KR102117786B1 - 팬 모터 - Google Patents

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KR102117786B1
KR102117786B1 KR1020190065602A KR20190065602A KR102117786B1 KR 102117786 B1 KR102117786 B1 KR 102117786B1 KR 1020190065602 A KR1020190065602 A KR 1020190065602A KR 20190065602 A KR20190065602 A KR 20190065602A KR 102117786 B1 KR102117786 B1 KR 102117786B1
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rotating shaft
washer
spring
coupled
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Inventor
장정철
박경수
조우성
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뉴모텍(주)
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Abstract

본 발명에 따른 팬 모터(100)는 코어(11), 상기 코어의 상부 및 하부 각각에 설치된 상부 및 하부 인슐레이터(12a)(12b), 및 중앙에 베어링 삽입공(14)이 상하로 관통 형성된 고정자 조립체(10); 상기 고정자 조립체(10)의 베어링 삽입공(14)에 삽입되어 고정되는 베어링(22)을 갖는 베어링 조립체(20); 중앙에 회전축(31)이 상하로 관통되어 결합되는 로터 하우징(32b), 및 상기 로터 하우징(32b)의 내측 둘레면에 설치된 마그네트(32a)를 갖는 로터(32)를 포함하는 팬 조립체(30); 상기 베어링(22)의 상단에 고정시킨 제2 와셔(24)의 상부면에 면접시키되 상기 회전축(31)과 결합되어 함께 회전하는 제3 와셔(25); 상기 제3 와셔(25)의 상부 및 상기 회전축(31)의 상부의 외측 둘레면에 설치한 유동 방지용 스프링(50); 및 상기 회전축(31)의 상단이 고정되어 결합되는 결합 몰딩부(33a)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 모터{FAN MOTOR}
본 발명은 냉장고의 냉기를 송풍시키는 등의 용도로 사용되는 팬 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 회전축의 축 방향, 전후 및 좌우 방향의 유동을 최소화하여 진동이나 소음을 줄일 수 있도록 한 팬 모터에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고의 냉기를 송풍하기 위하여 냉장고 내부에는 팬이 결합된 팬 모터가 설치되는데, 냉기 송풍용 팬 모터에는 냉장고의 고내에서의 설치공간을 고려하여 지름방향 및 축방향에 대하여 컴팩트화가 가능한 모터가 주로 사용되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2008-0020138호에는 팬과 모터가 결합된 종래의 냉기 송풍용 팬 모터가 개시되어 있다. 이러한 종래의 냉기 송풍용 팬 모터는 중앙에 축지지부가 형성되고 외주에 코어 티스의 말단이 노출된 고정자와, 상기 축지지부에 삽입지지된 회전축에 상기 코어 티스의 말단과 대향되게 마그네트가 환형으로 부착된 케이스가 결합된 로터가 구비된 모터와, 상기 로터의 회전축에 허브가 결합된 팬으로 구성된다. 여기서, 로터의 회전축에 팬의 허브가 사출이나 압입의 방법으로 결합되는데, 모터의 회전 시에 팬이 흔들리면서 회전축이 팬의 허브로부터 이탈될 수 있는 문제점을 갖는다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 제시된 대한민국 등록특허 제10-1074935호를 살펴보면 회전축이 팬의 허브에 삽입된 상태에서 그 허브를 스프링으로 감싸 탄성 가압함으로써 팬이 회전축으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 냉기 송풍용 팬 모터를 제공하고 있다.
