KR200431180Y1 - 브러시리스 팬 모터의 베어링 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 브러시리스 팬 모터에 관한 것으로서, 자력을 형성하는 스테이터 요크인 플랜지와 슬리브베어링을 지지하는 베어링하우징이 일체로 된 강재의 프레스성형물로 요크겸용 하우징을 마련함으로써 기존 브러시리스 팬 모터의 필수구성부품인 오일커버와 오일캡이 필요 없어 부품수를 줄이면서 스테이터 요크와 베어링하우징을 병합하여 부품간소화를 꾀할 수 있으며, 기존의 오일캡이 가지고 있던 누유 내지 이탈 등의 불량을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 고안은 적어도 바닥중앙에 영구자석 로터(33)를 갖는 시로코 팬(30)의 로터 축(32)이 회전 가능하도록 슬리브베어링(31), 원형시트(36) 등이 설치되는 하우징이 형성된 모터바디(10a)를 포함하는 브러시리스 팬 모터에 있어서, 상기 모터바디(10a) 중앙의 하우징은 원형시트(36) 만이 안착되는 정도의 낮은 높이로 돌출시킨 하우징(11a)으로 형성하고, 상기 하우징(11a)의 상부에 안착되는 슬리브베어링(31)을 유동없이 수용할 수 있는 캡형의 베어링하우징(51)과, 이 베어링하우징(51)의 하단에 스테이터 요크의 기능을 하는 평탄한 판형의 플랜지(51)가 일체로 된 강재의 프레스성형물인 요크겸용 하우징(50)을 마련하며, 상기 모터바디(10a)의 하우징(11a)에 베어링하우징(51)이 안착되게 요크겸용 하우징(50)을 모터바디(10a)의 바닥에 장착시킨 것을 특징으로 한다.

브러시리스 팬 모터, 베어링하우징, 스테이터 요크

Description

브러시리스 팬 모터의 베어링 지지구조{support structure for bearing of brushless fan motor}

도 1은 종래의 브러시리스 팬 모터를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 종단면도,

도 3은 도 1의 분해 사시도,

도 4는 도 2에서 베어링 부분을 발췌하여 나타낸 상세도,

도 5는 본 고안에 따른 브러시리스 팬 모터를 나타낸 단면도,

도 6은 본 고안의 브러시리스 팬 모터를 나타낸 분해 사시도,

도 7은 도 5에서 베어링 부분을 발췌하여 나타낸 상세도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10a: 모터바디 11a: 하우징

12: 결합홈 14: 고정용 돌기

20: 인쇄회로기판 21: 구동코일

30: 시로코 팬 31: 슬리브베어링

32: 로터 축 33: 영구자석 로터

36: 원형시트 40: 모터커버

41: 결합돌기 50: 요크겸용 하우징

51: 베어링하우징 52: 플랜지

53: 결합고정 홈

본 고안은 브러시리스 팬 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자력을 형성하는 스테이터 요크와 베어링을 지지하는 베어링하우징을 하나의 강재의 프레스성형물로 마련하고 이를 모터바디에 융착 또는 접착함으로써 부품간소화를 꾀할 수 있고 이로 인하여 모터바디의 생산이 단순사출성형으로 되어 작업성이 향상되는 브러시리스 팬 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 브러시리스 모터는 직류(DC)모터에서 브러시와 정류자를 없애고 전자적인 정류기구를 마련한 것이다. 그 구성은, 다극의 영구자석 로터를 마련하고 이 영구자석 로터의 주위에 구동코일을 마련하며, 상기 영구자석 로터 주위에 홀소자 등의 자석센서를 마련하여 영구자석 로터가 어느 위치에 있든지를 검지하고 이 신호를 기초로 하여 회로를 제어하여 회전자기장을 발생시켜서 영구자석 로터를 구동시키고 있다.

이러한 기술과 관련된 기존의 브러시리스 모터 중에서 로터의 로터 축에 팬을 직접 설치한 브러시리스 팬 모터가 있는데, 이들 중 하나를 발췌하여 도 1a 내지 도 3에 나타내었다.

