KR20110055297A - 임펠라를 구비한 워터펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프는, 모터하우징의 내부에 장착되어 그 일단부가 고정된 고정축, 상기 고정축의 외주면에 회전 가능하도록 장착되는 회전자유닛, 상기 회전자유닛과 일체로 상기 고정축의 타단부에 형성된 임펠라, 회전하는 상기 회전자유닛과 대응하여 모터하우징의 내측에 고정 배치되는 고정자유닛, 및 상기 고정자유닛 또는 상기 회전자유닛에 전기를 공급하여 상기 회전자와 상기 임펠라를 회전시키도록 상기 드라이버케이스에 구비되는 드라이버를 포함한다.

따라서, 구동모터의 회전자유닛과 임펠라를 일체로 형성함으로써 조립 구조가 간단해진다. 아울러, 회전자유닛과 임펠라를 일체로 형성함으로써, 하나의 일체형 구조를 갖는 베어링을 사용함으로써 부품수가 줄어든다. 뿐만 아니라, 회전자유닛과 고정자유닛 사이에 실링구조를 간단하게 하여, 조립이 용이하고 부품수가 줄어든다.

모터, 워터펌프, 웜업, 임펠라, 회전자유닛, 고정자유닛, 모터하우징

Description

임펠라를 구비한 워터펌프{ENGINE THAT IS PROVIDED WITH WATER PUMP}

본 발명은 임펠라를 구비한 워터펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수를 순환시켜 엔진을 효율적으로 냉각시키기 위한 임펠라를 구비한 워터펌프에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에는 쿨링 시스템이 필요하다. 만약 쿨링 시스템이 없으면 부품들은 고열에 의해서 정상적으로 작동하지 않는다.

상기 쿨링 시스템은 워터 자켓, 써모스탯, 워터펌프, 라디에이터, 캡, 팬, 팬 벨트 및 냉각수 호스 등을 포함한다.

일반적으로 워터펌프는 자체적인 구동력을 가지고 있지 않다. 따라서 상기 워터펌프는 엔진의 크랭크 샤프트의 운동 에너지를 전달받아 작동된다.

엔진이 시동되면 엔진의 냉각수온이나 운전조건에 상관없이 상기 워터펌프는 작동되고, 냉각수는 상기 엔진 내부 또는 라디에이터를 순환한다.

엔진이 웜웝(warm up)되기 전에 냉각수가 강제로 순환되므로 배기가스의 온도도 천천히 올라가게 된다. 한편 배기가스의 정화효율을 향상시키기 위해서는 배기가스의 온도가 적정한 고온(예를 들면, 250℃)이 되어야 한다.

최근에는, 엔진을 신속하게 웜웝(warm up) 시키고, 연료의 소모를 줄이기 위해서, 모터 구동식 워터펌프가 장착되고 있다.

한편, 모터 구동식 워터펌프는 회전자유닛과 고정자유닛을 포함하고 있으며, 임펠라는 상기 회전자유닛과 별도로 장착되어, 조립 구조 및 실링구조가 복잡한 문제점 있다. 아울러, 최근에서, 조립이 용이하고 부품수가 줄어든 모터 구동식 워터펌프가 계속적으로 연구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 조립이 용이한 임펠라를 구비한 워터펌프를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프는, 모터하우징의 내부에 장착되어 그 일단부가 고정된 고정축, 상기 고정축의 외주면에 회전 가능하도록 장착되는 회전자유닛, 상기 회전자유닛과 일체로 상기 고정축의 타단부에 형성된 임펠라, 회전하는 상기 회전자유닛과 대응하여 모터하우징의 내측에 고정 배치되는 고정자유닛, 및 상기 고정자유닛 또는 상기 회전자유닛에 전기를 공급하여 상기 회전자와 상기 임펠라를 회전시키도록 상기 드라이버케이스에 구비되는 드라이버를 포함한다.

