KR101726866B1

KR101726866B1 - 펌프 모듈

Info

Publication number: KR101726866B1
Application number: KR1020160009661A
Authority: KR
Inventors: 황용택; 전찬요; 이국재; 조부현
Original assignee: 현담산업 주식회사
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-04-27

Abstract

펌프 모듈이 제공된다. 펌프 모듈은 일측으로 개방된 원통형 몸체부 및 상기 원통형 몸체부의 내부에 회전가능하게 위치되는 회전자와, 상기 원통형 몸체부의 내주면에 결합되는 고정자를 포함하는 구동부; 및 상기 원통형 몸체부의 개방된 일측에 결합된 펌프 몸체부와, 상기 펌프 몸체부에 회전가능하게 결합되되 일 단부가 상기 회전자와 결합되어 상기 회전자와 함께 회전가능한 구동 회전축을 구비하며, 상기 구동 회전축의 회전에 따라 구동되어 상기 펌프 몸체부 내부로 유체를 흡입하거나 또는 상기 펌프 몸체부로부터 상기 유체를 토출시키는 펌프부;를 포함하며, 상기 원통형 몸체부 내부의 상기 회전자의 회전축 상부에는 상기 회전자의 회전축 상부를 지지하는 지지봉이 구비될 수 있다.

Description

펌프 모듈{Pump module}

본 발명은 펌프 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤 엔진의 배기 시스템은 배기 가스 중에 함유된 질소산화물(NOx)을 감소시키기 위해 SCR(Selective Catalyst Reduction), DOC(Diesel Oxidation Catalyst), CPE(Catalyzed Particulate Filter) 등과 같은 배기 가스 후 처리 장치를 구비하고 있다.

이 중에서, SCR을 적용한 배기가스 후 처리장치(이하, 'SCR 장치'라고 한다)는 배기 파이프의 내부로 요소수 수용액과 같은 환원제를 분사하여 배기가스 중의 질소산화물을 질소와 산소로 환원시키는 기능을 하게 된다.

즉, SCR 장치는 배기 파이프의 내부로 환원제가 분사되면, 그 환원제가 배기가스의 열에 의해 암모니아(NH3)로 전환되고, SCR촉매에 의한 배기가스 중 질소산화물과 암모니아의 촉매반응으로서 질소산화물을 질소가스(N2)와 물(H2O)로 환원시킬 수 있다.

요소수 수용액 공급 시스템은 기본적으로, 요소수 수용액을 저장하는 요소 탱크와, 요소 탱크에 구성되며 요소수 수용액을 SCR 장치로 공급하는 펌프 모듈을 구비하고 있다.

종래 기술의 펌프 모듈은 하우징 내부로 구동부가 결합되고, 하우징의 하부측에 펌프부가 결합된다.

그러나, 일반적으로 구동부에 구비되는 회전자 구조체는 구동 회전축에 의해 회전자 구조체의 하부측만 지지되는 구조로, 회전 시 회전자 구조체가 흔들려 안정적으로 회전할 수 없다.

또한, 하우징과 펌프부는 체결부재에 의해 체결되며, 이때, 하우징 내에 결합되는 구동부의 구동에 의해 체결부재가 풀려 하우징과 펌프부가 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 구동부의 회전자 구조체의 상/하부측을 지지하여 흔들림 없이 안정적으로 회전자 구조체가 회전할 수 있는 수 있는 펌프 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 구동부와 펌프부의 결합 시 외부 하우징이 없이 구동부와 펌프부를 결합시킬 수 있는 펌프 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 외부 하우징 없이 구동부와 펌프부를 결합함으로써 제조 단가를 낮출 수 있는 펌프 모듈을 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 일측으로 개방된 원통형 몸체부 및 상기 원통형 몸체부의 내부에 회전가능하게 위치되는 회전자와, 상기 원통형 몸체부의 내주면에 결합되는 고정자를 포함하는 구동부; 및 상기 몸체부의 개방된 일측에 결합된 펌프 몸체부와, 상기 펌프 몸체부에 회전가능하게 결합되되 일 단부가 상기 회전자와 결합되어 상기 회전자와 함께 회전가능한 구동 회전축을 구비하며, 상기 구동 회전축의 회전에 따라 구동되어 상기 펌프 몸체부 내부로 유체를 흡입하거나 또는 상기 펌프 몸체부로부터 상기 유체를 토출시키는 펌프부;를 포함하며, 상기 원통형 몸체부 내부의 상기 회전자의 회전축 상부에는 상기 회전자의 회전축 상부를 지지하는 지지봉이 구비되는 펌프 모듈를 제공한다.

