KR20230016454A

KR20230016454A - 모터 어셈블리 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20230016454A
Application number: KR1020210097959A
Authority: KR
Inventors: 김민성; 홍관우; 강정훈; 한성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2023-02-02
Also published as: WO2023008679A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법에 관한 것으로, 모터의 회전축에 결합된 임펠러의 일면에 형성된 링 형상의 홈 내에 복수의 볼을 배치하는 단계; 상기 임펠러를 공진 회전 속도 이상으로 회전시켜, 상기 볼을 상기 모터 어셈블리의 편심을 보상하는 보상 위치로 이동시키는 단계; 및 상기 홈 내에서 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는 단계;를 포함한다.

Description

모터 어셈블리 및 그 제조방법{Motor assembly and method for manufacturing the same}

실시예들은 모터 어셈블리 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

일반적으로 청소기는 청소기 본체 내부에 장착되는 모터 어셈블리에 의해 발생되는 진공압을 이용하여 먼지 등과 같은 이물질이 포함된 공기를 흡입한 후 본체 내부에서 이물질을 걸러내는 가전제품이다.

모터 어셈블리는 청소기의 흡입력을 결정하는 구성 요소로써, 모터 및 모터의 회전축에 결합된 임펠러(impeller)를 포함할 수 있다. 다만, 모터 어셈블리는 고속으로 회전하는 구성이기 때문에, 모터 어셈블리의 작은 틀어짐조차도 편심으로 나타날 수 있다.

예를 들어, 모터, 임펠러 및 축 등의 회전체를 정밀하게 가공하더라도, 그 조립 과정에서 틀어짐이 발생할 수 있고, 그에 따라 모터 어셈블리에 편심이 나타날 수 있다. 편심량이 커질 경우, 진동과 소음 역시 커지며, 이는 청소기 외부로 전달될 수 있다.

짧은 공정 시간 내에 모터 어셈블리의 편심을 보상할 수 있는 모터 어셈블리의 제조 방법 및 그에 따른 모터 어셈블리 및 청소기를 제공하는데 있다.

일 실시예에 관한 제조 방법은, 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 임펠러를 포함하는 모터 어셈블리의 제조 방법으로서,

상기 임펠러의 일면에 형성된 링 형상의 홈 내에 복수의 볼을 배치하는 단계;

상기 임펠러를 공진 회전 속도 이상으로 회전시켜, 상기 볼을 상기 모터 어셈블리의 편심을 보상하는 보상 위치로 이동시키는 단계; 및

상기 홈 내에서 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는 단계;를 포함할 수 있다.

접착제를 이용하여, 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시킬 수 있다.

상기 임펠러를 회전시키기 전에, 상기 홈 내에 상기 접착제를 주입하고, 상기 임펠러를 공진 속도 이상으로 회전시켜, 상기 볼을 상기 보상 위치로 이동시키고, 상기 접착제가 굳을 때까지 상기 임펠러의 회전 속도를 유지함으로써, 상기 접착제에 의해 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시킬 수 있다.

상기 임펠러를 회전시키기 전에, 상기 홈 내부의 상기 볼의 위치가 확인 가능하도록 투명한 투명 커버를 상기 홈을 덮도록 배치하고, 상기 임펠러를 상기 공진 회전 속도 이상으로 회전시켜, 상기 투명 커버를 통해 상기 볼의 상기 보상 위치를 확인할 수 있다.

상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는 단계에서는, 상기 임펠러를 정지시킨 후, 상기 투명 커버를 탈거하고, 상기 볼을 상기 홈에서 상기 보상 위치로 이동시키고, 고정 부재가 배치된 커버 부재로 상기 홈을 덮어, 상기 고정 부재에 의해 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시킬 수 있다.

상기 고정 부재는, 상기 홈의 원주 방향을 따라 동일한 간격으로 이격 배치될 수 있다.

상기 고정 부재는 상기 볼을 가압하여 위치를 고정하는 가압 부재일 수 있다.

상기 가압 부재는, 상기 볼을 가압하기 전 상태일 때의 두께가 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경 차이보다 클 수 있다.

