KR101965512B1 - 팬 모터 - Google Patents

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KR101965512B1
KR101965512B1 KR1020170157102A KR20170157102A KR101965512B1 KR 101965512 B1 KR101965512 B1 KR 101965512B1 KR 1020170157102 A KR1020170157102 A KR 1020170157102A KR 20170157102 A KR20170157102 A KR 20170157102A KR 101965512 B1 KR101965512 B1 KR 101965512B1
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circuit board
printed circuit
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bushing
metal printed
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채진원
김면수
김광선
김현수
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(주)타마스
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Abstract

본 발명은 팬 모터에 관한 것으로, 샤프트와 함께 회전하는 마그네트를 포함한 로터; 상기 로터와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터; 상기 스테이터를 구성하는 상, 하부 인슐레이터 및 스테이터 코어와; 상기 스테이터 중앙에 배치한 샤프트 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링 및 상기 슬리브 베어링 외측 둘레에 설치한 부싱과; 상기 부싱과 결합한 금속 인쇄회로기판과; 임펠러 하우징이 안착 되는 상부 하우징 및 상기 금속 인쇄회로기판이 안착되는 하부 하우징;을 포함하여 구성하되, 상기 로터의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈을 형성하여 상기 로터를 임펠러 하우징에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징 상부 중앙에 샤프트 상부를 인서트 사출시켜 결합하며, 상기 금속 인쇄회로기판의 중앙 끼움 구멍에 끼워지는 부싱은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터 내측 안착 걸림턱과; 하부 둘레에 형성한 금속 인쇄회로기판 내측 둘레부가 끼워지는 안내 걸림 요입부;를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

팬 모터{Fan Motor}
본 발명은 팬 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 차량의 좌석 시트를 통해서 시원한 바람을 제공하는 등의 역할을 하는 팬 모터의 금속 인쇄회로기판(metal PCB)과 결합하는 부싱을 신속하고도 수월하게 체결이 되도록 하여 조립 공정을 단축하고, 견고한 조립이 이루어져 소음 감쇄 및 모터 속도의 제어가 원활하게 이루어지도록 하는 팬 모터에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 좌석 시트를 통해서 시원한 바람을 제공하거나 냉장고의 냉기를 송풍시키는 등의 역할을 하는 팬 모터는 어떠한 장치의 내부와 외부의 공기를 순환시키기 위하여 사용되고 있다. 이러한 팬 모터는 대체로 습기가 많은 곳이나 온도 변화에 의한 결로가 생기는 환경에 설치되는 경우가 많다. 따라서, 모터 내부에 습기가 침투하여 고장을 일으킬 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 다양한 구조가 연구되어 왔다.
특히, 대한민국특허 제10-1604922호 "팬 모터"에 의하면, 모터의 샤프트의 축방향 유동을 방지하고, 펠트나 보드 푸쉬와 같은 부품을 생략함으로써 제조 비용을 낮출 수 있는 팬 모터를 제시하고 있다.
상기의 선행기술은 스테이터에 권선된 코일과 전기적으로 접속한 인쇄회로기판과 샤프트의 체결은 인쇄회로기판의 중앙 구멍에 끼워 설치하는 샤프트 둘레에 베어링을 끼운 다음 상기 베어링 삽입부에 샤프트를 수직으로 끼워 설치하거나 또는 일반적으로 인쇄회로기판 중앙 구멍에 부싱(bushing)을 끼운 다음 체결볼트로 상기 부싱과 회로기판을 체결하고, 상기 부싱 내부에 설치되는 슬리브 베어링에 샤프트를 끼워 설치하거나 또는 핫 프레싱(hot pressing)을 이용하여 부싱을 인쇄회로기판에 가열압착시켜 결합하고 있다.
이와 같은 구성의 선행기술 또는 일반적인 팬 모터는 체결볼트로 부싱을 인쇄회로기판에 체결해야 하므로 모터의 조립공정이 복잡하여 신속한 조립이 어렵고, 체결볼트 사용에 의한 모터의 제조비용이 높아지는 문제점이 지적된다.
특히, 인쇄회로기판에 설치된 홀 센서(Hall sensor)를 로터에 장착된 마그네트 근처에 배치 시켜 모터의 속도제어를 수행하도록 하고 있으나, 상기와 같이 인쇄회로기판 중앙 구멍에 끼워 설치하는 부싱을 체결볼트로 체결하거나 부싱을 핫 프레싱을 이용하여 가열압착 또는 인서트 사출성형할 경우 부싱과 인쇄회로기판 상호간에 뒤틀림 현상이 발생 되어 홀 센서의 배치 각도가 기울어지는 등 홀 센서 각도 변화에 따라 로터에 장착된 마그네트의 감지기능이 크게 저하되게 되므로 모터의 속도제어가 원활하지 않게 되므로 모터의 신뢰성을 크게 저하 시키는 문제점이 지적된다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 모터의 견고한 조립이 신속하게 이루어질 수 있는 새로운 구조의 팬 모터를 제안하고자 한다.
