KR20210132505A

KR20210132505A - 모터 어셈블리 및 이를 포함하는 청소기

Info

Publication number: KR20210132505A
Application number: KR1020200050987A
Authority: KR
Inventors: 박태상; 강민석; 고동석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2021-11-04
Also published as: WO2021221391A1; EP4082098A4; US20210330146A1; EP4082098A1

Abstract

모터 어셈블리가 개시된다. 본 모터 어셈블리는 회전축을 가지는 모터, 복수의 날개를 가지고, 회전축과 연결되는 임펠러 및 임펠러의 측면을 커버하고, 임펠러와 기설정된 간격만큼 이격 배치되는 임펠러 커버를 포함하고, 복수의 날개 중 적어도 하나는, 임펠러 커버와 날개 사이에 배치되는 돌기를 포함한다.

Description

모터 어셈블리 및 이를 포함하는 청소기{MOTOR ASSEMBLY AND A CLEANER COMPRISING THE SAME}

본 개시는 흡입 성능을 향상시키기 위해 개선된 구조를 가지는 모터 어셈블리 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임펠러와 임펠러 커버 사이의 간격을 최소로 유지하기 위해 개선된 구조를 가지는 모터 어셈블리 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 피청소면의 공기를 흡입하여, 흡입된 공기로부터 먼지 또는 오염 물질을 분리하여 수거하고, 정화된 공기는 본체 외부로 배출하는 장치이다.

이러한 청소기는 형태에 따라, 캐니스터 타입의 청소기, 업라이트 타입의 청소기, 핸디형 청소기, 스틱형 청소기 등으로 구분될 수 있다.

청소기는 흡입력을 발생시키도록 구동되는 모터를 포함할 수 있다. 모터는 전기 에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 고정자와 회전자를 포함하고, 회전자와 함께 회전하여 흡입력을 발생시키는 임펠러 및 임펠러를 감싸도록 배치되는 임펠러 커버를 포함할 수 있다.

임펠러와 임펠러 커버 사이에는 소정의 간격이 마련되고, 이러한 간격이 최소일 때 모터의 흡입 성능은 최대가 된다. 하지만, 임펠러와 임펠러 커버 사이의 간격이 작아지면 임펠러와 임펠러 커버 사이에 과도한 접촉이 발생하여 마찰 저항에 의해 임펠러의 회전이 방해되는 문제가 존재하였다.

본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 흡입 성능을 향상시키기 위해 개선된 구조를 가지는 모터 어셈블리 및 이를 포함하는 청소기를 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위해 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리는, 회전축을 가지는 모터, 복수의 날개를 가지고, 상기 회전축과 연결되는 임펠러 및 상기 임펠러의 측면을 커버하고, 상기 임펠러와 기설정된 간격만큼 이격 배치되는 임펠러 커버를 포함하고, 상기 복수의 날개 중 적어도 하나는, 상기 임펠러 커버와 상기 날개 사이에 배치되는 돌기를 포함한다.

이 경우, 상기 돌기는, 상기 모터의 회전 중에 상기 임펠러 커버에 닿도록 배치될 수 있다.

이 경우, 상기 돌기는 0.1 내지 0.3mm의 높이를 가질 수 있다.

한편, 상기 돌기는 테프론, 테프론이 일부 함유된 재질 및 테프론이 코팅된 재질 중 어느 하나의 재질을 가질 수 있다.

한편, 상기 돌기는 상기 임펠러 커버보다 경도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 임펠러 커버는 테프론, 테프론이 일부 함유된 재질 및 테프론이 코팅된 재질 중 어느 하나의 재질을 가질 수 있다.

한편, 상기 임펠러 커버는 상기 돌기보다 경도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 돌기는 상기 복수의 날개 중 서로 다른 3개의 날개에 각각 배치될 수 있다.

한편, 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리는, 회전축을 가지는 모터, 복수의 날개를 가지고, 상기 회전축과 연결되는 임펠러 및 상기 임펠러의 측면을 커버하고, 상기 임펠러와 기설정된 간격만큼 이격 배치되는 임펠러 커버를 포함하고, 상기 임펠러 커버는, 상기 임펠러 커버의 내주면을 따라 형성되고, 상기 복수의 날개를 향해 돌출되는 돌기를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 돌기는, 상기 모터의 회전 중에 상기 복수의 날개에 닿도록 배치될 수 있다.

이 경우, 상기 돌기는 0.1 내지 0.3mm의 높이를 가질 수 있다.

한편, 상기 돌기는 상기 임펠러 커버의 내주면을 따라 연속적으로 형성되는 원형 형태일 수 있다.