상기 고정 부재는 상기 커버 부재의 내면으로부터 돌출되며 원주 방향으로 등간격으로 배열된 복수의 돌기를 포함하며, 상기 복수의 돌기 중 서로 인접한 한 쌍의 돌기가 상기 볼의 양 측에 배치되어 상기 볼의 위치 이동을 제한할 수 있다.

상기 한 쌍의 돌기의 간격은 상기 볼의 반경 이상 그리고 상기 볼의 직경 이하이며, 상기 한 쌍의 돌기의 상기 커버 부재의 내면으로부터의 돌출량은 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경의 차이보다 상기 볼의 직경의 10% ~ 20 % 길이만큼 클 수 있다.

일 실시예에 관한 모터 어셈블리는,

모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 임펠러를 포함하며,

상기 임펠러는,

블레이드를 가지는 몸체;

상기 몸체의 일면에 배치된 링 형상의 홈;

상기 홈을 덮는 커버 부재;

상기 홈의 내부에 배치된 복수의 볼; 및

상기 볼을 상기 홈의 내부에 고정하기 위한 고정 부재;를 포함할 수 있다.

상기 고정 부재는 상기 볼을 상기 홈의 내부에 접착시키는 접착제일 수 있다.

상기 접착제는 상기 홈 내부의 외주벽에 배치될 수 있다.

상기 고정 부재는 상기 커버 부재의 내면에 배치되며, 상기 홈의 원주 방향을 따라 동일한 간격으로 이격될 수 있다.

상기 가압 부재는, 상기 볼을 가압하기 전 상태의 두께가 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경 차이보다 클 수 있다.

상기 한 쌍의 돌기의 간격은 상기 볼의 반경 이상이며, 상기 볼의 직경 이하일 수 있다.

상기 한 쌍의 돌기의 상기 커버 부재의 내면으로부터의 돌출량은 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경의 차이보다 상기 볼의 직경의 10% ~ 20 % 길이만큼 클 수 있다.

일 실시예에 관한 모터 어셈블리를 포함하는 청소기에서는,

상기 모터 어셈블리는 모터와 상기 모터의 회전축에 결합된 임펠러를 포함하며,

상기 임펠러는,

일 표면에 배치된 링 형상의 홈;

상기 홈을 커버하는 커버 부재;

상기 홈 내부에 배치된 복수의 볼; 및

상기 볼을 상기 홈 내부에 고정하기 위한 고정 부재;를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 실시예들에 관한 모터 어셈블리 및 그 제조방법은, 편심을 보상하기 위한 볼의 위치를 고정함으로써, 짧은 시간 내에 모터 어셈블리의 편심을 보상할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 청소기를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 실시예에 따른 모터 어셈블리의 조립 사시도 및 분리 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예에 따른 임펠러를 나타낸 조립 사시도 및 분리 사시도이다.
도 4는 도 3b의 일부를 확대한 도면이다.
도 5는 도 3a의 V-V선에 따른 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 고정 부재를 가지는 임펠러를 나타낸 조립 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 고정 부재를 가지는 임펠러를 나타낸 분리 사시도이다.
도 8은 도 6의 VII-VII선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9은 다른 실시예에 따른 고정 부재를 가지는 임펠러를 나타낸 조립 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 고정 부재를 가지는 임펠러를 나타낸 분리 사시도이다.
도 11은 도 9의 XI-XI선을 따라 절단한 단면도이다.
도 12는 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13 내지 도 15는 일 실시예에 따른 모터 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 도 14 및 도 15의 일부 단면을 나타낸 도면이다.
도 18 내지 22는 다른 실시예에 따라 모터 어셈블리의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

“제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.

본 출원서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "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 않는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

도 1은 실시예에 따른 청소기(1)를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 청소기(1)는 모터 어셈블리(10)를 포함할 수 있다. 청소기(1)는 무선 청소기일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 유선 청소기일 수도 있다.

청소기(1)는 청소기 본체(3) 및 청소기 헤드(2)를 포함할 수 있다. 청소기(1)는 청소기 본체(3)와 청소기 헤드(2)를 연결하는 스틱(4) 및 청소기 본체(3)와 연결되는 손잡이부(5)를 포함할 수 있다.

청소기 본체(3)는 그 내부에 마련되는 먼지통(31) 및 구동부(32)를 포함할 수 있다. 먼지통(31)은 청소기 헤드(2)로부터 흡입된 피청소면의 먼지나 오물을 저장할 수 있다. 먼지통(31)은 청소기 본체(3)로부터 착탈 가능하도록 연결될 수 있으며, 사용자의 편의에 따라 분리될 수 있다.

