KR101432374B1 - 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 그 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어부 내장형 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 그 조립 방법에 대한 것으로서, 특히 모터 유닛을 제어하는 제어부를 하우징 내부에 설치함에 의해 별도의 제어부의 설치 공정을 생략할 수 있어 상기 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리의 조립이 용이하게 하는 한편 상기 제어부의 설치 공간이 별도로 필요하지 않으므로 상기 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리를 포함하는 진공 청소기의 소형화가 가능하며, 모터 유닛과 인슐레이터가 결합된 상태에서 상기 제어부를 설치한 후 하우징에 설치함에 의해 상기 제어부 또는 모터 유닛의 중간 검사가 용이하여 불량율을 감소시킬 수 있으며, 상기 제어부가 하우징 내부에 있어 외부의 외란에 대해 보호가 가능하다.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 그 조립 방법{Switched Reluctance Motor Assembly and method of assembling thereof}

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 그 조립 방법에 대한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 흡입력을 발생시켜 흡입력에 의해 먼지 등의 이물질을 제거하는 청소기구를 말하며, 상기 흡입력은 일반적으로 소위 SRM 모터 어셈블리라고 하는 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM; Switched Reluctance Motor) 어셈블리에 의해 발생한다.

상기 SRM 모터 어셈블리는 일반적으로 알려진 바와 같이 흡입 포트가 상단에 형성된 커버 내측에 임펠러가 설치되고, 상기 커버 하단에 연결된 하우징 내측에 상기 임펠러가 샤프트에 의해 회전되도록 설치되며, 상기 샤프트를 회전시키기 위한 모터 유닛이 설치된다. 이때, 상기 모터 유닛은 인가되는 전류에 의해 인력과 척력을 발생시키는 로터와 스테이터를 포함하여 상기 샤프트를 회전시키는 것은 널리 알려진 바와 같다

또한, 상기 임펠러와 모터 유닛 사이에는 상기 임펠러의 출구부를 통해 나온 공기를 압송하는 디퓨저를 포함하며, 여기서, 상기 임펠러를 통과한 공기가 상기 디퓨저에 의해 압송되면서 압력이 증가하도록 상기 임펠러와 디퓨저는 일정간격을 두고 설치되는데, 이러한 기술은 널리 알려진 기술로서 이는 하기와 같은 미국특허 제4011624호, 제4920608호, 제6125498호에 자세히 기재되어 있어 중복되는 설명은 생략한다.

이때, 상술한 바와 같이 임펠러는 모터 유닛에 의해 구동, 제어되며 상기 모터 유닛을 제어하기 위한 제어부는 통상 상기 하우징 외부에 배치됨이 일반적이다.

그런데 이러한 종래 기술의 경우 상기 제어부를 설치하기 위한 공간을 별도로 마련해야 해서 공간이 추가적으로 필요하게 되고, 이에 의해 소형화가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 기술의 경우 상기 제어부를 설치하는 공정과 상기 모터 어셈블리를 조립하는 공정을 별도로 수행해야 해서 조립 작업에 시간과 노력이 많이 소요 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 기술의 경우 제어부가 하우징 외부에 위치하는 관계로 외부의 외란을 직접 받게 되어 안정성이 결여되는 문제점이 있었다.

