KR101431557B1 - 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디에 있어서, 어퍼 바디 내부에 설치되는 브러쉬 어셈블리를 구성하는 구성품들간의 결합에서 용접작업을 삭제하고 압착에 의한 연결이 되도록 하고, 이러한 브러쉬 어셈블리 및 탄성체를 각각 손쉽게 장착하여 단순 조립공정에 의해 체결 및 조립이 완성될 수 있는 구조를 가지도록 함으로써, 기존 용접공정에 따른 불량률 해소 및 작업성을 향상시킬 수 있는 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조를 제공하는데 있다.

Description

자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조{UPPER BODY ASSEMBLY STRUCTURE OF FUEL PUMP ARMATURE FOR VEHICLE}

본 발명은 전동기식 연료펌프 상단에 위치한 어퍼 바디의 구조 및 내부 구성들간의 상호 결합관계를 개선함으로써 공정의 단순화와 작업성을 향상시킨 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료펌프 모듈은 연료탱크 내 연료를 필터링하여 시스템이 요구하는 양의 연료를 공급하는 자동차의 중요한 부품 중 하나이다.

일반적인 연료펌프 모듈은 연료펌프(Fuel Pump), 연료센더(Fuel Sender), 연료필터(Fuel Filter), 압력 레귤레이터(Pressure Regulator) 등의 4개 부품으로 구성되어 있다.

연료펌프 모듈의 핵심이 되는 연료펌프는 아마추어와 고정자에 의해 공급되는 회전력으로 연료 토출을 위한 압력을 생성하는 장치로서, 어퍼 바디와 바디, 하우징 등으로 외관이 구성되고, 내부에는 아마추어(전기자), 마그네트(고정자), 카본브러쉬, 임펠러 등이 구비된다.

별도의 전원공급기에서 전력이 공급되면 상기 카본브러쉬를 통해 아마추어의 정류자에 전류가 흐르게 되고, 전자기력에 의해 아마추어가 회전하게 된다. 이때, 생성된 회전력으로 임펠러가 압력 및 유량을 발생시켜 연료가 연료탱크에서 엔진으로 이동하게 된다. 물론 이러한 연료펌프가 정상적으로 가동하기 위해서는 정류자와 카본 브러쉬가 항상 맞닿아있어야 한다.

하지만, 종래의 연료펌프에 사용되는 어퍼 바디(150) 구조를 살펴보면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 공급된 전원을 전달하는 초크코일(choke coil, 110)과 브러쉬(brush, 120)의 와이어(wire, W) 상호간을 용접하여 사용하였는데, 이러한 용접은 과용접이 되는 경우 단선발생하고 미용접이 되는 경우에는 통전 불량이 되는 등의 불량이 발생하게 되는 문제가 있었다.

또한, 상기의 초크코일(110)과 브러쉬(120)로 이루어지는 브러쉬 어셈블리(130)를 어퍼 바디(150)의 저면에 직접 조립하는 방식을 가지게 되고, 이러한 조립시, 상기 브러쉬(120)를 정류자에 밀착시키기 위한 탄성체(ex: 스프링, 140)가 이탈되거나 조립방법이 난해한 문제 또한 있었다.

