KR20020049114A - Fan motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팬 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코일을 인쇄 회로기판에 납땜하는 작업공정을 개선할 수 있도록 하면서 불량률을 저감시킬 수 있도록 하는 팬 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a fan motor, and more particularly, to a fan motor that can reduce the defect rate while improving the work process of soldering the coil to the printed circuit board.
일반적으로 HDD(하드 디스크 드라이버), FDD(플로피 디스크 드라이버), 쿨링 팬(cooling fan)등과 같은 소형의 정밀기기에서 디스크의 구동 또는 팬 구동을 위해 사용하게 되는 모터는 그 종류가 매우 다양하다.Generally, there are many kinds of motors used to drive disks or fans in small precision devices such as HDDs (hard disk drivers), FDDs (floppy disk drivers), cooling fans, and the like.
그 중에서도 정밀제어가 필요치 않는 단순한 구동만을 목적으로 하는 쿨링 팬등에는 주로 저렴한 제작이 요구되는 무정류자 전동기가 채용되는 것이 대부분이다.Among them, a cooling fan for the purpose of simple driving that does not require precise control is mostly adopted a non-commutator electric motor that requires low cost manufacturing.
이러한 무정류자 전동기는 대개가 코어에 대해서 마그네트가 코어의 반경방향으로 구비되는 레이디얼 타입의 3상 구동방식이 대부분이나 최근에는 보다 구성을 간소화시킴과 동시에 경제성을 향상시키는 추세에 따라 구동방식을 단상 또는 2상으로 적용하는 경우도 점차 많아지고 있다.Most of these non-rectifier motors have a radial three-phase driving method in which a magnet is provided in the radial direction of the core. However, in recent years, a single-phase driving method has been developed in accordance with a trend to simplify the configuration and improve economic efficiency. Or it is gradually increasing in the case of applying in two phases.
도 1은 종래 기술에 따른 팬 모터를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 팬 모터를 나타낸 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a fan motor according to the prior art, Figure 2 is a cross-sectional view showing a fan motor according to the prior art.
도시된 바와 같이, 종래의 쿨링팬은 허브(130)에 형성된 블레이드(131)를 감싸면서 블레이드(131)와의 미세하게 이격되는 공간을 통해 외부로부터 공기를 유도하게 되는 덕트(101)를 형성하는 프레임(100)을 구비하여 이루어진다.As shown in the drawing, a conventional cooling fan surrounds the blade 131 formed in the hub 130 and forms a duct 101 which guides air from the outside through a space spaced slightly from the blade 131. 100 is provided.
상기 프레임(100)은 중앙 상분면에 관형상으로 상향 돌출된 홀더(102)가 일체로 형성되며, 이 홀더(102)의 상부면으로 인쇄 회로기판(110)이 부착된다. 이때 상기 인쇄 회로기판(110)은 중앙부에 홀더(102)가 삽입 관통되는 관통홀이 형성된다.The frame 100 is integrally formed with a holder 102 protruding upward in a tubular shape on the central upper surface, and the printed circuit board 110 is attached to the upper surface of the holder 102. At this time, the printed circuit board 110 has a through hole through which the holder 102 is inserted.
그리고, 상기 인쇄 회로기판(110)이 부착된 프레임(100)의 상부면으로 즉, 중앙부에 인쇄 회로기판(110)과 마찬가지로 관통홀이 형성된 스테이터 코어(120)가 결합되며, 이 스테이터 코어(120)는 다수의 철편을 적층시킨 것으로, 방사상으로 형성된 복수개의 아암(121)에 단상의 코일(c)이 권선되는 구조로 이루어진다.In addition, the stator core 120 having the through hole formed therein is coupled to the upper surface of the frame 100 to which the printed circuit board 110 is attached, that is, in the center thereof, as in the printed circuit board 110. ) Is a stack of a plurality of iron pieces, consisting of a structure in which a single-phase coil (c) is wound around a plurality of arms 121 formed radially.
여기서, 상기 스테이터 코어(120)에 권선된 각 코일(c)(통상 3가닥)은 하측에 위치된 인쇄 회로기판(110)에 회로적으로 연결될 수 있도록 납땜(soldering)에 의해 연결된다.Here, each coil c (usually three strands) wound on the stator core 120 is connected by soldering so as to be connected to the printed circuit board 110 positioned below.
