KR101461865B1 - 베어링을 구비한 워터펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 베어링을 구비한 워터펌프는, 회전하는 구동축, 상기 구동축의 외주면 일측에 장착되는 반호형의 제1베어링, 및 상기 구동축의 외주면 타측에 장착되어 상기 제1베어링에 체결되는 반호형의 제2베어링을 포함하되, 상기 제1베어링은, 상기 구동축의 길이 방향으로 서로 겹쳐지는 반호형의 제1베어링유닛들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 두 개의 반호형의 제1,2베어링을 구동축에 장착함으로써 조립성이 향상된다. 또한, 제1베어링은 구동축의 길이방향으로 겹쳐지는 제1베어링유닛들을 포함하고, 이 제1베어링유닛들의 상대 운동으로 응력이 분산되어 내구성이 향상되고 마찰마모가 줄어든다.

모터, 워터펌프, 웜업, 반호형, 베어링, 스러스트

Description

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

본 발명은 베어링을 구비한 워터펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기로 작동되어 냉각수를 원활하게 순환시키는 베어링을 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, 워터펌프를 구동하는 모터의 구동축에는 베어링이 장착되고 있으며, 상기 베어링은 조립성이 좋아야 할 뿐만 아니라 마찰마모가 작고 냉각효과가 좋아야 한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 조립이 용이하고 마찰마모가 작으며, 냉각효과가 좋은 베어링을 구비한 워터펌프를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 베어링을 구비한 워터펌프는, 회전하는 구동축, 상기 구동축의 외주면 일측에 장착되는 반호형의 제1베어링, 및 상기 구동축의 외주면 타측에 장착되어 상기 제1베어링에 체결되는 반호형의 제2베어링을 포함하되, 상기 제1베어링은, 상기 구동축의 길이 방향으로 서로 겹쳐지는 반호형의 제1베어링유닛들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2베어링은, 상기 제1베어링의 상기 제1베어링유닛들과 각각 대응하여, 상기 구동축의 길이 방향으로 서로 겹쳐지는 반호형의 제2베어링유닛들을 포함한다.

상기 구동축의 길이방향으로 상기 제1베어링을 통해서 관통홀이 형성되되, 상기 관통홀은, 상기 제1베어링유닛들을 순차적으로 관통하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동축의 외주면과 대응하는 상기 제1,2베어링의 내주면에서, 상기 제1,2베어링이 접하는 모서리에 제1모따기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1,2베어링의 내주면 및 상기 구동축의 외주면 사이에 상기 제1모따기에 의해서 상기 구동축의 길이 방향으로 제1모따기유로가 형성된다.

서로 인접한 상기 제1베어링유닛들이 접하는 모서리에서 제2모따기가 형성된다.

상기 제2모따기에 의해서 상기 베어링의 외주면에서 상기 구동축의 외주면으로 제2모따기유로가 형성된다.

상기 구동축의 외주면에는 그 둘레 방향으로 장착홈이 형성되고, 상기 제1,2베어링의 내주면이 상기 장착홈의 외주면에 슬라이딩되도록 밀착된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 베어링을 구비한 워터펌프에 의하면, 두 개의 반호형의 제1,2베어링을 구동축에 장착함으로써 조립성이 향상된다.

또한, 제1베어링은 구동축의 길이방향으로 겹쳐지는 제1베어링유닛들을 포함하고, 이 제1베어링유닛들의 상대 운동으로 응력이 분산되어 내구성이 향상되고 마찰마모가 줄어든다.

아울러, 제1베어링에서 구동축의 길이방향으로 관통홀을 형성하고, 제1베어링과 제2베어링이 마주하는 모서리에 모따기를 수행해서 이들 사이의 걸림을 방지 할 수 있다.

뿐만 아니라, 모따기를 수행해서 형성되는 모따기 유로를 통해서 냉각수 또는 윤활제가 용이하게 순환되어 냉각효율과 마찰마모가 줄어드는 효과도 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 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 흡수하는 구조를 갖는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 워터펌프(100)의 상기 모터하우징(110)의 격벽(206)을 관통하여 구동축(200)이 배치되고, 상기 구동축(200)에서 상기 격벽(206)의 외부로 돌출된 단부에 임펠라(250)가 장착된다. 여기서, 상기 임펠라(250)는 상기 임펠라하우징(130) 내부에 배치된다.

상기 모터하우징(110) 내부에서, 상기 구동축(200)에는 상기 구동축(200)과 함께 회전하는 회전자유닛(240)이 배치되고, 상기 회전자유닛(240)과 대응하여 상기 모터하우징(110)에는 고정자유닛(230)이 고정 배치된다.

