WO2022164015A1 - 모터 및 이를 포함하는 청소기 - Google Patents

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WO2022164015A1
WO2022164015A1 PCT/KR2021/018777 KR2021018777W WO2022164015A1 WO 2022164015 A1 WO2022164015 A1 WO 2022164015A1 KR 2021018777 W KR2021018777 W KR 2021018777W WO 2022164015 A1 WO2022164015 A1 WO 2022164015A1
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WO
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bearing
frame
stator core
housing
stator
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PCT/KR2021/018777
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French (fr)
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황웅
강원수
김지민
박태상
신상모
한진우
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the bearing may be damaged and noise may occur due to corrosion. Therefore, there is a recent demand to minimize corrosion of bearings. In addition, there is an increasing demand for weight reduction of the motor for convenience of use.
  • the bearing and the frame are provided in plurality, and the plurality of frames include an upper frame disposed above the stator core and a lower frame disposed below the stator core, wherein the plurality of bearings include the upper frame. It may include a first bearing seated on the and a second bearing seated on the lower frame.
  • the bearing, the frame, and the adhesive member are provided in plurality, and the plurality of frames are an upper frame disposed above the stator core, a first base formed on the upper frame, and the first base.
  • An upper frame including a first seating hole formed in the upper frame and a lower frame disposed below the stator core, comprising: a second base formed under the lower frame; and a second seating hole formed in the second base; and a lower frame comprising a
  • the plurality of bearings include a first bearing seated in the first seating hole and a second bearing seated in the second seating hole
  • the plurality of adhesive members are the upper frame and a first adhesive member for coupling the first bearing, and a second adhesive member for coupling the lower frame and the second bearing
  • the at least one cover member is formed of a metal and the first adhesive member or the first adhesive member At least one of the two adhesive members may be covered.
  • the housing may be formed by inserting the frame to be integrally formed with the frame and then injecting the frame.
  • the frame may include a seating hole provided to accommodate the bearing, and the bearing may be in contact with an inner surface forming the seating hole.
  • It may further include an adhesive member respectively bonded to the frame and the bearing to couple the frame and the bearing, cover the adhesive member, and include a cover member disposed to surround an outer ring of the bearing.
  • FIG. 1 is a view illustrating a cleaner including a motor according to an embodiment of the present disclosure.
  • first may be referred to as a second component
  • second component may also be referred to as a first component.
  • the term "and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • a cleaner 1 may include a motor 100 .
  • the type of the cleaner 1 is not limited.
  • the motor 100 may be used in a stick-type cleaner or an upright cleaner.
  • the cleaner 1 may include a cleaning main body 10 and a suction head 30 .
  • the cleaner 1 may include a pipe 20 connecting the cleaning main body 10 and the suction head 30 and a handle 40 connected to the cleaning main body 10 .
  • the driving device 12 may include a motor 100 provided to drive the cleaner 1 .
  • the motor 100 may generate power to generate a suction force inside the cleaning main body 10 .
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a motor according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 is an exploded perspective view of a motor according to an embodiment of the present disclosure;
  • the cover 110 may be provided to cover the impeller 120 .
  • the cover 110 may include a guide member (not shown) for guiding the air sucked by the impeller 120 .
  • the cover 110 may be provided to be coupled to the upper housing 130 .
  • the cover 110 may include an opening 111 provided to allow air to be sucked into the impeller 120 .
  • the motor 100 may include an impeller 120 coupled to the rotating shaft 152 to generate a flow of air.
  • the impeller 120 may include a hub 123 and a plurality of blades 121 protruding from the hub 123 to form an air flow.
  • the plurality of wings 121 may be provided on the hub 123 to rotate together with the hub 123 to form an airflow.
  • the plurality of wings 121 may be provided on the outer surface of the hub 123 .
  • the upper housing 130 may include an upper frame seating part 131 on which the first bearing 191 is mounted.
  • the upper frame 140 may also be coupled to the upper frame seating part 131 .
  • the first forming rib 143 may be coupled to the upper frame seating portion 131
  • the first bearing 191 may be disposed in the first seating hole 141 formed by the first forming rib 143 . can be seated
  • the upper housing 130 may include a first coupling portion 132 extending in the axial direction and coupled to the lower housing 180 .
  • the upper housing 130 may be provided in a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral surface 133 provided to surround a portion of the side surfaces of the stator 160 and the rotor 151, and the upper surfaces of the stator 160 and the rotor 151. It may include an upper surface 134 provided to cover.
  • the first coupling part 132 may extend in the axial direction from the outer peripheral surface 133 of the upper housing 130 .
  • the first coupling part 132 may be provided to be spaced apart along the circumferential direction of the upper housing 130 , and may be provided in plurality.
  • three first coupling parts 132 may be provided.
  • the number of the first coupling portion 132 is not limited thereto, and may be provided in various numbers.
  • the first coupling part 132 may be the upper coupling part 132 .
  • the second coupling part 252 may be provided to be coupled to the first coupling part 132 of the upper housing.
  • the second coupling parts 252 may be provided to correspond to the number of the first coupling parts 132 .
  • the first coupling portion 132 and the second coupling portion 252 may be coupled by a variety of known methods.
  • the first coupling part 132 and the second coupling part 252 may be coupled by interference fitting.
  • the second coupling part 252 may be the lower coupling part 252 .
  • the upper housing 130 and the lower housing 180 may be coupled by a fastener 210 .
  • the fastener 210 may include a tapping screw 210 . Accordingly, since the upper housing 130 and the lower housing 180 can be combined without processing a separate tab on the housings 130 and 180, the productivity of the motor can be increased.
  • the bearing 190 may include a first bearing 191 coupled to an upper side of the rotating shaft 152 and a second bearing 192 coupled to a lower side of the rotating shaft 152 .
  • the first bearing 191 may be disposed between the upper housing 130 and the rotation shaft 152 to support the rotation shaft 152 to rotate while the rotation axis of the rotation shaft 152 is fixed.
  • the second bearing 192 may be disposed between the lower housing 180 and the rotation shaft 152 to support the rotation shaft 152 to rotate while the rotation axis of the rotation shaft 152 is fixed.
  • the cover member 200 may be disposed to surround the outer circumferential surface of the bearing 190 .
  • it may be provided to surround the outer ring of the bearing 190 .
  • the cover member 200 may be provided to cover the adhesive member 220 to be described later. Details will be described later.
  • At least one cover member 200 may be provided.
  • the at least one cover member 200 may include a first cover member 201 and a second cover member 202 .
  • the motor 100 may further include frames 140 and 170 .
  • Frames 140 and 170 may be coupled within housings 130 and 180 to increase rigidity of housings 130 and 180 .
  • the frames 140 and 170 may be integrally formed with the housings 130 and 180 .
  • the frames 140 and 170 may be formed of metal.
  • a plurality of frames 140 and 170 may be provided.
  • the plurality of frames 140 and 170 may include an upper frame 140 and a lower frame 170 .
  • the upper frame 140 may be the first frame 140
  • the lower frame 170 may be the second frame 170 .
  • the frames 140 and 170 may be inserted when the housings 130 and 180 are ejected. For example, before the housings 130 and 180 are injected, the frames 140 and 170 may be inserted first, and then the housings 130 and 180 may be injected. Therefore, there is no need to go through a separate assembly process after each production, and productivity can be increased.
  • the upper frame 140 may be coupled to the upper housing 130 .
  • the upper frame 140 may be integrally formed with the upper housing 130 .
  • the upper housing 130 may be injected.
  • the upper frame 140 may include a first base 140a, a first seating hole 141 , a first contact rib 142 , a first forming rib 143 , and a first coupling rib 144 .