이때, 상기 펌프 몸체부는 상기 구동회전축이 회전가능하게 결합되되, 상기 원통형 몸체부의 개방된 일측에 상부면이 결합되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스의 하부면에 상부면이 결합되며, 서로 치합된 한 쌍의 기어가 배치되는 기어홀을 구비한 기어 케이스; 및 상기 기어 케이스의 하부면에 결합되는 하부 케이스;를 포함하며, 상기 한 쌍의 기어 중 어느 하나는 상기 구동 회전축 상에 결합되고, 상기 한 쌍의 기어 중 다른 하나는 상기 구동 회전축에 나란한 지지축 상에 결합될 수 있다.

이때, 상기 고정자는 중심이 빈 원통 형상의 중심고정자; 상기 중심고정자를 중심으로 원주 방향으로 배치되는 복수 개의 연결고정자;및 복수 개의 연결고정자의 일단을 연결하며 상기 몸체부의 내부에 고정되는 고정고정자를 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정자를 상기 구동 회전축을 중심으로 고정시키기 위하여 고정자 프레임이 제공되고, 상기 고정자 프레임의 일측에 상기 지지봉이 위치될 수 있다.

이때, 상기 고정자 프레임은 상기 중심고정자 중심에 배치되는 원판형 중심부재; 상기 원판형 중심부재를 중심으로 원주 방향으로 배치되어 상기 고정고정자 결합되는 복수 개의 연결판; 및 상기 원판형 중심부재와 상기 복수 개의 연결판 각각을 결합시키며, 내부에 상기 연결고정자가 내장되는 복수의 연결 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정자 및 상기 고정자 프레임은 인서트 사출에 의하여 상기 원통형 몸체부의 내부에 결합될 수 있다.

이때, 상기 원통형 몸체부와 상기 상부 케이스는 상기 상부 케이스의 하부측에서 상기 상부 케이스를 관통하여 상기 원통형 몸체부의 하측단에 형성된 제 1 홈에 삽입되는 제1체결부재에 의해 서로 체결될 수 있다.

이때, 상기 원통형 몸체부의 외측면에는 상기 제1체결부재와 결합하는 제1피체결부재가 수용되는 수용홈이 형성될 수 있다.

이때, 상기 상부 케이스의 하부면과 마주하는 상기 기어 케이스의 상부면의 둘레에는 상기 제1체결부재의 일단이 배치되는 제 2 홈이 형성될 수 있다.

이때, 상기 상부 케이스, 상기 기어 케이스 및 상기 하부 케이스는 상기 하부 케이스의 하부측에서 상기 하부케이스 및 상기 기어 케이스를 관통하여 상기 상부케이스에 결합되는 제2체결부재에 의해 서로 체결될 수 있다.

이때, 상기 구동회전축 및 상기 지지축은 상기 기어홀을 관통하여 타 단부가 상기 하부 케이스의 상부면 상에 회전가능하게 지지될 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 기어의 회전에 의해 유체가 유동하는 한 쌍의 유동로가 서로 마주하도록 상기 기어홀에 형성될 수 있다.