구동부(32)는 청소기(1)를 구동할 수 있도록 마련된 모터 어셈블리(10; 도 2a 참조)를 포함할 수 있다. 모터 어셈블리(10)는 청소기 본체(3)의 내부에서 흡입력을 발생시킨다.

도 2a 및 도 2b는 실시예에 따른 모터 어셈블리(10)의 조립 사시도 및 분리 사시도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 모터 어셈블리(10)는 모터(11)와 모터(11)에 의해 회전되는 임펠러(100)를 포함한다. 모터 어셈블리(10)는 모터(11)와 임펠러(100)를 수용하는 케이스(13, 14)와, 모터(11)에 의해 흡입된 공기를 가이드하는 가이드 팬(15)을 더 포함할 수 있다.

모터(11)는 회전축(12)을 통해 임펠러(100)에 구동력을 제공하여, 임펠러(100)를 회전시킨다. 모터(11)는 임펠러(100)를 고속 회전시킴으로써, 청소기 본체(3)의 내부에 흡입력을 발생시킨다.

임펠러(100)는 모터(11)의 회전축(12)에 결합되며 블레이드(111)를 가지는 몸체(110: 도 3a 참조)를 가진다. 몸체(110)에 형성된 결합공(113; 도 3a 참조)에 회전축(12)이 결합된다. 모터(111)를 구동하여 블레이드(111)를 회전시킴으로써, 청소기 본체(3) 내부에 흡입력이 발생하도록 소정의 방향으로 공기 유동을 발생시킨다.

이와 같이, 청소기 본체(3) 내부에 흡입력을 발생시키기 위하여, 모터(11)에 의해 임펠러(100)를 고속으로 회전시키게 된다. 다만, 이러한 모터 어셈블리(10)에서는 제조 공차, 조립 공차 등으로 인해, 편심이 발생할 수 있다. 예를 들어, 모터(11), 임펠러(100)를 제작하는 단계에서 공차가 발생할 수 있다. 또한, 모터(11)와 임펠러(100) 등의 회전체를 정밀 가공을 통해 제조하더라도, 모터(11)와 임펠러(100)를 조립하는 과정에서 조립 공차가 발생할 수 있다. 그로 인해, 모터 어셈블리(10)의 편심이 나타날 수 있다. 편심량이 커질 경우, 진동과 소음이 발생하게 되며, 이는 청소기(1) 외부로 전달될 수 있다.

실시예에 따른 모터 어셈블리(10)에서는, 짧은 공정 시간 내에 편심량을 줄이거나 보상할 수 있는 구조를 가지는 임펠러(100)를 포함한다.

도 3a 및 도 3b는 실시예에 따른 임펠러(100)를 나타낸 조립 사시도 및 분리 사시도이다. 여기서, 도 3a는 도 2b의 임펠러(100)를 반대 방향에서 바라본 사시도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 임펠러(100)는 블레이드(111)를 가지는 몸체(110)와, 몸체(110)의 일면에 배치된 볼 밸런서(120)를 포함할 수 있다.

볼 밸런서(120)는 몸체(110)의 일면에 배치된 링 형상의 홈(121)과, 홈(121) 내부에 배치된 복수의 볼(123)과, 홈(121)을 덮는 커버 부재(122)와, 볼(123)을 홈(121) 내부에서 소정 위치에 고정하기 위한 고정 부재(200)를 포함할 수 있다.

홈(121)은 임펠러(100)의 회전 중심으로부터 일정한 거리에 배치되며, 볼(123)이 이동 가능하도록 볼(123)의 직경(D)보다 약간 큰 폭을 가진다. 홈(121)의 폭과 볼(123)의 직경의 차이는, 볼(123)의 직경의 30% 이내일 수 있다.

커버 부재(122)는 홈(121) 내부로 이물질이 들어가는 것을 방지하고, 홈(121) 내부의 볼(123)이 외부로 빠지는 것을 방지할 수 있다. 커버 부재(122)는 홈(121)의 평면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 부재(122)는 링 형상의 평면 형상을 가질 수 있다.

