KR20240022926A

KR20240022926A - 펌프

Info

Publication number: KR20240022926A
Application number: KR1020220101626A
Authority: KR
Inventors: 조현식
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2022-08-12
Filing date: 2022-08-12
Publication date: 2024-02-20

Abstract

본 실시예는 펌프에 관한 것이다. 일 측면에 따른 펌프는, 하우징; 상기 하우징 내 배치되며, 코일을 포함하는 스테이터; 상기 스테이터 내 배치되며, 마그네트를 포함하는 외측기어; 상기 외측기어 내 배치되는 내측기어; 및 상기 스테이터와 상기 외측기어 사이에 배치되며, 내부에 상기 외측기어 및 상기 내측기어가 수용되는 공간을 포함하는 캔을 포함하고, 상기 캔의 재질은 플라스틱(plastic)이다.

Description

펌프{Electric oil pump}

본 실시예는 모터 및 이를 포함하는 펌프에 관한 것이다.

펌프는 회전 구동력을 발생시키는 모터 영역과, 유압을 발생시키는 펌프 영역을 포함한다. 따라서, 펌프 내 모터 영역과 펌프 영역이 상호 분리되어 있으므로, 부품 수 및 제품 전체 사이가 증가되는 문제점이 있다.

일반적으로 EOP는 하우징과, 하우징 내 배치되는 스테이터와, 스테이터 내 배치되는 외측기어 및 내측기어를 포함할 수 있다. 이 중 외측기어는 스테이터와의 사이에 배치되는 캔을 통하여 배치 영역이 설정되고, 내측기어는 하우징과 결합되는 커버에 의해 배치 영역이 설정된다.

상기와 같은 구조에 따르면, 외측기어와 내측기어가 각각 서로 다른 부품에 의해 배치 영역이 설정되므로 펌프 내 복수의 부품 간 누적 공차가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 외측기어로부터 발생되는 자속이 캔의 표면을 교번함으로써, 펌프 내 구성의 회전을 방해하는 맴돌이 전류가 발생되는 문제점이 있다. 맴돌이 전류의 경우 회전 방해에 의해 펌프의 효율을 크게 저해시킬 수 있다.

한국 공개특허공보 제10-2014-0075924호(2014. 06. 20. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 맴돌이 전류 발생을 방지하여, 구동 효율을 크게 향상시킬 수 있는 펌프를 제공하는 것에 있다.

또한, 외측기어와 내측기어 간 공차 발생을 최소화하여 편심량 관리가 가능한 펌프를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명은 유압에 의한 하중을 고르게 분산하여, 펌프 내 유압 저하를 개선할 수 있는 펌프를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명은 사이즈를 축소하여 소형화할 수 있는 펌프를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프는, 하우징; 상기 하우징 내 배치되며, 코일을 포함하는 스테이터; 상기 스테이터 내 배치되며, 마그네트를 포함하는 외측기어; 상기 외측기어 내 배치되는 내측기어; 및 상기 스테이터와 상기 외측기어 사이에 배치되며, 내부에 상기 외측기어 및 상기 내측기어가 수용되는 공간을 포함하는 캔을 포함하고, 상기 캔의 재질은 플라스틱(plastic)이다.

본 실시예를 통해 외측기어를 감싸는 캔의 재질을 플라스틱으로 형성하여, 외측기어의 회전 시 맴돌이 전류가 발생하는 것을 방지하게 되므로, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 샤프트의 복수의 영역 간 편심량을 통하여 외측기어와 내측기어 간 편심량이 설정될 수 있으므로, 복수의 부품 간 조립의 정밀도가 향상될 수 있는 장점이 있다.

또한, 단일의 샤프트를 통하여 베어링을 포함한 회전 구성들이 정렬될 수 있으므로, 축 방향을 기준으로 제품의 전체 사이즈가 축소될 수 있는 장점이 있다.

