KR102020724B1 - 팬모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자가 설치된 회전축의 양단에 설치되는 부하측 베어링과 반부하측 베어링의 정렬을 매우 정교하게 할 수 있는 팬모터 구조에 관한 것이다.
본 발명은 회전축(10) 상에서 회전자(12)의 일측과 타측을 각각 베어링 등으로 회전 가능하게 지지하는 구조를 적용한 팬모터에 있어서, 모터(12, 50)를 수용하는 모터하우징(20)이 상기 모터(12, 50)를 수용할 수 있도록 상기 모터하우징(20)을 분할 형성하되, 분할된 모터하우징(21, 22) 중 적어도 어느 한 쪽이 상기 회전자(12)의 일측을 회전 가능하게 지지하는 구조(23)의 일부와 타측 회전자(12)의 일측을 회전 가능하게 지지하는 구조(24)의 일부 또는 전부를 모두 포함하도록 하여, 두 구조(23, 24)가 동시에 동일면 가공이 되도록 하여 가공 오차 자체를 크게 줄이고, 조립 편차가 베어링의 동심도 오차에 반영되지 않도록 하였다.

Description

팬모터{A Fan Motor}

본 발명은 모터와 팬이 일체로 설치된 팬모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전자가 설치된 회전축의 양단에 설치되는 부하측 베어링과 반부하측 베어링의 정렬을 매우 정교하게 할 수 있는 팬모터 구조에 관한 것이다.

팬모터는 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전하여 기류를 발생시키는 팬을 일체로 구성한 제품이다. 팬모터는 기류가 필요한 가전제품에 널리 사용된다. 이러한 가전제품의 대표적인 예는 청소기이다.

팬모터가 설치된 본체와 흡입구가 설치된 흡입 덕트가 별도로 구비되어 있던 종래의 청소기와 달리, 핸디 타입의 청소기는 팬모터가 흡입 덕트 쪽에 일체로 설치되어 있기 때문에, 팬모터의 무게가 무거울 경우 사용자의 편의성이 반감된다.

이러한 점으로 인해 핸디 타입의 청소기에는 경량의 팬모터가 설치되는 것이 일반적이었으나, 경량의 팬모터는 그만큼 출력이 낮아 청소기의 흡입 능력이 떨어지는 문제가 있었다.

따라서 팬모터의 출력을 높이면서도 팬모터를 소형 경량화 하려는 시도가 계속되고 있다. 이처럼 팬모터를 소형으로 제작하면서도 출력을 높이기 위해서는 팬모터의 고속 회전이 필수적인데, 고속 회전은 소음과 진동, 그리고 발열 문제를 야기한다.

회전축은 최소 2점 지지되어야 한다. 회전축에는 모터의 회전자가 설치되는데, 회전축을 지지하는 방법은 크게 두 가지로 분류될 수 있다. 그 중 하나는 회전자를 기준으로 회전축의 일측에 베어링을 2개 배치하여 2점 지지구조를 모두 두는 것이고, 다른 하나는 회전자를 기준으로 회전축의 양단에 각각 베어링을 1개씩 배치하여 2점 지지구조를 각각 두는 것이다. 회전축의 안정적인 회전을 위해서는, 회전자를 기준으로 회전축 양단에 베어링을 설치하는 양단 지지구조를 적용하는 것이 바람직하다.

모터의 고정자와 회전자는 베어링보다 크기가 더욱 크다. 따라서, 회전축에서 회전자의 일측에 2점을 지지하는 베어링이 모두 설치되는 전자의 경우에는 모터와 베어링의 지지구조가 모두 하나의 프레임에 설치될 수 있지만, 회전축에서 회전자의 양쪽에 각각 1점씩 지지하는 베어링이 설치되는 후자의 경우에는, 모터의 조립을 위해 두 베어링을 지지하는 프레임이 별개의 부품으로 제작되고 조립되어야 한다.

특허문헌 1에는 회전자를 기준으로 회전축의 양단에 각각 베어링이 설치되는 진공청소기용 모터에서, 이와 같이 모터의 고정자와 하나의 베어링이 모터 하우징에 설치되고, 나머지 하나의 베어링이 하우징 커버에 설치되며, 상기 모터 하우징과 하우징 커버가 조립되는 구조가 개시되어 있다. 즉 특허문헌 1은, 하우징을 모터 하우징과 하우징 커버로 분할 제작한 후 조립하는 구조인데, 이는 회전축에 수직한 평면을 기준으로 하우징을 분할하는 구조라 할 수 있다.

도 1을 참조하면, 특허문헌 2에는 회전자를 기준으로 회전축의 양단에 각가 베어링이 설치되는 진공청소기용 모터에서, 좌측 하우징과 우측 하우징으로 2분할된 모터 하우징, 즉 회전축을 포함하는 평면을 기준으로 모터 하우징을 분할 제작한 후, 회전자 하부에 설치된 하나의 베어링을 상기 2분할된 좌측 하우징과 우측 하우징으로 고정하는 구조가 제시되어 있다. 특허문헌 2의 경우에는 2개의 분할된 모터 하우징이 조립되며 협동하여 하나의 베어링을 지지하는 구조가 제시된 점에서, 특허문헌 1과 대비하여 특이하다 할 수 있다. 그러나 특허문헌 2의 경우에도, 회전자 상부에 설치된 베어링은 여전히 별도의 하우징 커버로 조립되어야 하는 구조이다.

이와 같은 구조에 따르면, 두 베어링의 정렬 오차가, 단순히 모터 하우징의 베어링 설치부의 가공 오차와 하우징 커버의 베어링 설치부의 가공 오차에 의해 결정되는 것이 아니라, 모터 하우징과 하우징 커버의 조립 오차까지 더해져서 결정된다.

종래의 저속으로 회전하는 팬모터의 경우에는, 베어링 설치부의 가공 오차를 관리하고, 모터 하우징과 하우징 커버의 조립 오차를 관리하는 것으로, 충분히 두 베어링의 정렬 오차를 관리할 수 있었다. 즉, 저속으로 회전하는 팬모터에서 양단 지지 구조의 두 베어링의 정렬 허용 오차는, 위와 같은 오차 관리로 충분할 만큼 컸다.

그러나 회전속도가 50,000 rpm 을 훨씬 넘는 초고속 회전 환경에서는, 팬모터의 안정성을 확보하기 위한 두 베어링의 정렬 허용 오차가 더욱 줄어든다. 즉, 고속 회전하는 모터의 양단 지지 구조에서 종래의 관리 수준으로 베어링의 동심도 오차를 관리하면, 베어링 수명이 급격하게 감소해 버린다.

따라서 모터 하우징과 하우징 커버의 조립 오차가 더해지는 상술한 바와 같이 서로 다른 두 부품이 각각 베어링을 지지하는 구조로는, 팬모터의 안정성을 확보하기 곤란하게 되었다.

