KR101586303B1 - 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈 - Google Patents

드라이버 일체형 연료 펌프 모듈 Download PDF

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KR101586303B1
KR101586303B1 KR1020140138203A KR20140138203A KR101586303B1 KR 101586303 B1 KR101586303 B1 KR 101586303B1 KR 1020140138203 A KR1020140138203 A KR 1020140138203A KR 20140138203 A KR20140138203 A KR 20140138203A KR 101586303 B1 KR101586303 B1 KR 101586303B1
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fuel pump
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김세진
김동준
장영섭
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주식회사 코아비스
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07—Facilitating assembling or mounting

Abstract

본 발명은 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈에 관한 것으로서, 연료펌프를 제어하기 위한 드라이버를 연료 펌프 모듈의 플랜지 어셈블리에 장착하여 케이스의 내부에 구비되도록 함으로써, 연료펌프와 드라이버를 연결해주는 별도의 와이어 하네스와 커넥터를 삭제할 수 있어 드라이버의 설치에 따른 공간의 제약이 없으며 전압 강하 및 효율 감소에 따른 연료펌프의 성능 저하를 최소화 할 수 있는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈에 관한 것이다.

Description

드라이버 일체형 연료 펌프 모듈 {Fuel pump module equipped in one with driver}
본 발명은 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈에 관한 것으로서, 연료펌프를 제어하기 위한 드라이버를 연료 펌프 모듈의 플랜지 어셈블리에 장착하여 케이스의 내부에 구비되도록 함으로써, 연료펌프와 드라이버를 연결해주는 별도의 와이어 하네스와 커넥터를 삭제할 수 있는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 엔진이나 디젤 엔진과 같이 액체 연료를 공급받아 구동되는 차량 등의 장치에는 연료가 저장되는 연료탱크가 구비되고, 연료탱크에는 연료펌프모듈이 설치되며, 연료 펌프 모듈은 연료 공급 라인으로 엔진에 연결되어 연료탱크 내부에 저장된 연료를 엔진으로 공급할 수 있도록 구성된다.
이러한 연료 펌프 모듈(1)은 도 1과 같이 연료탱크(10)에 고정되어 엔진으로 연료를 공급하는 공급포트가 형성되는 플랜지 어셈블리(20)와, 플랜지 어셈블리(20)의 하측에 결합되는 연료펌프(40)를 포함하여 이루어지며, 연료탱크(10) 내부의 연료가 연료펌프(40)에 의해 흡입되어 엔진측으로 압송되도록 구성된다.
이때, 엔진측으로 연료를 공급하는 과정에서 연료펌프는 연속적으로 작동하여 연료를 펌핑하게 되므로, 연료펌프의 작동을 제어할 수 있도록 드라이버(50)가 구비된다. 또한, BLDC(Brushless direct current) 모터를 사용하는 연료펌프는 구동을 위해 각 상(U, V, W)에 인가되는 전류의 통전 순서와 모터의 회전수(rpm) 제어를 위해 드라이버가 구비된다.
그런데 드라이버는 연료 펌프 모듈과는 별도의 공간에 설치되어, 드라이버와 연료 펌프 모듈 간의 전원 연결을 위해 와이어 하네스가 길게 형성되며 커넥터로 연결된다.
이에 따라 종래에는 드라이버를 설치하기 위한 별도의 공간이 필요하고 드라이버와 연료펌프를 연결하는 별도의 와이어 하네스 및 커넥터가 소요되고, 드라이버와 연료 펌프 모듈 간을 연결하는 와이어 하네스의 길이와 커넥터로 인해 전압 강하 및 효율이 저하되어 연료펌프의 성능이 저하되는 단점이 있다.