또한, 샤프트와 내측기어, 샤프트와 외측기어 간 조립만으로 내측기어, 외측기어 및 샤프트가 상호 결합되므로, 조립 공수 감소에 따른 생산 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 분해 사시도.
도 4는 도 3을 다른 각도에서 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하우징, 스테이터, 캔, 외측기어, 내측기어 및 커버의 분해 사시도.
도 6는 도 5를 다른 각도에서 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 펌프를 다른 각도에서 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 커버, 외측기어, 내측기어 및 베어링의 결합 구조를 도시한 단면도.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 캔의 사시도.
도 10은 캔의 재질과 부하에 따라 달라지는 전효율을 도시한 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C 로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하에서 사용되는 '축 방향'은 내측기어 또는 외측기어의 회전 중심을 형성하는 방향으로 정의한다. '축 방향'은 도 3을 기준으로 분해된 구성들이 결합되는 방향일 수 있다. '축 방향'은 상하 방향으로 정의될 수 있다.

이하에서 사용되는 '반경 방향'은 상술한 '축 방향'에 수직한 방향으로 정의한다. '반경 방향'은 외측기어의 내면으로부터 산부의 돌출 방향, 내측기어의 외면으로부터 산부의 돌출 방향으로 정의될 수 있다. 또한, '반경 방향'은 스테이터, 외측기어, 내측기어의 배치 방향과 대응되는 방향일 수 있다.

이하에서 사용되는 '원주 방향'은 스테이터, 외측기어, 내측기어 중 어느 하나의 원주 방향이거나, 스테이터, 외측기어, 내측기어 중 어느 하나의 원주 방향과 가상의 동심원을 형성하는 영역의 원주 방향으로 정의될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3을 다른 각도에서 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하우징, 스테이터, 캔, 외측기어, 내측기어 및 커버의 분해 사시도이고, 도 6는 도 5를 다른 각도에서 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 펌프를 다른 각도에서 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 커버, 외측기어, 내측기어 및 베어링의 결합 구조를 도시한 단면도이며, 도 9은 본 발명의 실시예에 따른 캔의 사시도이고, 도 10은 캔의 재질과 부하에 따라 달라지는 전효율을 도시한 그래프이다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 펌프(10)는, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 커버(200)는 상기 하우징(100)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 커버(200)는 스크류(P)를 통하여 나사 결합될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 커버(200)는 각각 상기 스크류(P)가 결합되는 나사 결합되는 복수의 영역(102, 202)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 영역(102, 202)은 각각 상기 스크류(P)가 나사 결합되는 홀을 포함할 수 있다.

상기 커버(200)는 개구를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 커버(200)의 일면에는 유체가 흡입되는 제1개구(212)와, 순환된 유체가 배출되는 제2개구(214)가 형성될 수 있다. 상기 커버(200)의 타면에는 상기 제1개구(212)와 연결된 제3개구(222)와, 상기 제2개구(214)와 연결된 제4개구(224)가 형성될 수 있다. 상기 제1개구(212)와 상기 제2개구(214)는 상기 커버(200)의 하면에 형성되고, 상기 제3개구(222)와 상기 제4개구(224)는 상기 하우징(100)과 결합되는 상기 커버(200)의 상면에 형성될 수 있다.

상기 커버(200)의 상면에는 상방으로 돌출되어, 후술할 상기 캔(170) 내 공간에 결합되는 장착부(230)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버(200)는 커버 본체와, 상기 커버 본체의 상면으로부터 돌출되는 장착부(230)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 상기 장착부(230)의 단면은 원형일 수 있다.

상기 장착부(230)는 상기 캔(170) 내 공간에 결합될 수 있다. 상기 장착부(230)의 단면 형상은 상기 캔(170) 내 공간의 단면 형상에 대응될 수 있다.

상기 커버(200)의 상면과 상기 캔(170)의 사이에는 실링부재(282)가 배치될 수 있다. 상기 커버(200)의 상면에는 타 영역보다 함몰되게 형성되는 실링부재 결합홈(282)이 형성될 수 있다. 상기 실링부재 결합홈(282)에는 상기 실링부재(282)가 배치될 수 있다. 상기 실링부재는 고무 재질로 형성되어, 상기 캔(170)의 하면과 상기 커버(200)의 상면 사이로 유체가 새는 것을 방지할 수 있다. 상기 실링부재(282)와 접촉되는 상기 캔(170)의 영역은 하단부(174, 도 5참조)일 수 있다.

