KR101526485B1

KR101526485B1 - 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치

Info

Publication number: KR101526485B1
Application number: KR1020140162600A
Authority: KR
Inventors: 박위영; 이종욱; 윤성준
Original assignee: 디와이오토 주식회사
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2015-06-05
Also published as: US20160146225A1; CN105626547B; CN105626547A; US10138905B2

Abstract

본 발명에 따른 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치는, 워셔액 유입구와 워셔액 유출구가 구비되고 하방이 폐쇄된 구조로 이루어지며 내부에 임펠러와 그 임펠러를 회전시키는 모터가 설치된 펌프 하우징; 및 상기 펌프 하우징의 상부에 방수가 가능한 구조로 결합되며, 방수 커넥터가 연결될 수 있는 구조가 구비된 터미널 캡;을 포함한 차량용 워셔 펌프 장치에 있어서, 상기 터미널 캡의 외부와 내부 공간을 연통하는 통기구가 구비되며, 상기 통기구에는 물 분자는 통과하지 못하고 공기 분자는 통과할 수 있는 다수의 기공이 구비된 멤브레인 부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치{Washer pump apparatus for a vehicle provided with improved water-proof structure}

본 발명은 차량의 윈드실드 글라스를 세척하는 세정액을 분사하는 차량용 워셔 펌프 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 전방 시야를 확보하기 위하여 윈드실드 글라스(windshield glass) 상에서 좌우 회동하는 와이퍼가 장착되고, 와이퍼 블레이드의 이동을 원활하게 함과 동시에 효과적인 세정을 위하여 후드 아우터(outer) 패널 상측에 워셔 노즐(washer nozzle)이 장착되어 윈드 쉴드 글라스 상으로 워셔액을 분사시킨다. 상기 워셔액 분사 장치의 구성을 보면, 워셔액을 저장하고 있는 워셔액 탱크와, 이 워셔액 탱크 내의 워셔액을 압송하는 워셔 펌프 장치와, 이 워셔액 펌프에서 공급되는 워셔액을 윈드실드 글라스로 분사하는 워셔 노즐로 이루어져 있다.

한편, 워셔 펌프 장치는 상측의 모터와 하측의 펌프가 회전축으로 연결되는 구조로서, 펌프 하우징 내에는 모터 축에 연결된 임펠러가 내장되어 있고, 모터 구동력에 의해 임펠러가 회전되면서 흡입구를 통해 워셔액 탱크로부터 유입된 워셔액이 펌프 하우징의 배출구를 통해 워셔 노즐로 압송되도록 되어 있다.

이와 같은 워셔 펌프 장치의 일 예가 대한민국 등록특허 제1267494호에 개시된다. 상기 등록특허는 모터와 임펠러가 설치된 펌프 하우징과 상기 모터에 전원을 공급하기 위한 구성 요소를 포함한 터미널 커버를 포함한다. 그런데, 상기 워셔 펌프 장치는 수분에 노출될 수 있는 엔진 룸에 설치되기 때문에 상기 펌프 하우징 내에 설치된 모터나 전기 장치에 수분이 유입되지 않도록 하여야 한다. 또한, 상기 모터나 전기 장치에서 발생하는 열을 냉각시켜야 하기 때문에 외부 공기가 유입될 수 있는 구조가 구비되어야 한다.

그런데, 상기 등록특허와 같은 구조는 펌프 하우징의 하측으로부터 상방으로 냉각을 위한 공기 통로가 구비되어 있어서, 가혹한 조건에서는 이 공기 통로를 통해 모터 내부로 수분이 유입될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 차량용 워셔 펌프 장치의 구조를 개선하여 전기 장치에 수분이 유입되는 것을 원천적으로 차단하고 모터 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각할 수 있도록 된 차량용 워셔 펌프 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치는, 워셔액 유입구와 워셔액 유출구가 구비되고 하방이 폐쇄된 구조로 이루어지며 내부에 임펠러와 그 임펠러를 회전시키는 모터가 설치된 펌프 하우징; 및

상기 펌프 하우징의 상부에 방수가 가능한 구조로 결합되며, 방수 커넥터가 연결될 수 있는 구조가 구비된 터미널 캡;을 포함한 차량용 워셔 펌프 장치에 있어서,

상기 터미널 캡의 외부와 내부 공간을 연통하는 통기구가 구비되며,

상기 통기구에는 물 분자는 통과하지 못하고 공기 분자는 통과할 수 있는 다수의 기공이 구비된 멤브레인 부재가 설치된 점에 특징이 있다.