한편, 상기 돌기는 상기 임펠러 커버의 내주면을 따라 비연속적으로 형성되는 점선 형태일 수 있다.

한편, 상기 돌기는 상기 임펠러보다 경도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 청소기는, 청소기 본체, 상기 청소기 본체로 피청소면의 이물질을 흡입하는 흡입 헤드, 상기 청소기 본체 내부에 배치되는 모터 어셈블리를 포함하고, 상기 모터 어셈블리는, 회전축을 가지는 모터, 복수의 날개를 가지고, 상기 회전축과 연결되는 임펠러 및 상기 임펠러의 측면을 커버하는 임펠러 커버를 포함하고, 상기 복수의 날개 중 적어도 하나는 상기 임펠러 커버와 대면하는 면에 상기 임펠러 커버를 향해 돌출된 돌기를 포함한다.

한편, 상기 돌기는 0.1 내지 0.3mm의 높이를 가질 수 있다.

한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리 제조 방법은, 임펠러에 적어도 하나의 돌기를 형성하는 단계, 고정자, 회전자, 상기 고정자 및 회전자를 수용하는 모터 하우징 및 상기 회전자의 일단에 고정되고 상기 모터 하우징 외측에 배치되는 상기 임펠러를 포함하는 서브 어셈블리를 제조하는 단계, 상기 적어도 하나의 돌기가 임펠러 커버에 접촉하도록 상기 서브 어셈블리를 상기 임펠러 커버 상에 배치하는 단계 및 상기 임펠러 커버를 상기 모터 하우징에 결합하는 단계를 포함한다.

이 경우, 상기 모터 어셈블리 제조 방법은 상기 임펠러를 기설정된 시간 동안 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 임펠러를 회전시키는 단계는, 상기 임펠러를 상기 모터 어셈블리의 정격 회전 속도보다 높은 속도로 회전시키는 단계일 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리를 포함하는 스틱형 청소기의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러의 사시도이다.
도 5는 도 4의 임펠러를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 임펠러의 평면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 단면도이다.
도 8은 도 5의 A 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 9은 본 개시의 다른 실시예에 따른 임펠러 커버의 저면도이다.
도 10은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 임펠러 커버의 저면도이다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리의 단면도이다.
도 12는 도 8의 B 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로, 임펠러 커버와 모터 하우징이 결합되기 전 상태를 나타낸다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로, 임펠러 커버와 모터 하우징이 결합된 후 상태를 나타낸다.
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로, 임펠러 커버와 모터 하우징이 결합되기 전 상태를 나타낸다.
도 17은 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로, 임펠러 커버와 모터 하우징이 결합된 후 상태를 나타낸다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.

본 개시의 설명에 있어서 각 단계의 순서는 선행 단계가 논리적 및 시간적으로 반드시 후행 단계에 앞서서 수행되어야 하는 경우가 아니라면 각 단계의 순서는 비제한적으로 이해되어야 한다. 즉, 위와 같은 예외적인 경우를 제외하고는 후행 단계로 설명된 과정이 선행단계로 설명된 과정보다 앞서서 수행되더라도 개시의 본질에는 영향이 없으며 권리범위 역시 단계의 순서에 관계없이 정의되어야 한다.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

또한, 본 개시에서 사용한 '전면', '후면', '상면', '하면', '측면', '좌측', '우측', '상부', '하부' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.

나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이하, 도 1 내지 도 12를 참고하여 본 개시를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)를 포함하는 스틱형 청소기(1)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)를 포함하는 청소기는 스틱형 청소기(1)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)는 다양한 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 업라이트형 청소기일 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)는 청소기 외에 다양한 가전 기기에 적용될 수 있다. 이하, 모터 어셈블리(100)를 포함하는 스틱형 청소기(1)를 예로 들어 설명한다.

청소기(1)는 청소기 본체(10) 및 흡입 헤드(30)를 포함할 수 있다. 청소기(1)는 청소기 본체(10)와 흡입 헤드(30)를 연결하는 스틱(20) 및 청소기 본체(10)와 연결되는 손잡이부(40)를 포함할 수 있다.

손잡이부(40)는 청소기 본체(10)에 결합되는 부분으로서, 사용자가 파지하여 청소기(1)를 조작할 수 있도록 마련될 수 있다. 손잡이부(40)에는 조작부(미도시)가 구비되어, 사용자가 청소기(1)를 제어하도록 할 수 있다.