상기 커버(200)의 상면에는 유체가 흡입되는 제3개구(222)와, 흡입된 유체가 배출되는 제4개구(224)가 형성될 수 있다. 상기 유체는 오일일 수 있다. 상기 제3개구(222)와 상기 제4개구(224)는 각각 호 형상을 가지도록 형성될 수 있으며, 일측에서 타측으로 갈수록 간격이 점점 좁아지도록 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3개구(222)의 간격이 넓은 측은 상기 제4개구(224)의 간격이 넓은 측을 향하도록, 상기 제3개구(222)의 간격이 좁은 측은 상기 제4개구(224)의 간격이 좁은 측을 향하도록 배치될 수 있다.

상기 제3개구(222)와 상기 제4개구(224)는 상기 장착부(230)의 상면에 형성될 수 있다.

상기 하우징(100)은 금속 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있으나, 이를 제한하지 않는다.

상기 하우징(100)은 상부 영역(107)과 하부 영역(106)을 포함할 수 있다. 상기 상부 영역(107)은 단면이 장방형으로 형성될 수 있다. 상기 하부 영역(106)은 상기 상부 영역(107)의 하부에 배치되며, 단면이 원형으로 형성될 수 있다.

상기 상부 영역(107)의 내측에는 제2공간(107a)이 형성될 수 있다. 상기 제2공간(107a)은 홈 형상을 가질 수 있다. 상기 제2공간(107a)에는 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2공간(107a)에는, 인쇄회로기판(310, 도 2 참조) 및 터미널(129)이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(310)에는 다수의 소자가 실장될 수 있다.

상기 하우징(100)은 상기 상부 영역(107)과 상기 하부 영역(106)을 구획하는 제1격벽(109, 도 2 참조)을 포함할 수 있다. 상기 제1격벽(109)의 중앙에는 후술할 캔(170)의 제1돌출부(176)가 결합되는 홀이 형성될 수 있다.

상기 하우징(100)의 상면에는 상기 제2공간(107a)을 커버하도록 별도의 다른 커버(300)가 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 별도의 다른 커버(300)는 제2커버(300)로 이름하고, 상기 커버(200)는 제1커버(200)로 이름할 수 있다.

상기 제2커버(300)는 상기 하우징(100)에 후크(hook) 결합될 수 있다.

상기 하우징(100)에는 스테이터(stator, 120) 및 기어가 배치될 수 있다. 상기 기어는 상기 커버(200) 상에 배치될 수 있다.

상기 스테이터(120)는 상기 하우징(100) 내 배치될 수 있다.

상기 하우징(100)의 재질이 플라스틱일 경우, 상기 스테이터(120)는 상기 하우징(100)과 이중 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 스테이터(120)와 상기 하우징(100)는 인서트(insert) 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 스테이터(120)는 상기 하우징(100) 내 몰딩될 수 있다. 상기 하우징(100) 내에는 상기 스테이터(120)가 배치되는 스테이터 수용공간이 형성될 수 있다. 상기 스테이터 수용공간은 후술할 캔(170)의 외측에 형성될 수 있다. 상기 스테이터(120)의 외면은 상기 하우징(100)에 의해 둘러쌓여질 수 있다.

상기 스테이터(120)는, 스테이터 코어(121)와, 상기 스테이터 코어(121)에 권선되는 코일(123)을 포함할 수 있다. 상기 스테이터(120)는 상기 코어의 외면을 감싸도록 배치되는 인슐레이터(125)를 포함할 수 있다. 상기 코일(123)은 상기 인슐레이터(125)의 외면에 권선될 수 있다.

상기 스테이터 코어(121)의 상면에는 라우터(128)가 배치될 수 있으며, 상기 라우터(128)에 의해 상기 스테이터 코어(121)의 상방으로 돌출된 상기 코일(123)이 정렬될 수 있다.

상기 라우터(128)의 상면 상에는 버스바가 배치될 수 있으며, 상기 버스바에는 상기 스테이터 코어(121)의 상방으로 돌출된 상기 코일(123)의 단부가 퓨징될 수 있다.

