KR101457815B1

KR101457815B1 - 전동식 워터 펌프

Info

Publication number: KR101457815B1
Application number: KR1020130118268A
Authority: KR
Inventors: 박종원; 이태훈; 김범기
Original assignee: 지엠비코리아 주식회사
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2014-11-03

Abstract

본 발명은 대형화 및 초고속화되는 추세를 반영하여 종래 샤프트의 2점식 회전 지지구조를 펌프부시, 부시서포터 및 로터부시를 통해 구조변경함으로써 샤프트의 축방향 지지를 이루어낼 수 있어 진동 및 소음의 저감은 물론 동력손실이나 파손의 문제를 해결할 수 있고, 특히 로터부시를 상방으로 밀어올리도록 탄성력을 제공하는 로터스프링을 통해 샤프트의 추력 발생시 로터부시에 작용하는 탄성력에 의해 로터부시의 손상을 방지할 수 있으며, 로터부시에 형성된 복수의 윤활홀 및 윤활홈을 통해 냉매의 윤활성을 향상시켜 축방향 및 회전 지지시 발생하는 마찰면의 열해나 손상을 저감시킬 수 있어 장수명과 함께 신뢰성을 담보할 수 있는 전동식 워터 펌프에 관한 것이다.

Description

전동식 워터 펌프{ELECTRIC WATER PUMP}

본 발명은 자동차 엔진을 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 전동식 워터 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진에 구비되는 냉각시스템은 엔진의 전 가동 영역에서 적정 작동 온도를 유지시켜 줄 수 있도록 하는 것으로서, 이는 혼합기의 연소과정에서 발생하는 최대 온도인 약 2,500℃의 고열로부터 엔진의 실린더 블록과 헤드 및 피스톤 등의 주요 부품에 대한 열해를 방지하기 위함이다.

이러한 엔진의 냉각계통에는 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 펌핑하여 엔진의 자켓으로 공급하는 워터 펌프가 적용된다. 워터 펌프는 크게 기계식 워터 펌프와 전동식 워터 펌프가 있는데, 엔진 냉각을 최적인 상태에서 컨트롤하는 것이 가능하고, 엔진 부하를 경감시킬 수 있으며, 엔진 주위의 구조를 간소화하면서 차량 전체의 연비를 향상시키는 전동식 워터 펌프가 현재 널리 사용되고 있다.

상기 전동식 워터 펌프의 경우에는 전원의 공급에 의해 작동하는 전동 모터의 종류나 배치에 따라 다르지만 임펠러의 회전력을 전동 모터로부터 전달받는다.

구조적으로 전동식 워터 펌프는 냉각수가 유입되는 유입구 및 배출되는 배출구가 형성되고, 내부에 임펠러가 회전 가능하게 구비되어 상기 냉각수를 펌핑하는 임펠러케이스와, 상기 임펠러케이스의 하부에 결합되고 내부에 전동 모터가 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터케이스를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 전동 모터는 DC모터 또는 BLDC모터를 사용하는데, DC모터는 BLDC모터에 비하여 부피가 커지고, 내부로 냉각수가 침습하는 것을 방지하는 별도의 실링이나 바이패스 라인 등이 필요하다는 단점이 있어 콤팩트하면서 최적화된 구성이 가능한 BLDC모터가 주를 이룬다.

BLDC모터를 사용하는 전동식 워터 펌프는 회전축, 로터 및 임펠러의 결합 및 회전방식에 따라 크게 2가지 구조를 가지는데, 첫째로 도 1에 도시된 바와 같이 모터케이스(10) 내부 중앙에 샤프트(20)의 하단을 고정하고, 스테이터(30) 및 로터(40)를 설치하되 상기 로터(40)를 임펠러(50)와 함께 인서트 사출성형하여 상기 샤프트(20)에 회전 가능하게 삽입시켜 상기 로터(40)의 회전으로 임펠러(50)가 회전하도록 구성한다. 이때, 샤프트(20)의 상단에는 임펠러(50)가 상방으로 축방향 이동되지 않도록 이탈방지링(60)이 결합된다. 즉, 샤프트(20)는 고정된 상태로 로터(40) 및 임펠러(50)가 일체화되어 회전하는 방식이다.