흡입 헤드(30)는 청소기 본체(10)의 하부에 마련되어, 피청소면과 접촉할 수 있도록 배치될 수 있다. 흡입 헤드(30)는 피청소면과 접촉하여 모터 어셈블리(100)로부터 발생하는 흡입력으로 피청소면의 먼지나 오염 물질을 청소기 본체(10)의 내부로 유입시킬 수 있도록 마련될 수 있다.

청소기 본체(10)는 그 내부에 배치되는 집진장치(11) 및 구동장치(12)를 포함할 수 있다. 집진장치(11)는 흡입 헤드(30)에서 흡입된 공기로부터 이물질을 분리하여 집진하는 기능을 수행할 수 있다.

구동장치(12)는 청소기(1)를 구동할 수 있도록 마련되는 모터 어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 모터 어셈블리(100)는 청소기 본체(10)의 내부에서 흡입력을 발생시키도록 동력을 발생시킬 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)의 사시도이고, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)의 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 모터 어셈블리(100)는 고정자(130), 회전자(140) 및 모터 하우징(151, 154)을 포함하는 모터와, 회전자(140)의 회전 샤프트(141)에 결합되어 공기의 유동을 발생시키는 임펠러(110)와, 임펠러(110)를 커버하고 임펠러(110)에 의해 흡입된 공기를 가이드하는 임펠러 커버(120)를 포함할 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시하지는 않았으나, 모터 어셈블리(100)는 모터 어셈블리(100)를 제어하는 기판(미도시)을 포함할 수 있다.

모터는 고정자(130), 고정자(130)에 결합하는 모터 하우징(151, 154) 및 고정자(130)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 회전자(140)를 포함할 수 있다.

고정자(130)는 고정자(130)에 권선된 코일에 전류가 인가되면 자속을 발생시키도록 구성될 수 있다.

고정자(130)의 중앙부에는 회전자(140)를 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다. 회전자(140)는 고정자(130)와 전자기적으로 상호 작용할 수 있다. 회전자(140)는 회전 샤프트(141)와 베어링(142, 143)을 포함할 수 있다.

회전 샤프트(141)는 회전자(140)가 고정자(130)와 전자기적으로 상호 작용하면 회전하도록 마련될 수 있다.

베어링(142, 143)은 회전 샤프트(141)의 상측에 결합되는 제1 베어링(142) 및 회전 샤프트(141)의 하측에 결합되는 제2 베어링(143)을 포함할 수 있다.

제1 베어링(142)은 제1 하우징(151)과 회전 샤프트(141) 사이에 배치되어 회전 샤프트(141)의 회전축(axis)이 고정된 채 회전 샤프트(141)가 회전하도록 지지할 수 있다.

제2 베어링(143)은 제2 하우징(154)과 회전 샤프트(141) 사이에 배치되어 회전 샤프트(141)의 회전축(axis)이 고정된 채 회전 샤프트(141)가 회전하도록 지지할 수 있다.

모터 하우징(151, 154)은 고정자(130)의 외측에 결합하도록 마련될 수 있다. 모터 하우징(151, 154)은 고정자(130)의 일측에 결합하는 제1 하우징(151) 및 고정자(130)의 타측에 결합하는 제2 하우징(154)을 포함할 수 있다.

제1 하우징(151)과 제2 하우징(154)은 회전자(140)와 고정자(130)를 사이에 두고 결합할 수 있다. 제1 하우징(151)과 제2 하우징(154)이 결합함으로써 회전자(140)는 고정자(130)의 내측에 배치될 수 있다.

제1 하우징(151)은 제1 베어링(142)이 안착 되는 제1 베어링 안착부(152) 및 축 방향으로 연장되어 제2 하우징(154)과 결합하는 제1 결합부(153)를 포함할 수 있다.

제1 하우징(151)은 대략 원통 형상일 수 있으며, 제1 결합부(153)는 제1 하우징(151)으로부터 축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1 결합부(153)는 제1 하우징(151)의 원주 방향을 따라 이격 배치된 복수개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 결합부(153)는 3개가 마련될 수 있으나, 제1 결합부(153)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 하우징(154)은 제2 베어링(143)이 안착 되는 제2 베어링 안착부(155) 및 제1 하우징(151)의 제1 결합부(153)와 결합하도록 마련되는 제2 결합부(156)를 포함할 수 있다.

제2 결합부(156)는 제1 결합부(153)의 개수와 대응되도록 마련될 수 있다. 제1 결합부(153)와 제2 결합부(156)는 공지된 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합부(153)와 제2 결합부(156)는 볼트(157)를 이용하여 나사 결합에 의해 결합될 수 있다.