이때, 상기 상부 케이스와 상기 기어 케이스 사이의 기어홀 둘레 및 상기 기어 케이스와 상기 하부 케이스 사이의 기어홀 둘레에는 제1밀봉부재 및 제2밀봉부재가 각각 배치될 수 있다.

이때, 상기 유체가 유출 및 토출되는 유출구 및 토출구가 상기 한 쌍의 유동로에 대응하여 상기 하부 케이스에 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 오버 몰딩 인서트 사출에 의해 고정자 구조체의 외주면으로 몸체부를 형성하고, 몸체부의 하부측으로 펌프부를 결합시키기 때문에, 구동부와 펌프부를 결합시키기 위한 별도의 하우징을 필요로 하지 않아 제조 단가를 낮출 수 있다.

또한, 고정자 구조체 내부 상측에 지지봉이 일체로 구비되며, 회전자 구조체의 상부는 지지봉에 의해 지지되고, 하부는 구동 회전축에 의해 지지됨으로써, 회전자 구조체가 흔들림 없이 안정적으로 회전할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 구동부의 분해 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 구동부의 사출 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 구동부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 구동부와 펌프부의 결합 부분을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 구동부와 펌프부의 분리 상태 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 펌프부의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 펌프부의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 펌프부를 하측에서 바라본도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈에 구비된 펌프부의 작동 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

또한, 이하 도면을 참조하여 펌프 모듈을 설명함에 있어, 펌프 모듈에서 구동부가 위치되는 부분을 전방으로 규정하고, 펌프부가 위치되는 방향을 후방으로 규정하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈(100)은 탱크 내부에 설치되어 탱크 내부의 유체를 인젝터로 공급하며, 이를 위하여 구동부(110) 및 펌프부(120)를 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 구동부(110)는 펌프부(120)을 구동시키기 위한 동력을 제공하며, 이를 위하여 몸체부(111), 회전자 구조체(130) 및 고정자 구조체(140)를 포함한다.

상기 몸체부(111)은 상기 회전자 구조체(130) 및 고정자 구조체(140)가 수용될 수 있도록 원통 또는 다각통의 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(111)의 후방이 펌프부(120)와 결합되도록 개구될 수 있다.

상기 회전자 구조체(130)는 고정자 구조체(140)와의 상호작용으로 회전하여 동력을 발생시키며, 외형을 이루는 회전자 프레임(131)과 회전자 프레임(131)의 둘레에 구비되는 회전자(132)로 이루어질 수 있다.

이때, 회전자 프레임(131)은 회전자 구조체(130)의 외형을 형성하며, 회전자 구조체(130)의 회전축이 된다. 이러한 회전자 프레임(131)은 상기 몸체부(111) 내에 삽입됨으로 몸체부(111)보다 작은 직경과 몸체부(111)에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

그리고 상기 회전자(132)는 고정자 구조체(140)이 발생하는 자기장과 반응하여 회전자 구조체(130)를 회전시키는 구성으로, 하나로 구비되어 회전자 프레임(131)의 외측 둘레에 결합되거나 또는 복수 개로 구비되어 회전자 프레임(131)의 외측 둘레를 따라 결합될 수 있다.

이 때, 상기 회전자(132)로 영구자석이 사용될 수 있다.

상기 고정자 구조체(140)는 고정자 프레임(141) 및 고정자(142)로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 고정자 프레임(141)은 원통 형의 중심부재(141a), 중심부재(141a)를 중심으로 방사상으로 배치되는 복수 개의 연결판(141b) 및 복수 개의 연결판(141b)과 중심부재(141a)를 연결하는 복수 개의 연결부재(141c)로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 중심부재(141a)의 내측 상부에는 회전자 프레임(131)의 상부측을 지지하는 지지봉(144)이 구비될 수 있다.