그러나, 상기 샤프트(20) 고정방식의 경우 고정된 샤프트(20)에 로터(40) 및 임펠러(50) 일체형 인서트 사출물이 삽입되어 회전하므로 상기 샤프트(20)의 외주면과 맞닿는 내경면이 고속 회전에 따라 열화되어 흠집이 나거나 훼손되기 쉽고, 열팽창에 의해 회전중심이 미세하게 틀어져 동력손실 및 정량펌핑의 어려움이 있다. 이를 해결하고자 특허문헌 1과 같이 로터(40) 및 임펠러(50) 일체형 인서트 사출물의 내경면에 회전 지지용 부시(70)를 인서트로 하여 2차로 인서트 사출성형하기도 한다. 다만, 상기 샤프트(20) 고정방식의 경우 또 다른 문제점으로 샤프트(20)의 하단만이 고정된 상태이고, 상단은 자유단 상태이므로 샤프트(20)의 견고한 고정에는 문제가 있다. 즉, 소형 및 어느 정도의 고속회전에서는 큰 문제가 없지만 점차 대형 용량의 펌핌을 위해 대형화 및 초고속 회전화되는 추세에서는 샤프트(20)의 자유단에 진동이 발생하고, 그에 따른 동력손실 및 정량펌핌의 어려움은 상존할 수밖에 없다는 것이다.

그에 따라, 두번째로 특허문헌 2와 같이 샤프트의 지지를 2점식으로 해야 한다는 것과, 2점식 샤프트 지지의 경우 샤프트에 로터 및 임펠러를 고정 결합하고 샤프트, 로터 및 임펠러가 한 몸체로서 회전할 수밖에 없다. 이 경우 샤프트는 상부 베어링 및 하부 베어링으로 한 쌍의 회전 베어링을 통해 회전 지지된다. 상기 회전 베어링은 보통 볼베어링을 사용하는데, 샤프트의 회전지지는 문제가 없지만, 추력에 의한 축방향 지지에 문제가 있다. 즉, 샤프트가 회전하면서 임펠러방향으로 추력이 발생하여 축방향 이동력이 발생하는데, 물론 샤프트가 회전베어링에 압입되어 있지만, 오랜 사용으로 인해 회전베어링의 볼의 마모가 심해지거나 샤프트의 압입력이 약해져 축방향 이동이 발생하는 문제가 있다.