모터 어셈블리(100)는 임펠러(110) 및 임펠러 커버(120)를 포함할 수 있다. 임펠러(110)는 회전자(140)의 회전 샤프트(141)에 결합되어 공기의 유동을 발생시킬 수 있다. 임펠러 커버(120)는 임펠러(110)를 커버하도록 배치될 수 있다.

임펠러(110)는 회전 샤프트(141)가 결합되는 샤프트 결합부(113)를 포함할 수 있다. 샤프트 결합부(113)에 회전 샤프트(141)가 장착되면, 임펠러(110)는 회전 샤프트(141)와 함께 회전할 수 있다.

임펠러(110)는 공기의 흐름을 형성하는 복수의 날개(111)를 포함할 수 있다.

복수의 날개(111) 중 적어도 하나는 임펠러 커버(120)와 날개(111) 사이에 배치되는 돌기(112, 도 4 참고)를 포함할 수 있다. 임펠러(110)의 돌기(112)에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 도 8에서 후술하기로 한다.

임펠러 커버(120, 220)는 임펠러(110, 210)와 기설정된 간격을 가지고 이격 배치될 수 있다. 임펠러 커버(120, 220)는 제1 하우징(151)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 임펠러 커버(120, 220)는 모터 어셈블리(100, 200)의 제조 과정에서 제1 하우징(151)과 본딩 결합할 수 있다.

임펠러 커버(220)는 임펠러 커버(220)의 내주면을 따라 형성되고, 임펠러(210)의 복수의 날개(211)를 향해 돌출되는 돌기(222, 도 9 참고)를 포함할 수 있다. 임펠러 커버(220)의 돌기(222)에 대한 상세한 설명은 도 9 내지 도 12에서 후술하기로 한다.

도 4 내지 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러(110)의 사시도이고, 도 5는 도 4의 임펠러(110)를 나타내는 평면도, 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 임펠러의 평면도, 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)의 단면도이고, 도 8은 도 5의 A 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.

도 4를 참고하면, 임펠러(110)는 회전자(140)의 회전 샤프트(141)와 연결되는 샤프트 결합부(113), 공기의 유동을 가이드하는 허브(114), 흡입력을 발생시키는 복수의 날개(111) 및 적어도 하나의 날개(111)에 배치되는 돌기(112)를 포함할 수 있다.

돌기(112)는 임펠러(110)의 복수개의 날개(111)의 일측으로부터 돌출 형성될 수 있다. 돌기(112)는 날개(111) 상에서 날개(111)가 임펠러 커버(120)의 내부면과 접촉하는 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)를 제조하는 경우, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 일정 간격이 유지되도록 제어하는 제조 공정 없이, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120)가 접촉하도록 배치하는 것만으로도 돌기(112)가 임펠러(110)로부터 돌출된 높이만큼 임펠러(110)가 임펠러 커버(120)로부터 이격 배치될 수 있다. 모터 어셈블리(100)의 제조 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도 5를 참고하면, 돌기(112)의 개수는 3개일 수 있고, 각각의 돌기(112)는 서로 다른 3개의 날개(111)에 각각 배치될 수 있다.

이에 따라, 임펠러 커버(120)가 임펠러(110) 위에 장착되는 경우, 복수개의 날개(111)는 각각 임펠러 커버(120)와 동일한 간격을 가지고 이격 배치될 수 있어, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격이 일정하게 형성될 수 있다.

3개의 돌기(112)가 각각 서로 다른 날개(111)에 배치되는 경우, 임펠러 커버(120)를 임펠러(110) 상에 장착시 3개의 돌기(112)가 모두 임펠러 커버(120)와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 일정하게 형성되는 간격이 안정적으로 유지될 수 있다.

또한, 3개의 돌기(112)는 서로 인접하게 배치된 날개(111)가 아닌 복수개의 날개(111)에 배치됨으로써, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격을 더욱 안정적으로 유지할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참고하면, 날개(111)의 개수가 8개인 경우, 각 돌기(112)는 서로 다른 돌기(112)가 배치된 날개(111)를 기준으로 두 번째로 인접한 날개(111) 또는 세번째로 인접한 날개(111)에 배치될 수 있다.

이상에서는 돌기(112)의 개수가 3개, 날개(111)의 개수가 8개인 것을 예시로 하여 설명하였으나, 돌기(112) 및 날개(111)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 돌기(112)의 개수는 1개 또는 2개일 수 있고, 도 6과 같이 복수개의 돌기(112)가 복수의 날개(111) 전부에 하나씩 각각 배치될 수 있다.

