KR101800260B1

KR101800260B1 - 팬모터 조립체

Info

Publication number: KR101800260B1
Application number: KR1020100063616A
Authority: KR
Inventors: 김한기; 조상영; 변정욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2017-11-22
Also published as: KR20120002879A

Abstract

본 발명은 팬모터 조립체에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 복수 개의 블레이드 및 상기 복수 개의 블레이드가 고정되는 팬 허브를 포함하는 팬; 상기 팬 허브의 내측에 설치되는 모터 조립체; 및 내측에 상기 모터 조립체의 일단부가 삽입 및 고정되는 모터 고정부가 형성되는 프레임;을 포함하는 팬-모터 조립체가 제공된다.

Description

팬모터 조립체{FAN MOTOR ASSEMBLY}

본 발명은 팬모터 조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 냉장고나 에어컨 등에 사용되어 공기를 송풍하기 위한 수단으로서 사용되는 팬모터 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 팬모터 조립체는 공기의 유동을 발생시키는 팬과 상기 팬을 회전구동시키는 모터, 그리고 상기 모터 및 팬이 고정되는 프레임을 구비하게 된다. 도 1은 이러한 팬모터 조립체의 일 예를 도시한 분해 사시도로서, 상기 팬(10)은 허브(12) 및 상기 허브(12)의 외주면에 형성되는 복수 개의 블레이드(14)를 구비한다.

상기 허브(12)의 내부에는 상기 팬(10)을 구동시키는 모터(20)가 설치되는데, 상기 모터(20)의 회전축(22)이 상기 허브(12)에 고정되어 회전축(22)의 회전에 따라서 팬(10)이 회전하게 된다. 한편, 상기 모터(20)는 대략 직사각형의 형태를 갖는 프레임(30)에 고정된다. 상기 프레임(30)은 외주부에 해당되는 림부(32)와 상기 림부(32)의 중앙에 위치하는 고정 플레이트(34)를 포함하며, 상기 고정 플레이트(34)는 4개의 스포크(36)에 의해 림부(32)와 연결된다.

한편, 상기 모터(20)는 상기 고정 플레이트(34)상에 볼트 또는 스크류 등에 의해 고정된다. 구체적으로, 상기 모터(20)의 저면에 위치하는 하부 브라켓(미도시)과 상기 고정 플레이트(34)를 스크류 고정하여 모터(20)가 견고하게 상기 프레임(30)에 결합되도록 하고 있다. 그러나, 상기와 같은 결합구조는 조립작업을 번거롭게 할 뿐만 아니라 조립에 필요한 부품의 수가 많아지는 문제를 가지고 있다.

또한, 상기 모터가 외부로 노출된 구조이므로, 모터의 내부에 위치하는 인쇄회로기판을 보호하기 위한 몰딩부가 모터 내부에 별도로 구비되어야 하므로 모터의 구조도 복잡해지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 종래에 비해서 단순한 구조를 갖는 팬 모터 조립체를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 복수 개의 블레이드 및 상기 복수 개의 블레이드가 고정되는 팬 허브를 포함하는 팬; 상기 팬 허브의 내측에 설치되는 모터 조립체; 및 내측에 상기 모터 조립체의 일단부가 삽입 및 고정되는 모터 고정부가 형성되는 프레임;을 포함하는 팬-모터 조립체가 제공된다.

본 발명의 상기 측면에서는 프레임 상에 모터 고정부가 형성되되, 상기 모터 고정부의 내부에 모터의 일측이 삽입되면서 고정되도록 함으로써 모터와 프레임의 조립 구조를 보다 간단하게 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 모터 고정부는 상기 모터 조립체의 일측 단면과 대향되는 바닥부; 및 상기 바닥부의 외주부에 돌출되도록 형성되며, 상기 모터 조립체의 측면과 접하게 되는 측벽부;를 포함하도록 형성할 수 있다. 상기 측벽부는 모터 조립체의 측면과 접하면서 모터를 고정하게 된다.

