KR101651349B1 - Electric water pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성이 높고 유량손실을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프에 대한 것이다.
본 발명에 따른 전동식 워터펌프는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 임펠러커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서, 스러스트 베어링을 더 포함한다. 상기 스러스트 베어링은 상기 임펠러와 상기 임펠러커버의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 임펠러와 상기 임펠러커버 사이에 위치한다.
본 발명에 의하면 임펠러커버와 임펠러 사이에 세라믹으로 형성된 스러스트 베어링을 배치함으로써, 임펠러커버와 임펠러 사이의 회전 간극을 최소화 할 수 있어 유량손실을 줄이고, 내구성을 높일 수 있다. The present invention relates to an electric water pump, and more particularly, to an electric water pump that has high durability and can reduce flow loss.
An electric water pump according to the present invention includes a housing, a rotor and a stator mounted inside the housing, an impeller rotatably mounted on the rotor, and an impeller coupled to an upper portion of the housing to surround the impeller, An electric water pump comprising a cover, further comprising a thrust bearing. The thrust bearing is positioned between the impeller and the impeller cover to reduce rotational friction between the impeller and the impeller cover.
According to the present invention, by arranging the thrust bearing formed of ceramics between the impeller cover and the impeller, the rotational clearance between the impeller cover and the impeller can be minimized, thereby reducing the flow loss and increasing the durability.

Description

전동식 워터펌프{Electric water pump}ELECTRIC WATER PUMP [0001]

본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성이 높고 유량손실을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프에 대한 것이다. The present invention relates to an electric water pump, and more particularly, to an electric water pump that has high durability and can reduce flow loss.

등록특허 제10-1252357호는 자동차 엔진을 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 전동식 워터 펌프에 관하여 제시하고 있고, 등록특허 제10-1072328호는 작동 성능이 향상되고 내구성이 증가된 전동식 워터 펌프에 관하여 제시하고 있다. Patent No. 10-1252357 discloses an electric water pump for circulating cooling water for cooling an automobile engine, and Japanese Patent Application No. 10-1072328 discloses an electric water pump with improved operating performance and increased durability. .

도 1은 상기 종래 등록특허 제10-1072328호에 개시된 전동식 워터펌프를 도시한 것이다. FIG. 1 shows an electric water pump disclosed in the above-mentioned conventional patent No. 10-1072328.

도 1에 도시된 종래의 워터펌프의 경우, 상측베어링(7)은 상측베어링 장착면(4)과 회전축(5)의 전단부 사이에 장착되고, 고무재질의 컵(9)은 회전축(5)의 단차부(6)와 상측베어링(7) 사이에 장착된다. 스러스트 베어링(8)은 컵(9)과 상측베어링(7) 사이에 장착된다. 즉, 컵(9)은 회전축(5)의 추력이 상측베어링(7)에 전달되는 것을 완화시키고, 스러스트 베어링(7)은 회전축(5)의 회전 마찰을 감소시킨다. 임펠러(3)가 회전하면 양력이 발생하여 임펠러(3)는 화살표 10의 방향으로 힘을 받는다. 이 경우 컵(9)은 고무재질로 형성되어 있으므로 수축되어 임펠러(3)가 화살표 10의 방향으로 이동된다. 이때 임펠러(3)와 하우징(1) 사이의 간격이 작으면 임펠러(3)가 하우징(1)에 맞닿게 되므로 이를 방지하기 위하여 하우징(1)과 임펠러(3) 사이의 간격이 크게 제작된다. 이로 인하여 하우징(1)과 임펠러(3) 사이로 유량손실이 일어나게 된다. 또한 컵(9)은 계속되는 회전 마찰로 인하여 마모되거나 파손되는 문제점이 있다. 1, the upper bearing 7 is mounted between the upper bearing mounting surface 4 and the front end of the rotary shaft 5, and the rubber cup 9 is mounted on the rotary shaft 5, And the upper bearing 6 and the upper bearing 7, respectively. A thrust bearing (8) is mounted between the cup (9) and the upper bearing (7). That is, the cup 9 relieves the thrust of the rotary shaft 5 from being transmitted to the upper bearing 7, and the thrust bearing 7 reduces the rotational friction of the rotary shaft 5. [ When the impeller 3 is rotated, a lift force is generated, and the impeller 3 receives a force in the direction of the arrow 10. In this case, since the cup 9 is formed of a rubber material, it is contracted and the impeller 3 is moved in the direction of the arrow 10. At this time, if the distance between the impeller 3 and the housing 1 is small, the impeller 3 abuts against the housing 1, and therefore, the distance between the housing 1 and the impeller 3 is made large. As a result, a flow loss occurs between the housing 1 and the impeller 3. Further, the cup 9 is worn or damaged due to continuous rotation friction.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 임펠러커버와 임펠러 사이의 간격을 최소화하여 유량손실을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve the above problems. An object of the present invention is to provide an electric water pump capable of minimizing a gap between an impeller cover and an impeller to reduce a flow loss.

본 발명에 따른 전동식 워터펌프는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 임펠러커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서, 스러스트 베어링을 더 포함한다. 상기 스러스트 베어링은 상기 임펠러와 상기 임펠러커버의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 임펠러와 상기 임펠러커버 사이에 위치한다. An electric water pump according to the present invention includes a housing, a rotor and a stator mounted inside the housing, an impeller rotatably mounted on the rotor, and an impeller coupled to an upper portion of the housing to surround the impeller, An electric water pump comprising a cover, further comprising a thrust bearing. The thrust bearing is positioned between the impeller and the impeller cover to reduce rotational friction between the impeller and the impeller cover.

