KR101916417B1 - Brushless fan motor apparatus provided with enhanced anti-separation structure of bearing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 팬 모터 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 브러시리스 팬 모터 장치의 베어링 이탈 방지 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
통상적으로 차량의 엔진 온도를 낮추기 위하여 냉각수를 이용한다. 구체적으로 엔진의 열에 의하여 온도가 높아진 냉각수는 라디에이터(radiator)를 통과하면서 온도가 낮아지고 온도가 낮아진 냉각수는 엔진을 냉각하고, 이러한 동작이 반복적으로 진행된다. Generally, cooling water is used to lower the engine temperature of the vehicle. Specifically, the cooling water whose temperature has been raised by the heat of the engine is lowered while passing through the radiator, and the cooling water whose temperature is lowered cools the engine, and such an operation is repeatedly performed.
이러한 라디에이터의 효율을 향상하기 위하여 상기 라디에이터의 후면에 차량용 팬 모터 장치가 설치된다. 상기 차량용 팬 모터 장치는 전기 모터에 의해 팬을 회전시킴으로써 상기 라디에이터의 열교환을 촉진시켜 냉각 성능을 향상시키는 작용을 한다.In order to improve the efficiency of the radiator, a vehicle fan motor device is installed on the rear surface of the radiator. The vehicle fan motor device functions to improve the cooling performance by promoting the heat exchange of the radiator by rotating the fan by the electric motor.
이러한 차량용 팬 모터 장치의 일 예가 대한민국 등록특허 제10-1628961호에 개시되어 있다. 차량용 팬 모터 장치는 종래에는 작은 크기의 팬을 복수 채용하는 경향이었으나 최근에는 제조 비용의 절감과 팬 모터 장치의 성능이 향상됨에 따라 대용량 풍량을 가진 단일 팬을 채용하는 경향이 강하다. 이러한 대용량의 풍량을 발생시키기 위해서는 팬 모터의 회전 토크 또한 커야 한다. 이에 따라 종래에 널리 사용되던 브러시 타입 직류 모터 장치보다 브러시리스 타입 직류 모터 장치가 더 널리 채용되는 경향이 있다.One example of such a vehicle fan motor device is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1628961. In the past, a fan motor apparatus for a vehicle tended to employ a plurality of small-sized fans. However, recently, since the manufacturing cost is reduced and the performance of the fan motor apparatus is improved, there is a strong tendency to adopt a single fan having a large- In order to generate such a large volume of airflow, the rotational torque of the fan motor must also be large. Accordingly, the brushless type DC motor device tends to be more widely adopted than the brush type DC motor device which has been widely used in the past.
브러시리스 모터는 영구자석이 로터(회전자)에 설치되며 상기 영구자석과 전자기적 상호작용을 하는 권선 코일이 고정자에 배치된다. 이에 따라 권선 코일이 포함된 코어의 중심축은 회전하지 않고 그 중심축에 결합된 로터만 회전한다.In a brushless motor, a permanent magnet is installed in a rotor (rotor), and a winding coil, which electromagneticly interacts with the permanent magnet, is disposed in the stator. Accordingly, the center axis of the core including the winding coil does not rotate but rotates only the rotor coupled to the center axis thereof.