KR 20-1998-049252 U (1998.10.07.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료펌프를 제어하기 위한 드라이버가 연료 펌프 모듈의 플랜지 어셈블리에 장착되어 케이스의 내부에 구비되도록 함으로써, 연료펌프와 드라이버를 연결해주는 별도의 와이어 하네스와 커넥터를 삭제할 수 있는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈(1000)은, 연료탱크(700)에 결합되어 상측이 연료탱크(700)의 외부로 노출되는 플랜지 어셈블리(100); 상기 플랜지 어셈블리(100)의 하측에 결합되어 연료탱크(700)의 내부에 배치되며, 상기 플랜지 어셈블리(100)의 연료 송출구(110)에 연결되는 연료펌프(310); 상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되며, 상기 연료펌프(310)와 연결되어 연료펌프(310)를 제어하는 드라이버(400); 및 상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측 및 드라이버(400)를 감싸도록 결합되는 케이스(600); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되는 고정 브라켓(500)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 고정 브라켓(500)에 드라이버(400)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)은 열 전도성 재질의 수지로 형성되거나 상기 드라이버(400)가 결합되는 부분에 방열부(512)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)은 수직부(510)의 양측에 고정부(511)가 형성되어 상기 고정부(511)가 플랜지 어셈블리(100)에 고정되며, 상기 드라이버(400)는 수직부(510)의 측면에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 드라이버(400)는 수직부(510)의 측면에 결합되되, 상기 드라이버(400)에 형성된 콘덴서(410)가 케이스(600)의 반경방향 바깥쪽을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)은 수직부(510)의 상측에 수평부(520)가 연장 형성되며, 상기 수평부(520)의 상측에는 체결돌기(521)가 형성되고 상기 케이스(600)에는 체결공(621)이 형성되어, 상기 체결돌기(521)와 체결공(621)의 결합에 의해 케이스(600)가 고정 브라켓(500)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(600)는 원통형으로 형성되어 플랜지 어셈블리(100)를 둘러싸도록 결합되는 하우징(610) 및 상기 하우징(610)의 상측에 결합되는 커버(620)를 포함하여 이루어지며, 상기 커버(620)에 체결공(621)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)의 체결돌기(521)와 커버(620)의 체결공(621)은 나사결합되며, 상기 하우징(610)과 커버(620) 사이에는 실링부재(630)가 개재되어 밀착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈은, 연료펌프를 제어하기 위한 드라이버가 연료 펌프 모듈의 플랜지 어셈블리에 장착되어 케이스의 내부에 구비되므로, 연료펌프와 드라이버를 연결해주는 별도의 와이어 하네스와 커넥터를 삭제할 수 있어 드라이버의 설치에 따른 공간의 제약이 없으며 전압 강하 및 효율 감소에 따른 연료펌프의 성능 저하를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 연료 펌프 모듈 및 드라이버의 구성을 나타낸 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈을 나타낸 분해사시도 및 조립사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈을 나타낸 상측 평면도 및 정면 단면도.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 드라이버 및 고정 브라켓을 나타낸 사시도 및 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈을 나타낸 분해사시도, 조립사시도, 상측 평면도 및 정면 단면도이며, 도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 드라이버 및 고정 브라켓을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈(1000)은, 연료탱크(700)에 결합되어 상측이 연료탱크(700)의 외부로 노출되는 플랜지 어셈블리(100); 상기 플랜지 어셈블리(100)의 하측에 결합되어 연료탱크(700)의 내부에 배치되며, 상기 플랜지 어셈블리(100)의 연료 송출구(110)에 연결되는 연료펌프(310); 상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되며, 상기 연료펌프(310)와 연결되어 연료펌프(310)를 제어하는 드라이버(400); 및 상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측 및 드라이버(400)를 감싸도록 결합되는 케이스(600); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
우선, 플랜지 어셈블리(100)는 연료탱크(700)에 결합되어 고정되며, 플랜지 어셈블리(100)는 상측이 연료탱크(700)의 외부로 노출되도록 연료탱크(700)의 상면에 플랜지 어셈블리(100)가 장착될 수 있다. 그리고 플랜지 어셈블리(100)의 상측에는 엔진측으로 연료를 공급하기 위한 연료 송출구(110)가 형성되며, 연료 송출구(110)에는 공급되는 연료의 압력을 조절할 수 있도록 밸브(120)가 형성될 수 있다. 또한, 플랜지 어셈블리(100)의 상측에는 엔진에서 사용되고 남은 연료가 연료탱크(700)로 회수되도록 리턴 포트가 형성될 수도 있다.