미국 등록 특허 제4011624호 미국 등록 특허 제4920608호 미국 등록 특허 제6125498호

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 제어부를 모터 유닛이 장치되는 하우징 내부에 장착하여 제어부 설치를 위한 별도의 공간이 필요하지 않아 소형화가 가능하고, 모터 유닛 조립 시 상기 제어부를 같이 조립할 수 있어 조립 용이성을 증가시킬 수 있으며, 상기 제어부를 하우징 내부에 위치하여 외부의 외란으로부터 보호될 수 있도록 하여 안정성을 증진할 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 그 조립방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리는, 모터 회전중심을 이루는 회전축, 상기 회전축을 회전시키도록 로터와 스테이터를 포함하는 모터유닛, 상기 회전축 축방향 상부에서 커버에 형성된 흡입포트를 통해 공기를 흡입하도록 결합되는 임펠러, 상기 임펠러에 의해 유입된 공기를 모터 내부로 안내하는 디퓨저, 상기 모터유닛을 내부에 수용하도록 결합되는 인슐레이터, 상기 모터유닛을 포함하며, 상기 회전축 외측둘레를 감싸도록 형성되는 하우징 및 상기 하우징 내부 일측에 장착되어 상기 모터 유닛을 제어하는 제어부를 포함할 수 잇다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 인슐레이터는 상기 모터 유닛 상면에 설치되는 상부 인슐레이터와, 상기 모터 유닛의 저면에 설치되는 하부 인슐레이터를 포함하고, 상기 제어부는 상기 하부 인슐레이터 저면에 설치될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 하부 인슐레이터는 판체 형상이되 중앙에 샤프트가 관통하는 관통공이 형성되는 하부 인슐레이터 본체와, 상기 하부 인슐레이터 본체 일 측에서 상기 제어부측으로 바아 형상으로 연장되는 고정부를 포함하고, 상기 제어부는 중앙에 샤프트가 관통하는 관통공이 형성되는 판체 형상의 제어부 본체와, 상기 제어부 본체 일 측에 형성되어 상기 고정부가 삽입되는 고정공을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 고정부는 다수 개 형성되되 그 중 하나의 고정부 길이는 다른 고정부 길이보다 길게 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 고정공 주변의 두께가 상기 고정공의 중심으로 갈수록 얇아지도록 경사지게 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 고정부는 상기 인슐레이터 본체에서 저면 방향으로 연장되는 연장부와, 상기 연장부 말단에서 원통 형상으로 연장되어 상기 고정공에 삽입되되 그 외면에 나사산이 형성된 삽입 바아를 포함하고, 상기 제어부의 고정공 저면에 배치되어 상기 삽입 바아와 나사 결합하는 것으로서 상면에 스토퍼가 축방향 상부로 돌출된 너트를 포함하되, 상기 스토퍼 중 상기 나사 결합된 삽입 바아가 풀리는 방향의 끝 단은 수직방향으로 형성되고, 상기 삽입 바아가 잠기는 방향의 끝 단은 경사지게 형성되며, 상기 제어부의 저면에는 상기 스토퍼와 동일한 형상으로 요홈된 스토퍼 삽입부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 제어부의 고정공 내측으로 돌출하는 탄성편이 형성되고, 상기 고정부 외측면 일 부분에 상기 탄성편이 삽입되도록 요홈되는 그루브가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 고정부의 하측은 폭이 하측 방향으로 갈수록 감소하는 쐐기 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 모터 유닛의 하부 밸런싱 부재 저면에 설치되는 센서 마그넷 및 상기 센서 마그넷 저면에 설치되는 홀 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로써, 상기 고정부에 장치되어 충격을 흡수하는 탄성 재질의 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 조립방법은, 커버에 형성되는 흡입 포트를 통해 공기를 흡입한 후 이송하는 임펠러 및 디퓨져와, 상기 임펠러에 연동되는 샤프트를 회전시키는 모터 유닛이 내부에 장치되는 하우징과, 상기 모터 유닛에 설치되는 인슐레이터와, 상기 하우징 내부 일 측에 장치되어 상기 모터 유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 제어부 내장형 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리를 조립하는 방법으로서, 상기 모터 유닛의 상하부에 상부 인슐레이터 및 하부 인슐레이터를 각각 설치하는 단계, 상기 하부 인슐레이터 저면에 제어부를 설치하는 단계, 상기 제어부와 모터 유닛을 연결하는 단계 및 상기 모터 유닛 및 제어부를 하우징 내부에 장착하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따르면, 제어부를 모터 유닛이 장치되는 하우징 내부에 장착하여 제어부 설치를 위한 별도의 공간이 필요하지 않아 소형화가 가능한 효과가 있다.