상기 고정자(142)는 상기 고정자 프레임(141)에 구비될 수 있으며, 상기 고정자(142) 중 일부는 상기 복수 개의 연결판(141b)의 외주면을 감싸도록 구비되며, 고정자(142)의 나머지 부분은 중심부재(141a)와 연결부재(141c)에 내장될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 고정자(142)는 상기 중심부재(141a)에 내장되는 중심고정자(142a), 상기 복수 개의 연결판(141b)의 외주면을 감싸는 외부고정자(142b) 및 외부고정자와 중심고정자를 연결하며 상기 복수 개의 연결부재(141c)에 내장되는 연결고정자(142c)로 구성될 수 있다(도 4a 참조).

그리고, 상기 고정자(142)로는 회전자(132)와 동일하게 영구자석이 사용될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 고정자 구조체(140)는 상기 몸체부(111)과 인서트 사출를 통하여 일체로 결합될 수 있으며, 특히, 인서트 사출 중 오버 몰딩(Over molding) 공정을 통하여 결합될 수 있다.

보다 상세하게 상기 몸체부(111)과 고정자 구조체(140)의 결합방법을 살펴보면, 도 4a에서와 같이, 먼저, 고정자(142) 및 고정자 중심의 상부측에 지지봉(144)이 금형(미도시) 내에 배치시키고, 금형 내부로 수지액을 주입하여 응고시켜 고정자(142)와 지지봉(144) 주변으로 고정자 프레임(141)이 사출되도록 하고(도 4b 참조), 이로 인하여 고정자(142)와 지지봉(144)이 고정자 프레임(141)에 의하여 일체로 결합되도록 할 수 있다. 도 4b에서는 고정자 프레임 내부 구성에 대한 이해의 편의를 위하여 고정자 프레임(141)이 절반만 도시되어 있다.

그리고, 이렇게 사출된 고정자 프레임(141)의 상부측으로 외부 전원과 연결되는 회로기판(145)을 결합시킨 후(도 4c 참조), 외부에 몸체부(111)을 사출하기 위하여 다시 한번 금형(미도시) 내에 배치된다. 이후 수지액을 주입하여 응고시키면 고정자 프레임(141)의 외부로 몸체부(111)이 사출되며, 이로써, 상기 고정자 프레임(141)이 상기 몸체부(111) 내에 일체로 결합될 수 있다(도 4d 참조). 도 4d에서는 몸체부 내부 구성에 대한 이해의 편의를 위하여 몸체부(111)가 절반만 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이렇게 오버 몰딩 인서트 사출에 의해 고정자 구조체(140)의 외부에 몸체부(111)을 일체로 형성하기 때문에, 구동부(110)가 별도의 하우징을 구비할 필요가 없다.

이후 회전자 구조체(130)가 고정자 구조체(140)의 내부로 삽입 배치된다.

이때, 도 5에서와 같이, 상기 오버 몰딩 인서트 사출에 의하여 몸체부(111), 고정자 구조체(140) 및 지지봉(144)이 일체로 결합되고, 회전자 구조체(130)의 상부측에 형성된 홈(133)으로 지지봉(144)가 삽입됨으로, 상기 회전자 구조체(130)의 상부측이 지지봉(144)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 상기 회전자 구조체(130)의 하부측은 몸체부(111)의 하부측에서 삽입되는 구동 회전축(121)에 의해 지지된다. 즉, 상기 회전자 구조체(130)의 상부는 지지봉(144)에 의해 지지되고, 하부는 구동 회전축(121)에 의해 지지되므로, 상기 회전자 구조체(130)가 고정자로부터 발생하는 자기장에 의해 회전할 때 흔들림 없이 안정적으로 회전할 수 있다.

상기 펌프부(120)는 유체를 유입하거나 외부로 토출하기 위한 것으로, 펌프 몸체부와 구동 회전축(121)을 포함할 수 있다

도 6 및 도 7에서와 같이, 상기 펌프 몸체부는 상부 케이스(150), 기어 케이스(160) 및 하부 케이스(170)를 포함한다. 그리고, 상기 상부 케이스(150), 기어 케이스(160) 및 하부 케이스(170)는 순차적으로 몸체부(111)의 하부측에 결합될 수 있다.