  • a first seating hole 141 may be formed in the first base 140a.
  • the first bearing 191 may be seated.
  • the first seating hole 141 may be provided in a shape corresponding to the first bearing 191 .
  • the first seating hole 141 may be formed to correspond to the upper frame seating part 131 .
  • the first contact rib 142 may extend downward from the first base 140a.
  • the first contact rib 142 may extend downward from the outer circumferential surface of the first base 140a.
  • the first contact rib 142 may contact the outer peripheral surface of the stator core 161 to prevent corrosion of the first bearing 191 . Details will be described later.
  • the first coupling rib 144 may protrude outward from one end of the first contact rib 142 .
  • the first coupling rib 144 may be coupled to the upper housing 130 .
  • the first coupling rib 144 may be provided in a shape corresponding to the inner surface of the upper housing 130 . Accordingly, the upper frame 140 and the upper housing 130 may not be separated.
  • a second seating hole 171 may be formed in the second base 170a.
  • the second bearing 192 may be seated.
  • the second seating hole 171 may be provided in a shape corresponding to the second bearing 192 .
  • the second seating hole 171 may be formed to correspond to the lower frame seating part 181 .
  • the second contact rib 172 may extend downward from the second base 170a.
  • the second contact rib 172 may extend downward from the outer circumferential surface of the second base 170a.
  • the second contact rib 172 may contact the outer peripheral surface of the stator core 161 to prevent corrosion of the second bearing 192 . Details will be described later.
  • the second forming rib 173 may extend downward from the second base 170a to form the second seating hole 171 .
  • the second forming rib 173 may extend downward to form the second seating hole 171 inside the second base 170a.
  • a rotor accommodating part 164 for accommodating the rotor 151 may be provided at a central portion of the stator core 161 .
  • the rotor 151 may be disposed in the rotor receiving part 164 .
  • the rotor 151 may electromagnetically interact with the stator 160 .
  • the insulator 163 may be made of a material having electrical insulation properties.
  • the insulator 163 may be disposed outside the stator core 161 .
  • the insulator 163 may be disposed on the outer peripheral surface of the stator core 161 .
  • a plurality of insulators 163 may be provided.
  • the plurality of insulators 163 may be disposed to be spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the stator core 161 .
  • the motor 100 may include an insertion part 165 provided at the lower end of the insulator 163 .
  • the insertion unit 165 may be provided to be inserted into the control unit 300 .
  • the rotor 151 may include a rotating shaft 152 .
  • the rotating shaft 152 may be provided to rotate when the rotor 151 electromagnetically interacts with the stator 160 .
  • FIG. 4 is a perspective view of an upper housing and an upper frame in a motor according to an embodiment of the present disclosure
  • 5 is a cross-sectional view of an upper housing and an upper frame in a motor according to an embodiment of the present disclosure.
  • the upper frame 140 and the upper housing 130 may be integrally formed.
  • the upper housing 130 may be injected.
  • the upper frame 140 may be formed of metal, and the upper housing 130 may be formed by injection.
  • the first forming rib 143 may be inserted into the upper frame seating part 131 .
  • the first forming rib 143 may form a first seating hole 141 .
  • the first bearing 191 may be seated in the first seating hole 141 .
  • the first coupling rib 144 may be coupled to the inner surface of the upper housing 130 .
  • the first coupling rib 144 may be formed to correspond to the upper housing 130 .
  • the upper housing 130 may include a first fastener hole 136 .
  • a fastener 210 may be inserted into the first fastener hole 136 .
  • the fastener 210 may be inserted so that the upper housing 130 and the lower housing 180 are coupled.
  • the fastener 210 may be a tapping screw 210 .
  • the tapping screw 210 may couple the upper housing 130 and the lower housing 180 while forming the first fastener hole 136 .
  • the upper housing 130 may include a first support rib 137 .
  • the stator core 161 may be seated on the first support rib 137 . Accordingly, the stator core 161 may be stably supported by the upper housing 130 . Also, the stator core 161 may be supported by the first support ribs 137 .
  • the first support rib 137 may be disposed inside the upper housing 130 . For example, referring to FIG. 8 , the first support rib 137 may be positioned above the stator core 161 . A plurality of first support ribs 137 may be provided.
  • the lower frame 170 and the lower housing 180 may be integrally formed.
  • the lower housing 180 may be injected.
  • the lower frame 170 may be formed of metal, and the lower housing 180 may be formed by injection.
  • the second forming rib 173 may be inserted into the lower frame seating portion 181 .
  • the second forming rib 173 may form a second seating hole 171 .
  • the second bearing 192 may be seated in the second seating hole 171 .
  • the second coupling rib 174 may be coupled to the inner surface of the lower housing 180 .
  • the second coupling rib 174 may be formed to correspond to the lower housing 180 .
  • the upper housing 130 may include a second fastener hole 184 .
  • a fastener 210 may be inserted into the second fastener hole 184 .
  • the fastener 210 may be a tapping screw 210 .
  • the tapping screw 210 may couple the upper housing 130 and the lower housing 180 while forming the second fastener hole 184 .
  • the lower housing 180 may include a second support rib 185 .
  • the stator core 161 may be seated on the second support rib 185 . Accordingly, the stator core 161 may be stably supported by the lower housing 180 . In addition, the stator core 161 may be supported by the second support ribs 185 .
  • the second support rib 185 may be disposed inside the lower housing 180 . For example, referring to FIG. 8 , the second support rib 185 may be positioned below the stator core 161 . A plurality of second support ribs 185 may be provided.
  • the lower housing 180 may include a support 186 .
  • the support unit 186 may contact the control unit 300 so that the control unit 300 is supported.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a motor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 2 .
  • the cover and the impeller are omitted.
  • the bearings 190 may be respectively seated in the plurality of seating holes 141 and 171 .
  • the first bearing 191 may be seated in the first seating hole 141
  • the second bearing 192 may be seated in the second seating hole 171 .
  • the bearing 190 may be disposed between the rotation shaft 152 and the forming ribs 143 and 173 .
  • the first bearing 191 is disposed between the rotating shaft 152 and the first forming rib 143
  • the second bearing 192 is formed between the rotating shaft 152 and the second forming rib 173 . can be placed between them.
  • the inner rings 191a and 192a of the bearing 190 may contact the rotation shaft 152 , and the outer rings 191c and 192c of the bearing 190 may contact the forming ribs 143 and 173 of the frame.
  • the inner ring 191a of the first bearing 191 may be in contact with the rotation shaft 152
  • the outer ring 191c of the first bearing 191 may be in contact with the first forming rib 143 .
  • the inner ring 192a of the second bearing 192 may be in contact with the rotation shaft 152
  • the outer ring 192c of the second bearing 192 may be in contact with the second forming rib 173 .
  • the frames 140 and 170 may be in contact with the stator core 161 and the bearing 190 , respectively.
  • the frames 140 and 170 may contact the outer peripheral surface of the stator core 161 and the outer rings 191c and 192c of the bearing 190 , respectively.
  • the upper frame 140 may be in contact with the stator core 161 and the outer ring 191c of the first bearing 191 .
  • the lower frame 170 may be in contact with the stator core 161 and the outer ring 192c of the second bearing 192 .
  • the plurality of bearings 191 and 192 may include inner rings 191a and 192a, outer rings 191c and 192c, and balls 191b and 192b, respectively.
  • current may flow from the stator core 161 and the rotor 151 to the rotating shaft 152 as an induced current by switching.
  • current may flow to the inner rings 191a and 192a of the bearing 190 .
  • the contact ribs 142 and 172 contact the stator core 161 , current may flow from the stator core 161 to the contact ribs 142 and 172 .