따라서 상기 로터는 베어링을 매개로 중심축에 회전가능하게 결합된다. 이 구조에서는 상기 베어링이 상기 중심축으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 그 베어링의 내륜은 C링과 같은 고정 부재로 상기 중심축에 고정된다. 또한, 상기 로터와 함께 회전되는 상기 베어링의 외륜은 별도의 락킹 와셔(locking washer)가 상기 로터를 구성하는 팬 허브에 프레스 결합된 상태로 견고하게 지지한다. 도 1은 브러시리스 모터가 채용된 종래의 차량용 팬 모터 장치에서 로터를 고정자 중심축에 결합한 구조를 보여준다. 도 1과 같은 종래의 구조는 중심축(1)에 베어링(2)을 고정하기 위해 C링(3)과 락킹 워셔(4)가 부가되므로 조립 공정이 복잡하고 조립 비용이 증가하는 단점이 있다. 즉, 상기 락킹 와셔(4)를 팬 허브(5)에 고정하는 공정에서 프레스 가공이 수반되므로 프레스 장치와 금형 설비가 필요하므로 조립 비용이 비싼 문제점이 있다.Thus, the rotor is rotatably coupled to the central shaft via a bearing. In this structure, the inner ring of the bearing is fixed to the center shaft by a fixing member such as a C-ring so as to prevent the bearing from being detached from the center shaft. Further, the outer ring of the bearing rotated together with the rotor firmly supports another locking washer in a state of being press-coupled to the fan hub constituting the rotor. FIG. 1 shows a structure in which a rotor is coupled to a central axis of a stator in a conventional vehicular fan motor apparatus employing a brushless motor. 1, the
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 브러시리스 팬 모터 장치에서 로터를 중심축에 회전가능하게 결합하는 매개물인 베어링의 지지 구조를 개선함으로써 락킹 워셔 없이 베어링을 지지할 수 있도록 하여 제조 비용을 절감하고 조립성을 향상시킨 브러시리스 팬 모터 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a brushless fan motor in which a bearing is supported without a locking washer by improving the support structure of a bearing which is a medium for rotatably coupling a rotor to a central shaft in a brushless fan motor device And to provide a brushless fan motor device capable of reducing manufacturing cost and improving assembling performance.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 이탈 방지 구조가 개선된 브러시리스 팬 모터 장치는, 차량용 브러시리스 팬 모터 장치로서,According to an aspect of the present invention, there is provided a brushless fan motor apparatus for a vehicle,
스테이터를 구성하며 회전하지 않는 중심축;A central axis constituting the stator and not rotating;
상기 중심축에 회전 가능하게 결합 되는 로터; 및A rotor rotatably coupled to the central axis; And
상기 로터를 상기 중심축에 회전 가능하게 결합시키는 베어링;을 포함하며,And a bearing rotatably coupling the rotor to the central shaft,
상기 베어링의 내륜은 상기 중심축에 결합 되는 고정링에 의해 상기 중심축으로부터 이탈이 방지되며,The inner ring of the bearing is prevented from being separated from the central axis by a retaining ring coupled to the center shaft,
상기 베어링의 외륜이 상기 로터로부터 이탈되지 않도록 상기 로터에 고정되는 팬 허브로부터 상기 베어링의 외륜을 향해 돌출된 가압 플랜지가 상기 팬 허브에 일체로 형성된 점에 특징이 있다.And a pressing flange protruding from the fan hub fixed to the rotor toward the outer ring of the bearing is formed integrally with the fan hub so that the outer ring of the bearing is not separated from the rotor.
상기 가압 플랜지는 상기 중심축이 관통하는 관통공의 테두리부가 링 형태로 상기 베어링의 외륜을 향해 돌출 형성된 것이 바람직하다.The pressing flange is preferably formed such that a rim of the through hole through which the central shaft passes is protruded toward the outer ring of the bearing in the form of a ring.
상기 가압 플랜지는 상기 중심축을 향해 돌출되며 상기 중심축의 길이 방향으로 연장된 복수의 보강 기둥을 구비한 것이 바람직하다.The pressing flange preferably includes a plurality of reinforcing pillars projecting toward the central axis and extending in the longitudinal direction of the central axis.
상기 로터와 상기 팬 허브는 복수의 볼트에 의해 상호 고정된 것이 바람직하다.The rotor and the fan hub are preferably mutually fixed by a plurality of bolts.
본 발명에 따른 베어링 이탈 방지 구조가 개선된 브러시리스 팬 모터 장치는, 팬 허브와 일체로 형성된 가압 플랜지가 스테이터의 중심축에 결합된 베어링의 외륜을 지지하는 구조로 이루어져 있어서 상기 베어링의 외륜 이탈 방지를 위한 별도의 락킹 워셔가 불필요하여 모터 조립 공정에서 프레스 설비 없이 조립이 가능하므로 조립성이 모터 장치의 조립성이 현저하게 향상될 뿐 아니라 조립비용이 현저하게 절감되는 효과를 제공한다.The brushless fan motor device according to the present invention has a structure in which a pressurizing flange integrally formed with a fan hub supports an outer ring of a bearing coupled to a center shaft of a stator, It is possible to assemble the motor without the pressing equipment in the motor assembling process, so that the assembling property of the motor device is remarkably improved and the assembling cost is remarkably reduced.
