KR101454113B1 - 청소기용 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청소기용 모터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 청소기용 모터는 하우징을 좌측과 우측으로 분리 형성하여 회전자를 수용하는 내부공간 및 상기 회전자에 구비된 베어링이 조립되는 베어링조립부가 분할 형성되도록 하게 된다. 따라서 상기 베어링조립부에 회전자의 베어링을 축 방향에서 조립하던 종래의 조립구조를 개선하여 상기 베어링을 베어링조립부에 축 방향과 교차하는 방향에서 조립한 후 상기 베어링조립부에 형성된 베어링고정부를 통해 단속하게 됨으로써, 청소기용 모터의 축계를 용이하게 안정화시킬 수 있으며, 이를 통해 회전 및 구동 안전성을 향상시키고, 수명을 용이하게 연장할 효과가 있다.

Description

청소기용 모터{MOTOR FOR CLEANER}

본 발명은 청소기용 모터에 관한 것이다.

청소기용 모터로 사용되는 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor: SRM)는 고정자(Stator)와 회전자(Rotor)의 코어(Core)가 모두 돌극(Salient)인 자기구조로 형성되며, 상기 회전자에 어떠한 여자장치(권선 또는 영구자석) 없이 상기 고정자에만 집중권의 코일이 감겨 있다.

이러한 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)는 자기저항(Magnetic reluctance)의 변화에 따른 릴럭턴스 토크를 이용하여 회전자를 회전시키는 것으로, 제조가격이 낮고, 유지보수가 거의 필요 없으며, 신뢰성이 높아 수명이 거의 영구적인 장점이 있다.

한편 상기 청소기용 모터는 하우징(Housing)을 포함하고 있으며, 상기 하우징에 회전자와 고정자를 조립하여 구성하고 있다. 이때 상기 회전자와 하우징의 조립은 청소기용 모터의 회전 및 구동 안전성에 크게 영향을 미치고 수명단축과도 관련이 깊다.

이를 (특허문헌 1)을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 상기 (특허문헌 1)에 따르면, 청소기용 모터는 회전자의 축(Shaft)에 베어링(Bearing)을 조립 후 상기 하우징에 형성된 힌지부에 상기 베어링을 삽입하여 하우징의 내부에 상기 회전자를 조립하고, 이후 상기 축 상에 임펠러(Impeller)을 설치하고, 상기 임펠러를 커버(Cover) 등으로 감싸 구성하게 된다.

여기서 상기 힌지부는 베어링이 축 방향에서 슬라이드 방식으로 삽입되도록 하우징에 홈의 형상으로 형성되어 있다. 그리고 상기 힌지부에 삽입이 완료된 베어링은 접착제로써, 본드를 이용하여 외륜을 힌지부에 접착시켜 하우징에 최종 고정토록 하고 있다.

따라서 상기 (특허문헌 1)에 따른 청소기용 모터는 베어링을 하우징에 고정하는 본드의 경화상태에 따라 조립이 불완전할 수 있으며, 이는 일례로써, 베어링의 흔들림을 유발하고, 본드가 외부로 새어나와 전술한 바와 같이, 고속으로 회전하는 청소기용 모터의 회전 및 구동 안전성에 크게 영향을 미치고 수명을 단축하는 인자로 작용할 수 있다.

KR 0133151 Y1

본 발명은 상기 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술에 따른 청소기용 모터에서 하우징과 베어링의 조립구조를 개선하여 배경기술에서 기술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 관점은, 축계를 용이하게 안정화할 수 있도록 한 청소기용 모터를 제공하는 데 있다.

상기 관점을 달성하기 위해,

본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터는 축 상에 베어링이 구비된 회전자;

상기 회전자가 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 베어링이 삽입되는 베어링조립부가 형성되며, 상기 내부공간과 베어링조립부가 분할되도록 분리형성된 하우징; 및

상기 베어링조립부에 돌출 형성되어 베어링을 단속하는 베어링고정부;

를 포함한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터에 있어서, 상기 하우징은 회전자를 중심으로 좌우로 분리 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터에 있어서, 상기 하우징은 플라스틱으로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터에 있어서, 상기 하우징은 초음파 융착될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터에 있어서, 상기 베어링조립부에 구비되어 베어링과 베어링조립부 사이에 개재되는 밀봉부재를 더 포함할 수 있다.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

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

본 발명에 따르면, 하우징이 분리 형성됨으로써, 내부공간 및 베어링조립부가 분할 형성되어 상기 베어링조립부에 베어링을 축과 교차하는 방향에서 삽입하여 조립할 수 있고, 이로 인해 상기 베어링조립부에 베어링고정부를 형성하여 베어링을 단속할 수 있게 된다. 따라서 하우징과 베어링의 조립구조의 개선을 통해 청소기용 모터의 축계를 용이하게 안정화시킬 수 있으며, 이를 통해 회전 및 구동 안전성을 향상시키고, 수명을 용이하게 연장할 효과가 있다.