먼저, 상기 상부 케이스(150)는 제1체결부재(181)에 의해 몸체부(111)의 하부측에 결합된다.

여기서, 상기 몸체부(111)의 하측단에는 복수 개의 제1홈(112)이 형성될 수 있으며, 상기 제1체결부재(181)는 복수 개로 구비되어 상기 상부 케이스(150)의 하부측에서 상기 복수 개의 제1홈(112)으로 각각 삽입된다.

그리고, 상기 제1홈(112)으로 삽입된 제1체결부재(181)는 상기 몸체부(111)에 수용된 제1피체결부재(182)와 결합됨으로써, 상기 상부 케이스(150)가 상기 몸체부(111)에 체결될 수 있다. 이 때, 제 1 체결 부재(181)는 볼트일 수 있고, 제 1 피체결부재(182)는 너트일 수 있다.

이때, 상기 제1피체결부재(182)는 몸체부(111)의 외측면에 형성되는 수용홈(113)에 수용될 수 있다. 그리고 상기 수용홈(113)은 제1피체결부재(182)가 제1체결부재(181)와 결합될 수 있는 위치에 구비될 수 있으며, 또한 상기 수용홈(113)은 몸체부(111)의 외측에서 내측을 향하여 형성될 수 있다.

즉, 상기 제1피체결부재(182)는 상기 몸체부(111)의 외측에서 내측을 향하도록 수용홈(113)에 삽입된다. 이로 인하여, 제1피체결부재(182)는 수용홈(113)에 의해 지지됨으로써, 상기 제1체결부재(181)가 제1피체결부재(182)로부터 풀려지는 것을 방지할 수 있다.

이후, 도 8에서와 같이, 상기 상부 케이스(150)의 하부측에 기어 케이스(160), 기어 케이스(160)의 하부측에 하부 케이스(170)가 배치되고, 제2체결부재(183)가 하부 케이스(170)의 하부측에서 삽입됨으로써 상기 펌프 몸체부가 하나로 체결될 수 있다.

이때, 기어 케이스(160) 및 하부 케이스(170)는 제2체결부재(183)가 삽입되어 체결되는 체결홀(161, 171)이 각각에 형성될 수 있으며, 상기 상부 케이스(150)의 하부측에는 상기 제2체결부재(183)가 최종적으로 체결되는 체결홈(151)이 상기 체결홀(161, 171)에 대응하여 형성될 수 있다.

여기서, 체결홈(151)의 내주면 및 체결홈(151)에 대응하는 제2체결부(183)의 일단부 외주면에는 서로 맞물려 고정될 수 있는 나사산이 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 상부 케이스(150), 기어 케이스(160) 및 하부 케이스(170)가 배치된 후 제2체결부재(183)가 체결홀(161, 171)을 순차적으로 관통하여 체결홈(151)에 체결됨으로써, 결합이 완료되어 펌프 몸체부가 될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 펌프 몸체부의 상부 케이스(150)는 상부면이 몸체부(111)의 하부에 결합되며, 그에 따라 몸체부(111)의 하부측은 상부 케이스(150)에 의해 폐쇄된다.

한편, 상기 상부 케이스(150)는 상기 회전자 구조체(130)의 회전력을 전달받는 구동 회전축(121)이 결합된다. 상기 구동 회전축(121)은 일정 길이를 가지고 연장 형성되어 상기 상부 케이스(150)의 중심을 관통하여 회전되게 결합될 수 있다.

이때, 상기 구동 회전축(121)의 일부는 상부 케이스(150)의 상부면과 함께 몸체부(111)의 하부측에 결합된다. 보다 상세히, 상기 구동 회전축(121)의 일부는 상기 회전자 구조체(130)와 결합되도록 상기 회전자 프레임(131)으로 삽입 결합되며, 상기 회전자 구조체(130)의 회전에 의해 구동 회전축(121)도 함께 회전될 수 있다.