위의 도면에서 알 수 있듯이, 브러시리스 팬 모터는, 적어도 바닥중앙에 베어링 등이 설치되는 하우징(11)이 형성되고 측벽에 모터커버(40)의 결합돌기(41)와 결합되도록 결합홈(12)들이 형성된 모터바디(10)와, 이 모터바디(10) 내에 안착되며 영구자석 로터(33)를 구동시키고 제어하는 회로와 구동코일(21)이 마련된 인쇄회로기판(20), 상기 모터바디(10)의 하우징(11) 내에 슬리브베어링(31)이 설치되고 이 슬리브베어링(31)에 로터 축(32)이 회전가능하게 삽입 설치된 영구자석 로터(33)를 포함하되 축방향으로 긴 다수의 날개를 갖는 시로코 팬(30), 이 시로코 팬(30)을 덮어씌우도록 모터바디(10)의 내측에서 그 측벽의 결합홈(12)으로 끼워지는 결합돌기(41)가 형성되며 중앙에 흡입구(42)가 형성되고 측벽의 한쪽에 배출구(43)가 형성된 모터커버(40)로 구성된다.

상기 모터바디(10)의 하우징(11)에 설치되는 베어링의 지지구조는 도 3에 나타낸 바와 같이, 모터바디(10)의 하우징(11) 주변바닥에 자력을 형성하는 스테이터 요크(13)가 내장되어 있고 하우징(11)이 슬리브베어링(31), 오일커버(34), 오일캡(35)을 수용하도록 상부로 높게 융기된 형상으로 마련되어 있으며, 상기 하우징(11)의 내부에는 로터 축(32)을 지지하는 원형시트(36)와, 로터 축(32)의 주면을 지지하는 슬리브베어링(31)과, 이 슬리브베어링(31)위에 씌워지는 원판 링형의 오일커버(34), 및 상기 오일커버(34)의 이탈을 방지하도록 하우징(11) 상부에 씌워지는 오일캡(35)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 브러시리스 팬 모터의 조립에 대하여 개략적으로 설명한다. 먼저, 구동코일(21)과 제어회로가 형성된 인쇄회로기판(20)을 모터바디(10)에 장착하고 상기 모터바디(10)의 하우징(11) 내에 원형시트(36), 슬리브베어링(31), 오일커버(34) 및 오일캡(35)을 순차적으로 삽입 설치한다. 이후에, 영구자석 로터(33) 및 로터 축(32)이 구비된 시로코 팬(30)을 모터바디(10)의 하우징(11)에 설치하되 시로코 팬(30)의 로터 축(32)이 하우징(11)의 슬리브베어링(31)을 관통하여 원형시트(36)에 지지되도록 삽입 설치한다. 이와 같이 조립한 후 모터바디(10)내의 시로코 팬(30)을 덮어씌우도록 모터커버(40)를 모터바디(10)의 안쪽으로 끼우면 모터바디(10)의 결합홈(12)에 각각 모터커버(40)의 결합돌기(41)가 끼워져 고정된다.

이와 같이 조립되어진 브러시리스 팬 모터는 전원이 인쇄회로기판(20)을 통해 구동코일(21)에 인가되면 시로코 팬(30)과 일체로 마련되어 있는 영구자석 로터(33)를 구동시킨다. 이와 같이 시로코 팬(30)이 구동되면 모터커버(40)의 흡입구(42)를 통해 공기가 흡입되고 이렇게 흡입되는 공기는 측벽의 배출구(43)를 통해 배출시킨다.

상기와 같이 브러시리스 팬 모터가 장시간 동안 운전됨에 따라 슬리브베어링(31)과 로터 축(32)에서 열이 발생되고 이러한 열이 지속적으로 발생되면 모터바디(10)의 하우징(11)은 열변형이 발생될 수 있으며, 이와 같이 하우징(11)의 열변형이 발생되면 시로코 팬(30)의 로터 축(32)이 한쪽으로 치우침 현상이 발생되고 이로 인하여 시로코 팬(30)에 떨림 또한 발생된다는 문제점이 있었다.