상기 고정자유닛(230) 또는 상기 회전자유닛(240)은 상기 드라이버케이스(120) 안에 장착된 전원공급부로부터 전원을 공급받아서 상기 구동축(200)과 상기 임펠라를 회전시켜, 상기 임펠라하우징(130)에 형성된 상기 흡입구(142)로 냉각수를 흡입하고, 상기 공급구(144)로 냉각수를 펌핑한다.

도 2를 참조하면, 상기 임펠러(250)와 상기 회전자유닛(240) 사이에 상기 모터하우징(110)의 상기 격벽(206)이 배치되고, 상기 구동축(200)이 상기 격벽(206)을 관통하여 배치되며, 상기 격벽(206)과 상기 구동축(200) 사이에는 프론트베어링(210)이 개재된다.

상기 프론트베어링(210)은 상기 임펠라하우징(130) 내부의 펌프실(204)과 상기 회전자유닛(240)이 배치되는 회전자챔버(202)를 밀봉하는 동시에, 상기 구동축(200)의 회전베어링 기능을 수행한다. 그리고, 상기 프론트베어링(210)과 대응하여 상기 구동축(200)의 후단부에는 리어베어링(220)이 배치된다.

도 3을 참조하여 상기 프론트베어링(210)와 상기 구동축(200)의 구조에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프의 일부 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 구동축(200)의 외주면에는 장착홈(300)이 형성된다. 여기서, 상기 장착홈(300)은 상기 구동축(200)의 둘레를 따라서 형성된다. 그리고, 상기 프론트베어링(210) (이하 "베어링"이라 부름)은 제1베어링(310a)과 제2베어링(310b)을 포함한다.

여기서, 상기 베어링(210)은 상기 구동축(200)을 회전 가능하도록 지지하는데, 상기 구동축(200)에 형성된 상기 장착홈(300)의 외주면이 상기 제1베어링(310a)의 내주면에 슬라이딩 되도록 밀착된다.

상기 제1베어링(310a)은 상기 구동축(200)의 길이방향으로 겹쳐지는 여러 개의 반호형의 제1베어링유닛들(310aa)을 포함하고, 상기 제1베어링유닛들(310aa)은 서로 동일한 반호형의 외형을 갖고 있으며, 각 측면이 서로 슬이딩되도록 밀착된 구조를 갖는다.

아울러, 상기 제2베어링(310b)도 상기 구동축(200)의 길이방향으로 겹쳐지는 여러 개의 반호형의 제2베어링유닛들(310bb)을 포함하고, 이들은 서로 동일한 반호 형의 외형을 갖고 있으며, 각 측면이 서로 슬라이딩되도록 밀착된 구조를 갖는다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프에 구비되는 베어링의 측면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 제1,2베어링(210)이 상기 제1,2베어링유닛들(310aa, 310bb)이 서로 겹쳐진 구조를 갖고 있으며, 이들의 각 측면이 서로 슬라이딩되면서 상기 구동축(200)을 견고하게 지지할 수 있다.

즉, 한 제1베어링유닛(310aa)과 이에 인접한 다른 제1베어링유닛(310aa)의 측면이 서로 상하 방향으로 슬라이딩되면서 더욱 견고하게 상기 구동축(200)을 지지할 수 있다.

상기 구동축(200)은 상기 모터하우징(110)에 고정되어 있지만, 미세하게 그 중심축이 흔들리거나 열변형 등으로 그 치수가 변할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1베어링유닛들(310aa)과 상기 제2베어링유닛들(310bb)이 상기 구동축(200)의 폭 방향으로 각각 움직이면서 상기 구동축(200)의 치수변화에 유연하게 대응할 수 있다.

아울러, 상기 제1베어링유닛들(310aa) 간의 측면에 윤활유가 얇게 개재되고, 그 윤활유 막에 의해서 상기 제1베어링(310a)은 상기 구동축(200)의 길이 방향으로 길이가 수축 및 신장이 가능하다. 따라서, 상기 구동축(200)이 길이 방향으로 열 변형에 유연하게 대응할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 제1베어링과 상기 제2베어링이 접하는 부분에는 제1모따기(400a) 및 제2모따기(400b)를 실시하여 이들 사이에 걸림을 방지할 수 있다.

상기 제1모따기(400a)는 상기 구동축(200)의 방향으로 형성된 상기 제1베어 링유닛(310aa)과 상기 제2베어링유닛(310bb)의 모서리에 형성되고, 상기 제2모따기(400b)는 상기 제1베어링유닛(310aa)과 상기 제2베어링유닛(310bb)의 외주면에서 내주면으로 형성된 모서리에 형성된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프에 구비되는 베어링의 정면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 제1베어링(310a)과 상기 제2베어링(310b)에는 그 일측면에서 그 타측면으로 상기 구동축(200)의 길이방향으로 관통홀(500)이 형성된다.