상기 기어 케이스(160)는 상부 케이스(150)의 하부면에 배치되며, 상부 케이스(150)의 하부면과 마주하는 기어 케이스(160)의 상부면 둘레에는 상기 제1체결부재(181)의 일단이 배치되는 제2홈(162)이 형성될 수 있다.

상기 제2홈(162)은 제1체결부재(181)에 의해 상부 케이스(150)이 몸체부(111)에 결합된 후, 상부 케이스(150)의 하부측으로 돌출되는 제1체결부재(181)의 일단이 배치되기 위한 것으로, 제1체결부재(181)의 일단에 대응하는 형상으로 형성되거나, 제1체결부재(181)의 일단의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

따라서, 제1체결부재(181)가 제2홈(162)에 의해 지지됨으로써, 상기 제1체결부재(181)가 제1피체결부재(182)로부터 풀려지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기어 케이스(160)의 중심에는 기어홀(163)이 형성될 수 있다.

상기 기어홀(163)은 한 쌍의 기어(164, 165)에 대응하는 형상을 가지며, 한 쌍의 기어(164, 165)가 서로 치합되도록 배치될 수 있다(도 9 참조).

그리고, 상기 기어홀(163)은 상기 구동 회전축(121) 및 구동 회전축(121)과 나란히 배치되는 지지축(122)이 관통 배치될 수 있으며, 상기 구동 회전축(121) 및 상기 지지축(122)은 한 쌍의 기어(164, 165)와 각각 결합될 수 있다.

이때, 한 쌍의 기어(164, 165)는 구동 기어(164)와 종동 기어(165)로 구성될 수 있으며, 상기 구동 기어(164)는 구동 회전축(121)과 연결되어 구동 회전축(121)의 회전 시 함께 회전한다.

그리고, 상기 종동 기어(165)는 상기 지지축(122)에 결합되고 상기 구동 기어(164)와 맞물려 상기 구동 기어(164)가 회전할 때 함께 회전하여 유체를 펌프부(120) 내부로 유입하거나, 외부로 토출시킨다.

이때, 상기 한 쌍의 기어(164, 165)의 회전에 의해 유체가 유동하는 한 쌍의 유동로(166, 167)가 서로 마주하도록 기어홀(163)에 형성될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 유동로(166, 167)는 상기 한 쌍의 기어(164, 165)의 회전 방향에 따라 유체가 유입되는 유입로, 유체가 토출되는 토출로일 수 있다.

한편, 상기 한 쌍의 기어(164, 165)의 회전에 의해 유입된 유체가 유동로를 통해서만 유동할 수 있도록, 기어홀(163)의 주변 둘레에는 밀봉 부재가 구비될 수 있다.

상기 밀봉 부재(168, 169)는 유체가 누출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 제1 및 제2밀봉부재(168, 169)로 이루어져 기어 케이스(160)의 상부측 및 하부측에 각각 구비될 수 있다. (도 2 참조)

즉, 상기 제1밀봉부재(168)는 기어 케이스(160)와 상부 케이스(150) 사이에 구비될 수 있으며, 제2밀봉부재(169)는 기어 케이스(160)와 하부 케이스(170) 사이에 구비될 수 있다.

여기서, 상기 제1밀봉부재(168) 및 제2밀봉부재(169)는 고무 재질의 타원 링 형상으로 형성될 수 있다.

상기 하부 케이스(170)는 상기 기어 케이스(160)의 하부측에 배치될 수 있으며, 유체가 유입되거나 토출되는 입구가 형성될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 하부 케이스(170)에는 한 쌍의 유동로(166, 167)에 대응하여 한 쌍의 입구(172, 173)가 형성될 수 있으며(도 10 참조), 한 쌍의 입구(172, 173) 중 하나의 입구(172)는 펌프 모듈이 설치되는 탱크 내부와 연결되고, 다른 하나의 입구(173)는 탱크의 외부와 연결된다.