연료펌프(310)는 플랜지 어셈블리(100)의 하측에 결합된 가이드 로드(200)에 의해 플랜지 어셈블리(100)의 하측에 결합되어 연료탱크(700)의 내부에 배치될 수 있다. 그리고 연료펌프(310)는 리저버 바디 어셈블리(300)의 내부에 구비되어 리저버 바디 어셈블리(300)가 가이드 로드(200)에 결합될 수도 있으며, 연료펌프(310)의 연료 토출구가 플랜지 어셈블리(100)의 연료 송출구(110)에 연결될 수 있다.
드라이버(400)는 연료펌프(310)에 연결되어 연료펌프(310)의 구동을 제어하는 역할을 하며, 드라이버(400)는 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되어 고정될 수 있다.
케이스(600)는 플랜지 어셈블리(100)의 상측 및 드라이버(400)를 감싸도록 플랜지 어셈블리(100)에 결합된다. 즉, 연료탱크(700)의 상면과 케이스(600)에 의해 플랜지 어셈블리(100)의 상측 및 드라이버(400)가 밀폐될 수 있다. 그리고 케이스(600)는 연료탱크(700)와 별도로 형성되어 연료탱크(700) 또는 플랜지 어셈블리(100)의 상면에 결합될 수도 있고, 원통형 부분이 플랜지 어셈블리(100) 또는 연료탱크(700)에 일체형으로 형성되어 원통형 부분의 상측에 커버가 결합되는 형태로 형성될 수도 있다.
그리하여 도시된 바와 같이 연료펌프(310)의 구동을 제어하는 드라이버(400)가 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 장착되고 케이스(600)의 내부에 구비되도록 하여 드라이버 일체형의 연료 펌프 모듈로 형성될 수 있으며, 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 드라이버(400)가 장착되므로 별도의 와이어 하네스 및 커넥터를 형성하지 않고, 연료펌프(310)와 연결되도록 플랜지 어셈블리(100)의 상면에 돌출된 연결 단자를 형성하고 드라이버(400)의 전선 단부에 터미널을 형성하여 연결 단자에 터미널을 체결수단으로 결합하여 직접 연결되도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈은, 연료펌프를 제어하기 위한 드라이버가 연료 펌프 모듈의 플랜지 어셈블리에 장착되어 케이스의 내부에 구비되므로, 연료펌프와 드라이버를 연결해주는 별도의 와이어 하네스와 커넥터를 삭제할 수 있어 드라이버의 설치에 따른 공간의 제약이 없으며 전압 강하 및 효율 감소에 따른 연료펌프의 성능 저하를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되는 고정 브라켓(500)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 고정 브라켓(500)에 드라이버(400)가 결합될 수 있다.
즉, 고정 브라켓(500)을 이용해 드라이버(400)가 플랜지 어셈블리(100)의 상측(상면)에 결합되도록 할 수 있으며, 이때 드라이버(400)를 고정 브라켓(500)에 결합한 후 고정 브라켓(500)을 플랜지 어셈블리(100)에 결합하여 고정되도록 할 수 있다. 그리하여 플랜지 어셈블리(100) 상측의 구조에 따라 고정 브라켓(500)의 형태를 변경하여 드라이버(400)를 장착하기 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)은 열 전도성 재질의 수지로 형성되거나 상기 드라이버(400)가 결합되는 부분에 방열부(512)가 형성될 수 있다.
즉, 드라이버(400)는 열이 많이 발생하므로 고정 브라켓(500)을 열 전도성 재질의 수지로 형성하여 드라이버(400)와 고정 브라켓(500) 전체에서 방열되도록 함으로써 드라이버(400)가 과열되지 않을 수 있으며, 또한 고정 브라켓(500)은 드라이버(400)가 결합되는 부분만 알루미늄 또는 구리 등의 열 전도성이 우수한 금속 재질로 방열부(512)가 형성되고 나머지 부분은 수지 재질로 형성될 수 있다. 이때, 방열부(512)에는 다수개의 방열핀이 형성되어 드라이버(400)의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)은 수직부(510)의 양측에 고정부(511)가 형성되어 상기 고정부(511)가 플랜지 어셈블리(100)에 고정되며, 상기 드라이버(400)는 수직부(510)의 측면에 결합될 수 있다.