홈(121) 내부에 배치된 볼(123)은 소정의 질량을 가지는 것으로, 모터 어셈블리(10)의 편심을 보상하는 보상 위치에 배치된다.

고정 부재(200)는 홈(121)과 커버 부재(122)에 의해 형성된 공간에 배치되는 것으로, 볼(123)을 보상 위치에 고정시킬 수 있다. 고정 부재(200)에 의해 볼(123)을 고정시킴으로써, 제조 공차 및 조립 공차에 의한 모터 어셈블리(10)의 편심량을 줄이거나 편심을 보상할 수 있다.

특히, 청소기(1)에 사용되는 모터 어셈블리(10)는 모터 어셈블리(10)의 제작 단계에서 편심량이 정해지게 된다. 다시 말해서, 청소기(1)의 모터 어셈블리(10)의 편심량은 모터 어셈블리(10)의 제작 단계에서 결정되며, 이후 청소기(1)를 사용하는 단계에서는 거의 변하지 않는다.

그에 따라, 실시예에 따른 모터 어셈블리(10)는, 고정 부재(200)에 의해 볼 밸런서(120)의 볼(123)을 고정시키더라도, 안정적으로 편심을 보상할 수 있다.

도 4는 도 3b의 일부를 확대한 도면이며, 도 5는 도 3a의 V-V선에 따른 단면도이다.

도 3a, 도 3b, 도 4 및 도 5를 참조하면, 임펠러(100)의 고정 부재(200)는 볼(123)을 홈(121)의 내부에 접착시키는 접착제(201)일 수 있다. 접착제(201)는 홈(121)의 외주벽(1212)에 배치될 수 있다. 접착제(201)는 볼(123)에 의해 일부가 단절된 링 형태를 가질 수 있다.

접착제(201)의 폭(W1)은 홈(121)의 전체 폭(W)의 30%~ 50% 일 수 있다. 접착제(210)의 높이(H1)는 볼(123)의 직경(D) 이상일 수 있다. 접착제(201)의 높이(H1)는 홈(121)의 높이와 동일할 수 있다. 접착제(201)의 높이(H1)는 홈(121)의 바닥면(1211)에서부터 커버 부재(122)의 내면(1221)까지의 높이(H)와 동일할 수 있다. 이 때, 볼(123)은 홈(121)의 내주벽(1213)보다는 외주벽(1212)에 가깝게 배치될 수 있다.

도 6 및 도 7은 다른 실시예에 따른 고정 부재(200)를 가지는 임펠러(100A)를 나타낸 조립 사시도 및 분리 사시도이며, 도 8은 도 6의 임펠러(100A)를 VIII-VIII선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 임펠러(100A)는 몸체(110), 홈(121), 커버 부재(122A), 볼(123) 및 고정 부재(200)를 포함한다. 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 중복 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명한다.

임펠러(100)는 홈(121) 주변 또는 홈(121)의 내부에 형성된 소정의 마크(1121)를 포함할 수 있다. 마크(1121)는 복수 개로서, 서로 구분되도록 다른 형상을 가질 수 있다. 도면에서는 마크(1121)의 예로 숫자를 표시하였으나, 이에 한정되지 아니하며, 서로 구분되는 것이라면, 다양하게 변형될 수 있다.

마크(1121)는 모터 어셈블리(10)의 제조 단계에서, 볼(123)의 위치를 확인하는 데 사용될 수 있다. 이에 대해서는, 모터 어셈블리(10)의 제조 방법에 대한 설명한다.

고정 부재(200)는 볼(123)을 가압하여 그 위치를 고정하는 가압 부재(202)일 수 있다. 가압 부재(202)는 볼(123)을 가압하기 전 상태의 두께(T1)는 홈(121)의 바닥면(1211)으로부터 커버 부재(122A)의 내면(1221)까지의 높이(H)와 볼(123)의 직경(D)의 차이(=H-D)보다 크다. 가압 부재(202)가 볼(123)을 가압하는 과정에서, 가압 부재(202)의 적어도 일부의 두께(T2)는 홈(121)의 바닥면(1211)으로부터 커버 부재(122A)의 내면(1221)까지의 높이(H)와 볼(123)의 직경(D) 차이와 동일해진다.