상기 라우터(128)의 상면에는 터미널(129)이 배치될 수 있으며, 상기 터미널(129)은 상기 라우터(128)의 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 인쇄회로기판(310)은 상기 터미널(129)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 하우징(100) 내 중앙에는 상기 제1공간이 형성될 수 있다. 상기 제1공간는 상기 하부 영역(106)의 내측에 형성될 수 있다. 상기 제1공간은 상기 하우징(100)의 하면 중 일부가 상방으로 함몰되는 홈 형상일 수 있다. 상기 스테이터(120)의 배치 영역과 상기 제1공간은 제2격벽(미도시)에 의해 구획될 수 있다. 상기 제2격벽의 내면은 상기 제1공간의 내면을 형성할 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제2격벽은 상기 스테이터(120)와 후술할 캔(170) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2격벽은 0.2mm 내지 1mm의 두께로 형성될 수 있다.

상기 제2공간(107a)과 상기 제1공간은 제1격벽(109)에 의해 상, 하 방향으로 구획될 수 있다. 상기 제1격벽(109)의 하면은 상기 제1공간의 상면을 형성할 수 있다. 상기 제1격벽(109)를 통해 상기 제1공간과 상기 제2공간(107a)은 서로 다른 영역으로 구획될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1공간 내 유체가 상기 제2공간(107a)으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.

상기 기어는 상기 스테이터(120)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 기어는 외측기어(140)와 내측기어(160)를 포함할 수 있다. 상기 제1공간에는 상기 외측기어(140) 및 상기 내측기어(160)가 배치될 수 있다.

상기 외측기어(140)는 상기 스테이터(120)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)와 상기 스테이터(120)의 사이에는 상기 제2격벽이 배치될 수 있다.

상기 외측기어(140)는, 몸체부(141)와, 상기 몸체부(141)의 외면에 결합되는 마그네트(148)을 포함할 수 있다. 상기 마그네트(148)은 상기 코일(123)과 대응하도록 상기 몸체부(141)의 외면에 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)는 상기 마그네트(148)이 상기 몸체부(141)의 외주면에 부착되는 표면부착형(Surface Permanent Magnet, SPM) 타입일 수 있다. 이를 위해, 상기 몸체부(141)의 외주면에는 상기 마그네트(148)이 결합되는 홈이 형성될 수 있다. 상기 홈은 복수로 구비되어, 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.

상기 외측기어(140)는 가이드부(143)를 포함할 수 있다. 상기 가이드부(143)는 상기 몸체부(141)의 외면으로부터 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 가이드부(143)는 복수로 구비되어 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 가이드부(143) 사이에는 상기 마그네트(148)이 결합되는 홈이 형성될 수 있다. 상기 홈의 바닥면은 상기 몸체부(141)의 외면일 수 있다. 상기 가이드부(143)는 상기 마그네트(148)의 측면을 지지할 수 있다.

상기 가이드부(143)의 축 방향 길이는 상기 마그네트(148)의 축 방향 길이 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 마그네트(148)의 측면과 마주하는 상기 가이드부(143)의 측면은 외측으로 갈수록 원주 방향 길이가 길어지는 형상의 경사면이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 가이드부(143)의 측면과 마주하는 상기 마그네트(148)의 측면에도 상기 경사면에 대응되는 경사면이 형성될 수 있다.

상기 스테이터(120)의 코일(123)에 전류가 인가되면, 상기 스테이터(120)와 상기 외측기어(140)의 전자기적인 상호 작용에 의해 상기 외측기어(140)가 회전될 수 있다.

상기 몸체부(141)의 중앙에는 상기 내측기어(160)가 배치되는 제1홀이 형성될 수 있다. 상기 제1홀의 내주면에는 내주면으로부터 내측으로 돌출되는 복수의 산부와, 상기 복수의 산부 사이에 배치되는 복수의 골부가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1홀의 내주면에는 다수의 산부 및 골부가 상호 교번되게 배치되는 제1기어가 형성될 수 있다.

상기 커버(200)와 마주하는 상기 몸체부(141)의 하단에는 플랜지부(142)가 배치될 수 있다. 상기 플랜지부(142)는 상기 몸체부(141)의 일단에서 반경 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 플랜지부(142)에 의해 상기 외측기어(140)는 중심을 기준으로 반경 방향 길이가 상이한 복수의 영역을 포함할 수 있다. 상기 플랜지부(142)의 상면은 상기 마그네트(148)의 하면과 마주하게 배치될 수 있다. 상기 플랜지부(142)의 상면은 상기 마그네트(148)의 하면과 이격될 수 있다. 상기 플랜지부(142)의 상면과 상기 마그네트(148)의 하면 사이에는 갭이 형성될 수 있다.