또한, 하나의 날개(111)에 복수개의 돌기(112)가 배치될 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 참고하여 임펠러(110)의 날개(111)에 형성되는 돌기(112)의 구조 및 모터 어셈블리(100)의 동작에 따른 돌기(112)의 기능에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 돌기(112)는 임펠러 커버(120)와 날개(111) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 돌기(112)는 날개(111)가 임펠러 커버(120)와 대면하는 면에 형성될 수 있다. 즉, 돌기(112)는 날개(111)와 임펠러 커버(120) 사이에 형성되는 간격에 위치할 수 있다.

임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격이 최소일 때 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능은 최대가 될 수 있다. 따라서, 돌기(112)에 의해 형성되는 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격은 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능을 최대화할 수 있는 최소 길이로 설정될 수 있다.

예를 들어, 돌기(112)의 높이는 0.1 내지 0.3mm일 수 있고, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격은 돌기(112)의 높이에 대응되는 길이를 가질 수 있다. 이에 따라, 돌기(112)의 일단은 임펠러 커버(120)의 내부면에 접촉할 수 있다.

돌기(112)의 높이가 0.3mm보다 큰 경우, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격이 0.3mm 이상이 되어, 간격이 0.3mm보다 작은 경우에 비해 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능이 낮을 수 있다.

한편, 돌기(112)의 높이가 0.1mm보다 작은 경우, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 과도한 접촉이 발생하여 마찰 저항에 의해 임펠러(110)의 회전이 방해되고, 이에 따라 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능이 저하될 수 있다.

따라서, 돌기(112)의 높이를 0.1mm 내지 0.3mm로 형성함으로써, 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능을 최대화할 수 있다.

한편, 돌기(112)와 임펠러 커버(120) 사이의 접촉에 따른 마찰력을 줄일 수 있는 방안에 대해 이하 설명한다.

돌기(112)는 마찰력이 작은 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 돌기(112)는 테프론, 테프론이 일부 함유된 재질 및 테프론이 코딩된 재질 중 어느 하나의 재질을 가질 수 있다.

이에 따라, 모터가 구동하는 경우 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 발생하는 마찰력을 최소화하여 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 임펠러 커버(120)의 전부 또는 임펠러 커버(120)가 임펠러(110)의 돌기(112)와 접촉하는 영역은 마찰력이 작은 재질로 구성되어, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 발생하는 마찰력을 최소화할 수도 있다.

돌기(112)는 임펠러 커버(120)보다 경도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 돌기(112)는 임펠러(110)가 회전함에 따라 임펠러 커버(120)와의 접촉으로 인해 마모될 수 있다.

이에 따라, 돌기(112)와 임펠러 커버(120) 사이에 발생하는 마찰력이 감소하여 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능을 향상시킬 수 있다.

다만, 돌기(112)와 임펠러 커버(120) 사이의 상대적 경도는 이에 한정되는 것은 아니다. 앞선 예시와는 반대로, 임펠러 커버(120)의 전부 또는 임펠러 커버(120)가 임펠러(110)의 돌기(112)와 접촉하는 영역이 돌기(112)보다 경도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다.

이 경우, 임펠러 커버(120)가 돌기(112)와 접촉하는 영역이 돌기(112)와의 접촉으로 인해 마모될 수 있고, 앞선 예시와 마찬가지로 돌기(112)와 임펠러 커버(120) 사이에 발생하는 마찰력이 감소하여 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능을 향상시킬 수 있다.

모터 어셈블리(100)가 동작하는 경우, 회전자(140)의 회전 샤프트(141)에 연결되는 임펠러(110)가 회전하여 흡입력을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 임펠러(110)는 임펠러 커버(120)의 유입구(121)를 통해 공기를 유입시킬 수 있다.

또한, 임펠러(110)가 회전하는 경우, 원심력에 의해 임펠러(110)는 +Z축 방향으로 변위(displacement)가 일어날 수 있다. 이에 따라, 임펠러(110)의 복수의 날개(111)는 임펠러 커버(120)와 접촉할 수 있다.

이 경우, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 접촉으로 인한 마찰력으로 인해 임펠러(110)의 회전에 대해 마찰 저항이 발생하고, 이에 따라 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능이 저하될 수 있다.

한편, 돌기(112)가 날개(111)와 임펠러 커버(120) 사이에 배치됨에 따라, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 접촉 면적이 감소될 수 있다.

도 8을 참고하면, 임펠러(110)의 날개(111)와 임펠러 커버(120) 사이에는 간격이 존재할 수 있고, 해당 간격에 대응하는 높이를 가지는 돌기(112)가 배치될 수 있다.