즉, 고정 브라켓(500)은 수직부(510) 하단의 길이방향 양측에 상하로 관통된 고정부(511)가 형성되어 상측에서 고정 브라켓(500)을 플랜지 어셈블리(100)에 결합하여 고정하기 용이하도록 할 수 있으며, 드라이버(400)는 수직부(510)의 폭방향 측면에 결합될 수 있다. 그리하여 고정 브라켓(500) 및 드라이버(400)는 플랜지 어셈블리(100)에 수직으로 장착될 수 있어, 공간의 제약을 줄일 수 있으며 장착을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 드라이버(400)는 수직부(510)의 측면에 결합되되, 상기 드라이버(400)에 형성된 콘덴서(410)가 케이스(600)의 반경방향 바깥쪽을 향하도록 배치될 수 있다.
즉, 드라이버(400)에는 제어를 위한 전기 소자 및 콘덴서(410)가 구성되며 콘덴서(410)에서는 많은 열이 발생하므로, 콘덴서(410)가 케이스(600)의 반경방향 바깥쪽인 하우징(610)을 향해 배치되어 콘덴서(410)에서 발생되는 복사열이 하우징(610)을 통해 외부로 방출되도록 함으로써 드라이버(400)의 냉각을 더욱 용이하게 할 수 있다. 그리고 콘덴서(410)는 드라이버(400)의 일면에서 돌출 형성되므로 도시된 바와 같이 배치되어 케이스(600) 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다.
또한, 상기 고정 브라켓(500)은 수직부(510)의 상측에 수평부(520)가 연장 형성되며, 상기 수평부(520)의 상측에는 체결돌기(521)가 형성되고 상기 케이스(600)에는 체결공(621)이 형성되어, 상기 체결돌기(521)와 체결공(621)의 결합에 의해 케이스(600)가 고정 브라켓(500)에 고정될 수 있다.
이는 고정 브라켓(500)을 이용하여 케이스(600)가 고정되도록 한 것으로, 고정 브라켓(500)의 수직부(510)에 연장 형성된 수평부(520)의 상측에 체결돌기(521)를 형성하고 케이스(600)에 체결공(621)을 형성하여 케이스(600)를 고정 브라켓(500)에 고정되도록 할 수 있다. 이때, 고정 브라켓(500)의 수직부는 플랜지 어셈블리(100)의 구조 상 플랜지 어셈블리(100)의 중심부에 배치되기 어려우므로 수평부(520)가 중심부로 연장 형성되도록 하여 플랜지 어셈블리(100)의 중심 위치에 해당하는 수평부(520)에 수나사로 형성된 체결돌기(521)를 형성하고 케이스(600)의 중앙에 암나사로 형성된 체결공(621)을 형성하여, 케이스(600)를 돌려 고정 브라켓(500)에 고정되도록 할 수 있다. 또한, 체결돌기(521)와 체결공(621)을 반대로 형성하여 결합되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 케이스(600)는 원통형으로 형성되어 플랜지 어셈블리(100)를 둘러싸도록 결합되는 하우징(610) 및 상기 하우징(610)의 상측에 결합되는 커버(620)를 포함하여 이루어지며, 상기 커버(620)에 체결공(621)이 형성될 수 있다. 즉, 케이스(600)의 하우징(610)이 연료탱크(700) 또는 플랜지 어셈블리(100)와 일체형으로 형성되도록 하고, 하우징(610)의 상측을 덮도록 커버(620)가 결합되도록 구성될 수 있으며, 커버(620)의 중앙에 체결공(621)을 형성하여 커버(620)만을 돌려 고정 브라켓(500)에 결합되도록 하여 커버(620)의 테두리부 하측이 하우징(610)의 상측에 밀착될 수 있다.
이때, 상기 고정 브라켓(500)의 체결돌기(521)와 커버(620)의 체결공(621)은 나사결합되며, 상기 하우징(610)과 커버(620) 사이에는 실링부재(630)가 개재되어 밀착되도록 할 수 있다. 즉, 플랜지 어셈블리(100)의 상측이 케이스(600)에 의해 밀폐되도록 하우징(610)과 커버(620) 사이에 실링부재(630)가 개재되어 밀착되도록 할 수 있으며, 나사결합에 의해 실링부재(630)를 밀착시키기 용이하도록 할 수 있다. 그리고 실링부재(630)는 커버(620)의 테두리부 하면 또는 하우징(610)의 상면에 결합된 상태로 일체형으로 형성될 수도 있다.