그리고 상기 모터바디(10)의 사출성형이 사출금형 내에 스테이터 요크(13)를 안착시킨 후 모터바디(10)를 사출하는 인서트사출성형인바 그 작업성이 떨어지는 것이었으며, 상기 하우징(11)이 모터바디(10)의 중간높이까지 융기되는 것이어서 사출원재료가 소요되고 이로 인하여 자재비가 상승된다는 문제점이 있었다.

또한 모터바디(10)의 하우징(11) 내에 슬리브베어링(31)이 삽입되고 그 위에 오일커버(34)가 단순히 놓인 상태에서 오일캡(35)을 하우징(11)에 씌운 것이어서 슬리브베어링(31)에 함침되어 있는 오일이 오일커버(24)와 오일캡(35)을 통해 누유되는 사례가 종종 발생되었으며, 상기 오일캡(35)은 하우징(11)으로부터 분리 이탈되는 불량이 발생된다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 자력을 형성하는 스테이터 요크인 플랜지와 슬리브베어링을 지지하는 베어링하우징이 일체로 된 강재의 프레스성형물로 요크겸용 하우징을 마련함으로써 기존 브러시리스 팬 모터의 필수구성부품인 오일커버와 오일캡이 필요 없어 부품수를 줄이면서 스테이터 요크와 베어링하우징을 병합하여 부품간소화를 꾀할 수 있으며, 기존의 오일캡이 가지고 있던 누유 내지 이탈 등의 불량을 미연에 방지할 수 있도록 한 브러시리스 팬 모터의 베어링지지구조를 제공하는데 있다.

또한 스테이터 요크인 플랜지와 베어링하우징이 일체로 된 강재의 프레스성형물로 요크겸용 하우징을 마련한 것이어서 모터의 장시간 운전시 열에 의한 변형(열변형)의 염려가 없으며, 이로 인한 시로코 팬의 로터 축이 치우치는 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 모터바디에서 인서트물인 스테이터 요크가 삭제되므 로 모터바디의 생산 또한 단순사출성형으로 이루어져 작업성 및 대량생산성이 향상되도록 한 브러시리스 팬 모터의 베어링지지구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 적어도 바닥중앙에 영구자석 로터를 갖는 시로코 팬의 로터 축이 회전 가능하도록 슬리브베어링, 원형시트 등이 설치되는 하우징이 형성된 모터바디를 포함하는 브러시리스 팬 모터에 있어서, 상기 모터바디 중앙의 하우징은 원형시트 만이 안착되는 정도의 낮은 높이로 돌출시킨 하우징으로 형성하고, 상기 하우징의 상부에 안착되는 슬리브베어링을 유동없이 수용할 수 있는 캡형의 베어링하우징과, 이 베어링하우징의 하단에 스테이터 요크의 기능을 하는 평탄한 판형의 플랜지가 일체로 된 강재의 프레스성형물인 요크겸용 하우징을 마련하며, 상기 모터바디의 하우징에 베어링하우징이 안착되게 요크겸용 하우징을 모터바디의 바닥에 장착시킨 것을 특징으로 한다.

상기 모터바디의 하우징 주위에는 하나이상의 고정용 돌기를 돌출 형성하고 요크겸용 하우징의 플랜지에 모터바디의 고정용 돌기와 상응하여 결합 고정되는 결합고정 홈을 형성하되, 상기 고정용 돌기에 결합고정 홈을 단순 결합시켜 고정하거나 이렇게 결합 고정시킨 후 고정용 돌기를 녹여 융착시킬 수도 있다.

이하, 본 고안에 따른 브러시리스 팬 모터에 대한 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다. 본 고안의 브러시리스 팬 모터에서 도 1 내지 도 4에 첨부된 종래의 모터와 동일한 구성부품에 대하여는 동일부호를 사용 한다.