등록특허공보 제129217호 등록특허공보 제1454113호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고속 회전하는 팬모터의 회전축의 두 지지점에 대한 동심도 오차를 최소화할 수 있는 구조를 구비하는 팬모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 팬모터의 회전축을 지지하는 베어링에 걸리는 예압을 정밀하게 설정할 수 있는 팬모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 회전축의 두 지지점에 대한 동심도 오차를 최소화하면서도 정밀 가공이 요구되는 개소를 최소화하여 제작이 간편하고 제작비를 줄일 수 있는 팬모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 회전축(10) 상에서 회전자(12)의 일측과 타측, 즉 양측을 각각 베어링 등으로 회전 가능하게 지지하는 구조를 적용한 팬모터에 있어서, 모터(12, 50)를 수용하는 모터하우징(20)이 상기 모터(12, 50)를 수용할 수 있도록 상기 모터하우징(20)을 분할 형성하되, 분할된 모터하우징(21, 22) 중 적어도 어느 한 쪽이 상기 회전자(12)의 일측을 회전 가능하게 지지하는 구조(23)의 일부와 타측 회전자(12)의 일측을 회전 가능하게 지지하는 구조(24)의 일부 또는 전부를 모두 포함하는 팬모터 구조를 제공한다.

이에 따르면, 분할된 모터하우징(21 또는 22)이 상기 회전축(10)의 양측의 지지점을 일 부품 상에 모두 구비하고 있으므로, 조립 공차가 두 베어링(30, 40)의 정렬 오차에 추가되지 않게 되어, 회전자(12) 양측에 마련된 회전축 지지점을 정확하게 정렬하는 것이 가능하다.

특히 분할된 제1부분 모터하우징(21)이 제1 베어링 지지부(23)가 원주 방향으로 분할된 일부와 제2 베어링 지지부(24)가 원주 방향으로 분할된 일부를 포함하고, 분할된 제2부분 모터하우징(22)이 제1 베어링 지지부(23)가 원주 방향으로 분할된 나머지 일부와 제2 베어링 지지부(24)가 원주 방향으로 분할된 나머지 일부를 포함하도록 분할할 수 있다.

그러면 분할된 모터하우징(21, 22)의 제작이 용이함은 물론, 분할된 모터하우징(21, 22)을 이용하여 모터를 조립하는 공정도 더욱 간편하다. 특히 이러한 효과는 제1 베어링 지지부(23)와 제2 베어링 지지부(24)를 원주방향으로 180도 분할하였을 때 더욱 두드러진다.

이와 같이 회전축의 중심을 포함하는 하나의 평면으로 제1 베어링 지지부(23)와 제2 베어링 지지부(24)를 모두 분할하며 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)을 구성하면, 모터하우징(20)를 회전축 방향으로 나눈 제1부분 모터하우징(21)에 먼저 고정자(50)와 회전축(10), 회전자(12) 및 두 베어링(30, 40)을 설치한 후 제2부분 모터하우징(22)을 제1부분 모터하우징(21)과 결합하여 조립을 더욱 단순하게 하면서도, 두 베어링(30, 40)의 정렬을 더욱 정확하게 할 수 있다.

특히, 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)에 각각 마련된 제1 베어링 지지부(23)와 제2 베어링 지지부(24)가 모두 하나의 공정에서 가공되는 동일 가공면이 되도록 하면, 조립 공차는 물론이거니와 가공 오차까지도 최소화할 수 있어, 하나의 가공 공정만으로 두 베어링(30, 40)의 정렬 오차를 매우 정교하게 줄일 수 있다.

상기 베어링(30, 40)은 외륜(31, 41)과 내륜(43, 42) 사이에 볼과 같은 구름체(32, 42)를 개재한 구름 베어링(볼 베어링)일 수 있다. 초고속으로 회전하는 모터에 발생할 수 있는 진동으로부터 안정성을 확보하기 위해, 볼 베어링에는 축방향으로 예압을 부여하는 것이 바람직하다.

볼 베어링은 축방향 지지와 반경방향 지지를 함께 하는 베어링으로서, 상기 제1 베어링 지지부(23)와 제2 베어링 지지부(24)는 상기 베어링(30, 40)을 반경방향으로 지지하는 지지면(231, 241)과 축방향으로 지지하는 지지면(232, 242)을 모두 구비할 수 있다.

초고속 운전을 하는 모터의 운전속도 범위에 대응하여, 이에 적합한 예압이 볼 베어링에 부여되어야 하는데, 예압을 정확하게 부여하기 위해서는 축방향 지지면의 정확한 치수 가공이 필수적이다. 또한 치수 가공을 정밀하게 하더라도 예압을 부여하는 부재, 가령 웨이브와셔의 스프링상수에 편차가 있다면, 정확한 예압을 부여할 수 없다.

본 발명은 어느 한 쪽의 베어링 지지부(23)의 축방향 지지면을 별개의 부품(25)으로 제작하여 축방향 위치가 조절 가능하게 조립하도록 구성함으로써, 축방향 지지면의 정확한 가공 없이도, 그리고 웨이브와셔의 스프링상수의 편차에도 불구하고, 볼 베어링에 정확한 예압을 부여하는 것이 가능하게 하였다.

보다 구체적으로 본 발명은, 고정자(50)와 회전자(12)를 포함하는 모터; 상기 회전자(12)가 설치되는 회전축(10); 상기 회전자(12)를 사이에 두고 상기 회전축(10)의 일측에 설치되는 제1 베어링(30); 상기 회전자(12)를 사이에 두고 상기 회전축(10)의 타측에 설치되는 제2 베어링(40) 및 상기 고정자(50)가 설치되고, 상기 회전자(12)를 수용하며, 상기 베어링(30, 40)을 지지하는 모터하우징(20);을 포함하는 양단 지지구조의 팬모터에 적용된다.

본 발명에 따르면, 상기 모터하우징(20)은 상기 회전축(10)과 나란한 방향으로 분할된 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)을 포함하고, 상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제1 베어링(30)을 지지하는 제1 베어링 지지부(23)의 일부와 상기 제2 베어링(40)을 지지하는 반부하측 베어링 지지부(24)의 일부를 포함하고, 상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제1 베어링(30)을 지지하는 제1 베어링 지지부(23)의 다른 일부와 상기 제2 베어링(40)을 지지하는 제2 베어링 지지부(24)의 다른 일부를 포함할 수 있다. 즉 분할된 모터하우징의 일부분이 두 베어링을 모두 지지할 수 있는 구조를 적어도 일부 가지도록 하여 두 베어링의 정렬을 더욱 용이하게 하는 것이다.

상기 회전축에서 상기 제1 베어링(30)이 설치된 쪽 단부에 팬(14)이 설치될 수 있다.

상기 제1 베어링 지지부(23)는 상기 제1 베어링(30)을 반경 방향으로 지지하는 제1 반경방향 지지면(231)을 포함하고, 상기 제2 베어링 지지부(24)는 상기 제2 베어링(40)을 반경 방향으로 지지하는 제2 반경방향 지지면(241)을 포함하며, 상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제1 반경방향 지지면(231)의 일부와 상기 제2 반경방향 지지면(241)의 일부를 포함하고, 상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제1 반경방향 지지면(231)의 다른 일부와 상기 제2 반경방향 지지면(241)의 다른 일부를 포함할 수 있다.