이때, 상기 한 쌍의 입구(172, 173) 각각은 한 쌍의 기어(164, 165)의 회전 방향에 따라 유입구 또는 토출구가 될 수 있다.

구체적으로, 한 쌍의 기어(164, 165)가 정 회전(A)을 하면, 탱크 내의 유체를 외부로 배출 시킬 수 있으며, 이때, 탱크 내부와 연결되는 하나의 입구(172)는 유입구가 되고, 외부와 연결되는 다른 하나의 입구(173)는 토출구가 된다(도 11 참조).

반대로, 한 쌍의 기어(164, 165)가 역 회전(B)을 하면, 외부의 유체를 탱크 내부로 유입시킬 수 있으며, 이때, 탱크 내부와 연결되는 하나의 입구(172)는 토출구가 되고, 외부와 연결되는 다른 하나의 입구(173)는 유입구가 된다.

이에 따라서, 한 쌍의 기어(164, 165)의 회전 방향에 따라 탱크 내의 유치가 외부로 배출되거나, 외부의 유체가 탱크 내부로 유입될 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 펌프 모듈(100)에 따르면, 한 쌍의 기어(164, 165)가 정 회전을 하면, 탱크 내부와 연결되는 입구(172)를 통하여 유체가 유입되며, 유입된 유체는 입구(172)와 연결되는 유동로(166)를 통하여 다른 하나의 유동로(167)로 유동한다.

그리고, 다른 하나의 유동로(167)로 유입된 유체는 외부와 연결되는 토출구(173)를 통하여 외부로 배출된다.

반대로, 한 쌍의 기어(164, 165)가 역 회전을 하면, 외부와 연결되는 입구(173)를 통하여 유체가 유입되며, 유입된 유체는 한 쌍의 유동로(167, 166)를 통하여 탱크와 연결되는 토출구(172)로 토출된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 모듈은 오버 몰딩 인서트 사출에 의해 고정자 구조체의 외주면으로 몸체부를 형성하고, 하부측으로 펌프부를 결합시키기 때문에, 구동부와 펌프부를 결합시키기 위한 외부 별도 몸체부를 필요로 하지 않아 제조 단가를 낮출 수 있다.

또한, 구동부와 펌프부가 체결부재와 피체결부재로 결합 시, 구동부의 몸체부 외측에 형성된 수용홈에 피체결부재가 배치되어 지지되고, 펌프부의 기어 케이스에 형성된 홈에 체결부재의 일단이 배치되어 지지됨으로써, 구동부가 구동하더라도 체결부재의 풀림을 방지하여 구동부와 펌프부가 분리되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100 : 펌프 모듈 110 : 구동부
111 : 몸체부 120 : 펌프부
121 : 구동 회전축 122 : 지지축
130 : 회전자 구조체 140 : 고정자 구조체
150 : 상부 케이스 151 : 체결홈
160 : 기어 케이스 161 : 체결홀
162 : 제2홈 163 : 기어홀
164 : 구동 기어 165 : 종동 기어
166, 167 : 유동로 168, 169 : 제1 및 제2밀봉부재
170 : 하부 케이스 172, 173 : 입구