상기 모터하우징의 후방에 장착되는 드라이버케이스; 를 더 포함하고, 상기 드라이버케이스는, 상기 모터하우징의 뒤쪽을 커버하는 리어커버를 포함하고, 상기 고정축의 일단부가 상기 리어커버의 중심에 삽입되어 고정된다.

상기 모터하우징은, 상기 리어커버의 반대측에 배치되어 앞쪽을 커버하도록 일체로 형성된 프론트커버, 및 회전하는 상기 회전자유닛을 따라서 배치되어 상기 고정축과 상기 회전자 사이에 형성되되, 상기 프론트커버와 일체로 형성되는 내측커버를 포함한다.

상기 임펠라가 내장되도록 상기 프론트커버에 장착되는 임펠라하우징을 더 포함한다.

상기 내측커버의 후단부의 일면과 상기 리어커버의 일면 사이에 오링이 개재되어 실링구조를 형성한다.

상기 내측커버의 내측면에 상기 고정자유닛이 고정된다.

상기 임펠라와 상기 회전자유닛을 일체로 연결하는 연결바디를 포함하고, 상기 연결바디는 상기 프론트커버의 중심부 관통홀을 관통하여 배치된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프에 의하면, 구동모터의 회전자유닛과 임펠라를 일체로 형성함으로써 조립 구조가 간단해진다.

아울러, 회전자유닛과 임펠라를 일체로 형성함으로써, 하나의 일체형 구조를 갖는 베어링을 사용함으로써 부품수가 줄어든다.

뿐만 아니라, 회전자유닛과 고정자유닛 사이에 실링구조를 간단하게 하여, 조립이 용이하고 부품수가 줄어든다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 워터펌프(100)는 모터하우징(110), 드라이버케이스(120), 임펠라하우징(130), 및 브라켓(140)을 포함한다.

상기 모터하우징(110) 내부에 전기모터의 구성요소인 고정자, 회전자, 및 구동축이 구비되고, 상기 드라이버케이스(120)에 상기 고정자 또는 상기 회전자로 전기를 공급하는 전기공급세트가 내장된다.

상기 임펠라하우징(130) 내부에 임펠라가 구비되고, 상기 임펠라하우징(130)에는 냉각수를 흡입하는 흡입구(142)와 냉각수가 공급되는 공급구(144)가 각각 형성된다.

상기 모터하우징(110)의 외주면 일측에 상기 브라켓(140)이 형성되고, 상기 브라켓(140)을 이용하여 상기 워터펌프(100)는 엔진의 실린더블록에 장착된다.

상기 브라켓(140)과 상기 실린더블록의 일면 사이에 상기 부쉬(150)가 개재되고, 상기 브라켓(140), 상기 부쉬(150), 및 상기 실린더블록(160)을 관통하여 고정볼트(180) 및 너트(170)가 장착되어 상기 워터펌프(100)를 상기 실린더블록(160)에 견고하게 고정한다.

상기 부쉬(150)는 상기 워터펌프(100)를 상기 실린더블록에 견고하게 고정하는 동시에, 상기 워터펌프(100)와 상기 실린더블록 사이에 발생되는 진동을 흡수하 는 구조를 갖는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 워터펌프(100)는 외형을 형성하는 상기 모터하우징(110), 상기 모터하우징의 뒤쪽에 장착되는 상기 드라이버케이스(120), 및 상기 모터하우징의 앞쪽에 장착되는 상기 임펠라하우징(130)을 포함한다.

상기 모터하우징(110)의 중심부에 고정축(230)이 배치되는데, 상기 고정축(230)의 일단부는 상기 드라이버케이스(120)에 고정된다.

좀 더 상세하게는, 상기 드라이버케이스(120)는 상기 모터하우징(110)의 뒤쪽 중심부에 배치되어 뒤쪽의 개방부를 커버하는 리어커버(120b)를 포함하고, 상기 고정축(230)의 일단부는 상기 리어커버(120b)의 중심부에 삽입되어 고정된다.

