KR20230062111A

KR20230062111A - 모터

Info

Publication number: KR20230062111A
Application number: KR1020210147061A
Authority: KR
Inventors: 지영진; 김홍현; 김민규; 정규종; 임진섭
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-05-09
Also published as: WO2023075017A1

Abstract

모터가 제공된다. 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 모터는 하우징과, 상기 하우징의 안에 배치되는 베어링과, 상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 하우징의 상부에 배치되는 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버의 안에 배치되고 상기 회전축에 결합되는 임펠러와, 상기 회전축의 하부 영역에 결합되는 마그네트와, 상기 하우징에 결합되고 상기 마그네트와 마주보는 스테이터와, 상기 스테이터에 권선되는 코일을 포함한다. 이 경우, 상기 하우징은 내측면에서 반경 방향 외측으로 형성되는 스테이터 홈을 포함하고, 상기 스테이터는 상기 스테이터 홈에 압입 결합될 수 있다.

Description

모터{MOTOR}

본 명세서는 모터에 관한 것이다. 보다 상세하게, 청소기용 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 진공 청소기는 먼지 등과 같은 이물질을 흡입하여 본체 내부에 설치된 별도의 집진부에 포집하는 가전 기기이다.

상세히, 진공 청소기는 이물질을 효과적으로 흡입하기 위하여 높은 흡입력이 요구되며, 흡입력의 세기는 모터의 회전력에 비례한다고 할 수 있다. 즉, 모터의 회전력이 높을수록 모터에 연결된 팬의 회전 속도가 높아져, 이물질 흡입력이 높아진다.

종래의 진공 청소기용 모터가 아래의 선행 기술에 개시되어 있다.

선행 기술에 개시된 바와 같이, 진공 청소기용 모터의 회전축의 양 단부는 상부 베어링과 하부 베어링에 의하여 지지된다. 그리고, 상기 상부 베어링과 하부 베어링 사이의 상기 회전축에는 로터 어셈블리가 장착된다.

그리고, 상기 하부 베어링은 모터 하우징의 바닥부 중심에 장착되고, 상기 상부 베어링은 베어링 하우징의 중심에 장착된다. 그리고, 상기 베어링 하우징은 모터 하우징의 상면에 고정된다.

이때, 상기 베어링 하우징의 외측 가장자리에서 하측으로 돌출되는 체결 돌기가, 상기 모터 하우징의 상면에 형성된 체결홀에 삽입됨으로써, 상기 베어링 하우징이 상기 모터 하우징에 고정된다. 또는 상기 체결 돌기 대신 스크류와 같은 체결 부재가 상기 베어링 하우징의 가장자리를 관통하여 상기 모터 하우징의 체결홀에 삽입되어, 상기 베어링 하우징이 상기 모터 하우징에 고정된다.

여기서, 체결 용이성을 위하여, 상기 모터 하우징에 형성되는 체결홀의 직경은 상기 체결 돌기의 외경보다 약간 크게 형성되는 것이 일반적이다. 즉, 상기 체결홀의 직경이 상기 체결 돌기의 외경보다 크게 형성되는 체결 공차가 어느 정도 존재하게 된다.

이러한 체결 공차의 존재로 인하여, 상기 체결 돌기가 상기 체결홀에 삽입된 상태에서 상기 베어링 하우징이 상기 모터 하우징의 반경 방향으로 어긋나게 결합될 수 있다.

상기 베어링 하우징이 상기 모터 하우징의 반경 방향으로 어긋나게 조립되는 경우, 상기 모터의 회전축이 상기 모터 하우징의 중심축으로부터 소정 각도만큼 편심되는 현상이 발생한다. 그리고, 상기 모터의 회전축 편심으로 인하여, 고속 회전 시 고정자와 가동자 간의 에어 갭(air gap)이 일정하지 않게 된다.

고정자와 가동자 간의 일정하지 않은 에어 갭으로 인해 진동과 소음이 발생하게 되고, 모터의 효율이 저하되는 문제가 있었다.

한국 공개특허공보 10-2008-0018744 A (2008.02.28. 공개)

본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 고정자와 가동자 간의 에어 갭을 일정하게 유지하여 진동과 소음의 발생을 줄일 수 있는 모터를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 모터를 제공하는 것이다.

더불어, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 고정자와 가동자를 고정하여 변형량을 최소화하며 부품 수를 저감할 수 있는 모터를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 모터는 하우징과, 상기 하우징의 안에 배치되는 베어링과, 상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 하우징의 상부에 배치되는 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버의 안에 배치되고 상기 회전축에 결합되는 임펠러와, 상기 회전축의 하부 영역에 결합되는 마그네트와, 상기 하우징에 결합되고 상기 마그네트와 마주보는 스테이터와, 상기 스테이터에 권선되는 코일을 포함한다. 이 경우, 상기 하우징은 내측면에서 반경 방향 외측으로 형성되는 스테이터 홈을 포함하고, 상기 스테이터는 상기 스테이터 홈에 압입 결합될 수 있다.