상기 선행기술은 스프링의 탄압을 위하여 압축부의 내부를 중공상태로 형성해야 하고, 이에 따라 회전축이 삽입되는 압축부의 상부가 개방되어 있어 냉기에 포함된 수분이 상기 압축부의 개방된 공간부로 침투될 염려가 있어 회전축 및 오일레스 베어링의 부식을 가져올 수 있다. 특히 이 선행기술에 따른 팬 모터는 로터와 함께 회전하는 회전축의 축방향인 상하 방향과, 전후 및 좌우 방향으로 유동이 일어날 수 있고, 회전축의 축 방향이나 좌, 우 및 전, 후 유동으로 인하여 팬의 회전이 다소 불안정해 질 수 있으며, 그로 인한 소음이나 진동이 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 베어링의 외주면과 회전축 사이의 미세간극으로 인하여 발생되는 회전축의 유동을 최소화시켜 소음이나 진동을 방지하도록 한 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회전축의 상부로 냉기에 포함된 수분의 침투를 방지하여 베어링의 부식을 방지할 수 있는 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 팬 모터(100)는
코어(11), 상기 코어의 상부 및 하부 각각에 설치된 상부 및 하부 인슐레이터(12a)(12b), 및 중앙에 베어링 삽입공(14)이 상하로 관통 형성된 고정자 조립체(10);
상기 고정자 조립체(10)의 베어링 삽입공(14)에 삽입되어 고정되는 베어링(22)을 갖는 베어링 조립체(20);
중앙에 회전축(31)이 상하로 관통되어 결합되는 로터 하우징(32b), 및 상기 로터 하우징(32b)의 내측 둘레면에 설치된 마그네트(32a)를 갖는 로터(32)를 포함하는 팬 조립체(30);
상기 베어링(22)의 상단에 고정시킨 제2 와셔(24)의 상부면에 면접시키되 상기 회전축(31)과 결합되어 함께 회전하는 제3 와셔(25);
상기 제3 와셔(25)의 상부 및 상기 회전축(31)의 상부의 외측 둘레면에 설치한 유동 방지용 스프링(50); 및
상기 회전축(31)의 상단이 고정되어 결합되는 결합 몰딩부(33a);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 로터 하우징(32b)의 상부 둘레에 상기 결합 몰딩부(33a)가 형성되되, 상기 결합 몰딩부(33a)의 외주면에 방사상으로 복수 개의 블레이드(33b)가 일체로 성형되어도 좋다.
본 발명에서, 상기 결합 몰딩부(33a)의 내측 하단부 둘레에 단턱부(33a')가 형성되고, 상기 유동 방지용 스프링(50)의 상단을 상기 단턱부(33a')의 둘레에 끼워지게 설치하되, 상기 회전축(31)의 상단은 상기 단턱부(33a') 하부 중앙에 형성된 끼움구멍(33a")에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 유동 방지용 스프링(50)은 상부 내측 직경이 크고, 하부 내측 직경은 작은 원추형 코일 스프링이고, 상기 유동 방지용 스프링(50)의 하부 내측 둘레는 회전축(31)의 하부 둘레면에 결합되고, 상부 내측 둘레는 단턱부(33a')의 둘레에 끼워지도록 설치되어도 좋다.
본 발명에서, 상기 제2 와셔(24) 상부면에 상기 회전축(31)과 결합한 상기 제3 와셔(25)를 면접시키고, 상기 제3 와셔(25)의 상부면에 유동 방지용 스프링(50)의 하부 둘레면을 면접시켜 상기 베어링(22)을 수용하는 베어링 하우징(21)의 상부 공간부(S1)와 상기 상부 인슐레이터(12a) 내측 공간부(S2)에 유동 방지용 스프링(50)이 설치되도록 하여도 좋다.
본 발명에 따른 팬 모터는 회전축의 상부로 냉기에 포함된 수분의 침투를 방지하여 베어링의 부식을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 냉기 송풍용 팬 모터는 팬 회전 시 베어링의 외주면과 회전축 사이의 미세간극으로 인하여 발생될 수 있는 회전축의 상하 방향의 유동과 전후 및 좌우 방향의 유동을 최소화시켜 소음이나 진동을 방지하도록 하는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 모터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 모터를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 팬 모터의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 모터의 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 모터(100)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 팬 모터(100)를 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 팬 모터(100)의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 팬 모터(100)의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 팬 모터(100)는 고정자 조립체(10)와, 베어링 조립체(20) 및 팬 조립체(30)를 포함하여 이루어진다. 고정자 조립체(10)는 상기 팬 조립체(30)의 회전축(31)과 결합된 로터(32)와 함께 모터를 구성하기 위한 구성으로, BMC(bulk molding compound) 수지와 같은 재질로 몰딩되어 수밀구조를 갖는다.
