KR102030088B1 - 실링 팬 모터 - Google Patents

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stepped
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장정철
주성중
김관식
김민성
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뉴모텍(주)
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Abstract

본 발명에 따른 실링 팬 모터는 중앙에 축 관통홀(111)이 형성되고 하부 둘레에 상부 단차부 삽입홈(113)을 갖는 상부 하우징(11); 상부 둘레에 하부 단차부 삽입홈(122)을 갖는 하부 하우징(12); 링 형상의 링 요크(21)와 상기 링 요크(21)의 내부에 복수 개의 마그네트(22)가 부착된 요크 어셈블리(20); 스테이터 코어(31)와 상기 축 관통홀(111)을 관통하여 상기 스테이터 코어(31)의 중앙에 형성된 축 결합부(31A)에 결합되는 중공축(34)을 포함하는 스테이터 어셈블리(30)를 포함하고, 상기 링 요크(21)의 상기 마그네트(22)로부터 상부로 돌출된 상부 단차부(211)는 상기 상부 단차부 삽입홈(113)에 결합되고, 상기 링 요크(21)의 상기 마그네트(22)로부터 하부로 돌출된 하부 단차부(213)는 상기 하부 단차부 삽입홈(122)에 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

실링 팬 모터{Ceiling Fan Motor}
본 발명은 실링 팬 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 로터의 조립이 보다 용이하고, 안정적인 모터의 지지 구조를 갖는 실링 팬 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 실링 팬 모터는 실내의 천장에 설치하여 공기 순환을 위한 팬을 회전시키는 전기 기기이다. 이러한 실링 팬 모터는 다양한 형태의 구조로 제조되는데, 보통 고정되어 있는 스테이터 어셈블리와 팬의 블레이드가 설치되어 회전하는 로터 어셈블리를 포함하여 이루어진다.
실링 팬 모터는 천장에 매달려서 회전하기 때문에, 모터 및 실링 팬 자체의 하중을 잘 견디어 내는 구조를 가져야 한다. 이와 같은 종래의 실링 팬 모터는 미국 특허공개 제2012/0043843호 및 미국 특허 제7,157,872호에 개시되어 있다. 이와 같은 종래의 실링 팬 모터는 천장에 고정되는 스테이터를 감싸는 로터가 회전하는 구조를 가지고 있으며, 로터 하우징의 내측벽에 복수 개의 마그네트를 부착하여 로터를 구성하고 있다. 로터 하우징은 보통 금속 재질로 이루어지는데, 제조 비용이나 조립성의 측면에서 플라스틱 수지로 로터 하우징을 제조하기도 한다.
대한민국 특허 제10-1629829호에서는 플라스틱 사출물로 로터 하우징을 제조하고는 있으나, 사출물인 로터 하우징이 회전 시에 조립 불량에 의해 흔들림이 발생할 수 있고, 마그네트를 로터 하우징에 하나씩 개별적으로 결합시켜야 하기 때문에 조립성이 떨어지는 단점이 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 구조를 갖는 실링 팬 모터를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 하우징의 견고한 결합 구조를 가짐으로써 모터의 작동 시에 보다 안정적인 작동이 가능하고 조립성을 개선한 실링 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 마그네트의 조립이 용이한 실링 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 실링 팬 모터는
중앙에 축 관통홀(111)이 형성되고 하부 둘레에 상부 단차부 삽입홈(113)을 갖는 상부 하우징(11);
상부 둘레에 하부 단차부 삽입홈(122)을 갖는 하부 하우징(12);
링 형상의 링 요크(21)와 상기 링 요크(21)의 내부에 복수 개의 마그네트(22)가 부착된 요크 어셈블리(20);
스테이터 코어(31)와 상기 축 관통홀(111)을 관통하여 상기 스테이터 코어(31)의 중앙에 형성된 축 결합부(31A)에 결합되는 중공축(34)을 포함하는 스테이터 어셈블리(30);
를 포함하고, 상기 링 요크(21)의 상기 마그네트(22)로부터 상부로 돌출된 상부 단차부(211)는 상기 상부 단차부 삽입홈(113)에 결합되고, 상기 링 요크(21)의 상기 마그네트(22)로부터 하부로 돌출된 하부 단차부(213)는 상기 하부 단차부 삽입홈(122)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 상부 단차부(211)로부터 상부로 돌출된 복수 개의 상부 돌출부(212)를 더 포함하고, 상기 상부 돌출부(212)는 상기 상부 단차부 삽입홈(113)에 형성된 상부 돌출부 삽입홈(114)에 결합되어도 좋다.