이를 통해, 가동자인 마그네트와 고정자인 스테이터 간의 간격을 일정하여 유지하여 진동과 소음의 발생을 줄여 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.

더불어, 별도의 추가적인 구성 없이도 고정자인 스테이터를 하우징에 고정하여 변형량을 최소화할 수 있으므로 부품 수를 저감할 수 있다.

또한, 상기 스테이터는 상기 스테이터 홈에 압입 결합되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어에서 반경 방향 내측으로 연장되는 복수의 티쓰부와, 상기 복수의 티쓰부에서 원주 방향으로 연장되는 복수의 티쓰슈를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 반경 방향으로 연장되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 중앙 영역에 형성되는 결합부와, 상기 결합부의 중앙 영역에 형성되는 베어링 홀과, 상기 플랜지부의 반경 방향 외측 영역에서 하부로 연장되는 복수의 연장부와, 상기 연장부의 하부 영역에 형성되는 상기 스테이터 홈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 임펠러 커버는 상기 하우징의 상기 플랜지부의 상면에 볼팅 결합되고, 상기 임펠러 커버의 내주면은 상기 결합부의 외주면과 접촉할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상기 결합부의 하단에서 반경 방향 내측으로 연장되는 베어링 돌기를 포함하고, 상기 베어링의 하단은 상기 베어링 돌기에 의해 지지될 수 있다.

또한, 상기 복수의 연장부의 내측면은 하부로 갈수록 반경 방향 반경이 넓어지는 곡면부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 코일은 상기 곡면부와 반경 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.

또한, 상기 복수의 연장부의 내측면은 상기 곡면부에서 하부로 연장되는 직선부를 포함하고, 상기 마그네트는 상기 직선부와 반경 방향으로 중첩될 수 있다.

또한, 상기 복수의 연장부의 하단의 내측면을 수직 방향으로 연장한 직선은 상기 스테이터 홈의 바닥면과 상기 직선부의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 결합부의 높이는 상기 플랜지부의 높이보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 스테이터는 외주면에서 내측으로 오목하게 형성되는 하우징 홈을 포함하고, 상기 하우징 홈에는 상기 복수의 연장부가 압입 결합될 수 있다.

또한, 상기 하우징 홈의 바닥면은 상기 스테이터 홈의 바닥면과 접촉할 수 있다.

또한, 상기 하우징 홈은 수직 방향으로 연장되어 상기 스테이터의 상면과 하면을 관통하고, 상기 복수의 연장부의 양측면은 상기 하우징 홈에 압입 결합될 수 있다.

또한, 상기 하우징 홈의 반경 방향 깊이는 상기 스테이터 홈이 형성되는 상기 복수의 연장부의 하부 영역의 반경 방향 폭보다 작게 형성될 수 있다.

상기 하우징 홈은, 상기 스테이터의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰된 바닥면과, 상기 바닥면의 원주 방향 각 단부로부터 상기 스테이터의 외주면으로 연장되고, 상기 복수의 연장부의 양측면과 접촉하는 측면을 포함하고, 상기 하우징 홈의 바닥면은 상기 스테이터의 상면에서 하면까지 연장될 수 있다.

또한, 상기 스테이터 홈이 형성되는 상기 복수의 연장부의 하부 영역은 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 연장부의 외측면은 하부로 갈수록 반경 방향 외측에 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역에서 하부로 연장되는 제2 영역과, 상기 제2 영역에서 하부로 갈수록 반경 방향 내측에 배치되는 제3 영역을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 스테이터는 상기 제2 및 제3 영역과 반경 방향으로 중첩되고, 상기 제1 영역과 반경 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.

또한, 상기 복수의 연장부는 상기 플랜지부의 원주 방향으로 균일한 간격으로 이격 배치될 수 있다.

또한, 상기 스테이터 홈은, 상기 복수의 연장부의 내측면에서 반경 방향 외측으로 함몰된 바닥면과, 상기 바닥면의 상단부로부터 상기 복수의 연장부의 내측면으로 연장되고, 상기 스테이터의 상면과 접촉하는 상부 접촉면과, 상기 바닥면의 하단부로부터 상기 복수의 연장부의 내측면으로 연장되고, 상기 스테이터의 하면과 접촉하는 하부 접촉면을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스테이터 홈의 상기 하부 접촉면의 반경 방향 길이는 상기 상부 접촉면의 반경 방향 길이보다 작을 수 있다.

본 명세서를 통해 고정자와 가동자 간의 에어 갭을 일정하게 유지하여 진동과 소음의 발생을 줄일 수 있는 모터를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 모터를 제공할 수 있다.