가압 부재(202)는 커버 부재(122)의 내면(1221)에 배치될 수 있다. 가압 부재(202)는 복수 개로서, 홈(121)의 원주 방향을 따라 동일한 간격으로 이격 배치될 수 있다. 복수 개의 가압 부재(202) 중 일부가 볼(123)을 상하 방향으로 접촉 및 가압하며, 나머지는 볼(123)과 접촉하지 않는다.

도 9 및 도 10은 다른 실시예에 따른 고정 부재(200)를 가지는 임펠러(100B)를 나타낸 조립 사시도 및 분리 사시도이며, 도 11은 도 9의 XI-XI선을 따라 절단한 단면도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 임펠러(100B)는 몸체(110), 홈(121), 커버 부재(122B), 볼(123) 및 고정 부재(200)를 포함한다. 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 중복 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명한다.

고정 부재(200)는 볼(123)의 위치 이동을 방지하도록 볼(123)의 양 측에 배치된 한 쌍의 돌기(203)일 수 있다. 한 쌍의 돌기(203)는 볼(123)에 인접 배치됨으로써, 볼(123)의 이동을 방지한다. 한 쌍의 돌기(203)는 2개일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 짝수 개라면 다양하게 변형될 수 있다.

한 쌍의 돌기(203)는 커버 부재(122B)의 내면(1221)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 커버 부재(122B)의 내면(1221)으로부터 복수의 돌기(203)가 돌출될 수 있다. 커버 부재(122B)는 홈(121)을 덮을 수 있는 링 형상일 수 있다.

복수의 돌기(203)는 홈(121)의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다. 복수 개의 돌기(203) 중 일부는 볼(123)과 접촉하여 볼(123)의 위치 이동을 제한하며, 나머지는 볼(123)과 접촉하지 않으며 볼(123)의 위치 이동 제한에 관여하지 않는다. 복수의 돌기(203)는 둘씩 짝을 이룰 수 있으며, 짝을 이룬 한 쌍의 돌기(203)가 원주 방향으로 등간격으로 복수 개 배열될 수도 있다. 돌기(203)의 형상은 단부가 뾰족한 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 다양한 형상일 수 있다.

한 쌍의 돌기(203)의 간격(G)은 볼(123)의 반경(=D/2) 이상이며 볼(123)의 직경(D) 이하이다. 또한, 한 쌍의 돌기(203)의 높이(T3)는 홈(121)의 바닥면(1211)으로부터 커버 부재(122B)의 내면(1221)까지의 높이(H)와 볼(123)의 직경(D)과의 차이보다 크다. 예를 들어, 돌기(203)에 의해 볼(123)의 이동을 안정적으로 차단하기 위하여, 한 쌍의 돌기(203)의 높이(T3)는 홈(121)의 바닥면(1211)으로부터 커버 부재(122B)의 내면(1221)까지의 높이(H)와 볼(123)의 직경(D)과의 차이보다 볼(123)의 직경(D)의 10% ~ 20% 길이만큼 클 수 있다((H - D + 0.1*D ≤ T3 ≤ H - D + 0.2*D).

이하에서는, 이러한 임펠러(100)를 가지는 모터 어셈블리(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 12는 실시예에 따른 모터 어셈블리(10)의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 13 내지 도 15는 일 실시예에 따른 모터 어셈블리(10)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 16 및 도 17은 도 14 및 도 15의 일부 단면을 나타낸 도면이다. 도 14 및 도 15에서는 설명의 편의를 위하여, 커버 부재(122)를 점선으로 표시하였다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 임펠러(100)의 일면에 형성된 링 형상의 홈(121) 내에 임의의 위치에 복수의 볼(123)을 배치한다(S10). 이 때, 임펠러(100)는 모터(11)의 회전축(12)에 결합된 상태일 수 있다.

도 14 및 도 16를 참조하면, 임펠러(100)를 회전시키기 전에 유동 가능한 접착제(201)를 홈(121) 내부로 주입한다. 다시 말해서, 굳기 전 상태의 접착제(201)를 홈(121) 내부에 주입한다.

접착제(201)를 주입하는 방법으로는 커버 부재(122)의 주입구(미도시)를 통해 주입하거나, 커버 부재(122)를 결합하기 전에 접착제(201)를 주입할 수 있다.