  • the current flowing to the contact ribs 142 and 172 may flow to the forming ribs 143 and 173 in contact with the outer rings 191c and 192c of the bearing 190 .
  • the current flowing to the forming ribs 143 and 173 may flow to the outer rings 191c and 192c of the bearing 190 . Therefore, the induced current generated in the stator core 161 and the rotor 151 can flow to the inner rings 191a and 192a of the bearing 190 and the outer rings 191c and 192c of the bearing 190 through different paths, respectively, so that the A potential difference may not occur between the inner rings 191a and 192a and the outer rings 191c and 192c. For this reason, corrosion of the ball bearing 190 can be prevented.
  • a height difference h may occur between the bearing 190 and the frames 140 and 170 .
  • the first bearing 191 may be disposed at a higher position than the first base 140a
  • the second bearing 192 may be disposed at a lower position than the second base 170a.
  • the first bearing 191 and the first base 140a may have a height difference h
  • the second bearing 192 and the second base 170a may have a height difference h.
  • the first bearing 191 may protrude upwardly higher than the first base 140a.
  • the second bearing 192 may protrude lower than the second base 170a. Therefore, when the adhesive is applied as shown below, the adhesive may pass over the bearing 190 and the inner rings 191a, 191b and the rotation shaft 152 may be adhered. h), so this can be prevented.
  • the motor 100 may further include a cover member 200 .
  • the cover member 200 may cover the adhesive member 220 so that the adhesive is quickly cured and adhesive strength is improved.
  • the cover member 200 may be coupled to the housings 130 and 180 and the frames 140 and 170 after applying an adhesive.
  • the first cover member 201 may be disposed on the outside of the first bearing 191 , and may be disposed on the upper surface of the upper frame 140 .
  • the second cover member 202 may be disposed on the outside of the second bearing 192 , and may be disposed on the upper surface of the lower frame 170 .
  • As the cover member 200 covers the adhesive member 220 it has been confirmed through an experiment that the bonding strength between the bearing 190 and the frames 140 and 170 is improved.
  • the cover member 200 may be made of metal.
  • the cover member 200 may be in contact with the outer rings 191c and 192c of the bearing 190 and the frames 140 and 170 .
  • the first cover member 201 may be in contact with the outer ring 191c and the first base 140a of the first bearing, respectively.
  • the second cover member 202 may be in contact with the outer ring 192c and the second base 170a of the second bearing, respectively.
  • the cover member 200 may enable better conduction between the outer rings 191c and 192c of the bearing and the frames 140 and 170 .
  • a plurality of cover members 200 are provided, but the present invention is not limited thereto, and only one cover member 200 may be provided.
  • the cover member 200 may be disposed only between the first bearing 191 and the first base 140a.
  • the first bearing 191 may be provided to have a larger cross-sectional area than the second bearing 192 .
  • the impeller 120 may be disposed above the first bearing 191 .
  • the first bearing 191 may have a larger cross-sectional area than the second bearing 192 to support the load of the impeller 120 .
  • a diameter ratio of the first bearing 191 and the second bearing 192 may be 1.1 to 1.6. However, the diameter ratio is not limited thereto.
  • the plurality of seating holes 141 and 171 may have sizes corresponding to the plurality of bearings 191 and 192, respectively. Accordingly, the first seating hole 141 may be formed to be larger than the second seating hole 171 . For example, the first seating hole 141 may have a larger area than the second seating hole 171 .

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Abstract

모터 및 이를 포함하는 청소기가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시예들 중 하나에 따른 모터는, 스테이터 코어를 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 회전 샤프트와, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 상기 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 로터와, 상기 스테이터와 로터를 수용하도록 마련되는 하우징과, 상기 스테이터와 로터가 안정적으로 결합되도록 상기 하우징에 결합되는 베어링 및 상기 하우징 내에 수용되도록 상기 하우징과 일체로 형성되는 프레임으로, 상기 스테이터 코어 및 베어링과 전기적으로 연결되도록 상기 스테이터 코어 및 베어링과 각각 접촉되는 프레임을 포함할 수 있다.

Description

모터 및 이를 포함하는 청소기
본 개시는 모터 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성이 향상된 모터를 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 스테이터, 회전하도록 마련되는 로터, 스테이터와 로터를 수용하는 하우징, 스테이터와 로터가 정확한 위치에서 결합하여 로터의 회전이 안정적으로 이루어지도록 하는 베어링을 포함할 수 있다.
모터는 다양한 청소기에 사용될 수 있다. 예를 들어, 모터는 청소기의 본체 내에 배치되어 동력을 발생시킬 수 있다.
모터를 사용함에 따라 베어링에는 전식(electrolytic corrosion)이 발생할 수 있다. 모터가 구동되면 스위칭이 발생되고, 스테이터에 흐르는 전류가 로터에 유도전류를 발생시킬 수 있다. 이렇게 발생된 유도전류는 로터에서 회전 샤프트로 이동할 수 있다. 또한, 유도전류는 회전 샤프트와 베어링의 내륜, 볼, 외륜으로 각각 전달될 수 있다. 이 때, 베어링의 내륜과 외륜에는 전위차가 발생하여 볼을 손상시킬 수 있다.
즉, 전식에 의해 베어링이 손상되고 소음이 발생할 수 있다. 따라서, 최근 베어링의 전식을 최소화 시키고자 하는 요구가 있다. 또한, 사용의 편의를 위해 모터의 경량화에 대한 요구도 늘고 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면 내구성이 개선되고 경량화가 가능한 모터와 이를 포함하는 청소기를 제공할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면 결합성이 향상된 모터와 이를 포함하는 청소기를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따른 모터는, 스테이터 코어를 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 회전 샤프트와, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 상기 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 로터와, 상기 스테이터와 로터를 수용하도록 마련되는 하우징과, 상기 스테이터와 로터가 안정적으로 결합되도록 상기 하우징에 결합되는 베어링 및 상기 하우징 내에 수용되도록 상기 하우징과 일체로 형성되는 프레임으로, 상기 스테이터 코어 및 베어링과 전기적으로 연결되도록 상기 스테이터 코어 및 베어링과 각각 접촉되는 프레임을 포함할 수 있다.
상기 하우징은 금속으로 형성되는 상기 프레임을 인서트한 뒤 사출될 수 있다.
상기 베어링과 상기 프레임은 복수로 마련되고, 상기 복수의 프레임은 상기 스테이터 코어의 상측에 배치되는 상부프레임과, 상기 스테이터 코어의 하측에 배치되는 하부프레임을 포함하고, 상기 복수의 베어링은 상기 상부프레임에 안착되는 제1베어링과, 상기 하부프레임에 안착되는 제2베어링을 포함할 수 있다.
상기 상부프레임은 상기 제1베어링을 안착시키도록 상기 상부프레임의 상단에 마련되는 제1안착홀을 포함하고, 상기 하부프레임은 상기 제2베어링을 안착시키도록 상기 하부프레임의 하단에 마련되는 제2안착홀을 포함할 수 있다.
상기 상부프레임은 상기 제1안착홀이 형성되는 제1베이스와, 상기 스테이터 코어와 접촉하도록 상기 제1베이스로부터 하측으로 연장되는 제1접촉리브를 포함하고, 상기 하부프레임은 상기 제2안착홀이 형성되는 제2베이스와, 상기 스테이터 코어와 접촉하도록 상기 제2베이스로부터 상측으로 연장되는 제2접촉리브를 포함할 수 있다.
상기 제1접촉리브 및 제2접촉리브는 상기 스테이터 코어의 외측에서 접촉되고, 상기 하우징은 상기 스테이터 코어를 지지하도록 상기 제1접촉리브 또는 제2접촉리브 중 적어도 하나의 내측에 배치되는 적어도 하나의 지지리브를 포함할 수 있다.