한편 상기 베어링조립부에 구비되어 베어링과 베어링조립부 사이에 개재되는 밀봉부재를 통해서는 플라스틱을 이용하여 하우징을 사출하는 과정에서의 공차 등에 의한 베어링의 흔들림을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터를 분해하여 나타내 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터의 조립상태를 나타내 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터의 요부를 확대하여 밀봉부재의 설치상태를 나타내 보인 단면도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터는 축(Shaft) 상에 베어링(Bearing)이 구비된 회전자(Rotor), 상기 회전자를 내부에 수용하는 하우징(Housing)을 포함한다. 여기서 상기 하우징은 상기 회전자를 중심으로 좌측과 우측으로 분리 형성되어 내부공간 및 상기 베어링이 삽입되는 베어링조립부를 분할하게 된다.

따라서 상기 회전자는 하우징에 형성된 베어링조립부에 축 방향(Z축)으로 슬라이드 방식으로 삽입하여 조립하는 종래기술의 조립구조와 달리, 상기 하우징에 축 방향과 교차하는 방향(X,Y축)에서 삽입하여 조립하게 된다. 그리고 상기 베어링조립부에 베어링고정부를 돌출 형성하여 베어링의 단속함으로써, 흔들림을 방지하게 된다.

여기서 상기 회전자는 코어(Core)가 모두 돌극(Salient)인 자기구조로 형성되며, 상기 회전자에 어떠한 여자장치(권선 또는 영구자석) 없이 회전자가 회전 가능하게 설치되는 고정자(Stator)에만 집중권의 코일이 감겨 있는 통상의 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor)로써, 상기 고정자에 전류를 교번, 인가시 자기저항(Magnetic reluctance)의 변화에 따른 릴럭턴스 토크를 이용하여 상기 회전자를 회전시키게 된다.

또한 상기 회전자는 그 중심부에 축(Shaft)이 구비되어 있으며, 통상 상기 축의 양단에 베어링을 구비하게 된다. 즉 상기 베어링은 한 쌍으로 구성되어 축의 양단에 각각 구비됨으로써, 하우징 및 임펠러(Impeller)와의 조립에 각각 사용된다.

한편 상기 하우징은 회전자를 내부에 수용 설치하기 위한 구성으로, 전체적인 형상 등은 공지된 구성과 실질적으로 동일하다. 다만 공지의 하우징은 원통형의 단일 구조체(Structure)로 형성되어 있는데 반해, 본 발명의 실시 예에서는 하우징을 좌측과 우측으로 분리 형성하여 제공하게 된다.

또한 공지의 하우징은 스틸(Steel) 계열로 형성되고 있는데 반해, 본 발명의 실시 예에서는 이보다 가벼운 플라스틱(Plastic), 예컨대 폴리에스터(Polyester)에 유리섬유나 합성섬유와 합하여 만든 플라스틱을 이용하여 형성되며, 초음파 융착으로 조립되고 있다는 점에서 차별화된다.

여기서 상기 하우징은 회전자의 축 상에 구비되어 있는 베어링의 외륜(Paddle wheel)이 조립되는 베어링조립부가 형성되며, 상기 베어링조립부에 베어링고정부가 형성되어 상기 베어링을 단속하게 된다. 즉 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터는 상기 베어링고정부를 통해 베어링을 고정함으로써, 종래의 접착제를 이용한 조립구조보다 회전 및 구동 안전성은 물론이고 수명연장의 측면에서 유리하다.

다른 한편으로 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터는 베어링조립부에 링(Ring) 형상의 밀봉부재를 구비함으로써, 상기 베어링조립부의 형성과정에서 발생하는 공차(±) 등에 의한 베어링과의 틈새를 없앨 수 있으며, 이를 통해 축계를 더욱 용이하게 안정화시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 2에서 보듯이, 회전자(10)는 중심부에 구비된 축(11)의 하부에 베어링(12)을 결합하여 구성하게 된다. 상기 베어링(12)은 외륜(Paddle wheel)과 내륜(Inner race)으로 구성되어 상기 축(11)에 내륜이 체결되고, 하우징(20)의 하부에 형성된 베어링조립부(22)에 외륜이 고정된다.

상기 하우징(20)은 플라스틱을 이용하여 사출형성하되, 좌측과 우측으로 분리 형성됨으로써, 내부공간(21) 및 베어링조립부(22)를 분할 형성하게 된다. 여기서 이와 같이 분리 형성된 하우징(20)을 이하에서는 설명 및 이해의 용이함을 위해 각각 좌측 하우징(20a)과 우측 하우징(20b)으로 지칭하여 설명함을 사전에 밝혀둔다.