또한, 모터 유닛 조립시 상기 제어부를 같이 조립할 수 있어 조립 용이성을 증가시켜, 모터 어셈블리를 포함한 디바이스의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 제어부를 하우징 내부에 위치하여 외부의 외란으로부터 보호될 수 있도록 함으로써, 모터 어셈블리의 작동 및 제어의 안정성 및 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리의 단면을 도시한 단면도,
도 2는 모터 유닛에 본 발명의 제어부가 설치되는 것을 도시한 분리 사시도,
도 3은 하부 인슐레이터의 고정부에 댐퍼가 설치된 것을 도시한 일부 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 제어부와 하부 인슐레이터의 고정 관계를 도시한 일부 단면도,
도 5는 본 발명의 제어부와 너트가 결합하는 관계를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 너트만을 도시한 단면 사시도,
도 7은 본 발명의 하부 인슐레이터와 제어부가 결합되는 구성을 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 하부 인슐레이터와 제어부가 결합되는 또 다른 구성을 도시한 단면도 및
도 9는 본 발명의 방법을 도시한 플로우 차트이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, "상부", "하부", "일 측면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리의 단면을 도시한 단면도, 도 2는 모터 유닛에 본 발명의 제어부가 설치되는 것을 도시한 분리 사시도, 도 3은 하부 인슐레이터의 고정부에 댐퍼가 설치된 것을 도시한 일부 분리 사시도, 도 4는 본 발명의 제어부와 하부 인슐레이터의 고정 관계를 도시한 일부 단면도, 도 5는 본 발명의 제어부와 너트가 결합하는 관계를 도시한 단면도, 도 6은 본 발명의 너트만을 도시한 단면 사시도, 도 7은 본 발명의 하부 인슐레이터와 제어부가 결합되는 구성을 도시한 단면도, 도 8은 본 발명의 하부 인슐레이터와 제어부가 결합되는 또 다른 구성을 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 방법을 도시한 플로우 차트이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 모터 유닛을 제어하는 제어부를 하우징 내부에 장치하여 진공 청소기의 소형화가 가능하게 하고 조립 용이성이 증가되며, 외부 외란으로부터 제어부가 보호되어 안정성이 증가할 수 있는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)는 커버(110)에 형성되는 흡입 포트(111)를 통해 공기를 흡입한 후 이송하는 임펠러(160) 및 디퓨져(170)와, 상기 임펠러(160)에 연동되는 샤프트(S)를 회전시키는 모터 유닛(140)이 내부에 장치되는 하우징(120)과, 상기 모터 유닛(140)에 설치되는 인슐레이터(150)와, 상기 하우징(120) 내부 일 측에 장치되어 상기 모터 유닛(140)을 제어하는 제어부(130)를 포함한다.

이때, 상기 임펠러(160) 및 디퓨져(170)의 구성은 이미 설명한 바와 같고, 상기 임펠러(160)의 회전에 의해 공기가 상기 흡입 포트(111)를 통해 흡입되는 구성 역시 설명한 바와 같으며, 상기 하우징(120)은 상기 흡입 포트(111)가 형성되는 커버(110)의 하단에 설치될 수 있다.

한편, 상기 모터 유닛(140)에는 삽입되는 스테이터에 권선된 코일의 절연을 위한 인슐레이터(150)가 설치될 수 있으며, 이때 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)는 제어부(130)가 하우징(120) 내부에 설치될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제어부(130)는 상기 모터 유닛(140)의 저면에 설치될 수 있다.

상기 인슐레이터(150)는 상기 모터 유닛(140) 상면에 설치되는 상부 인슐레이터(151)와, 상기 모터 유닛(140)의 저면에 설치되는 하부 인슐레이터(152)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 모터 유닛(140)의 절연 성능을 보다 안정적으로 확보하기 위해 상술한 바와 같이 상기 모터 유닛(140)의 상면 및 저면에 각각 설치될 수 있다. 이때, 본 발명의 제어부(130)는 상기 하부 인슐레이터(152) 저면에 설치될 수 있으며, 상기 하부 인슐레이터(152)의 저면에 고정되거나 혹은 하우징(120)의 바닥면에 고정되는 것도 가능하다.