상기 프레임과 상기 베어링을 결합시키도록 상기 프레임과 베어링과 각각 접착되는 접착부재 및 상기 접착부재의 접착력을 향상시키도록 상기 접착부재를 커버하는 적어도 하나의 커버부재를 포함할 수 있다.
상기 베어링과 상기 프레임과 상기 접착부재는 복수로 마련되고, 상기 복수의 프레임은, 상기 스테이터 코어의 상측에 배치되는 상부프레임으로, 상기 상부프레임의 상부에 형성되는 제1베이스와, 상기 제1베이스에 형성되는 제1안착홀을 포함하는 상부프레임 및 상기 스테이터 코어의 하측에 배치되는 하부프레임으로, 상기 하부프레임의 하부에 형성되는 제2베이스와, 상기 제2베이스에 형성되는 제2안착홀을 포함하는 하부프레임을 포함하고, 상기 복수의 베어링은 상기 제1안착홀에 안착되는 제1베어링과, 상기 제2안착홀에 안착되는 제2베어링을 포함하고, 상기 복수의 접착부재는 상기 상부프레임 및 제1베어링을 결합시키는 제1접착부재와, 상기 하부프레임 및 제2베어링을 결합시키는 제2접착부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 커버부재는 상기 제1접착부재 또는 제2접착부재 중 적어도 하나를 커버할 수 있다.
상기 제1베어링은 상기 제1베이스 보다 더 상측으로 돌출되고, 상기 제1접착부재는 상측으로 돌출된 상기 베어링의 외륜을 감싸도록 형성되고, 상기 제2베어링은 상기 제2베이스 보다 더 하측으로 돌출되고, 상기 제2접착부재는 하측으로 돌출된 상기 베어링의 외륜을 감싸도록 형성될 수 있다.
공기의 유동을 발생시키도록 상기 하우징의 상부에서 상기 회전 샤프트와 결합되는 임펠러를 더 포함하고, 상기 제1베어링은 상기 임펠러의 하중을 지지하도록 상기 제2베어링 보다 큰 단면적을 가질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따른 모터는, 스테이터 코어를 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 회전 샤프트와, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 상기 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 로터와, 상기 스테이터와 로터를 수용하도록 마련되는 하우징과, 금속으로 형성되고, 상기 스테이터 코어와 접촉되도록 상기 하우징의 내부에 결합되는 프레임과, 상기 스테이터와 로터가 안정적으로 결합되도록 상기 프레임에 안착되는 베어링과, 상기 프레임과 상기 베어링을 결합시키도록 상기 프레임과 베어링에 도포되는 접착부재 및 상기 접착부재를 커버하는 적어도 하나의 커버부재로, 상기 프레임과 상기 베어링이 통전되도록 상기 프레임 및 베어링과 각각 접촉되는 적어도 하나의 커버부재를 포함할 수 있다.
상기 베어링과 상기 프레임과 상기 접착부재는 복수로 마련되고, 상기 복수의 프레임은, 상기 스테이터 코어의 상측에 배치되는 상부프레임으로, 상기 상부프레임의 상부에 형성되는 제1베이스와, 상기 제1베이스에 형성되는 제1안착홀을 포함하는 상부프레임 및 상기 스테이터 코어의 하측에 배치되는 하부프레임으로, 상기 하부프레임의 하부에 형성되는 제2베이스와, 상기 제2베이스에 형성되는 제2안착홀을 포함하는 하부프레임을 포함하고, 상기 복수의 베어링은 상기 제1안착홀에 안착되는 제1베어링과, 상기 제2안착홀에 안착되는 제2베어링을 포함하고, 상기 복수의 접착부재는 상기 상부프레임 및 제1베어링을 결합시키는 제1접착부재와, 상기 하부프레임 및 제2베어링을 결합시키는 제2접착부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 커버부재는 금속으로 형성되고 상기 제1접착부재 또는 상기 제2접착부재 중 적어도 하나를 커버할 수 있다.
상기 제1베어링은 상기 제1베이스 보다 더 상측으로 돌출되고, 상기 제1접착부재는 상측으로 돌출된 상기 베어링의 외륜을 감싸도록 형성되고, 상기 제2베어링은 상기 제2베이스 보다 더 하측으로 돌출되고, 상기 제2접착부재는 하측으로 돌출된 상기 베어링의 외륜을 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 하우징은 상기 프레임과 일체로 형성되도록 상기 프레임을 인서트한 뒤 사출하여 형성될 수 있다.
상기 프레임은 복수로 마련되고, 상기 복수의 프레임은, 상기 스테이터 코어의 상부에 마련되는 제1베이스와, 상기 스테이터 코어와 접촉하도록 상기 제1베이스로부터 하측으로 연장되는 제1접촉리브를 포함하는 상부프레임 및 상기 스테이터 코어의 하부에 마련되는 제2베이스와, 상기 스테이터 코어와 접촉하도록 상기 제2베이스로부터 상측으로 연장되는 제2접촉리브를 포함하는 하부프레임을 포함할 수 있다.
상기 베어링은 복수로 마련되고, 상기 복수의 베어링은 상기 제1베이스에 안착되는 제1베어링과, 상기 제2베어링에 안착되는 제2베어링을 포함하고, 상기 모터는 공기의 유동을 발생시키도록 상기 하우징의 상부에서 상기 회전 샤프트와 결합되는 임펠러를 더 포함하고, 상기 제1베어링은 상기 임펠러의 하중을 지지하도록 상기 제2베어링 보다 큰 단면적을 가질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 청소기는, 본체와, 상기 본체로 피청소면의 이물질을 흡입하도록 마련되는 흡입 헤드 및 상기 본체 내부에 배치되어 흡입력을 발생시키는 모터를 포함하고, 상기 모터는, 스테이터 코어를 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 상기 스테이터 내에 배치되는 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 로터와, 상기 스테이터와 로터를 수용하도록 마련되는 하우징과, 상기 스테이터와 로터가 안정적으로 결합되도록 상기 하우징에 결합되는 베어링 및 상기 하우징과 일체로 형성되는 프레임으로, 상기 스테이터 코어와 상기 베어링을 통전시키도록 금속으로 형성되어 상기 스테이터 코어에 접촉되는 프레임을 포함할 수 있다.
상기 프레임은 상기 베어링이 수용되도록 마련되는 안착홀을 포함하고, 상기 베어링은 상기 안착홀을 형성하는 내면과 접촉될 수 있다.
상기 프레임과 상기 베어링을 결합시키도록 상기 프레임과 베어링과 각각 접착되는 접착부재를 더 포함하고, 상기 접착부재를 커버하며, 상기 베어링의 외륜을 감싸도록 배치되는 커버부재를 포함할 수 있다.
상기 커버부재는 상기 프레임과 상기 베어링을 통전시키도록 금속으로 형성되어 상기 프레임과 베어링에 각각 접촉할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면 베어링이 전식으로 마모되는 것을 감소시켜 내구성이 개선되고 경량화가 가능한 모터와 이를 포함하는 청소기를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면 구성간의 결합력이 향상된 모터와 이를 포함하는 청소기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터를 포함하는 청소기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 상부 하우징과 상부프레임의 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 상부 하우징과 상부프레임의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 하부 하우징과 하부프레임의 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 하부 하우징과 하부프레임의 단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 개시의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 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 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시를 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 개시의 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 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "전방", "후방", "좌측" 및 "우측"등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면 청소기를 포함하는 다양한 가전기기에 사용될 수 있으나 이하에서는 청소기를 기준으로 설명한다.