더불어, 본 명세서를 통해 고정자와 가동자를 고정하여 변형량을 최소화하며 부품 수를 저감할 수 있는 모터를 제공할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 B 부분 확대도이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 하우징 및 스테이터의 사시도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터의 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 임펠러 커버의 일부 구성과 하우징의 사시도이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 임펠러 커버의 일부 구성의 사시도이다.
도 11 및 도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 하우징의 사시도이다.
도 13은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 하우징 및 스테이터의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서(discloser)에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 명세서(discloser)의 용어는 document, specification, description 등의 용어로 대체할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 사시도이다. 도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다. 도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다. 도 4는 도 3의 A 부분 확대도이다. 도 5는 도 3의 B 부분 확대도이다. 도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 하우징 및 스테이터의 사시도이다. 도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터의 사시도이다. 도 8 및 도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 임펠러 커버의 일부 구성과 하우징의 사시도이다. 도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 임펠러 커버의 일부 구성의 사시도이다. 도 11 및 도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 하우징의 사시도이다.

도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 모터(10)는 하우징(100)과, 베어링(200)과, 회전축(300)과, 임펠러 커버(400)와, 임펠러(500)와, 마그네트(600)와, 스테이터(700)와, 인슐레이터(800)와, 코일(900)과, 제어부(1000)와, 결합 부재(1100)를 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 모터(10)는 청소기에 사용되는 모터를 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않고 다양한 기기에 적용될 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에서 축 방향은 도 3을 기준으로 수직 방향을 의미하고, 반경 방향은 도 3을 기준으로 수평 방향을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

하우징(100)은 임펠러 커버(400)와 결합될 수 있다. 하우징(100)의 상면은 임펠러 커버(400)의 제2 임펠러 커버(420)와 결합될 수 있다. 하우징(100)은 제2 임펠러 커버(420)의 안에 배치될 수 있다. 하우징(100)에는 스테이터(700)가 결합될 수 있다. 하우징(100)의 내측에는 스테이터(700)가 결합될 수 있다. 하우징(100)에는 베어링(200)이 결합될 수 있다. 하우징(100)의 내측에는 베어링(200)이 결합될 수 있다. 하우징(100)은 임펠러(500)와 축 방향으로 이격될 수 있다. 하우징(100)의 안에는 베어링(200)과, 회전축(300)과, 마그네트(600)와, 스테이터(700)와, 인슐레이터(800)와, 코일(900)이 배치될 수 있다.

하우징(100)은 플랜지부(110)와, 결합부(120)와, 베어링 홀(130)과, 베어링 돌기(140)와, 복수의 연장부(150)와, 스테이터 홈(160)을 포함할 수 있다.

플랜지부(110)는 반경 방향으로 연장될 수 있다. 플랜지부(110)의 상면은 임펠러 커버(400)와 결합될 수 있다. 플랜지부(110)의 상면은 제2 임펠러 커버(420)의 하면에 볼팅 결합될 수 있다. 플랜지부(110)의 상면에는 제2 임펠러 커버(420)의 하면과 볼팅 결합되기 위한 체결 홈(112)이 형성될 수 있다. 플랜지부(110)의 체결 홈(112)은 제2 임펠러 커버(420)의 체결 홀(424)과 축 방향으로 중첩될 수 있다. 플랜지부(110)의 반경 방향 외측면은 임펠러 커버(400)의 내측면과 적어도 일부가 접촉할 수 있다. 플랜지부(110)의 반경 방향 외측면은 제2 임펠러 커버(420)의 내측면과 적어도 일부가 접촉할 수 있다. 플랜지부(110)의 내측에는 결합부(120)가 형성될 수 있다.

결합부(120)는 플랜지부(110)의 중앙 영역에 형성될 수 있다. 결합부(120)는 플랜지부(110)의 반경 방향 내측 영역에서 축 방향 상부 또는 하부로 연장될 수 있다. 결합부(120)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 결합부(120)에는 베어링(200)이 결합될 수 있다. 결합부(120)의 축 방향 길이 또는 높이는 플랜지부(110)의 축 방향 길이 또는 높이보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 결합부(120)는 베어링(200)을 안정적으로 지지할 수 있다. 결합부(120)의 상단의 외주면 또는 외측면은 임펠러 커버(400)와 접촉할 수 있다. 결합부(120)의 상부 영역의 외주면 또는 외측면은 제2 임펠러 커버(420)의 내측면 또는 내주면(422)과 접촉할 수 있다. 이를 통해, 하우징(100)에 대한 임펠러 커버(400)의 결합 위치를 가이드할 수 있다.

베어링 홀(130)은 결합부(120)의 중앙 영역에 형성될 수 있다. 베어링 홀(130)은 축 방향으로 연장될 수 있다. 베어링 홀(130)에는 베어링(200)이 배치될 수 있다. 베어링 홀(130)의 축 방향 길이 또는 높이는 베어링(200)의 축 방향 길이 또는 높이에 대응될 수 있다.