한편, 상기 홀더(102)의 내경부로는 베어링(136)이 압입 고정되며, 이 베어링(136)의 내경부로 샤프트(135)가 회전 가능하게 끼워지게 된다,Meanwhile, the bearing 136 is press-fitted to the inner diameter portion of the holder 102, and the shaft 135 is rotatably fitted to the inner diameter portion of the bearing 136.
그리고, 상기 샤프트(135)의 끝단에는 캡 형상의 허브(130)가 일체로 결합된다.In addition, a cap-shaped hub 130 is integrally coupled to the end of the shaft 135.
상기 허브(130)는 외주연 끝단부를 하향 연장시킨 원통 형상이며, 이렇게 하향 연장된 연장단부의 내주면에는 스테이터 코어(120)의 끝단부와 서로 균일한 공극(air gap)을 갖도록 마주보게 하여 마그네트(132)가 부착된다.The hub 130 has a cylindrical shape extending downward from the outer circumferential end thereof, and the magnets are disposed on the inner circumferential surface of the downwardly extending end face such that the ends of the stator core 120 have a uniform air gap with each other. 132 is attached.
이러한 허브(130)는 원둘레로 송풍작용을 수행할 수 있도록 블레이드(131)가 등간격으로 형성됨으로써 팬 모터의 기능을 수행할 수 있게 된다The hub 130 is capable of performing the function of the fan motor by forming the blades 131 at equal intervals so as to perform a blowing operation at the circumference.
상기와 같은 구성을 갖는 팬 모터는 코일(c)에 통전되는 전류에 의해 스테이터 코어(120)와 마그네트(132) 간 상호 작용에 의해서 발생되는 전자기력에 의해 구동력을 발생시키게 되고, 이때의 구동력에 의해서 허브(130)를 회전시키게 된다.The fan motor having the configuration as described above generates a driving force by an electromagnetic force generated by the interaction between the stator core 120 and the magnet 132 by the current flowing through the coil (c), by the driving force at this time The hub 130 is rotated.
그러나, 상기와 같은 종래의 팬 모터는 스테이터 코어(120)에 권선된 코일(c)을 인쇄 회로기판(110)에 납땜공정을 통해 회로적으로 연결시켜야 하는데, 이때 스테이터 코어(120)와 인쇄 회로기판(110)간의 공간이 매우 협소하여 납땜 작업이 대단히 곤란한 단점이 있다.However, the conventional fan motor as described above should connect the coil (c) wound on the stator core 120 to the printed circuit board 110 through the soldering process, wherein the stator core 120 and the printed circuit Since the space between the substrates 110 is very narrow, the soldering operation is very difficult.
따라서, 작업공간이 협소하기 때문에 생산성이 저하되는 것은 물론이고, 작업자가 스테이터 코어(120)의 각 아암(121)에 권선된 코일(c)을 인쇄 회로기판(110)에 잘못 연결시키게 되어 결과적으로 제품 불량률이 크게 높아지는 문제점을 초래한다.Therefore, the productivity is reduced because of the narrow working space, and the operator incorrectly connects the coils c wound around the arms 121 of the stator core 120 to the printed circuit board 110. It causes a problem that the product defective rate is greatly increased.
본 발명은 상기한 문제점을 시정 보완하기 위한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 인쇄 회로기판의 조립위치를 개선시켜 스테이터 코어의 코일과 인쇄 회로기판간의 납땜작업을 용이하게 하여 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는데 주된 목적이 있다.The present invention is to compensate for the above problems, the present invention to improve the assembly position of the printed circuit board to facilitate the soldering operation between the coil of the stator core and the printed circuit board to improve the workability There is a main purpose.
또한, 본 발명은 간단한 구조변경으로 스테이터 코어의 아암에 권선된 다수의 코일을 정확하게 인쇄 회로기판에 회로적으로 연결시킬 수 있도록 하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to improve the quality of the product by allowing a plurality of coils wound on the arm of the stator core to be accurately connected to the printed circuit board by a simple structural change.