상기 관통홀(500)을 통해서 윤활유가 원활하게 공급되고, 상기 제1베어링유닛들(310aa) 간의 마찰마모를 줄여준다. 아울러, 상기 관통홀(500)은 상기 베어링(210)의 윤활구조를 개선하는 동시에 냉각성능도 향상시킨다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1모따기(400a)에 의해서 상기 베어링(210)의 내주면에는 제1모따기유로(510)가 형성된다.

좀 더 상세하게는 상기 베어링(210)의 내주면은 상기 구동축(200)의 외주면에 밀착되고, 상기 제1모따기(400a)에 의해서 상기 구동축(200)의 외주면과 상기 베어링(210)의 내주면에는 상기 제1모따기유로(510)가 형성된다.

상기 제1모따기유로(510)로 윤활유가 원활하게 공급되고, 상기 구동축(200)의 외주면과 상기 베어링(210)의 내주면 사이에 마찰마모를 줄여준다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프에 구비되는 베어링의 사시도이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 제2모따기(400b)에 의해서 상기 베어링(210)의 외주면에서 그 내주면으로 제2모따기유로(620)가 형성된다.

상기 제2모따기유로(620)로 윤활유가 원활하게 공급/배출되고, 상기 구동축(200)의 외주면과 상기 베어링(210)의 내주면 사이에 마찰마모를 줄여준다.

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 워터펌프의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프의 일부 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프에 구비되는 베어링의 측면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프에 구비되는 베어링의 정면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프에 구비되는 베어링의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 워터펌프

110: 모터하우징

120: 드라이버케이스

130: 임펠라하우징

140: 브라켓

142: 흡입구

144: 공급구

150: 부쉬

160: 실린더블록

170: 너트

180: 볼트

200: 구동축

202: 회전자챔버

204: 펌프실

206: 격벽

210: 프론트베어링(베어링)

220: 리어베어링

230: 고정자유닛

240: 회전자유닛

300: 장착홈

310a: 제1베어링

310b: 제2베어링

310aa: 제1베어링유닛들

310bb: 제2베어링유닛들

400a: 제1모따기

400b: 제2모따기

500: 관통홀

510 제1모따기유로

620: 제2모따기유로

Claims (8)

1. 회전하는 구동축;

   상기 구동축의 외주면 일측에 장착되는 반호형의 제1베어링; 및

   상기 구동축의 외주면 타측에 장착되어 상기 제1베어링에 체결되는 반호형의 제2베어링; 을 포함하되,

   상기 제1베어링은,

   상기 구동축의 길이 방향으로 서로 겹쳐지는 반호형의 제1베어링유닛들; 을 포함하고,

   상기 제1베어링의 상기 제1베어링유닛들과 각각 대응하여, 상기 구동축의 길이 방향으로 서로 겹쳐지는 반호형의 제2베어링유닛들; 을 포함하고,

   상기 구동축의 외주면과 대응하는 상기 제1,2베어링의 내주면에서, 상기 제1,2베어링이 접하는 모서리에 제1모따기가 형성된 것을 특징으로 하는 베어링을 구비한 워터펌프.
2. 삭제
3. 제1항에서,

   상기 구동축의 길이방향으로 상기 제1베어링을 통해서 관통홀이 형성되되,

   상기 관통홀은, 상기 제1베어링유닛들을 순차적으로 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링을 구비한 워터펌프.
4. 삭제
5. 제1항에서,

   상기 제1,2베어링의 내주면 및 상기 구동축의 외주면 사이에 상기 제1모따기에 의해서 상기 구동축의 길이 방향으로 제1모따기유로가 형성된 것을 특징으로 하는 베어링을 구비한 워터펌프.
6. 제1항에서,

   서로 인접한 상기 제1베어링유닛들이 접하는 모서리에서 제2모따기가 형성된 것을 특징으로 하는 베어링을 구비한 워터펌프.
7. 제6항에서,

   상기 제2모따기에 의해서 상기 베어링의 외주면에서 상기 구동축의 외주면으로 제2모따기유로가 형성된 것을 특징으로 하는 베어링을 구비한 워터펌프.
8. 제1, 3, 5, 6, 및 7항 중 어느 한 항에서,

   상기 구동축의 외주면에는 그 둘레 방향으로 장착홈이 형성되고,

   상기 제1,2베어링의 내주면이 상기 장착홈의 외주면에 슬라이딩되도록 밀착되는 것을 특징으로 하는 베어링을 구비한 워터펌프.

Images