팬 모터는 대한민국특허 제10-1012243호, 제10-1012181호 등에 개시되어 있다.

상술한 종래기술에 다른 모터는 스테이터 코어를 감싸고 있는 인슐레이터에 PCB 커버 및 PCB를 결합하는 구조를 가지고 있어서 인슐레이터를 제작하기 위한 금형이 별도로 필요하고 인슐레이터, PCB 커버 및 PCB를 결합하는 공정이 필요하기 때문에 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 스테이터 코어를 파우더 압축 성형에 의하여 제조하고, 인슐레이터를 사용하지 않으면서 PCB 커버를 스테이터 코어에 직접 결합시키는 새로운 구조를 적용함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있는 팬 모터를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 새로운 구조를 갖는 스테이터 코어를 포함하는 팬 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스테이터 코어에 인슐레이터를 적용하지 않고 PCB 커버를 직접 결합시키는 새로운 구조의 팬 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 비용을 낮출 수 있는 팬 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타의 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 팬 모터는 스테이터 코어, 로터 및 상기 로터와 결합하여 회전하는 회전축으로 이루어지는 팬 모터에 있어서,

상기 돌기부에 결합되고, 바닥부, 외벽부 및 내벽부로 이루어지는 PCB 커버; 및

상기 PCB 커버의 바닥부, 외벽부 및 내벽부가 이루는 공간의 내측에 결합되는 PCB;

를 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 외경부, 상기 외경부를 따라 방사상으로 형성된 복수 개의 티스, 및 상기 외경부에 형성되어 있는 최소한 하나 이상의 돌기부를 포함하며,

상기 PCB 커버는 상기 돌기부에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 PCB 커버의 상기 내측에 실링재가 충진되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 PCB 커버의 외벽부에는 리드와이어 도입부가 형성되어 있고, 상기 리드와이어 도입부의 주위에는 리드와이어 고정부가 일정 공간을 형성하고 있으며, 상기 일정 공간의 내부에는 고정블록이 삽입되어 리드와이어를 고정하는 것이 좋다.

본 발명에서, 상기 PCB 커버의 외벽부에는 리드와이어 도입부가 형성되어 있고, 상기 리드와이어 도입부의 주위에는 리드와이어 가이드부가 형성되어 있는 것이 좋다.

본 발명에서, 상기 PCB 커버의 내벽부 외측에는 최소한 하나 이상의 PCB 높이가이드가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 스테이터 코어에 인슐레이터를 적용하지 않고 PCB 커버를 직접 결합시키는 새로운 구조를 통하여 제조 비용을 낮출 수 있는 팬 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터에 사용되는 스테이터 코어를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 PCB 커버를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 PCB를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 팬 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 팬 모터의 PCB 커버를 나타낸 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터는 스테이터 코어(10), PCB 커버(20), PCB(30) 및 로터(40)를 포함하여 이루어진다.

스테이터 코어(10)는 그 내측으로 방사상으로 형성되어 있는 티스부에 권선되어 있는 코일(도시되지 않음)을 포함하고 있다. 이 코일의 말단은 PCB 커버(20)에 수납되어 있는 PCB(30)에 전기적으로 연결된다.

PCB 커버(20)는 스테이터 코어(10)의 하부에 결합되며, 스테이터 코어(10)에 형성되어 있는 결합돌기가 PCB 커버(20)의 바닥부를 관통하여 PCB(30)에 형성되어 있는 삽입공에 결합됨으로써 스테이터 코어(10)와 PCB 커버(20) 및 PCB(30)가 함께 결합되는 구조를 가지고 있다. 자세한 구조는 아래 첨부된 도면들을 참조하여 추후 설명하기로 한다.

로터(40)에는 중심부에 회전축(41)이 결합되어 있으며 스테이터 코어(10)의 내측 중앙부에 위치하여 회전한다. 로터(40)의 회전과 동시에 회전축(41)이 회전하면 회전축(41) 말단에 결합되어 있는 팬(44)이 함께 회전한다.

스테이터 코어(10), PCB 커버(20), PCB(30) 및 로터(40)는 모두 상부 브라켓(42) 및 하부 브라켓(43)에 의하여 보호되고 있다. 즉, 상부 브라켓(42)과 하부 브라켓(43)이 결합하여 형성되는 내부 공간에 스테이터 코어(10), PCB 커버(20), PCB(30) 및 로터(40)가 위치하여 이들이 외부 공간으로부터 보호되고 있다. 특히, 냉장고용 팬 모터의 경우 습기가 내부로 침투하는 것을 방지하기 위하여 상부 브라켓(42)과 하부 브라켓(43)은 결합된 후에 밀봉되는 것이 바람직히다.