더불어, 초크코일과 터미널(terminal) 용접시에도 과용접으로 인한 단선이 발생하거나, 미용접으로 인한 통전 불량 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디에 있어서, 상기 어퍼 바디에 체결되는 브러쉬 어셈블리를 이루는 초크코일과 연결된 연결단자와 브러쉬 상호간의 와이어를 용접이 아닌 압착공정으로 변경되도록 하고, 전체 어퍼 바디의 경우에도 아우터 바디와 이너 바디로 구성하되, 아우터 바디에는 탄성부재를 고정하고, 이너바디에는 브러쉬 어셈블리를 손쉽게 장착한 후, 상기 아우터 바디와 용접공접없이 단순 조립공정으로 체결될 수 있도록 함으로써, 용접공정으로 인한 불량률을 감소시키고, 작업성을 향상시킨 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 연결단자(11)와 브러쉬(13)의 각 와이어(12, 14)가 통전가능하게 연결되어, 전로(電路)를 형성하는 브러쉬 어셈블리(10); 상기 브러쉬 어셈블리(10)가 대응되어 상부에 체결고정되는 이너 바디(20); 상기 브러쉬 어셈블리(10)가 고정되어 있는 이너 바디(20)의 상부에 대응되어 체결되는 아우터 바디(30); 상기 아우터 바디(30)의 저면에 고정설치되어, 아우터 바디(30)가 이너 바디(20)와 체결시, 브러쉬(13)가 정류자에 밀착된 상태를 유지토록 브러쉬(13)를 푸싱하는 탄성부재(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 구조를 용접공정이 삭제된, 단순 조립공정이 가능한 구조로 변경함으로써, 용접공정으로 인한 불량이 발생되지 않도록 하면서, 작업 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 브러쉬 어셈블리를 이루는 구성품간의 결합을 위한 용접작업을 압착공정으로 변경함으로써, 용접을 인한 불량률의 저감 및 공정작업이 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 용접공정이 없는 단순체결구조를 가짐으로써, 제조공정 및 조립공정의 단순화와 함께, 제조 및 조립공정시간의 단축 및 이로 인한 생산성 향상 및 제조/조립 비용 단축의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 어퍼 바디 조립구조를 나타낸 일실시예의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 B-B선도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이너 바디와 아우터 바디의 연결관계를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 5는 도 4의 평면도.
도 6은 도 5의 A-A 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 어퍼 바디 조립구조의 내부를 나타낸 일실시예의 분해 사시도.
도 8 및 도 9는 종래의 어퍼 바디 구조를 나타낸 일실시예의 사시도.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이를 위한 본 발명의 일실시예를 살펴보면, 연결단자(11)와 브러쉬(13)의 각 와이어(12, 14)가 통전가능하게 연결되어, 전로(電路)를 형성하는 브러쉬 어셈블리(10); 상기 브러쉬 어셈블리(10)가 대응되어 상부에 체결고정되는 이너 바디(20); 상기 브러쉬 어셈블리(10)가 고정되어 있는 이너 바디(20)의 상부에 대응되어 체결되는 아우터 바디(30); 상기 아우터 바디(30)의 저면에 고정설치되어, 아우터 바디(30)가 이너 바디(20)와 체결시, 브러쉬(13)가 정류자에 밀착된 상태를 유지토록 브러쉬(13)를 푸싱하는 탄성부재(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브러쉬 어셈블리(10)는 길이방향으로 절개부(16)를 형성하되, 상기 연결단자(11) 와이어(12)와 브러쉬(13)의 와이어(14) 각각이 양단에 끼워 연결되도록 한 후, 외력에 의해 압착되어 상호간의 연결을 고정하는 연결체(15); 가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이너 바디(20)는 상기 연결단자(11)가 대응되어 끼워지도록 상부를 향해 돌출형성되는 락킹부(21); 상기 브러쉬(13)가 대응되며 삽입되어 이너 바디(20) 하단의 정류자에 접촉될 수 있도록, 상기 이너 바디(20)의 상부를 향해 돌출형성되는 브러쉬 홀(22); 이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아우터 바디(30)는 상기 락킹부(21)가 대응되어 끼워지도록 저면에 형성되는 락킹 삽입부(31); 상기 브러쉬 홀(22)이 대응되어 끼워지도록 저면에 형성되는 브러쉬 홀 삽입부(32); 상기 브러쉬 홀 삽입부(32)에 형성되어, 탄성부재(40)의 일단이 끼움고정되는 고정부(33); 가 구비되어, 상기 아우터 바디(30)와 이너 바디(20)가 체결되어 어퍼 바디를 형성시, 상기 탄성부재(40)가 브러쉬 홀(22)에 대응되며 끼워져, 브러쉬 홀(22) 내 브러쉬(13)를 정류자에게로 푸싱할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조는 브러쉬 어셈블리(10), 이너 바디(20), 아우터 바디(30), 탄성부재(40)를 포함한다.

상기 브러쉬 어셈블리(BRUSH ASSY, 10)는 별도의 전원공급부를 통해 공급된 전원을, 본 발명의 어퍼 바디 어셈블리(50) 하단에 조립되어지는 정류자(상기 정류자는 아마츄어 내 구성으로써, 상기 아마츄어는 정류자, 코일, 코어, 축으로 구성되며 전원 및 자속에 의한 회전력을 발생시키는 것이다. 60)에 전달하기 위한 것으로서, 이러한 브러쉬 어셈블리(10)는 정류작용에 의하여 발생하는 전기적인 노이즈를 제거하기 위한 초크코일(미도시)과 연결되는 연결단자(11)와 전원을 정류자에 공급하는 브러쉬(13)로 이루어진다

이러한 상기 연결단자(11) 및 브러쉬(13)에는 각각의 와이어(12, 14)가 연결되어 있고, 종래에는 이러한 와이어(12, 14)를 용접함으로써, 상호간 통전되도록 연결토록 하였다.