고정자 조립체(10)는 코어(11), 코어(11)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 상부 및 하부 인슐레이터(12a,12b), 상부 및 하부 인슐레이터(12a)(12b)에 방사상으로 형성된 티스에 권선되는 코일(미도시), 상기 고정자 조립체(10)가 실장되는 회로기판(13)을 포함하여 이루어지며, 인서트 사출에 의해 형성된 몰딩(도시되지 않음)이 고정자 조립체(10)의 표면 전체 또는 일부를 감싸며 고정자 조립체(10)와 일체로 이루어진다. 이와 같은 몰딩은 코어(11), 상부 및 하부 인슐레이터(12a,12b), 코일 및 회로기판(13)이 조립된 결합체를 사출 금형에 인서트한 상태에서 BMC 수지로 사출 형성되는 것이 바람직하다. 고정자 조립체(10)는 케이스(40)의 안착부(41)에 결합되어 설치될 수 있다.
베어링 조립체(20)는 상기 팬 조립체(30)의 회전축(31)이 회전 가능하도록 지지되는 구성이다. 베어링 조립체(20)는 원기둥형상으로 형성되고 상기 고정자 조립체(10)의 베어링 삽입공(14)에 삽입되어 결합되는 베어링 하우징(21)과, 상기 베어링 하우징(21)의 내부에 삽입되고 상기 회전축(31)이 삽입되어 회전지지 되기 위한 베어링(22)과, 상기 베어링(22)이 상기 베어링 하우징(21)으로부터 이탈되지 않도록 고정하기 위하여 회전축(31) 하단에 결합되는 제1 와셔(23)로 구성된다. 제1 와셔(23)는 회전축(31)이 상부로 부상하는 것을 방지하는 역할도 한다. 상기 베어링(22)은 바람직하게 오일리스 베어링이다.
팬 조립체(30)는 고정자 조립체(10)에 대하여 상대적으로 회전되는 로터(32)와 그 로터(32)에 결합되어 함께 회전되는 팬(33)으로 구성된다. 로터(32)는 고정자 조립체(10)에서 발생되는 자기력에 의하여 회전되기 위하여 도 4에서와 같이 내측 둘레면에 마그네트(32a)가 설치된 사출물 또는 자성체일 수 있으며, 도 3에서와 같이 로터(32) 자체가 마그네트로 이루어질 수 있다. 로터(32)의 외주면은 로터 하우징(32b)과 결합된다.
회전축(31)은 베어링 조립체(20)의 베어링(22)의 내측 둘레면(22a)에 회전 가능하도록 결합된다. 로터 하우징(32b)의 상부 둘레에는 팬(33)이 결합되는데, 팬(33)은 결합 몰딩부(33a)와 블레이드(33b)로 이루어진다. 로터 하우징(32b)과 결합되는 결합 몰딩부(33a)의 외주면에는 방사상으로 복수 개의 블레이드(33b)가 일체로 형성된다. 결합 몰딩부(33a)의 내측 중앙부의 둘레에는 단턱부(33a')가 형성되고, 후술하는 유동 방지용 스프링(50)의 상단을 상기 단턱부(33a')의 둘레에 끼워지도록 설치할 수 있다.
