KR101519205B1 - 캔드 모터 펌프 - Google Patents

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Abstract

모터의 로터; 바 형상으로써, 상기 로터에 관통결합되는 샤프트; 원기둥형상으로써, 상기 로터의 상측으로 샤프트에 관통결합되는 베어링; 및 상기 베어링을 중심으로 로터, 샤프트 및 베어링을 외측에서 감싸는 형태로 형성되는 하우징;을 포함하는 캔드 모터 펌프가 소개된다.

Description

캔드 모터 펌프 {CANNED-MOTOR PUMP FOR VEHICLE}
본 발명은 로터와 스테이터 사이에 캔 구조물이 삽입된 캔드 모터 펌프에 관한 것이다.
통상적으로 캔드 모터 펌프는 캔드 모터 타입의 전동식 펌프로써, 로터와 스테이터 사이에 캔부가 삽입된다. 여기서는 워터 펌프를 한정하여 설명하지만, 오일 펌프 또한 동일하게 적용될 수 있다.
캔드 모터 펌프는 회전을 하는 회전 부품들이 서로 연결되어 있어 각각의 부품들 사이에 베어링이 마련되게 되고, 베어링을 샤프트와 어떻게 결합하느냐에 따라 베어링이 얼마나 윤활 및 지지작용을 잘 수행할 수 있는지가 결정된다.
따라서 대한민국 특허 공개번호 10-1186212 B1의 "샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체"에서는 샤프트에 외주면에 요철부를 형성하고 로터를 샤프트에 끼움결합하며 베어링은 상기 로터 양측에 각각 배치하되 각 베어링의 내륜 측면은 상기 융기부 측면과 접하도록 형성한다.
그러나 상기와 같은 방법은 작업 공정의 수가 늘어나고 구조가 복잡하며 회전체의 안정적인 지지가 어려운 단점이 있었다.
따라서, 구조가 간단하여 작업 공정 수를 줄일 수 있으면서도 회전체의 회전 시 베어링이 윤활 및 지지역할을 잘 수행할 수 있도록 하는 캔드 모터 펌프가 필요한 것이다.
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 10-1186212 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 구조가 간단하여 작업 공정 수를 줄일 수 있으면서도 회전체의 회전 시 베어링이 윤활 및 지지역할을 잘 수행할 수 있도록 하는 캔드 모터 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캔드 모터 펌프는 모터의 로터; 바 형상이고, 상기 로터에 관통됨으로써, 로터와 결합되는 샤프트; 원기둥형상으로써, 상기 로터의 상단측에 결합되고, 샤프트에 의해 관통되는 베어링; 및 상기 베어링의 상단은 노출되며 로터 및 베어링이 인서트되도록 외측에서 감싸는 형태로 형성되는 하우징;을 포함한다.
상기 하우징은 상기 로터, 샤프트 및 베어링이 결합된 결합체 중 로터와 베어링의 외주면을 감싸도록 사출 성형될 수 있다.
상기 베어링의 상측으로 펌프바디가 결합되고, 펌프바디의 하측으로는 프론트 베어링이 샤프트에 관통결합되어 프론트베어링에 대해 베어링이 상대회전될 수 있다.
상기 하우징은 측면 또는 하면의 두께보다 상면의 두께가 더 두껍게 형성될 수 있다.
상기 베어링은 원기둥의 형상이되 중심부가 상단의 직경이나 하단의 직경보다 더 작은 직경을 갖는 넥부가 형성되어 상측플랜지부, 하측플랜지부 및 넥부로 구성될 수 있다.
상기 하우징은 상기 베어링의 넥부를 중심으로 형성되어 상측플랜지부는 하우징의 상측에 노출될 수 있다.
삭제
삭제
상기 베어링에는 베어링의 측면에서 반경방향으로 돌출된 돌출돌기가 형성될 수 있다.
상기 베어링은 탄성재질로 형성될 수 있다.
삭제
상기 하우징은 상기 베어링에 의해 완전히 밀폐될 수 있다.
상기 샤프트의 하방에는 리어베어링이 결합될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 캔드 모터 펌프에 따르면 로터와 샤프트의 회전에 따라 베어링이 흔들리지 않도록 완벽하게 지지하면서도 로터에 유체가 유입되지 않도록 하우징와 베어링을 통한 방수처리로 부품의 내구성이 증대된다.
또한, 베어링의 외측에 베어링을 지지하기 위하여 마련하는 컵베어링을 삭제할 수 있어 구조가 간단해지고 부품수가 감소되며 샤프트, 하우징 및 로터를 사출성형함으로써 공수를 줄여 원가를 절감하고 생산성이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔드 모터 펌프의 로터, 하우징 및 베어링의 단면을 도시한 도면.
도 2는 베어링을 상세하게 도시한 도면.
도 3은 도 1이 펌프바디, 캔부에 결합된 모습의 단면을 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 캔드 모터 펌프에 대하여 살펴본다.
통상적으로 캔드 모터 펌프는 캔드 모터 타입의 전동식 펌프로써, 로터(100)와 스테이터(미도시) 사이에 캔부(C)가 삽입된다. 또한, 수력부(미도시)를 로터(100)까지 연장하여 로터(100)가 유체에 잠기도록 하여 유입되는 유체가 로터(100)에서 발생되는 마찰열을 적절히 냉각시키도록 하는 구조이다.
캔드 모터 펌프는 일부의 부품이 회전을 하기 때문에 각 회전부의 부품들이 서로 직접 맞닿아 회전하여 마찰이 발생하게 된다. 따라서, 마찰로 인한 부품의 파손이 일어나지 않도록 마찰을 최소화할 수 있도록 윤활작용을 하면서도 부품들을 잘 지지할 수 있는 각종 베어링(300, 600, 700)을 장착하게 된다.