상부 브라켓(42) 및 하부 브라켓(43)의 중앙부에는 상부 베어링(45) 및 하부 베어링(46)이 각각 설치되어 있어, 회전축(41)의 회전을 원활하게 돕고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 팬 모터에 사용되는 스테이터 코어(10)를 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 스테이터 코어(10)는 외경부(11), 티스부(12), 돌기부(13) 및 결합돌기(14)로 이루어진다.

본 발명의 스테이터 코어(10)는 바람직하게 연자성체 파우더를 압축 성형함으로써 제조한다. 즉, 도 2의 형상을 갖도록 제작된 금형에 연자성체 파우더를 충진한 다음, 고온 및 고압 상태에서 압축 성형을 수행하여 제조하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 스테이터 코어(10)에 돌기부(13) 및 결합돌기(14)를 일체로 형성할 수 있다. 종래의 스테이터 코어(10)의 경우, 얇은 강판을 적층하여 제조하기 때문에 스테이터 코어의 외경부 및 티스부까지 형성할 수 있으나, 돌기부나 결합돌기를 형성하는 것이 거의 불가능하였다. 본 발명은 스테이터 코어(10)의 외경부(11)에 방사상으로 형성된 티스부(12)를 형성하는 동시에, 외경부(11)에 최소한 하나 이상의 돌기부(13)를 형성하는 것이 가능하다. 또한, 필요에 따라 결합돌기(14)를 돌기부(13)로부터 연장하여 형성함으로써 스테이터 코어(10)에 PCB 커버(20) 및 PCB(30)를 직접 결합할 수 있도록 할 수 있다. 참고로, 도 2에 도시된 스테이터 코어(10)는 도 1에 도시된 팬 모터와 상부 및 하부가 뒤바뀌어 있는 상태를 도시하고 있다. 즉, 도 1에서는 스테이터 코어(10)의 하부에 PCB 커버(20) 및 PCB(30)가 위치하고 있지만, 도 2에서는 스테이터 코어(10)의 상부에 돌기부(13) 및 결합돌기(14)가 형성되어 있어 스테이터 코어(10)의 상부에 PCB 커버(20) 및 PCB(30)가 결합되는 형태를 도시하고 있다. 본 명세서에서 별다른 언급이 없으면, "상부" 또는 "하부"는 도 1에 도시된 형태를 기준으로 그 의미를 해석한다.

또한, 본 발명의 스테이터 코어(10)는 바람직하게, 그 표면을 파우더 코팅에 의하여 절연 처리를 함으로써, 종래 스테이터 코어(10)의 절연을 위해 절연성 수지를 사용한 인슐레이터를 적용할 필요가 없도록 한다. 구체적으로, 압축 성형에 의하여 제조된 스테이터 코어(10)의 표면을 절연성 파우더를 이용하여 분체 도장을 함으로써, 표면을 절연처리할 수 있다. 절연처리된 스테이터 코어(10)의 티스부(12)에 코일을 권선하여 전원을 인가함으로써 스테이터 코어(10) 주변의 자속을 제어할 수 있다. 물론, 이와 같은 절연성 파우더 코팅을 적용하지 않고 기존의 인슐레이터를 적용하더라도, 돌기부(13) 및 결합돌기(14)가 인슐레이터를 관통하도록 하여, PCB 커버(20) 및 PCB(30)가 스테이터 코어(10)와 직접 결합하는 구조를 갖도록 하여도 좋다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 PCB 커버(20)를 나타낸 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 PCB 커버(20)는 바닥부(21), 외벽부(22) 및 내벽부(23)로 이루어진다.

바닥부(21), 외벽부(22) 및 내벽부(23)로 이루어지는 내부의 공간에는 PCB(30)가 안착된다. PCB(30)가 안착되고 전원선인 리드와이어와 코일이 PCB(30)에 전기적으로 연결된 다음에는 PCB(30)가 위치하는 공간에 경화성 실란트와 같은 실링재를 사용하여 실링 처리를 한다.