본 발명에서, 상기 하부 단차부(213)로부터 하부로 돌출된 복수 개의 하부 돌출부(214)를 더 포함하고, 상기 하부 돌출부(214)는 상기 하부 단차부 삽입홈(122)에 형성된 하부 돌출부 삽입홈(123)에 결합되어도 좋다.
본 발명에서, 상기 상부 하우징(11)의 둘레에는 복수 개의 상부 결합 부재(11A)가 인서트 사출 성형에 의하여 설치되며, 상기 하부 하우징(12)의 상기 상부 결합 부재(11A)와 대응하는 위치에는 하부 결합 부재(12A)가 인서트 사출 성형에 의하여 설치되이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 상부 결합 부재(11A)에는 실링 팬의 날개가 결합되기 위한 팬 결합홀(11C)이 형성되어도 좋다.
본 발명은 하우징의 견고한 결합 구조를 가짐으로써 모터의 작동 시에 보다 안정적인 작동이 가능하고 하우징의 조립성을 개선되며, 마그네트의 조립이 용이한 실링 팬 모터를 제공하는 것이다
도 1은 본 발명에 따른 실링 팬 모터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실링 팬 모터를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실링 팬 모터의 요크 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실링 팬 모터의 상부 하우징과 요크 어셈블리를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실링 팬 모터의 하부 하우징과 요크 어셈블리를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실링 팬 모터의 하부 하우징과 요크 어셈블리의 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)를 분해하여 나타낸 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)는 하우징 어셈블리(10), 요크 어셈블리(20), 및 스테이터 어셈블리(30)로 이루어진다.
하우징 어셈블리(10)는 서로 결합되는 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)을 포함한다. 상부 하우징(11)의 내측 중앙에는 상부 베어링 홀더(13)가 설치되고, 하부 하우징(12)의 내측 중앙에는 하부 베어링 홀더(14)가 설치된다. 상부 베어링 홀더(13)에는 상부 베어링(15)이 결합되며, 하부 베어링 홀더(14)에는 하부 베어링(16)이 결합된다. 상부 하우징(11)의 둘레에는 복수 개의 상부 결합 부재(11A)가 설치되며, 하부 하우징(12)의 상부 결합 부재(11A)와 대응하는 위치에는 하부 결합 부재(12A)가 설치된다. 상부 결합 부재(11A)의 갯수는 3개로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 4개 이상으로 하여도 좋다.
요크 어셈블리(20)는 자성체의 링 요크(21)와 링 요크(21)의 내주면에 부착되는 복수 개의 마그네트(22)로 이루어진다. 마그네트(22)의 갯수는 특별히 한정되지 않으며 모터의 극수에 따라 다양한 갯수로 적용할 수 있다. 요크 어셈블리(20)는 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)의 내주면에 결합된다.
스테이터 어셈블리(30)는 스테이터 코어(31)와, 스테이터 코어(31)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 상부 인슐레이터(32) 및 하부 인슐레이터(33)와, 스테이터 코어(31)의 중앙의 축 결합부(31A)에 결합되어 천장에 고정되는 중공축(34)을 포함한다. 스테이터 코어(31)에 전원을 인가시키기 위한 리드 와이어(도시되지 않음)는 중공축(34)의 내부 공간을 통해 외부로 인출된다. 이와 같이, 고정되어 있는 스테이터 어셈블리(30)에 전원이 인가되면 발생하는 전자기장에 의하여 요크 어셈블리(20)에 회전력이 가해짐으로써 하우징 어셈블리(10)가 회전한다. 하우징 어셈블리(20)에는 실링 팬의 날개(도시되지 않음)가 결합되어 팬이 회전함으로써 실내의 공기를 순환시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)의 요크 어셈블리(20)를 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 요크 어셈블리(20)는 링 요크(21)와, 링 요크(21)의 내주면에 부착된 복수 개의 마그네트(22)로 이루어진다.
링 요크(21)는 기다란 직사각형의 띠 모양의 자성체를 링 형태로 구부려 제조하되, 직사각형의 양단에는 돌기와 홈의 모양을 형성하여 이들을 결합함으로써 링 형상을 갖도록 한다. 이와 같은 돌기와 홈 모양 부분을 말단 결합부(21A)로 지지칭한다. 링 요크(21)의 내주면에는 복수 개의 마그네트(22)를 부착한다. 마그네트(22)의 높이는 링 요크(21)의 높이보다 작게 형성되어, 마그네트(22)의 상부 및 하부로 링 요크(21)가 마그네트(22)와 단차를 갖도록 한다.