한국공개특허공보 10-2012-0117416(공개일 2012.10.24) 유럽등록특허공보 EP1361368B1(공고 및 등록일 2007.01.17)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 대형화 및 초고속화되는 추세를 반영하여 종래 샤프트의 2점식 회전 지지구조를 변경함으로써 샤프트의 축방향 지지를 이루어내고, 샤프트의 추력 발생시 축방향 탄성력을 부여하여 추력에 대한 축방향 마찰부재의 손상을 방지할 수 있으며, 냉매의 윤활성을 향상시켜 축방향 및 회전 지지시 발생하는 마찰면의 열해나 손상을 저감시킬 수 있는 전동식 워터 펌프를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전동식 워터 펌프는,냉각수가 유입되는 유입구 및 배출되는 배출구가 형성된 임펠러커버와, 상기 임펠러커버와 형합되도록 상기 임펠러커버의 하부에 고정 결합되고, 중앙에 샤프트홀이 관통 형성된 펌프바디와, 상기 펌프바디의 하부에 고정 결합되는 모터케이스와, 상기 임펠러커버와 펌프바디 사이에 회전가능하게 설치되어 상기 유입구로부터 상기 배출구를 향해 냉각수를 펌핑하는 임펠러와, 하단이 상기 모터케이스의 중앙 하부에 회전 가능하게 지지되고, 상단이 상기 펌프바디의 샤프트홀을 관통하여 상기 임펠러에 고정 결합된 샤프트와, 상기 모터케이스의 내경측에 고정 설치된 스테이터와, 상기 스테이터의 내경방향으로 상기 샤프트의 하부에 고정 결합된 로터와, 상기 펌프바디의 샤프트홀 하부에 고정 결합되어 상기 샤프트의 회전을 지지하는 원통 형상의 펌프부시와, 상부가 개방된 용기형상으로 중앙 하부에 삽입홀이 관통 형성되고, 상기 삽입홀을 통해 상기 샤프트의 상방으로 관통 삽입된 후 하단이 상기 샤프트의 외주단차에 걸림 고정되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 부시서포터와, 상기 샤프트의 상방으로 관통 삽입된 후 상기 부시서포터의 개방된 상부를 통해 삽입되어 상기 부시서포터의 내부에 결합되고, 상면이 상기 펌프부시의 하면과 접촉하여 상기 샤프트가 상방으로 축방향 이동되지 않도록 지지하는 환형의 로터부시와, 상기 부시서포터의 내부에 삽입 설치되어 상기 로터부시를 상방으로 밀어올리도록 탄성력을 제공하는 로터스프링을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 로터부시는, 상하로 복수의 윤활홀이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로터부시는, 상기 복수의 윤활홀이 방사상으로 대칭되게 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로터부시는, 상면에 상기 복수의 윤활홀을 따라 복수의 윤활홈이 함몰 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전동식 워터 펌프는, 대형화 및 초고속화되는 추세를 반영하여 종래 샤프트의 2점식 회전 지지구조를 펌프부시, 부시서포터 및 로터부시를 통해 구조변경함으로써 샤프트의 축방향 지지를 이루어낼 수 있어 진동 및 소음의 저감은 물론 동력손실이나 파손의 문제를 해결할 수 있다.

특히 로터부시를 상방으로 밀어올리도록 탄성력을 제공하는 로터스프링을 통해 샤프트의 추력 발생시 로터부시에 작용하는 탄성력에 의해 로터부시의 손상을 방지할 수 있으며, 로터부시에 형성된 복수의 윤활홀 및 윤활홈을 통해 냉매의 윤활성을 향상시켜 축방향 및 회전 지지시 발생하는 마찰면의 열해나 손상을 저감시킬 수 있어 장수명과 함께 신뢰성을 담보할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전동식 워터 펌프를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전동식 워터 펌프의 일 실시예를 도시한 단면도이며,
도 3은 도 2의 실시예에서 샤프트의 2점식 회전 및 축방향 지지를 도시한 요부 단면도이고,
도 4는 도 2의 실시예에서 요부 구성의 분해 사시도이며,
도 5는 도 2의 실시에에서 로터부시에 대한 로터스프링의 탄성작용을 도시한 요부 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 전동식 워터 펌프의 다른 실시예를 도시한 단면도이며,
도 7은 도 6의 실시예에서 샤프트의 2점식 회전 및 축방향 지지를 도시한 요부 단면도이고,
도 8은 도 6의 실시예 중 로터부시를 도시한 사시도이며,
도 9는 도 6의 실시예에서 로터부시의 윤활홀 및 윤활홈의 작용에 의한 냉매 윤활과정을 도시한 요부 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 전동식 워터 펌프에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전동식 워터 펌프는 도 2 내지 9에 도시된 바와 같이 임펠러커버(110), 펌프바디(120), 모터케이스(130), 임펠러(140), 샤프트(150), 스테이터(160), 로터(170), 펌프부시(180), 부시서포터(190), 로터부시(200) 및 로터스프링(210)를 포함하여 이루어진다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 로터부시(200)는 윤활홀(201) 및 윤활홈(202)이 형성될 수 있다.

