KR101486666B1 - 히트 싱크 커버를 갖는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터는 중심부에 형성된 공간인 중공부와 상기 중공부의 상부에 형성된 인쇄회로기판 안착부가 형성되고, 내부에 스테이터 코어를 갖는 모터 본체; 상기 모터 본체의 중공부에 위치하여 회전축과 결합되어 함께 회전하는 로터; 상기 인쇄회로기판 안착부에 위치하고 집적회로소자가 실장된 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판 안착부의 상부에 결합되고 다수 개의 방열판이 형성되어 있는 히트 싱크 커버로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

히트 싱크 커버를 갖는 모터{Motor with Heat Sink Cover}

본 발명은 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 모터의 커버에 히트 싱크 구조를 형성함으로써 방열 효율을 증대시킨 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터에서 발생하는 열은 모터를 제어하는 인쇄회로기판에 실장된 인버터 등과 같은 집적회로소자에 의하여 대부분 발생한다. 이렇게 발생한 열에 의하여 모터의 성능이 저하되거나 고장을 일으키는 원인이 되기도 한다. 특히, 열대지방이나 서남아시아와 같은 적도와 가까운 지역에서는 모터에서 발생하는 열을 방열해야하는 필요성이 더 크다.

종래의 방열 구조를 갖는 모터는 대부분 모터의 커버에 별도의 히트 싱크를 결합시키는 구조를 갖는다. 유럽특허 제1,924,730호에서는 컨트롤러 하우징에 포함된 인쇄회로기판의 소자에서 발생하는 열을 별도의 히트 싱크를 결합시켜 모터의 측면부로 열을 발산시키는 구조에 대하여 개시하고 있다. 대한민국특허공개 제10-2006-0094810호에서는 모터의 커버 상부에 방열 부재를 가이드 부재와 함께 결합시키는 구조에 대하여 개시하고 있다. 이와 같은 종래의 모터는 방열 효율을 높이기 위하여 별도의 방열 커버를 적용함으로써 구조가 다소 복잡하고 제조 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 보다 간단하고 효율 높은 방열 구조를 가지면서 제조 비용을 낮출 수 있는 모터를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 간단하고 효율 높은 방열 구조의 히트 싱크 커버를 갖는 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 히트 싱크 커버를 효율적으로 제조하기에 적합한 구조를 갖는 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터는

중심부에 형성된 공간인 중공부와 상기 중공부의 상부에 형성된 인쇄회로기판 안착부가 형성되고, 내부에 스테이터 코어를 갖는 모터 본체;

상기 모터 본체의 중공부에 위치하여 회전축과 결합되어 함께 회전하는 로터;

상기 인쇄회로기판 안착부에 위치하고 집적회로소자가 실장된 인쇄회로기판; 및

상기 인쇄회로기판 안착부의 상부에 결합되고 다수 개의 방열판이 형성되어 있는 히트 싱크 커버;

로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 히트 싱크 커버의 인접하는 두 방열판 사이를 연결하는 브릿지가 형성되어 있고, 상기 브릿지의 내측에는 브릿지 내측홀이 형성되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 모터 본체의 외주에는 최소한 하나 이상의 결합홀이 형성되어 있고, 상기 히트 싱크 커버의 상기 결합홀에 대응하는 위치에는 커버 결합홀이 형성되어 있으며, 상기 커버 결합홀을 관통하여 상기 결합홀에 결합되는 결합 수단을 더 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 집적회로소자의 상부에 결합되는 소자 방열판을 더 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 히트 싱크 커버의 중앙부에 상부 베어링 수용부가 형성되고, 상기 모터 본체의 하부에는 하부 베어링 수용부가 형성되며,

상기 상부 베어링 수용부에 위치하여 상기 회전축이 회전 가능하도록 결합되는 상부 베어링; 및

상기 하부 베어링 수용부에 위치하여 상기 회전축이 회전 가능하도록 결합되는 하부 베어링;

을 더 포함하여도 좋다.

본 발명은 간단하고 효율 높은 방열 구조를 가지며, 히트 싱크 커버를 효율적으로 제조하기에 적합한 구조를 갖는 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터의 히트 싱크 커버를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터의 히트 싱크 커버를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터의 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 히트 싱크 커버를 갖는 모터(100)의 사시도이고, 도 2는 분해사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터(100)는 모터 본체(10), 인쇄회로기판(20), 히트 싱크 커버(30). 로터(50) 및 회전축(60)으로 이루어진다.