접착제(201)는 유동 가능한 상태이므로, 볼(123)의 하부가 접착제(201)에 잠겨 있는 상태이다. 홈(121) 내부에 주입된 접착제(201)의 높이(H0)는 볼(123)의 직경(D)의 30%~ 50% 일 수 있다. 주입된 접착제(201)의 양이 50%를 넘어갈 경우, 임펠러(100)의 회전 과정에서 접착제(201)가 누설될 수 있다. 주입된 접착제(201)의 양이 30% 미만일 경우, 이후 단계에서 볼(123)을 고정시키는 기능을 수행하지 못할 수 있다.

도 13 및 도 15를 참조하면, 임펠러(100)를 공진 회전 속도 이상으로 회전시킨다. 볼(123)은 모터 어셈블리(10)의 편심을 보상하는 보상 위치로 이동하게 된다(S20). 만일 임펠러(100)가 모터 어셈블리(10)의 모터(11)에 결합된 상태가 아닌 경우에는, 볼(123)의 보상 위치는 임펠러(100)의 편심을 보상하는 위치일 수도 있다.

임펠러(100)의 회전 초기에는, 접착제(201)가 유동 가능한 상태이기 때문에, 접착제(201)와 볼(123)이 함께 반경 방향으로 이동하기 시작한다. 임펠러(100)가 공진 회전 속도 이상으로 회전됨에 따라, 볼(123)은 홈(121) 내에서 임의의 위치에서 편심을 보상하는 보상 위치로 이동한다. 이 때, 접착제(201)는 도 17과 같이, 원심력에 의해 홈(121)의 외주벽(1212)으로 이동하게 된다.

이와 같이, 볼(123)이 보상 위치로 이동한 상태에서, 볼(123)의 위치를 고정시킨다(S30). 일 예로서, 고정 부재(200)로 접착제(201)를 이용한 경우, 유동 상태의 접착제(201)가 굳을 때까지 임펠러(100)의 회전 속도를 유지한다.

접착제(201)가 굳은 경우, 임펠러(100)의 회전이 멈추더라도, 볼(123)은 홈(121) 내에서 보상 위치에 고정되게 된다. 굳어진 접착제(201)의 폭(W1)은 홈(121)의 폭(W)의 30% ~ 50% 일 수 있다.

상술한 실시예에서는, 접착제(201)를 이용하여, 볼(123)을 보상 위치에 고정시키는 예를 설명하였다. 그러나, 볼(123)을 보상 위치에 고정시키는 방법은 이에 한정되지 아니하며, 다양하게 변형될 수 있다.

도 18 내지 22는 다른 실시예에 따라 모터 어셈블리(10)의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 18을 참조하면, 홈(121) 내에 복수의 볼(123)을 임의의 위치에 배치하고, 임펠러(100A)를 회전시키기 전에, 홈(121) 내의 볼(123)의 위치가 확인 가능하도록 투명한 투명 커버(150)를 홈(121)을 덮도록 배치한다.

이후, 임펠러(100A)를 공진 회전 속도 이상으로 회전시킬 경우, 볼(123)은 편심을 보상하는 보상 위치로 이동하게 된다. 투명 커버(150)를 통해, 홈(121) 내부가 확인이 가능하기 때문에, 볼(123)의 보상 위치가 어디인지 확인할 수 있다.

임펠러(100A) 또는 투명 커버(150) 중 적어도 하나에는, 볼(123)의 위치를 결정할 수 있는 마크(1121)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 18과 같이, 임펠러(100)의 일면에 형성된 마크(1121)를 통해, 볼(123)의 보상 위치가 어디인지 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 19와 같이, 투명 커버(150)에 형성된 마크(1511)를 통해, 볼(123)의 보상 위치가 어디인지 결정할 수 있다.

임펠러(100A)는 고속으로 회전하고 있는 상태이기 때문에, 임펠러(100A)의 홈(121) 내부에 있는 볼(123)의 위치를 확인하기 위한 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 고속 카메라를 통해, 회전하고 있는 임펠러(100A)의 홈(121) 내에서 볼(123)의 보상 위치를 확인할 수 있다. 예를 들어, 스트로보스코프(stroboscope)를 통해, 임펠러(100A)의 홈(121) 내에서 볼(123)의 보상 위치를 확인할 수 있다.