임펠러커버(110) 및 모터케이스(130)는 도 2 및 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동식 워터 펌프의 외관이고, 상기 임펠러커버(110)와 모터케이스(130) 사이에 펌프바디(120)가 개재되어 상부의 임펠러(140)측과 하부의 스테이터(160) 및 로터(170)로 구성된 모터측으로 구분한다. 이러한 임펠러커버(110) 및 모터케이스(130)의 내부에 후술할 각종 구성요소가 취부 및 결합된다.

도 2 및 4에 도시된 바와 같이 임펠러커버(110)는 냉각수가 유입되는 유입구(111) 및 배출되는 배출구(112)가 형성된다. 그리고, 펌프바디(120)는 상기 임펠러커버(110)와 형합되도록 상기 임펠러커버(110)의 하부에 고정 결합되고, 중앙에 샤프트홀(111)이 관통 형성된다. 또한, 모터케이스(130)는 상기 펌프바디(120)의 하부에 고정 결합된다. 상기 임펠러커버(110), 펌프바디(120) 및 모터케이스(130)는 순차적으로 결합되며, 상호 간 오링 등을 통해 실링되어 있다. 상기 임펠러커버(110)와 펌프바디(120) 사이에는 후술할 임펠러(140)가 설치되고, 펌프바디(120)와 모터케이스(130) 사이에는 스테이터(160) 및 로터(170)가 설치되며, 이러한 임펠러(140) 및 로터(170)는 후술할 샤프트(150)를 통해 상하로 연결 및 결합되어 임펠러(140), 로터(170) 및 샤프트(150)가 함께 회전하게 된다.

즉, 임펠러(140)는 상기 임펠러커버(110)와 펌프바디(120) 사이에 회전가능하게 설치되어 상기 유입구(111)로부터 상기 배출구(112)를 향해 냉각수를 펌핑한다. 이러한 임펠러(140)를 회전시키기 위하여 샤프트(150)가 설치된다.

샤프트(150)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 하단이 상기 모터케이스(130)의 중앙 하부에 회전 가능하게 지지되고, 상단이 상기 펌프바디(120)의 샤프트홀(121)을 관통하여 상기 임펠러(140)에 고정 결합된다. 샤프트(150)의 하단은 모터케이스(130)의 중앙 하부에 회전 가능하게 지지되는데, 볼베어링과 같은 회전베어링은 물론 회전지지를 위한 부시 등이 모터케이스(130)의 중앙 하부에 설치될 수 있다. 샤프트(150)의 상단은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 펌프바디(120)의 샤프트홀(121)을 관통하여 임펠러(140)에 고정 결합되며, 그에 따라 샤프트(150)와 임펠러(140)는 함께 회전한다. 샤프트(150)의 상단이 임펠러(140)에 압입 고정될 수도 있고, 이탈방지링(미도시)을 통하여 걸림 고정될 수도 있으며, 어떠한 고정방식이든 샤프트(150)의 상단에 임펠러(140)가 고정 결합되어 함께 회전할 수 있으면 족하다.

스테이터(160)는 도 2 및 6에 도시된 바와 같이 후술하는 로터(170)와 함께 BLDC모터를 구성하고, 상기 모터케이스(130)의 내경측에 고정 설치된다. 명칭 그대로 스테이터(160)는 고정자로서 권선이고, 후술할 로터(170)는 회전자로서 자석이다. 도면상 도시되지 않았으나 제어기판(미도시)의 전기적 신호에 따라 스테이터(160)에 회전자계가 형성되어 후술할 로터(170)를 회전시키게 되는 것이다.