펌프바디(500)의 내측에 형성되어 샤프트(400)에 관통 결합되는 프론트베어링(600)과 샤프트(400)의 하방에 장착되는 리어베어링(700) 그리고 로터(100)의 상측과 프론트베어링(600)의 사이에 마련되는 스러스트베어링(이하, 베어링, 300)이며, 본 발명은 본 명세서에서 베어링(300)으로 지칭되는 스러스트 베어링(300)을 특화한 캔드 모터 펌프에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔드 모터 펌프의 로터(100), 하우징(200) 및 베어링(300)의 단면을 도시한 도면이고, 도 2는 베어링(300)을 상세하게 도시한 도면이며, 도 3은 도 1이 펌프바디(500), 캔부(C)에 결합된 모습의 단면을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 캔드 모터 펌프는 모터의 로터(100); 바 형상이고, 상기 로터(100)에 관통됨으로써, 로터(100)와 결합되는 샤프트(400); 원기둥형상으로써, 상기 로터(100)의 상단측에 결합되고, 샤프트(400)에 의해 관통되는 베어링(300); 및 상기 베어링(300)의 상단은 노출되며 로터(100) 및 베어링(300)이 인서트되도록 외측에서 감싸는 형태로 형성되는 하우징(200);을 포함한다.
상기 하우징(200)은 상기 로터(100), 샤프트(400) 및 베어링(300)이 결합된 결합체 중 로터(100)와 베어링(300)의 외주면을 감싸도록 사출 성형된다. 도 1에 도시한 것처럼, 먼저 로터(100)에 샤프트(400)가 관통결합되고, 로터의 상측으로 베어링이 샤프트에 관통되어 결합된다. 그 후 로터의 외측으로 하우징이 사출성형되는데, 통상적으로 플라스틱 재질의 원기둥 형상으로 형성된다. 상기와 같은 내용은 본 실시예에 맞게 재질과 형상을 선택하였으나, 재질과 형상은 설계요소와 환경에 따라 얼마든지 변경 가능하다.
따라서, 상기 하우징(200)은 상기 로터(100)의 외측면에 밀착 결합되어 로터(100)와 하우징(200) 사이에 갭(Gap)이 발생하지 않도록 한다. 갭이 발생하게 되면 모터의 회전 시 진동 및 소음이 발생하는 원인이 되기 때문이다.
상기 하우징(200)은 상면(230), 측면(250) 및 하면(270)으로 이루어진 밀폐된 형상이다. 상기 하우징(200)은 측면(250) 또는 하면(270)의 두께보다 상면(230)의 두께가 일정 이상 더 두껍게 형성되어 베어링(300)이 프론트베어링(600)에 상측으로 축력을 가해줄 때 하우징(200)에 베어링(300)이 보다 견고하게 지지될 수 있도록 한다.
또한, 하우징(200)의 상면(230)이 두껍게 형성되는 것은 유체가 펌프바디(500)의 상측에서부터 유입되기 때문에 아연의 재질로 적층형성된 로터(100)에 유체가 유입되지 않도록 완전히 밀폐할 수 있도록 밀폐력을 높이는 역할을 한다.
상기 하우징(200)의 상면(230)에 형성된 관통홀(210)은 베어링(300)이 결합되어 베어링(300)에 의해 하우징(200)이 완전히 밀폐되는 부분이며, 관통홀(210)에는 단차가 형성되는데 하단(213)의 직경이 상단(211)의 직경보다 더 크게 형성된다.
또한, 상기 베어링(300)은 탄성력을 가진 재질의 원기둥의 형상이되 중심부가 상단의 직경이나 하단의 직경보다 더 작은 직경을 갖는 넥부가 형성되어 베어링(300)은 상측플랜지부(310), 하측플랜지부(350) 및 넥부(330)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 베어링(300)이 상기 하우징(200)에 결합됨으로써, 완전히 밀폐되어 하우징(200)의 내측으로 유체가 유입되어 로터(100)가 녹스는 것을 방지한다. 본 실시예에는 상측플랜지부(310)와 하측플랜지부(350)의 높이가 넥부(330)의 높이보다 크게 형성되는 것으로 도시하였으나 각 구성에 대한 상세한 내용은 설계에 따라 얼마든지 변경 가능하다.
삭제
상기 하우징(200)의 관통홀(210)의 상단(211)의 직경은 상기 베어링(300)의 넥부(330)와 동일하고, 관통홀(210)의 하단(213)의 직경은 하측플랜지부(350)와 동일하되 상측플랜지부(310)의 직경은 관통홀(210) 상단(211)의 직경보다 크게 형성된다.
따라서, 상기 하우징(200)의 관통홀(210)의 하단(213)에 상기 베어링(300)의 하측플랜지부(350)가 끼움결합되고, 관통홀(210)의 상단(211)에는 넥부(330)가 위치하며 하우징(200)의 상측면에는 상측플랜지부(310)가 관통홀(210)의 직경보다 더 크게 형성되어 노출된다. 상기와 같이 형성됨으로써, 하우징(200)이 베어링(300)에 의해 완벽하게 밀폐되어 로터(100)에 유체가 유입되는 것을 완벽하게 차단할 수 있게 된다.
삭제
상기한 바와 같이, 상기 로터(100), 하우징(200) 및 베어링(300)은 사출 성형되는데 사출성형을 위해서 베어링(300)의 플랜지부(310, 350)의 외측면에는 측면에서 반경방향으로 돌출된 돌출돌기(370)가 형성된다. 돌출돌기(370)는 사출성형 시 성형을 용이하게 하고 내구성을 높이며 회전 시 펌프바디(500)가 당겨지는 것을 방지한다. 또한, 사출성형하면 작업공수가 줄어들게 되어 원가가 절감되는 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 베어링(300)의 상측으로 펌프바디(500)와 펌프바디(500)의 하측에 결합된 프론트베어링(600)이 샤프트(400)에 관통결합되고, 상기 샤프트(400)의 하방에는 리어베어링(700)이 결합되어 베어링(300)과 프론트베어링(600)의 마찰로 로터(100)가 회전하게되고, 베어링(300)은 상측으로 이동하려는 축력을 프론트베어링(600)에 전달하게 된다.
상기와 같은 캔드 모터 펌프는 로터(100)와 샤프트(400)의 회전에 따라 베어링(300)이 흔들리지 않도록 완벽하게 지지하면서도 로터(100)에 유체가 유입되지 않도록 하우징(200)과 베어링(300)을 통한 방수처리하여 부품의 내구성이 증대된다.
또한, 베어링(300)의 외측에 베어링(300)을 지지하기 위하여 마련하는 컵베어링을 삭제할 수 있어 구조가 간단해지고 부품수가 감소되며 샤프트(400), 하우징(200) 및 로터(100)를 사출성형함으로써 공수를 줄여 원가를 절감하고 생산성이 향상되는 장점이 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 : 로터 200 : 하우징
210 : 관통홀 211 : 상단
213 : 하단 230 : 상면
250 : 측면 270 : 하면
300 : 베어링 310 : 상측플랜지부
330 : 넥부 350 : 하측플랜지부
370 : 돌출돌기 400 : 샤프트
500 : 펌프바디 600 : 프론트베어링
700 : 리어베어링