도 5는 본 고안에 따른 브러시리스 팬 모터를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이며, 도 7은 본 고안의 요부인 하우징 부분을 발췌하여 상세하게 나타낸 도면이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 브러시리스 팬 모터는, 바닥중앙에 로터 축의 하단을 지지하는 원형시트(36)가 안착되는 정도의 낮은 높이로 돌출시킨 하우징(11a)이 형성되고, 측벽에 모터커버(40)의 결합돌기(41)와 결합되도록 결합홈(12)들이 형성된 모터바디(10a)와, 이 모터바디(10a)의 하우징(11a)과 동심을 이루도록 슬리브베어링(31)과 원형시트(36)를 수용하여 모터바디(10)의 바닥에 장착되는 요크겸용 하우징(50)과, 상기 모터바디(10a) 내에 안착되며 영구자석 로터(33)를 구동시키고 제어하는 회로와 구동코일(21)이 마련된 인쇄회로기판(20), 상기 요크겸용 하우징(50) 내의 슬리브베어링(31)에 로터 축(32)이 회전가능하게 삽입 설치된 영구자석 로터(33)를 포함하고 그 축방향으로 긴 다수의 날개를 갖는 시로코 팬(30), 이 시로코 팬(30)을 덮어씌우도록 모터바디(10)의 내측에서 그 측벽의 결합홈(12)으로 끼워지는 결합돌기(41)가 형성되며 중앙에 흡입구(42)가 형성되고 측벽의 한쪽에 배출구(43)가 형성된 모터커버(40)로 구성된다.

상기 요크겸용 하우징(50)은 하우징(11a)의 상부에 안착되는 슬리브베어링(31)을 유동 없이 수용할 수 있는 캡형의 베어링하우징(51)과, 이 베어링하우징(51)의 하단에 스테이터 요크의 기능을 하는 평탄한 판형의 플랜지(52)가 일체로 된 강재의 프레스성형물이다.

상기 모터바디(10a) 바닥의 하우징(11a) 주위에 자력을 형성하는 스테이터 요크가 삭제되므로 모터바디(10a)의 생산 또한 단순사출성형으로 이루어져 작업성 및 대량생산성이 향상되며, 상기 스테이터 요크인 플랜지(52)와 슬리브베어링(31)을 지지하는 베어링하우징(51)이 일체로 된 강재의 프레스성형물로 요크겸용 하우징(50)을 마련하였기 때문에, 기존 브러시리스 팬 모터의 필수구성부품인 오일커버와 오일캡이 필요 없어 부품수를 줄이면서 스테이터 요크와 베어링하우징을 병합하여 부품간소화가 이뤄짐은 물론, 기존의 오일캡이 가지고 있던 누유 내지 이탈 등의 불량을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

또한 스테이터 요크인 플랜지(52)와 베어링하우징(51)이 일체로 된 요크겸용 하우징(50)을 강재의 프레스성형물로 마련한 것이어서 모터를 장시간동안 운전하더라도 베어링하우징(51)이 열에 의한 변형(열변형)의 염려가 없고, 이로 인한 시로코 팬의 로터 축(32)이 치우치는 현상이 방지되는 것이다.

상기 모터바디(10a)의 하우징(11a) 주위에는 하나이상의 고정용 돌기(14)가 돌출 형성되고 상기 요크겸용 하우징(50)의 플랜지(52)에는 모터바디(10a)의 고정용 돌기(14)와 상응하여 결합 고정되는 결합고정 홈(53)이 형성되어 있다. 상기와 같은 구성의 요크겸용 하우징(50)은 모터바디(10a) 바닥의 고정용 돌기(14)에 결합고정 홈(53)을 단순히 억지 결합시켜 고정하거나 이렇게 단순 결합시킨 후 고정용 돌기(14)의 상부를 녹여 융착시킬 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 브러시리스 팬 모터에 대한 작동은 위의 종래기술에서 설명한 바와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하고, 그 조립과정을 설 명하여 보기로 한다.

먼저, 모터바디(10a)의 하우징(11a)에 원형시트(36)를 안착시키고 요크겸용 하우징(50)의 베어링하우징(51) 내에 슬리브베어링(31)을 삽입한 후, 모터바디(10a)의 고정용 돌기(14)가 요크겸용 하우징(50)의 플랜지(52)의 결합고정 홈(53)에 삽입되도록 가압하여 모터바디(10a)의 바닥에 요크겸용 하우징(50)의 플랜지(52)를 밀착시킨다.