이하에서는 본 개시에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터를 포함하는 청소기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따른 청소기(1)는 모터(100)를 포함할 수 있다. 청소기(1)의 종류는 제한되지 않는다. 예를 들어, 모터(100)는 스틱형 청소기 또는 업라이트형 청소기에 사용될 수 있다.
또한, 모터(100)는 청소기 외에 다양한 가전기기에 적용될 수 있다. 이하, 모터(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 파이프(20) 및 청소기본체(10)와 연결되는 핸들(40)을 포함할 수 있다.
핸들(40)은 청소기본체(10)에 결합되는 부분으로서, 사용자가 파지하여 청소기(1)를 조작할 수 있도록 마련될 수 있다. 핸들(40)에는 조작부(미 도시)가 마련되어, 사용자가 청소기(1)를 조작할 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 모터(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 모터(100)를 포함할 수 있다. 모터(100)는 청소기본체(10)의 내부에서 흡입력을 발생시키도록 동력을 발생시킬 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 모터(100)는 스테이터(160)와 로터 어셈블리(150) 및 하우징(130, 180)과, 로터 어셈블리(150)의 회전 샤프트(152)에 결합되어 공기의 유동을 발생시키는 임펠러(120)와, 임펠러(120)를 커버하고 임펠러(120)에 의해 흡입된 공기를 가이드하는 커버(110)와, 모터를 제어하는 제어부(300), 스테이터(160)와 로터(151)가 안정적으로 결합되도록 하우징(130, 180)에 결합되는 베어링(190), 베어링(190)의 외주면을 감싸도록 배치되는 커버부재(200)를 포함할 수 있다.
커버(110)는 임펠러(120)를 커버하도록 마련될 수 있다. 또한 커버(110)는 임펠러(120)에 의해 흡입된 공기를 가이드하는 가이드 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 커버(110)는 상부하우징(130)과 결합되도록 마련될 수 있다. 커버(110)는 임펠러(120)로 공기가 흡입되도록 마련되는 개구(111)를 포함할 수 있다.
모터(100)는 회전 샤프트(152)에 결합되어 공기의 유동을 발생시키는 임펠러(120)를 포함할 수 있다.
임펠러(120)는 회전 샤프트(152)가 결합되는 샤프트 결합부(122)를 포함할 수 있다. 샤프트 결합부(122)에 회전 샤프트(152)가 결합되면, 임펠러(120)는 회전 샤프트(152)와 함께 회전할 수 있다.
임펠러(120)는 허브(123)와, 허브(123)로부터 돌출되어 공기의 흐름을 형성하는 복수의 날개(121)를 포함할 수 있다.
허브(123)는 회전 샤프트(152)의 축 방향을 따라 그 단면적이 작아지도록 마련되어 임펠러(120)가 회전함에 따라 상기 축 방향으로 유입되는 공기를 회전 샤프트(152)의 반경 방향으로 배출되도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 임펠러는 Z방향으로 갈수록 단면적이 작아지도록 마련될 수 있다.
복수의 날개(121)는 허브(123)에 마련되어 허브(123)와 함께 회전하여 기류를 형성하도록 마련될 수 있다. 복수의 날개(121)는 허브(123)의 외면에 마련될 수 있다.
허브(123)의 내면에는 로터(151)가 배치될 수 있고, 허브(123)의 외면에는 복수의 날개(121)가 배치되어 기류를 형성할 수 있다.
하우징(130, 180)은 스테이터(160) 및 로터 어셈블리(150)를 수용하도록 마련될 수 있다. 하우징(130, 180)은 사출되어 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(130, 180)은 사출물을 사용하므로 금속으로 제조된 하우징에 비해 비교적 가벼운 무게를 가질 수 있다. 하우징(130, 180)은 상부하우징(130)과 하부하우징(180)을 포함할 수 있다. 상부하우징(130)은 제1하우징(130)이 될 수 있고, 하부하우징(180)은 제2하우징(180)이 될 수 있다.
상부하우징(130)과 하부하우징(180)은 로터(151)와 스테이터(160)를 사이에 두고 결합할 수 있다. 상부하우징(130)과 하부하우징(180)이 결합함으로써 로터(151)는 스테이터(160)에 고정될 수 있다.
상부하우징(130)은 제1베어링(191)이 안착되는 상부프레임 안착부(131)를 포함할 수 있다. 상부프레임 안착부(131)에는 상부프레임(140)도 결합될 수 있다. 예를 들어, 상부프레임 안착부(131)에는 제1형성리브(143)가 결합될 수 있고, 제1형성리브(143)가 형성하는 제1안착홀(141)에 제1베어링(191)이 안착될 수 있다.
또한, 상부하우징(130)은 축 방향으로 연장되어 하부하우징(180)과 결합하는 제1결합부(132)을 포함할 수 있다. 상부하우징(130)은 대략 원통 형상으로 마련될 수 있으며, 스테이터(160) 및 로터(151)의 측면 일부를 감싸도록 마련되는 외주면(133)과, 스테이터(160) 및 로터(151)의 상면을 커버하도록 마련되는 상면(134)을 포함할 수 있다.
또한, 상부하우징(130)은 임펠러(120)에서 배출되는 공기가 흐르는 유로(135a)와 유로(135a)를 흐르는 공기를 가이드하는 디퓨저 베인(135)을 포함할 수 있다. 베인(135)은 상부하우징과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어 베인(135)은 상부하우징(130)이 사출될 때 함께 사출되어 형성될 수 있다. 따라서, 별도로 디퓨저를 생산하거나, 상부하우징(130)에 조립할 필요가 없어 생산성이 향상될 수 있다.
제1결합부(132)는 상부하우징(130)의 외주면(133)으로부터 축 방향으로 연장될 수 있다. 제1결합부(132)는 상부하우징(130)의 원주 방향을 따라 이격되게 마련될 수 있으며, 복수로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1결합부(132)는 3개가 마련될 수 있다. 또한, 제1결합부(132)의 개수는 이에 제한되는 것은 아니고 다양한 개수로 마련될 수 있다. 제1결합부(132)는 상부결합부(132)가 될 수 있다.
하부하우징(180)은 제2베어링(192)이 안착되도록 마련되는 하부프레임 안착부(181)를 포함할 수 있다. 하부프레임 안착부(181)에는 하부프레임(170)도 결합될 수 있다. 예를 들어, 하부프레임 안착부(181)에는 제2형성리브(173)가 결합될 수 있고, 제2형성리브(173)가 형성하는 제2안착홀(171)에 제2베어링(192)이 안착될 수 있다.
상부하우징의 제1결합부(132)와 결합하도록 마련되는 제2결합부(252)를 포함할 수 있다. 제2결합부(252)는 제1결합부(132)의 개수와 대응되게 마련될 수 있다. 제1결합부(132)와 제2결합부(252)는 공지된 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다. 예를 들면, 제1결합부(132)와 제2결합부(252)는 억지 끼움 결합에 의해 결합될 수 있다. 제2결합부(252)는 하부결합부(252)가 될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 상부하우징(130)과 하부하우징(180)은 패스너(210)에 의해 결합될 수 있다. 예를 들어, 패스너(210)는 태핑 스크류(210)를 포함할 수 있다. 따라서, 하우징(130, 180)에 별도의 탭을 가공하지 않고 상부하우징(130)과 하부하우징(180)을 결합시킬 수 있으므로 모터의 생산성이 증가될 수 있다.