로터(170)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 스테이터(160)의 내경방향으로 상기 샤프트(150)의 하부에 고정 결합된다. 상기 샤프트(150)와 로터(170)는 인서트 사출성형에 의해 일체로 제작될 수 있고, 사출성형된 로터(170)를 샤프트(150)에 압입이나 기타 다른 고정방식을 통하여 고정할 수도 있다. 어떠한 고정방식이든 상기 로터(170)와 샤프트(150)는 함께 회전 가능하게 고정 결합된다. 따라서, 상술한 바와 같이 샤프트(150)와 임펠러(140)는 물론 로터(170) 역시 하나의 몸체로서 고정 결합되어 함께 회전하게 되고, 스테이터(160)의 회전자계를 통해 로터(170)가 회전하면 샤프트(150) 및 임펠러(140)가 회전하게 되는 것이다.

상술한 구성만으로는 샤프트(150)의 하단만이 회전 지지되는 상태이고, 샤프트(150)의 회전시 추력에 의해 상방으로 축방향 이동하는 것을 방지할 수 없다. 이를 위하여 샤프트(150)의 상부를 회전 지지하면서 상방으로의 축방향 이동을 방지할 수 있도록 후술하는 펌프부시(180), 부시서포터(190) 및 로터부시(200)를 더 포함하는 것이다.

펌프부시(180)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 상기 펌프바디(120)의 샤프트홀(121) 하부에 고정 결합되어 상기 샤프트(150)의 회전을 지지한다. 상기 펌프부시(180)는 카본(carbon) 재질로서 펌프바디(120)의 샤트홀(121) 하부에 고정 결합되는데, 상기 펌프바디(120)에 미리 고정 결합되어 조립시 제공된다. 이러한 펌프부시(180)는 샤프트(150)의 하단을 회전 지지하는 회전베어링이나 회전지지 부시가 모터케이스(130)의 중앙 하부에 고정된 것과 같이 펌프바디(120)의 샤프트홀(121)에 고정된 상태로 상기 샤프트(150)의 회전을 지지한다. 또한, 펌프부시(180)는 후술할 부시서포터(190) 및 로터부시(200)와의 관계에서 축방향 지지 기능도 함께 수행하게 된다.

부시서포터(190)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 용기형상으로 중앙 하부에 삽입홀(191)이 관통 형성되고, 상기 삽입홀(191)을 통해 상기 샤프트(150)의 상방으로 관통 삽입된 후 하단이 상기 샤프트(150)의 외주단차(151)에 걸림 고정되어 상기 샤프트(150)와 함께 회전한다. 또한, 로터부시(200)는 환형으로 상기 샤프트(150)의 상방으로 관통 삽입된 후 상기 부시서포터(190)의 개방된 상부를 통해 삽입되어 상기 부시서포터(190)의 내부에 결합되고, 상면이 상기 펌프부시(180)의 하면과 접촉하여 상기 샤프트(150)가 상방으로 축방향 이동되지 않도록 지지한다.

상기 부시서포터(190)는 샤프트(150)의 외주단차(151)에 걸림 고정되면서 로터부시(200)의 상면이 상기 펌프부시(180)의 하면에 접촉되도록 로터부시(200)를 지지하고, 로터부시(200)의 상면은 고정된 펌프부시(180)의 하면에 접촉되어 샤프트(150)가 상방으로 축방향 이동되지 않도록 지지하는 것이다. 부시서포터(190)는 샤프트(150)에 고정 결합되어 함께 회전하고, 로터부시(200) 역시 부시서포터(190)에 결합되어 함께 회전한다. 따라서 로터부시(200)는 샤프트(150)의 회전을 지지하는 기능보다는 펌프부시(180)와의 관계에서 축방향 지지 기능에 특징이 있다.

이때, 부시서포터(190)의 내부에 결합된 로터부시(200)의 상면과 펌프부시(180)의 하면이 접촉하여 회전할 수 있기 위해서는 로터부시(200)의 상면과 폄프부시(180)의 하면 사이에 습동할 수 있는 최소한의 간극이 존재해야 한다. 이러한 로터부시(200)의 상면과 펌프부시(180)의 하면 사이에 습동 간극은 샤프트(150)의 추력에 의한 축방향 이동시 미세한 상하이동을 불러오고, 그에 따라 미세한 진동에 의해 로터부시(200)의 상면 또는 펌프부시(180)의 하면에 충격에 의한 파손을 불러올 수 있다. 이를 방지하기 위하여 후술하는 로터스프링(210)이 설치되는 것이다.

