KR101509901B1

KR101509901B1 - 캔드 모터 펌프

Info

Publication number: KR101509901B1
Application number: KR20130084513A
Authority: KR
Inventors: 김학구; 이승용; 김치명; 박종원; 이창국
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사; 지엠비코리아 주식회사
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-04-08
Also published as: DE102014213180B4; CN104300717B; DE102014213180A1; US20150023817A1; US9719517B2; KR20150010815A; CN104300717A

Abstract

내측에 로터가 삽입되는 파이프 형상의 캔부; 상기 캔부의 측면에서 외측으로 방사상으로 돌출형성된 복수의 지지부; 상기 각 지지부의 단부에 형성된 복수의 인슐레이터부; 상기 각각의 지지부 내측마다 인서트되며, 단부가 인슐레이터부측으로 연장되어 최외곽단이 외부에 노출된 복수의 분할코어; 상기 복수의 인슐레이터부 외곽을 감싸는 링 형태로써, 내측면은 분할코어의 노출된 최외곽단과 접촉되는 아우터링; 및 상기 지지부에 권취된 코일;을 포함하는 캔드 모터 펌프가 소개된다.

Description

캔드 모터 펌프 {CANNED-MOTOR PUMP FOR VEHICLE}

본 발명은 차량에 로터와 스테이터 사이에 캔 구조물이 삽입되는 캔드 모터 펌프에 관한 것이다.

차량에는 냉각수의 순환을 위한 워터펌프와 오일의 순환을 위한 오일펌프가 마련된다. 특히, 워터펌프를 예를 들어 설명하면 워터펌프에는 엔진에서 발생한 동력을 엔진 회전축과 연결된 벨트를 통해 전달받아 구동하는 엔진 구동식 워터펌프와 배터리의 전기로 구동되는 전동식 워터펌프로 나눌 수 있다. 전동식 워터펌프의 경우 엔진 구동력을 필요로 하지 않으므로 연비개선의 효과가 있으며 냉각수의 온도를 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한, 전기자동차나 하이브리드 자동차의 경우처럼 모터를 동력으로 하는 차량의 경우 순수한 모터의 힘으로만 주행하는 경우에는 엔진의 구동이 중지되는 경우가 발생되어 전동식 모터의 사용이 필수적이다.

일반적인 캔드 모터 펌프의 구조는 로터와 스테이터 사이에 캔 구조물을 삽입하고 수력부를 로터부까지 연장하여 로터가 물에 잠기도록 하는 방식이며 이 때 캔은 로터와 스테이터를 나누는 격벽의 역할을 하며 별도로 사출하여 제작하게 된다.

이러한 내용은 대한민국 특허 공개번호 10-1995-0003639 A의 "캔드모터 및 이를 이용한 펌프"에 개시되어 있다.

그러나, 캔을 별도로 사출하여 스테이터코어에 삽입하는 캔 형태이므로 조립유격이 발생하여 에어갭이 커지게 되어 성능이 저하되며 유격이 존재하게 되므로 진동 및 소음이 발생하는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-1995-0003639

A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 조립유격을 최소한으로 줄여 에어갭을 최소한으로하여 성능을 증대시키며 소음을 제거한 캔드 모터 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캔드 모터 펌프는 내측에 로터가 삽입되는 파이프 형상의 캔부; 상기 캔부의 측면에서 외측으로 방사상으로 돌출형성된 복수의 지지부; 상기 각 지지부의 단부에 형성된 복수의 인슐레이터부; 상기 각각의 지지부 내측마다 인서트되며, 단부가 인슐레이터부측으로 연장되어 최외곽단이 외부에 노출된 복수의 분할코어; 상기 복수의 인슐레이터부 외곽을 감싸는 링 형태로써, 내측면은 분할코어의 노출된 최외곽단과 접촉되는 아우터링; 및 상기 지지부에 권취된 코일;을 포함한다.

상기 캔부, 지지부, 인슐레이터부 및 분할코어는 분할코어가 지지부 내측에 인서트되어 일체로 인서트사출될 수 있다.

상기 분할코어는 상기 캔부의 반지름방향으로 길게 형성된 직사각기둥 형상의 권취부와 권취부의 캔부 측 단부가 양측면으로 넓어지는 방향으로 테이퍼를 형성하는 고정부 및 권취부의 타측 단부에 캔부의 반지름방향으로 외측으로 돌출형성된 돌기부로 구성될 수 있다.

상기 분할코어의 권취부에는 상기 코일이 권취되되 분할코어와 코일 사이에는 지지부가 형성되어 지지부에 의해 비통전될 수 있다.

상기 분할코어의 돌기부는 상기 인슐레이터부에 관통되어 분할코어의 최외곽단이 외부로 노출될 수 있다.

상기 분할코어의 돌기부의 최외곽단과 인슐레이터부가 형성하는 최외측면은 좌우방향으로 외측으로 볼록한 호형상으로 형성되고, 돌기부의 최외곽단과 인슐레이터부의 최외측면은 일평면을 이룰 수 있다.