베어링(190)은 회전 샤프트(152)의 상측에 결합되는 제1베어링(191)과 회전 샤프트(152)의 하측에 결합되는 제2베어링(192)을 포함할 수 있다. 제1베어링(191)은 상부하우징(130)과 회전 샤프트(152) 사이에 배치되어 회전 샤프트(152)의 회전축(axis)이 고정된 채 회전 샤프트(152)가 회전하도록 지지할 수 있다. 제2베어링(192)은 하부하우징(180)과 회전 샤프트(152) 사이에 배치되어 회전 샤프트(152)의 회전축(axis)이 고정된 채 회전 샤프트(152)가 회전하도록 지지할 수 있다.
커버부재(200)는 베어링(190)의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 베어링(190)의 외륜을 감싸도록 마련될 수 있다. 커버부재(200)는 후술하는 접착부재(220)를 커버하도록 마련될 수 있다. 자세한 내용은 후술한다. 커버부재(200)는 적어도 하나 마련될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 커버부재(200)는 제1커버부재(201)와 제2커버부재(202)를 포함할 수 있다.
모터(100)는 프레임(140, 170)을 더 포함할 수 있다. 프레임(140, 170)은 하우징(130, 180)의 강성을 증가시키도록 하우징(130, 180) 내에 결합될 수 있다. 예를 들어, 프레임(140, 170)은 하우징(130, 180)과 일체로 형성될 수 있다. 도면에서는 설명을 위해 분리된 채로 도시되었다. 프레임(140, 170)은 금속으로 형성될 수 있다. 프레임(140, 170)은 복수로 마련될 수 있다. 복수의 프레임(140, 170)은 상부프레임(140)과 하부프레임(170)을 포함할 수 있다. 상부프레임(140)은 제1프레임(140)이 될 수 있고, 하부프레임(170)은 제2프레임(170)이 될 수 있다. 프레임(140, 170)은 하우징(130, 180)의 사출시에 인서트될 수 있다. 예를 들어, 하우징(130, 180)을 사출하기 전에 먼저 프레임(140, 170)을 인서트한 뒤 하우징(130, 180)을 사출시킬 수 있다. 따라서, 각각의 생산 이후 별도의 조립 공정을 거칠 필요가 없고 생산성이 증가될 수 있다.
상부프레임(140)은 상부하우징(130)에 결합될 수 있다. 상부프레임(140)은 상부하우징(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부프레임(140)을 인서트한 뒤 상부하우징(130)을 사출시킬 수 있다. 상부프레임(140)은 제1베이스(140a), 제1안착홀(141), 제1접촉리브(142), 제1형성리브(143), 제1결합리브(144)를 포함할 수 있다.
제1베이스(140a)에는 제1안착홀(141)이 형성될 수 있다. 제1안착홀(141)은 제1베어링(191)이 안착될 수 있다. 제1안착홀(141)은 제1베어링(191)에 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 제1안착홀(141)을 상부프레임 안착부(131)에 대응되도록 형성될 수 있다.
제1접촉리브(142)는 제1베이스(140a)로부터 하측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1접촉리브(142)는 제1베이스(140a)의 외주면으로부터 아래로 연장될 수 있다. 제1접촉리브(142)는 스테이터 코어(161)의 외주면과 접촉하여 제1베어링(191)의 전식을 방지할 수 있다. 자세한 내용은 후술한다.
제1형성리브(143)는 제1안착홀(141)을 형성하도록 제1베이스(140a)에서 하측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1형성리브(143)는 제1베이스(140a)의 내측에서 제1안착홀(141)을 형성하도록 아래로 연장될 수 있다.
제1결합리브(144)는 제1접촉리브(142)의 일단으로부터 외측으로 돌출될 수 있다. 제1결합리브(144)는 상부하우징(130)과 결합되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1결합리브(144)는 상부하우징(130)의 내면과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 따라서, 상부프레임(140)과 상부하우징(130)이 분리되지 않도록 할 수 있다.
하부프레임(170)은 하부하우징(180)에 결합될 수 있다. 하부프레임(170)은 하부하우징(180)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부프레임(170)을 인서트한 뒤 하부하우징(180)을 사출시킬 수 있다. 하부프레임(170)은 제2베이스(170a), 제2안착홀(171), 제2접촉리브(172), 제2형성리브(173), 제2결합리브(174)를 포함할 수 있다.
제2베이스(170a)에는 제2안착홀(171)이 형성될 수 있다. 제2안착홀(171)은 제2베어링(192)이 안착될 수 있다. 제2안착홀(171)은 제2베어링(192)에 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 제2안착홀(171)을 하부프레임 안착부(181)에 대응되도록 형성될 수 있다.
제2접촉리브(172)는 제2베이스(170a)로부터 하측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2접촉리브(172)는 제2베이스(170a)의 외주면으로부터 아래로 연장될 수 있다. 제2접촉리브(172)는 스테이터 코어(161)의 외주면과 접촉하여 제2베어링(192)의 전식을 방지할 수 있다. 자세한 내용은 후술한다.
제2형성리브(173)는 제2안착홀(171)을 형성하도록 제2베이스(170a)에서 하측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2형성리브(173)는 제2베이스(170a)의 내측에서 제2안착홀(171)을 형성하도록 아래로 연장될 수 있다.
제2결합리브(174)는 제2접촉리브(172)의 일단으로부터 외측으로 돌출될 수 있다. 제2결합리브(174)는 하부하우징(180)과 결합되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제2결합리브(174)는 하부하우징(180)의 내면과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 따라서, 하부프레임(170)과 하부하우징(180)이 분리되지 않도록 할 수 있다.
스테이터(160)는 스테이터 코어(161), 스테이터 코일(162), 인슐레이터(163), 로터 수용부(164)를 포함할 수 있다. 스테이터(160)는 스테이터 코일(162)에 전류가 인가되면 자속을 발생시키도록 구성될 수 있다.
스테이터 코어(161)의 중앙부에는 로터(151)를 수용하기 위한 로터 수용부(164)가 마련될 수 있다. 로터(151)는 로터 수용부(164)에 배치될 수 있다. 로터(151)는 스테이터(160)와 전자기적으로 상호 작용할 수 있다.
스테이터 코일(162)은 인슐레이터(163)가 스테이터 코어(161)에 결합된 상태에서 스테이터 코어(161)에 권선될 수 있다.
인슐레이터(163)는 전기적 절연성을 가지는 재질로 마련될 수 있다. 인슐레이터(163)는 스테이터 코어(161)의 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 인슐레이터(163)는 스테이터 코어(161)의 외주면에 배치될 수 있다. 인슐레이터(163)는 복수로 마련될 수 있다. 복수의 인슐레이터(163)의 스테이터 코어(161)의 외주면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
모터(100)는 인슐레이터(163)의 하단에 마련되는 삽입부(165)를 포함할 수 있다. 삽입부(165)는 제어부(300)에 삽입되도록 마련될 수 있다.
로터(151)는 회전 샤프트(152)를 포함할 수 있다. 회전 샤프트(152)는 로터(151)가 스테이터(160)와 전자기적으로 상호 작용하면 회전하도록 마련될 수 있다.
모터(100)는 모터의 속도를 제어하도록 마련되는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다. 제어부(300)는 모터의 하부에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제어부(300)는 청소기의 타입에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다.