상기 좌측 하우징(20a)과 우측 하우징(20b)은 조립시 내부공간(21)을 외부로 개방하는 개구부(23)가 상부에 형성된 일종의 컵(Cup) 형상으로 조립되며, 플라스틱의 특성상 초음파 융착을 통해 조립이 가능하다.

상기 베어링조립부(22)는 좌측 하우징(20a)과 우측 하우징(20b)의 하부에 각각 반원형의 홈으로 형성되어 상기 좌,우측 하우징(20a)(20b)의 조립시 베어링(12)의 외륜과 동일하게 원형의 홈을 형성하게 된다. 그리고 상기 베어링조립부(22)는 상부에 베어링고정부(24)가 돌출 형성되어 전체적인 단면을 'ㄷ'자 형상으로 형성하게 된다.

즉 상기 베어링고정부(24)는 베어링조립부(22)의 상부에 형성되어 베어링(12)의 상단에 배치됨으로써, 상기 베어링(12)을 단속하여 이탈을 방지하게 되며, 상기 베어링조립부(22)와 일체로 사출형성되거나 별개로 형성된 후 결합하는 방식으로 실시될 수 있다.

여기서 상기 베어링조립부(22)는 베어링(12)뿐만 아니라 상기 베어링(12)이 구비된 회전자(10)의 축(11)이 배치되는 관계로, 상기 축(11)이 관통할 수 있는 관통 홀(25)이 중심부에 형성되어 제공된다.

한편 상기 베어링조립부(22)에 대한 베어링(12)의 조립은 좌측 하우징(20a)에 형성된 베어링조립부(22)에 상기 베어링(12)을 축 방향(Z축)과 교차하는 방향(X,Y축)으로 삽입하여 임시 조립상태를 형성한 후 반대쪽 우측 하우징(20b)을 상기 좌측 하우징(20a)에 결합하여 조립한 상태에서 상기 좌,우측 하우징(20a)(20b)의 내벽과 외벽에 초음파 융착을 실시함으로써, 이루어지게 된다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 청소기용 모터(1)는 베어링조립부(22)와 베어링(12)의 조립에 있어서, 본드(Bond) 등과 같은 일반적인 접착제 등을 전혀 사용하지 않고도 용이하게 조립이 가능함으로써, 청소기용 모터(1)의 축계 안정화가 가능하다.

도 3에서 보듯이, 상기 베어링조립부(22)에는 링(Ring) 형상의 밀봉부재(30)를 삽입하여 베어링(12)과 베어링조립부(22) 사이에 개재토록 함으로써, 공차(±) 등에 의한 상기 베어링(12)과의 틈새 발생으로 베어링(12)이 흔들리는 것을 방지하게 되며, 이를 통해 상기 하우징(20)의 내부공간(21)에 설치되는 회전자(10)를 축 방향으로 용이하게 지지할 수 있게 됨으로써, 결과적으로 청소기용 모터(1)의 축계를 더욱 안정화시키게 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 청소기용 모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 - 청소기용 모터 10 - 회전자
11 - 축 12 - 베어링
20 - 하우징 20a - 좌측 하우징
20b - 우측 하우징 21 - 내부공간
22 - 베어링조립부 23 - 개구부
24 - 베어링고정부 25 - 관통 홀
30 - 밀봉부재

Claims (5)

1. 축(Shaft) 상에 베어링(Bearing)이 구비되며, 코일이 감겨 있는 고정자에 전류를 교번, 인가시 자기저항의 변화에 따른 릴럭턴스 토크를 이용하여 회전되는 회전자(Rotor);
   상기 회전자가 수용되는 내부공간 및 축이 관통할 수 있는 관통 홀이 중심부에 형성되고, 상기 내부공간을 외부로 개방하는 개구부가 형성되며, 상기 베어링이 축 방향과 교차하는 방향으로 삽입되는 베어링조립부가 형성되고, 상기 내부공간과 베어링조립부가 분할되도록 플라스틱을 이용하여 분리 형성되어 초음파 융착으로 조립되는 하우징(Housing); 및
   상기 베어링조립부에 돌출 형성되어 베어링을 단속하는 베어링고정부;
   를 포함하는 청소기용 모터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은 회전자를 중심으로 좌우로 분리 형성된 것을 특징으로 하는 청소기용 모터.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 베어링조립부에 구비되어 베어링과 베어링조립부 사이에 개재되는 밀봉부재;
   를 더 포함하는 청소기용 모터.

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