베어링 돌기(140)는 결합부(120)에서 내측으로 연장될 수 있다. 베어링 돌기(140)는 결합부(120)의 하단에서 반경 방향 내측으로 연장될 수 있다. 베어링 돌기(140)는 베어링(200)의 하단(202)을 축 방향으로 지지할 수 있다. 마그네트(600)는 스테이터(700) 및/또는 코일(900)과의 전자적인 상호작용으로 축 방향으로 지지되게 될 수 있고, 마그네트(600)에 결합된 회전축(300)에 결합되는 베어링(200)의 축 방향 하단(202)이 베어링 돌기(140)에 의해 지지됨으로 인해 베어링(200)이 하우징(100)으로부터 이탈되거나 축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 베어링 돌기(140)는 임펠러(500)와의 간섭을 회피하고 구성간의 결합의 용이성을 위해 결합부(120)의 하단에서 반경 방향 내측으로 연장되는 것만 예를 들어 설명하였으나, 구조적 안정성을 위해 결합부(120)의 상단 및 하단에서 반경 방향 내측으로 연장되어 베어링(200)의 상단(204) 및 하단(202)을 모두 축 방향으로 지지할 수도 있다.

복수의 연장부(150)는 플랜지부(110)에서 하부로 연장될 수 있다. 복수의 연장부(150)는 플랜지부(110)의 반경 방향 외측 영역에서 하부로 연장될 수 있다. 복수의 연장부(150)에는 스테이터(700)가 결합될 수 있다. 복수의 연장부(150)의 하부 영역에는 스테이터(700)가 결합되는 스테이터 홈(160)이 형성될 수 있다. 복수의 연장부(150)의 최 외측면은 플랜지부(110)의 외측면보다 반경 방향 외측에 배치될 수 있다. 이를 통해, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에서 복수의 연장부(150)는 3개인 것을 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않고 2개 이상이면 무방하다. 또한, 복수의 연장부(150)는 플랜지부(110)의 원주 방향으로 균일한 간격으로 이격 배치될 수 있다. 이를 통해, 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.

복수의 연장부(150)의 내측면은 곡면부(152)를 포함할 수 있다. 곡면부(152)는 플랜지부(110)와 연결될 수 있다. 곡면부(152)는 하부로 갈수록 반경 방향 반경이 넓어질 수 있다. 이를 통해, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다. 곡면부(152)는 베어링(300)과 반경 방향으로 중첩될 수 있다. 곡면부(152)는 마그네트(600)와, 스테이터(700)와, 인슐레이터(800)와, 코일(900)과 반경 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 곡면부(152)는 제2 임펠러 커버(420)의 하부 영역과 반경 방향으로 중첩될 수 있다.

복수의 연장부(150)의 내측면은 직선부(154)를 포함할 수 있다. 직선부(154)는 곡면부(152)에서 축 방향 하부로 연장될 수 있다. 직선부(154)의 반경은 축 방향으로 일정할 수 있다. 직선부(154)는 마그네트(600) 와, 스테이터(700)와, 인슐레이터(800)와, 코일(900)과 반경 방향으로 중첩(overlap)될 수 있다. 직선부(154)에는 스테이터 홈(160)이 형성될 수 있다.

스테이터 홈(160)은 하우징(100)의 내측면에서 반경 방향 외측으로 오목하게 형성될 수 있다. 스테이터 홈(160)은 복수의 연장부(150)의 하부 영역에 형성될 수 있다. 스테이터 홈(160)은 직선부(154)에 형성될 수 있다. 스테이터 홈(160)에는 스테이터(700)가 결합될 수 잇다. 스테이터 홈(160)에는 스테이터(700)의 스테이터 코어(710)가 압입 결합될 수 있다.

스테이터 홈(160)은 복수의 연장부(150)의 내측면에서 반경 방향 외측으로 함몰된 바닥면(1602)과, 바닥면(1602)의 상단부로부터 복수의 연장부(150)의 내측면으로 연장되고 스테이터(700)의 상면(702)과 접촉하는 상부 접촉면(1604)과, 바닥면(1602)의 하부로부터 복수의 연장부(150)의 내측면으로 연장되고 스테이터(700)의 하면(704)과 접촉하는 하부 접촉면(1606)을 포함할 수 있다.

이 경우, 스테이터 홈(160)의 하부 접촉면(1606)의 반경 방향 길이는 상부 접촉면(1604)의 반경 방향 길이보다 작을 수 있다.