마그네트(22)의 높이에 대하여 링 요크(21)의 상부 쪽 돌출된 부분은 상부 단차부(211)이고 하부 쪽으로 돌출된 부분은 하부 단차부(213)이다. 상부 단차부(211)는 상부 하우징(11)의 상부 단차부 삽입홈(113)에 결합되고, 하부 단차부(213)는 하부 하우징(12)의 하부 단차부 삽입홈(122)에 결합된다.
상부 단차부(211)의 상부에는 상부로 돌출된 복수 개의 상부 돌출부(212)를 가지며, 하부 단차부(213)이 하부에는 하부로 돌출된 복수 개의 하부 돌출부(214)를 갖는다. 상부 돌출부(212)와 하부 돌출부(214)는 요크 어셈블리(20)가 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)에 각각 결합될 때 정확한 위치를 잡도록 도움을 주며, 요크 어셈블리(20)와 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12) 사이의 결합력을 강화시킬 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)의 상부 하우징(11)과 요크 어셈블리(20)를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)의 하부 하우징(12)과 요크 어셈블리(20)를 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)의 하부 하우징(12)과 요크 어셈블리(20)의 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 실링 팬 모터(100)는 요크 어셈블리(20)가 상부 하우징(11) 및 하부 하우징(12)에 결합되는 구조를 갖는다. 상부 하우징(11)의 내측의 중앙에는 중공축(34)이 관통하는 축 관통홀(111)이 형성되고 축 관통홀(111)의 주변에는 하부로 돌출되어 형성된 상부 베어링 삽입부(112)가 형성된다. 상부 베어링 삽입부(112)에는 상부 베어링 홀더(13)가 설치된다. 바람직하게 상부 베어링 홀더(13)를 인서트 사출 금형에 위치시킨 상태에서 상부 하우징(11)을 인서트 사출 성형에 의해 형성하면 상부 베어링 삽입부(112)에 상부 베어링 홀더(13)가 설치된 상태로 상부 하우징(11)을 성형할 수 있다.
상부 하우징(11)의 내측 둘레에는 링 요크(21)에 형성된 상부 단차부(211)가 결합되는 상부 단차부 삽입홈(113)이 형성되어 있으며, 상부 단차부 삽입홈(113)에는 링 요크(21)의 상부 돌출부(212)에 대응하는 위치에 상부 돌출부 삽입홈(114)이 형성되어 있다. 요크 어셈블리(20)의 상부 쪽은 링 요크(21)의 상부 단차부(211) 및 상부 돌출부(212)가 상부 하우징(11)의 상부 단차부 삽입홈(113) 및 상부 돌출부 삽입홈(114)에 각각 결합됨으로써 상부 하우징(11)과의 결합이 이루어진다.
상부 하우징(11)의 하부의 둘레에는 복수 개의 상부 결합 부재(11A)가 설치된다. 상부 결합 부재(11A)는 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)이 결합되기 위한 볼트(도시되지 않음)가 삽입되는 상부 결합홀(11B)이 형성된다. 또한, 상부 결합 부재(11A)에는 실링 팬의 날개가 결합되기 위한 팬 결합홀(11C)이 형성된다. 바람직하게 상부 결합 부재(11A)를 인서트 사출 금형에 위치시킨 상태에서 상부 하우징(11)을 인서트 사출 성형에 의해 형성하면 상부 결합 부재(11A)가 상부 하우징(11)에 설치된 상태로 상부 하우징(11)을 성형할 수 있다.
하부 하우징(12)의 내측의 중앙에는 상부로 돌출되어 형성된 하부 베어링 삽입부(121)가 형성된다. 하부 베어링 삽입부(112)에는 하부 베어링 홀더(14)가 설치된다. 바람직하게 하부 베어링 홀더(14)를 인서트 사출 금형에 위치시킨 상태에서 하부 하우징(12)을 인서트 사출 성형에 의해 형성하면 하부 베어링 삽입부(121)에 하부 베어링 홀더(14)가 설치된 상태로 하부 하우징(12)을 성형할 수 있다.