도 1은 브러시리스 모터가 채용된 종래의 차량용 팬 모터 장치에서 로터를 고정자 중심축에 결합한 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 브러시리스 팬 모터 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 팬 모터 장치의 분리 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 Ⅳ - Ⅳ 선 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 팬 모터 장치를 구성하는 팬 허브에 구비된 가압 플랜지의 구조를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a structure in which a rotor is coupled to a stator central axis in a conventional vehicular fan motor apparatus employing a brushless motor.
2 is a perspective view of a brushless fan motor device according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of the fan motor apparatus shown in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in Fig.
FIG. 5 is a view showing a structure of a pressurizing flange provided on a fan hub constituting the fan motor apparatus shown in FIG. 2. FIG.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 브러시리스 팬 모터 장치의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 팬 모터 장치의 분리 사시도이다. 도 4는 도 2에 도시된 Ⅳ - Ⅳ 선 단면도이다. 도 5는 도 2에 도시된 팬 모터 장치를 구성하는 팬 허브에 구비된 가압 플랜지의 구조를 보여주는 도면이다.2 is a perspective view of a brushless fan motor device according to the present invention. 3 is an exploded perspective view of the fan motor apparatus shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in Fig. FIG. 5 is a view showing a structure of a pressurizing flange provided on a fan hub constituting the fan motor apparatus shown in FIG. 2. FIG.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 베어링 이탈 방지 구조가 개선된 브러시리스 팬 모터 장치(10, 이하 "브러시리스 팬 모터 장치"라 함)는 차량의 라디에이터나 콘덴서를 냉각하기 위한 송풍장치에 적용된다. 상기 브러시리스 팬 모터 장치(10)는 중심축(22)과, 로터(30)와, 베어링(40)과, 팬 허브(50)를 포함한다.2 through 5, a brushless fan motor device 10 (hereinafter referred to as a "brushless fan motor device") having improved bearing detachment preventing structure according to a preferred embodiment of the present invention includes a radiator or a condenser It is applied to the blower for cooling. The brushless
상기 중심축(22)은 스테이터(고정자)를 구성한다. 상기 중심축(22)에는 코일이 권선된 코어가 결합된다. 상기 중심축(22)은 회전하지 않는 고정된 구조물이다.The
상기 로터(30)는 상기 중심축(22)에 회전 가능하게 결합 된다. 상기 로터(30)는 복수의 영구자석을 포함한다. 상기 로터(30)는 로터 커버(32)를 포함한다. 상기 로터 커버(32)는 상기 중심축(22)에 로터(30)를 회전 가능하게 결합하도록 매개하는 베어링(40)을 수용하는 베어링 수용부(34)를 구비한다. 상기 베어링 수용부(34)의 바닥은 상기 중심축(22)이 관통하도록 구멍이 형성된다. 상기 베어링 수용부(34)의 상방은 개방된 구조를 형성한다. 상기 로터 커버(32)은 금속 판재로 제조될 수 있다. 상기 베어링 수용부(34)는 금속 판재를 딥 드로잉(deep drawing) 가공하여 형성될 수 있다.The
상기 베어링(40)은 상기 중심축(22)과 상기 로터(30)를 회전 가능하게 결합시키는 매개물이다. 상기 베어링(40)은 내륜과 외륜이 구비된 볼 베어링이 채용될 수 있다. 상기 베어링(40)의 내륜은 상기 중심축(22)에 고정된다. 상기 베어링(40)의 내륜은 상기 중심축(22)에 끼워지는 형태로 조립될 수 있다. 상기 베어링(40)의 내륜이 상기 중심축(22)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 고정링(47)이 상기 중심축(22)에 결합된다. 상기 중심축(22)에는 상기 고정링(47)이 결합되는 오목한 홈부가 형성되어 있다. 상기 고정링(47)은 공지된 구조의 C링이 채용될 수 있다.The