등록특허 제10-1604922호
본 발명의 목적은 새로운 구조의 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 팬 모터의 금속 인쇄회로기판과 결합하는 부싱을 신속하고도 수월하게 체결이 되도록 하여 조립 공정을 단축하고, 견고한 조립이 이루어지도록 하여 소음 감쇄 및 모터 속도의 제어가 원활하게 이루어지도록 하는 팬 모터를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재 되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 팬 모터는
샤프트와 함께 회전하는 마그네트를 포함한 로터;
상기 로터와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터;
상기 스테이터를 구성하는 상, 하부 인슐레이터 및 스테이터 코어와;
상기 스테이터 중앙에 배치한 샤프트 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링 및 상기 슬리브 베어링 외측 둘레에 설치한 부싱과;
상기 부싱과 결합한 금속 인쇄회로기판과;
임펠러 하우징이 안착 되는 상부 하우징 및 상기 금속 인쇄회로기판이 안착되는 하부 하우징;을 포함하여 구성하되, 상기 로터의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈을 형성하여 상기 로터를 임펠러 하우징에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징 상부 중앙에 샤프트 상부를 인서트 사출시켜 결합하며, 상기 금속 인쇄회로기판의 중앙 끼움 구멍에 끼워지는 부싱은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터 내측 안착 걸림턱과; 하부 둘레에 형성한 금속 인쇄회로기판 내측 둘레부가 끼워지는 안내 걸림 요입부;를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 모터의 샤프트가 끼워지는 부싱을 체결볼트 없이 끼움 맞춤에 의하여 결합하고, 샤프트와 로터를 인서트 사출시켜 하나의 몸체로 제공하게 하여 조립의 신속성 및 제조원가 절감효과와 견고한 조립에 의하여 소음을 감쇄시키는 효과를 가지며, 금속 인쇄회로기판에 배치 시킨 홀 센서의 각도 변화없이 부싱을 금속 인쇄회로기판과 결합시켜 제공함으로써 모터 속도제어를 오차 없이 원활하게 수행할 수 있음과 동시에 부싱을 결합하는 금속 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판에 배치된 부품의 손상을 방지하여 팬 모터의 신뢰성을 크게 증진토록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터의 일부 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 팬 모터를 분리한 전체 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터의 스테이터가 금속 인쇄회로기판에 결합된 상태의 일부 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬 모터의 일부 분리 사시도로서, (a)는 슬리브 베어링, 부싱을 금속 인쇄회로기판으로 부터 분리시킨 상태이고, (b)는 부싱을 저면에서 본 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 팬 모터의 금속 인쇄회로기판의 중앙 끼움 구멍 내측 둘레에 부싱이 끼워져 결합한 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 팬 모터의 부싱과 금속 인쇄회로기판을 결합한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 팬 모터의 슬리브 베어링 및 부싱의 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 팬 모터의 로터를 설명하기 위한 일부 분리 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 팬 모터의 로터 및 샤프트를 임펠러 하우징에 인서트 사출 성형시킨 상태의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 팬 모터의 전체 종단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 결합 사시도로서, 내부에 임펠러(81)를 형성한 임펠러 하우징(80)이 설치된 공기 흡입구(91) 및 공기 배출구(92)를 포함 하여 구성한 상부 하우징(90)과 하부 하우징(100)을 체결볼트로 결합한 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터의 일부 분리 사시도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 팬 모터를 분리한 전체 분해 사시도로서, 상부 하우징(90), 임펠러(81)를 형성한 임펠러 하우징(80), 마그네트(20) 및 로터((30), 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40)를 포함하여 구성하고, 상기 스테이터(40)는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 마그네트 와이어(44)로 구성된다. 그리고, 샤프트(10)가 와셔(11)를 매개로 끼워지는 슬리브 베어링(50), 상기 슬리브 베어링(50)의 외측 둘레면이 장착되는 부싱(60), 상기 부싱(60)과 결합하는 금속 인쇄회로기판(70), 상기 금속 인쇄회로기판(70)이 안착 되는 하부 하우징(100)을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터의 스테이터(40)가 금속 인쇄회로기판(70)에 결합된 상태의 일부 분리 사시도로서 상기 금속 인쇄회로기판(70)에는 홀 센서(73) 및 제어회로 부품이 배치된다.
도 5는 본 발명에 따른 팬 모터의 일부 분리 사시도로서, (a)는 슬리브 베어링(50), 부싱(60)을 금속 인쇄회로기판(70)으로 부터 분리시킨 상태이고, (b)는 부싱(60)을 저면에서 본 사시도 이다.