특히 반경방향 지지면은 두 베어링의 축방향 편심을 일으킬 수 있는 요인이 되는데, 두 베어링의 반경방향 지지면의 일부가 하나의 부품에 구비되도록 하면 이러한 편심 발생 요인을 최소화할 수 있다.

상기 제2 베어링 지지부(24)는 상기 제2 베어링(40)을 축 방향으로 지지하는 제2 축방향 지지면(242)을 더 포함하고, 상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제2 축방향 지지면(242)의 일부를 포함하고, 상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제2 축방향 지지면(242)의 다른 일부를 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 제1 베어링 지지부(23)는 상기 제1 베어링(30)을 축 방향으로 지지하는 제1 축방향 지지면(232)을 더 포함하고, 상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제1 축방향 지지면(232)의 일부를 포함하고, 상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제1 축방향 지지면(232)의 다른 일부를 포함할 수 있다.

그리고 상기 제2축방향 지지면(242)에는 상기 제2 베어링(40)에 예압을 부여하는 예압부재(80)가 설치될 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 제1 베어링 지지부(23)의 축방향 단부에는, 상기 제1부분 모터하우징(21)과 상기 제2부분 모터하우징(22)이 조립된 상태에서 상기 제1 베어링 지지부(23)에 축방향으로 결합되는 베어링 탭커버(25)를 포함하고, 상기 베어링 탭커버(25)가 상기 제1 베어링(30)을 축 방향으로 지지할 수 있다.

그리고 상기 제1 베어링 지지부(23)의 축방향 단부에는, 상기 제1부분 모터하우징(21)과 상기 제2부분 모터하우징(22)이 조립된 상태에서 상기 제1 베어링 지지부(23)에 축방향으로 결합되는 베어링 탭커버(25)를 포함하고, 상기 베어링 탭커버(25)가 상기 제1 베어링(30)을 축 방향으로 지지하는 제1 축방향 지지면을 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1베어링 지지부(23)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 베어링 탭커버(25)는 상기 제1 축방향 지지면을 구성하는 커버부(252)와, 상기 커버부(252)에서 축방향으로 연장되고 그 내주면에 나사산이 형성된 통부(251)를 구비하며, 상기 통부가 상기 제1베어링 지지부(23)와 나사 결합될 수 있다.

그리고 상기 베어링 탭커버(25)에는 상기 제1 베어링(30)에 예압을 부여하는 예압부재(80)가 설치될 수 있다.

상기 제1 반경방향 지지면(231)과 상기 제2 반경방향 지지면(241)과 상기 제2 축방향 지지면(242)은 하나의 가공 공정에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 팬모터 구조에 따르면, 조립 오차가 고속 회전하는 팬모터의 회전축의 두 지지점에 대한 동심도 오차에 기여하지 아니하여, 동심도 오차를 최소화할 수 있다.

또한 본 발명의 팬모터 구조에 따르면, 팬모터의 회전축을 지지하는 베어링에 걸리는 예압을 정밀하게 설정할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 회전축의 두 지지점에 대한 동심도 오차를 최소화하면서도 정밀 가공이 요구되는 개소를 최소화하여 제작이 간편하고 제작비를 줄일 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 팬모터 구조의 일부를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬모터의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 팬모터에서 팬커버를 제거한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 측면 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 팬모터의 모터하우징의 제1실시예의 가공 방법을 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 팬모터의 모터하우징의 제1실시예의 조립 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 팬모터의 모터하우징의 제2실시예의 가공 방법을 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 팬모터의 모터하우징의 제2실시예의 조립 방법을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

먼저 이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 팬모터의 전체적인 구조와 공기 유동에 대해 설명한다.

[팬모터의 구조]

본 발명에 따른 일 실시 예로서 팬모터는, 회전자(12)와 고정자(50)를 포함하는 모터(12, 50), 상기 모터가 수용 설치되며 팬모터의 전체적인 골격을 이루는 모터하우징(20), 모터하우징(20) 상부에 설치되어 공기의 유동을 발생시키는 팬(14), 상기 팬(14)에 의해 발생한 공기 유동을 분산시키는 디퓨져(70)를 포함한다.

<모터>

모터는 환 형의 스테이터(50), 상기 스테이터(50)의 중심을 관통하는 회전축(10), 및 상기 회전축(10)에 축설되며 상기 스테이터(50)에 의해 회전력을 발생시키는 회전자(21)를 포함한다. 본 발명에 있어서, 상기 모터는 BLDC 모터(brushless direct current motor)인 것이 예시된다. 본 발명에서는 BLDC 모터로서 고정자(50)가 회전자(12) 외측에 배치된 구조를 예시하나, 본 발명이 이러한 구조에 국한되는 것은 아니다.

상기 회전축(10)은 베어링(30, 40)에 의해 회전 지지된다. 본 발명의 실시 예에서는 회전자(12)를 사이에 두고 회전축(10)의 양단에 두 베어링(30, 40)이 각각 설치된 양측 지지 구조를 예시하고 있으나, 본 발명이 이러한 구조에 국한되어야 하는 것은 아니다. 즉 회전축(10)의 일측, 가령 회전자(12)의 상부에 이점 지지하는 지지 구조에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 본 발명은 일측 지지 구조보다는 양측 지지 구조에서 해결할 수 없었던 종래 기술의 문제점을 해결한다는 점은 기억할 만 하다.

회전축(10)의 하부에 설치된 제2 베어링, 즉 팬(14)에서 멀리 위치하는 반부하측 베어링(40)은 모터하우징(20)의 반부하측 베어링 지지부(24)에 고정되어 지지될 수 있으며, 회전축(10)의 상부에 설치된 제1 베어링, 즉 부하측 베어링(30)은 모터하우징의 부하측 베어링 지지부(23)에 고정되어 지지될 수 있다.

<모터하우징>

모터하우징(20)은, 상기 모터를 수용한다. 상기 모터하우징(20)의 상부 중앙부와 하부 중앙부에는 각각 상기 회전축(10)의 두 베어링(30, 40)을 지지하는 제1 베어링 지지부(23)와 제2 베어링 지지부(24)가 구비된다.

상기 모터하우징(20)의 상부에는 디퓨져(70)가 얹어져 고정되고, 상기 모터하우징(20)보다 더 상부로 돌출되는 회전축(10)의 상단부에는 임펠러 내지 팬(14)이 설치된다.

상기 모터하우징(20)은 강성이 높은 금속 재질로 제작하여서, 모터의 회전축(10)을 견고하게 지지하고, 고속으로 유동하는 공기를 안내하는 팬커버(60)를 견고하게 지지할 수 있다.

모터하우징(20) 바닥의 중앙부에는 제2 베어링(40)을 고정 지지하는 제2 베어링 지지부(24)가 구비된다. 제2 베어링 지지부(24)는 상부가 개방된 원통 형태이며, 제2 베어링(40)은 상기 제2 베어링 지지부(24)에 삽입되어 지지된다.