하부 하우징(12)의 내측 둘레에는 링 요크(21)에 형성된 하부 단차부(213)가 결합되는 하부 단차부 삽입홈(122)이 형성되어 있으며, 하부 단차부 삽입홈(122)에는 링 요크(21)의 하부 돌출부(214)에 대응하는 위치에 하부 돌출부 삽입홈(123)이 형성되어 있다. 요크 어셈블리(20)의 하부 쪽은 링 요크(21)의 하부 단차부(213) 및 하부 돌출부(214)가 하부 하우징(12)의 하부 단차부 삽입홈(122) 및 하부 돌출부 삽입홈(123)에 각각 결합됨으로써 하부 하우징(12)과의 결합이 이루어진다.
하부 하우징(12)의 상부의 둘레에는 복수 개의 하부 결합 부재(12A)가 설치된다. 하부 결합 부재(12A)에는 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)이 결합되기 위한 볼트(도시되지 않음)가 결합되기 위해 상부 결합홀(11B)과 대응하는 위치에 하부 결합홀(12B)이 형성된다. 바람직하게 하부 결합 부재(12A)를 인서트 사출 금형에 위치시킨 상태에서 하부 하우징(12)을 인서트 사출 성형에 의해 형성하면 하부 결합 부재(12A)가 하부 하우징(12)에 설치된 상태로 하부 하우징(12)을 성형할 수 있다.
이상에서 설명한 발명의 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 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 하우징 어셈블리 11: 상부 하우징
11A: 상부 결합 부재 11B: 상부 결합홀
11C: 팬 결합홀 12: 하부 하우징
12A: 하부 결합 부재 12B: 하부 결합홀
13: 상부 베어링 홀더 14: 하부 베어링 홀더
15: 상부 베어링 16: 하부 베어링
20: 요크 어셈블리 21: 링 요크
21A: 말단 결합부 22: 마그네트
30: 스테이터 어셈블리 31: 스테이터 코어
31A: 축 결합부 32: 상부 인슐레이터
33: 하부 인슐레이터 34: 중공 샤프트
100: 실링 팬 모터 111: 축 관통홀
112: 상부 베어링 삽입부 113: 상부 단차부 삽입홈
114: 상부 돌출부 삽입홈 121: 하부 베어링 삽입부
122: 하부 단차부 삽입홈 123: 하부 돌출부 삽입홈

Claims (5)

  1. 중앙에 축 관통홀(111)이 형성되고 하부 둘레에 상부 단차부 삽입홈(113)을 갖는 상부 하우징(11);
    상부 둘레에 하부 단차부 삽입홈(122)을 갖는 하부 하우징(12);
    링 형상의 링 요크(21)와 상기 링 요크(21)의 내부에 복수 개의 마그네트(22)가 부착된 요크 어셈블리(20);
    스테이터 코어(31)와 상기 축 관통홀(111)을 관통하여 상기 스테이터 코어(31)의 중앙에 형성된 축 결합부(31A)에 결합되는 중공축(34)을 포함하는 스테이터 어셈블리(30);
    를 포함하고, 상기 링 요크(21)의 상기 마그네트(22)로부터 상부로 돌출된 상부 단차부(211)는 상기 상부 단차부 삽입홈(113)에 결합되고, 상기 링 요크(21)의 상기 마그네트(22)로부터 하부로 돌출된 하부 단차부(213)는 상기 하부 단차부 삽입홈(122)에 결합되는 것을 특징으로 하는 실링 팬 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 단차부(211)로부터 상부로 돌출된 복수 개의 상부 돌출부(212)를 더 포함하고, 상기 상부 돌출부(212)는 상기 상부 단차부 삽입홈(113)에 형성된 상부 돌출부 삽입홈(114)에 결합되는 것을 특징으로 하는 실링 팬 모터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하부 단차부(213)로부터 하부로 돌출된 복수 개의 하부 돌출부(214)를 더 포함하고, 상기 하부 돌출부(214)는 상기 하부 단차부 삽입홈(122)에 형성된 하부 돌출부 삽입홈(123)에 결합되는 것을 특징으로 하는 실링 팬 모터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 하우징(11)의 둘레에는 복수 개의 상부 결합 부재(11A)가 인서트 사출 성형에 의하여 설치되며, 상기 하부 하우징(12)의 상기 상부 결합 부재(11A)와 대응하는 위치에는 하부 결합 부재(12A)가 인서트 사출 성형에 의하여 설치되는 것을 특징으로 하는 실링 팬 모터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상부 결합 부재(11A)에는 실링 팬의 날개가 결합되기 위한 팬 결합홀(11C)이 형성되는 것을 특징으로 하는 실링 팬 모터.
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