상기 팬 허브(50)는 상기 로터 커버(32)에 고정된다. 즉, 상기 팬 허브(50)는 상기 로터(30)에 고정된다. 상기 팬 허브(50)는 외측에 회전시 풍량을 발생시키는 날개(58)가 일체로 형성된다. 상기 팬 허브(50)는 복수의 볼트에 의해 복수 위치에서 상기 로터 커버(32)에 고정된다. 상기 팬 허브(50)는 합성수지 소재를 사출성형하여 제조될 수 있다. 상기 팬 허브(50)는 가압 플랜지(54)를 구비한다. 상기 가압 플랜지(54)는 상기 베어링(40)의 외륜이 상기 로터(30)로부터 이탈되지 않도록 상기 베어링(40)의 외륜을 가압하도록 배치된다. 상기 가압 플랜지(54)는 상기 팬 허브(50)에 일체로 형성된다. 상기 가압 플랜지(54)는 상기 중심축(22)이 관통하는 관통공(52)의 테두리부가 상기 베어링(40)의 외륜쪽을 향해 돌출된 구조이다. 상기 가압 플랜지(54) 원형 링 형태로 구성될 수 있다.The fan hub (50) is fixed to the rotor cover (32). That is, the
상기 가압 플랜지(54)는 복수의 보강 기둥(56)을 구비한다.The pressurizing
상기 보강 기둥(56)은 상기 가압 플랜지(54)의 표면으로부터 상기 중심축(22)을 향해 돌출된 기둥 형태의 구조물이다. 상기 보강 기둥(56)의 일측면은 상기 가압 플랜지(54)와 일체로 형성된다. 상기 보강 기둥(56)은 상기 중심축(22)의 길이 방향으로 연장된다.The reinforcing
이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 브러시리스 팬 모터 장치(10)에서 중심축(22)에 베어링(40)과 팬 허브(50)를 조립하는 과정을 예로 들어 설명하면서 본 발명의 작용 효과를 상세하게 서술하기로 한다.Hereinafter, the process of assembling the
먼저, 상기 스테이터(20)가 완성되어 있는 상태로부터 서술을 시작한다. 상기 스테이터(20)에 형성된 중심축(22)에 상기 로터(30)를 결합하기 위해 먼저 상기 로터 커버(32)의 베어링 수용부(34)에 베어링(40)을 결합한다. 상기 베어링 수용부(34)에는 통상적으로 2개의 베어링(40)이 일정한 간격을 유지하도록 스페이서(45)를 사이에 두고 배치된다. 이제 상기 베어링(40)을 상기 중심축(22)에 결합한다. 상기 베어링(40)과 상기 중심축(22)이 결합 된 상태에서 상기 고정링(47)으로 상기 베어링(40)의 외륜이 상기 중심축(22)으로부터 이탈되지 않도록 고정한다. 그리고 상기 팬 허브(50)를 상기 로터 커버(32)에 고정한다. 이 과정에서 상기 팬 허브(50)에 구비된 가압 플랜지(54)가 상기 베어링 수용부(34)에 배치된 베어링(40)의 외륜을 가압한다. 복수의 볼트(60)에 의해 상기 팬 허브(50)가 상기 로터 커버(32)에 고정됨으로써 상기 가압 플랜지(54)는 상기 베어링(40)의 외륜을 견고하게 가압한다. 또한 상기 보강 기둥(56)에 의해 상기 가압 플랜지(54)의 강성은 현저하게 증가하므로 종래의 락킹 와셔와 같은 별도의 부재 없이 상기 베어링(40)이 상기 베어링 수용부(34)로부터 이탈되는 것이 효과적으로 방지된다.First, the description starts from the state where the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 브러시리스 팬 모터 장치는, 팬 허브와 일체로 형성된 가압 플랜지가 스테이터의 중심축에 결합된 베어링의 외륜을 지지하는 구조로 이루어져 있어서 상기 베어링의 외륜 이탈 방지를 위한 별도의 락킹 워셔가 불필요하여 모터 조립 공정에서 프레스 설비 없이 조립이 가능하므로 조립성이 모터 장치의 조립성이 현저하게 향상될 뿐 아니라 조립비용이 현저하게 절감되는 효과를 제공한다.As described above, the brushless fan motor apparatus according to the present invention has a structure in which the pressurizing flange integrally formed with the fan hub supports the outer ring of the bearing coupled to the center shaft of the stator, Since the locking washer is unnecessary, the assembly can be performed without a pressing facility in the motor assembly process, so that the assemblability of the motor device is remarkably improved and the assembly cost is remarkably reduced.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications can be made by those skilled in the art within the technical scope of the present invention. Is obvious.