상기 몸체부(141)의 중앙에서 상기 가이드부(143)의 외면까지의 반경 방향 길이는, 상기 몸체부(141)의 중앙에서 상기 플랜지부(142)의 외면까지의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다. 상기 몸체부(141)의 중앙에서 상기 마그네트(148)의 외면까지의 반경 방향 길이는, 상기 몸체부(141)의 중앙에서 상기 플랜지부(142)의 외면까지의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다.

상기 마그네트(148)와 마주하는 상기 플랜지부(142)의 상면에는 상방으로 돌출되는 돌기부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 돌기부를 통하여 상기 마그네트(148)의 하면은 상기 플랜지부(142)의 상면으로부터 플로팅될 수 있다.

플랜지부(142)를 통하여 외측기어(140) 내 동압 베어링의 효과를 가지는 구간을 형성하여, 외측기어(140)의 회전 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 돌기부를 통한 마그네트(148)의 플로팅 구조로 인해, 마그네트(148)의 자력이 스테이터(120)로 용이하게 가이드될 수 있으므로, 펌프(10)의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 내측기어(160)는 상기 외측기어(140)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 내측기어(160)는 상기 제1홀에 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)는 외부로터로, 상기 내측기어(160)는 내부로터로 이름할 수 있다.

상기 내측기어(160)의 외주면에는 외주면으로부터 외측으로 돌출되는 다수의 산부(162)와, 상기 다수의 산부(162) 사이에 배치되는 골부를 포함할 수 있다. 상기 내측기어(160)의 외주면에는 다수의 산부(162)와 다수의 골부가 상호 교번되게 배치되는 제2기어가 형성될 수 있다.

다르게 말하면, 상기 내측기어(160)는 회전 중심을 기준으로, 반경 방향으로 외향하여 N개의 기어치를 구비하는 제2로브가 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)에는 반경 방향으로 내향하여 N+1개의 제1로브가 구비될 수 있다. 상기 제1로브는 상기 제2로브에 걸리도록 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)의 회전 시, 상기 제1로브와 상기 제2로브에 의해 상기 내측기어(160)가 회전할 수 있다. 상기 내측기어(160)의 회전에 따라, 후술할 캔(170) 내 공간으로 유체가 유입되거나, 상기 캔(170) 내 공간의 유체가 외부로 배출될 수 있다.

상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(160)는 편심 회전할 수 있다. 상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(160)의 편심에 의해, 상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(160) 사이에 유체 연료를 운반할 수 있는 체적이 발생하게 되어, 체적이 증가한 부분은 압력 강하로 주의의 유체를 흡입하고, 체적이 감소한 부분은 압력의 증가로 유체를 토출하게 된다.

상기 내측기어(160)와 상기 외측기어(140)는 서로 중심이 일치하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(160)의 회전 중심은 다를 수 있다.

상기 내측기어(160)의 중앙에는 후술할 샤프트(250)가 결합되는 홀(166)이 형성될 수 있다.

상기 펌프(10)는 캔(170)을 포함할 수 있다. 상기 캔(170)은 상기 제1공간에 배치될 수 있다. 상기 캔(170)은 본체(172)와, 상기 본체(172)의 하단으로부터 외측으로 돌출되는 하단부(174)와, 상기 본체(172)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 제1돌출부(176)를 포함할 수 있다.

상기 본체(172)의 내측에는 공간이 형성될 수 있다. 상기 공간에는 상기 내측기어(160) 및 상기 외측기어(140)가 배치될 수 있다. 상기 본체(172)의 단면 형상은 상기 제1공간의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 본체(172)의 단면 형상은 원형일 수 있다.

상기 하단부(174)는 상기 본체(172)의 하단으로부터 외측으로 절곡되어 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 하단부(174)는 상기 하우징(100)의 하면과 상기 커버(200)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 하단부(174)의 하면과 상기 커버(200)의 상면 사이에는 실링부재(282)가 배치될 수 있다.