스테이터(700)의 외주면은 스테이터 홈(160)의 바닥면(1602)과 열박음으로 결합될 수 있다. 스테이터(700)와, 하우징(100)이 분리된 상태에서, 하우징(100)의 복수의 연장부(150)에 열을 가하는 경우, 복수의 연장부(150)의 열팽창에 의해 반경 방향 외측으로 변형이 일어나게 된다. 이 경우, 스테이터(700)의 하우징 홈(712)이 복수의 연장부(150)의 하단(156)의 내측면(1562)을 통과하게 된다. 여기에서, 복수의 연장부(150)의 내측면의 변형량은 스테이터(700)의 하우징 홈(712)이 복수의 연장부(150)의 하단(156)의 내측면(1562)을 통과할 만큼 충분해야 한다. 따라서, 스테이터 홈(160)의 하부 접촉면(1606)의 반경 방향 길이는 상부 접촉면(1604)의 반경 방향 길이보다 작은 것이 바람직하다. 이 후, 열이 식게되면 스테이터 홈(160)의 바닥면(1602)과 하우징 홈(712)의 바닥면(7122)은 서로 압입 결합될 수 있다.

스테이터 홈(160)의 축 방향 길이 또는 높이는 스테이터(700)의 축 방향 길이 또는 높이보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 스테이터(700)는 스테이터 홈(160)에 압입 결합될 수 있으므로, 별도의 구성 없이도 스테이터(700)를 스테이터 홈(160)에 고정시킬 수 있다.

복수의 연장부(150)는 스테이터(700)의 하우징 홈(712)에 결합될 수 있다. 복수의 연장부(150)의 원주 방향 길이는 스테이터(700)의 하우징 홈(712)의 원주 방향 길이보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 복수의 연장부(150)는 스테이터(700)의 하우징 홈(712)에 압입 결합될 수 있으므로, 별도의 구성 없이도 스테이터(700)를 하우징(100)에 고정시킬 수 있다.

복수의 연장부(150)의 하단(156)의 내측면(1562)을 수직 방향으로 연장한 직선(L)은 스테이터 홈(160)의 바닥면(1602)과 직선부(154)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 스테이터 홈(160)이 형성되는 상기 복수의 연장부(150)의 하부 영역은 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

상기 복수의 연장부(150)의 외측면은 하부로 갈수록 반경 방향 외측에 배치되는 제1 영역(151)과, 상기 제1 영역(151)에서 하부로 연장되는 제2 영역(153)과, 상기 제2 영역(153)에서 하부로 갈수록 반경 방향 내측에 배치되는 제3 영역(155)을 포함할 수 있다. 제2 영역(153)의 수직 방향 길이는 제3 영역(155)의 수직 방향 길이보다 길게 형성되고, 제1 영역(151)의 수직 방향 길이는 제2 영역(153)의 수직 방향 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 스테이터(170)는 상기 제2 및 제3 영역(153, 155)과 반경 방향으로 중첩되고, 상기 제1 영역(151)과 반경 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이를 통해, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

하우징(100)의 형상을 통해 가동자인 마그네트(600)와 고정자인 스테이터(700) 간의 간격을 일정하여 유지하여 진동과 소음의 발생을 줄여 모터(10)의 효율을 향상시킬 수 있다. 더불어, 별도의 추가적인 구성 없이도 고정자인 스테이터(700)를 하우징에 고정하여 변형량을 최소화할 수 있으므로 부품 수를 저감할 수 있다.

베어링(200)은 하우징(100)의 안에 배치될 수 있다. 베어링(200)은 하우징(100)의 결합부(120)에 결합될 수 있다. 베어링(200)은 하우징(100)의 베어링 홀(130)에 배치될 수 있다. 베어링(200)의 하단(202)은 베어링 돌기(140)에 의해 축 방향으로 지지될 수 있다. 베어링(200)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 베어링(200)에는 회전축(200)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.

회전축(300)은 베어링(200)에 결합될 수 있다. 회전축(300)은 베어링(200)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전축(300)은 축 방향으로 연장될 수 있다. 회전축(300)에는 마그네트(600)가 결합될 수 있다. 회전축(300)은 임펠러(500)와 결합될 수 있다. 회전축(300)은 마그네트(600)와 함께 회전하여 임펠러(500)를 일 방향 또는 타 방향으로 회전시킬 수 있다.

임펠러 커버(400)는 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다. 임펠러 커버(400)는 하우징(100)의 플랜지부(110)의 상면에 결합될 수 있다. 임펠러 커버(100)는 하우징(100)의 플랜지부(100)의 상면에 결합 부재(1100)를 통해 볼팅 결합될 수 있다. 임펠러 커버(400)의 안에는 임펠러(500)가 배치될 수 있다. 임펠러 커버(400)의 내측면은 임펠러(500)와 반경 방향으로 이격될 수 있다.