여기서, 상기 측벽부 내부에 상기 모터 조립체가 설치된 후 몰딩액을 충진할 수 있다. 상기 몰딩액은 절연재질, 예를 들어 실리콘 또는 우레탄 등의 재질일 수 있으며, 모터 조립체와 측벽부 사이의 접합강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 모터 조립체의 절연성능을 향상시킬 수 있게 된다. 이를 통해, 모터 조립체의 내부에 절연을 위한 별도의 몰딩부 등을 설치할 필요가 없게 된다.

여기서, 상기 모터 조립체는 상기 팬 허브의 내측에 위치하는 로터 프레임; 상기 로터 프레임의 내측에 고정 설치되는 마그넷; 상기 마그넷의 내측에 설치되며 고정자 코어 및 코일을 포함하는 고정자 조립체; 상기 고정자 코어와 상기 코일 사이에 설치되는 인슐레이터; 상기 로터 프레임에 고정 설치되는 회전축; 및 상기 고정자 조립체의 코일과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;을 포함하며, 상기 인쇄회로기판은 상기 모터 고정부의 내부에 고정 설치될 수 있다.

또한, 상기 몰딩재는 상기 인쇄회로기판의 외면을 덮도록 충진될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 모터를 프레임에 형성되는 모터 고정부에 단순히 삽입하는 것으로 고정이 되므로 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 몰딩액을 충전하여 절연성을 향상시킬 수 있고, 모터 내부에 포함되는 몰딩부를 대체할 수 있으므로 모터의 구조를 단순화 및 소형화할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 팬 모터 조립체의 일 예를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터 조립체의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터 조립체의 다른 실시예를 도시한 도 3 상당도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 팬 모터 조립체의 실시예에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 팬 모터 조립체의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 실시예의 내부 구조를 도시한 단면도이다. 그리고, 이하의 설명에서 상기 도 1에 도시된 팬 모터 조립체와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하며 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 프레임(30)의 중앙부에는 모터 고정부(40)가 형성되어 있다. 상기 모터 고정부(40)는 상기 스포크(36)에 의해서 상기 림부(32)와 연결되어 있다. 상기 모터 고정부(40)는 일측이 개방된 원통형태를 가지며, 측벽부(42)와 바닥부(44)를 포함한다. 상기 측벽부(42)는 상기 모터 고정부(40)에 삽입되어 고정되는 모터 조립체(100)의 측면과 접하게 되고, 바닥부(44)는 상기 모터 조립체(100)의 저면과 접하게 된다. 그리고, 상기 바닥부(44) 중앙에는 후술할 모터 조립체의 회전축이 삽입되는 관통홀(46)이 형성된다.

따라서, 상기 모터 조립체(100)는 상기 모터 고정부(40)의 내부에 하단부가 삽입되어 고정되게 된다.

구체적으로, 상기 모터 조립체(100)는 상기 팬 허브(12)의 상단부에 고정 결합되는 회전축(102)을 포함하고, 상기 회전축(102)은 로터 프레임(104)과 결합된다. 상기 로터 프레임(104)은 상기 모터 조립체(100)의 외형의 일부를 형성하며, 일측이 개방된 원통형태를 갖는다. 상기 로터 프레임(104)의 내주면에는 마그넷(106)이 장착된다.

상기 마그넷(106)과 소정 공극을 두고 고정자 조립체(130)가 위치한다. 구체적으로, 상기 고정자 조립체(130)는 자성체로 된 복수 개의 플레이트가 적층되어 형성되는 고정자 코어(132) 및 상기 고정자 코어(132)에 권선되는 코일(134)을 포함하고 있다. 아울러, 상기 고정자 코어(132)와 코일(134)의 사이에는 상호 절연을 위한 인슐레이터(136)가 개재되어 있다.

한편, 상기 고정자 코어(132)의 상측 및 하측에 각각 상부 베어링 조립체(110)와 하부 베어링 조립체(120)가 구비되고, 이들 상부 및 하부 베어링 조립체는 상기 회전축(102)을 회전가능하게 지지한다. 상기 상부 베어링 조립체(110)는 상기 인슐레이터(136)의 상측에 지지되는 상부 브라켓(116)을 포함하며, 상기 상부 브라켓(116)은 후술한 하부 브라켓(126)과 함께 상기 고정자 조립체(130)와 회전축을 지지하게 된다.