좀 더 상세하게는, 상기 드라이버케이스(120)는 상기 임펠라하우징(130)의 반대측에 배치되는 리어커버(120b)를 포함하고, 상기 모터하우징(110)은 상기 리어커버(120b)의 반대측 상기 임펠라(200)와 인접하여 형성된 프론트커버(110a)를 포함한다.

여기서, 상기 프론트커버(110a)는 상기 모터하우징(100)과 일체로 형성된다. 그리고, 상기 임펠라하우징(130)은 상기 프론트커버(110a)의 전방에 장착된다.

여기서, 상기 고정축(230)의 일단부는 상기 리어커버(120b)에 삽입되어 고정된다. 상기 리어커버(120b)은 상기 고정축(230)의 일단부를 견고하게 고정하기 위해서 설정된 두께(t)를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서, 상기 고정축(230)의 외주면을 따라서 회전자유 닛(220)이 배치되고, 상기 회전자유닛(220)은 상기 고정축(230)에서 회전하는 구조를 갖는다.

도시한 바와 같이, 상기 회전자유닛(220)과 상기 고정축(230)의 외주면 사이에는 베어링(240)이 개재된다. 상기 베어링(240)은 상기 고정축(230)의 길이방향으로 긴 원통 형상으로 하나의 일체구조를 갖는다. 그리고, 상기 베어링(240)에 의해서 상기 회전자유닛(220)은 상기 고정축(230)에서 고속으로 회전가능하다.

상기 고정축(230)의 타단부에는 임펠라(200)가 배치되는데, 그 임펠라(200)의 회전중심부는 상기 고정축(230)의 중심축과 일치하게 배치된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 임펠라(200)는 상기 회전자유닛(220)과 일체로 형성된다. 좀 더 상세하게는 상기 회전자유닛(220)과 상기 임펠라(200)는 연결바디(280)를 통해서 일체로 형성된다.

상기 연결바디(280)는 상기 모터하우징(110)의 상기 프론트커버(110a)의 관통홀(115)을 관통하여 배치되고, 그 선단부에 상기 임펠라(200)가 일체로 연결되고, 그 중심부 상기 회전자유닛(220)이 배치된다.

상기 고정축(230)의 타단부에는 상기 임펠라(200)와 상기 연결바디(280)의 중심부에 형성된 중심홀(202)을 통해서 축볼트(270)가 장착되고, 상기 축볼트(270)는 상기 베어링(240)을 견고하게 지지한다.

아울러, 상기 축볼트(270)의 반대측 상기 고정축(230)의 외주면에는 스러스트플레이트(260)가 배치되어 상기 베어링(240)을 상기 고정축(230)의 길이방향으로 견고하게 지지한다.

도 2에서, 상기 스러스트플레이트(260)는 상기 베어링(240)을 왼쪽방향으로 지지하고, 상기 축볼트(270)는 상기 베어링(240)을 오른쪽방향으로 지지한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 회전자유닛(220)은 상기 고정축(230)의 둘레방향으로 연속적으로 배치되고, 상기 회전자유닛(220)에 대응하여 상기 모터하우징(110)의 내측에는 고정자유닛(210)이 고정 배치된다.

여기서, 상기 고정자유닛(210)은 상기 회전자유닛(220)의 회전방향으로 연속적으로 배치되는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 상기 고정자유닛과 상기 회전자유닛 사이에는 내측커버가 형성된다.

상기 내측커버(110b)는 상기 프론트커버(110a)에서부터 연장되어 형성되고, 그 단부는 상기 리어커버(120b)의 일면에 밀착된다. 상기 리어커버(120b)의 일면과 상기 내측커버(110b)의 단부면 사이에는 오링(250)이 개재된다.

상기 오링(250)은 상기 리어커버(120b)의 일측면과 상기 내측커버(110b)의 단부면 사이에 상기 회전자유닛(220)의 회전방향으로 개재되어, 상기 오링(250)은 상기 회전자유닛(220)의 공간(290a)과 상기 고정자유닛(210)의 공간(290b)을 서로 밀봉한다.