상기 도 5에 의하면, 상기 금속 인쇄회로기판(70)의 중앙 끼움 구멍(71) 내측 둘레에 끼워지는 부싱(60)은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터(40) 내측 안착 걸림턱(61)과; 하부 둘레에 형성한 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지는 안내 걸림 요입부(62);를 형성하여 제공할 수 있고, 상기 부싱(60)의 중앙 끼움 구멍(63)에는 슬리브 베어링(50)이 끼워지게 구성할 수 있고, 상기 안착 걸림턱(61)에는 스테이터(40)의 내측이 걸려 안착 되게 하는 것으로 보다 안정적으로 스테이터(40)의 설치가 가능 하다.
도 6은 본 발명에 따른 팬 모터(200)의 금속 인쇄회로기판(70)의 중앙 끼움 구멍(71) 내측 둘레에 부싱(60)이 끼워져 결합한 상태의 사시도 이다.
도 7은 본 발명에 따른 팬 모터의 부싱(60)과 금속 인쇄회로기판(70)을 결합한 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 팬 모터의 부싱(60)의 확대 단면도이다.
상기 제시한 도 5 내지 도 8에 의하면 부싱(60)을 벤딩 처리를 위한 스피닝 가공에 의하여 가공처리하여 상부 둘레에 스테이터(40) 내측 안착 걸림턱(61)을 형성하고, 하부 둘레에 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지는 안내 걸림 요입부(62)을 형성하여 제공하므로 별도의 체결볼트 없이 상기 안내 걸림 요입부(62)에 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 수월하고도 안정적으로 끼워져 신속한 조립 및 견고한 조립이 가능하므로 팬 모터(200)의 조립공정을 단축 시킴과 동시에 제조원가를 절감할 수 있고, 상기 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)에는 복수의 스피닝 홀(72A)을 형성하여 부싱(60)의 안내 걸림 요입부(62) 내측이 상기 스피닝 홀(72A)에 끼워지도록 하여 견고한 조립이 가능하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명은 금속 인쇄회로기판(70)과 부싱(60)을 별도의 체결볼트 없이 결합하고, 핫 프레싱을 이용한 가열압착에 의한 결합방식이 아니어서 상호 결합 시 금속 인쇄회로기판(70)이 뒤틀리거나 비스듬하게 기울어지는 현상을 배제할 수 있어 금속 인쇄회로기판(70)에 배치 시킨 홀 센서(73)의 각도 변화를 배제시킬 수 있어 로터(30)에 장착된 마그네트(20)의 감지기능을 오차 없이 원활하게 수행할 수 있고, 부싱(60)을 결합하는 금속 인쇄회로기판(70) 및 인쇄회로기판(70)에 배치된 부품의 손상을 방지하여 팬 모터(200)의 신뢰성을 크게 증진시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부싱(60)의 안착 걸림턱(61)에는 스테이터(40)의 내측이 걸려 안착되어 안정적으로 스테이터(40)의 설치가 가능하므로 로터(30) 회전 시 발생하는 진동에 의한 스테이터(40)의 훼손을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 팬 모터의 로터(30)를 설명하기 위한 일부 분리 사시도 이고, 도 10은 본 발명에 따른 팬 모터의 로터(30) 및 샤프트(10)를 임펠러 하우징(80)에 인서트 사출 성형시킨 상태의 단면도, 도 11은 본 발명에 따른 팬 모터의 전체 종단면도이다.