한편, 상기 하부 인슐레이터(152)는 도 2에 도시된 바와 같이 판체 형상이되 중앙에 샤프트(S)가 관통하는 관통공(152a)이 형성되는 하부 인슐레이터 본체(152c)와, 상기 하부 인슐레이터 본체(152c) 일 측에서 상기 제어부(130) 측으로 바아 형상으로 연장되는 고정부(IN)를 포함할 수 있다.

상기 제어부(130)는 중앙에 샤프트(S)가 관통하는 관통공(132)이 형성되는 판체 형상의 제어부 본체(131)와, 상기 제어부 본체(131) 일 측에 형성되어 상기 고정부(IN)가 삽입되는 고정공(133)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 하부 인슐레이터(152)에서 도면상 하측 방향(제어부 방향)으로 연장되는 고정부(IN)가 상기 고정공(133)에 삽입되어 상기 하부 인슐레이터(152)와 제어부(130)가 상호 고정될 수 있다.

이때, 상기 고정부(IN)는 도시된 바와 같이 4개의 고정부(IN1,IN2,IN3,IN4)를 포함할 수 있으며, 상기 고정공(133) 역시 이에 대응하여 4개의 고정공(133a,133b,133c,133d)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 하부 인슐레이터(152)는 도시된 바와 같이 상기 하부 인슐레이터 본체(152c)에서 도면상 상측 방향으로 돌출하여 스테이터(141)의 공간부(141b)에 삽입되는 삽입 돌출부(152b)를 포함할 수 있다. 상기 삽입 돌출부(152b)는 도시된 바와 같이 벽체 형상이되 상호 이격되게 형성되어 도시된 바와 같은 4개의 공간부(141b)에 각각 삽입될 수 있다. 한편, 상기 하부 인슐레이터(152)의 고정부(IN)사이를 연결하는 벽체 형상의 하부 돌출부(152d)를 포함하여 상기 하부 인슐레이터(152)의 구조적 강도를 증진하는 것도 가능하다.

또한, 상기 스테이터(141)의 공간부(141b)는 널리 알려진 바와 같이 이웃하는 스테이터부에 권취되는 권취 코일(도시되지 않음)사이의 빈 공간으로서 이는 널리 알려진 구성인 관계로 자세한 설명은 생략한다.

상기 고정부(IN)는 도시된 바와 같이 상기 하부 인슐레이터 본체(152c) 저면에서 제어부(130) 측으로 연장되는 연장부(152e)와, 상기 연장부(152e) 끝단에서 제어부(130) 측으로 연장되는 삽입 바아(152f)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 하부 돌출부(152d)는 상기 연장부(152e)사이를 연결하게 되고, 상기 제어부(130)의 고정공(133)에는 상기 삽입 바아(152f)가 삽입될 수 있다. 이때, 상기 연장부(152e)는 도시된 바와 같이 사각형 단면 형상일 수 있고 상기 삽입 바아(152f)는 원형 단면 형상일 수 있다. 다만, 이러한 고정부(IN)의 형상은 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과한 것으로서 상술한 바와 같이 고정공(133)에 삽입되어 고정될 수 있는 형상인 한 다른 형상의 경우라도 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