임펠러 커버(400)는 제1 임펠러 커버(410)를 포함할 수 있다. 제1 임펠러 커버(410)는 제2 임펠러 커버(420)와 단차부를 통해 결합될 수 있다. 제1 임펠러 커버(410)의 하단의 단차부 제2 임펠러 커버(420)의 반경 방향 외측 영역의 상단의 단차부와 맞물려 결합될 수 있다. 제1 임펠러 커버(410)의 안에는 임펠러(500)가 배치될 수 있다. 제1 임펠러 커버(410)의 안에는 임펠러(500)의 블레이드가 배치될 수 있다. 제1 임펠러 커버(410)는 축 방향 상부로 갈수록 반경이 줄어들 수 있다. 제1 임펠러 커버(410)는 중앙 영역이 개구된 꼬깔 형상으로 형성될 수 있다.

임펠러 커버(400)는 제2 임펠러 커버(420)를 포함할 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)는 제1 임펠러 커버(410)와 단차부를 통해 결합될 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)의 반경 방향 외측 영역의 상단의 단차부는 제1 임펠러 커버(410)의 하단의 단차부와 맞물려 결합될 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)는 하우징(100)의 플랜지부(110)의 상면에 체결 부재(1100)를 통해 볼팅 결합될 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)에는 체결 부재(1100)에 의해 관통되는 체결 홀(424)이 형성될 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)의 내주면(422)은 하우징(110)의 결합부(120)의 상부 영역의 외주면과 접촉할 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)는 '가이드 베인(Guide Vane)' 또는 디퓨저 어셈블리로 호칭될 수 있다. 제2 임펠러 커버(420)는 제1 임펠러 커버(410)를 통해 흡입되는 공기를 제어부(1000) 쪽으로 안내할 수 있다.

임펠러(500)는 임펠러 커버(400)의 안에 배치될 수 있다. 임펠러(500)는 회전축(300)에 결합될 수 있다. 임펠러(500)는 회전축(300)의 회전에 따라 임펠러 커버(400)의 안에서 일 방향 또는 타 방향으로 회전할 수 있다.

마그네트(600)는 회전축(300)에 결합될 수 있다. 마그네트(600)는 회전축(300)의 하부 영역에 결합될 수 있다. 마그네트(600)는 코일(900)이 권선된 스테이터(700)와 마주볼 수 있다. 마그네트(600)는 스테이터(700)의 티쓰슈(730)와 마주볼 수 있다. 마그네트(600)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 마그네트(600)는 하우징(100)의 복수의 연장부(150)와 반경 방향으로 중첩될 수 있다. 마그네트(600)는 하우징(100)의 직선부(154)와 반경 방향으로 중첩될 수 있다. 마그네트(600)는 스테이터 홈(160)과 반경 방향으로 중첩될 수 있다.

스테이터(700)는 하우징(100)에 결합될 수 있다. 스테이터(700)는 하우징(100)의 복수의 연장부(150)에 결합될 수 있다. 스테이터(700)는 하우징(100)의 스테이터 홈(160)에 압입 결합될 수 있다. 스테이터(700)는 마그네트(600)와 마주볼 수 있다. 이를 통해, 가동자인 마그네트(600)와 고정자인 스테이터(700) 간의 간격을 일정하여 유지하여 진동과 소음의 발생을 줄여 모터(10)의 효율을 향상시킬 수 있다. 더불어, 별도의 추가적인 구성 없이도 고정자인 스테이터(700)를 하우징(100)에 고정하여 변형량을 최소화할 수 있으므로 부품 수를 저감할 수 있다.

스테이터(700)는 스테이터 코어(710)를 포함할 수 있다. 스테이터 코어(710)는 전체적으로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 스테이터 코어(710)는 축 방향으로 복수의 코어 플레이트가 적층되어 형성될 수 있다. 스테이터 코어(710)는 하우징(100)에 결합될 수 있다. 스테이터 코어(710)의 축 방향 길이 또는 높이는 스테이터 홈(160)의 길이 또는 높이보다 크게 형성될 수 있다. 스테이터 코어(710)는 스테이터 홈(160)에 압입 결합될 수 있다.

스테이터 코어(710)는 외주면에 형성되는 하우징 홈(712)을 포함할 수 있다. 하우징 홈(710)은 스테이터 코어(710)의 외주면에서 내측으로 연장될 수 있고 축 방향으로 연장될 수 있다. 하우징 홈(710)에는 하우징(100)의 적어도 하나도 연장부(150)가 압입 결합될 수 있다. 하우징 홈(710)의 원주 방향 길이는 복수의 연장부(150)의 원주 방향 길이보다 작게 형성될 수 있다. 하우징 홈(710)의 바닥면은 복수의 연장부(150)에 형성되는 스테이터 홈(160)이 접촉할 수 있다.