Claims

일측으로 개방된 원통형 몸체부 및 상기 원통형 몸체부의 내부에 회전가능하게 위치되는 회전자와, 상기 원통형 몸체부의 내주면에 결합되는 고정자를 포함하는 구동부; 및
상기 원통형 몸체부의 개방된 일측에 결합된 펌프 몸체부와, 상기 펌프 몸체부에 회전가능하게 결합되되 일 단부가 상기 회전자와 결합되어 상기 회전자와 함께 회전가능한 구동 회전축을 구비하며, 상기 구동 회전축의 회전에 따라 구동되어 상기 펌프 몸체부 내부로 유체를 흡입하거나 또는 상기 펌프 몸체부로부터 상기 유체를 토출시키는 펌프부;를 포함하며,
상기 원통형 몸체부의 내주면에 결합되어 상기 고정자를 상기 구동 회전축을 중심으로 고정시키는 고정자 프레임이 제공되고,
상기 고정자 프레임의 상부에 고정되되, 상기 회전자의 회전축 상부를 지지하는 지지봉이 구비되는, 펌프 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 펌프 몸체부는
상기 구동회전축이 회전가능하게 결합되되, 상기 원통형 몸체부의 개방된 일측에 상부면이 결합되는 상부 케이스;
상기 상부 케이스의 하부면에 상부면이 결합되며, 서로 치합된 한 쌍의 기어가 배치되는 기어홀을 구비한 기어 케이스; 및
상기 기어 케이스의 하부면에 결합되는 하부 케이스;를 포함하며,
상기 한 쌍의 기어 중 어느 하나는 상기 구동 회전축 상에 결합되고,
상기 한 쌍의 기어 중 다른 하나는 상기 구동 회전축에 나란한 지지축 상에 결합되는 펌프 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 고정자는
중심이 빈 원통 형상의 중심고정자;
상기 중심고정자를 중심으로 원주 방향으로 배치되는 복수 개의 연결고정자; 및
복수 개의 연결고정자의 일단을 연결하며 상기 원통형 몸체부의 내부에 고정되는 외부고정자를 포함하는 펌프 모듈.
삭제
제 3 항에 있어서,
상기 고정자 프레임은
상기 중심고정자 중심에 배치되는 원판형 중심부재;
상기 원판형 중심부재를 중심으로 원주 방향으로 배치되어 상기 외부고정자 결합되는 복수 개의 연결판; 및
상기 원판형 중심부재와 상기 복수 개의 연결판 각각을 결합시키며, 내부에 상기 연결고정자가 내장되는 복수의 연결 부재를 포함하는 펌프 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 고정자 및 상기 고정자 프레임은 인서트 사출에 의하여 상기 원통형 몸체부의 내부에 결합되는 펌프 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 원통형 몸체부와 상기 상부 케이스는 상기 상부 케이스의 하부측에서 상기 상부 케이스를 관통하여 상기 원통형 몸체부의 하측단에 형성된 제 1 홈에 삽입되는 제1체결부재에 의해 서로 체결되는 펌프 모듈.
제 7 항에 있어서,
상기 원통형 몸체부의 외측면에는 상기 제1체결부재와 결합하는 제1피체결부재가 수용되는 수용홈이 형성되는 펌프 모듈.
제 7 항에 있어서,
상기 상부 케이스의 하부면과 마주하는 상기 기어 케이스의 상부면의 둘레에는 상기 제1체결부재의 일단이 배치되는 제 2 홈이 형성되는 펌프 모듈.
제 7 항에 있어서,
상기 상부 케이스, 상기 기어 케이스 및 상기 하부 케이스는 상기 하부 케이스의 하부측에서 상기 하부케이스 및 상기 기어 케이스를 관통하여 상기 상부케이스에 결합되는 제2체결부재에 의해 서로 체결되는 펌프 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 구동회전축 및 상기 지지축은 상기 기어홀을 관통하여 타 단부가 상기 하부 케이스의 상부면 상에 회전가능하게 지지되는 펌프 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 한 쌍의 기어의 회전에 의해 유체가 유동하는 한 쌍의 유동로가 서로 마주하도록 상기 기어홀에 형성되는 펌프 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 상부 케이스와 상기 기어 케이스 사이의 기어홀 둘레 및 상기 기어 케이스와 상기 하부 케이스 사이의 기어홀 둘레에는 제1밀봉부재 및 제2밀봉부재가 각각 배치되는 펌프 모듈.
제 12 항에 있어서,
상기 유체가 유입 및 토출되는 유입구 및 토출구가 상기 한 쌍의 유동로에 대응하여 상기 하부 케이스에 형성되는 펌프 모듈.