도 20을 참조하면, 임펠러(100A)의 회전을 정지시키고, 투명 커버(150)를 탈거한다. 다음으로, 마크(1121)를 이용하여, 확인된 보상 위치에 볼(123)을 이동시킨다.

도 21 및 도 22를 참조하면, 고정 부재(200)가 배치된 커버 부재(122A)로 홈(121)을 덮어, 고정 부재(200)에 의해 볼(123)을 보상 위치에 고정시킨다. 고정 부재(200)는 커버 부재(122A)의 내면(1221)에 배치되며, 원주 방향을 따라 동일한 간격으로 이격 배치된다. 고정 부재(200)를 원주 방향으로 동일한 간격으로 배치함으로써, 고정 부재(200)의 추가에 따른 편심을 방지할 수 있다.

도 8 및 도 21과 같이, 고정 부재(200)는 볼(123)을 가압하여 위치를 고정하는 가압 부재(202)일 수 있다. 가압 부재(202)는 볼(123)을 가압하기 전 상태일 때의 두께가 홈(121)의 바닥면(1211)으로부터 커버 부재(122A)의 내면(1221)까지의 높이와 상기 볼(123)의 직경 차이보다 클 수 있다.

도 11 및 도 22와 같이, 고정 부재(200)는 볼(123)의 위치 이동을 방지하도록 볼(123)의 양 측에 배치된 한 쌍의 돌기(203)일 수 있다. 한 쌍의 돌기(203)의 간격은 볼(123)의 반경 이상 그리고 상기 볼(123)의 직경 이하일 수 있다. 한 쌍의 돌기(203)는 홈(121)의 바닥면(1211)으로부터 커버 부재(122B)의 내면(1221)까지의 높이와 볼(123)의 직경의 차이보다 상기 볼(123)의 직경의 10% ~ 20 % 길이만큼 큰 높이를 가질 수 있다.

상기와 같이, 모터 어셈블리(10)를 제조하는 과정에서는, 보상 위치에 볼(123)을 고정하는 단순한 단계를 통해, 모터 어셈블리(10) 또는 임펠러(100, 100A, 100B)의 편심을 단시간 내에 보상할 수 있다. 예를 들어, 모터 어셈블리(10) 또는 임펠러(100, 100A, 100B)의 편심을 25분 이내에 보상할 수 있다.

상술한 실시예들에서는, 청소기(1)에 사용되는 모터 어셈블리(10)를 중심으로 설명하였으나, 모터 어셈블리(10)가 적용되는 장치는 반드시 이에 한정되지 아니한다.

발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 발명이 한정되는 것은 아니며, 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.

발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. 여기에서 사용되는 “포함하는”, “구비하는” 등의 표현은 기술의 개방형 종결부의 용어로 이해되기 위해 사용된 것이다.

발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 기술이 속한 분야의 통상의 지식을 갖는 자는 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변경이 용이하게 이루어질 수 있음을 명확히 알 수 있다.

1 : 청소기 2 : 청소기 헤드
3 : 청소기 본체 31 : 먼지통
32 : 구동부 4 : 스틱
5 : 손잡이부 10 : 모터 어셈블리
11 : 모터 12 : 회전축
13, 14 : 케이스 15 : 가이드 팬
100 : 임펠러 110 : 몸체
111 : 블레이드 113 : 결합공
1121 : 마크 120 : 볼 밸런서
121 : 홈 1211 : 바닥면
1212 : 외주벽 1213 : 내주벽
122 : 커버 부재 1221 : 내면
123 : 볼 200 : 고정 부재
201 : 접착제 202 : 가압 부재
203 : 돌기 150 : 투명 커버
1511 : 마크