그리고 드라이버(400)에 연결된 전원공급을 위한 전선은 케이스(600)의 하우징(610)에 형성된 관통공을 통해 외부로 인출되도록 할 수 있고, 하우징(610)에는 연료 송출구(110)에 연결되는 연료 공급 라인이 인출되도록 관통공이 형성될 수 있으며, 관통공들은 전선 및 연료 공급 라인 인출 후 실링 또는 코킹되어 밀폐될 수 있다. 또한, 하우징(610)에는 차량의 외부와 연통되는 배기구가 형성될 수 있으며, 배기구를 통해 플랜지 어셈블리(100)에서 리크되는 가스가 외부로 배출될 수 있으며, 드라이버(400)에서 발생되는 열이 방출될 수도 있다.
또한, 고정 브라켓(500)의 수평부(520)는 하측에 격자형태의 보강리브(522)가 형성되어 케이스(600)가 견고하게 고정되도록 할 수 있으며, 고정 브라켓(500)의 수직부(510)와 수평부(520)가 만나는 부분에도 보강리브가 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈
100 : 플랜지 어셈블리
110 : 연료 송출구 120 : 밸브
200 : 가이드 로드
300 : 리저버 바디 어셈블리
310 : 연료펌프
400 : 드라이버 410 : 콘덴서
500 : 고정 브라켓
510 : 수직부 511 : 고정부
512 : 방열부 520 : 수평부
521 : 체결돌기 522 : 보강리브
600 : 케이스
610 : 하우징 620 : 커버
621 : 체결공 630 : 실링부재
700 : 연료탱크

Claims (8)

  1. 연료탱크(700)에 결합되어 상측이 연료탱크(700)의 외부로 노출되는 플랜지 어셈블리(100);
    상기 플랜지 어셈블리(100)의 하측에 결합되어 연료탱크(700)의 내부에 배치되며, 상기 플랜지 어셈블리(100)의 연료 송출구(110)에 연결되는 연료펌프(310);
    상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되며, 상기 연료펌프(310)와 연결되어 연료펌프(310)를 제어하는 드라이버(400);
    상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측 및 드라이버(400)를 감싸도록 결합되는 케이스(600); 및
    상기 플랜지 어셈블리(100)의 상측에 결합되는 고정 브라켓(500); 을 포함하여 이루어지며,
    상기 고정 브라켓(500)에 드라이버(400)가 결합되되,
    상기 고정 브라켓(500)은 수직부(510)의 양측에 고정부(511)가 형성되어 상기 고정부(511)가 플랜지 어셈블리(100)에 고정되며, 상기 드라이버(400)는 수직부(510)의 측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 브라켓(500)은 열 전도성 재질의 수지로 형성되거나 상기 드라이버(400)가 결합되는 부분에 방열부(512)가 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 드라이버(400)는 수직부(510)의 측면에 결합되되, 상기 드라이버(400)에 콘덴서(410)가 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정 브라켓(500)은 수직부(510)의 상측에 수평부(520)가 연장 형성되며, 상기 수평부(520)의 상측에는 체결돌기(521)가 형성되고 상기 케이스(600)에는 체결공(621)이 형성되어, 상기 체결돌기(521)와 체결공(621)의 결합에 의해 케이스(600)가 고정 브라켓(500)에 고정되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이스(600)는 원통형으로 형성되어 플랜지 어셈블리(100)를 둘러싸도록 결합되는 하우징(610) 및 상기 하우징(610)의 상측에 결합되는 커버(620)를 포함하여 이루어지며, 상기 커버(620)에 체결공(621)이 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정 브라켓(500)의 체결돌기(521)와 커버(620)의 체결공(621)은 나사결합되며, 상기 하우징(610)과 커버(620) 사이에는 실링부재(630)가 개재되어 밀착되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 연료 펌프 모듈.
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