상기 통기구는 상기 터미널 캡의 상면에 배치되며,

상기 통기구의 상측에는 지붕 구조가 형성된 것이 바람직하다.

상기 통기구의 테두리에는 상기 터미널 캡의 상면으로부터 상방으로 돌출 형성된 방수턱이 구비된 것이 바람직하다.

상기 멤브레인 부재의 하측에 배치되어 상기 멤브레인 부재가 하방으로 이탈되는 것을 방지하는 가이드 부재를 포함할 수 있다.

상기 펌프 하우징의 상면에 배치되며 상기 모터에 인가되는 전류의 노이즈를 제거하는 노이즈 필터가 구비되고,

상기 터미널 캡은 상기 노이즈 필터를 수용하도록 배치되며,

상기 펌프 하우징과 상기 터미널 캡 사이에는 방수용 오링(O-ring)이 배치되며,

상기 터미널 캡은 상기 펌프 하우징에 탄성 후크 구조로 고정된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치는, 펌프 하우징의 하부가 밀폐된 구조로 이루어져 있어서 하방으로부터 펌프 하우징 내부로 수분이 유입되는 것을 원천적으로 차단하며, 상기 펌프 하우징 내부에 설치된 전기 장치에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 상기 터미널 캡에 구비된 통기구에 설치된 멤브레인 부재를 통해 외부 공기가 유입될 수 있으며, 상기 멤브레인 부재는 수분이 통과할 수 없는 구조이므로 방수 기능이 확실하게 보장되는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 워셔 펌프의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 워셔 펌프의 개략적 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 통기구의 입체적인 구조를 보여주는 부분 절단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치(10, 이하 "워셔 펌프 장치"라 함)는 펌프 하우징(20)과, 노이즈 필터(30)와, 터미널 캡(40)과, 통기구(44)와, 멤브레인 부재(50)와, 오링(35)과, 가이드 부재(60)를 포함한다.

상기 펌프 하우징(20)은 합성수지 소재를 사출성형하여 제조할 수 있다. 상기 펌프 하우징(20)은 워셔액 유입구(22)와 워셔액 유출구(24)를 구비한다. 상기 펌프 하우징(20)은 하방이 폐쇄된 구조를 이룬다. 따라서, 상기 펌프 하우징(20)의 하방으로부터의 수분이나 공기의 유입이 불가능하다. 또한, 상기 펌프 하우징(20)의 측면은 상기 워셔액 유입구(22)와 상기 워셔액 유출구(24)를 제외하고는 밀폐된 구조를 형성한다. 그 결과 상기 펌프 하우징(20) 내부의 방수 성능이 종래의 구조에 비하여 향상된다. 상기 펌프 하우징(20)은 내부에 공간이 구비된다. 상기 펌프 하우징(20)의 공간에는 임펠러(26)가 설치된다. 상기 임펠러(26)는 상기 펌프 하우징(20)에 대해 회전 가능하게 설치된다. 상기 임펠러(26)는 상기 워셔액 유입구(22) 및 상기 워셔액 유출구(24)와 서로 연통 되는 공간에 설치된다. 또한, 상기 펌프 하우징(20)의 내부에는 모터(28)가 설치된다. 상기 모터(28)는 상기 펌프 하우징(20)에 고정된다. 상기 모터(28)의 회전축은 상기 임펠러(26)의 회전축에 연결된다. 따라서, 상기 모터(28)는 상기 임펠러(26)를 회전시킨다. 상기 임펠러(26)와 상기 모터(28)가 설치된 공간은 서로 구획 되어 있으며, 그 구획된 공간은 오링 등과 같은 수단에 의해 상기 임펠러(26)가 구동되는 공간의 워셔액이 상기 모터(28)가 수용된 공간으로 유입되는 것이 방지되도록 되어 있다. 상기 펌프 하우징(20)의 상면은 상기 모터(28)와 전기적으로 연결될 수 있도록 구멍이 구비되거나 열린 구조로 형성될 수 있다.