하우징 홈(712)은 스테이터(700)의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰된 바닥면(7122)과, 바닥면(7122)의 원주 방향 각 단부로부터 스테이터(700)의 외주면으로 연장되고 복수의 연장부(150)의 양 측면(1502, 1504)과 접촉하는 측면(7124, 7126)을 포함할 수 있다. 이 경우, 바닥면(7122)은 스테이터(700)의 상면(702)에서 하면(704)까지 연장될 수 있다.

하우징 홈(712)의 바닥면(7122)은 스테이터 홈(160)의 바닥면(1602)과 접촉할 수 있다. 하우징 홈(712)은 수직 방향으로 연장되어 스테이터(700)의 상면(702)과 하면(704)을 관통할 수 있다. 복수의 연장부(150)의 양측면(1502, 1504)은 상기 하우징 홈(712)에 압입 결합될 수 있다. 하우징 홈(712)의 반경 방향 깊이(d1)는 스테이터 홈(160)이 형성되는 복수의 연장부(150)의 하부 영역의 반경 방향 폭(d2)보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 복수의 연장부(150) 하단(156)이 스테이터(700)의 하면(704)을 지지할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

스테이터(700)는 복수의 티쓰부(720)를 포함할 수 있다. 복수의 티쓰부(720)는 스테이터 코어(710)에서 반경 방향 내측으로 연장될 수 있다. 복수의 티쓰부(720)에는 코일(900)이 권선될 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에서 복수의 티쓰부(720)에 인슐레이터(800)가 배치되고 인슐레이터(800)에 코일(900)이 권선되는 것을 예로 들어 설명하나, 인슐레이터(800) 없이 코일(900)이 복수의 티쓰부(720)에 직접 권선될 수도 있다.

스테이터(700)는 복수의 티쓰슈(730)를 포함할 수 있다. 복수의 티쓰슈(730)는 각각 복수의 티쓰부(720) 각각에서 원주 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 티쓰슈(720)는 마그네트(600)와 마주볼 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에서 복수의 티쓰부(720)와 복수의 티쓰슈(730)는 각각 3개가 형성되는 것을 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않고 복수의 티쓰부(720)와 복수의 티쓰슈(730)는 모터(10)의 종류와 사이즈에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

인슐레이터(800)는 스테이터(700)에 결합될 수 있다. 인슐레이터(800)는 스테이터(700)의 복수의 티쓰부(720)에 각각 배치되는 복수의 인슐레이터 유닛을 포함할 수 있다. 복수의 인슐레이터 유닛에는 복수의 코일 유닛이 각각 권선될 수 있다.

코일(900)은 스테이터(700)에 권선될 수 있다. 코일(900)은 인슐레이터(800)에 권선될 수 있다. 코일(900)는 복수의 인슐레이터 유닛 각각에 권선되는 복수의 코일 유닛을 포함할 수 있다. 복수의 코일 유닛은 일부만 스테이터 홈(150)과 반경 방향으로 중첩될 수 있다. 코일(900)은 하우징(100)의 곡면부(152)와 반경 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 코일(900)에 전원이 공급되는 경우 스테이터(700)에는 전기장에 형성되고, 마그네트(600)와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전축(300)을 일 방향 또는 타 방향으로 회전시킬 수 있다. 코일(900)은 제어부(1000)와 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(1000)는 하우징(100)의 하부에 배치될 수 있다. 제어부(1000)는 코일(900)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(1000)는 PCB(Printed Circuit Board) 기판과, 이에 배치되는 복수의 소자와, 전원과 연결되는 전원부를 포함할 수 있다. 제어부(1000)는 코일(900)에 제공되는 전원 및/또는 전류를 제어할 수 있다.

결합 부재(1100)는 임펠러 커버(400)와 하우징(100)을 볼팅 결합시킬 수 있다. 결합 부재(1100)은 제2 임펠러 커버(420)의 체결 홀(424)을 관통하여 하우징(100)의 체결 홈(112)에 삽입될 수 있다.

도 13은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 하우징 및 스테이터의 사시도이다.

도 13을 참조하면 본 명세서의 다른 실시예에 따른 하우징(100)은 스테이터(700)의 외주면을 감싸는 스테이터 결합부(170)를 포함할 수 있다. 이 경우, 스테이터 결합부(170)는 복수의 연장부(150)의 하부 영역에 형성될 수 있다. 스테이터(700)의 외주면은 스테이터 결합부(170)의 내주면에 열을 통해 압입 결합될 수 있다.