모터 본체(10)는 내부에 코일이 권선된 스테이터 코어(도 5의 도면부호 11)가 포함되어 있다. 바람직하게 모터 본체(10)는 스테이터 코어에 코일이 권선된 상태로 인서트 사출에 의하여 형성된다. 모터 본체(10)의 내측 중심부에는 일정한 공간인 중공부(10a)가 형성되어 있다. 중공부(10a)는 중심부에 회전축(60)이 결합되어 있는 로터(50)가 위치하여 회전하는 곳이다. 중공부(10a)의 상부에는 인쇄회로기판(20)이 결합되는 인쇄회로기판 안착부(10b)가 형성되어 있다.

모터 본체(10)의 상부 일측에는 인쇄회로기판(20)과 전기적으로 연결되어 외부의 전원과 연결하기 위한 커넥터(22)가 결합되는 커넥터 안착부(10c)가 형성되어 있다. 모터 본체(10)의 상부의 외주를 따라 최소한 하나 이상의 결합홀(10d)이 형성되어 있는데, 이 결합홀(10d)에는 볼트, 나사 또는 결합핀과 같은 결합 수단(40)이 결합되는데, 이에 의하여 히트 싱크 커버(30)가 모터 본체(10) 상부에 결합된다. 인쇄회로기판 안착부(10b)의 상부 일측에는 최소한 하나 이상의 전원단자핀(10e)가 돌출되어 있다. 전원단자핀(10e)은 인쇄회로기판에 삽입되거나 관통함으로써 전기적인 접속을 이루게 된다. 모터 본체(10)의 하부에는 하부 베어링 수용부(10f)가 형성되는데, 그 형상은 도 5의 단면도를 통하여 확인할 수 있다.

인쇄회로기판(20)에는 각종 소자가 실장되어 전원 공급, 전기적인 제어 등이 수행될 수 있도록 한다. 이를 위해 인쇄회로기판(20)의 일측에는 커넥터(22)가 전기적으로 연결 및 물리적으로 결합되어 있고, 인쇄회로기판(20)의 상부에는 집적회로소자(23)이 실장되어 있다. 집적회로소자(23)에서는 발열이 되기 때문에, 이 열을 발산시키기 위하여 소자 방열판(24)이 집적회로소자(23)의 상부에 결합된다. 소자 방열판(24)의 상부에는 히트 싱크 커버(30)가 위치한다. 히트 싱크 커버(30)의 자세한 구성은 아래 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 히트 싱크 커버(30)를 갖는 모터(100)의 히트 싱크 커버(30)를 도시한 사시도이고, 히트 싱크 커버(30)를 아래에서 바라본 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 히트 싱크 커버(30)는 모터(100)의 상부 형상에 대응하는 형상을 갖는 수평부(31), 수평부(31)의 외주부를 따라 아래로 형성되는 수직부(32), 수평부(31)의 중심부에 형성되는 상부 베어링 수용부(33) 및 수평부(31)의 상부에 다수 개로 형성되는 방열판(34)으로 이루어진다. 히트 싱크 커버(30)는 열을 방출해야 하기 때문에 열전도율이 높은 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 복잡한 형상을 하나의 부재로 형성하여야 하기 때문에 다이캐스팅에 의하여 제조하는 것이 바람직하다.

수평부(31)의 외주부에는 최소한 하나 이상의 커버 결합홀(31a)이 형성되어 있는데, 이 커버 결합홀(31a)은 결합 수단(40)이 관통하는 홀이다. 커버 결합홀(31a)의 개수는 특별히 한정되지 않으나, 도 3 및 도 4에서와 같이 3 개의 커버 결합홀(31a)을 서로 대칭인 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 커버 결합홀(31a)의 위치와 개수는 모터 본체(10)의 결합홀(10d)의 위치와 개수와 동일하게 형성한다.

수직부(32)는 수평부(31)의 외주부 아래 쪽에 하나의 벽을 형성하고 있다. 수직부(32)는 히트 싱크 커버(30)가 모터 본체(10)의 상부에 결합될 때, 모터 본체(10)의 상부 내측 쪽으로 삽입되는 부분이다. 히트 싱크 커버(30)가 모터 본체(10)의 상부에 결합될 때, 수직부(32)와 전원단자핀(10e)가 서로 간섭이 일어나지 않도록 수직부(32)에는 주변 수직부의 높이보다 작은 비접촉 공간(32a)이 형성되어 있다. 히트 싱크 커버(30)가 모터 본체(10)의 상부에 결합될 때, 수직부(32)와 커넥터(22)가 서로 간섭이 일어나지 않도록 수직부(32)에는 커넥터의 상부 형상에 대응하여 커팅된 것과 같은 형상인 커넥터 수용부(32b)가 형성되어 있다. 히트 싱크 커버(30)의 중앙부에 형성된 상부 베어링 수용부(33)의 내측에는 상부 베어링(71)이 삽입되어 회전축(60)의 원활한 회전을 돕는 역할을 한다.