Claims

모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 임펠러를 포함하는 모터 어셈블리의 제조 방법으로서,
상기 임펠러의 일면에 형성된 링 형상의 홈 내에 복수의 볼을 배치하는 단계;
상기 임펠러를 공진 회전 속도 이상으로 회전시켜, 상기 볼을 상기 모터 어셈블리의 편심을 보상하는 보상 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 홈 내에서 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는 단계;를 포함하는 모터 어셈블리의 제조 방법.
제1항에 있어서,
접착제를 이용하여, 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 임펠러를 회전시키기 전에, 상기 홈 내에 상기 접착제를 주입하고,
상기 임펠러를 공진 속도 이상으로 회전시켜, 상기 볼을 상기 보상 위치로 이동시키고,
상기 접착제가 굳을 때까지 상기 임펠러의 회전 속도를 유지함으로써, 상기 접착제에 의해 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 임펠러를 회전시키기 전에, 상기 홈 내부의 상기 볼의 위치가 확인 가능하도록 투명한 투명 커버를 상기 홈을 덮도록 배치하고,
상기 임펠러를 상기 공진 회전 속도 이상으로 회전시켜, 상기 투명 커버를 통해 상기 볼의 상기 보상 위치를 확인하는, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는 단계에서는,
상기 임펠러를 정지시킨 후, 상기 투명 커버를 탈거하고,
상기 볼을 상기 홈에서 상기 보상 위치로 이동시키고,
고정 부재가 배치된 커버 부재로 상기 홈을 덮어, 상기 고정 부재에 의해 상기 볼을 상기 보상 위치에 고정시키는, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 고정 부재는, 상기 홈의 원주 방향을 따라 동일한 간격으로 이격 배치된, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 볼을 가압하여 위치를 고정하는 가압 부재인, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 가압 부재는, 상기 볼을 가압하기 전 상태일 때의 두께가 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경 차이보다 큰, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 커버 부재의 내면으로부터 돌출되며 원주 방향으로 등간격으로 배열된 복수의 돌기를 포함하며,
상기 복수의 돌기 중 서로 인접한 한 쌍의 돌기가 상기 볼의 양 측에 배치되어 상기 볼의 위치 이동을 제한하는, 모터 어셈블리의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌기의 간격은 상기 볼의 반경 이상 그리고 상기 볼의 직경 이하이며,
상기 한 쌍의 돌기의 상기 커버 부재의 내면으로부터의 돌출량은 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경의 차이보다 상기 볼의 직경의 10% ~ 20 % 길이만큼 큰, 모터 어셈블리의 제조 방법.
모터와
상기 모터의 회전축에 결합된 임펠러를 포함하는 모터 어셈블리로서,
상기 임펠러는,
블레이드를 가지는 몸체;
상기 몸체의 일면에 배치된 링 형상의 홈;
상기 홈을 덮는 커버 부재;
상기 홈의 내부에 배치된 복수의 볼; 및
상기 볼을 상기 홈의 내부에 고정하기 위한 고정 부재;를 포함하는, 모터 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 볼을 상기 홈의 내부에 접착시키는 접착제인, 모터 어셈블리.
제12항에 있어서,
상기 접착제는 상기 홈 내부의 외주벽에 배치된, 모터 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 커버 부재의 내면에 배치되며, 상기 홈의 원주 방향을 따라 동일한 간격으로 이격된, 모터 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 볼을 가압하여 위치를 고정하는 가압 부재인, 모터 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 가압 부재는, 상기 볼을 가압하기 전 상태의 두께가 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경 차이보다 큰, 모터 어셈블리.
제14항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 커버 부재의 내면으로부터 돌출되며 원주 방향으로 등간격으로 배열된 복수의 돌기를 포함하며,
상기 복수의 돌기 중 서로 인접한 한 쌍의 돌기가 상기 볼의 양 측에 배치되어 상기 볼의 위치 이동을 제한하는, 모터 어셈블리.
제17항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌기의 간격은 상기 볼의 반경 이상이며, 상기 볼의 직경 이하인, 모터 어셈블리.
제17항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌기의 상기 커버 부재의 내면으로부터의 돌출량은 상기 홈의 바닥면으로부터 상기 커버 부재의 내면까지의 높이와 상기 볼의 직경의 차이보다 상기 볼의 직경의 10% ~ 20 % 길이만큼 큰, 모터 어셈블리.
모터 어셈블리를 포함하는 청소기로서,
상기 모터 어셈블리는 모터와 상기 모터의 회전축에 결합된 임펠러를 포함하며,
상기 임펠러는,
일 표면에 배치된 링 형상의 홈;
상기 홈을 커버하는 커버 부재;
상기 홈 내부에 배치된 복수의 볼; 및
상기 볼을 상기 홈 내부에 고정하기 위한 고정 부재;를 포함하는, 청소기.