도 1은 종래 기술에 따른 팬 모터를 나타낸 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing a fan motor according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 팬 모터를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a fan motor according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 분해 사시도,3 is an exploded perspective view showing a fan motor according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a fan motor according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
10 : 프레임 11 : 덕트10 frame 11: duct
12 : 홀더 13 : 코일 가이드홈12 holder 13 coil guide groove
20 : 스테이터 코어 21 : 아암20: stator core 21: arm
22 : 코일 30 : 허브22: coil 30: hub
31 : 블레이드 32 : 마그네트31: blade 32: magnet
33 : 베어링 35 : 샤프트33: bearing 35: shaft
40 : 인쇄 회로기판 41 : 회로면40: printed circuit board 41: circuit surface
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 중앙부에 관형상의 홀더가 상향 돌출되고 외측끝단이 상향 연장되어 덕트를 형성하는 프레임과; 상기 홀더의 내경부에 압입된 베어링에 회전 가능하게 삽입되는 샤프트와; 상기 샤프트의 상단부에 결합되며 상부면 테두리가 하향 연장되고 그 내경면에는 마그네트가 구비되고 외경면에는 블레이드가 형성된 허브와; 상기 프레임의 상부면으로 홀더의 외주면에 결합되며 방사상으로 연장된 아암에 코일이 권선된 스테이터 코어와; 상기 프레임의 저부측에 부착되며 상기 스테이터 코어의 각 코일이 회로적으로 연결되는 인쇄 회로기판으로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a frame in which the tubular holder protrudes upward and the outer end is extended upward to form a duct; A shaft rotatably inserted into a bearing pressed into an inner diameter portion of the holder; A hub coupled to an upper end of the shaft, the upper edge of which extends downward, a magnet provided on an inner diameter thereof, and a blade formed on an outer diameter thereof; A stator core coupled to an outer circumferential surface of the holder to an upper surface of the frame, the coil being wound around a radially extending arm; It is attached to the bottom side of the frame, characterized in that consisting of a printed circuit board that each coil of the stator core is connected to the circuit.
본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 프레임은 중앙부에 스테이터 코어의 코일이 인출되는 코일 가이드홈이 다수 형성되는 것에 있다.One preferred feature of the present invention is that the frame has a plurality of coil guide grooves through which the coil of the stator core is drawn out at the center portion.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 팬 모터를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a fan motor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 단면도이다.3 is an exploded perspective view showing a fan motor according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing a fan motor according to the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 팬 모터는 크게 프레임(10)과 스테이터 코어(20) 그리고 인쇄 회로기판(40)으로 구성되는 고정부재와, 샤프트(35) 및 허브(30)로 이루어지는 회전부재로 대별된다.As shown, a fan motor according to the present invention includes a fixed member consisting of a frame 10, a stator core 20, and a printed circuit board 40, and a rotating member consisting of a shaft 35 and a hub 30. It is rough.
프레임(10)은 중앙부에 상향 돌출된 관형상의 홀더(12)가 일체로 형성되며, 이 홀더(12)의 외주면으로 다수개의 코일 가이드홈(13)이 형성되는 구조이다.The frame 10 is integrally formed with a tubular holder 12 protruding upward from the center portion, and a plurality of coil guide grooves 13 are formed on the outer circumferential surface of the holder 12.
이러한 프레임(10)은 외측 끝단이 상향 연장되어 덕트(11)를 형성하게 되고, 이 덕트(11)는 후술할 허브(30)의 블레이드(31)와 미세하게 이격됨으로써 허브(30)가 회전될 때 블레이드(31)가 외부로부터 공기를 유입하여 송풍작용을 하게 된다.The frame 10 has an outer end extending upward to form a duct 11, the duct 11 is finely spaced apart from the blade 31 of the hub 30 to be described later to rotate the hub 30 At this time, the blade 31 blows air by introducing air from the outside.
한편, 상기 홀더(12)의 외주면으로는 즉, 프레임(10)의 상부면으로는 스테이터 코어(20)가 부착되며, 이 스테이터 코어(20)는 방사상으로 다수의 아암(21)이 연장 형성되는 구조로서, 이 아암(21)에는 코일(22)이 권선된다.On the other hand, the stator core 20 is attached to the outer circumferential surface of the holder 12, that is, the upper surface of the frame 10, and the stator core 20 radially extends a plurality of arms 21. As a structure, a coil 22 is wound around this arm 21.