모터(100)는 하부하우징(180)과 제2베어링(192) 사이에 배치되는 와셔(미도시)를 더 포함할 수 있다. 와셔(미도시)는 베어링(190)에 예압을 가할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 상부 하우징과 상부프레임의 사시도이다. 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 상부 하우징과 상부프레임의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 상부하우징(130)과 상부프레임(140)을 B-B'로 절단한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 상부프레임(140)과 상부하우징(130)은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부프레임(140)을 인서트 한 뒤 상부하우징(130)을 사출할 수 있다. 상부프레임(140)은 금속으로 형성될 수 있고, 상부하우징(130)은 사출되어 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상부프레임 안착부(131)에는 제1형성리브(143)가 삽입될 수 있다. 제1형성리브(143)는 제1안착홀(141)을 형성할 수 있다. 제1안착홀(141)에는 제1베어링(191)이 안착될 수 있다. 제1결합리브(144)는 상부하우징(130)의 내면과 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1결합리브(144)는 상부하우징(130)에 대응되어 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상부하우징(130)은 제1 패스너 홀(136)을 포함할 수 있다. 제1 패스너 홀(136)은 패스너(210)가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상부하우징(130)과 하부하우징(180)이 결합되도록 패스너(210)가 삽입될 수 있다. 패스너(210)는 태핑 스크류(210)가 될 수 있다. 태핑 스크류(210)는 제1 패스너 홀(136)을 형성하면서 상부하우징(130)과 하부하우징(180)을 결합시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상부하우징(130)은 제1지지리브(137)를 포함할 수 있다. 스테이터 코어(161)는 제1지지리브(137)에 안착될 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(161)는 상부하우징(130)에 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(161)는 제1지지리브(137)에 의해 지지될 수 있다. 제1지지리브(137)는 상부하우징(130)의 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 제1지지리브(137)는 스테이터 코어(161)의 상측에 위치될 수 있다. 제1지지리브(137)는 복수로 마련될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 하부 하우징과 하부프레임의 사시도이다. 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터에서 하부 하우징과 하부프레임의 단면도이다. 도 7은 도 6에서 C-C'로 절단한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 하부프레임(170)과 하부하우징(180)은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부프레임(170)을 인서트 한 뒤 하부하우징(180)을 사출할 수 있다. 하부프레임(170)은 금속으로 형성될 수 있고, 하부하우징(180)은 사출되어 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 하부프레임 안착부(181)에는 제2형성리브(173)가 삽입될 수 있다. 제2형성리브(173)는 제2안착홀(171)을 형성할 수 있다. 제2안착홀(171)에는 제2베어링(192)이 안착될 수 있다. 제2결합리브(174)는 하부하우징(180)의 내면과 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2결합리브(174)는 하부하우징(180)에 대응되어 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 상부하우징(130)은 제2 패스너 홀(184)을 포함할 수 있다. 제2 패스너 홀(184)은 패스너(210)가 삽입될 수 있다. 패스너(210)는 태핑 스크류(210)가 될 수 있다. 태핑 스크류(210)는 제2 패스너 홀(184)을 형성하면서 상부하우징(130)과 하부하우징(180)을 결합시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 하부하우징(180)은 제2지지리브(185)를 포함할 수 있다. 스테이터 코어(161)는 제2지지리브(185)에 안착될 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(161)는 하부하우징(180)에 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(161)는 제2지지리브(185)에 의해 지지될 수 있다. 제2지지리브(185)는 하부하우징(180)의 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 제2지지리브(185)는 스테이터 코어(161)의 하측에 위치될 수 있다. 제2지지리브(185)는 복수로 마련될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 하부하우징(180)은 지지부(186)를 포함할 수 있다. 지지부(186)는 제어부(300)와 접촉하여 제어부(300)가 지지되도록 할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다. 도 8은 도 2에서 A-A'로 절단한 단면도이다. 도 8에서는 커버 및 임펠러는 생략되었다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 로터(151)가 수용될 수 있도록 스테이터의 코어(161)의 내경(D2)은 로터(151)의 외경(D1) 보다 크게 마련될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(161)의 내경(D2)은 적어도 하나의 직경 보다 크거나 같을 수 있다. 스테이터 코어(161) 및 로터(151)가 전자기적으로 상호 작용하도록 스테이터 코어(161)의 내경(D2)과 로터(151)의 외경(D1)의 간격(G)을 포함할 수 있다. 상기 간격(G)은 1mm 이하가 될 수 있다. 다만 간격(G)의 크기는 이에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 복수의 안착홀(141, 171)에는 각각 베어링(190)이 안착될 수 있다. 예를 들어, 제1안착홀(141)에는 제1베어링(191)이 안착될 수 있고, 제2안착홀(171)에는 제2베어링(192)이 안착될 수 있다. 베어링(190)은 회전 샤프트(152)와 형성리브(143, 173)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1베어링(191)은 회전 샤프트(152)와 제1형성리브(143) 사이에 배치되고, 제2베어링(192)은 회전 샤프트(152)와 제2형성리브(173)의 사이에 배치될 수 있다. 베어링(190)의 내륜(191a, 192a)은 회전 샤프트(152)와 접촉할 수 있고, 베어링(190)의 외륜(191c, 192c)은 프레임의 형성리브(143, 173)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1베어링(191)의 내륜(191a)은 회전 샤프트(152)와 접촉되고, 제1베어링(191)의 외륜(191c)은 제1형성리브(143)와 접촉될 수 있다. 제2베어링(192)의 내륜(192a)은 회전 샤프트(152)와 접촉되고, 제2베어링(192)의 외륜(192c)은 제2형성리브(173)와 접촉될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 프레임(140, 170)은 스테이터 코어(161) 및 베어링(190)과 각각 접촉될 수 있다. 프레임(140, 170)은 스테이터 코어(161)의 외주면 및 베어링(190)의 외륜(191c, 192c)과 각각 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상부프레임(140)은 스테이터 코어(161)와 제1베어링(191)의 외륜(191c)과 접촉될 수 있다. 하부프레임(170)은 스테이터 코어(161)와 제2베어링(192)의 외륜(192c)과 접촉될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 복수의 베어링(191, 192)은 각각 내륜(191a, 192a), 외륜(191c, 192c), 볼(191b, 192b)을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 스위칭에 의한 유도전류로 스테이터 코어(161) 및 로터(151)에서 회전 샤프트(152)로 전류가 흐를 수 있다. 또한, 회전 샤프트(152)와 베어링(190)의 내륜(191a, 192a)이 접촉하므로, 베어링(190)의 내륜(191a, 192a)으로 전류가 흐를 수 있다. 반대로, 접촉리브(142, 172)가 스테이터 코어(161)에 접촉하므로 스테이터 코어(161)에서 접촉리브(142, 172)로 전류가 흐를 수 있다. 접촉리브(142, 172)로 흐른 전류는 베어링(190)의 외륜(191c, 192c)에 접촉하는 형성리브(143, 173)로 흐를 수 있다. 형성리브(143, 173)로 흐른 전류는 베어링(190)의 외륜(191c, 192c)으로 흐를 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(161) 및 로터(151)에서 발생한 유도전류는 각각 다른 경로로 베어링(190)의 내륜(191a, 192a)과 베어링(190)의 외륜(191c, 192c)으로 흐를 수 있으므로 베어링의 내륜(191a, 192a)과 외륜(191c, 192c) 간에는 전위차가 발생하지 않을 수 있다. 이로 인해, 볼 베어링(190)의 전식을 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들 중 하나에 따르면 베어링(190)과 프레임(140, 170) 간에는 높이 차이(h)가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1베어링(191)은 제1베이스(140a) 보다 높은 위치에 배치될 수 있고, 제2베어링(192)은 제2베이스(170a) 보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 제1베어링(191)과 제1베이스(140a)는 높이 차(h)를 가질 수 있고, 제2베어링(192)과 제2베이스(170a)는 높이 차(h)를 가질 수 있다. 제1베어링(191)은 제1베이스(140a) 높다 상측으로 돌출될 수 있다. 제2베어링(192)은 제2베이스(170a) 보다 하측으로 돌출될 수 있다. 따라서, 아래와 같이 접착제가 도포되면 접착제가 베어링(190)을 타고 넘어 내륜(191a, 191b)과 회전 샤프트(152)가 접착될 수도 있는데, 베어링(190)과 베이스(140a, 170a)가 높이 차이(h)를 가지므로 이를 방지할 수 있다.