상기 노이즈 필터(30)는 상기 펌프 하우징(20)의 상면에 배치된다. 상기 노이즈 필터(30)는 상기 모터(28)에 인가되는 전류의 노이즈를 제거하는 소자이다. 상기 노이즈 필터(30)로는 코일 형태의 EMC 필터와 같은 소자가 채용될 수 있다.

상기 터미널 캡(40)은 상기 펌프 하우징(20)의 상면을 덮도록 구성된다. 상기 터미널 캡(40)은 상기 노이즈 필터(30)를 수용한다. 상기 터미널 캡(40)의 상부에는 상기 노이즈 필터(30)에 전기적으로 연결되는 방수 커넥터 연결부(42)가 구비된다. 상기 방수 커넥터 연결부(42)는 열린 공간이나, 방수 커넥터(미도시)가 연결됨으로써 물리적으로 상기 방수 커넥터 연결부(42)는 폐쇄된다. 따라서 상기 방수 커넥터 연결부(42)를 통한 공기의 유입이나 수분의 유입이 불가능하게 된다. 상기 방수 커넥터 연결부(42)에 연결되는 방수 커넥터는 종래의 구조를 채용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 터미널 캡(40)은 상기 펌프 하우징(20)에 결합된다. 예컨대, 상기 터미널 캡(40)의 하방은 개방된 구조로 이루어질 수 있다. 상기 터미널 캡(40)의 측벽에 형성된 탄성 후크(41)는 상기 펌프 하우징(20)을 가압하여 그 펌프 하우징(20)에 걸림으로써, 상기 터미널 캡(40)이 상기 펌프 하우징(20)에 고정될 수 있도록 한다.

상기 오링(35, O-ring)은 상기 펌프 하우징(20)과 상기 터미널 캡(40) 사이에 설치된다. 상기 오링(35)은 상기 펌프 하우징(20)과 상기 터미널 캡(40) 사이에 형성된 틈을 밀폐한다. 상기 오링(35)은 상기 터미널 캡(40)과 상기 펌프 하우징(20)이 결합되는 부위를 통해 수분이나 공기가 내부로 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.

한편, 상기 터미널 캡(40)은 상기 펌프 하우징(20)에 억지끼워진 형태로 조립될 수 있다. 이 경우에는 상기 오링(35)가 구비되지 않더라도 상기 터미널 캡(40)과 상기 펌프 하우징(20)이 방수 가능한 구조로 결합될 수 있다.

상기 터미널 캡(40)은 통기구(44)를 구비한다.

상기 통기구(44)는 상기 터미널 캡(40)의 외부와 내부 공간을 연통하도록 형성된다. 예컨대 상기 통기구(44)는 상기 터미널 캡(40)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 통기구(44)의 상측에는 지붕 구조(46)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 지붕 구조(46)는 상기 통기구(44)를 밀폐하는 것이 아니라 수분이 상방에서 상기 통기구(44)로 직접 접근하는 것을 방지한다. 상기 통기구(44)의 테두리에는 상기 터미널 캡(40)의 상면으로부터 상방으로 돌출된 벽 형태의 방수턱(48)이 구비된다. 상기 방수턱(48)은 상기 통기구(44)의 측면으로부터 수분이 접근하는 것을 차단하는 역할을 수행한다. 상기 통기구(44)에는 멤브레인 부재(50)가 설치된다.

상기 멤브레인 부재(50)는 예컨대 고어텍스라 불리는 아주 작고 촘촘한 기공이 다수 구비된 플루오르 수지 막 구조를 포함할 수 있다. 따라서 상기 멤브레인 부재(50)는 분자는 통과하지 못한다. 상기 멤브레인 부재(50)는 본원 발명의 핵심적인 효과를 구현하는 구성요소이다.