Claims (13)

  1. 모터의 로터;
    바 형상이고, 상기 로터에 관통됨으로써, 로터와 결합되는 샤프트;
    원기둥형상으로써, 상기 로터의 상단측에 결합되고, 샤프트에 의해 관통되는 베어링; 및
    상기 베어링의 상단은 노출되며 로터 및 베어링이 인서트되도록 외측에서 감싸는 형태로 형성되는 하우징;을 포함하고,
    상기 베어링의 상측으로 펌프바디가 결합되고, 펌프바디의 하측으로는 프론트 베어링이 샤프트에 관통결합되어 프론트베어링에 대해 베어링이 상대회전되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은 상기 로터, 샤프트 및 베어링이 결합된 결합체 중 로터와 베어링의 외주면을 감싸도록 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은 측면 또는 하면의 두께보다 상면의 두께가 더 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링은 원기둥의 형상이되 중심부가 상단의 직경이나 하단의 직경보다 더 작은 직경을 갖는 넥부가 형성되어 상측플랜지부, 하측플랜지부 및 넥부로 구성되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하우징은 상기 베어링의 넥부를 중심으로 형성되어 상측플랜지부는 하우징의 상측에 노출되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링에는 베어링의 측면에서 반경방향으로 돌출된 돌출돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링은 탄성재질로 형성된 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트의 하방에는 리어베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 캔드 모터 펌프.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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