이에 따라, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120)가 접촉하는 면적은 돌기(112)의 일단이 임펠러 커버(120)와 접촉하는 면적일 수 있다. 따라서, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 발생하는 마찰력이 최소화되어 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능이 향상될 수 있다.

도 9 내지 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리(200)를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 임펠러 커버(220)의 저면도이고, 도 10은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 임펠러 커버(220)의 저면도이고, 도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리(200)의 단면도이고, 도 12는 도 8의 B 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.

도 9를 참고하면, 임펠러 커버(220)는 상부에 공기가 유입되는 유입구(221)를 포함할 수 있고, 내부면에 돌기(222)를 포함할 수 있다.

임펠러 커버(220)에 형성되는 돌기(222)의 기능 및 돌기(222)의 높이에 따른 효과에 대한 상세한 설명은 앞서 설명한 임펠러(110)에 형성되는 돌기(112)와 관련하여 설명하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.

돌기(222)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참고하면, 돌기(222)는 임펠러 커버(220)의 내주면을 따라 라인(line) 형태로 형성될 수 있고, 임펠러 커버(120)의 내주면을 따라 연속적으로 형성되는 원형 형태를 가질 수 있다.

한편, 도 10을 참고하면, 돌기(222)는 임펠러 커버(220)의 내주면을 따라 비연속적으로 형성되는 점선 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 모터 어셈블리(200) 제조시, 각각의 돌기(222)는 임펠러(210)의 서로 다른 날개(211)에 접촉하도록 배치될 수 있다. 도 10에서는 비연속적으로 형성된 돌기(222)가 8개인 경우를 예로 들었으나, 돌기(222)의 개수는 이에 한정되지 않으며, 3개일 수 있고, 1개 또는 2개일 수 있다.

도 11 및 도 12를 참고하면, 돌기(222)는 임펠러 커버(220)와 임펠러(210)의 날개(211) 사이에 배치될 수 있다. 돌기(222)는 임펠러 커버(220)의 내부면으로부터 날개(211)를 향해 돌출 형성될 수 있다.

모터 어셈블리(100)의 동작에 따른 돌기(222)와 임펠러 커버(220)의 접촉, 돌기(222)의 형태 및 돌기(222)와 임펠러 커버(220)의 재질에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 도 8과 관련하여 앞서 설명하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.

한편, 임펠러(110)에 돌기(112)를 형성함으로 인해 흡입 성능이 향상된 모터 어셈블리(100)의 제조 방법을 제공할 수 있다.

이하, 도 13 내지 도 15를 참고하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 14 및 도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 14는 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)이 결합되기 전 상태를 나타내고, 도 15는 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)이 결합된 후 상태를 나타낸다.

도 13을 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(100) 제조 방법은 임펠러(110)에 적어도 하나의 돌기(112)를 형성하는 단계(S1310), 임펠러(110)를 포함하는 서브 어셈블리를 제조하는 단계(S1320), 적어도 하나의 돌기(112)가 임펠러 커버(120)에 접촉하도록 서브 어셈블리를 임펠러 커버(120) 상에 배치하는 단계(S1330) 및 임펠러 커버(120)를 모터 하우징(151)에 결합하는 단계(S1340)를 포함할 수 있다.

서브 어셈블리는 모터 어셈블리(100)의 완성 전(前) 단계에서 생성되는 구성으로, 모터 어셈블리(100)의 일부 구성을 포함한다. 예를 들어, 서브 어셈블리는 고정자(130), 회전자(140), 고정자(130) 및 회전자(140)를 수용하는 모터 하우징(151, 154) 및 회전자(140)의 일단에 고정되고 모터 하우징(151, 154) 외측에 배치되는 임펠러(110)를 포함할 수 있다.

상술한 제조 방법에 따라 돌기(112)가 임펠러 커버(120)에 접촉하도록 서브 어셈블리를 임펠러 커버(120) 상에 배치함으로써, 돌기(112)가 임펠러(110)로부터 돌출된 높이만큼 임펠러(110)가 임펠러 커버(120)로부터 이격 배치될 수 있다.

이에 따라, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이에 일정 간격이 유지되도록 제어하는 제조 공정 없이, 돌기(112)의 높이를 최소 간격으로 설정하고 임펠러(110)와 임펠러 커버(120)가 접촉하도록 배치하는 것만으로도 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격이 최소로 유지되는 모터 어셈블리(100)를 제조할 수 있다.