상기 제1돌출부(176)는 상기 제1격벽(109) 내 홀에 결합될 수 있다. 상기 제1돌출부(176)의 단면 형상은 상기 홀의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 상기 제1돌출부(176)의 상단은 상기 제1격벽(109)의 상면 보다 상방으로 돌출될 수 있다.

상기 제1돌출부(176) 내에는 후술할 베어링(190)을 수용하기 위한 베어링 공간이 형성될 수 있다. 상기 제1돌출부(176)는 상기 본체(172) 보다 단면적이 작게 형성될 수 있다. 상기 캔(170)에 의해 상기 본체(172) 내 수용된 유체가 상기 펌프(10) 내 타영역으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.

상기 캔(170)의 재질은 플라스틱(plastic)일 수 있다. 상기 캔(170)은 상기 하우징(100)과 인서트 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다.

상기 펌프(10)는 서포트(150)를 포함할 수 있다. 상기 서포트(150)는 상기 외측기어(140)와 결합되며, 상기 제1공간 내에서 상기 외측기어(140)를 지지할 수 있다. 상기 서포트(150)는 원형의 단면 형상을 가지며, 상기 외측기어(140)의 상부에 결합될 수 있다. 상기 서포트(150)는 압입에 의해 상기 외측기어(140)와 결합될 수 있다.

상기 서포트(150)는 상기 외측기어(140)의 일 측면상에 배치되는 베이스(152, 도 2 참조)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 베이스(152)는 상기 외측기어(140)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 베이스(152)의 단면적은 상기 외측기어(140)의 단면적 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 베이스(152)의 중앙에는 후술할 샤프트(250)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다.

상기 서포트(150)는 상기 베이스(152)의 가장자리 영역으로부터 하방으로 돌출되어 상기 외측기어(140)의 측면과 결합되는 결합부(154)를 포함할 수 있다. 상기 결합부(154)는 상기 몸체부(141)의 외면과 상기 마그네트(148)의 내면 사이에 배치될 수 있다. 상기 결합부(154)의 내면은 상기 몸체부(141)의 외면과 마주하고, 상기 결합부(154)의 외면은 상기 마그네트(148)의 내면과 마주할 수 있다. 상기 결합부(154)의 하단은 가이드부(143)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 결합부(154)는 상기 몸체부(141)의 외면과 상기 마그네트(148)의 내면 사이에 압입될 수 있다.

상세히, 상기 서포트(150)는 상기 마그네트(148)과 상기 몸체부(141) 사이에 배치될 수 있다. 이를 위해, 상기 몸체부(141)는 외주면에 상기 가이드부(143)가 배치되는 하부 영역과, 상기 하부 영역의 상부에 배치되며 외주면에 상기 서포트(150)가 결합되는 상부 영역을 포함할 수 있다. 상기 상부 영역의 단면적은 상기 하부 영역의 단면적 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 서포트(150) 내 공간의 단면적은 상기 상부 영역의 단면적에 대응될 수 있다.

상기 상부 영역의 외주면에 상기 서포트(150)의 결합 시, 상기 서포트(150)의 내면은 상기 상부 영역의 외면과 마주하고, 상기 서포트(150)의 외면은 상기 마그네트(148)의 내면과 마주하게 배치될 수 있다. 상기 서포트(150)의 내면과 상기 상부 영역의 외면 사이, 상기 서포트(150)의 외면과 상기 마그네트(148)의 내면 사이에는 접착 영역이 형성될 수 있다. 상기 서포트(150)의 하단은 상기 하부 영역의 상면에 접촉될 수 있다.

상기 서포트(150)는 상면으로부터 상방으로 돌출되는 제2돌출부(158)를 포함할 수 있다. 상기 제2돌출부(158)는 상기 베이스(152)의 상면으로부터 상기 결합부(154)의 돌출 방향에 반대되는 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 제2돌출부(158)는 상기 베이스(152)의 상면으로부터 상방으로 돌출될 수 있다. 상기 제2돌출부(158)는 상기 베이스(152) 보다 단면적이 작게 형성되며, 원형의 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 제2돌출부(158)는 상기 캔(170)의 제1돌출부(176) 내 베어링 공간에 배치될 수 있다. 상기 제2돌출부(158)는 상기 제1격벽(109)과 수평 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 제2돌출부(158)는 내측에 공간이 형성된 링(Ring) 형상의 단면을 가지며, 상기 제2돌출부(158)의 내측 공간에는 상기 베어링(190)이 배치될 수 있다.