상기 분할코어의 돌기부와 인슐레이터부가 형성하는 최외측면은 캔부와 동심원을 형성하고, 돌기부와 인슐레이터부의 최외측면에는 아우터링이 끼움결합될 수 있다.

상기 분할코어의 돌기부의 최외곽단과 인슐레이터부가 형성하는 최외측면은 상기 아우터링과 밀착결합되어 통전될 수 있다.

상기 캔부, 지지부 및 인슐레이터부는 부도체이고, 분할코어 및 아우터링은 도체일 수 있다.

상기 캔부는 하측에 내경이 줄어드는 방향으로 단차가 형성되어 내측 단면이 좁아질 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 캔드 모터 펌프는 별도의 인슐레이터가 필요없이 캔 구조 자체가 인슐레이터의 기능을 복합적으로 수행할 수 있다. 또한 별도의 인슐레이터 조립에 들어가는 작업공정 절감 및 부품수 축소로 제조원가를 낮출 수 있고, 아우터링 타입의 분할 코어를 적용함으로써, 집중권 권선이 용이하게 되며, 에어갭을 줄임으로써 성능 특성이 좋아지고 별도의 캔부를 조립하는 부품이 삭제되어 조립유격이 없어 소음이 작아지고 일체형 구조이므로 소음이 발생하지 않으며 진동 및 충격에 강하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔드 모터 펌프의 분해사시도.
도 2는 도 1의 결합도.
도 3은 도 2의 상면도.
도 4는 도 2의 A-A선 단면도.
도 5는 도 2의 B-B선 단면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 캔드 모터 펌프에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔드 모터 펌프의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합도이며, 도 3은 도 2의 상면도이다. 도 4는 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 5는 도 2의 B-B선 단면도이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캔드 모터 펌프는 내측에 로터가 삽입되는 파이프 형상의 캔부(100); 상기 캔부(100)의 측면에서 외측으로 방사상으로 돌출형성된 복수의 지지부(300); 상기 각 지지부(300)의 단부에 형성된 복수의 인슐레이터부(400); 상기 각각의 지지부(300) 내측마다 인서트되며, 단부가 인슐레이터부(400)측으로 연장되어 최외곽단이 외부에 노출된 복수의 분할코어(200); 상기 복수의 인슐레이터부(400) 외곽을 감싸는 링 형태로써, 내측면은 분할코어(200)의 노출된 최외곽단(270)과 접촉되는 아우터링(600); 및 상기 지지부(300)에 권취된 코일(500);을 포함한다.

상기 캔부(100)는 하측에 내경이 줄어드는 방향으로 단차(110)가 형성되어 내측 단면이 좁아지도록 형성되며 단차(110)는 하나 이상 형성될 수 있으며 최적화된 설계에 따라 설계자에 의해 결정된다.

또한, 상기 캔부(100), 지지부(300) 및 인슐레이터부(400)는 부도체이고, 분할코어(200) 및 아우터링(600)은 도체로 형성되되, 상기 캔부(100), 지지부(300), 인슐레이터부(400) 및 분할코어(200)는 분할코어(200)가 지지부(300)의 내측에 인서트되어 일체로 인서트사출 된다.

따라서, 종래에 캔부(100)를 별도로 사출하여 일일이 조립할 때와는 다르게 작업공정이 줄어들고, 부품수가 축소되어 제조원가를 낮춰 경쟁력이 확보되며 캔부(100)를 조립하는 부품이 삭제되므로 조립유격이 발생하지 않아 소음이 없어진다. 또한, 상기 캔부(100), 지지부(300), 인슐레이터부(400) 및 분할코어(200)는 분할코어(200)가 지지부(300)의 내측에 인서트된 일체형 구조이므로 펌프의 회전 시 발생하는 진동 및 충격에 강한 장점이 있다.

도 5는 도 2의 B-B선 단면도로써, 분할코어(200)의 인서트된 모습을 상세하게 확인할 수 있다. 상기 분할코어(200)는 단순한 직사각 기둥의 형태로 형성될 수도 있으나, 좀 더 최적화된 형태인 권취부(210), 고정부(230), 돌기부(250) 및 최외곽단(270)으로 구성될 수 있다.

상기 권취부(210)는 상기 캔부(100)의 반지름방향으로 길게 형성된 직사각기둥 형상으로써, 실질적으로 코일(500)이 권취부(210)의 외측 둘레를 따라 권취되게 된다.

또한, 권취부(210)의 일측은 캔부(100)에 타측은 인슐레이터부(400)에 고정되게 되는데, 일측은 캔부(100)에 단단하게 고정되어야하기 때문에 보다 단단한 고정 및 지지를 위하여 캔부(100)측으로 갈수록 양측면으로 넓어지는 방향으로 테이퍼를 형성하여 단면이 사다리꼴의 형태를 가지는 고정부(230)를 형성한다. 타측은 권취부(210)에서 캔부(100)의 반지름방향으로 외측으로 돌출형성되어 인슐레이터부(400)가 관통결합되는 돌기부(250)가 형성된다.