또한, 모터 어셈블리(100)의 여러 부품들의 조립 공차와 관계 없이, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있어 신뢰도가 향상된 모터 어셈블리(100)를 제조할 수 있다.

임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)은 다양한 방식으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)은 본딩제를 통해 본딩 결합할 수 있다.

도 14 및 도 15를 참고하면, 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)을 결합하기 위해, 임펠러(110) 및 모터 하우징(151)을 포함하는 서브 어셈블리를 임펠러 커버(120) 상에 배치할 수 있다.

도 15를 참고하면, 서브 어셈블리는 자중에 의해 +Z축 방향으로 힘을 받고, 임펠러(110)의 돌기(112)가 임펠러 커버(120)의 내부면(122)과 접촉하는 위치에서 정지하게 된다.

서브 어셈블리가 임펠러 커버(120)에 안착된 후, 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151) 사이의 공간을 따라 본딩제(300)가 도포될 수 있다. 이 경우, 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)은 돌기(112)가 임펠러 커버(120)와 접촉하도록 배치되는 위치에서 본딩제(300)를 통해 결합할 수 있다. 이에 따라, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 최소 간격이 유지되는 상태의 모터 어셈블리(100)가 제조될 수 있다.

한편, 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법에 따르면 서브 어셈블리를 임펠러 커버(120) 상에 배치하기 전 임펠러 커버(120)에 본딩제(300)를 도포할 수 있다.

이하, 도 16 내지 도 17을 참고하여 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 16은 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)이 결합되기 전 상태를 나타내고, 도 17은 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)이 결합된 후 상태를 나타낸다.

도 16을 참고하면, 임펠러(110) 및 모터 하우징(151)을 포함하는 서브 어셈블리를 임펠러 커버(120) 상에 배치하기 전, 임펠러 커버(120) 내측의 제1 결합면(123)을 따라 본딩제(300)가 도포될 수 있다. 다만, 본딩제(300)가 도포되는 영역은 이에 한정되지 않고, 임펠러 커버(120) 상에 모터 하우징(151)을 배치할 경우 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)이 접촉하는 다른 영역에 도포될 수 있다.

본딩제(300)가 도포된 후, 임펠러 커버(120) 상에 서브 어셈블리가 배치될 수 있다. 도 17을 참고하면, 서브 어셈블리는 자중에 의해 +Z축 방향으로 힘을 받고, 임펠러(110)의 돌기(112)가 임펠러 커버(120)의 내부면(122)과 접촉하는 위치에서 정지하게 된다. 이 경우, 임펠러 커버(120)의 제1 결합면(123)과 모터 하우징(151)의 제2 결합면(158)은 돌기(112)가 임펠러 커버(120)와 접촉하도록 배치되는 위치에서 본딩제(300)를 통해 결합할 수 있다. 이에 따라, 임펠러(110)와 임펠러 커버(120) 사이의 최소 간격이 유지되는 상태의 모터 어셈블리(100)가 제조될 수 있다.

다만, 임펠러 커버(120)와 모터 하우징(151)의 결합 방식은 이에 한정되지 않고, 임펠러 커버(120) 상에 모터 하우징(151) 배치 후 접촉 영역에 본딩제를 주입하거나, 접촉 영역 외부에 본딩제를 도포하는 방식으로 결합할 수 있다.

한편, 모터 어셈블리(100) 제조 방법은 임펠러 커버(120)를 모터 하우징(151)에 결합한 후 임펠러(110)를 기설정된 시간 동안 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

임펠러(110)를 기설정된 시간 동안 회전시키는 경우, 돌기(112) 또는 임펠러 커버(120)가 돌기(112)와 접촉하는 영역이 마모될 수 있다. 이에 따라, 돌기(112)와 임펠러 커버(120) 사이에 발생하는 마찰력이 감소하여 모터 어셈블리(100)의 흡입 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 임펠러(110)를 회전시키는 단계에서는 임펠러(110)를 모터 어셈블리(100)의 정격 회전 속도보다 높은 속도로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 돌기(112) 또는 임펠러 커버(120)가 돌기(112)와 접촉하는 영역이 보다 효과적으로 마모될 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 청소기 10: 청소기 본체
100, 200: 모터 어셈블리 110, 210: 임펠러
120, 220: 임펠러 커버 111: 날개
112, 222: 돌기 121: 유입구
130: 고정자 140: 회전자
151, 154: 모터 하우징