한편, 상기 고정부(IN)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수 개 형성되되 그 중 하나의 고정부 길이는 다른 고정부 길이보다 길게 형성되도록 할 수 있다. 이는 상기 하부 인슐레이터(152)와 제어부(130)의 조립시 단차의 높이를 조절하여 보다 용이하게 조립하기 위한 것으로서, 상기 길이가 긴 고정부를 먼저 고정공(133)에 삽입시키면 나머지 고정부는 나머지 고정공(133)에 자동 삽입될 수 있도록 위치를 조절하여 조립을 보다 용이하게 할 수 있다. 예를 들어 도면상 좌측 하단에 위치한 고정부(IN3)의 길이를 다른 고정부(IN1,IN2,IN4)보다 길게 형성한 후 상기 길이가 긴 고정부(IN3)를 먼저 고정공(133)에 삽입시킨 후 나머지 고정부(IN1,IN2,IN4)를 삽입 고정하는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고정부(IN)에 장치되어 충격을 흡수하는 탄성 재질의 댐퍼(B)를 더 포함하는 것도 가능하다.즉, 도시된 바와 같이 상기 4개의 고정부(IN)에 각각 댐퍼(B1,B2,B3,B4)를 설치하여 상기 하우징(120)의 내외부에서 발생하는 충격이나 진동을 흡수할 수 있다. 상기 댐퍼(B)의 재질로는 고무 등과 같은 탄성있는 것이면 어느 것이나 사용가능하다. 이때, 상기 댐퍼(B)는 도시된 바와 같이 중공 형상을 가져 상기 고정부(IN)가 관통되는 것도 가능하고 상기 고정부(IN)가 삽입되는 면(도면상 상부면)만 개방되고 밑면은 개방되지 않게 형성하여 상기 고정부(IN)가 댐퍼(B)내부에 삽입 수용되도록 하는 것도 가능하다.

상기 제어부(130)는 상술한 바와 같이 중앙에 샤프트(S)가 관통하는 관통공(132)이 형성되는 판체 형상의 제어부 본체(131)와, 상기 제어부 본체(131) 일 측에 형성되어 상기 고정부(IN)가 삽입되는 고정공(133)을 포함할 수 있는데, 이때, 상기 고정공(133)은 도시된 바와 같이 4개로 형성될 수 있으며, 이는 상기 고정부(IN)의 개수에 대응되도록 형성된 것에 불과하며, 이러한 측면에서 상기 고정부(IN) 및 고정공(133)의 개수에 의해 본 발명이 제한되지 않음은 당연하다. 또한, 상기 제어부(130)는 종래에 사용되는 바와 같이 PCB기판일 수 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않고 상기 모터 유닛(140)을 제어할 수 있는 구성인 한 그 형상이나 종류에 의해 제한되지 않음은 당연하다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 고정공(133) 주변의 두께가 상기 고정공(133)의 중심으로 갈수록 얇아지도록 경사지게 형성하여 상기 고정부(IN)를 보다 용이하게 고정할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 고정부(IN)를 상기 제어부(130)의 고정공(133)에 삽입시킬 때, 정확한 위치에 놓지 않더라도 근방에 위치하면 상술한 바와 같은 고정공(133) 주변의 경사진 부분(135)에 의해 자동으로 고정공(133)으로 유도되므로 보다 편리하게 조립을 할 수 있다.

상기 고정부(IN)와 고정공(133)을 안정적으로 상호 고정하기 위해 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 고정부(IN)는 상기 인슐레이터 본체(161)에서 저면 방향으로 연장되는 연장부(152e)와, 상기 연장부(152e) 말단에서 원통 형상으로 연장되어 상기 고정공(133)에 삽입되되 그 외면에 나사산(152f-3)이 형성된 삽입 바아(152f)를 포함할 수 있다.

이때 도시된 바와 같이 상기 제어부(130)의 고정공(133) 저면에 배치되어 상기 삽입 바아(152f)와 나사 결합하는 것으로서 상면에 스토퍼(N1)가 높이방향으로 돌출된 너트(N)를 포함하여 상호 안정적으로 고정할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 너트(N)를 이용하여 고정한 후 사용환경에 따라 상기 너트(N)의 잠금 상태가 허술해져 상기 너트(N)가 풀려지는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해 상기 너트(N)상에 스토퍼(N1)를 돌출 형성하며, 상기 스토퍼(N1) 중 상기 나사 결합된 삽입 바아(152f)가 풀리는 방향(방향I)의 끝단(N1c)은 수직방향으로 형성되고, 상기 삽입 바아(152f)가 잠기는 방향(방향II)의 끝단(N1a)은 경사지게 형성하며 그 방향은 잠기는 방향으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 형성하며 상부면(N1b)은 수평하게 형성할 수 있다.