회전축(31)의 상단은 결합 몰딩부(33a)의 단턱부(33a') 안쪽에 형성된 끼움구멍(33a")에 압입하여 설치하거나, 결합 몰딩부(33a)와 함께 인서트 사출에 의해 성형하여 고정되도록 하여 냉기에 포함된 수분이 회전축(31)의 상단으로 침투하는 것을 방지하여 부식에 의한 문제점을 해소할 수 있다. 회전축(31)의 상부 둘레에 유동 방지용 스프링(50)을 끼워서 설치하고, 베어링(22)의 상단에 고정 시킨 제2 와셔(24) 상부면에 회전축(31)과 결합한 제3 와셔(25)를 면접시키고, 제3 와셔(25)의 상부면에 유동 방지용 스프링(50)의 하부 둘레면을 면접시켜 베어링 하우징(21)의 상부 공간부(S1)와 상부 인슐레이터(12a) 내측 공간부(S2)에 유동 방지용 스프링(50)이 설치되도록 하여도 좋다.
유동 방지용 스프링(50)은 상부 내측 직경이 크고, 하부 내측 직경은 작은 원추형 코일 스프링인 것이 바람직하다. 유동 방지용 스프링(50)의 하부 내측 둘레는 회전축(31)의 하부 둘레면에 끼우고, 유동 방지용 스프링(50)의 하단 부분은 제3 와셔(25)의 상단에 접하도록 설치된다. 유동 방지용 스프링(50)의 상부 내측 둘레는 단턱부(33a')의 둘레에 끼워지도록 설치한다. 이와 같은 구조를 통해, 회전축(31)의 회전 시에 발생하는 상하 방향, 전후 및 좌우 방향의 유동에 대하여 유동 방지용 스프링(50)의 탄성 복귀력에 의하여 유동을 최소화시킬 수 있도록 한다. 또한, 이와 같은 구조에 의해 상부 인슐레이터(12a) 내측 공간부(S2)에 유동 방지용 스프링(50)이 설치되므로 회전축(31) 회전에 따라 유동하는 방향에 대응하여 유동 방지용 스프링(50)의 비틀림과 탄성 복귀력이 발생되어 팬 조립체(30)의 유동을 최소화 할 수 있다.
베어링 조립체(20)의 베어링(22)의 내측 둘레면(22a)과 이에 삽입된 회전축(31)의 둘레면 사이에 형성된 미세한 간극으로 인하여 회전축(31) 회전시 회전축(31)의 상하 방향으로 회전축(31)이 유동 될 수 있으나, 원추형 코일 스프링으로 형성된 유동 방지용 스프링(50)의 상부가 단턱부(33a')의 둘레에 끼워진 상태이므로 팬 조립체(30)의 하중을 받쳐주거나 탄성 복귀력을 부여하게 되어 상하 방향의 유동을 최소화 할 수 있다. 또한, 회전축(31)이 전후 및 좌우로 유동 되어 비틀림이 발생하는 경우 비틀림에 의해 회전축(31)이 움직이는 반대방향으로 회전축(31)에 대하여 탄성 복귀력을 부여함으로써 회전축(31)의 전후 및 좌우 유동을 최소화시켜 안정적으로 팬 조립체(30)를 회전시킨다. 따라서, 소음 및 진동을 억제할 수 있다.
상기 회전축(31) 회전 시에 베어링(22)의 상단에 고정 시킨 제2 와셔(24)에 의하여 베어링(22)의 이탈을 방지하게 됨은 물론 제2 와셔(24) 상부면에 회전축(31)과 결합한 제3 와셔(25)에 의하여 유동 방지용 스프링(50) 작동시 발생 되는 비틀림이나 압력을 분산시키면서 제3 와셔(25)와 회전축(31)이 함께 회전되므로 유동 방지용 스프링(50)의 원활한 비틀림 및 탄성 복귀력을 증진시킬 수 있다. 이와 동시에 제2 와셔(24) 상부면에서 제3 와셔(25)가 회전되므로 베어링(22)의 상부면의 마모에 의한 훼손을 방지할 수 있다.