상기 모터하우징(20)의 바닥부와 측벽 하부에는 모터하우징(20) 내부에 설치된 모터의 냉각을 위한 공기가 유입되는 냉각 유로 입구(29)가 마련된다. 도 4에 도시된 바와 같이 팬모터 외부의 공기는 상기 냉각 유로 입구(29)를 통해 모터하우징(20) 내부로 유입된다. 바닥에 마련된 냉각 유로 입구(29)는 도시된 바와 같이 방사상으로 배치되고, 측벽에 마련된 냉각 유로 입구 역시 측벽의 둘레 방향을 따라 등 간격 복수 개 배치되며, 이들은 제2 베어링 지지부(24)의 강성과 전체적인 모터하우징(20)의 강성을 유지할 수 있는 형태라면 다양한 배치와 형태가 적용 가능하다.

모터하우징(20)의 측벽이 고정자(50)를 지지하는 점을 감안하면, 상기 측벽에 마련된 냉각 유로 입구는 고정자(50)의 지지 부위보다 하부에 마련되는 것이 바람직하다. 또한 상기 냉각 유로 입구(29)는 상기 공기 토출구(28)와 다소 거리가 확보된 위치에 마련되어, 최대한 대기압과 가까운 공간과 연통하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 냉각 유로 입구(29)는 모터하우징(20) 내부로 냉각 공기가 유입되는 통로의 기능을 하면서, 팬모터의 경량화를 도모한다.

상기 모터하우징(20)의 측벽은 대략적으로 원통형의 형상을 구비하며, 상기 측벽의 내면에 고정자(50)가 고정된다.

그리고 상기 모터하우징(20)의 측벽의 상단부에는 상기 측벽으로부터 반경 방향으로 외향 연장되는 형태의 연결 아암(27)과, 상기 연결 아암(27)의 반경 방향의 외측 단부에 구비되는 팬커버 고정부(277)를 포함한다. 상기 모터하우징(20)의 측벽의 상단부와, 상기 팬커버 고정부(277)의 내면에 의해 규정되는 공간은 팬(14)에 의해 발생하는 공기 유동이 배출되는 공기 토출구(28)가 된다. 공기 토출구(28)는 모터하우징(20)의 상부 가장자리에 마련되고, 상기 공기 토출구(28)를 통해 배출된 공기는 모터하우징(20) 내부가 아닌, 외부 공간으로 즉시 방출된다.

상기 팬커버 고정부(277)는 상기 모터하우징(20)보다 큰 직경을 가지는 링 형상으로 이루어진다. 팬커버 고정부(277)는 후술할 팬커버(60)의 하단부 둘레와 형합 고정된다.

모터하우징(20)의 상부 중앙부에는 제1 베어링 지지부(23)가 제공된다. 제1 베어링 지지부(23)는 중공의 원통 형상으로서, 하부가 개방되고, 상부 중앙부에는 회전축이 관통하는 홀이 마련된다. 제1 베어링(30)은 상기 제1 베어링 지지부(23)의 내부에 삽입된다.

제1 베어링 지지부(23)의 외측 둘레에는 방사상으로 복수 개의 내향 아암(26)이 구비된다. 본 발명에 따르면 3개의 내향 아암이 120도 간격으로 등간격 배치된 형태가 예시된다. 내향 아암(26)은 제1 베어링 지지부(23)로부터 외향 연장되어 상기 모터하우징(20)의 측벽에 연결된다. 내향 아암(26) 사이의 공간은 모터의 냉각 공기가 지나가는 통로가 된다.

반경 방향으로 내향 아암(26)의 안쪽과 제1 베어링 지지부(23)의 연결 부위에는 내향 아암보다 두툼한 직육면체 형태의 체결부(266)가 마련된다. 상기 체결부(266)는 디퓨져(70)의 중앙부가 안착 고정되는 부위이며, 여기에는 디퓨져와의 고정을 위한 나사 체결공이 마련된다.

회전자(12)를 사이에 두고, 회전축(10)의 상부와 하부는 모두 모터하우징(20)에 의해 지지된다. 상기 모터하우징(20)은 고속으로 회전하는 회전자(12)와 회전축(10)를 지지해야 하므로, 강성이 높은 금속 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 모터하우징(20)은 고속으로 회전하는 모터의 회전축을 정확히 정렬하고 지지하기 위한 구조를 구비한다. 후술하겠지만 모터하우징(20)은 회전축(10)을 포함하는 평면으로 2분할된 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)의 이 결합되는 구조를 가진다.

상기 모터하우징(20)의 상부에는 팬에 의해 흡입된 공기가 유동하는 유동 경로가 위치하므로, 모터하우징(20)의 상부에는 디퓨져(70)가 설치된다.

<디퓨져>

디퓨져(70)는 팬모터의 경량화와 공기 유동에 필요한 유선형의 형상을 성형하기에 간편한 합성수지 재질로 제작되어 모터하우징(20)에 조립된다. 디퓨져(70)는 전체적인 디퓨져의 외관을 규정하는 디퓨져 바디(71)와, 상기 디퓨져 바디(71)의 외면에 마련된 베인(72)을 포함한다.

디퓨져 바디(71)의 상부에는 팬(14)이 배치되고, 디퓨져 바디(71)의 하부는 앞서 설명한 체결부(266)에 얹어진다. 디퓨져 바디(71) 중앙부의 홀 부분은 제1 베어링 지지부(23)의 외주면에 형합되고, 홀 주변의 나사 체결공을 통해 상기 체결부(266)와 고정된다.

팬(14)에서 가압 토출되는 공기는 디퓨져 바디(71)의 외면을 따라 이동하여 공기 토출구(28)를 통해 외부로 배출된다. 즉 디퓨져 바디(71)는 팬커버(60)와 함께 팬(14)에서 가압된 공기를 공기 토출구(28) 쪽으로 안내한다.

상기 디퓨져(70)의 하단부에는 베인(72)이 마련된다. 베인(72)은 팬(14)에 의해 가압 유동되는 공기의 유동 방향을 공기 토출구(28) 방향으로 가이드한다. 상기 디퓨져는 상하방향으로 보았을 때 팬(14)과 팬커버 고정부(277) 사이, 그리고 반경방향으로 보았을 때 팬(14)과 팬커버 고정부(277) 사이에 배치된다.

상기 디퓨져 바디(71)에는 냉각 유로 출구(73)가 마련된다. 냉각 유로 출구(73)는 상기 디퓨져 바디(71)의 상부 공간과 디퓨져 바디(71)의 하부 공간을 연통하는 통로의 형태를 이룬다.

디퓨져 바디(71)의 하부 공간은 디퓨져 바디(71)의 저면과 모터하우징(20)에 의해 규정되는 모터 수용 공간이다. 상기 모터하우징(20)의 바닥과 측벽 하부에는 냉각 유로 입구(29)가 마련되어 있으며, 냉각 유로 입구(29)는 대기압 분위기의 공간 쪽으로 개방되어 있다.

반면 디퓨져 바디(71)의 상부 공간은 팬(14)에서 가압된 공기가 빠르게 유동하는 공간이므로, 상기 모터하우징(20)의 내부 공간보다 상대적으로 압력이 낮다. 이러한 압력의 차이로 인해, 상기 모터하우징(20) 내부의 공기는 상기 냉각 유로 출구(73)를 통해 디퓨져 바디(71)의 상부 공간으로 유동하고, 다시 상기 모터하우징(20)의 내부 공간은 상기 냉각 유로 입구(29)에서 유입되는 공기로 채워진다.