상기 멤브레인 부재(50)는 상기 통기구(44)의 측벽에 억지 끼워진 형태로 설치될 수 있다. 상기 멤브레인 부재(50)는 테가 없는 모자 형태의 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 멤브레인 부재(50)가 예기치 않게 상기 통기구(44)로부터 하방으로 이탈되는 것을 방지하도록 가이드 부재(60)가 구비된다. 상기 가이드 부재(60)는 상기 멤브레인 부재(50)의 하측에 배치된다. 상기 가이드 부재(60)는 상기 멤브레인 부재(50)의 하면을 지지하도록 배치된다. 또한, 상기 가이드 부재(60)는 상기 노이즈 필터(30)가 유동 되는 것을 방지하도록 하측에서 상기 노이즈 필터(30)를 수용하도록 배치된다. 상기 가이드 부재(60)는 상기 멤브레인 부재(50)와 상기 노이즈 필터 사이에 샌드위치 형태로 배치된다. 상기 가이드 부재(60)의 하측은 상기 펌프 하우징(20)의 상면에 지지 될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성 요소를 포함한 워셔 펌프 장치(10)의 작용 효과를 상세하게 설명하기로 한다.

일반적으로 상기 워셔 펌프 장치(10)는 차량의 엔진룸에 설치된다. 더 구체적으로 상기 워셔 펌프 장치(10)는 워셔액 리저브 탱크(미도시)에 고정된다. 상기 워셔 펌프 장치(10)의 방수 커넥터 연결부(42)에 방수 커넥터(미도시)가 연결되며, 운전자가 실내에서 작동 스위치를 작동시킨다. 상기 작동 스위치가 작동되면, 차량에 설치된 배터리나 발전기로부터 상기 방수 커넥터를 통해 상기 노이즈 필터(30)에 전류가 공급된다. 상기 노이즈 필터(30)는 입력된 전류에서 전자기적인 노이즈를 제거하여 일정한 위상의 전류가 상기 모터(28)에 인가되도록 한다. 상기 모터(28)가 회전함에 따라 상기 임펠러(26)가 회전한다. 상기 임펠러(26)가 회전함에 따라 상기 워셔액 리저브 탱크로부터 워셔액이 상기 워셔액 유입구(22)로 유입된 후 상기 워셔액 유출구(24)를 통해 유출된다. 상기 워셔액 유출구(24)를 통해 유출된 워셔액은 호스를 통해 윈드실드 글라스의 하단에 설치된 분사 노즐(미도시)을 통해 윈드실드 글라스로 분사된다.

이러한 과정에서 상기 모터(28)나 상기 노이즈 필터(30)와 같은 전기 장치에서는 열이 발생한다. 이러한 열을 냉각시키기 위해 외부로부터 상기 워셔 펌프 장치(10) 내부로 공기가 유입되어야 한다. 외부의 공기는 상기 통기구(44)를 통해 유입된다. 상기 통기구(44)로 유입된 외부의 공기는 상기 멤브레인 부재(50)를 통과하여 상기 노이즈 필터(30) 나 상기 모터(28)에 도달할 수 있다. 또한, 열 교환된 내부의 공기는 상기 멤브레인 부재(50)를 통과하여 상기 통기구(44)를 지나 상기 워셔 펌프 장치(10) 외부로 배출된다. 이와 같은 과정을 통해 상기 워셔 펌프 장치(10) 내부에서 발생된 열이 냉각된다.

한편, 상기 워셔 펌프 장치(10) 주변은 차량의 외부에 노출되어 있는 상태이다. 따라서, 비가 내리는 환경이나 세차 환경과 같이 상기 워셔 펌프 장치(10)는 수분에 노출될 수 있다. 이러한 환경에서 상기 펌프 하우징(20)의 하방은 밀폐된 구조이므로 하측으로부터 상기 펌프 하우징(20) 내부로 수분이 유입되는 것은 원천적으로 차단된다. 또한, 상기 펌프 하우징(20)과 상기 터미널 캡(40)에 결합된 틈을 통해 수분이 유입되는 것은 상기 오링(35)에 의해 차단된다. 그리고 상기 방수 커넥터 연결부(42)를 통해 수분이 유입되는 것은 상기 방수 커넥터 연결부(42)에 방수 커넥터를 결합함으로써 차단할 수 있다. 그리고 상기 통기구(44)를 통해 수분이 유입되는 것은 상기 멤브레인 부재(50)가 차단한다. 그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에서와 같이 상기 통기구(44)의 상측에 구비된 지붕 구조(46)와 측면에 설치된 방수턱(48)은 수분이 상기 통기구(44)로 접근하는 것을 막는 역할을 하므로, 상기 통기구(44)로 수분이 유입될 수 있는 가능성을 더욱 낮추는 효과가 있다.