하지만, 본 발명에서는 연결단자(11)의 와이어(12)와 브러쉬(13)의 와이어(14)의 연결에서 용접공정을 삭제하고, 별도의 연결체(15)를 이용하여 상호 통전가능하게 연결토록 하는데, 상기 연결체(15)는 내부가 비어있고, 양단이 개구되어 있으며, 외주연 길이방향으로 절개된 절개부(16)가 형성되어 있는 구조를 가진다.

이러한 상기 연결체(15)의 양단에 연결단자(11)의 와이어(12)와 브러쉬(13)의 와이어(14)를 각각 접촉되도록 끼워 연결시킨 후, 외력에 의해 상기 연결체(15)를 압착함으로써, 연결체(15)의 벌려진 절개부(16) 부분이 좁혀지면서 내부에 연결되어 있는 연결단자(11)와 브러쉬(13) 상호간의 와이어(12, 14)가 연결된 상태로 압착고정되도록 하는 것이다.

이로써, 기존에 연결단자(11)와 브러쉬(13) 상호간의 연결을 위한 용접공정시 발생되었던 불량률 및 작업성 저하의 문제가 해소되도록 한 것이다.

더불어, 상기에서 설명된 브러쉬 어셈블리(10) 내 연결단자(11)와 브러쉬(13)는 복수개가 사용될 수 있으며,연결단자(11)의 경우에는 외관을 씌워, 사각관체 형상인 브러쉬(13)와 마찬가지로 각진 관체 형상을 가지도록 함으로써, 후술될 이너 바디(20)와의 결합이 더욱 용이해지도록 한다.

상기 이너 바디(INNER BODY, 20)는 전술된 브러쉬 어셈블리(10)가 장착되는 곳이며, 후술될 아우터 바디(30)와 함께 결합되어 어퍼 바디 어셈블리(UPR BODY ASSY, 50)를 이루는 구성이다.

이러한 상기 이너 바디(20)는 상면에 연결단자(11)가 대응되어 끼워질 수 있는 락킹부(21)를 돌출형성하고, 전술된 브러쉬(13) 또한 대응되어 끼워져 삽입되어질 수 있는 브러쉬 홀(22) 또한 이너 바디(20)의 상면에 돌출형성하도록 한다.

즉, 상기 이너 바디(20)의 상면에서 브러쉬 어셈블리(10)를 이루는 연결단자(11)와 브러쉬(13)가 각각 락킹부(21)와 브러쉬 홀(22)에 대응되며 끼워져 고정되는 것으로써, 상기 연결단자(11)의 경우 상기 락킹부(21)에 끼워져 이너 바디(20)의 상부에 위치고정되고, 상기 브러쉬(13)의 경우, 브러쉬 홀(22)을 통해 이너 바디(20)의 상부로 끼워지되, 상기 이너 바디(20)의 저면으로 돌출되는 정도까지 삽입되어진다. 이러한 이너 바디(20)의 저면에는 정류자가 대응설치됨으로써, 상기 브러쉬(13)가 정류자의 상면에 접촉되는 형태를 가지게 되어, 정류자에 전원을 공급하는 것이다.

물론, 상기 락킹부(21)에 형성된 홀과 브러쉬 홀(22)의 홀 구멍 형태는 당연히 상기 연결단자(11) 및 브러쉬(13)의 형상과 대응되는 형태가 되어, 상호간 대응되어 체결될 수 있어야 함은 당연할 것이다.

상기 아우터 바디(OUTER BODY, 30)는 전술된 이너 바디(20)의 상부에 대응되며 체결되어, 상기 이너바디와 함께 어퍼 바디 어셈블리(50)를 이루는 구성이다.

이를 위해 상기 아우터 바디(30) 내부 저면에는 전술된 락킹부(21)가 대응되며 끼워질 수 있는 락킹 삽입부(31)가 사각홀 형태로 형성되어 있고, 전술된 브러쉬 홀(22) 또한 대응되며 끼워질 수 있는 브러쉬 홀 삽입부(32)도 저면에 형성되어 있도록 한다.

물론, 이러한 아우터 바디(30)는 상기 이너 바디(20)의 상면에 착탈가능하게 결합되는 형태를 가진다.

더불어, 상기 아우터 바디(30)의 브러쉬 홀(22) 삽입에는 고정부(33)가 돌출형성되도록 하여, 후술될 탄성부재(40)의 일단이 끼워져 고정될 수 있도록 한다.

이로써, 상기 아우터 바디(30)와 이너 바디(20) 상호간의 체결에서도 용접공정이 전혀 필요없는 단순 조립공정만으로도 체결 및 조립이 가능한 구조를 가능케 함으로써, 작업성을 향상시키고 용접 공법으로 인한 불량을 해소할 수 있도록 한 것이다.