한편, 상기 제어부(130)의 저면에는 상기 스토퍼(N1)와 동일한 형상으로 요홈된 스토퍼 삽입부(131a)가 형성되어 상기 스토퍼(N1)가 삽입된다. 즉, 상기 너트(N)와 삽입 바아(152f)가 상호 나사 결합하면서 상기 너트(N)가 상기 제어부(130)의 저면에 밀착하면 상기 너트(N)의 스토퍼(N1)가 상기 제어부(130)의 스토퍼 삽입부(131a)에 삽입된다. 이러한 경우 상기 너트(N1)의 풀리는 방향(방향I) 끝단(N1c)은 수직방향으로 상기 스토퍼 삽입부(131a)의 수직면과 상호 접촉되어 있으므로 외부에서 진동 등이 발생하여도 상기 너트(N)는 풀리는 방향(방향I)으로 회전을 할 수 없어 견고한 체결상태를 유지할 수 있다.

한편, 상기 스토퍼(N1)는 도 6에 도시된 바와 같이 너트(N)상에 4개가 돌출 형성될 수 있으나 본 발명은 이에 제한되지 않고 상기 개수가 달라지더라도 상술한 바와 같이 너트(N)의 풀림 방지 기능을 하는 한 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

도 7에 도시된 바와 같이 상기 제어부(130)의 고정공(133) 내측으로 돌출하는 탄성편(134)을 형성하고, 상기 고정부(IN) 외 측면 일 부분에 상기 탄성편(134)이 삽입되도록 요홈되는 그루브(152f-1)를 포함하는 것도 가능하다. 즉, 상기 고정부(IN)를 상기 고정공(133)에 삽입하는 경우 상기 탄성편(134)이 도면상 하측 방향으로 변형하다가 상기 고정부(IN)의 그루브(152f-1)가 일정 위치에 도달하면 상기 탄성편(134)이 원래 형상으로 회복하여 상기 그루브(152f-1)에 삽입되어 결국 상기 고정구(IN)와 고정공(133)을 상호 고정하게 되어 보다 용이하게 상호 고정할 수 있다.

한편, 상기 탄성편(134)과, 그루브(152f-1)는 사각형 형상의 단면이 도시되어 있으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하며 상기 탄성편(134)이 그루브(152f-1)에 탄성 변형에 의해 삽입될 수 있는 한 다른 형상인 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 고정부(IN)의 하측은 폭이 도면상 하측 방향으로 갈수록 감소하는 쐐기 형상도 가능하다. 즉, 상술한 바와 같이 상기 고정구(IN)는 탄성편(134)을 변형시키면서 도면상 하측 방향으로 진입하는데, 이때, 상술한 바와 같이 상기 고정부(IN)의 하측이 쐐기 형상(152f-2)이면 보다 용이하게 진입할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 모터 유닛(140)의 하부 밸런싱 부재(132) 저면에 설치되는 센서 마그넷(181) 및 상기 센서 마그넷(181) 저면에 설치되는 홀 센서(182)로 구성되는 로터 전극 센싱 장치(180)를 포함하는 것도 가능하다. 널리 알려진 바와 같이 상기 스위치드 릴럭턴스 모터를 제어하기 위해 로터(142)의 전극을 센싱하는 것이 필요하며 이를 위해 상술한 바와 같은 센서 마그넷(181)과 홀 센서(182)를 포함한다.

이상 설명한 본 발명의 제어부 내장형 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)에 의해 공기를 흡입하는 작용에 대해 도 1을 다시 참조하여 설명한다.

우선, 상술한 바와 같이 상기 모터 유닛(140)에 의해 샤프트(S)가 회전하며 상기 회전하는 샤프트(S)에 의해 임펠러(160)가 회전한다. 상기 회전하는 임펠러(160)에 의해 공기가 흡입 포트(111)를 통해 유입되며 디퓨져(170)에 의해 이송된다. 이때 상기 샤프트(S)는 도시된 바와 같이 상하 방향 설치되는 베어링(191, 192)에 의해 지지될 수 있다. 한편, 상기 모터 유닛(140)의 상하부에는 밸런싱 부재(131,132)가 설치되어 안정적인 회전을 구현할 수 있다.