상기 냉각 유로 출구(73)는 베인(72)보다 팬(14)에 더 가까운 위치에 마련된다. 또한 상기 냉각 유로 출구(73)는 팬(14)의 공기 토출 측에 가깝게 배치되어 있어서, 냉각 유로 출구(73)의 상부와 하부의 압력 차이가 더욱 높아지도록 함으로써 냉각유로를 통해 모터를 냉각하기 위한 공기가 원활한 유동이 이루어지도록 한다.

<임펠러>

팬(14)는 디퓨져(70)의 상부에 설치된다. 팬(14)의 중심에는 상하방향으로 회전축(10)이 삽입되는 축설공(141)이 마련된다. 상기 축설공(141)은 팬(14)의 전체적인 강성을 지지하는 허브(143)에 형성되어 있어서, 회전축(10)의 회전력은 상기 팬(14)에 잘 전달된다.

상기 허브(143)는 회전의 중심에서 반경방향으로 점점 멀어질수록 하향 경사지는 사면을 가진다. 즉 본 발명에 따른 팬(14)는 사류형 임펠러일 수 있다. 상기 허브(143)의 상부에는 공기를 가압하는 블레이드(142)가 방사상으로 복수 개 마련된다.

팬(14)의 흡입 효율을 높이기 위해서는, 블레이드(142)의 상단부가 팬커버(60)의 내면과 거의 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.

<팬커버>

팬커버(60)는 상기 팬(14)을 포함하고 상기 모터하우징(20)의 상부를 덮는 형태이다. 팬커버(60)의 상부 중앙부에는 팬모터 내부로 흡입되는 통로인 공기흡입구(61)가 마련된다.

상기 팬커버(60)는 팬모터의 중심축에서 멀어질수록 상기 공기흡입구(61)로부터 하향 경사진 형태를 포함하고, 팬커버(60)의 하단부에는 커버 결합부(342)가 마련된다.

커버 결합부(342)는 모터 바디부(10)의 팬커버 고정부(277)와 형합하는 구조이다. 커버 결합부(342)의 단턱 형상 내부에 상기 팬커버 고정부(277)가 끼워진다.

팬커버(60)는 팬모터의 부품들 중 모터부(20)를 직접적으로 지지하지 않는 부품이므로, 경량의 합성 수지 재잘로 제작 가능하다. 다만 그 하단부는 금속 재질의 모터하우징(20)에 의해 고정 지지되므로, 그 설치 위치는 견고하게 유지된다.

[흡입공기의 유로]

상술한 구조를 가지는 팬모터는 팬커버(60)의 상부 중앙부에 마련된 공기흡입구(61)를 통해 공기를 흡입하여, 팬커버(60)의 하단부와 모터하우징(20) 사이에 마련된 공간, 즉 모터하우징(20)의 측벽 상부 둘레에 마련된 공기 토출구(28)를 통해 공기를 토출한다.

상기 흡입공기는 팬(14)에 의해 가압되어 유동한다. 팬(14)의 출력 측에서 공기는, 팬커버(60)의 내면과 디퓨져(70)의 외면에 의해 규정되는 공기 유동 경로를 지나 공기 토출구(28)에 이른다.

상기 팬(14), 디퓨져(70), 팬커버(60)는 흡입 공기의 유동 저항 손실을 최소화하기 위해 사류형으로 구성된다. 또한 디퓨져 바디(71)와 모터하우징(20)의 측벽 외면은 서로 매끈하게 연결되어 공기 유동 손실이 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 마찬가지로 팬커버(60)의 하단부 내측면과 팬커버 고정부(277)의 내측면 역시 매끈하게 연결되어 공기 유동 손실의 발생을 최소화한다.

사면 형상의 디퓨져바디(71)를 거치며 팽창되어 감속되는 공기의 유동은 베인(72)에 의해 방향 전환이 이루어지고, 공기 토출구(28)의 단면에 대해 더욱 하향하며 토출된다.

[냉각공기의 유로]

상기 팬모터는 초고속 회전을 할 수 있다. 팬모터의 출력을 높이기 위해 가령 팬모터를 11만 rpm 정도까지 회전시킬 경우, 모터의 발열량은 더욱 많아진다.

본 발명은, 압력 차에 의하여 자연스럽게 공기의 유동이 발생하도록 하고, 이러한 공기의 유동이 모터가 설치된 공간을 유동하도록 함으로써, 모터부의 냉각을 위해 발생하는 출력의 저하를 최소화한다.

흡입 공기의 유로 상에서 디퓨져(70)의 냉각 유로 출구(73)는 흡입 공기의 유동 경로가 되는 공간과 모터하우징(20) 내부 공간을 연통시킨다. 팬(14)에 의해 가압된 공기는 디퓨져(70)의 상부 공간에서 빠른 유속을 가지게 되고, 이에 따라 모터부(20)가 설치된 공간보다 디퓨져(70)의 상부 공간의 압력이 낮아지며, 유속이 빠를수록 압력은 더 낮아진다.

따라서 대략 대기압 상태의 모터하우징(20) 외부로부터 냉각 유로 입구(29), 모터하우징(20) 내부 공간, 그리고 냉각 유로 출구(73)에 이르는 냉각 공기의 흐름이 생성되고, 이에 따라 모터가 냉각된다.

[팬모터 정렬구조]

이하 초고속 회전이 이루어지는 팬모터의 회전축 정렬 구조에 대해 살펴본다.

<제1실시예>

이하 도 2 내지 도 8을 참조하여 팬모터의 회전축 정렬 구조의 제1실시예를 설명한다.

본 발명에 따르면, 회전자(12)를 사이에 두고 회전축(10)의 양측을 각각 지지하는 부하측 베어링(30)과 반부하측 베어링(40)의 정렬을 매우 정교하게 할 수 있다.

본 발명에서는 모터하우징(20) 내부에 모터가 설치될 수 있도록 모터하우징(20)을 분할 제작하되, 적어도 분할된 어느 한 부분이 부하측 베어링 지지부(23)의 적어도 일부와 반부하측 베어링 지지부(24)의 적어도 일부를 구비하도록 분할 제작한다.

고속 회전에서 진동과 소음과 발열의 원인이 되는 회전축의 정렬 편차는 회전축의 두 지지점의 반경방향 편차에 의해 발생하게 된다. 본 발명은, 분할 제작된 모터하우징(20)의 부분(21, 22)이 상기 두 베어링 지지부(23, 24)의 반경 방향 지지면(231, 241)의 일부를 모두 구비하도록 제작한다. 그러면, 두 베어링 지지부(23, 24)의 반경방향 가공 오차가 최소화된다. 아울러 분할된 부분(21, 22)의 조립 편차가 베어링 지지부의 반경 방향 지지면(231, 241)의 반경 방향 편차에 반영되지 않는다.