상기 회전자유닛(220)이 원활하게 회전하기 위해서, 상기 내측커버(110b)의 내측면은 상기 회전자유닛(220)과 설정된 간격을 두고 배치되고, 상기 회전자유닛(220)의 반대측 상기 내측커버(110b)의 외측면에 상기 고정자유닛(210)이 고정배치된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 내측커버(110b)는 상기 회전자유닛(220)의 회전방향으로 연속적으로 배치되므로 원통형 구조를 갖고 있다. 아울러, 상기 모터하우징(110)의 전체 외부형태도 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 드라이버케이스(120) 내부에는 드라이버(120a)가 내장되고, 상기 드라이버(120a)는 외부로부터 전원을 공급받고 상기 고정자유닛(210) 또는 상기 회전자유닛(220)에 전기를 공급하여 상기 회전자유닛(220)과 상기 임펠라(200)를 설정된 조건에서 설정된 회전수로 회전시킨다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임펠라를 구비한 워터펌프의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 워터펌프

110: 모터하우징

115: 관통홀

110a: 프론트커버

110b: 내측커버

120: 드라이버케이스

120a: 드라이버

120b: 리어커버

130: 임펠라하우징

140: 브라켓

142: 흡입구

144: 공급구

150: 부쉬

160: 실린더블록

170: 너트

180: 볼트

200: 임펠라

210: 고정자유닛

202: 중심홀

220: 회전자유닛

230: 고정축

240: 베어링

250: 오링

260: 스러스트플레이트

270: 축볼트

280: 연결바디

290a: 회전자유닛 공간

290b: 고정자유닛 공간

Claims (7)

1. 모터하우징의 내부에 장착되어 그 일단부가 고정된 고정축;

   상기 고정축의 외주면에 회전 가능하도록 장착되는 회전자유닛;

   상기 회전자유닛과 일체로 상기 고정축의 타단부에 형성된 임펠라;

   회전하는 상기 회전자유닛과 대응하여 모터하우징의 내측에 고정 배치되는 고정자유닛; 및

   상기 고정자유닛 또는 상기 회전자유닛에 전기를 공급하여 상기 회전자와 상기 임펠라를 회전시키도록 상기 드라이버케이스에 구비되는 드라이버; 를 포함하는 임펠라를 구비한 워터펌프.
2. 제1항에서,

   상기 모터하우징의 후방에 장착되는 드라이버케이스; 를 더 포함하고,

   상기 드라이버케이스는,

   상기 모터하우징의 뒤쪽을 커버하는 리어커버; 를 포함하고,

   상기 고정축의 일단부가 상기 리어커버의 중심에 삽입되어 고정된 것을 특징으로 하는 임펠라를 구비한 워터펌프.
3. 제2항에서,

   상기 모터하우징은,

   상기 리어커버의 반대측에 배치되어 앞쪽을 커버하도록 일체로 형성된 프론트커버; 및

   회전하는 상기 회전자유닛을 따라서 배치되어 상기 고정축과 상기 회전자 사이에 형성되되, 상기 프론트커버와 일체로 형성되는 내측커버; 를 포함하는 임펠라를 구비한 워터펌프.
4. 제3항에서,

   상기 임펠라가 내장되도록 상기 프론트커버에 장착되는 임펠라하우징; 을 더 포함하는 임펠라를 구비한 워터펌프.
5. 제3항에서,

   상기 내측커버의 후단부의 일면과 상기 리어커버의 일면 사이에 오링이 개재되어 실링구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 임펠라를 구비한 워터펌프.
6. 제3항에서,

   상기 내측커버의 내측면에 상기 고정자유닛이 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠라를 구비한 워터펌프.
7. 제3항에서,

   상기 임펠라와 상기 회전자유닛을 일체로 연결하는 연결바디를 포함하고, 상 기 연결바디는 상기 프론트커버의 중심부 관통홀을 관통하여 배치되는 것을 특징으로 하는 임펠라를 구비한 워터펌프.

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