상기 모터 유닛(140)은 상술한 바와 같이 제어부(130)에 의해 제어되는데, 이때, 상기 제어부(130)는 하우징(120) 내부에 설치되어 상기 임펠러(160)의 회전 속도가 최적 상태에 도달하도록 제어한다.

이하, 이상 설명한 본 발명의 제어부 내장형 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)의 조립 방법(S100)에 대해 도 9를 참조하여 설명한다.

본 발명의 제어부 내장형 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)는 상술한 바와 같이 커버(110)에 형성되는 흡입 포트(111)를 통해 공기를 흡입한 후 이송하는 임펠러(160) 및 디퓨져(170)와, 상기 임펠러(160)에 연동되는 샤프트(S)를 회전시키는 모터 유닛(140)이 내부에 장치되는 하우징(120)과, 상기 모터 유닛(140)에 설치되는 인슐레이터(150)와, 상기 하우징(120) 내부 일 측에 장치되어 상기 모터 유닛(140)을 제어하는 제어부(130)를 포함한다.

이를 제작하기 위해 우선, 상기 모터 유닛(140)의 상하부에 상부 인슐레이터(151) 및 하부 인슐레이터(152)를 각각 설치하는 단계(S110,이하 제1단계라 함)를 수행한다. 상기 제1단계(S110)에 의해 상기 모터 유닛(140)에 포함된 스테이터부에 권취된 코일이 전기적으로 절연될 수 있다.

상기 제1단계(S110) 수행 후, 상기 하부 인슐레이터(152) 저면에 제어부(130)를 설치하는 단계(S120,이하 제2단계라 함)를 수행한다. 상기 제2단계(S120)를 위해 상술한 바와 같이 고정부(IN)의 삽입 바아(152f)가 제어부(130)의 고정공(133)에 삽입되어 고정될 수 있으며, 보다 안정적으로 고정하기 위해 상기 삽입 바아(152f)의 외 측면에 나사산(152f-3)을 형성하는 한편 상기 나사산(152f-3)이 나사 결합하는 너트(N)를 포함할 수 있다. 이와 같은 제2단계(S120)에 의해 모터 유닛(140)의 조립이 완성된다.

상기 제2단계(S120)에 의해 모터 유닛(140)을 조립한 후, 상기 제어부(130)와 모터 유닛(140)을 연결하는 단계(S130,이하 제3단계라 함)를 수행한다. 상기 제3단계(S130)에서는 상기 제어부(130), 예를 들어 PCB의 단자에 상기 모터 유닛(140)에서 인출되는 전선을 납땜하여 연결할 수 있다.

상기 제3단계(S130) 수행 후, 상기 모터 유닛(140) 및 제어부(130)를 하우징(120) 내부에 장착하는 단계(S140,이하 제4단계라 함)를 수행한다. 상기 제4단계(S140)에 의해 모터 유닛(140)과 제어부(130)가 일체로 조립된 상태에서 하우징(120) 내부에 설치하게 되어 조립 공정이 단순하게 되고, 특히 중간 검사 즉, 상기 모터 유닛(140)이나 제어부(130) 각각의 검사 또는 상호 결합이 견고하게 되었는지 등의 검사가 가능해져 제품 불량을 방지할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 제어부 내장형 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100) 및 조립 방법(S100)에 의해 상술한 바와 같이 제어부(130)를 하우징(120) 내부에 설치하여 제어부(130) 설치를 위한 별도의 공간이 필요하지 않아 소형화가 가능하고, 모터 유닛(140) 조립 시 상기 제어부(130)를 같이 조립할 수 있어 상술한 바와 같이 조립 용이성을 증가시킬 수 있으며, 상기 제어부(130)를 하우징(120) 내부에 위치하여 외부의 외란으로부터 보호될 수 있도록 하여 안정성을 증진할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