그리고, 상기 상부 브라켓(116)의 중앙부 상단에는 상기 회전축(102)을 회전가능하게 지지하는 베어링(112)이 설치된다. 상기 베어링(112)은 오일리스 타입의 베어링이며, 상기 베어링이 원활하게 기능할 수 있도록 하기 위해 상기 베어링(112)의 외주부에는 오일 펠트(114)가 구비된다. 상기 오일 펠트(114)의 내부에는 상기 베어링의 윤활작용을 돕기 위한 베어링 오일이 함유되어 있어, 상기 베어링(112)의 작동 중에 베어링 오일이 안정적으로 공급될 수 있도록 한다.

한편, 상기 상부 브라켓(116)은 도 3을 기준으로 하여 대략 T자 형태를 갖게 되며, 중앙부에 위치하는 상하로 연장되는 부분은 상기 회전축(102)을 보다 안정적으로 지지하기 위한 슬리브로서 기능하게 된다. 여기서, 상기 슬리브의 하부는 상기 하부 브라켓(126)과 맞닿아 있다.

상기 하부 브라켓(126) 역시 전체적으로 T자 형태를 갖지만, 상기 상부 브라켓과는 슬리브부가 서로 맞닿도록 배치된다. 상기 하부 브라켓(126)의 하부에 해당되는 원판부는 상기 모터 조립체의 저면부에 해당되며, 상술한 모터 고정부의 바닥부(44)와 접하게 된다. 아울러, 상기 하부 브라켓(126)의 저면부에는 링 형태의 돌출부(128)가 형성되어, 상기 관통홀(46)의 내부에 삽입되도록 구성된다.

아울러, 상기 하부 브라켓(126)에는 상술한 회전축의 타단부를 지지하기 위한 베어링(122)이 구비되고, 상기 베어링(122)의 외주부에는 베어링 오일을 함유하여 회전축의 회전중에 상기 베어링(122)으로 안정적으로 오일이 공급되도록 하는 오일 펠트(124)도 구비된다.

한편, 상기 하부 브라켓(126)과 상기 로터 프레임(104)의 사이에는 인쇄회로기판(140)이 위치한다. 상기 인쇄회로기판(140)은 상기 모터 조립체의 작동에 필요한 각종 전원공급부 또는 제어부 등이 구비되며, 상기 하부 브라켓(126)의 외주부에 고정되게 된다. 그러나, 상기 하부 브라켓(126)의 상부면 및 상기 로터 프레임(104)의 하부면을 도시된 바와 같이 개방되어 있으므로 작동 중에 먼지나 수분 등의 이물질이 상기 모터 조립체의 내부로 유입될 수 있다.

이를 막기 위해서, 종래에는 상기 인쇄회로기판과 상기 고정자 조립체를 일체로 연결시키는 합성수지제의 몰드부를 구비하였지만 이는 모터 조립체의 제조공정 수를 늘리며 모터 조립체의 조립작업을 복잡하게 하는 것이었다. 따라서, 상기 실시예에서는 이러한 몰드부를 생략하고, 상기 모터 조립체를 상기 모터 고정부(40)의 내부에 삽입한 후 모터 고정부(40)의 내부에 우레탄 또는 실리콘 등의 재질을 충진시킨 구조를 채용하고 있다.

이렇게 하여 형성되는 우레탄 층(142)은 상기 하부 브라켓(126) 및 상기 인쇄회로기판과 고정자 조립체 모두와 접촉하여 모터 조립체의 결합강도를 향상시킬 뿐만 아니라 모터 조립체의 기밀성도 향상시키게 된다. 즉, 상기 실시예에서는 모터 조립체를 상기 모터 고정부(40)의 내부에 삽입 고정하여 일차적으로 결합을 한 후 그 내부에 우레탄 또는 실리콘을 충진시켜서 모터 조립체의 체결 및 실링을 하나의 공정으로 완료할 수 있도록 하고 있다.