그리고, 상기 홀더(12)에는 베어링(33)이 압입에 의해 위치 고정되며, 이 베어링(33)에는 샤프트(35)가 회전 가능하게 삽입되며, 이 샤프트(35)의 상측 끝단에는 캡 형상을 갖는 허브(30)가 일체로 회전될 수 있도록 결합된다.In addition, a bearing 33 is fixed to the holder 12 by press-fitting, and a shaft 35 is rotatably inserted into the bearing 33, and an upper end of the shaft 35 has a cap shape. The hub 30 is coupled so as to be integrally rotated.
상기 허브(30)는 외경면에는 블레이드(31)가 등간격으로 형성됨으로써 송풍작용을 수행할 수 있게 되고, 내경면에는 동심원을 갖는 마그네트(32)가 착자된다.The hub 30 has a blade 31 formed at equal intervals on the outer diameter surface to perform a blowing operation, and the magnet 32 having a concentric circle is magnetized on the inner diameter surface.
이때, 상기 마그네트(32)는 스테이터 코어(20)의 끝단부와 서로 균일한 공극을 갖도록 마주본 상태로 허브(30)에 구비된다.At this time, the magnet 32 is provided in the hub 30 to face the end of the stator core 20 to have a uniform gap with each other.
한편, 상기 프레임(10)의 저부측에는 인쇄 회로기판(40)이 프레임(10)과의 끼움구조 또는 접착제 등에 의해 부착된다.On the other hand, the bottom of the frame 10, the printed circuit board 40 is attached to the frame 10 by the fitting structure or adhesive or the like.
이러한, 인쇄 회로기판(40)은 외부로부터 인가되는 전원을 스테이터 코어(20)에 공급할 수 있도록 구성된다.The printed circuit board 40 is configured to supply power supplied from the outside to the stator core 20.
즉, 상기 스테이터 코어(20)의 아암(21)에 권선된 코일(22)은 프레임(10)의 중앙부에 형성된 코일 가이드홈(13)을 통해 하측으로 인출될 수 있게 되며, 이렇게 인출된 코일(22)은 인쇄 회로기판(40)에 납땜으로 연결됨으로써 인쇄 회로기판(40)으로부터 전원을 공급받을 수 있게 되는 것이다.That is, the coil 22 wound on the arm 21 of the stator core 20 may be drawn out downward through the coil guide groove 13 formed in the center of the frame 10, and thus the coil 22 22 is connected to the printed circuit board 40 by soldering so that power can be supplied from the printed circuit board 40.
이때, 상기 인쇄 회로기판(40)은 코일(22)의 납땜작업을 보다 용이하게 하기 위하여 프레임(10)의 저부면에 부착될 때 회로면(41)이 하측을 향하도록 한 상태에서 부착시키는 것이 바람직하다.At this time, when the printed circuit board 40 is attached to the bottom surface of the frame 10 in order to facilitate the soldering operation of the coil 22, it is to be attached in a state in which the circuit surface 41 faces downward. desirable.
이와 같은 구성을 갖는 팬 모터는 인쇄 회로기판(40)을 통해 코일(22)에 통전되는 전류에 의해 스테이터 코어(20)와 마그네트(32)간 상호작용으로 전자기력이 발생하게 되고, 이 전자기력에 의해 구동력이 생성됨으로써 샤프트(35) 및 허브(30)가 회전될 수 있게 된다.The fan motor having such a configuration generates an electromagnetic force due to the interaction between the stator core 20 and the magnet 32 by the current flowing through the coil 22 through the printed circuit board 40, and by the electromagnetic force. As the driving force is generated, the shaft 35 and the hub 30 can be rotated.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 팬 모터의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the assembly process of the fan motor according to the present invention made as described above are as follows.