상기와 같이, 아우터링(600)과 분할된 분할코어(200)를 적용함으로써 코일(500)을 권취부(210)에 권취한 후 아우터링(600)이 조립되기 때문에 집중권 권선이 용이하며 에어갭(미도시)을 최소한으로 줄일 수 있게 되어 모터의 성능 특성이 향상될 수 있게 된다.

상기 분할코어(200) 권취부(210)의 외측면에는 상기 코일(500)이 권취되게 되는데, 분할코어(200)의 권취부(210) 및 고정부(230)의 외측에는 비도체 재질인 지지부(300)가 둘러싸므로 코일(500)과 분할코어(200)는 지지부(300)에 의해 비통전되게 된다.

또한, 상기 분할코어(200)의 돌기부(250)는 상기 인슐레이터부(400)에 관통되어 분할코어(200)의 최외곽단(270)이 외부로 노출된다. 상기 돌기부(250)의 최외곽단(270)과 인슐레이터부(400)가 형성하는 최외측면은 좌우방향으로 외측으로 볼록한 호형상으로 형성되어 최외곽단(270)과 인슐레이터부(400)의 최외측면이 일평면을 이루되 최외곽단(270)과 인슐레이터부(400)가 형성하는 최외측면은 캔부(100)와 동심원을 형성하고 최외곽단(270)과 인슐레이터부(400)가 형성하는 최외측면에는 상기 아우터링(600)이 끼움결합되게 된다.

따라서, 도체인 상기 분할코어(200)의 돌기부(250)는 상기 인슐레이터부(400)에 관통되어 분할코어(200)의 최외곽단(270)이 외부로 노출되고, 분할코어(200)와 인슐레이터부(400)가 형성하는 최외측면의 외측에 도체인 아우터링(600)이 끼움결합되어 통전되는 것이다.

상기 돌기부(250)와 인슐레이터부(400)가 형성하는 최외측면은 상기 아우터링(600)과 밀착결합된다. 또한, 소정의 에어갭(미도시)이 형성되되 최소한의 에어갭만 형성되어 모터의 성능 특성을 향상시키며 에어캡의 크기는 필요한만큼 설계에 따라 다르게 형성될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 캔부 110 : 단차
200 : 분할코어 210 : 권취부
230 : 고정부 250 : 돌기부
270 : 최외곽단 300 : 지지부
400 : 인슐레이터부 500 : 코일
600 : 아우터링

Claims

내측에 로터가 삽입되는 파이프 형상의 캔부;
상기 캔부의 측면에서 외측으로 방사상으로 돌출형성된 복수의 지지부;
상기 각 지지부의 단부에 형성된 복수의 인슐레이터부;
상기 각각의 지지부 내측마다 인서트되며, 단부가 인슐레이터부측으로 연장되어 최외곽단이 외부에 노출된 복수의 분할코어;
상기 복수의 인슐레이터부 외곽을 감싸는 링 형태로써, 내측면은 분할코어의 노출된 최외곽단과 접촉되는 아우터링; 및
상기 지지부에 권취된 코일;을 포함하고,
상기 분할코어는 상기 캔부의 반지름방향으로 길게 형성된 직사각기둥 형상의 권취부와 권취부의 캔부 측 단부가 양측면으로 넓어지는 방향으로 테이퍼를 형성하는 고정부 및 권취부의 타측 단부에 캔부의 반지름방향으로 외측으로 돌출형성된 돌기부로 구성된 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 캔부, 지지부, 인슐레이터부 및 분할코어는 분할코어가 지지부 내측에 인서트되어 일체로 인서트사출되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 분할코어의 권취부에는 상기 코일이 권취되되 분할코어와 코일 사이에는 지지부가 형성되어 지지부에 의해 비통전되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 분할코어의 돌기부는 상기 인슐레이터부에 관통되어 분할코어의 최외곽단이 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 분할코어의 돌기부의 최외곽단과 인슐레이터부가 형성하는 최외측면은 좌우방향으로 외측으로 볼록한 호형상으로 형성되고, 돌기부의 최외곽단과 인슐레이터부의 최외측면은 일평면을 이루는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 분할코어의 돌기부와 인슐레이터부가 형성하는 최외측면은 캔부와 동심원을 형성하고, 돌기부와 인슐레이터부의 최외측면에는 아우터링이 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 7에 있어서,
상기 분할코어의 돌기부의 최외곽단과 인슐레이터부가 형성하는 최외측면은 상기 아우터링과 밀착결합되어 통전되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 캔부, 지지부 및 인슐레이터부는 부도체이고, 분할코어 및 아우터링은 도체인 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 캔부는 하측에 내경이 줄어드는 방향으로 단차가 형성되어 내측 단면이 좁아지는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.