방열판(34)은 수평부(31)의 상부에 다수 개로 형성된다. 도 3에서와 같이, 방사상으로 일정한 간격으로 형성하여도 좋다. 본 발명은 이러한 다수 개의 방열판(34) 중에서 인접한 두 방열판을 연결하는 브릿지(35)를 최소한 하나 이상 형성한 것을 특징으로 한다. 도 3에서는 4 개의 브릿지(35)를 형성한 것을 도시하고 있으나 반드시 4 개에 한정되는 것은 아니며, 설계상의 필요에 따라 최소한 하나 이상의 브릿지를 형성할 수 있다. 도 4를 참조하면, 브릿지(35)의 내측에는 브릿지 내측홀(35a)이 형성되어 있다. 이 브릿지 내측홀(35a)의 개수는 당연히 브릿지(35)의 개수와 동일하게 형성된다. 브릿지 내측홀(35a)은 히트 싱크 커버(30)를 다이캐스팅에 의하여 제조할 때, 금형에 형성된 핀이 위치하는 곳으로서, 다이캐스팅에 의해 히트 싱크 커버(30)를 제조하는 것을 용이하게 한다.

도 5는 본 발명에 따른 히트 싱크 커버(30)를 갖는 모터(100)의 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 히트 싱크 커버(30)는 모터 본체(10)의 상부에 결합된다. 결합 수단(40)은 히트 싱크 커버(30)의 커버 결합홀(31a)을 관통하여 모터 본체(10)의 결합홀(10d)에 결합된다. 히트 싱크 커버(30)의 수직부(32)는 모터 본체(10)의 상부 내측에 접하여 결합된다. 하부 베어링(72)는 모터 본체(10) 하부의 하부 베어링 수용부(10f)의 내측에 위치하고 있다.

결합 수단(40)은 일반적으로 볼트를 사용하는데, 이 볼트의 말단은 스테이터 코어(11)의 일단에 접촉하고 있다. 이는 스테이터 코어(11)를 히트 싱크 커버(30)와 전기적으로 연결하여 접지하도록 하기 위함이다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위한 목적으로 기술된 것일 뿐 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 모터 10a: 중공부
10b: 인쇄회로기판 안착부 10c: 커넥터 안착부
10d: 결합홀 10e: 전원단자핀
20: 인쇄회로기판 21: 축삽입홀
22: 커넥터 23: 집적회로소자
24: 소자 방열판 30: 히트 싱크 커버
31: 수평부 31a: 결합홀
32: 수직부 32a: 비접촉 공간
32b: 커넥터 수용부 33: 상부 베어링 수용부
34: 방열판 35: 브릿지
35a: 브릿지 내측홀 40: 결합 수단
50: 로터 60: 회전축
71: 상부 베어링 72: 하부 베어링

Claims (5)

1. 중심부에 형성된 공간인 중공부와 상기 중공부의 상부에 형성된 인쇄회로기판 안착부가 형성되고, 내부에 스테이터 코어를 갖는 모터 본체;
   상기 모터 본체의 중공부에 위치하여 회전축과 결합되어 함께 회전하는 로터;
   상기 인쇄회로기판 안착부에 위치하고 집적회로소자가 실장된 인쇄회로기판; 및
   상기 인쇄회로기판 안착부의 상부에 결합되고 다수 개의 방열판이 형성되어 있는 히트 싱크 커버;
   로 이루어지고,
   상기 히트 싱크 커버의 인접하는 두 방열판 사이를 연결하는 브릿지가 형성되어 있고, 상기 브릿지의 내측에는 브릿지 내측홀이 형성되며,
   상기 브릿지 내측홀은 상기 히트 싱크 커버를 다이캐스팅에 의하여 제조할 때 금형에 형성된 핀이 위치함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 커버를 갖는 모터.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 모터 본체의 외주에는 최소한 하나 이상의 결합홀이 형성되어 있고, 상기 히트 싱크 커버의 상기 결합홀에 대응하는 위치에는 커버 결합홀이 형성되어 있으며, 상기 커버 결합홀을 관통하여 상기 결합홀에 결합되는 결합 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 커버를 갖는 모터.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 집적회로소자의 상부에 결합되는 소자 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 커버를 갖는 모터.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크 커버의 중앙부에 상부 베어링 수용부가 형성되고, 상기 모터 본체의 하부에는 하부 베어링 수용부가 형성되며,
   상기 상부 베어링 수용부에 위치하여 상기 회전축이 회전 가능하도록 결합되는 상부 베어링; 및
   상기 하부 베어링 수용부에 위치하여 상기 회전축이 회전 가능하도록 결합되는 하부 베어링;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 커버를 갖는 모터.

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