한편, 상기 하부 브라켓(126)은 반드시 도시된 형태로 한정되는 것은 아니며, 상기 모터 고정부(40)에 하부 브라켓(126)이 일체로 형성되는 예도 고려할 수 있다. 즉, 상기 모터 고정부를 포함하는 프레임을 제조하는 과정에서 사전에 상기 하부 브라켓(126)을 금속재 등으로 가공한 후 인서트 성형을 통해서 상기 프레임과 일체가 되도록 하면 결합강도를 더욱 높일 수 있다.

이 외에도, 상기 하부 브라켓(126)을 상기 프레임과 동일한 재질로 일체로 성형하는 예도 고려할 수 있다. 이러한 예를 도 4에 도시하였다. 도 4를 참조하면, 상기 프레임의 중앙부에 구비되는 모터 고정부는 측벽부(42')와 바닥부(44')를 구비하고 있으며, 상기 바닥부(44')의 배면에 상기 베어링(122)과 오일 펠트(124)가 설치된다.

그리고, 상기 바닥부(44')의 중앙부에는 도 4를 기준으로 상향으로 돌출되는 슬리브부(46')가 형성되어 있고, 상기 슬리브부(46')의 내측에 회전축(102)이 설치된다. 또한, 상기 슬리브부(46')의 외측에 상기 인쇄회로기판(140)이 고정 설치되고, 그의 상측까지 우레탄 층(142)이 형성된다. 이러한 구성을 통해서, 하부 브라켓(126)을 별도로 형성할 필요가 없어 모터의 구조를 단순화할 수 있고, 결합 강도 및 실링성능도 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

복수 개의 블레이드 및 상기 복수 개의 블레이드가 고정되는 팬 허브를 포함하는 팬;
상기 팬 허브의 내측에 설치되는 모터 조립체; 및
내측에 상기 모터 조립체의 일단부가 삽입 및 고정되는 모터 고정부가 형성되는 프레임;을 포함하고,
상기 모터 조립체는,
상기 팬 허브의 내부에 구비되는 로터 프레임;
상기 로터 프레임에 구비되는 마그넷;
상기 로터 프레임의 내부에 구비되는 고정자 조립체;
일 측은 상기 팬 허브에 결합되고 다른 일 측은 상기 로터 프레임에 결합되는 회전축;
상기 로터 프레임의 내부에 구비되어 상기 회전축을 지지하는 상부 베어링 조립체;
내부에 상기 회전축이 삽입되는 하부 브라켓을 구비하고, 상기 모터 고정부에 구비되어 상기 회전축을 지지하는 하부 베어링 조립체; 및
상기 모터 고정부의 내부에 구비되는 인쇄회로기판;을 구비하고,
상기 모터 조립체는 일 측 단부면이 상기 모터 고정부의 내부에 미리 설정된 깊이로 삽입되고,
상기 모터 고정부는 상기 모터 조립체의 일측 단부면과 대향되는 바닥부; 및
상기 바닥부의 외주부에 돌출되도록 형성되며, 상기 모터 조립체의 측면과 접하게 되는 측벽부;를 포함하고,
상기 모터 고정부의 내부에는 상기 하부 브라켓 및 상기 인쇄회로기판과, 상기 고정자 조립체 모두와 접촉되게 몰딩액이 충진되어 상기 인쇄회로기판, 상기 고정자 조립체 및 상기 하부 브라켓이 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 몰딩액은 상기 인쇄회로기판의 상측의 상기 고정자조립체의 하부까지 충진되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 몰딩액은 우레탄 또는 실리콘인 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 고정자 조립체는, 고정자 코어 및 상기 고정자 코어에 권선되는 코일을 구비하고,
상기 모터 조립체는 상기 고정자 코어와 상기 코일 사이에 설치되는 인슐레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 브라켓은, 원판부 및 상기 원판부에서 연장되어 상기 고정자 조립체의 내부에 삽입되는 슬리브부를 구비하고,
상기 하부 베어링 조립체는, 상기 하부 브라켓 및 상기 원판부에 구비되는 베어링을 구비하고,
상기 원판부는 상기 모터 고정부의 내부에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
제5항에 있어서,
상기 하부 베어링 조립체는 상기 모터 고정부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.