제1실시예에 따르면, 반부하측 베어링 지지부(24)는, 반부하측 베어링(40)을 반경 방향으로 지지하는 원통형의 내주면을 구비하는 반부하측 반경방향 지지면(241)과, 반부하측 베어링(40)을 축방향으로 지지하는 평평한 바닥 형태의 반부하측 축방향 지지면(242)을 구비한다.

반부하측 베어링(40)은 볼 베어링일 수 있으며, 이는 외륜(41)과 내륜(43), 그리고 이들 사이에 개재된 구름체(42)인 볼을 포함한다. 내륜(43)은 상기 회전축(10)의 하단부 부근에 열 박음 형태로 억지 끼움되고, 내륜(43)의 상면은 상기 회전축의 단턱에 맞닿아 내륜(43)이 회전축(10)에 대해 더 이상 상부로 이동하지 않도록 고정된다. 외륜(41)의 외주면은 상기 반부하측 반경방향 지지면(241)의 내주면에 끼워 맞춰지고, 외륜(41)의 저면은 상기 반부하측 축방향 지지면(242)에 의해 지지된다. 상기 외륜(41)과 상기 반부하측 축방향 지지면(242) 사이에는 웨이브 와셔와 같은 예압부재(80)가 개재되어 상기 외륜(41)을 상방으로 가압하게 된다.

제1실시예에 따르면, 부하측 베어링 지지부(23)는, 부하측 베어링(30)을 반경 방향으로 지지하는 원통형의 내주면을 구비하는 부하측 반경방향 지지면(231)과, 부하측 베어링(30)을 축방향으로 지지하는 평평한 천정 형태의 부하측 축방향 지지면(232)을 구비한다.

부하측 베어링(30)은 볼 베어링일 수 있으며, 이는 외륜(31)과 내륜(33), 그리고 이들 사이에 개재된 구름체(32)인 볼을 포함한다. 내륜(33)은 상기 회전축(10)의 상단부 부근에 열 박음 형태로 억지 끼움되고, 내륜(33)의 하면은 상기 회전축의 단턱에 맞닿아 내륜(33)이 회전축(10)에 대해 더 이상 하부로 이동하지 않도록 고정된다. 외륜(31)의 외주면은 상기 부하측 반경방향 지지면(231)의 내주면에 끼워 맞춰지고, 외륜(31)의 상면은 상기 부하측 축방향 지지면(232)에 의해 지지된다. 예압부재(80)가 회전축(10)에 상방으로 가하는 예압에 의해, 내륜(33)도 함께 상방으로 가세된다.

상기 모터하우징(20)은, 회전축(10)의 중심을 포함하는 평면으로 2 분할된다. 편의상 도면의 좌측으로 분할된 부분을 제1부분 모터하우징(21), 우측으로 분할된 부분을 제2부분 모터하우징(22)이라 한다.

상기 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)은 상호 체결될 때 정확한 위치에서 상호 체결될 수 있는 조립면을 가진다. 즉 경사면 등의 구조를 통해 상하, 좌우 및 전후 방향이 모두 정위치로 정렬될 수 있는 조립면을 가진다. 여기서 정위치라는 개념은 두 부분 모터하우징(21, 22)을 여러 번 분리했다 조립했다 하더라도, 이 두 부분 모터하우징(21, 22)이 조립된 상대적 위치가 항상 소정의 정렬된 위치를 유지하는 정도를 의미한다. 이와 같은 정도의 정렬은 조립면의 형상과 가공으로 별다른 어려움과 비용 증가 없이 구현 가능하다.

제1부분 모터하우징(21)은 부하측 베어링 지지부(23)의 좌측 반 부분, 그리고 반부하측 베어링 지지부(24)의 좌측 반 부분을 모두 구비한다.

제1부분 모터하우징(21)은, 부하측 반경방향 지지면(231)의 내주면의 원주방향 180도 부분과, 반부하측 반경방향 지지면(241)의 내주면의 원주방향 180도 부분과, 부하측 축방향 지지면(232)의 천정면의 원주방향 180도 부분과, 반부하측 축방향 지지면(242)의 바닥면의 원주방향 180도 부분을 구비한다.

마찬가지로, 제2부분 모터하우징(22)은, 부하측 반경방향 지지면(231)의 내주면의 원주방향 나머지 180도 부분과, 반부하측 반경방향 지지면(241)의 내주면의 원주방향 나머지 180도 부분과, 부하측 축방향 지지면(232)의 천정면의 원주방향 나머지 180도 부분과, 반부하측 축방향 지지면(242)의 바닥면의 원주방향 나머지 180도 부분을 구비한다.

상기 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)은, 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 T 밀링 절삭공구와 같은 가공 툴(T)을 이 수용되도록 하며 가 조립된다. 상기 가공 툴(T)은 외주면과 상면과 하면에 모두 절삭날이 마련되어 있다. 따라서 도 6에 도시된 바와 같이 툴(T)을 회전시키며 상하로 이동하여, 상기 제1부분 모터하우징(21)과 상기 제2부분 모터하우징(22)이 가 조립된 상태에서, 분할되어 있는 부하측 베어링 지지부(23)의 부하측 반경방향 지지면(231) 및 부하측 축방향 지지면(232)과 반부하측 베어링 지지부(24)의 반부하측 반경방향 지지면(241) 및 반부하측 축방향 지지면(242)을 모두 한번에 가공할 수 있다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이 다시 분리된 두 부분 모터하우징(21, 22)의 내부에 모터부를 수용하며 모터하우징(21, 22)을 본 조립한다.

앞서 설명한 바와 같이, 두 부분 모터하우징(21, 22)은 정위치 조립될 수 있는 조립면을 가진다. 그리고 두 부분 모터하우징(21, 22)이 조립된 상태에서 부하측 베어링 지지부(23)가 부하측 베어링(30)과 접하는 부분과 반부하측 베어링 지지부(24)가 반부하측 베어링(40)과 접하는 부분이 모두 한번에 면 가공된다. 따라서 상기 부하측 베어링(30)과 반부하측 베어링(40)의 반경방향 정렬 오차는, 오직 상기 면 가공 공정에서 발생하는 가공 오차만이 관여하게 된다. 또한 상기 부하측 베어링(30)과 반부하측 베어링(40)의 축 방향 예압 오차 역시, 오직 상기 면 가공 공정에서 발생하는 가공 오차만이 관여하게 된다.

이처럼 본 발명의 제1실시예에 따르면, 두 부분 모터하우징(21, 22)의 부하측 베어링 지지부(23)와 반부하측 베어링 지지부(24)의 동일면 가공이 가능하고, 오직 이러한 동일면 가공만으로도, 회전축 양단 지지 구조를 적용한 팬모터의 회전축 정렬을 매우 정교하게 할 수 있다.

회전축의 양단 지지 구조를 적용한 팬모터 구조에 따르면, 팬모터의 조립을 위해, 모터를 둘러싸는 모터하우징(20)을 반드시 분할 제작해야 하는데, 본 발명과 같이 분할된 부분 모터하우징(21, 22)이 부분적으로 양단 지지 구조를 모두 구비하도록 하고 이를 가조립한 상태에서 동일면 가공하면, 조립 공차가 회전축의 정렬 오차에 누적되지 않도록 하여 매우 정밀한 회전축 정렬이 가능하다.