이러한 상태에서 모터바디(10a)의 고정용 돌기(14) 상부를 녹여 융착시켜 견고하게 고정시킨 다음, 영구자석 로터(33) 및 로터 축(32)이 구비된 시로코 팬(30)을 모터바디(10a)에 장착된 요크겸용 하우징(50)에 시로코 팬(30)의 로터 축(32)이 하우징(11a)의 슬리브베어링(31)을 관통하여 원형시트(36)에 지지되도록 삽입 설치한다. 이와 같이 조립한 후 모터바디(10a) 내의 시로코 팬(30)을 덮어씌우도록 모터커버(40)를 모터바디(10a)의 안쪽으로 끼우면 모터바디(10a)의 결합홈(12)에 각각 모터커버(40)의 결합돌기(41)가 끼워져 고정된다.

이와 같이 조립되어진 본 고안의 브러시리스 팬 모터는, 전원이 인쇄회로기판(20)을 통해 구동코일(21)에 인가되면 시로코 팬(30)과 일체로 마련되어 있는 영구자석 로터(33)를 구동시키는 것이며, 이와 같이 시로코 팬(30)이 구동되면 모터커버(40)의 흡입구(42)를 통해 공기가 흡입되고 이렇게 흡입되는 공기는 측벽의 배출구(43)를 통해 배출시킨다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 고안의 브러시리스 팬 모터는, 자력을 형성하는 스테이터 요크인 플랜지와 슬리브베어링을 지지하는 베어링하우징이 일체로 된 강재의 프레스성형물로 요크겸용 하우징을 마련함으로써 기존 브러시리스 팬 모터의 필수구성부품인 오일커버와 오일캡이 필요 없어 부품수를 줄이면서 스테이터 요크와 베어링하우징을 병합하여 부품간소화를 꾀할 수 있으며, 기존의 오일캡이 가지고 있던 누유 내지 이탈 등의 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과를 가진다.

또한 스테이터 요크인 플랜지와 베어링하우징이 일체로 된 강재의 프레스성형물로 요크겸용 하우징을 마련한 것이어서 모터의 장시간 운전시 열에 의한 변형(열변형)의 염려가 없으며, 이로 인한 시로코 팬의 로터 축이 치우치는 현상을 방지할 수 있다.

그리고 모터바디에서 인서트물인 스테이터 요크가 삭제되므로 모터바디의 생산 또한 단순사출성형으로 이루어져 작업성 및 대량생산성이 향상되는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 적어도 바닥중앙에 영구자석 로터(33)를 갖는 시로코 팬(30)의 로터 축(32)이 회전 가능하도록 슬리브베어링(31), 원형시트(36) 등이 설치되는 하우징이 형성된 모터바디(10a)를 포함하는 브러시리스 팬 모터에 있어서,

   상기 모터바디(10a) 중앙의 하우징은 원형시트(36) 만이 안착되는 정도의 낮은 높이로 돌출시킨 하우징(11a)으로 형성하고, 상기 하우징(11a)의 상부에 안착되는 슬리브베어링(31)을 유동없이 수용할 수 있는 캡형의 베어링하우징(51)과, 이 베어링하우징(51)의 하단에 스테이터 요크의 기능을 하는 평탄한 판형의 플랜지(51)가 일체로 된 강재의 프레스성형물인 요크겸용 하우징(50)을 마련하며, 상기 모터바디(10a)의 하우징(11a)에 베어링하우징(51)이 안착되게 요크겸용 하우징(50)을 모터바디(10a)의 바닥에 장착시킨 것을 특징으로 하는 브러시리스 팬 모터의 베어링 지지구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 모터바디(10a)의 하우징(11a) 주위에는 하나이상의 고정용 돌기(14)를 돌출 형성하고 요크겸용 하우징(50)의 플랜지(51)에 모터바디(10a)의 고정용 돌기(14)와 상응하여 결합 고정되는 결합고정 홈(53)을 형성한 것을 특징으로 하는 브러시리스 팬 모터의 베어링 지지구조.

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