KR20070087298A - 샤프트 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트에 샤프트체결공을 성형하여 샤프트체결공에 체결부재가 체결되는 샤프트 장착구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 샤프트의 장착구조는, 외부 전원의 인가에 의해 회전 동력을 발생시키는 팬모터(230)와, 상기 팬모터(230)의 중앙부에 체결되어 팬모터(230)의 회전동력에 의해 회전 운동하는 모터샤프트(234)와, 상기 모터샤프트(234)의 회전 운동에 의해 회전되면서 공기의 유동을 발생시키는 송풍팬(220)과, 상기 송풍팬(220)의 회전중심에 구비되어 모터샤프트(234)의 회전 동력을 전달하는 부시(223)와, 상기 모터샤프트(234)에 모터샤프트(234)의 길이 방향과 수직 방향으로 관통되면서 체결되는 체결부재(400)와, 상기 체결부재(400)의 체결을 안내하며 상기 모터샤프트(234)에 체결부재(400)가 관통되는 샤프트체결공(236)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의한 샤프트 장착구조는, 구동시 소음이 저감되고, 진동이 방지되는 이점이 있다.

팬모터, 송풍팬, 모터샤프트, 부시, 체결부재, 테이퍼

Description

샤프트 장착구조 {Mounting structure of shaft}

도 1 은 종래 기술에 의한 일반적인 샤프트가 채용된 송풍기의 외형을 나타낸 사시도.

도 2 는 종래 기술에 의한 일반적인 샤프트가 채용된 송풍기의 내부 구성을 나타낸 체결도.

도 3 은 종래 기술에 의한 일반적인 샤프트가 채용된 송풍기에 샤프트가 장착된 상태를 나타낸 개략적인 상면도.

도 4 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 송풍기의 외형을 나타낸 사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 송풍기의 내부 구성을 나타낸 체결도.

도 6 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 송풍기의 요부 구성인 샤프트를 나타낸 부분단면도.

도 7 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 송풍기의 요부 구성인 샤프트와 부시의 체결 상태를 나타낸 상단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 본체 110. 열교환기

120. 하면판넬 122. 다리

130. 전면판넬 132. 전면토출구

140. 측면판넬 142. 손잡이

150. 후면판넬 160. 상면판넬

162. 상면토출구 170. 코너프레임

200. 송풍유니트 210. 송풍유니트프레임

220. 송풍팬 221. 팬날개

222. 중앙판 223. 부시

224. 부시체결공 230. 팬모터

232. 모터마운트 234. 모터샤프트

236. 샤프트체결공 240. 팬하우징

242. 흡입구 300. 제어유니트

400. 체결부재 420. 체결볼트

422. 헤드부 424. 몸체부

440. 체결너트

본 발명은 샤프트 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트에 샤프트체결공을 성형하여 샤프트체결공에 체결부재가 체결되는 샤프트 장착구조에 관한 것이다.

샤프트는 동력을 전달하는 기계부품 가운데 하나이며, 회전운동 또는 직선 왕복운동에 의해 발생하게 되는 동력을 이격되어 있는 다른 부품이나 다른 장소로 전달하는 기계 부품이다. 일반적으로는 내부가 채워져 있는 샤프트를 사용하나, 지름이 크거나 가벼워야 할 때는 내부가 비어있는 샤프트를 사용하기도 한다.

또한, 다음에 예를 들어 설명할 송풍기는 공기의 유동을 일으키는 기계장치 가운데 하나로써, 동력을 발생시키는 동력장치에 의해 공기의 유동을 발생시키게 되며, 통상 모터 등에서 발생되는 회전 동력을 회전체에 전달하여 회전체의 회전 운동으로 인하여 공기의 유동을 발생시키게 된다. 이때, 회전 동력을 회전체에 전달하는 기계 부품이 샤프트가 된다.

이하에서는 다익팬이 사용된 송풍기를 예를 들어 샤프트 장착구조를 살펴보기로 한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 일반적인 샤프트가 채용된 송풍기의 외형을 나타낸 사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 종래 기술에 의한 일반적인 샤프트가 채용된 송풍기의 내부 구성을 나타낸 체결도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 종래 기술에 의한 일반적인 샤프트가 채용된 송풍기에 샤프트가 장착된 상태를 나타낸 개략적인 상면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참고하여 일반적인 다익팬이 채용된 송풍기를 살펴보면, 송풍기에는 외관을 형성하는 팬하우징(10)이 구비된다. 상기 팬하우징(10)은 다수의 부품을 감싸고 전단부에는 유동되는 공기가 외부로 토출되는 토출구(12)가 형성된다. 상기 팬하우징(10)의 일측면 즉, 다음에 설명할 팬모터(30)가 구비되는 측면의 일부는 외부의 공기가 흡입되는 흡입구(14)가 성형된다. 상기 흡입구(14)는 다음에 설명할 회전팬(20)의 내부와 연통되도록 성형된다.

상기 흡입구(14)의 대략 중앙부에는 외부의 전원 인가에 의해 회전 동력을 발생시키는 팬모터(30)가 구비된다. 상기 팬모터(30)의 상면 중앙부에는 팬모터(30)에서 발생되는 회전 동력에 의해 회전 운동하게 되는 샤프트(Shaft,40)가 구비된다. 상기 샤프트(40)는 소정의 지름을 가지도록 성형되어 길이가 긴 원기둥 형상으로 성형되며 일단은 상기 팬모터(30)의 중앙부에 소정의 길이만큼 내삽되어 체결되고, 타단은 상기 회전팬(20)과 체결된다.

즉, 상기 팬모터(30)가 외부의 전원에 의해 회전 동력을 발생시키면, 이러한 회전 동력에 의해 팬모터(30)의 중앙부에 체결되는 상기 샤프트(40)가 회전 운동하게 된다.

한편, 상기 샤프트(40)에는 중앙부가 샤프트(40)와 체결되어 회전하게 되는 송풍팬(20)이 구비된다. 상기 송풍팬(20)은 내부가 비어있는 원기둥 형상으로 성형된다. 이처럼 내부가 비어있는 원기둥의 원주상(圓周上)에 같은 간격으로 배치된 다수개의 팬날개(22)가 구비된다. 이러한 다수개의 팬날개(22)는 양단부가 상기 송풍팬(20)의 양단부에 구비되는 날개테두리(24)에 고정된다.

상기 팬날개(22)는 회전하는 방향으로 소정의 각도를 가지면서 기울어져 성형된다. 상기 팬날개(22)는 길이 방향으로 길게 성형되며, 길이 방향과 수직 방향으로의 폭은 짧게 형성된다.

상기 팬날개(22)는 하나의 원기둥 형상으로 성형되기도 하지만, 최근에는 더 많은 양의 공기를 유동시키기 위해 중앙부에 원판 형상의 중앙판(26)이 성형된다. 상기 중앙판(26)의 중앙부에는 다음에 설명할 보스(boss,50)가 체결되는 보스공(28)이 천공 형성된다. 이러한 보스공(28)에 보스(50)의 외주면이 접하면서 체결된다.

상기 보스(50)는 소정의 높이를 가지는 원기둥 형상으로 성형되며, 상기 보스(50)의 중앙부에는 상기 샤프트(40)가 관통되면서 체결되도록 샤프트(40)와 대응되는 직경을 같도록 샤프트공(52)이 천공 형성된다. 상기 보스공(28)에 보스(50)가 체결되는 것은 코킹(calking)가공으로 가공된다.

코킹 가공이란 금속과 금속의 이음새 부분을 두들겨서 기밀(氣密)하게 하는 가공 방법이다. 즉, 보일러나 물탱크, 가스통 등과 같은 압력 용기에 사용하는 리벳구조 또는 다른 이음 구조에서는 강재(鋼材)의 틈을 완전히 제거하기 어렵게 된다. 따라서, 강재의 판이 겹치는 가장자리 또는 판을 맞댄 부분을 특수한 코킹정으로 두들겨서 틈새를 메우게 된다.

이처럼, 상기 보스공(28)에 상기 보스(50)를 내삽하게 되면, 보스공(28)의 내주면에 보스(50)의 외주면이 접하게 된다. 이때, 접하는 부분에 코킹 가공을 통해 보스(50)와 보스공(28) 사이의 공간을 기밀하게 가공하게 된다. 상기 보스(50)의 외주면과 보스공(28)의 내주면이 기밀하게 가공되면, 상기 샤프트공(52)에 상기 샤프트(40)의 일단부가 관통되면서 체결된다. 상기 샤프트공(52)은 상기 샤프트(40)의 직경과 대응되도록 성형되는 것이 바람직하다.

다시말해, 상기 팬모터(30)의 일측면 중앙부에 상기 샤프트(40)의 일단부가 체결되고, 상기 중앙판(26)의 중앙부에 천공 형성되는 보스공(28)에 상기 보스(50)가 코킹 가공으로 기밀하게 체결된다. 상기 보스공(28)에 보스(50)가 기밀하게 체결되면, 상기 보스(50)의 중앙부에 천공 형성되는 샤프트공(52)에 상기 샤프트(40)의 타단부가 관통되면서 체결된다.

따라서, 상기 팬모터(30)에 상기 샤프트(40)의 일단부가 내삽되어 체결되고, 이러한 샤프트(40)의 타단부에 상기 보스(50)가 관통되면서 체결되고, 상기 보스(50)의 외주면에는 상기 송풍팬(20)에 천공 형성되는 보스공(28)이 코킹 가공되어 체결된다.

또한, 상기 샤프트(40)의 단부 다시말해, 상기 샤프트공(52)을 관통하면서 체결되는 단부는 대략 “Ｄ”형상으로 성형된다. 이는 상기 샤프트(40)의 단부가 상기 샤프트공(52)을 관통하면서 체결된 다음 상기 샤프트(40)와 보스(50)의 체결력을 보완하기 위하여 보스(50)의 외주면으로부터 중앙으로 볼트(60)를 체결하게 된다.

즉, 상기 샤프트(40)의 외경과 상기 샤프트공(52)의 내경은 상호 대응되도록 성형되어 상기 샤프트공(52)을 샤프트(40)가 관통하면서 체결되어 체결력을 가지게 되는데, 이러한 체결력을 보완하기 위하여 상기 보스(50)의 외주면으로부터 내주면 방향으로 보스체결공(54)이 형성되어 상기 보스(50)의 외주면과 샤프트공(52)의 외주면을 관통하도록 볼트를 체결하게 된다.

상기 보스(50)의 외주면 일측을 관통하면서 체결되는 볼트(60)의 단부가 상 기 샤프트(40)의 외주면 즉, 대략 “Ｄ”형상으로 성형되는 샤프트(40) 단부의 평면에 도달하여 체결됨으로써 상기 샤프트(40)와 보스(50)의 체결력을 향상시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 송풍기의 팬과 샤프트의 장착구조에서는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

상기 팬모터(30)에 외부의 전원이 인가되면 팬모터(30)는 회전 동력을 발생시키게 되고, 이러한 회전 동력은 상기 샤프트(40)에 전달되어 샤프트(40)가 회전 운동하게 된다. 상기 샤프트(40)의 회전에 의해 샤프트(40)와 체결되는 상기 보스(50)가 회전하게 되고, 보스(50)와 코킹 가공으로 체결되는 상기 송풍팬(20)이 회전하게 된다.

상기 샤프트(40)의 초기 기동시에 송풍팬(20)의 정지 관성력으로 인해 상기 보스(50)가 정지 관성력을 가지게 되며, 이러한 정지 관성력과 샤프트(40)의 초기 회전력이 상호 반발하면서 상기 샤프트(40)의 표면이 볼트(60)에 의해 긁히면서 상기 샤프트공(54)의 내부에서 샤프트(40)가 헛돌게 되는 슬립(Slip)현상이 발생하게 된다.

이와같은 슬립현상으로 인해 상기 샤프트(40)의 외주면과 보스(50)의 보스체결공(54)에 체결되는 볼트(60)의 단부가 마모되는 문제점이 있다.

슬립현상으로 인해 샤프트(40)와 볼트(60)가 마모되면 상기 샤프트(40)와 보스(50)의 체결이 헐거워지므로 상기 송풍팬(20)이 회전 운동하게 되면, 진동이 발생하게 되는 문제점이 있다.

상기 송풍팬(20)의 회전에 의한 진동은 제품의 진동으로 연결되어 사용자에게 불쾌감을 유발하게 되는 문제점도 있으며, 진동에 의한 소음이 발생하게 되는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 팬모터의 회전에 의한 샤프트와 보스의 슬립현상이 방지되는 샤프트 장착구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 샤프트의 장착구조는, 외부 전원의 인가에 의해 회전 동력을 발생시키는 팬모터와, 상기 팬모터의 중앙부에 체결되어 팬모터의 회전동력에 의해 회전 운동하는 모터샤프트와, 상기 모터샤프트의 회전 운동에 의해 회전되면서 공기의 유동을 발생시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬의 회전중심에 구비되어 모터샤프트의 회전 동력을 전달하는 부시와, 상기 모터샤프트에 모터샤프트의 길이 방향과 수직 방향으로 관통되면서 체결되는 체결부재와, 상기 체결부재의 체결을 안내하도록 상기 모터샤프트에 체결부재가 관통되는 샤프트체결공을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 샤프트체결공은 테이퍼지도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 부시에는 체결부재가 관통하면서 체결되도록 체결부재를 안내하는 부시체결공이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 체결부재는, 상기 샤프트체결공과 부시체결공에 의해 안내되어 체결되 는 체결볼트와, 상기 체결볼트의 단부에 체결되어 체결볼트의 이탈을 방지하는 체결너트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 부시체결공은 테이퍼지도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 부시체결공은 상기 샤프트체결공과 동심 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 체결볼트와 체결너트는 상기 부시체결공과 접하는 접합면이 테이퍼지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의한 샤프트 장착구조는, 구동시 소음이 저감되고, 진동이 방지되는 이점이 있다.

도 4에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 공기조화기 실내기가 사시도로 도시되어 있다. 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예가 채용된 공기조화기의 실내기를 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부의 공기가 흡입되는 흡입구(102)와 조화된 공기가 공기 조화를 위한 공간으로 토출되는 토출구(104,106)가 구비되는 본체(100)에 의해 외형이 형성된다.

상기 본체(100)는 내부 공간이 형성되는 직육면체의 형상으로 성형되며, 내부 공간에는 다수개의 상기 토출구(104,106) 가운데 어느 하나의 토출구(104,106)와 연결되는 송풍유니트(200)와, 상기 흡입구(102)를 통해 흡입되는 외부의 공기가 열교환되는 열교환기(110)와, 본체(100)의 작동을 제어하는 제어유니트(300)가 장착된다.

상기 본체(100)는 하면 외관을 형성하면서, 상면에 다수의 부품이 장착되는 하면판넬(120)과, 상기 하면판넬(120)의 전단부에서 상방으로 직립 설치되는 전면판넬(130)과, 상기 하면판넬(120)의 양측단부에서 상방으로 직립 설치되는 측면판넬(140)과, 상기 측면판넬(140)의 양측 후단부를 연결하며, 본체(100)의 후면 외관을 형성하는 후면판넬(150)과, 상기 측면판넬(140)의 양측 상단부를 연결하며, 본체(100)의 상면 외관을 형성하는 상면판넬(160)로 구성된다.

상기 하면판넬(120)의 각각의 모서리에는 각각 코너프레임(170)이 상방으로 성형되며, 상기 코너프레임(170)은 상방에서 볼 때 대략 "┏, ┓, ┗, ┛" 형상으로 성형되어 전면판넬(130), 측면판넬(140), 후면판넬(150)의 내면(內面)과 접하도록 형성된다. 이러한 코너프레임(170)은 상단부가 상기 상면판넬(160)의 하면과 접하도록 성형되며, 하단부는 상기 하면판넬(120)의 상면과 접하도록 성형된다.

상기 전면판넬(130)과 상면판넬(160)에는 각각 전면토출구(132)와 상면토출구(162)가 대략 직사각형의 형상으로 성형된다. 또한, 상기 후면판넬(150)에는 외부의 공기가 상기 본체(100)의 내부로 흡입되는 흡입구(도시되지 않음)가 성형된다.

상기 흡입구(미도시)의 내측에는 열교환기(110)가 장착된다. 상기 열교환기(110)는 전체적으로 대략 사각 판재 형상으로 성형되며, 이러한 열교환기(110)는 소정의 직경을 가지는 파이프가 다수회 절곡되면서 형성된다. 이처럼 형성되는 열교환기(110)의 사이사이를 외부의 공기가 통과하면서 열교환기(110)의 내부에 유동되는 작동 유체인 냉매와 열교환된다.

상기 측면판넬(140)에는 상기 본체(100)의 운반 및 이동을 위한 손잡이(142) 가 구비되며, 이러한 손잡이(142)는 측면판넬(140)이 내측방으로 함몰 형성되면서 성형되기도 하고, 별도의 손잡이(142)를 가공하여 측면판넬(140)에 끼움으로 체결하도록 성형되기도 한다.

상기 하면판넬(120)은 소정의 두께를 가지면서 가로가 긴 직사각형의 판재 형상으로 성형되며, 각각의 테두리는 상방으로 절곡되도록 성형된다. 이러한 하면판넬(120)의 하면에는 하면판넬(120)을 지지하는 다리(122)가 구비된다. 상기 다리(122)는 중앙부가 하방으로 함몰 형성된다.

즉, 상기 다리(122)를 측방에서 볼 때 대략 "∪" 형상으로 성형되며, 상단부가 상기 하면판넬(120)의 하면에 고정되도록 장착된다. 이러한 다리(122)의 이격된 양측면 사이에는 상기 본체(100)의 먼거리 이동시 지게차의 암이 삽입되도록 형성된다.

이하에서는 상기 본체(100)의 내부 공간 중앙부에 구비되는 송풍유니트(200)를 살펴보기로 한다. 상기 송풍유니트(200)는 본체(100)에 송풍유니트(200)를 고정시키면서 외부의 충격으로부터 보호하는 송풍유니트프레임(210)과, 본체(100)에서 조화된 공기를 상기 전면토출구(132) 또는 상면토출구(162)를 통해 공기 조화를 위한 공간으로 토출시키는 송풍팬(220)과, 상기 송풍팬(220)에 회전 동력을 제공하는 구동모터(230)와, 상기 송풍팬(220)에 의해 송풍되는 공기를 상기 토출구(132,162)로 안내하는 팬하우징(240)을 포함하여 구성된다.

상기 송풍팬(220)은 회전 운동함으로써 상기 팬하우징(240)의 양 측면으로 공기를 흡입하는 시로코팬(sirocco fan)으로 성형된다. 상기 송풍유니트프레임 (210)은 팬하우징(240)을 상기 본체(100)의 내부에 고정시키게 된다. 이러한 송풍유니트프레임(210)은 대략 사각상자 형상의 테두리만 성형되는 형상으로 형성되며, 송풍유니트프레임(210)의 상면과 하면에는 상기 전면토출구(132)와 상면토출구(162)와 대응되는 크기의 토출구커버(212)가 장착된다.

상기 토출구커버(212)는 상기 전면토출구(132) 및 상면토출구(162)의 위치와 대응되는 위치에 성형되며, 각각의 토출구(132,162)를 선택적으로 차폐 가능하도록 착탈 가능하게 성형된다.

즉, 상기 전면토출구(132)를 사용하게 될 때에는 상면토출구(162)와 대응되는 위치에 장착되는 토출구커버(212)는 장착된 상태에서 전면토출구(132)와 대응되는 위치에 장착되는 토출구커버(212)만 탈거시키게 되며, 상면토출구(162)를 사용하게 될 때에는 전면토출구(132)와 대응되는 위치에 장착되는 토출구커버(212)가 장착된 상태에서 상면토출구(162)와 대응되는 위치에 장착되는 토출구커버(212)를 탈거시키게 된다.

또한, 상기 토출구커버(212)가 장착된 다음 토출구커버(212)의 외면은 상기 본체(100)의 외면과 동일한 면에 위치하게 되며, 토출구커버(212)를 장착하거나 탈거하게 되는 과정은 본체(100)를 설치하는 과정에서 실시하게 된다.

상기 팬하우징(240)의 내측에는 회전 운동하면서 외부의 공기를 흡입하는 흡입력을 발생시키고, 팬하우징(240)의 내부로 흡입된 공기를 송풍하는 송풍팬(220)과, 상기 송풍팬(220)에 회전 동력을 제공하는 팬모터(230)가 장착된다. 상기 팬모터(230)는 모터의 일종인 비엘디씨(BLDC)모터가 사용된다.

이하에서는 시로코팬이 사용된 송풍팬에 대한 실시예를 들어 본 발명을 설명하고자 한다.

일반적으로 팬(Fan)은 송풍기의 한 종류로 회전 동력을 발생시키는 동력 장치에 의해 회전 운동하게 되는 회전체의 회전 운동으로 공기에 에너지를 가하여 공기를 유동시키는 기계이다.

이러한 팬(fan)은 대략 원통 형상으로 성형되며, 원주상(圓周上)에는 같은 간격으로 배치된 다수개의 깃(또는 날개)을 가지고 회전하는 원판 또는 원통을 의미한다. 공기가 팬모터에 의해서 고속으로 회전하는 날개의 깃 사이를 통과하여 팬의 외측방으로 토출될 때 이러한 깃으로부터 토출되는 에너지가 가해진다.

또한, 시로코팬(Sirocco-fan)은 폭이 넓고 깃 또는 날개의 통로 길이가 짧으며 회전 방향에 대해 앞으로 기울어진 다수개의 깃으로 구성된 팬으로, 일명 다익(多翼)팬(fan)이라고도 한다. 다익팬은 다른 형태의 팬에 비해 낮은 속도에서 운전되며, 낮은 압력에서 많은 공기량이 요구될 때 주로 사용된다.

그리고, 시로코팬은 제작가격이 저렴하고 운전범위가 넓으며, 동일한 공기량과 압력에 대하여 다른 원심팬에 비해 날개의 직경이 작기 때문에 설치공간을 최소화할 수 있어 건물의 공기 조화 및 환기용으로 많이 사용되고 있다.

도 5에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 팬하우징의 내부 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 송풍팬의 단면도가 도시되어 있다.

이들 도면에 따르면, 상기 팬하우징(240)의 좌우측면에는 외부의 공기가 흡 입되는 흡입구(242)가 성형된다. 이러한 흡입구(242)를 통해 외부의 공기가 팬하우징(240)의 내부로 흡입된다. 팬하우징(240)의 좌측면에는 상기 팬모터(230)가 장착된다.

상기 팬모터(230)는 모터마운트(232)에 의해 상기 팬하우징(240)의 좌측면에 고정되도록 장착되며, 이러한 팬모터(230)의 중심부에는 상기 팬하우징(240)을 좌우방향(도 5에서 볼 때)으로 관통하여 모터샤프트(234)가 고정되도록 체결된다. 상기 모터샤프트(234)는 소정의 직경을 가지는 원기둥 형상으로 성형된다.

상기 모터샤프트(234)의 좌측단부는 상기 팬모터(230)의 좌측면 중앙부에 고정되도록 체결되며, 우측단부는 팬모터(230)의 중앙부를 관통하여 상기 팬하우징(240)을 관통하면서 팬하우징(240)의 우측면에 고정되도록 체결된다. 이러한 모터샤프트(234)가 팬하우징(240)을 관통하면서 상기 송풍팬(220)의 중심부도 관통하게 된다.

상기 모터샤프트(234)는 상기 송풍팬(220)의 중심부를 관통하면서 송풍팬(220)에 고정되어 체결된다. 이러한 모터샤프트(234)는 상기 팬모터(230)에 외부의 전원이 인가되면, 인가되는 외부 전원에 의해 회전 동력이 발생하게 될 때 팬모터(230)의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 된다. 모터샤프트(234)가 회전 운동하게 되면, 모터샤프트(234)가 고정되면서 체결되는 송풍팬(220)이 회전 운동하게 된다.

상기 송풍팬(220)은 내부가 비어 있는 원통 형상으로 성형되며, 외주면을 따라 길이방향으로 다수개의 팬날개(221)가 장착된다. 상기 팬날개(221)는 동일한 간격으로 송풍팬(220)의 외주면을 따라 장착되며, 회전하는 방향으로 소정의 기울기 를 가지도록 기울어져 형성된다.

상기 송풍팬(220)의 양측면은 개방되도록 성형되며, 이러한 송풍팬(220)의 길이방향 중앙부에는 송풍팬(220)의 내부를 좌우로 구획하는 중앙판(222)이 구비된다. 상기 중앙판(222)은 팬날개(221)를 지지하면서 상기 모터샤프트(234)가 관통되도록 중앙부가 천공 형성된다.

즉, 상기 중앙판(222)은 대략 원판 형상으로 성형되며, 원주를 따라 상기 팬날개(221)의 측면과 대응되는 형상으로 날개홈(도시되지 않음)이 형성된다. 이러한 날개홈에 각각의 팬날개(221)가 끼움 결합으로 장착된다.

한편, 상기 중앙판(222)의 중앙부에는 상기 모터샤프트(234)가 관통되며, 이러한 모터샤프트(234)를 고정시키는 부시(223)가 체결된다. 상기 부시(223)는 중앙부가 모터샤프트(234)가 관통되도록 성형되며, 소정의 두께와 길이를 가지는 원통 형상으로 성형된다. 이러한 부시(223)는 중앙판(222)에 고정되도록 장착되며, 부시(223)의 중앙부와 중앙판(222)의 중앙부는 동심원으로 형성되도록 장착된다.

이와 같은 동심원의 중심부를 상기 모터샤프트(234)가 관통되면서 장착되며, 상기 부시(223)와 모터샤프트(234)는 체결부재에 의해 고정되도록 체결된다. 이러한 부시(223)는 소정의 자체 탄성을 가지도록 성형된다.

상기 체결부재는 다양한 수단이 사용 가능하며, 이하에서는 체결부재가 볼트와 너트로 구성되는 것을 예를 들어 살펴보기로 한다. 상기 체결부재(400)는 상기 부시(223)와 모터샤프트(234)를 길이 방향과 수직 방향으로 관통하는 체결볼트(420)와 체결볼트(420)가 체결된 후 체결볼트(420)의 이탈을 방지하는 체결너트 (440)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 모터샤프트(234)에는 상기 부시(223)와 체결되도록 상기 체결볼트(420)의 체결을 안내하는 샤프트체결공(236)이 모터샤프트(234)의 길이 방향과 수직 방향으로 천공 형성된다. 상기 샤프트체결공(236)의 내주면은 나선형으로 성형되어 체결볼트(420)의 체결을 안내하게 된다.

상기 부시(223)에는 상기 샤프트체결공(236)과 대응되는 위치에 상기 체결볼트(420)의 체결을 안내하게 되는 부시체결공(224)이 성형된다. 상기 부시체결공(224)은 샤프트체결공(236)과 대응되는 크기로 성형되며, 내주면은 나선형으로 성형되어 체결볼트(420)의 체결을 안내하게 된다.

이러한 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)은 동심의 위치에 형성된다. 따라서, 상기 체결볼트(420)의 일단부가 상기 부시체결공(224)의 내부로 관통되면서 체결되며, 부시체결공(224)을 관통하면서 체결되는 체결볼트(420)의 일단부는 다시 샤프트체결공(236)을 관통하면서 체결된다. 샤프트체결공(236)을 관통하면서 체결되는 체결볼트(420)의 일단부는 다시 타측 부시체결공(224)을 관통하면서 상기 부시(223)와 모터샤프트(234)가 체결된다.

즉, 상기 부시체결공(224)을 완전히 관통하면서 체결되는 체결볼트(420)는 상기 모터샤프트(234)에 천공 형성되는 샤프트체결공(236)에 의해 안내되어 모터샤프트(234)를 관통하면서 체결된다. 따라서, 체결볼트(420)가 부시체결공(224)을 관통하면서 체결되는데 이때, 부시체결공(224)과 동심의 위치에 성형되는 샤프트체결공(236)을 동시에 관통하면서 체결된다.

또한, 상기 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)을 관통하면서 체결되는 체결볼트(420)의 길이는 상기 부시(223)의 직경보다 길게 성형되어, 체결볼트(420)가 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)을 관통하여 체결되면 체결볼트(420)의 단부는 상기 부시(223)보다 외측방으로 더 돌출된다.

이처럼 상기 부시체결공(224)의 외측방으로 더 돌출되는 상기 체결볼트(420)의 단부에는 체결부재의 다른 하나인 체결너트(440)가 체결되어 체결볼트(420)의 이탈을 방지하게 된다.

한편, 도 7에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 샤프트 장착구조의 요부 구성인 모터샤프트와 체결부재의 체결 상태를 나타낸 단면도가 도시되어 있다. 도 7을 참조하여 모터샤프트의 체결을 상세히 살펴보면, 체결부재는 체결볼트(420)와 체결너트(440)로 구성된다.

상기 체결볼트(420)는 상기 부시(223)와 모터샤프트(234)를 관통하면서 체결되는 몸체부(424)와 상기 몸체부(424)의 체결 길이를 제한하는 헤드부(422)로 형성된다. 상기 헤드부(422)는 소정의 두께를 가지면서 상단면이 팔각형 형상으로 성형되며, 헤드부(422)의 하면에 몸체부(424)가 일체로 성형된다. 상기 몸체부(424)는 소정의 지름을 가지면서 길이가 긴 원기둥 형상으로 성형되며, 외주면의 일부가 나선형으로 성형된다.

상기 몸체부(424)의 상단부 즉, 상기 헤드부(422)가 성형되는 단부의 타단부로부터 하방으로 외주면을 따라 나선형으로 성형되는 몸체부(424)는 체결의 용이성을 위해 전체가 나선형으로 성형되지는 않게 된다.

그리고, 상기 몸체부(424)의 하단부 즉, 상기 헤드부(422) 상면과 접하는 접합부로부터 상방으로 갈수록 소정의 기울기를 가지도록 테이퍼지는 형상으로 성형된다. 다시말해, 몸체부(424)의 하단부로부터 상방으로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼지게 성형되며, 소정의 길이만큼 테이퍼지게 성형되는 몸체부(424)는 다시 일정한 외경이 형성되도록 성형된다.

따라서, 상기 체결볼트(420)가 관통되는 상기 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)의 형상은 체결볼트(420)의 형상과 대응되는 형상으로 성형되어 일부분 즉, 상기 몸체부(424)의 테이퍼지도록 성형되는 부분이 체결되는 부분은 상방으로 갈수록 외경이 작아지도록 성형된다.

이는 상기 몸체부(424)가 상기 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)에 체결되는 것이 용이하도록 하기 위함이다. 상세하게는 샤프트체결공(236)과 부시체결공(224)에 몸체부(424)가 관통되면서 체결될 때 몸체부(424)의 단부가 접하는 부시체결공(224)의 입구 직경이 몸체부(424) 단부의 직경보다 크게 성형되므로 상기 체결볼트(420)의 최초 체결이 용이해진다.

상기 헤드부(422)의 상면은 상방으로 갈수록 중앙부로 상향경사를 가지도록 테이퍼지게 성형된다. 헤드부(422)의 상면에 테이퍼지도록 성형되는 경사도는 상기 몸체부(424)의 하단부로부터 상방으로 갈수록 중앙부로 테이퍼지도록 성형되는 경사도보다. 급하게 성형된다.

이와 같이, 상기 헤드부(422)의 상면이 상방으로 갈수록 중앙부로 상향경사를 가지도록 테이퍼지게 성형되는 것은 상기 체결볼트(420)가 상기 부시체결공 (224)과 샤프트체결공(236)을 관통하여 체결되면 헤드부(422)의 상면이 상기 부시(223)의 외주면에 접하게 되는데 이때, 완전히 밀착하여 진동에 따른 소음을 감소시키고, 접촉 면적을 넓게 하여 진동에 따른 충격을 최대한 저감시키도록 하기 위함이다.

또한, 상기 체결볼트(420)가 체결된 다음 체결볼트(420)의 이탈 및 유동을 방지하기 위하여 체결되는 상기 체결너트(440)의 하면도 하방으로 갈수록 중앙부로 하향경사를 가지도록 테이퍼지게 성형되며, 이처럼 성형되는 것은 상기 헤드부(422)의 상면이 테이퍼지게 성형되는 것과 동일한 이점을 발생시키기 위함이다.

상기 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)은 동심의 위치에 형성된다. 이때, 상기 몸체부(424)의 일부분이 상방으로 갈수록 직경이 작아지도록 테이퍼지게 성형됨에 따라 부시체결공(224)과 샤프트체결공(236)의 형상도 몸체부(424)의 형상과 대응되는 형상으로 테이퍼지게 성형되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 샤프트 장착구조가 적용된 공기조화기의 작용에 대해 설명하기로 한다.

공기조화기를 작동하기 위해서는 사용자가 공기조화기에 외부의 전원을 인가하게 된다. 공기조화기에 외부의 전원이 인가되면, 상기 송풍유니트(200)에 장착되는 송풍팬(220)이 회전하게 되고, 이러한 송풍팬(220)의 회전에 의해 공기조화기 내부에는 흡인력이 발생하게 된다.

이와 같은 흡인력에 의해 공기 조화를 위한 공간의 공기는 공기조화기의 내부로 유입되어 열교환기(110)를 통과하면서 작동 유체인 냉매와 열교환되어 사용자 의 목적에 맞도록 조화된다.

상기 열교환기(110)를 통과하면서 냉매와 열교환되어 조화된 공기는 상기 토출구(132,162)를 통해 공기 조화를 위한 공간으로 토출되어 사용자의 의도에 맞도록 공기 조화를 위한 공간의 공기를 조화시키게 된다.

한편, 공기조화기를 작동시키기 위해 외부의 전원을 공기조화기에 인가하게 되면, 상기 팬모터(230)에 외부 전원이 인가된다. 외부의 전원이 인가된 팬모터(230)는 회전 동력을 발생시키게 되며, 이러한 회전 동력은 팬모터(230)의 중심부에 구비되는 모터샤프트(234)로 전달된다.

상기 팬모터(230)의 회전 동력을 전달받은 상기 모터샤프트(234)는 회전 운동을 하게 되며, 모터샤프트(234)의 회전 운동에 의해 모터샤프트(234)와 체결되는 상기 부시(223)가 회전 운동하게 된다. 이처럼 부시(223)가 회전 운동하게 되면, 부시(223)가 고정되는 상기 송풍팬(220)이 회전하게 되며, 이러한 송풍팬(220)의 회전에 의해 상기 팬하우징(240)의 양측방으로부터 팬하우징(240)의 내부로 조화된 공기가 흡입된다.

상기 팬하우징(240)의 내부로 흡입되는 조화된 공기는 상기 송풍팬(220)의 회전 운동에 의해 유동되면서 상기 전면토출구(132) 및 상면토출구(162)를 통해 토출된다.

이하에서는 송풍팬의 회전 운동을 살펴보도록 한다. 외부의 전원이 인가되면, 상기 팬모터(230)는 회전 동력을 발생시키게 되고, 이러한 회전 동력은 상기 모터샤프트(234)에 전달되어 모터샤프트(234)는 회전 운동하게 된다. 모터샤프트 (234)가 회전 운동하게 되면, 모터샤프트(234)와 상기 체결볼트(420)로 체결되는 상기 부시(223)가 동시에 회전 운동하게 된다.

이는 상기 모터샤프트(234)와 부시(223)가 하나의 체결볼트(420)에 의해 관통되면서 체결되어 모터샤프트(234)의 회전 운동에 의해 부시(223)는 동시에 회전 운동하는 것이 가능하게 된다.

상기 모터샤프트(234)의 회전 운동에 의해 상기 부시(223)가 회전 운동하게 되면, 부시(223)와 체결되는 상기 송풍팬(220)이 회전 운동하게 된다. 이러한 송풍팬(220)의 회전 운동으로 상기 흡입구(242)를 통해 상기 팬하우징(240)의 내부로 상기 열교환기(110)를 통과하면서 열교환된 공기 즉, 조화된 공기가 흡입된다.

상기 흡입구(242)를 통해 상기 팬하우징(240)의 내부로 흡입되는 조화된 공기는 상기 송풍팬(220)의 회전 운동에 의해 팬날개(221)가 상기 모터샤프트(234)를 중심으로 회전 운동함으로써 상기 토출구(132,162)로 유동된다. 토출구(132,162)로 유동되는 조화된 공기는 송풍팬(220)의 회전 운동에 의해 전면토출구(132) 및 상면토출구(162)를 통해 외부로 토출된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술 범위안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 샤프트가 사용되는 기계장치 즉, 일반 풀리의 조립 프로펠라 팬 등 다양한 기계장치에 적용이 가능하다.

또한, 상기 체결부재인 체결볼트(420)와 체결너트(440)의 형상의 변형도 가 능할 것이다.

그리고, 상기 체결부재를 볼트와 너트 외에 리벳과 핀 등 다양한 체결부재를 사용하는 것도 가능할 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 샤프트 장착 구조는 체결부재의 하나인 체결볼트가 상기 모터샤프트를 관통하면서 체결된다. 상기 체결볼트가 모터샤프트에 관통하면서 체결됨에 따라 모터샤프트와 체결부재의 마모가 방지되는 효과가 있다.

상기 모터샤프트와 체결부재의 마모가 방지됨에 따라 제품에 대한 서비스 비용이 감소하게 되는 효과가 있다.

또한, 상기 체결부재와 모터샤프트가 접하는 접합면이 밀접하게 접하면서, 접합 면적이 넓게 형성되어 상기 송풍팬의 회전 운동에 따른 진동이 방지되며, 진동의 방지에 의해 소음이 방지되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 외부 전원의 인가에 의해 회전 동력을 발생시키는 팬모터와,

   상기 팬모터의 중앙부에 체결되어 팬모터의 회전동력에 의해 회전 운동하는 모터샤프트와,

   상기 모터샤프트의 회전 운동에 의해 회전되면서 공기의 유동을 발생시키는 송풍팬과,

   상기 송풍팬의 회전중심에 구비되어 모터샤프트의 회전 동력을 전달하는 부시와,

   상기 모터샤프트에 모터샤프트의 길이 방향과 수직 방향으로 관통되면서 체결되는 체결부재와,

   상기 체결부재의 체결을 안내하도록 상기 모터샤프트에 체결부재가 관통되는 샤프트체결공을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 샤프트체결공은 테이퍼지도록 성형되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 부시에는 체결부재가 관통하면서 체결되도록 체결부재를 안내하는 부시체결공이 구비되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.
4. 제 1 항 또는 3 항에 있어서, 상기 체결부재는,

   상기 샤프트체결공과 부시체결공에 의해 안내되어 체결되는 체결볼트와,

   상기 체결볼트의 단부에 체결되어 체결볼트의 이탈을 방지하는 체결너트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 부시체결공은 테이퍼지도록 성형되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.
6. 제 2 또는 3 항에 있어서, 상기 부시체결공은 상기 샤프트체결공과 동심 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 체결볼트와 체결너트는 상기 부시체결공과 접하는 접합면이 테이퍼지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착구조.

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