<제2실시예>

도 9 내지 도 12를 참조하여 팬모터의 회전축 정렬 구조의 제2실시예를 설명한다. 이는 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.

제2실시예에 따르면, 반부하측 베어링 지지부(24)는, 반부하측 베어링(40)을 반경 방향으로 지지하는 원통형의 내주면을 구비하는 반부하측 반경방향 지지면(241)과, 반부하측 베어링(40)을 축방향으로 지지하는 평평한 바닥 형태의 반부하측 축방향 지지면(242)을 구비한다.

반부하측 베어링(40)의 내륜(43)은 상기 회전축(10)의 하단부 부근에 열 박음 형태로 억지 끼움되고, 내륜(43)의 상면은 상기 회전축의 단턱에 맞닿아 내륜(43)이 회전축(10)에 대해 더 이상 상부로 이동하지 않도록 고정된다. 외륜(41)의 외주면은 상기 반부하측 반경방향 지지면(241)의 내주면에 끼워 맞춰지고, 외륜(41)의 저면은 상기 반부하측 축방향 지지면(242)에 의해 지지된다.

그리고 제2실시예에 따르면, 부하측 베어링 지지부(23)는, 부하측 베어링(30)을 반경 방향으로 지지하는 원통형의 내주면을 구비하는 부하측 반경방향 지지면(231)을 구비한다. 상기 부하층 베어링 지지부(23)의 상부에는, 부하측 축방향 지지면의 기능을 하는 베어링 탭커버(25)가 결합될 수 있다.

상기 베어링 탭커버(25)는 부하측 베어링(30)을 축방향으로 지지하는 원판형 커버부(252)와, 상기 커버부의 단부에서 하향 연장되는 원통 형상의 통부(251)를 포함한다. 통부(251)의 내주면과 부하측 베어링 지지부(23)의 외주면에는 각각 탭 가공(나사산 가공)이 되어 있다.

부하측 베어링(30)의 내륜(33)은 상기 회전축(10)의 상단부 부근에 열 박음 형태로 억지 끼움되고, 내륜(33)의 하면은 상기 회전축의 단턱에 맞닿아 내륜(33)이 회전축(10)에 대해 더 이상 하부로 이동하지 않도록 고정된다. 외륜(31)의 외주면은 상기 부하측 반경방향 지지면(231)의 내주면에 끼워 맞춰지고, 외륜(31)의 상면은 상기 베어링 탭커버(25)에 의해 지지된다. 상기 베어링 탭커버(25)와 외륜(31)의 상면 사이에는 웨이브 와셔와 같은 예압부재(80)가 개재되어 상기 외륜(31)을 하방으로 가압하게 된다. 그러면 예압부재(80)가 회전축(10)에 하방으로 가하는 예압에 의해, 반부하측 베어링(40)의 내륜(43)도 함께 하방으로 가세된다.

상기 모터하우징(20)은, 회전축(10)의 중심을 포함하는 평면으로 분할되어 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)을 구성한다.

제1부분 모터하우징(21)은 부하측 베어링 지지부(23)의 좌측 반 부분, 그리고 반부하측 베어링 지지부(24)의 좌측 반 부분을 모두 구비한다.

제1부분 모터하우징(21)은, 부하측 반경방향 지지면(231)의 내주면의 원주방향 180도 부분과, 반부하측 반경방향 지지면(241)의 내주면의 원주방향 180도 부분과, 반부하측 축방향 지지면(242)의 바닥면의 원주방향 180도 부분을 구비한다.

마찬가지로, 제2부분 모터하우징(22)은, 부하측 반경방향 지지면(231)의 내주면의 원주방향 나머지 180도 부분과, 반부하측 반경방향 지지면(241)의 내주면의 원주방향 나머지 180도 부분과, 반부하측 축방향 지지면(242)의 바닥면의 원주방향 나머지 180도 부분을 구비한다.

그리고 상기 베어링 탭커버(25)는 상기 부하측 축방향 지지면을 구성하는 커버부(252)를 구비한다. 베어링 탭커버(25)는, 두 부분 모터하우징(12, 22)이 상호 조립된 상태에서, 상기 부하측 베어링 지지부(23)에 나사산 결합하며 체결될 수 있다. 베어링 탭커버(25)와 부하측 베어링 지지부(23)의 나사산 결합 정도에 따라, 상기 부하측 베어링(30)에 가해지는 예압력이 조절될 수 있다.

상기 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)은, 도 9에 도시된 바와 같이 가 조립될 수 있고, 이 상태에서 가공 툴(T)을 회전시키며 상하로 이동하여, 분할되어 있는 부하측 베어링 지지부(23)의 부하측 반경방향 지지면(231)과, 반부하측 베어링 지지부(24)의 반부하측 반경방향 지지면(241) 및 반부하측 축방향 지지면(242)을 모두 한번에 가공할 수 있다. 제2실시예에 의하면 부하측 축방향 지지면이 별도의 부품인 베어링 탭커버(25)에 마련되므로, 가공 툴이 수용되도록 하면서 두 부분 모터하우징(21, 22)을 가 조립할 필요 없이, 두 부분 모터하우징(21, 22)을 먼저 가 조립한 후 도 9와 같이 상부에서 하부로 가공 툴(T)이 진입하며 동일면 가공을 진행할 수 있다. 물론 제1실시예에서와 같이 두 부분 모터하우징(21, 22)이 가공 툴을 수용하도록 하면서 가 조립을 하여도 무방하다 할 것이다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이 두 부분 모터하우징(21, 22)의 내부에 모터부를 수용하며 모터하우징(21, 22)을 본 조립한다. 구체적으로, 반부하측 베어링(40)이 회전축(10)에 축설된 상태에서, 외륜(41)이 반부하측 반경방향 지지면(241)과 반부하측 축방향 지지면(242)에 접하도록 하며 상기 반부하측 베어링(40)을 반부하측 베어링 지지부(24)에 수용한다. 그리고, 부하측 베어링(30)이 회전축(10)에 축설된 상태에서, 외륜(31)이 부하측 반경방향 지지면(231)에 접하도록 하며 상기 부하측 베어링(30)을 부하측 베어링 지지부(23)에 수용한다.

그리고 도 11에 도시된 바와 같이 부하측 베어링(30)의 외륜(31)의 상부에 예압부재(80)을 거치하고 베어링 탭커버(25)를 덮는다. 이어서 도 12에 도시된 바와 같이 베어링 탭커버(25)와 부하측 베어링 지지부(23)의 외주면을 나사 체결하며 예압부재(80)가 가압되도록 하면, 예압부재(80)의 예압력이 베어링과 회전축에 가해진다. 예압력이 조절되면, 접착 등의 방식으로 베어링 탭커버(25)를 고정할 수 있다.

제2실시예에 따르면, 예압부재(80)를 팬(14)에 가까이 있는 베어링(30)에 설치할 수 있고, 예압부재(80)에 의해 가해지는 예압을 매우 정교하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라 반부하측 축방향 지지면(242)에 대한 정밀 면 가공을 하지 않아도 된다는 추가적인 이점이 있다.