또한, 상기 가이드 부재(60)는 상기 통기구(44)에 설치된 상기 멤브레인 부재(50)를 견고하게 지지함으로써, 상기 멤브레인 부재(50)가 상기 통기구(44) 하방그로 이탈되는 것을 방지하여 방수 효과를 보조한다. 상기 가이드 부재(60)는 상기 멤브레인 부재(50)를 지지함과 동시에 상기 노이즈 필터(30)의 유동을 억제하는 작용도 수행한다.

이와 같이 본 발명에 따른 차량용 워셔 펌프 장치는, 펌프 하우징의 하부가 밀폐된 구조로 이루어져 있어서 하방으로부터 펌프 하우징 내부로 수분이 유입되는 것을 원천적으로 차단하며, 상기 펌프 하우징 내부에 설치된 전기 장치에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 상기 터미널 캡에 구비된 통기구에 설치된 멤브레인 부재를 통해 외부 공기가 유입될 수 있으며, 상기 멤브레인 부재는 수분이 통과할 수 없는 구조이므로 방수 기능이 확실하게 보장되는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 워셔 펌프 장치는, 종래의 구조와 달리 펌프 하우징과 터미널 캡의 결합 구조에 초음파 융착 구조를 채용하지 않아서 생산성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 워셔 펌프 장치는, 공기의 통로 펌프 하우징에 마련하기 위해 종래와 같이 펌프 하우징을 이중 벽 구조로 구성하지 않아도 되므로 구조가 간단하여 제조 원가의 절감 및 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10 : 차량용 워셔 펌프 장치
20 : 펌프 하우징
22 : 워셔액 유입구
24 : 워셔액 유출구
26 : 임펠러
28 : 모터
30 : 노이즈 필터
35 : 오링
40 : 터미널 캡
42 : 방수 커넥터 연결부
41 : 탄성 후크
44 : 통기구
46 : 지붕 구조
48 : 방수턱
50 : 멤브레인 부재
60 : 가이드 부재

Claims

워셔액 유입구와 워셔액 유출구가 구비되고 하방이 폐쇄된 구조로 이루어지며 내부에 임펠러와 그 임펠러를 회전시키는 모터가 설치된 펌프 하우징; 및
상기 펌프 하우징의 상부에 방수가 가능한 구조로 결합되며, 방수 커넥터가 연결될 수 있는 구조가 구비된 터미널 캡;을 포함한 차량용 워셔 펌프 장치에 있어서,
상기 터미널 캡의 외부와 내부 공간을 연통하는 통기구가 구비되며,
상기 통기구에는 물 분자는 통과하지 못하고 공기 분자는 통과할 수 있는 다수의 기공이 구비된 멤브레인 부재가 설치되며,
상기 통기구는 상기 터미널 캡의 상면에 배치되며,
상기 통기구의 상측에는 지붕 구조가 형성되고,
상기 지붕 구조는 상기 터미널 캡에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 통기구의 테두리에는 상기 터미널 캡의 상면으로부터 상방으로 돌출 형성된 방수턱이 구비된 것을 특징으로 하는 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치.
제1항에 있어서,
상기 멤브레인 부재의 하측에 배치되어 상기 멤브레인 부재가 하방으로 이탈되는 것을 방지하는 가이드 부재를 포함한 것을 특징으로 하는 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치.
제1항에 있어서,
상기 펌프 하우징의 상면에 배치되며 상기 모터에 인가되는 전류의 노이즈를 제거하는 노이즈 필터가 구비되고,
상기 터미널 캡은 상기 노이즈 필터를 수용하도록 배치되며,
상기 펌프 하우징과 상기 터미널 캡 사이에는 방수용 오링(O-ring)이 배치되며,
상기 터미널 캡은 상기 펌프 하우징에 탄성 후크 구조로 고정된 것을 특징으로 하는 방수 구조가 개선된 차량용 워셔 펌프 장치.