상기 제시한 도 9 내지 도 11에 의하면, 상기 로터(30)의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈(31)을 형성하여 상기 로터(30)를 임펠러 하우징(80)에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합시켜 임펠러 하우징(80)과 샤프트(10) 및 로터(30)가 이격되거나 간극 없이 견고한 결합이 이루어지게 되므로 임펠러 하우징(80) 회전 시 소음 발생을 억제할 수 있고, 견고한 조립이 가능하게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 팬 모터(200)는 샤프트(10)와 함께 회전하는 마그네트(20)를 포함한 로터(30); 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40); 상기 스테이터(40)를 구성하는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 상기 스테이터(40) 중앙에 배치한 샤프트(10) 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링(50) 및 상기 슬리브 베어링(50) 외측 둘레에 설치한 부싱(60)과; 상기 부싱(60)과 결합한 금속 인쇄회로기판(70)과; 임펠러 하우징(80)이 안착되는 상부 하우징(90) 및 상기 금속 인쇄회로기판(70)이 안착되는 하부 하우징(100);을 포함하여 구성하되, 상기 로터(30)의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈(31)을 형성하여 상기 로터(30)를 임펠러 하우징(80)에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합하며, 상기 금속 인쇄회로기판(70)의 중앙 끼움 구멍(71) 내측 둘레에 끼워지는 부싱(60)은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터(40) 내측 안착 걸림턱(61)과; 하부 둘레에 형성한 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지는 안내 걸림 요입부(62);를 포함하여 구성하는 것으로, 팬 모터(200)의 샤프트(10)가 끼워지는 부싱(60)을 체결볼트 없이 끼움 맞춤에 의하여 결합하고, 샤프트(10)와 로터(30)를 인서트 사출시켜 하나의 몸체로 제공하게 하여 조립의 신속성 및 제조원가 절감효과와 견고한 조립에 의하여 소음을 감쇄시키는 효과를 가지며, 금속 인쇄회로기판(70)에 배치 시킨 홀 센서(73)의 각도 변화없이 부싱(60)을 금속 인쇄회로기판(70)과 결합시켜 제공함으로써 모터 속도제어를 오차 없이 원활하게 수행할 수 있음과 동시에 부싱(60)을 결합하는 금속 인쇄회로기판(70) 및 금속 인쇄회로기판(70)에 배치된 부품의 손상을 방지하여 팬 모터(200)의 신뢰성을 크게 증진시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 샤프트 20 : 마그네트
30 : 로터 31 : 임펠러 슬립방지용 요홈
40 : 스테이터 41, 42 : 상, 하부 인슐레이터
43 : 스테이터 코어 44 : 마그네트 와이어
50 : 슬리브 60 : 부싱
61 : 안착 걸림턱 62 : 안내 걸림 요입부
63 : 중앙 끼움 구멍 70 : 금속 인쇄회로기판
71 : 중앙 끼움 구멍 72 : 내측 둘레부
73 : 홀 센서 80 : 임펠러 하우징
81 : 임펠러 90, 100 : 상, 하부 하우징
91 : 공기 흡입구 92 : 공기 배출구
200 : 팬 모터

Claims (5)

  1. 샤프트(10)와 함께 회전하는 마그네트(20)를 포함한 로터(30); 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40); 상기 스테이터(40)를 구성하는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 상기 스테이터(40) 중앙에 배치한 샤프트(10) 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링(50) 및 상기 슬리브 베어링(50) 외측 둘레에 설치한 부싱(60)과; 상기 부싱(60)과 결합한 금속 인쇄회로기판(70)과; 임펠러 하우징(80)이 안착되는 상부 하우징(90) 및 상기 금속 인쇄회로기판(70)이 안착되는 하부 하우징(100);을 포함하여 구성하되, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합하며, 상기 금속 인쇄회로기판(70)의 중앙 끼움 구멍(71) 내측 둘레에 끼워지는 부싱(60)은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터(40) 내측 안착 걸림턱(61)과; 하부 둘레에 형성한 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지는 안내 걸림 요입부(62);를 포함하고,
    상기 로터(30)의 상부 내측 둘레에 복수의 임펠러 슬립방지용 요홈(31)을 형성하여 상기 로터(30)를 임펠러 하우징(80)에 인서트 사출시키고, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
  2. 샤프트(10)와 함께 회전하는 마그네트(20)를 포함한 로터(30); 상기 로터(30)와 대향되는 위치에 설치되는 스테이터(40); 상기 스테이터(40)를 구성하는 상, 하부 인슐레이터(41)(42) 및 스테이터 코어(43)와; 상기 스테이터(40) 중앙에 배치한 샤프트(10) 하부의 둘레에 끼워진 슬리브 베어링(50) 및 상기 슬리브 베어링(50) 외측 둘레에 설치한 부싱(60)과; 상기 부싱(60)과 결합한 금속 인쇄회로기판(70)과; 임펠러 하우징(80)이 안착되는 상부 하우징(90) 및 상기 금속 인쇄회로기판(70)이 안착되는 하부 하우징(100);을 포함하여 구성하되, 상기 임펠러 하우징(80) 상부 중앙에 샤프트 (10) 상부를 인서트 사출시켜 결합하며, 상기 금속 인쇄회로기판(70)의 중앙 끼움 구멍(71) 내측 둘레에 끼워지는 부싱(60)은 스피닝 가공에 의하여 상부 둘레에 형성한 스테이터(40) 내측 안착 걸림턱(61)과; 하부 둘레에 형성한 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지는 안내 걸림 요입부(62);를 포함하고,
    상기 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)에는 복수의 스피닝 홀(72A)을 형성하여 부싱(60)의 안내 걸림 요입부(62) 내측이 상기 스피닝 홀(72A)에 끼워지도록 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부싱(60)의 안착 걸림턱(61)에는 스테이터(40)의 내측이 걸려 안착되도록 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
  5. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 부싱(60)의 안내 걸림 요입부(62)에 금속 인쇄회로기판(70) 내측 둘레부(72)가 끼워지도록 구성함을 특징으로 하는 팬 모터.
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