앞에서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

10: 모터 100: 하우징
200: 베어링 300: 회전축
400: 임펠러 커버 500: 임펠러(impeller)
600: 마그네트 700: 스테이터(stator)
800: 인슐레이터(insulator) 900: 코일
1000: 제어부 1100: 결합 부재

Claims

하우징;
상기 하우징의 안에 배치되는 베어링;
상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 회전축;
상기 하우징의 상부에 배치되는 임펠러 커버;
상기 임펠러 커버의 안에 배치되고 상기 회전축에 결합되는 임펠러;
상기 회전축의 하부 영역에 결합되는 마그네트;
상기 하우징에 결합되고 상기 마그네트와 마주보는 스테이터; 및
상기 스테이터에 권선되는 코일을 포함하고,
상기 하우징은 내측면에서 반경 방향 외측으로 형성되는 스테이터 홈을 포함하고,
상기 스테이터는 상기 스테이터 홈에 압입 결합되는 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 스테이터는 상기 스테이터 홈에 압입 결합되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어에서 반경 방향 내측으로 연장되는 복수의 티쓰부와, 상기 복수의 티쓰부에서 원주 방향으로 연장되는 복수의 티쓰슈를 포함하는 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징은 반경 방향으로 연장되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 중앙 영역에 형성되는 결합부와, 상기 결합부의 중앙 영역에 형성되는 베어링 홀과, 상기 플랜지부의 반경 방향 외측 영역에서 하부로 연장되는 복수의 연장부와, 상기 연장부의 하부 영역에 형성되는 상기 스테이터 홈을 포함하는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 임펠러 커버는 상기 하우징의 상기 플랜지부의 상면에 볼팅 결합되고, 상기 임펠러 커버의 내주면은 상기 결합부의 외주면과 접촉하는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 결합부의 하단에서 반경 방향 내측으로 연장되는 베어링 돌기를 포함하고,
상기 베어링의 하단은 상기 베어링 돌기에 의해 지지되는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 연장부의 내측면은 하부로 갈수록 반경 방향 반경이 넓어지는 곡면부를 포함하는 모터.
제 6 항에 있어서,
상기 코일은 상기 곡면부와 반경 방향으로 중첩되지 않는 모터.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 연장부의 내측면은 상기 곡면부에서 하부로 연장되는 직선부를 포함하고,
상기 마그네트는 상기 직선부와 반경 방향으로 중첩되는 모터.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 연장부의 하단의 내측면을 수직 방향으로 연장한 직선은 상기 스테이터 홈의 바닥면과 상기 직선부의 사이에 배치되는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 결합부의 높이는 상기 플랜지부의 높이보다 크게 형성되는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 스테이터는 외주면에서 내측으로 오목하게 형성되는 하우징 홈을 포함하고,
상기 하우징 홈에는 상기 복수의 연장부가 압입 결합되는 모터.
제 11 항에 있어서,
상기 하우징 홈의 바닥면은 상기 스테이터 홈의 바닥면과 접촉하는 모터.
제 11 항에 있어서,
상기 하우징 홈은 수직 방향으로 연장되어 상기 스테이터의 상면과 하면을 관통하고,
상기 복수의 연장부의 양측면은 상기 하우징 홈에 압입 결합되는 모터.
제 11 항에 있어서,
상기 하우징 홈의 반경 방향 깊이는 상기 스테이터 홈이 형성되는 상기 복수의 연장부의 하부 영역의 반경 방향 폭보다 작게 형성되는 모터.
제 11 항에 있어서,
상기 하우징 홈은,
상기 스테이터의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰된 바닥면과,
상기 바닥면의 원주 방향 각 단부로부터 상기 스테이터의 외주면으로 연장되고, 상기 복수의 연장부의 양측면과 접촉하는 측면을 포함하고,
상기 하우징 홈의 바닥면은 상기 스테이터의 상면에서 하면까지 연장되는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 스테이터 홈이 형성되는 상기 복수의 연장부의 하부 영역은 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 연장부의 외측면은 하부로 갈수록 반경 방향 외측에 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역에서 하부로 연장되는 제2 영역과, 상기 제2 영역에서 하부로 갈수록 반경 방향 내측에 배치되는 제3 영역을 포함하는 모터.
제 17 항에 있어서,
상기 스테이터는 상기 제2 및 제3 영역과 반경 방향으로 중첩되고, 상기 제1 영역과 반경 방향으로 중첩되지 않는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 연장부는 상기 플랜지부의 원주 방향으로 균일한 간격으로 이격 배치되는 모터.
제 3 항에 있어서,
상기 스테이터 홈은,
상기 복수의 연장부의 내측면에서 반경 방향 외측으로 함몰된 바닥면과,
상기 바닥면의 상단부로부터 상기 복수의 연장부의 내측면으로 연장되고, 상기 스테이터의 상면과 접촉하는 상부 접촉면과,
상기 바닥면의 하단부로부터 상기 복수의 연장부의 내측면으로 연장되고, 상기 스테이터의 하면과 접촉하는 하부 접촉면을 포함하는 모터.
제 20 항에 있어서,
상기 스테이터 홈의 상기 하부 접촉면의 반경 방향 길이는 상기 상부 접촉면의 반경 방향 길이보다 작은 모터.