상기 서포트(150)는 상기 외측기어(140)와 동일한 회전 중심을 형성하도록 배치될 수 있다.

상기 펌프(10)는 베어링(190)을 포함할 수 있다. 상기 베어링(190)은 상기 베어링 공간에 배치될 수 있다. 상기 베어링(190)은 볼 베어링일 수 있다. 이에 따라, 상기 베어링(190)은 외륜과 내륜 사이에 배치되는 볼을 포함할 수 있다. 상기 베어링(190)의 중앙에는 결합홀(195)이 형성될 수 있다. 상기 결합홀(195)에는 후술할 샤프트(250)가 결합될 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 결합홀(195)에 압입될 수 있다. 상게 샤프트(250)은 상기 내륜에 결합될 수 있다. 상기 샤프트(250)의 외면은 상기 내륜의 내면과 접촉될 수 있다. 따라서, 상기 외측기어(140)와 함께 상기 서포트(150)의 회전 시, 상기 베어링(190)은 상기 샤프트(250)의 회전을 지지할 수 있다. 상기 서프트(170)는 상기 베어링(190) 및 상기 외측기어(140)와 일체로 회전할 수 있다.

한편, 상기 제2돌출부(158)의 상면 및 상기 베어링(190)의 상면은 상기 제1돌출부(176)의 하면과 이격될 수 있다.

상기 펌프(10)는 샤프트(250)를 포함할 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 내측기어(160) 또는 상기 외측기어(140)의 회전을 지지할 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 커버(200)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 장착부(230)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 커버(200)와 한몸으로 형성될 수 있다.

상기 샤프트(250)는 상기 내측기어(160)에 결합되는 제1영역(252)과, 상기 베어링(190)에 결합되는 제2영역(254)을 포함할 수 있다. 상기 제1영역(252)은 상기 내측기어(160)의 홀(166)에 결합되고, 상기 제2영역(254)은 상기 베어링(190)의 결합홀(195)에 결합될 수 있다.

상기 제1영역(252)은 상기 커버(200)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제1영역(252)은 제1직경을 가질 수 있다. 축 방향을 기준으로, 상기 제1영역(252)은 제1길이(L1, 도 8 참조)을 가질 수 있다.

상기 제2영역(254)은 상기 제1영역(252)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제2영역(254)은 상기 제1직경 보다 작은 제2직경을 가질 수 있다. 축 방향을 기준으로, 상기 제2영역(254)은 상기 제1길이(L1) 보다 작은 제2길이(L2)를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제2길이(L2)는 상기 제1길이(L1)의 1/2 이하일 수 있다. 상기 제1영역(252)의 단면적은 상기 홀(166)의 단면적에 대응될 수 있다. 상기 제2영역(254)의 단면적은 상기 결합홀(195)의 단면적에 대응될 수 있다.

상기 제1영역(252)의 축 방향 길이는 상기 내측기어(160) 또는 상기 외측기어(140)의 축 방향 길이에 대응될 수 있다.

상기 제1영역(252)과 상기 제2영역(254)은 각각 단면이 원형일 수 있다. 상기 제1영역(252)과 상기 제2영역(254)은 중심이 서로 상이할 수 있다. 상기 제1영역(252)의 중심(O1)은 상기 제2영역(254)의 중심(O2)과 다를 수 있다. 상기 제1영역(252)과 상기 제2영역(254)은 편심되게 배치될 수 있다. 상기 샤프트(250)의 반경 방향을 기준으로, 상기 제1영역(252)의 중심과 상기 제2영역(254)의 중심 간 거리는 0.02mm 이하일 수 있다.

상기 제1영역(252)의 중심(O1)은 상기 내측기어(160)의 회전 중심에 대응될 수 있다. 상기 제2영역(254)의 중심(O2)은 상기 외측기어(140)의 회전 중심에 대응될 수 있다. 이에 따라, 제2영역(254)을 중심으로 상기 베어링(190) 및 상기 외측기어(140)의 회전이 지지되고, 상기 제1영역(252)을 중심으로 상기 내측기어(160)의 회전이 지지될 수 있다.