바닥부(21)에는 삽입공(21a)이 형성되어 있는데, 스테이터 코어(10)의 돌기부(13)에 형성된 결합돌기(14)가 이 삽입공(21a)으로 통과한다. 따라서, 삽입공(21a)의 개수는 돌기부(13) 및 결합돌기(14)의 개수와 일치하도록 한다. 삽입공(21a)을 통과한 결합돌기(14)는 PCB 커버(20) 내측에 안착되는 PCB(30)의 삽입공을 관통한다. PCB 커버(20)에 PCB(30)가 안착된 상태에서 결합돌기(14)의 관통하여 돌출된 부분에는 캡(24)을 결합한다. 이 캡(24)의 공간을 확보하기 위하여 외벽부(22)에는 캡위치부(22a)가 형성되어 있다. PCB(30)를 PCB 커버(20)에 안착시키고, 캡(24)을 결합돌기(14)에 결합시킨 상태에서 PCB 커버(20) 내부를 실링재를 충진하여 실링 처리를 하는 것이 좋다.

바닥부(21)에는 최소한 하나 이상의 코일홀(21b)이 형성되어 있는데, 이는 스테이터 코어(10)에 권선된 코일의 말단이 통과하여 PCB(30)에 전기적으로 연결될 수 있도록 통로를 제공한다.

외벽부(22)에는 리드와이어 도입부(22b)가 형성되어 있다. 이 리드와이어 도입부(22b)는 PCB(30)에 전원을 인가하기 위한 리드와이어(도시되지 않음)가 통과하는 가이드 부분이다. 이 리드와이어 도입부(22b)의 주변에는 리드와이어 고정부(22c)가 형성되어 있는데, 이 리드와이어 고정부(22c)는 그 내부에 일정 공간을 형성하고 있으며, 이 공간에는 고정블록(22d)이 삽입되어, 리드와이어를 압박함으로써 고정하여 준다. 리드와이어가 잘 고정되어 있어야 PCB 커버(20) 내부의 실링 작업 시에 리드와이어가 이탈하여 접촉 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 고정블록(22d)은 고정블록 스탠드(22e)에 연결되어 있는데, 고정블록(22d)에 약간의 힘을 가하면 고정블록(22d)이 고정블록 스탠드(22e)로부터 떨어지거나 구부려져서 고정블록(22d)이 리드와이어 고정부(22c) 내측 공간에 삽입되도록 한다. 즉, 고정블록(22d)은 PCB 커버(20)를 성형할 때 함께 형성되도록 하여 별도로 고정블록(22d)을 제조할 필요가 없도록 한다.

외벽부 내측 돌출부(22f)는 외벽부(22) 내측에 최소한 하나 이상 형성되어 있다. 이 외벽부 내측 돌출부(22f)는 두 가지 역할을 한다. 첫째, PCB(30)에 형성되어 있는 가이드홈에 위치하여 PCB의 정위치를 정렬하여 준다. 둘째, 하부 브라켓(43)이 PCB 커버(20)와 결합하도록 결합홀(또는 결합돌기)을 제공하여준다.

내벽부(23)의 외측에는 최소한 하나 이상의 PCB 높이 가이드(23a)가 형성되어 있다. 이 PCB 높이 가이드(23a)는 PCB(30)가 PCB 커버(20) 내측에 위치할 때, 일정한 높이를 유지한 상태로 있도록 한다. 따라서, 실링 작업 시에 실링재가 PCB(30)의 상부 및 하부에 골고루 투입되어 실링이 잘 될 수 있도록 하는 역할을 한다. 내벽부(23)의 내측에는 중공부(23b)가 형성되어 있다. 이 중공부(23b)에는 하부 브라켓(43)과 하부 베어링(46)이 위치한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 팬 모터의 PCB(30)를 나타낸 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 PCB(30)에는 중앙홀(31)이 형성되어 있다. 이 중앙홀(31)에는 PCB 커버(20)의 내벽부(23)가 삽입된다.

결합 돌출부(32)에는 삽입공(32a)이 형성되어 있으며, 결합 돌출부(32)는 PCB(30)의 외주부를 따라 최소한 하나 이상 형성되어 있다. 바람직하게, 스테이터 코어(10)에 형성된 결합돌기(14)의 개수와 동일한 개수로 형성되어 있다. 결합 돌출부(32)는 PCB 커버(20)의 캡 위치부(22a)에 위치한다.