10 : 브러시리스 모터 장치
20 : 스테이터
22 : 중심축
30 : 로터
32 : 로터 커버
34 : 베어링 수용부
40 : 베어링
45 : 스페이서
47 : 고정링
50 : 팬 허브
52 : 관통공
54 : 가압 플랜지
56 : 보강 기둥
58 : 날개
60 : 볼트10: Brushless motor device
20:
22: center axis
30: Rotor
32: Rotor cover
34: Bearing receiving portion
40: Bearings
45: Spacer
47: Retaining ring
50: Fan hub
52: Through hole
54: Pressurizing flange
56: Reinforcing column
58: Wings
60: Bolt
Claims (4)
스테이터를 구성하며 회전하지 않는 중심축;
상기 중심축에 회전 가능하게 결합 되는 로터; 및
상기 로터를 상기 중심축에 회전 가능하게 결합시키는 베어링;을 포함하며,
상기 베어링의 내륜은 상기 중심축에 결합 되는 고정링에 의해 상기 중심축으로부터 이탈이 방지되며,
상기 베어링의 외륜이 상기 로터로부터 이탈되지 않도록 상기 로터에 고정되는 팬 허브로부터 상기 베어링의 외륜을 향해 돌출된 가압 플랜지가 상기 팬 허브에 일체로 형성되며,
상기 로터와 상기 팬 허브는 복수의 볼트에 의해 상호 고정된 것을 특징으로 하는 베어링 이탈 방지 구조가 개선된 브러시리스 팬 모터 장치.A brushless fan motor apparatus for a vehicle,
A central axis constituting the stator and not rotating;
A rotor rotatably coupled to the central axis; And
And a bearing rotatably coupling the rotor to the central shaft,
The inner ring of the bearing is prevented from being separated from the central axis by a retaining ring coupled to the center shaft,
A pressing flange protruding from the fan hub fixed to the rotor toward the outer ring of the bearing is formed integrally with the fan hub so that the outer ring of the bearing is not separated from the rotor,
Wherein the rotor and the fan hub are fixed to each other by a plurality of bolts.
상기 가압 플랜지는 상기 중심축이 관통하는 관통공의 테두리부가 링 형태로 상기 베어링의 외륜을 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 베어링 이탈 방지 구조가 개선된 브러시리스 팬 모터 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pressurizing flange is formed such that a rim of the through hole through which the central shaft passes is protruded toward the outer ring of the bearing in the form of a ring.
상기 가압 플랜지는 상기 중심축을 향해 돌출되며 상기 중심축의 길이 방향으로 연장된 복수의 보강 기둥을 구비한 것을 특징으로 하는 베어링 이탈 방지 구조가 개선된 브러시리스 팬 모터 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pressurizing flange includes a plurality of reinforcing posts projecting toward the central axis and extending in the longitudinal direction of the central axis.
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JP2009124900A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Asmo Co Ltd | Brushless motor |
JP6046214B2 (en) * | 2015-07-02 | 2016-12-14 | 日立アプライアンス株式会社 | Light bulb type lighting device |
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2017
- 2017-05-29 KR KR1020170066391A patent/KR101916417B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |