KR20190027080A - 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기 - Google Patents

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Abstract

로터샤프트와 임펠러의 결합 구조를 개선한 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기를 제공한다.
모터어셈블리는 스테이터, 금속 재료로 구성되는 로터샤프트를 포함하고, 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하며 회전 가능하게 구성되는 로터, 플라스틱 재료로 구성되고, 로터샤프트가 관통할 수 있도록 마련되는 중공부를 포함하는 허브 및 상기 중공부 및 상기 로터샤프트 사이에 위치하고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재를 포함한다.

Description

모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기{Motor Assembly and Cleaner having the same}
본 발명은 로터샤프트와 임펠러의 결합 구조를 개선한 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 스테이터와 로터를 포함한다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전한다.
모터는 다양한 가전기기에 사용될 수 있고, 예를 들어, 청소기 등에 사용될 수 있다.
청소기는 청소기본체의 내부에 장착되는 모터에 의해 발생되는 기압을 이용하여 먼지등과 같은 이물질이 포함된 공기를 흡입한 후, 청소기본체의 내부에서 이물질을 걸러내는 가전기기이다.
모터는 청소기의 내부의 공기를 외부로 배출하여 내부 압력을 낮추는 것에 의해 흡입력을 발생시킨다. 이렇게 발생한 흡입력은 흡입수단을 통해 피청소면의 먼지 등의 이물질을 외부 공기와 함께 흡입하여 집진장치에 의해 제거할 수 있도록 한다.
모터는 로터를 회전시켜 로터와 함께 회전하는 임펠러에 의해 흡입력을 발생시키게 되고, 이러한 구성들은 하나의 모듈로 배치될 수 있다. 즉, 임펠러는 청소기의 흡입력을 결정하는 구성요소일 수 있다.
임펠러는 회전 운동에 의하여 흡입력을 발생시키는 부품으로 금속 또는 플라스틱 재질을 주로 사용한다. 이 중 플라스틱 재질은 가볍고 성형성이 좋지만, 금속보다 강도가 부족하여 고속으로 회전하는 임펠러에 적합하지 않다.
최근에는 이를 보완하기 위하여, 플라스틱 중에 강도가 보강된 고강도 플라스틱이 개발되고 있다. 고강도 플라스틱의 예로는 탄소 섬유를 포함한 강화 PEEK (reinforced PolyEther Ether Ketone), 강화 PPS(reinforced PolyPhenylene Sulfide), 강화 PPA(reinforced PolyPhthalAmide) 및 강화 PA(reinforced PolyAmide) 등이 있다.
고강도 플라스틱은 대략 200MPa이 넘는 인장 강도(tensile strength)를 가지고 있으나, 파단 연신율(elongation at break)이 낮기 때문에 로터샤프트를 임펠러에 압입할 때, 소성 변형을 견디지 못하고 파손될 수 있어 임펠러에 적용이 어렵다.
고강도 플라스틱으로 제작된 임펠러는 금속 재질을 가지는 로터샤프트와의 정마찰계수(static friction coefficient)가 낮기 때문에, 임펠러가 고속 회전할 때, 로터샤프트와 임펠러 사이에 공전(헛돔, slip)이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 고속으로 회전하는 임펠러를 포함하는 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 저 진동, 저 소음의 임펠러를 포함하는 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 임펠러와 로터샤프트와의 결합 구조를 개선하여 임펠러와 로터샤프트의 결합을 견고히 함으로써, 모터어셈블리의 제조 효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 모터어셈블리는 스테이터, 금속 재료로 구성되는 로터샤프트를 포함하고, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하며 회전 가능하게 구성되는 로터, 플라스틱 재료로 구성되고, 상기 로터샤프트가 관통할 수 있도록 마련되는 중공부를 포함하는 허브 및 상기 중공부 및 상기 로터샤프트 사이에 위치하고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재를 포함할 수 있다.
상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료보다 파단 연신율이 높을 수 있다.
상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료보다 금속 재료와의 정마찰계수가 높을 수 있다.
상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료보다 인장강도가 낮은 연성 재료를 포함할 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 중공부에 수용되는 몸체부 및 상기 몸체부의 상 측으로부터 상기 로터샤프트의 반경 방향으로 연장되는 헤드부를 포함할 수 있다.
상기 허브가 상기 로터샤프트로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 헤드부의 직경은 상기 중공부의 직경보다 클 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 로터샤프트가 삽입될 수 있도록 마련되는 샤프트삽입공을 포함하고, 상기 샤프트삽입공의 직경은 상기 로터샤프트가 상기 샤프트삽입공에 압입될 수 있도록 상기 로터샤프트의 직경보다 작을 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 샤프트삽입공에 압입된 상기 로터샤프트와 접하는 샤프트결합면을 포함하고, 상기 샤프트결합면은 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 중공부에 억지 끼움 결합될 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 중공부와 일체로 인서트 사출될 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 중공부와 이중 사출될 수 있다.
상기 샤프트결합부재는 상기 중공부에 삽입되는 상기 몸체부의 공전을 방지할 수 있도록, 상기 몸체부에 마련되는 제1결합부를 더 포함할 수 있다.
상기 중공부는 상기 제1결합부와 걸림 결합될 수 있도록 마련되는 제2결합부를 포함할 수 있다.
상기 제1결합부는 상기 몸체부로부터 상기 로터샤프트의 반경 방향으로 돌출되는 돌기를 포함하고, 상기 제2결합부는 상기 제1결합부가 상기 제2결합부에 삽입될 수 있도록 마련되는 홈을 포함할 수 있다.
상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료는 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱 재료를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 청소기는 청소기본체, 상기 청소기본체로 피청소면의 이물질을 흡입할 수 있도록 마련되는 흡입헤드 및 상기 청소기본체의 내부에 배치되는 모터어셈블리를 포함하고, 상기 모터어셈블리는 로터샤프트를 포함하고 회전 가능하게 마련되는 모터 및 상기 모터와 함께 회전할 수 있도록 상기 로터샤프트에 결합되는 임펠러를 포함하고, 상기 임펠러는 상기 임펠러의 고속 회전에 의한 파손을 방지할 수 있도록 고강도 플라스틱 재료로 구성되는 허브 및 상기 허브에 마련되는 중공부에 결합되고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재를 포함할 수 있다.
상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 고강도 플라스틱 재료보다 파단 연신율이 높을 수 있다.
상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 고강도 플라스틱 재료보다 금속 재료와의 정마찰계수가 높을 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 청소기는 청소기본체 및 상기 청소기본체로 피청소면의 이물질을 흡입할 수 있도록 상기 청소기본체의 내부에 배치되는 모터어셈블리를 포함하고, 상기 모터어셈블리는 스테이터, 로터샤프트를 포함하고, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하며 회전 가능하게 구성되는 로터, 플라스틱 재료로 구성되고, 상기 로터샤프트가 관통할 수 있도록 마련되는 중공부를 포함하는 허브, 및 상기 중공부에 억지 끼움 결합되고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재를 포함하고, 상기 로터샤프트는 상기 샤프트결합부재에 마련되는 샤프트삽입공에 억지 끼움 결합될 수 있다.
상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료는 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱을 포함하고, 상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 고강도 플라스틱 재료보다 인장 강도가 낮은 연성 재료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기는 기류를 발생시키는 임펠러와 로터샤프트의 결합을 견고하게 할 수 있어, 수명을 늘릴 수 있으며 임펠러와 로터샤프트가 동심을 유지한 상태에서 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 모터어셈블리 및 이를 포함하는 청소기는 임펠러와 로터샤프트와의 결합 구조를 개선함으로써, 임펠러와 로터샤프트와의 결합을 견고히 하고, 모터어셈블리의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모터어셈블리를 포함하는 스틱형 청소기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터어셈블리의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모터어셈블리의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 모터모듈의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 임펠러와 로터샤프트가 결합된 모습을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 임펠러와 로터샤프트가 결합된 모습을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 임펠러와 로터샤프트를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 샤프트결합부재를 제외한 임펠러를 상부에서 하부로 바라본 모습을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 샤프트결합부재를 하부에서 상부로 바라본 모습을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 모터어셈블리를 포함하는 캐니스터형 청소기를 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 모터어셈블리를 포함하는 스틱형 청소기를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터어셈블리(100)를 포함하는 청소기는 스틱형 청소기(1)를 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 본 발명에 따른 모터어셈블리(100)는 업라이트형 청소기에 사용될 수 있다.
모터어셈블리(100)는 청소기 외에 다양한 가전 기기에 적용될 수 있다. 이하, 모터어셈블리(100)를 포함하는 스틱형 청소기(1)를 중심으로 설명하도록 한다.
청소기(1)는 청소기본체(10) 및 흡입헤드(30)를 포함할 수 있다. 청소기(1)는 청소기본체(10)와 흡입헤드(30)를 연결하는 스틱(20) 및 청소기본체(10)와 연결되는 손잡이부(40)를 포함할 수 있다.
손잡이부(40)는 청소기본체(10)에 결합되는 부분으로서, 사용자가 파지하여 청소기(1)를 조작할 수 있도록 마련될 수 있다. 손잡이부(40)에는 제어부(미 도시)가 마련되어, 사용자가 청소기(1)를 제어할 수 있도록 마련될 수 있다.
흡입헤드(30)는 청소기본체(10)의 하부에 마련되어, 피청소면과 접촉할 수 있도록 배치될 수 있다. 흡입헤드(30)는 피청소면과 접촉하여 모터어셈블리(100)로부터 발생하는 흡입력으로 피청소면의 먼지나 오물을 청소기본체(10)의 내부로 유입시킬 수 있도록 마련될 수 있다.
청소기본체(10)는 그 내부에 마련되는 집진장치(11) 및 구동장치(12)를 포함할 수 있다. 집진장치(11)는 흡입헤드(30)로부터 흡입된 피청소면의 먼지나 오물을 집진할 수 있도록 마련될 수 있다.
구동장치(12)는 청소기(1)를 구동할 수 있도록 마련되는 모터어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 모터어셈블리(100)는 청소기본체(10)의 내부에서 흡입력을 발생시키도록 동력을 발생시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 모터어셈블리의 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 모터어셈블리의 단면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 모터어셈블리의 분해 사시도이다. 도 5은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 모터모듈의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 모터어셈블리(100)는 하우징(110) 및 하우징(110)의 내부에 설치되어 흡입력을 발생시키는 모터(160)를 포함하는 모터모듈(150)을 포함할 수 있다.
모터모듈(150)은 모터(160)를 안착할 수 있도록 마련되는 모터하우징(180)을 포함할 수 있다. 모터하우징(180)은 하우징(110) 내에서 모터(160)를 고정시키도록 마련될 수 있다.
모터(160)는 로터(161) 및 스테이터(162)를 포함할 수 있다. 모터(160)는 로터샤프트(170)를 포함할 수 있다. 모터어셈블리(100)는 로터샤프트(170)에 설치되어 회전하도록 마련되는 임펠러(200)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 제1하우징(120) 및 제1하우징(120)과 결합하도록 마련되는 제2하우징(130)을 포함할 수 있다. 하우징(110)은 제2하우징(130)과 결합하도록 마련되는 제3하우징(140)을 포함할 수 있다.
하우징(110)은 대략 원통의 형상을 가지도록 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상을 포함할 수 있다.
제1하우징(120)과 제2하우징(130)은 로터샤프트(170)의 축 방향으로 분리 가능하게 마련될 수 있고, 제2하우징(130)과 제3하우징(140)은 로터샤프트(170)의 축 방향으로 분리 가능하게 마련될 수 있다.
제1하우징(120)은 모터(160)에 의해 유입되는 공기가 하우징(110)의 내부로 유입되도록 마련되는 흡입구(121)를 포함할 수 있고, 제3하우징(140)은 흡입구(121)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입된 공기가 배출될 수 있도록 마련되는 배출구(141)가 포함할 수 있다.
제1하우징(120), 제2하우징(130), 및 제3하우징(140)이 결합하여 흡입구(121)로부터 배출구(141)로 이어지는 공기유로(190)를 형성할 수 있고, 내부에 모터(160) 및 임펠러(200) 등이 배치될 수 있는 내부공간(193)을 형성할 수 있다.
모터어셈블리(100)는 임펠러(200)에 의해 공기의 흡입이 이루어질 수 있고, 흡입된 공기가 공기유로(190)를 통해 유동하게 될 수 있다. 제1하우징(120)은 임펠러(200)의 외주면을 감싸고, 공기유로(190)를 형성할 수 있다.
제2하우징(130)은 임펠러(200)의 후류에서 공기유로(190)를 형성할 수 있다. 제3하우징(140)은 모터모듈(150)의 외주면을 감싸고, 공기유로(190)를 형성할 수 있다. 공기유로(190)는 제1유로(191) 및 제2유로(192)를 포함할 수 있다.
하우징(110)의 내부로 유입된 공기는 모터모듈(150)의 내부로 유입되는 제1유로(191)와 모터모듈(150)의 외부와 하우징(110)의 내 측 사이를 지나는 제2유로(192)를 유동할 수 있다.
제1유로(191)를 지나는 흡입 공기는 모터모듈(150)의 내부로부터 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다.
제1하우징(120)은 쉬라우드(122)를 포함할 수 있다. 쉬라우드(122)는 임펠러(200) 또는 하기 할 디퓨저부(131)와 대응되도록 마련되어, 모터(160)에 의해 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기를 안내할 수 있다.
쉬라우드(122)는 흡입구(121)로부터 모터(160)에 의해 흡입된 공기의 진행 방향을 따라 유로가 넓게 형성되도록, 로터샤프트(170)의 축 방향에 대해 쉬라우드(122)가 형성하는 공간이 넓어지도록 마련될 수 있다.
쉬라우드(122)는 흡입구(121)를 통해 유입되는 공기를 하우징(110)의 내부로 안내하며, 임펠러(200)의 상부와 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.
제1하우징(120)의 흡입구(121)의 내 측에는 임펠러(200)가 위치될 수 있다. 임펠러(200)는 로터샤프트(170)와 함께 회전하도록 마련될 수 있다. 임펠러(200)에는 공기의 유동을 발생시키는 복수의 날개(230)가 마련될 수 있다.
임펠러(200)는 로터(161)에서 멀어지는 방향을 따라 임펠러(200)의 복수의 날개(230)의 회전 반경이 작아지도록 마련되어, 임펠러(200)의 회전에 따라 로터샤프트(170) 방향으로 유입되는 공기를 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 배출할 수 있도록 마련될 수 있다.
상기는 임펠러(200)의 일 실시 예에 대해서 설명하였으나, 임펠러(200)의 형상과 배치는 이에 한정되지 않고, 공기를 유동시키도록 마련되는 구성이면 이를 만족할 수 있다. 임펠러(200)의 재질은 플라스틱인 것을 포함할 수 있다.
제2하우징(130)은 디퓨저부(131)를 포함할 수 있다. 디퓨저부(131)는 임펠러(200)에 의해 유동되는 공기의 압력을 증가시키도록 마련될 수 있다. 디퓨저부(131)는 임펠러(200)의 반경 방향을 따라 외곽에 배치되도록 마련될 수 있다.
디퓨저부(131)는 임펠러(200)에 대해 방사상의 방향으로 마련될 수 있다. 디퓨저부(131)는 임펠러(200)의 복수의 날개(230)에 대해 연장되는 방향으로 형성될 수 있다.
디퓨저부(131)는 복수의 리브로 형성될 수 있고, 복수의 리브는 복수의 날개(230)에 대해 연장되는 방향을 따라 그 이격 간격이 벌어지도록 형성될 수 있다.
복수의 리브로 구성된 디퓨저부(131)는 임펠러(200)에 의해 유동하는 공기를 안내하면서 공기의 압력을 증가시키도록 형성될 수 있다.
디퓨저부(131)와 제1하우징(120)에 형성되는 쉬라우드(122)가 임펠러(200)에 의해 유동하는 공기를 안내하면서 흡입력을 발생시키도록 형성될 수 있다.
디퓨저부(131)는 임펠러(200)에 의한 공기 유동의 하류 측 단부와 동일 평면상에 마련될 수 있고, 공기가 하우징(110)의 내부에서 로터샤프트(170) 방향인 상하 방향을 따라 유입되도록, 로터샤프트(170) 방향으로 일정 경사를 가지도록 형성될 수 있다.
하우징(110)의 내부에는 모터모듈(150)이 마련될 수 있다. 모터모듈(150)은 모터(160)가 하나의 모듈로서 하우징(110)의 내부에 고정되도록 마련될 수 있다.
모터모듈(150)은 모터(160) 및 모터하우징(180)을 포함할 수 있다. 모터하우징(180)은 제1모터하우징(181) 및 모터(160)를 사이에 두고 제1모터하우징(181)과 결합되도록 마련되는 제2모터하우징(182)을 포함할 수 있다.
제1모터하우징(181)은 하우징(110)에 고정될 수 있도록 마련될 수 있다. 제2하우징(130)에는 모터하우징(180)이 결합될 수 있도록 마련되는 결합부(미 도시)가 형성될 수 있으며, 제1모터하우징(181)은 결합부(미 도시)에 결합될 수 있다.
제1모터하우징(181)이 결합부(미 도시)에 결합되는 방식은 끼움 결합이 될 수 있고, 다만 여기에 한정되지는 않는다.
제1모터하우징(181)은 임펠러안착부(181a)를 포함할 수 있다. 임펠러안착부(181a)는 로터샤프트(170)에 결합된 임펠러(200)가 회동하는데 간섭되지 않도록 임펠러(200)의 배면의 형상과 대응되도록 마련될 수 있다.
제1모터하우징(181)과 제2모터하우징(182)은 결합을 위해 각각 체결홀(181b, 182b)을 가져, 체결부재(183)에 의해 결합될 수 있다.
본 실시 예에서는 체결부재(183)가 여섯 개의 체결홀(181b, 182b)에 각각 하나씩 마련되어 제1모터하우징(181)과 제2모터하우징(182)을 결합 및 고정시킬 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 체결홀(181b, 182b) 및 체결부재(183)의 형상 및 개수는 다양하게 마련될 수 있다.
제1모터하우징(181)과 제2모터하우징(182)의 중심에는 로터샤프트(170)가 지날 수 있도록 각각 샤프트홀(181c, 182c)이 마련될 수 있다.
샤프트홀(181c, 182c)에는 로터샤프트(170)의 회전을 위해 각각 베어링(171)이 배치될 수 있다. 제1모터하우징(181)의 몸체는 대략 원형의 형상으로 형성될 수 있다. 제2모터하우징(182)의 몸체는 스테이터(162)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
스테이터(162)의 중앙부에는 로터(161)를 수용하기 위한 로터수용부(162a)가 형성될 수 있다. 스테이터(162)는 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성될 수 있다.
모터(160)는 인슐레이터(163)를 포함하여 구성될 수 있다. 인슐레이터(163)는 전기적 절연성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.
인슐레이터(163)는 스테이터(162)의 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 코일(미 도시)은 인슐레이터(163)가 스테이터(162)와 결합된 상태에서 스테이터(162)에 걸쳐 권선될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 모터어셈블리(100)가 조립되는 과정을 설명한다.
스테이터(162)에는 전기적 절연을 위해 적어도 일부가 인슐레이터(163)에 의해 덮일 수 있다. 인슐레이터(163)에 결합된 스테이터(162)에 형성된 로터수용부(162a)에 로터(161)가 삽입될 수 있고, 이를 모터하우징(180)이 하나의 모듈로서 고정시킬 수 있다.
모터하우징(180)에 모터(160)가 안착 및 결합 시, 로터(161)와 스테이터(162)의 동심이 일치할 수 있도록, 로터샤프트(170)는 모터하우징(180)의 샤프트홀(181c, 182c)을 관통할 수 있다.
모터모듈(150)은 제2하우징(130)에 결합될 수 있다. 제1모터하우징(181)이 제2하우징(130)에 결합될 수 있다.
로터샤프트(170)에 임펠러(200)가 결합될 수 있다. 제1모터하우징(181)의 임펠러안착부(181a)에 임펠러(200)가 배치될 수 있다.
제1하우징(120)의 내 측면에는 쉬라우드(122)가 마련될 수 있고, 쉬라우드(122)는 임펠러(200)와 함께 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기유로(190)를 형성할 수 있다.
로터(161)는 스테이터(162)의 로터수용부(162a)에 배치될 수 있다. 로터(161)는 로터수용부(162a)에서 스테이터(162)와 전자기적으로 상호 작용하도록 마련될 수 있다.
로터(161)는 로터샤프트(170) 및 마그넷(161a)을 포함할 수 있다. 로터샤프트(170)는 축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다. 로터샤프트(170)의 일 단부에는 임펠러(200)가 결합되어 로터(161)와 함께 회전할 수 있도록 마련될 수 있다.
로터샤프트(170)는 봉의 형상으로 마련될 수 있다. 마그넷(161a)은 로터샤프트(170)가 지나도록 마련될 수 있다. 마그넷(161a)은 로터샤프트(170)의 주위를 따라 배치될 수 있다.
마그넷(161a)의 형상 및 배치 방법은 한정되지 않으나, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷(161a)이 환형의 형상으로 구비되어, 환형의 중심에 로터샤프트(170)가 지나도록 마련될 수 있다.
로터(161)는 서포트부재(161b)를 포함할 수 있다. 서포트부재(161b)는 마그넷(161a)과 인접하도록 마련될 수 있다. 서포트부재(161b)는 마그넷(161a)에 축 방향으로 인접하게 배치 될 수 있다.
서포트부재(161b)는 한 쌍이 마련될 수 있으며, 마그넷(161a)의 축 방향으로 일 측과 타 측에 배치될 수 있다. 서포트부재(161b)는 밸런서인 것을 포함할 수 있다.
마그넷(161a)의 일 측과 타 측에 한 쌍의 서포트부재(161b)가 마련되어, 로터(161)의 회전에 따른 편심을 보상하도록 마련될 수 있다.
서포트부재(161b)는 로터샤프트(170)가 지나도록 마련될 수 있다. 서포트부재(161b)는 로터샤프트(170)의 주위를 따라 배치될 수 있다.
서포트부재(161b)의 형상 및 배치 방법은 한정되지 않으나, 본 발명의 실시 예에서는 서포트부재(161b)가 환형의 형상으로 구비되어 환형의 중심에 로터샤프트(170)가 지나도록 마련될 수 있다.
임펠러(200)는 허브(210) 및 허브(210)와 접하는 샤프트결합부재(220)를 포함할 수 있다. 이하 임펠러(200)의 구조를 자세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 임펠러와 로터샤프트가 결합된 모습을 도시한 사시도이다. 도 7은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 임펠러와 로터샤프트가 결합된 모습을 도시한 단면도이다. 도 8은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 임펠러와 로터샤프트를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 임펠러(200)는 로터샤프트(170)와 함께 회전하도록 마련될 수 있다. 임펠러(200)는 흡입구(121)를 통해 유입된 공기를 가이드할 수 있도록 마련되는 허브(210) 및 샤프트결합부재(220)를 포함할 수 있다.
임펠러(200)는 임펠러(200)의 회전 시 흡입력을 발생시킬 수 있도록 마련되는 복수의 날개(230)를 포함할 수 있다. 복수의 날개(230)의 형상 및 개수는 다양하게 마련될 수 있다.
허브(210)는 로터샤프트(170) 방향을 따라 그 단면적이 작아지도록 마련되어 임펠러(200)의 회전에 따라 로터샤프트(170) 방향으로 유입되는 공기를 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 배출되도록 마련될 수 있다.
복수의 날개(230)는 허브(210)에 마련되어 허브(210)와 함께 회전하여 기류를 형성하도록 마련될 수 있다. 복수의 날개(230)는 허브(210)의 외면에 마련될 수 있다.
허브(210)의 배면에는 로터(161)가 배치될 수 있고, 허브(210)의 전면에는 복수의 날개(230)가 배치되어 기류를 형성할 수 있다.
허브(210)는 샤프트결합부재(220)가 결합될 수 있도록 마련되는 중공부(211)를 포함할 수 있다.
샤프트결합부재(220)는 로터샤프트(170)가 중공부(211)를 관통할 때, 중공부(211)의 변형을 방지할 수 있도록 중공부(211)에 마련될 수 있다.
일반적으로, 로터샤프트(170)가 중공부(211)에 압입되려면, 로터샤프트(170)의 외주면과 중공부(211)의 내주면이 실질적으로 일치하게 형성될 수 있고, 이로 인해 로터샤프트(170)를 중공부(211)에 압입 시, 중공부(211)의 내주면에 변형이 발생할 수 있다.
이를 방지할 수 있도록, 임펠러(200)는 샤프트결합부재(220)를 포함할 수 있다. 샤프트결합부재(220)는 중공부(211)에 결합되어 로터샤프트(170)가 허브(210)에 결합될 수 있도록 마련될 수 있다.
샤프트결합부재(220)에는 로터샤프트(170)가 삽입될 수 있도록 샤프트삽입공(221)이 형성될 수 있다. 샤프트결합부재(220)는 허브(210)와 로터샤프트(170) 사이에 배치될 수 있다.
샤프트삽입공(221)은 로터샤프트(170)의 외주면에 대응되는 샤프트결합면(221a)을 포함할 수 있다. 샤프트결합면(221a)이 형성하는 샤프트삽입공(221)의 내경은 로터샤프트(170)의 외경에 대응되도록 마련되어, 로터샤프트(170)가 샤프트삽입공(221)에 압입될 수 있도록 마련될 수 있다.
다만, 로터샤프트(170)가 샤프트결합부재(220)에 결합되는 방법은 상기에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예에서는 로터샤프트(170)가 샤프트삽입공(221)에 압입됨으로서, 임펠러(200)와 로터샤프트(170)가 일체로 동작할 수 있도록 마련될 수 있다.
한편, 임펠러(200)와 로터샤프트(170)의 결합 방식은 샤프트삽입공(221)과 로터샤프트(170) 사이에 본드를 도포하는 방법을 포함할 수 있다. 다만, 고속으로 회전할 필요가 있는 임펠러(200)의 경우, 본드의 결합력만으로 임펠러(200)와 로터샤프트(170)를 단단히 고정시키기 어려울 수 있다.
따라서, 로터샤프트(170)와 임펠러(200)의 동심도를 유지하기 어려워 임펠러(200)의 회전 시, 진동이 발생할 수 있다.
임펠러(200)와 로터샤프트(170)의 다른 결합 방식으로는 샤프트삽입공(221)으로 표면에 나선이 형성된 로터샤프트(170)를 통과시킨 후, 샤프트삽입공(221)을 통과한 로터샤프트(170)에 너트(미 도시) 등의 별도의 고정부재를 체결하여 지지하는 방식이 있을 수 있다.
다만, 너트(미 도시)의 높이만큼 모터어셈블리(100) 전체의 높이가 높아질 수 있고, 이에 따라 모터어셈블리(100)를 제조하기 위한 재료비가 상승할 수 있다.
또한, 임펠러(200)의 흡입구(121)에 위치한 너트(미 도시)가 흡입구(121)를 통해 흡입되는 공기의 유동을 방해하여 청소기(1)의 성능이 감소할 수 있고, 임펠러(200)의 고속 회전 시, 너트(미 도시)로 체결된 인근에서 진동이나 소음이 발생할 수 있다.
샤프트결합부재(220)는 로터샤프트(170)가 삽입될 수 있도록 마련되는 샤프트삽입공(221)을 포함할 수 있고, 샤프트삽입공(221)의 직경은 로터샤프트(170)가 샤프트삽입공(221)에 압입될 수 있도록 로터샤프트(170)의 직경보다 작을 수 있다.
즉, 로터샤프트(170)가 곧바로 허브(210)의 중공부(211)에 압입되는 것과 달리, 로터샤프트(170)가 샤프트결합부재(220)의 샤프트삽입공(221)에 압입되고, 샤프트결합부재(220)가 허브(210)의 중공부(211)에 결합될 수 있다.
로터샤프트(170)는 금속 재료로 구성될 수 있다. 임펠러(200)는 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
샤프트삽입공(221)에 로터샤프트(170)를 압입할 때, 플라스틱 재료로 구성되는 임펠러(200)의 파단 연신율에 따라 임펠러(200)의 파괴 여부가 결정될 수 있다.
임펠러(200)는 플라스틱 재료로 구성되고 로터샤프트(170)가 관통할 수 있도록 마련되는 중공부(211)를 포함하는 허브(210)를 포함할 수 있고, 중공부(211) 및 로터샤프트(170) 사이에 위치하고, 허브(210)와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재(220)를 포함할 수 있다.
샤프트결합부재(220)를 구성하는 플라스틱 재료는 허브(210)를 구성하는 플라스틱 재료보다 파단 연신율이 높을 수 있다. 예를 들어, 샤프트결합부재(220)는 PC(PolyCarbonate)로 구성되고, 허브(210)는 강화 PPA로 구성될 수 있다.
파단 연신율이 높은 플라스틱 재료로 구성된 샤프트결합부재(220)는 로터샤프트(170)가 샤프트삽입공(221)으로 압입될 때, 파손되지 않고 로터샤프트(170)가 샤프트삽입공(221)에 압입 후 로터샤프트(170)와 단단하게 결합되어, 임펠러(200)의 고속 회전을 가능하게 할 수 있다.
또한, 파단 연신율이 높은 플라스틱 재료로 구성된 샤프트결합부재(220)는 샤프트결합면(221a)과 로터샤프트(170) 사이의 진동이나 소음의 발생을 방지할 수 있다.
허브(210)를 구성하는 플라스틱 재료는 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 복수의 날개(230)를 구성하는 플라스틱 재료는 허브(210)를 구성하는 플라스틱 재료와 같을 수 있다.
즉, 복수의 날개(230)를 구성하는 플라스틱 재료는 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱 재료는 예를 들어, 강화 PEEK, 강화 PPS, 강화 PPA 및 강화 PA 등을 포함할 수 있다.
임펠러(200)는 파단 연신율이 높은 플라스틱 재료로 구성된 샤프트결합부재(220)를 제외한 허브(210)와 복수의 날개(230)가 고강도 플라스틱 재료로 구성될 수 있어, 임펠러(200)의 고속 회전에도 파손되지 않을 수 있다.
금속 재료로 구성되는 로터샤프트(170)와 플라스틱 재료로 구성되는 임펠러(200) 사이의 회전에는 플라스틱 재료로 구성되는 임펠러(200)의 금속과의 정마찰계수가 영향을 미칠 수 있다.
샤프트결합부재(220)를 구성하는 플라스틱 재료는 허브(210)를 구성하는 플라스틱 재료보다 금속 재료와의 정마찰계수가 높을 수 있다.
금속과의 정마찰계수가 높은 플라스틱 재료로 구성된 샤프트결합부재(220)는 높은 마찰력으로 샤프트삽입공(221)에 압입된 로터샤프트(170)와 임펠러(200)의 공전을 방지할 수 있다.
샤프트결합부재(220)의 정마찰계수는 0.2 이상일 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
샤프트결합부재(220)를 구성하는 플라스틱 재료는 허브(210)를 구성하는 플라스틱 재료보다 인장강도가 낮은 연성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 샤프트결합부재(220)는 PPA로 구성될 수 있고, 허브(210)는 강화 PPA로 구성할 수 있다.
인장 강도가 낮은 재료로 구성된 샤프트결합부재(220)는 로터샤프트(170)가 샤프트삽입공(221)으로 압입될 때, 샤프트결합부재(220)가 받는 인장 강도 이상의 응력을 샤프트결합부재(220) 외의 허브(210) 등으로 전달하지 않을 수 있다.
즉, 샤프트삽입공(221)과 로터샤프트(170)의 공차로 인해 로터샤프트(170)를 샤프트삽입공(221)에 압입 시, 샤프트삽입공(221)에 인장 강도 이상의 응력이 발생하더라도 샤프트결합부재(220)만 파손될 수 있다.
따라서, 샤프트결합부재(220)만 교환하면, 임펠러(200)의 재사용이 가능할 수 있으므로, 재료비를 절감할 수 있다.
샤프트결합부재(220)는 샤프트삽입공(221)에 압입된 로터샤프트(170)와 접하는 샤프트결합면(221a)을 포함할 수 있고, 샤프트결합면(221a)은 허브(210)와 다른 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
즉, 샤프트결합부재(220)는 전체가 허브(210)와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 것이 아니라, 로터샤프트(170)와 직접 접하는 샤프트결합면(221a)만 허브(210)와 다른 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
샤프트결합부재(220)는 중공부(211)에 수용되는 몸체부(222) 및 몸체부(222)의 상 측으로부터 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 연장되는 헤드부(223)를 포함할 수 있다.
임펠러(200)의 고속 회전 시, 흡입구(121)에는 저기압이 형성되어 임펠러(200)가 흡입구(121)를 향하는 방향으로 로터샤프트(170)로부터 이탈하려는 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 허브(210)가 로터샤프트(170)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 헤드부(223)의 직경은 중공부(211)의 직경보다 클 수 있다.
샤프트결합부재(220)는 중공부(211)에 억지 끼움 결합될 수 있다. 다만 여기에 한정되는 것은 아니고, 샤프트결합부재(220)와 중공부(211)의 결합 방식은 다양하게 마련될 수 있다.
예를 들어, 샤프트결합부재(220)는 중공부(211)와 일체로 인서트 사출될 수 있고, 샤프트결합부재(220)는 중공부(211)와 이중 사출될 수 있다. 즉, 샤프트결합부재(220)는 중공부(211)의 내주면을 따라 허브(210)와 함께 인서트 사출되어, 허브(210)와 일체로 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 샤프트결합부재를 제외한 임펠러를 상부에서 하부로 바라본 모습을 도시한 단면도이다. 도 10은 본 발명에 따른 모터어셈블리에 있어서, 샤프트결합부재를 하부에서 상부로 바라본 모습을 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 샤프트결합부재(220)는 중공부(211)에 삽입되는 몸체부(222)의 공전을 방지할 수 있도록, 몸체부(222)에 마련되는 제1결합부(222a)를 포함할 수 있다.
중공부(211)는 제1결합부(222a)와 걸림 결합될 수 있도록 마련되는 제2결합부(211a)를 포함할 수 있다.
제1결합부(222a)는 몸체부(222)로부터 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 돌출되는 돌기를 포함할 수 있고, 제2결합부(211a)는 제1결합부(222a)가 제2결합부(211a)에 삽입될 수 있도록 마련되는 홈을 포함할 수 있다.
제2결합부(211a)는 제1결합부(222a)의 외주면에서 로터샤프트(170) 방향을 따라 홈 형상으로 마련될 수 있고, 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되도록 마련될 수 있다.
제2결합부(211a)의 가장자리는 중공부(211)의 중심에서 중공부(211)의 가장자리보다 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 더 멀리 위치될 수 있다.
몸체부(222)의 가장자리는 샤프트삽입공(221)의 중심에서 샤프트삽입공(221)의 가장자리보다 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 더 멀리 위치될 수 있다.
제1결합부(222a)의 가장자리는 샤프트삽입공(221)의 중심에서 몸체부(222)의 가장자리보다 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 더 멀리 위치될 수 있다.
헤드부(223)의 가장자리는 샤프트삽입공(221)의 중심에서 제1결합부(222a)의 가장자리보다 로터샤프트(170)의 반경 방향으로 더 멀리 위치될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기 실시 예에서 제1결합부(222a) 및 제2결합부(211a)는 세 개씩 구성된 것으로 도시하고 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
제1결합부(222a) 및 제2결합부(211a)는 중공부(211)에 삽입되는 몸체부(222)의 공전을 방지할 수 있는 한도 내에서 형상 및 개수를 다양하게 마련될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 모터어셈블리를 포함하는 캐니스터형 청소기를 도시한 도면이다. 이하는 모터어셈블리(100)를 포함하는 캐니스터형 청소기(2)에 대해서 설명한다. 상기 스틱형 청소기(1)의 설명과 중복되는 구성에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
캐니스터형 청소기(2)와 스틱형 청소기(1)는 설명의 편의상 이를 구분한 것이며, 본 발명에 따른 모터어셈블리(100)는 스틱형 청소기(1) 및 캐니스터형 청소기(2)에 모두 적용 가능하다.
캐니스터형 청소기(2)는 청소기본체(50) 및 흡입헤드(60)를 포함할 수 있다. 청소기본체(50)와 흡입헤드(60) 사이에는 청소기본체(50)에서 발생되는 흡입력이 흡입헤드(60)에 전달될 수 있도록 연결부재(70)가 마련될 수 있다.
연결부재(70)는 고무 재질의 연결호스(71) 및 연결호스(71)와 연결되는 연결관(72)을 포함할 수 있다. 연결호스(71)와 연결관(72) 사이에는 사용자가 손으로 잡을 수 있도록 손잡이부(80)가 마련될 수 있다.
연결호스(71)는 신축성이 있는 주름관으로 형성되는 것이 바람직할 수 있고, 그 일단은 청소기본체(50)에 연결되고, 타단은 손잡이부(80)에 연결될 수 있다.
연결호스(71)는 흡입장치(60)가 청소기본체(50)를 중심으로 일정 반경 내에서 자유롭게 움직일 수 있도록 마련될 수 있다.
연결관(72)은 소정 길이를 갖도록 형성되고, 그 일단이 흡입헤드(60)에 연결되고, 타단이 손잡이부(80)에 연결되어, 사용자가 손잡이부(80)를 잡고 흡입헤드(60)를 이동시켜 바닥의 피청소면을 청소할 수 있도록 마련될 수 있다.
청소기본체(50)의 전방에는 연결호스(71)가 연결되어 흡입된 공기를 전달받을 수 있도록 마련될 수 있다.
청소기본체(50)는 그 내부에 마련되는 모터어셈블리(100)가 배치될 수 있는 구동장치(52) 및 집진장치(51)을 포함할 수 있다. 모터어셈블리(100)는 청소기본체(50)의 내부에서 흡입력을 발생시키도록 동력을 발생시킬 수 있다.
집진장치(51)는 흡입헤드(60)로부터 유입되는 공기중의 먼지나 오물을 걸러내어 모을 수 있도록 마련될 수 있다.
이상 특정 실시 예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 한정되는 것이 아니다.
특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시 예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1, 2: 청소기 10, 50: 청소기본체
11, 51: 집진장치 12, 52: 구동장치
100: 모터어셈블리 110: 하우징
120: 제1하우징 121: 흡입구
122: 쉬라우드 130: 제2하우징
131: 디퓨저부 140: 제3하우징
141: 배출구 150: 모터모듈
160: 모터 161: 로터
162: 스테이터 163: 인슐레이터
170: 로터샤프트 180: 모터하우징
181: 제1모터하우징 182: 제2모터하우징
200: 임펠러 210: 허브
211: 중공부 211a: 제2결합부
220: 샤프트결합부재 221: 샤프트삽입공
221a: 샤프트결합면 222: 몸체부
222a: 제1결합부 223: 헤드부
230: 날개

Claims (20)

  1. 스테이터;
    금속 재료로 구성되는 로터샤프트를 포함하고, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하며 회전 가능하게 구성되는 로터;
    플라스틱 재료로 구성되고, 상기 로터샤프트가 관통할 수 있도록 마련되는 중공부를 포함하는 허브; 및
    상기 중공부 및 상기 로터샤프트 사이에 위치하고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재;를 포함하는 모터어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료보다 파단 연신율이 높은 모터어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료보다 금속 재료와의 정마찰계수가 높은 모터어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료보다 인장강도가 낮은 연성 재료를 포함하는 모터어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는,
    상기 중공부에 수용되는 몸체부, 및
    상기 몸체부의 상 측으로부터 상기 로터샤프트의 반경 방향으로 연장되는 헤드부를 포함하는 모터어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 허브가 상기 로터샤프트로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 헤드부의 직경은 상기 중공부의 직경보다 큰 모터어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는 상기 로터샤프트가 삽입될 수 있도록 마련되는 샤프트삽입공을 포함하고,
    상기 샤프트삽입공의 직경은 상기 로터샤프트가 상기 샤프트삽입공에 압입될 수 있도록 상기 로터샤프트의 직경보다 작은 모터어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는 상기 샤프트삽입공에 압입된 상기 로터샤프트와 접하는 샤프트결합면을 포함하고,
    상기 샤프트결합면은 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 모터어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는 상기 중공부에 억지 끼움 결합되는 모터어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는 상기 중공부와 일체로 인서트 사출되는 모터어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는 상기 중공부와 이중 사출되는 모터어셈블리.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재는 상기 중공부에 삽입되는 상기 몸체부의 공전을 방지할 수 있도록, 상기 몸체부에 마련되는 제1결합부를 더 포함하는 모터어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중공부는 상기 제1결합부와 걸림 결합될 수 있도록 마련되는 제2결합부를 포함하는 모터어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1결합부는 상기 몸체부로부터 상기 로터샤프트의 반경 방향으로 돌출되는 돌기를 포함하고,
    상기 제2결합부는 상기 제1결합부가 상기 제2결합부에 삽입될 수 있도록 마련되는 홈을 포함하는 모터어셈블리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료는 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱 재료를 포함하는 모터어셈블리.
  16. 청소기본체;
    상기 청소기본체로 피청소면의 이물질을 흡입할 수 있도록 마련되는 흡입헤드; 및
    상기 청소기본체의 내부에 배치되는 모터어셈블리;를 포함하고,
    상기 모터어셈블리는,
    로터샤프트를 포함하고 회전 가능하게 마련되는 모터, 및
    상기 모터와 함께 회전할 수 있도록 상기 로터샤프트에 결합되는 임펠러를 포함하고,
    상기 임펠러는,
    상기 임펠러의 고속 회전에 의한 파손을 방지할 수 있도록 고강도 플라스틱 재료로 구성되는 허브, 및
    상기 허브에 마련되는 중공부에 결합되고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재를 포함하는 청소기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 고강도 플라스틱 재료보다 파단 연신율이 높은 청소기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 고강도 플라스틱 재료보다 금속 재료와의 정마찰계수가 높은 청소기.
  19. 청소기본체; 및
    상기 청소기본체로 피청소면의 이물질을 흡입할 수 있도록 상기 청소기본체의 내부에 배치되는 모터어셈블리;를 포함하고,
    상기 모터어셈블리는,
    스테이터,
    로터샤프트를 포함하고, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하며 회전 가능하게 구성되는 로터,
    플라스틱 재료로 구성되고, 상기 로터샤프트가 관통할 수 있도록 마련되는 중공부를 포함하는 허브, 및
    상기 중공부에 억지 끼움 결합되고, 상기 허브와 다른 플라스틱 재료로 구성되는 샤프트결합부재를 포함하고,
    상기 로터샤프트는 상기 샤프트결합부재에 마련되는 샤프트삽입공에 억지 끼움 결합되는 청소기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 허브를 구성하는 플라스틱 재료는 탄소 섬유를 포함하는 고강도 플라스틱을 포함하고,
    상기 샤프트결합부재를 구성하는 플라스틱 재료는 상기 허브를 구성하는 고강도 플라스틱 재료보다 인장 강도가 낮은 연성 재료를 포함하는 청소기.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD915013S1 (en) * 2017-07-24 2021-03-30 Aktiebolaget Electrolux Vacuum cleaner
KR102054681B1 (ko) * 2018-05-03 2019-12-11 삼성전자주식회사 모터 어셈블리와 그 제조 방법 및 이를 포함하는 청소기
KR102049051B1 (ko) * 2018-08-22 2019-11-26 엘지전자 주식회사 팬 모터 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020040037A (ko) * 2000-11-23 2002-05-30 구자홍 진공청소기의 임펠러 고정장치
JP2014034935A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Panasonic Corp 電動送風機およびそれを用いた電気掃除機
KR20150140201A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 삼성전자주식회사 모터어셈블리

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2558589A (en) * 1948-11-17 1951-06-26 Gen Electric Mounting for fan blades
DE19733687B4 (de) * 1996-08-12 2005-04-21 Samsung Kwangju Electronics Co., Ltd. Motorgebläse für ein Reinigungsgerät
KR100955791B1 (ko) * 2008-12-29 2010-05-06 주식회사 아모텍 고효율 슬림형 진공흡입장치용 ｂｌｄｃ 모터
EP3076025B1 (en) * 2015-04-01 2020-08-19 LG Electronics Inc. Vacuum suction unit
KR101684166B1 (ko) * 2015-09-03 2016-12-07 엘지전자 주식회사 흡입 유닛
DE202017000984U1 (de) * 2016-02-29 2017-05-29 Lg Electronics Inc. Staubsauger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020040037A (ko) * 2000-11-23 2002-05-30 구자홍 진공청소기의 임펠러 고정장치
JP2014034935A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Panasonic Corp 電動送風機およびそれを用いた電気掃除機
KR20150140201A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 삼성전자주식회사 모터어셈블리

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