110 : 커버 111 : 흡입 포트
120 : 하우징 130 : 제어부
131 : 제어부 본체 131a : 스토퍼 삽입홈
132 : 관통공 133 : 고정공
140 : 모터 유닛 141 : 스테이터
141b : 공간부 142 : 로터
150 : 인슐레이터 151 : 상부 인슐레이터
152 : 하부 인슐레이터 152a : 관통공
152b : 삽입 돌출부 152c : 하부 인슐레이터 본체
152d : 하부 돌출부 152e : 연장부
152f : 삽입 바아 160 : 임펠러
170 : 디퓨져 180 : 로터 전극 센싱 장치
181 : 센서 마그넷 182 : 홀 센서
190 : 베어링 191 : 상부 베어링
192 : 하부 베어링 N : 너트
N1 : 스토퍼 IN : 고정부

Claims (11)

1. 모터 회전중심을 이루는 회전축;
   상기 회전축을 회전시키도록 로터와 스테이터를 포함하는 모터유닛;
   상기 회전축 축방향 상부에서 커버에 형성된 흡입포트를 통해 공기를 흡입하도록 결합되는 임펠러;
   상기 임펠러에 의해 유입된 공기를 모터 내부로 안내하는 디퓨저;
   상기 모터유닛을 내부에 수용하도록 결합되고, 상기 모터 유닛 상면에 설치되는 상부 인슐레이터와 상기 모터 유닛의 저면에 설치되는 하부 인슐레이터를 구비하는 인슐레이터;
   상기 모터유닛을 포함하며, 상기 회전축 외측둘레를 감싸도록 형성되는 하우징 및
   상기 하우징 내부 일측에 장착되고, 상기 하부 인슐레이터의 저면에 설치되면서, 상기 모터 유닛을 제어하는 제어부를 포함하며,
   
   상기 하부 인슐레이터는 판체 형상이되 중앙에 샤프트가 관통하는 관통공이 형성되는 하부 인슐레이터 본체와, 상기 하부 인슐레이터 본체 일 측에서 상기 제어부방향으로 다수개의 바 형상으로 형성되고, 상기 바 중에 하나가 길이방향으로 돌출되도록 형성된 고정부를 구비하고,
   상기 제어부는 중앙에 샤프트가 관통하는 관통공이 형성되는 판체 형상의 제어부 본체와, 상기 제어부 본체 일 측에 형성되어 상기 고정부가 삽입되는 고정공을 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정공 주변의 두께가 상기 고정공의 중심으로 갈수록 얇아지도록 경사지게 형성된 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부는 상기 인슐레이터 본체에서 저면 방향으로 연장되는 연장부와, 상기 연장부 말단에서 원통 형상으로 연장되어 상기 고정공에 삽입되되 그 외면에 나사산이 형성된 삽입 바아를 포함하고,
   상기 제어부의 고정공 저면에 배치되어 상기 삽입 바아와 나사 결합하는 것으로서 상면에 스토퍼가 축방향 상부로 돌출된 너트를 포함하되,
   상기 스토퍼 중 상기 나사 결합된 삽입 바아가 풀리는 방향의 끝 단은 수직방향으로 형성되고, 상기 삽입 바아가 잠기는 방향의 끝 단은 경사지게 형성되며,
   상기 제어부의 저면에는 상기 스토퍼와 동일한 형상으로 요홈된 스토퍼 삽입부가 형성된 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부의 고정공 내측으로 돌출하는 탄성편이 형성되고,
   상기 고정부 외측면 일 부분에 상기 탄성편이 삽입되도록 요홈되는 그루브가 형성되는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 고정부의 하측은 폭이 하측 방향으로 갈수록 감소하는 쐐기 형상인 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터 유닛의 하부 밸런싱 부재 저면에 설치되는 센서 마그넷 및
   상기 센서 마그넷 저면에 설치되는 홀 센서를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부에 장치되어 충격을 흡수하는 탄성 재질의 댐퍼를 더 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
    
11. 삭제

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