상기와 같은 구조에 따르면, 외측기어를 감싸는 캔의 재질을 플라스틱으로 형성하여, 외측기어의 회전 시 맴돌이 전류가 발생하는 것을 방지하게 되므로, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 캔(170)의 재질이 플라스틱인 경우, 금속인 경우와 대비하여 다양한 압력 조건에서 전효율이 높게 형성되는 것을 확인할 수 있다. 이는, 맴돌이 전류의 발생을 방지한데에 따른 효과이다.

또한, 제1영역과 제2영역의 편심량을 통하여 외측기어와 내측기어 간 편심량이 설정될 수 있으므로, 복수의 부품 간 조립의 정밀도가 향상될 수 있는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

하우징;
상기 하우징 내 배치되며, 코일을 포함하는 스테이터;
상기 스테이터 내 배치되며, 마그네트를 포함하는 외측기어;
상기 외측기어 내 배치되는 내측기어; 및
상기 스테이터와 상기 외측기어 사이에 배치되며, 내부에 상기 외측기어 및 상기 내측기어가 수용되는 공간을 포함하는 캔을 포함하고,
상기 캔의 재질은 플라스틱(plastic)인 펌프.
제1항에 있어서,
상기 캔은 본체와, 상기 본체의 하단으로부터 외측으로 돌출되는 하단부를 포함하고,
상기 외측기어 및 상기 내측기어는 상기 본체 내 공간에 배치되는 펌프.
제2항에 있어서,
상기 하우징의 하면에 결합되는 커버를 포함하고,
상기 커버의 상면과 상기 하단부의 사이에는 실링부재가 배치되는 펌프.
제1항에 있어서,
상기 캔은 상기 하우징과 인서트 사출에 의해 일체로 형성되는 펌프.
제1항에 있어서,
상기 외측기어는, 몸체부, 상기 몸체부 하단에서 반경 방향으로 연장된 플랜지부 및 상기 플랜지부 상면에서 돌출된 돌기부, 상기 몸체부 외면에 배치되는 마그네트를 포함하고,
상기 플랜지부와 상기 마그네트 사이에는 상기 돌기부가 배치되는 펌프.
제1항에 있어서,
상기 내측 기어의 중앙에 배치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 일단이 결합되는 베어링을 포함하고,
상기 샤프트는 상기 내측 기어와 결합되는 제1영역과, 상기 베어링이 결합되는 제2영역을 포함하고,
상기 제1영역의 중심과 상기 제2영역의 중심은 서로 상이한 펌프.
제1항에 있어서,
상기 외측기어와 상기 내측 기어는 편심 회전하는 펌프.
제6항에 있어서,
상기 제1영역의 중심은 상기 내측기어의 회전 중심에 대응되고,
상기 제2영역의 중심은 상기 외측기어의 회전 중심에 대응되는 펌프.
제6항에 있어서,
상기 외측기어 상에 배치되는 서포트를 포함하고,
상기 서포트는, 상기 외측기어의 일면에 배치되는 베이스와, 상기 베이스의 일면으로부터 돌출되며 상기 외측기어의 외면에 결합되는 결합부와, 상기 베이스의 타면으로부터 돌출되며 상기 베어링의 외면을 감싸도록 배치되는 제2돌출부를 포함하는 펌프.
제9항에 있어서,
상기 캔은 본체의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 제1돌출부를 포함하고,
상기 베어링은 상기 제1돌출부의 내 공간에 배치되는 펌프.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 내측에 인쇄회로기판이 배치되는 상부 영역과, 내측에 상기 캔이 배치되는 하부 영역을 포함하고,
상기 상부 영역과 상기 하부 영역 사이에는 제1격벽이 배치되는 펌프.
제11항에 있어서,
상기 제1격벽에는 상기 캔의 적어도 일부가 결합되는 홀이 형성되는 펌프.
제1항에 있어서,
상기 스테이터와 상기 캔의 사이에 배치되는 제2격벽을 포함하고,
상기 제2격벽은 0.2mm 내지 1mm 두께를 가지는 펌프.