이상에서 기술한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위해 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님에 유의하여야 한다. 본 발명의 보호범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 고정자 조립체 11 : 코어
12a, 12b : 상부 및 하부 인슐레이터 13 : 회로기판
14 : 베어링 삽입공
20 : 베어링 조립체 21 : 베어링 하우징
22 : 베어링 23 : 제1 와셔
24 : 제2 와셔 25 : 제3 와셔
30 : 팬 조립체 31 : 회전축
32 : 로터 32a : 마그네트
32b : 로터 하우징 33 : 팬
33a : 결합 몰딩부 33a' : 단턱부
33a" : 끼움구멍 33b : 블레이드
40 : 케이스
41 : 안착부
50 : 유동 방지용 스프링
S1 : 상부 공간부 S2 : 내측 공간부

Claims (5)

  1. 코어(11), 상기 코어의 상부 및 하부 각각에 설치된 상부 및 하부 인슐레이터(12a)(12b), 및 중앙에 베어링 삽입공(14)이 상하로 관통 형성된 고정자 조립체(10);
    상기 고정자 조립체(10)의 베어링 삽입공(14)에 삽입되어 고정되는 베어링(22)을 갖는 베어링 조립체(20);
    중앙에 회전축(31)이 상하로 관통되어 결합되는 로터 하우징(32b), 및 상기 로터 하우징(32b)의 내측 둘레면에 설치된 마그네트(32a)를 갖는 로터(32)를 포함하는 팬 조립체(30);
    상기 베어링(22)이 베어링 하우징(21)으로부터 이탈되지 않도록 고정하기 위하여 상기 베어링(22)의 하부 및 상기 회전축(31)에 결합되는 제1 와셔(23);
    상기 베어링(22)의 상단에 고정시킨 제2 와셔(24)의 상부면에 면접시키되 상기 회전축(31)과 결합되어 함께 회전하는 제3 와셔(25);
    상기 제3 와셔(25)의 상부 및 상기 회전축(31)의 상부의 외측 둘레면에 설치한 유동 방지용 스프링(50); 및
    상기 회전축(31)의 상단이 고정되어 결합되는 결합 몰딩부(33a);
    를 포함하고,
    상기 베어링(22)은 오일리스 베어링이며,
    상기 제2 와셔(24) 상부면에 상기 회전축(31)과 결합한 상기 제3 와셔(25)를 면접시키고, 상기 제3 와셔(25)의 상부면에 유동 방지용 스프링(50)의 하부 둘레면을 면접시켜 상기 베어링 하우징(21)의 상부 공간부(S1)와 상기 상부 인슐레이터(12a) 내측 공간부(S2)에 유동 방지용 스프링(50)이 설치되고,
    상기 유동 방지용 스프링(50)은 상부 내측 직경이 크고, 하부 내측 직경은 작은 원추형 코일 스프링이고, 상기 유동 방지용 스프링(50)의 하부 내측 둘레는 회전축(31)의 하부 둘레면에 결합되고, 상부 내측 둘레는 단턱부(33a')의 둘레에 끼워지도록 설치되되,
    상기 유동 방지용 스프링(50)의 하단 부분은 제3 와셔(25)의 상단에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로터 하우징(32b)의 상부 둘레에 상기 결합 몰딩부(33a)가 형성되되, 상기 결합 몰딩부(33a)의 외주면에 방사상으로 복수 개의 블레이드(33b)가 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결합 몰딩부(33a)의 내측 하단부 둘레에 단턱부(33a')가 형성되고, 상기 유동 방지용 스프링(50)의 상단을 상기 단턱부(33a')의 둘레에 끼워지게 설치하되, 상기 회전축(31)의 상단은 상기 단턱부(33a') 하부 중앙에 형성된 끼움구멍(33a")에 결합되는 것을 특징으로 하는 팬 모터.
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Citations (3)

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JPH08107652A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 同期電動機の駆動装置
KR20110048951A (ko) * 2009-11-04 2011-05-12 뉴모텍(주) 냉기 송풍용 팬 모터
JP2012186956A (ja) * 2011-03-07 2012-09-27 Nidec Servo Corp ブラシレスモータ及び送風ファン

Patent Citations (3)

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