Claims

모터 어셈블리에 있어서,
회전축을 가지는 모터;
복수의 날개를 가지고, 상기 회전축과 연결되는 임펠러; 및
상기 임펠러의 측면을 커버하고, 상기 임펠러와 기설정된 간격만큼 이격 배치되는 임펠러 커버;를 포함하고,
상기 복수의 날개 중 적어도 하나는,
상기 임펠러 커버와 상기 날개 사이에 배치되는 돌기를 포함하는, 모터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 돌기는,
상기 모터의 회전 중에 상기 임펠러 커버에 닿도록 배치되는, 모터 어셈블리.
제2항에 있어서,
상기 돌기는 0.1 내지 0.3mm의 높이를 가지는, 모터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 돌기는 테프론, 테프론이 일부 함유된 재질 및 테프론이 코팅된 재질 중 어느 하나의 재질을 가지는, 모터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 돌기는 상기 임펠러 커버보다 경도가 낮은 재질로 이루어지는, 모터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 임펠러 커버는 테프론, 테프론이 일부 함유된 재질 및 테프론이 코팅된 재질 중 어느 하나의 재질을 가지는, 모터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 임펠러 커버는 상기 돌기보다 경도가 낮은 재질로 이루어지는, 모터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 돌기는 상기 복수의 날개 중 서로 다른 3개의 날개에 각각 배치되는, 모터 어셈블리.
모터 어셈블리에 있어서,
회전축을 가지는 모터;
복수의 날개를 가지고, 상기 회전축과 연결되는 임펠러; 및
상기 임펠러의 측면을 커버하고, 상기 임펠러와 기설정된 간격만큼 이격 배치되는 임펠러 커버;를 포함하고,
상기 임펠러 커버는,
상기 임펠러 커버의 내주면을 따라 형성되고, 상기 복수의 날개를 향해 돌출되는 돌기를 포함하는, 모터 어셈블리.
제9항에 있어서,
상기 돌기는,
상기 모터의 회전 중에 상기 복수의 날개에 닿도록 배치되는, 모터 어셈블리.
제10항에 있어서,
상기 돌기는 0.1 내지 0.3mm의 높이를 가지는, 모터 어셈블리.
제9항에 있어서,
상기 돌기는 상기 임펠러 커버의 내주면을 따라 연속적으로 형성되는 원형 형태인, 모터 어셈블리.
제9항에 있어서,
상기 돌기는 상기 임펠러 커버의 내주면을 따라 비연속적으로 형성되는 점선 형태인, 모터 어셈블리.
제9항에 있어서,
상기 돌기는 상기 임펠러보다 경도가 낮은 재질로 이루어지는, 모터 어셈블리.
청소기에 있어서,
청소기 본체;
상기 청소기 본체로 피청소면의 이물질을 흡입하는 흡입 헤드;
상기 청소기 본체 내부에 배치되는 모터 어셈블리;를 포함하고,
상기 모터 어셈블리는,
회전축을 가지는 모터;
복수의 날개를 가지고, 상기 회전축과 연결되는 임펠러; 및
상기 임펠러의 측면을 커버하는 임펠러 커버;를 포함하고,
상기 복수의 날개 중 적어도 하나는 상기 임펠러 커버와 대면하는 면에 상기 임펠러 커버를 향해 돌출된 돌기를 포함하는, 청소기.
제15항에 있어서,
상기 돌기는,
상기 모터의 회전 중에 상기 임펠러 커버에 닿도록 배치되는, 청소기.
제15항에 있어서,
상기 돌기는 0.1 내지 0.3mm의 높이를 가지는, 청소기.
모터 어셈블리 제조 방법에 있어서,
임펠러에 적어도 하나의 돌기를 형성하는 단계;
고정자, 회전자, 상기 고정자 및 회전자를 수용하는 모터 하우징 및 상기 회전자의 일단에 고정되고 상기 모터 하우징 외측에 배치되는 상기 임펠러를 포함하는 서브 어셈블리를 제조하는 단계;
상기 적어도 하나의 돌기가 임펠러 커버에 접촉하도록 상기 서브 어셈블리를 상기 임펠러 커버 상에 배치하는 단계; 및
상기 임펠러 커버를 상기 모터 하우징에 결합하는 단계;를 포함하는, 모터 어셈블리 제조 방법.
제18항에 있어서,
상기 임펠러를 기설정된 시간 동안 회전시키는 단계;를 더 포함하는, 모터 어셈블리 제조 방법.
제19항에 있어서,
상기 임펠러를 회전시키는 단계는,
상기 임펠러를 상기 모터 어셈블리의 정격 회전 속도보다 높은 속도로 회전시키는, 모터 어셈블리 제조 방법.