즉, 로터스프링(210)은 도 2 내지 5에 도시된 바와 같이 상기 부시서포터(190)의 내부에 삽입 설치되어 상기 로터부시(200)를 상방으로 밀어올리도록 탄성력을 제공한다. 도 5에 도시된 바와 같이 로터스프링(210)의 하단은 부시서포터(190)의 내부 하면에 지지되고, 로터스프링(210)의 상단은 로터부시(200)의 하면을 탄성적으로 상방 압박하도록 설치됨으로써, 로터부시(200)의 상면과 마찰하는 펌프부시(180)의 하면이 언제나 접촉상태를 유지할 수 있다. 따라서, 샤프트(150)의 추력에 의해 축방향으로 상하 이동에 따른 진동이 발생하더라도 로터스프링(210)에 의해 탄성력이 제공되어 상방으로 밀어 올려진 로터부시(200)의 상면과 고정된 펌프부시(180)의 하면은 언제나 접촉된 상태로 유지되어 마찰될 수 있다. 바꿔말해서, 로터부시(200)의 상면과 펌프부시(180)의 하면 사이에 존재하는 습동 간극이 샤프트(150)의 추력에 의해 축방향으로 상하 이동에 따른 진동으로 커지는 것을 로터스프링(210)에 의해 제공된 탄성력으로 언제나 일정한 습동 간극을 유지할 수 있도록 하여 로터부시(200)와 펌프부시(180) 사이에 진동발생을 억제하고, 파손을 방지할 수 있다.

한편, 상기 로터부시(200)가 샤프트(150)와 함께 회전하면서 로터부시(200)의 상면이 펌프부시(180)의 하면과 접촉할 때 마찰면이 형성된다. 이때 로터부시(200)는 세라믹(ceramic) 재질이고, 펌프부시(180)는 카본 재질을 사용하면 상호간 마찰유동이 좋겠지만, 샤프트(150)의 회전시 추력에 의해 상방으로의 축방향 이동력이 클 경우 마찰저항이 커질 수 있다.

이 경우 펌프부시(180)의 하면과 로터부시(200)의 상면 간에 마찰저항을 감소시키도록 도 6 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 로터부시(200)에 상하로 복수의 윤활홀(201)을 관통 형성한다. 도 6을 참조하면, 펌프바디(120)의 샤프트홀(121)을 통해 냉매가 모터케이스(130)의 내부에 가득찬 상태이다. 물론 스테이터(160)로는 냉매가 유입되지 않도록 긴밀히 실링되어 있으나 로터(170) 및 회전축(150)은 모두 냉매에 잠긴 상태이다. 그러나, 펌프부시(180)의 하면과 로터부시(200)의 상면은 상호 접촉된 상태로 회전하므로 마찰면에 냉매가 쉽게 유입되지 못할 수 있고, 이를 위하여 로터부시(200)에 복수의 윤활홀(201)이 상하로 관통 형성되어 있으면, 펌프부시(180)와 로터부시(200) 간의 마찰면에 보다 냉매의 윤활이 용이할 것이다.

상기 펌프부시(180)와 로터부시(200) 간의 마찰면에 냉매의 윤활성을 더욱 높일 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 상기 로터부시(200)는 상기 복수의 윤활홀(201)이 방사상으로 대칭되게 배치될 수 있고, 또한 상기 로터부시(200)의 상면에 상기 복수의 윤활홀(201)을 따라 복수의 윤활홈(202)이 함몰 형성될 수도 있다. 즉, 윤활홀(201)을 통해 유입된 냉매가 윤활홈(202)을 따라 마찰면에 쉽게 유입될 수 있고, 더욱이 마찰면의 접촉면적을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전동식 워터 펌프는, 대형화 및 초고속화되는 추세를 반영하여 종래 샤프트(150)의 2점식 회전 지지구조를 펌프부시(180), 부시서포터(190) 및 로터부시(200)를 통해 구조변경함으로써 샤프트(150)의 축방향 지지를 이루어낼 수 있어 진동 및 소음의 저감은 물론 동력손실이나 파손의 문제를 해결할 수 있다.