먼저 프레임(10)의 상부면 즉, 홀더(12)의 외주면으로 스테이터 코어(20)를 안착시키고, 홀더(12)의 내경면에 샤프트(35)를 지지하기 위한 베어링(33)을 압입시킨다.First, the stator core 20 is seated on the upper surface of the frame 10, that is, the outer circumferential surface of the holder 12, and the bearing 33 for supporting the shaft 35 is pressed into the inner diameter surface of the holder 12.
이어서, 허브(30)가 결합된 샤프트(35)를 베어링(33)에 삽입하고, 샤프트(35)의 하단부를 프레임(10) 저부측에서 링형태의 고정부재를 사용하여 고정시킨다.Subsequently, the shaft 35 to which the hub 30 is coupled is inserted into the bearing 33, and the lower end of the shaft 35 is fixed by using a ring-shaped fixing member at the bottom of the frame 10.
이때, 상기 스테이터 코어(20)의 아암(21)에 권선된 각 코일(22)은 프레임(10)의 홀더(12) 주변으로 형성된 코일 가이드홈(13)을 통해 하측으로 인출시킨다.At this time, each coil 22 wound on the arm 21 of the stator core 20 is drawn out downward through the coil guide groove 13 formed around the holder 12 of the frame 10.
이어서, 상기 프레임(10)의 저부측에 즉, 홀더(12)의 저부면으로 인쇄 회로기판(40)을 부착시키고, 상기 프레임(10)의 코일 가이드홈(13)을 통해 인출된 각 코일(22)을 인쇄 회로기판(40)의 회로면(41)에 납땜으로 접합시킴으로써 팬 모터의 조립작업을 완료할 수 있게 된다.Subsequently, the printed circuit board 40 is attached to the bottom side of the frame 10, that is, the bottom surface of the holder 12, and each coil drawn out through the coil guide groove 13 of the frame 10 ( By attaching 22 to the circuit surface 41 of the printed circuit board 40 by soldering, the assembling work of the fan motor can be completed.
따라서, 상기와 같이 조립되는 팬 모터에서 스테이터 코어(20)에 권선된 각코일(22)은 대응되는 코일 가이드홈(13)을 통해 하측으로 인출되므로 코일(22)의 엉킴을 방지하여 정확한 위치에서 인쇄 회로기판(40)에 접합될 수 있게 된다.Therefore, the coil 22 wound on the stator core 20 in the fan motor assembled as described above is pulled out downward through the corresponding coil guide groove 13, thereby preventing the coil 22 from being entangled in the correct position. It can be bonded to the printed circuit board 40.
특히, 인쇄 회로기판(40)의 회로면(41)이 하측을 향하도록 배치된 상태에서 코일(22)을 접합시키므로 납땜 작업시 부품에 의한 위치간섭을 피할 수 있게 된다.In particular, since the coil 22 is bonded in a state where the circuit surface 41 of the printed circuit board 40 is disposed downward, the positional interference by the component can be avoided during the soldering operation.
한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.On the other hand, the above-described embodiment is merely described one preferred embodiment of the present invention, the scope of application of the present invention is not limited to such, and can be changed as appropriate within the scope of the same idea. For example, the shape and structure of each component shown in the embodiment of the present invention can be modified.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 팬 모터는 스테이터 코어에 권선된 코일을 프레임에 형성된 코일 가이드홈을 통해 하측으로 인출시킨 뒤 인쇄 회로기판의 저부면측에 납땜으로 접합시키므로 작업성이 크게 개선된다.As described above, the fan motor according to the present invention draws the coil wound around the stator core downward through the coil guide groove formed in the frame, and then joins the solder to the bottom surface side of the printed circuit board by soldering, thereby greatly improving workability.
따라서, 작업성 불량으로 인한 제품의 품질저하를 미연에 방지시킬 수 있는 것은 물론이고, 이로인한 제품품질의 신뢰성 향상과 생산성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, the quality of the product due to poor workability can be prevented in advance, as well as there is an advantage that can improve the reliability and productivity of the product quality thereby.
특히, 본 발명은 간단한 구조변경을 통해 제작되므로 제품의 제작성과 생산성이 동시에 향상되도록 하는 매우 경제적인 이점을 제공하게 된다.In particular, the present invention provides a very economical advantage that the production and productivity of the product is improved at the same time because it is manufactured through a simple structural change.
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