상기 탄성부재(40)는 전술된 아우터 바디(30)가 이너 바디(20) 상면에 대응되어 체결되기 전, 상기 아우터 바디(30)의 저면에 고정설치되어 있는 것이다.

즉, 전술된 고정부(33)에 탄성부재(40)의 일단이 대응되며 직립으로 끼워져 있도록 하여, 상기 아우터 바디(30)를 이너 바디(20)의 상면에 대응체결할 시, 상기 브러쉬 홀(22)이 브러쉬 홀 삽입부(32)에 끼워짐과 동시에, 브러쉬 홀 삽입부(32)에 고정되어 있는 탄성부재(40)가 브러쉬 홀(22) 내부로 삽입되면서, 상기 브러쉬 홀(22) 내에 이미 끼워져 삽입되어 있는 브러쉬(13)를 하단으로 밀어(푸싱)낼 수 있도록 하는 것이다.

다시말해, 상기 탄성부재(40)는 브러쉬(13)가 이너 바디(20)의 하단(또는 어퍼 바디 어셈블리(50)의 하단)에 대응되며 체결되는 정류자에 항시 접촉된 상태를 유지할 수 있도록, 상기 브러쉬(13)를 정류자 측으로 미는 역할을 하는 것이다.

이에, 종래에 탄성부재(40)를 브러쉬 어셈블리(10) 및 어퍼 바디 어셈블리(50) 내에 장착할 시 발생했던 조립 난해 및 조립시 이탈 등의 문제가 전혀 발생되지 않는 것이다.

더불어, 상기에서 설명되지 않은 도면의 부호인 '60'은 정류자(아마츄어), '61'은 마그네트(고정자, N, S극으로 자속을 형성하며 전기자의 회전을 유도함), '62'는 하우징, '63'은 임펠러(선회류를 형성하여 압력 및 유량을 발생시킴), '70'은 연료펌프 어셈블리를 의미한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 브러쉬 어셈블리 11: 연결단자
12, 14: 와이어 13: 브러쉬
15: 연결체 16: 절개부
20: 이너 바디 21: 락킹부
22: 브러쉬 홀 30: 아우터 바디
31: 락킹 삽입부 32: 브러쉬 홀 삽입부
33: 고정부 40: 탄성부재
50: 어퍼 바디 어셈블리

Claims (4)

1. 연결단자(11)와 브러쉬(13)의 각 와이어(12, 14)가 통전가능하게 연결되어, 전로(電路)를 형성하는 브러쉬 어셈블리(10);
   상기 브러쉬 어셈블리(10)가 대응되어 상부에 체결고정되는 이너 바디(20);
   상기 브러쉬 어셈블리(10)가 고정되어 있는 이너 바디(20)의 상부에 대응되어 체결되는 아우터 바디(30);
   상기 아우터 바디(30)의 저면에 고정설치되어, 아우터 바디(30)가 이너 바디(20)와 체결시, 브러쉬(13)가 정류자에 밀착된 상태를 유지토록 브러쉬(13)를 푸싱하는 탄성부재(40);를 포함하여 이루어지며,
   상기 이너 바디(20)는
   상기 연결단자(11)가 대응되어 끼워지도록 상부를 향해 돌출형성되는 락킹부(21)와, 상기 브러쉬(13)가 대응되며 삽입되어 이너 바디(20) 하단의 정류자에 접촉될 수 있도록, 상기 이너 바디(20)의 상부를 향해 돌출형성되는 브러쉬 홀(22)이 구비되고,
   상기 아우터 바디(30)는
   상기 락킹부(21)가 대응되어 끼워지도록 저면에 형성되는 락킹 삽입부(31)와, 상기 브러쉬 홀(22)이 대응되어 끼워지도록 저면에 형성되는 브러쉬 홀 삽입부(32)와, 상기 브러쉬 홀 삽입부(32)에 형성되어, 탄성부재(40)의 일단이 끼움고정되는 고정부(33)가 구비되어, 상기 아우터 바디(30)와 이너 바디(20)가 체결되어 어퍼 바디 어셈블리(50)를 형성시, 상기 탄성부재(40)가 브러쉬 홀(22)에 대응되며 끼워져, 브러쉬 홀(22) 내 브러쉬(13)를 정류자에게로 푸싱할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 브러쉬 어셈블리(10)는
   길이방향으로 절개부(16)를 형성하되, 상기 연결단자(11)의 와이어(12)와 브러쉬(13)의 와이어(14) 각각이 양단에 끼워 연결되도록 한 후, 외력에 의해 압착되어 상호간의 연결을 고정하는 연결체(15);
   가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전동기식 연료펌프의 어퍼 바디 조립구조.
   
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