특히 로터부시(200)를 상방으로 밀어올리도록 탄성력을 제공하는 로터스프링(210)을 통해 샤프트(150)의 추력 발생시 로터부시(200)에 작용하는 탄성력에 의해 로터부시(200)의 손상을 방지할 수 있으며, 로터부시(200)에 형성된 복수의 윤활홀(210) 및 윤활홈(202)을 통해 냉매의 윤활성을 향상시켜 축방향 및 회전 지지시 발생하는 마찰면의 열해나 손상을 저감시킬 수 있어 장수명과 함께 신뢰성을 담보할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

110 : 임펠러커버
111 : 유입구 112 : 배출구
120 : 펌프바디 121 : 샤프트홀
130 : 모터케이스
140 : 임펠러
150 : 샤프트 151 : 외주단차
160 : 스테이터
170 : 로터
180 : 펌프부시
190 : 부시서포터 191 : 삽입홀
200 : 로터부시
201 : 윤활홀 202 : 윤활홈
210 : 로터스프링

Claims

냉각수가 유입되는 유입구 및 배출되는 배출구가 형성된 임펠러커버와,
상기 임펠러커버와 형합되도록 상기 임펠러커버의 하부에 고정 결합되고, 중앙에 샤프트홀이 관통 형성된 펌프바디와,
상기 펌프바디의 하부에 고정 결합되는 모터케이스와,
상기 임펠러커버와 펌프바디 사이에 회전가능하게 설치되어 상기 유입구로부터 상기 배출구를 향해 냉각수를 펌핑하는 임펠러와,
하단이 상기 모터케이스의 중앙 하부에 회전 가능하게 지지되고, 상단이 상기 펌프바디의 샤프트홀을 관통하여 상기 임펠러에 고정 결합된 샤프트와,
상기 모터케이스의 내경측에 고정 설치된 스테이터와,
상기 스테이터의 내경방향으로 상기 샤프트의 하부에 고정 결합된 로터와,
상기 펌프바디의 샤프트홀 하부에 고정 결합되어 상기 샤프트의 회전을 지지하는 원통 형상의 펌프부시와,
상부가 개방된 용기형상으로 중앙 하부에 삽입홀이 관통 형성되고, 상기 삽입홀을 통해 상기 샤프트의 상방으로 관통 삽입된 후 하단이 상기 샤프트의 외주단차에 걸림 고정되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 부시서포터와,
상기 샤프트의 상방으로 관통 삽입된 후 상기 부시서포터의 개방된 상부를 통해 삽입되어 상기 부시서포터의 내부에 결합되고, 상면이 상기 펌프부시의 하면과 접촉하여 상기 샤프트가 상방으로 축방향 이동되지 않도록 지지하는 환형의 로터부시와,
하단은 상기 부시서포터의 내부 하면에 지지되며, 상단은 상기 로터부시의 하면을 탄성적으로 상방 압박하도록 상기 부시서포터의 내부에 삽입 설치되고, 상기 로터부시를 상방으로 밀어올려 상기 로터부시의 상면과 상기 펌프부시의 하면이 접촉된 상태가 되도록 유지시키는 로터스프링을 포함하여 이루어진 전동식 워터 펌프.
제1항에 있어서,
상기 로터부시는,
상하로 복수의 윤활홀이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
제2항에 있어서,
상기 로터부시는,
상기 복수의 윤활홀이 방사상으로 대칭되게 배치된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
제3항에 있어서,
상기 로터부시는,
상면에 상기 복수의 윤활홀을 따라 복수의 윤활홈이 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.