베어링(190)과 프레임(140, 170)을 결합시키도록 접착제가 도포될 수 있다. 예를 들어, 베어링(190)과 프레임(140, 170)의 사이에는 접착부재가 배치될 수 있다. 접착부재(220)는 적어도 하나 마련될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 접착부재(220)는 제1베어링(191) 및 상부프레임(140)의 사이에 배치되는 제1접착부재(221)와 제2베어링(192) 및 하부프레임(170)의 사이에 배치되는 제2접착부재(222)를 포함할 수 있다. 접착제는 혐기성 접착제일 수 있다. 혐기성 접착제는 공기와 닿지 않는 부위가 빠르게 경화하여 결합시간이 단축될 수 있다. 또한, 베어링(190)과 프레임(140, 170)은 금속으로 형성되므로 동종 재료 간의 접착력이 강할 수 있다.
모터(100)는 커버부재(200)를 더 포함할 수 있다. 커버부재(200)는 접착제가 빠르게 경화되고 접착력이 향상되도록 접착부재(220)를 커버할 수 있다. 커버부재(200)는 접착제를 도포한 후 하우징(130, 180) 및 프레임(140, 170)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1커버부재(201)는 제1베어링(191)의 외측에 배치될 수 있고, 상부프레임(140)의 상면에 배치될 수 있다. 제2커버부재(202)는 제2베어링(192)의 외측에 배치될 수 있고, 하부프레임(170)의 상면에 배치될 수 있다. 커버부재(200)가 접착부재(220)를 커버함으로써 베어링(190)과 프레임(140, 170)의 결합력이 향상된 점이 실험으로 확인되었다.
커버부재(200)는 금속으로 마련될 수 있다. 커버부재(200)는 베어링(190)의 외륜(191c, 192c) 및 프레임(140, 170)과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 제1커버부재(201)는 제1베어링의 외륜(191c) 및 제1베이스(140a)와 각각 접촉될 수 있다. 제2커버부재(202)는 제2베어링의 외륜(192c) 및 제2베이스(170a)와 각각 접촉될 수 있다. 커버부재(200)는 베어링의 외륜(191c, 192c)과 프레임(140, 170) 간의 통전이 보다 잘 이루어지도록 할 수 있다. 도면에서 커버부재(200)는 복수로 마련되었으나 이에 제한되는 것은 아니고 하나만 마련될 수 있다. 예를 들어, 커버부재(200)는 제1베어링(191) 및 제1베이스(140a)의 사이에만 배치될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 제1베어링(191)은 제2베어링(192) 보다 큰 단면적을 가지도록 마련될 수 있다. 도 8에서는 생략되었으나 제1베어링(191)의 상부에는 임펠러(120)가 배치될 수 있다. 제1베어링(191)은 임펠러(120)의 하중을 지지하도록 제2베어링(192) 보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제1베어링(191)과 제2베어링(192)의 직경 비율은 1.1~1.6이 될 수 있다. 다만 직경 비율은 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 복수의 안착홀(141, 171)은 복수의 베어링(191, 192) 각각에 대응한 크기를 형성될 수 있다. 따라서, 제1안착홀(141)은 제2안착홀(171) 보다 더 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1안착홀(141)은 제2안착홀(171) 보다 큰 면적을 가질 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 개시의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 스테이터 코어를 포함하는 스테이터;
    상기 스테이터의 내측에 배치되는 회전 샤프트;
    상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 상기 회전 샤프트를 중심으로 회전하는 로터;
    상기 스테이터와 로터를 수용하도록 마련되는 하우징;
    상기 스테이터와 로터가 안정적으로 결합되도록 상기 하우징에 결합되는 베어링; 및
    상기 하우징 내에 수용되도록 상기 하우징과 일체로 형성되는 프레임으로, 상기 스테이터 코어 및 베어링과 전기적으로 연결되도록 상기 스테이터 코어 및 베어링과 각각 접촉되는 프레임을 포함하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 금속으로 형성되는 상기 프레임을 인서트한 뒤 사출되는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베어링과 상기 프레임은 복수로 마련되고,
    상기 복수의 프레임은 상기 스테이터 코어의 상측에 배치되는 상부프레임과, 상기 스테이터 코어의 하측에 배치되는 하부프레임을 포함하고,
    상기 복수의 베어링은 상기 상부프레임에 안착되는 제1베어링과, 상기 하부프레임에 안착되는 제2베어링을 포함하는 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부프레임은 상기 제1베어링을 안착시키도록 상기 상부프레임의 상단에 마련되는 제1안착홀을 포함하고,
    상기 하부프레임은 상기 제2베어링을 안착시키도록 상기 하부프레임의 하단에 마련되는 제2안착홀을 포함하는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부프레임은 상기 제1안착홀이 형성되는 제1베이스와, 상기 스테이터 코어와 접촉하도록 상기 제1베이스로부터 하측으로 연장되는 제1접촉리브를 포함하고,
    상기 하부프레임은 상기 제2안착홀이 형성되는 제2베이스와, 상기 스테이터 코어와 접촉하도록 상기 제2베이스로부터 상측으로 연장되는 제2접촉리브를 포함하는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1접촉리브 및 제2접촉리브는 상기 스테이터 코어의 외측에서 접촉되고,
    상기 하우징은 상기 스테이터 코어를 지지하도록 상기 제1접촉리브 또는 제2접촉리브 중 적어도 하나의 내측에 배치되는 적어도 하나의 지지리브를 포함하는 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프레임과 상기 베어링을 결합시키도록 상기 프레임과 베어링과 각각 접착되는 접착부재; 및
    상기 접착부재의 접착력을 향상시키도록 상기 접착부재를 커버하는 적어도 하나의 커버부재를 포함하는 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 베어링과 상기 프레임과 상기 접착부재는 복수로 마련되고,
    상기 복수의 프레임은,
    상기 스테이터 코어의 상측에 배치되는 상부프레임으로, 상기 상부프레임의 상부에 형성되는 제1베이스와, 상기 제1베이스에 형성되는 제1안착홀을 포함하는 상부프레임; 및
    상기 스테이터 코어의 하측에 배치되는 하부프레임으로, 상기 하부프레임의 하부에 형성되는 제2베이스와, 상기 제2베이스에 형성되는 제2안착홀을 포함하는 하부프레임을 포함하고,
    상기 복수의 베어링은 상기 제1안착홀에 안착되는 제1베어링과, 상기 제2안착홀에 안착되는 제2베어링을 포함하고,
    상기 복수의 접착부재는 상기 상부프레임 및 제1베어링을 결합시키는 제1접착부재와, 상기 하부프레임 및 제2베어링을 결합시키는 제2접착부재를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 커버부재는 상기 제1접착부재 또는 제2접착부재 중 적어도 하나를 커버하는 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1베어링은 상기 제1베이스 보다 더 상측으로 돌출되고, 상기 제1접착부재는 상측으로 돌출된 상기 제1베어링의 외륜을 감싸도록 형성되고,
    상기 제2베어링은 상기 제2베이스 보다 더 하측으로 돌출되고, 상기 제2접착부재는 하측으로 돌출된 상기 제2베어링의 외륜을 감싸도록 형성되는 모터.
  10. 제3항에 있어서,
    공기의 유동을 발생시키도록 상기 하우징의 상부에서 상기 회전 샤프트와 결합되는 임펠러를 더 포함하고,
    상기 제1베어링은 상기 임펠러의 하중을 지지하도록 상기 제2베어링 보다 큰 단면적을 갖는 모터.
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