코일 연결부(33)에는 코일의 말단이 전기적으로 연결되는데, 스테이터 코어에 핀을 결합하여 이 핀에 코일 말단을 연결하고, 핀의 말단을 코일 연결부(33)에 연결하여도 좋다. 가이드홈(34)에는 외벽부 내측 돌출부(22f)가 위치하며, 홀센서 위치부(35)에는 최소한 하나 이상의 홀센서(도시되지 않음)가 각각 연결된다. 리드와이어 연결부(36)에는 리드와이어(도시되지 않음)가 전기적으로 연결된다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 팬 모터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 팬 모터는 제1 실시예에서의 PCB 커버(20)를 변형한 PCB 커버(50)를 적용한 점을 제외하고 제1 실시예와 동일하다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 PCB 커버(50)는 도 5에서와 같이, 개방된 부분이 상부를 향하는 상태로 스테이터 코어(10)에 결합되어 있다. 반면, 도 1에서의 PCB 커버(20)는 개방된 부분이 아래를 향하도록 스테이터 코어(10)에 결합되어 있다. PCB 커버(50)의 자세한 구성은 아래 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 팬 모터의 PCB 커버(50)를 나타낸 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PCB 커버(50)는 바닥부(51), 외벽부(52) 및 내벽부(53)로 이루어지며, 이들 바닥부(51), 외벽부(52) 및 내벽부(53)가 이루는 내측 공간에는 PCB가 위치한다.

외벽부(52) 내측에는 스테이터 코어(10)의 결합돌기(14)와 대응하는 위치에, 결합홀부(52a)가 형성되어 있다. 이 결합홀부(52a)에 결합돌기(14)가 삽입되어 결합된다. 또한, 외벽부(52)에는 리드와이어 도입부(52b)가 형성되어 있다. 리드와이어 도입부(52b)의 주변에는 리드와이어 가이드부(52c)가 형성되어 있는데, 이 리드와이어 가이드부(52c)에 리드와이어를 압입하여 리드와이어 도입부(52b)에 리드와이어가 위치하면, 리드와이어는 리드와이어 가이드부(52c)에 의하여 그 위치에 고정된다. 따라서, 실링 작업 시에 리드와이어가 제자리에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

내벽부(53) 외측에는 최소한 하나 이상의 PCB 높이 가이드(53a)가 형성되어 있으며, 내측에는 중공부(53b)가 형성되어 있다. 이들의 역할은 제1 실시예에서와 동일하다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예시하여 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하는 데 사용하여서는 안된다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 스테이터 코어 11: 외경부
12: 티스부 13: 돌기부
14: 결합 돌기 20, 50: PCB 커버
21, 51: 바닥부 21a: 삽입공
21b: 코일홀 22, 52: 외벽부
22a: 캡위치부 22b, 52b: 리드와이어 도입부
22c: 리드와이어 고정부 22d: 고정블록
22e: 고정블록 스탠드 22f: 외벽부 외측 돌출부
23, 53: 내벽부 23a: PCB 높이 가이드
23b: 중공부 24: 캡
30: PCB 31: 중앙홀
32: 결합 돌출부 32a: 삽입공
33: 코일 연결부 34: 가이드 홈
35: 홀센서 위치부 36: 리드와이어 연결부
40: 로터 41: 회전축
42: 상부 브라켓 43: 하부 브라켓
44: 팬 45: 상부 베어링
46: 하부 베어링 52a: 결합홀부
52c: 리드와이어 가이드부

Claims

스테이터 코어, 로터 및 상기 로터와 결합하여 회전하는 회전축으로 이루어지는 팬 모터에 있어서,
바닥부, 외벽부 및 내벽부로 이루어지는 PCB 커버; 및
상기 PCB 커버의 바닥부, 외벽부 및 내벽부가 이루는 공간의 내측에 결합되는 PCB;
를 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 외경부, 상기 외경부를 따라 방사상으로 형성된 복수 개의 티스, 및 상기 외경부에 형성되어 있는 최소한 하나 이상의 돌기부를 포함하며,
상기 PCB 커버는 상기 돌기부에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 PCB 커버의 상기 내측에 실링재가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 PCB 커버의 외벽부에는 리드와이어 도입부가 형성되어 있고, 상기 리드와이어 도입부의 주위에는 리드와이어 고정부가 일정 공간을 형성하고 있으며, 상기 일정 공간의 내부에는 고정블록이 삽입되어 리드와이어를 고정하는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 PCB 커버의 외벽부에는 리드와이어 도입부가 형성되어 있고, 상기 리드와이어 도입부의 주위에는 리드와이어 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 PCB 커버의 내벽부 외측에는 최소한 하나 이상의 PCB 높이가이드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팬 모터.