종래 구조에 따르면, 부하측 베어링과 반부하측 베어링의 지지면을 동일면 가공할 수 없었다. 또한 상부 하우징에 대한 하부 하우징의 조립면을 하부 하우징의 베어링 지지면과 동시에 가공하고, 하부 하우징에 대한 상부 하우징의 조립면을 상부 하우징의 베어링 지지면과 동시에 면취 가공하지 않으면, 가공 오차와 조립 공차가 동심도 오차에 모두 반영되어 동심도 오차를 줄일 수 없었다.

반면, 상술한 본 발명에 따르면, 종방향으로 분할된 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)에 각각 모두 부하측 베어링 지지부(23)와 반부하측 베어링 지지부(24)가 마련되므로, 이들(21, 22)을 가 조립한 상태에서 부하측 베어링 지지부(23)와 반부하측 베어링 지지부(24)를 한번에 동일면 가공이 가능하므로 가공 오차를 줄일 수 있고, 모터하우징(21, 22)이 가 조립된 후 가 조립된 후 상기 동일면 가공이 이루어지므로, 조립 공차가 두 베어링의 동심도 오차에 반영되지 아니하여, 두 베어링(30, 40)의 동심도 오차를 크게 줄일 수 있다. 또한 두 베어링 지지부(23, 24)가 하나의 부품(21, 22)에 마련되므로, 회전축 지지 강성이 높아진다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 회전축
12: 회전자
14: 팬
141: 축설공
142: 블레이드
143: 허브
20: 모터하우징
21: 제1부분 모터하우징
22: 제2부분 모터하우징
23: 부하측 베어링 지지부(제1 베어링 지지부)
231: 부하측 반경방향 지지면(제1 반경방향 지지면)
232: 부하측 축방향 지지면(제1 축방향 지지면)
24: 반부하측 베어링 지지부(제2 베어링 지지부)
241: 반부하측 반경방향 지지면(제2 반경향향 지지면)
242: 반부하측 축방향 지지면(제2 축방향 지지면)
25: 베어링 탭커버
251: 통부
252: 커버부(제1 축방향 지지면)
26: 내향 아암
266: 체결부
27: 연결 아암
277: 팬커버 고정부
28: 공기 토출구
29: 냉각 유로 입구
30: 부하측 베어링(제1 베어링)
31: 외륜
32: 구름체
33: 내륜
40: 반부하측 베어링(제2 베어링)
41: 외륜
42: 구림체
43: 내륜
50: 고정자
60: 팬커버
61: 공기흡입구
70: 디퓨져
71: 디퓨져 바디
72: 베인
73: 냉각 유로 출구
80: 예압부재(웨이브 와셔)
T: 가공 툴

Claims (13)

1. 고정자(50)와 회전자(12)를 포함하는 모터;
   상기 회전자(12)가 설치되는 회전축(10);
   상기 회전자(12)를 사이에 두고 상기 회전축(10)의 일측과 타측에 각각 설치되는 제1 베어링(30);과 제2베어링(40);
   상기 고정자(50)가 설치되고, 상기 회전자(12)를 수용하며, 상기 베어링(30, 40)을 지지하는 모터하우징(20);을 포함하는 팬모터로서,
   상기 모터하우징(20)은 상기 회전축(10)과 나란한 방향으로 분할된 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)을 포함하고,
   상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제1 베어링(30)을 지지하는 제1 베어링 지지부(23)의 일부와 상기 제2 베어링(40)을 지지하는 제2 베어링 지지부(24)의 일부를 포함하고,
   상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제1 베어링(30)을 지지하는 제1 베어링 지지부(23)의 다른 일부와 상기 제2 베어링(40)을 지지하는 제2 베어링 지지부(24)의 다른 일부를 포함하고,
   상기 제1 베어링 지지부(23)는 상기 제1 베어링(30)을 반경 방향으로 지지하는 제1 반경방향 지지면(231)을 포함하고,
   상기 제2 베어링 지지부(24)는 상기 제2 베어링(40)을 반경 방향으로 지지하는 제2 반경방향 지지면(241)을 포함하며,
   상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제1 반경방향 지지면(231)의 일부와 상기 제2 반경방향 지지면(241)의 일부를 포함하고,
   상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제1 반경방향 지지면(231)의 다른 일부와 상기 제2 반경방향 지지면(241)의 다른 일부를 포함하고,
   상기 제1 반경방향 지지면(231)과 상기 제2 반경방향 지지면(241)은 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)을 가 조립한 상태에서 한번에 동일면 가공된 면인 팬모터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 베어링 지지부(24)는 상기 제2 베어링(40)을 축 방향으로 지지하는 제2 축방향 지지면(242)을 더 포함하고,
   상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제2 축방향 지지면(242)의 일부를 포함하고,
   상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제2 축방향 지지면(242)의 다른 일부를 포함하는 팬모터.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 반경방향 지지면(231)과 상기 제2 반경방향 지지면(241)과 상기 제2 축방향 지지면(242)은 제1부분 모터하우징(21)과 제2부분 모터하우징(22)을 가 조립한 상태에서 하나의 가공 공정에 의해 형성된 면인 팬모터.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제2축방향 지지면(242)에는 상기 제2 베어링(40)에 예압을 부여하는 예압부재(80)가 설치되는 팬모터.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 베어링 지지부(23)는 상기 제1 베어링(30)을 축 방향으로 지지하는 제1 축방향 지지면(232)을 더 포함하고,
   상기 제1부분 모터하우징(21)은 상기 제1 축방향 지지면(232)의 일부를 포함하고,
   상기 제2부분 모터하우징(22)은 상기 제1 축방향 지지면(232)의 다른 일부를 포함하는 팬모터.
   
6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전축에서 상기 제1 베어링(30)이 설치된 쪽 단부에 팬(14)이 설치되는 팬모터.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 베어링 지지부(23)의 축방향 단부에는, 상기 제1부분 모터하우징(21)과 상기 제2부분 모터하우징(22)이 조립된 상태에서 상기 제1 베어링 지지부(23)에 축방향으로 결합되는 베어링 탭커버(25)를 포함하고,
   상기 베어링 탭커버(25)가 상기 제1 베어링(30)을 축 방향으로 지지하는 제1 축방향 지지면을 포함하는 팬모터.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 베어링 탭커버(25)에는 상기 제1 베어링(30)에 예압을 부여하는 예압부재(80)가 설치되는 팬모터.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제1베어링 지지부(23)의 외주면에는 나사산이 형성되고,
   상기 베어링 탭커버(25)는 상기 제1 축방향 지지면을 구성하는 커버부(252)와, 상기 커버부(252)에서 축방향으로 연장되고 그 내주면에 나사산이 형성된 통부(251)를 구비하며,
   상기 통부가 상기 제1베어링 지지부(23)와 나사 결합되는 팬모터.
   
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 회전축에서 상기 제1 베어링(30)이 설치된 쪽 단부에 팬(14)이 설치되는 팬모터.
    
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