또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 스러스트 베어링은 일단이 노출되어 임펠러와 마찰할 수 있도록 타단이 상기 임펠러커버에 인서트 되어 고정결합 되는 것이 바람직하다. In the electric water pump, it is preferable that the thrust bearing is inserted and fixedly coupled to the impeller cover so that one end of the thrust bearing can be exposed to friction with the impeller.

또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 임펠러는 슈라우드의 상단이 돌기되고, 상기 임펠러커버는 상기 슈라우드의 상단이 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 스러스트 베어링은 상기 일단이 상기 슈라우드의 상단에 맞닿도록 노출된 것이 바람직하다. Further, in the electric water pump, the impeller has an upper end protruding from the shroud, and the impeller cover is formed with a groove into which the upper end of the shroud is inserted, wherein the one end of the thrust bearing abuts against the upper end of the shroud Exposed.

또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 임펠러는 상기 스러스트 베어링과 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 슈라우드의 상단에 인서트 된 마찰부재를 구비하는 것이 바람직하다. In the electric water pump, it is preferable that the impeller includes a friction member inserted in the upper end of the shroud to reduce rotational friction with the thrust bearing.

본 발명에 의하면 임펠러커버와 임펠러 사이에 세라믹으로 형성된 스러스트 베어링을 배치함으로써, 임펠러커버와 임펠러 사이의 회전 간극을 최소화 할 수 있어 유량손실을 줄이고, 내구성을 높일 수 있다. According to the present invention, by arranging the thrust bearing formed of ceramics between the impeller cover and the impeller, the rotational clearance between the impeller cover and the impeller can be minimized, thereby reducing the flow loss and increasing the durability.

도 1은 종래의 워터펌프의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 워터펌프의 일 실시예의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 워터펌프의 A부분의 확대도,
도 4는 도 2에 도시된 워터펌프의 분리사시도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional water pump,
2 is a cross-sectional view of one embodiment of a water pump according to the present invention,
Fig. 3 is an enlarged view of part A of the water pump shown in Fig. 2,
4 is an exploded perspective view of the water pump shown in Fig.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 전동식 워터펌프의 일 실시예를 설명한다. An electric water pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.

본 발명에 따른 전동식 워터펌프는 하우징(110)과, 캔(115)과, 로터(120)와, 스테이터(125)와, 중심축(130)과, 임펠러(135)와, 임펠러커버(140)와, 스러스트 베어링(145)을 포함한다. The electric water pump according to the present invention includes a housing 110, a can 115, a rotor 120, a stator 125, a central shaft 130, an impeller 135, an impeller cover 140, And a thrust bearing (145).

하우징(110)은 내부에 캔(115)과, 로터(120)와, 스테이터(125)를 수용한다. 로터(120)는 캔(115)의 내경측에 설치되고 임펠러(135)와 일체로 형성되어 회전한다. 스테이터(125)는 캔(115)의 외경측에 고정 설치되고 전기적 신호에 따라 로터(120)를 회전시킨다. 중심축(130)은 캔(115)의 중앙 하부에 하단이 고정된다. The housing 110 houses a can 115, a rotor 120, and a stator 125 therein. The rotor 120 is provided on the inner diameter side of the can 115 and formed integrally with the impeller 135 and rotates. The stator 125 is fixed to the outer diameter side of the can 115 and rotates the rotor 120 in accordance with an electrical signal. The lower end of the central shaft 130 is fixed to the lower center of the can 115.

임펠러(135)는 슈라우드(136)의 상단(138)이 돌기되어 형성되고, 로터(120)에 의해 회전할 수 있도록 중심축(130)의 상단에 장착된다. 임펠러커버(140)는 임펠러(135)를 감싸도록 하우징(110)의 상부에 결합된다. The impeller 135 is formed by protruding the upper end 138 of the shroud 136 and mounted on the upper end of the center shaft 130 so as to be rotatable by the rotor 120. The impeller cover 140 is coupled to the upper portion of the housing 110 to enclose the impeller 135.

스러스트 베어링(145)은 일단(146)이 노출되어 임펠러(135)와 마찰할 수 있도록 타단이 임펠러커버(140)에 인서트 되어 고정결합한다. 이때 노출된 일단(146)은 슈라우드(136)의 상단(138)과 맞닿는다. The other end of the thrust bearing 145 is inserted into the impeller cover 140 to be fixedly engaged with the impeller 135 so that the one end 146 is exposed and rubbed against the impeller 135. The exposed end 146 abuts the upper end 138 of the shroud 136.

본 실시예의 경우 스러스트 베어링(145)은 일단(146)이 노출되도록 타단이 임펠러커버(140)에 인서트 되어 슈라우드(136)의 상단(138)과 맞닿는다. 이때 본 실시예는 스러스트 베어링(145)은 세라믹으로 형성되고, 임펠러커버(140)와 임펠러(135)의 슈라우드(136)는 플라스틱으로 형성된다. 따라서 로터(120)에 의해 임펠러(135)가 회전하여 스러스트 베어링(145)을 가압하더라도 스러스트 베어링(145)은 수축되지 않는다. 그래서 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)이 일정하게 유지된다. 따라서 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)을 최소화 할 수 있다. 이로 인하여 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)으로 빠져나가는 유량손실을 줄일 수 있다. 또한, 스러스트 베어링(145)은 세라믹으로 형성되므로 마모가 작으므로 계속되는 회전 마찰로 인한 마모나 파손도 줄일 수 있다. 종래의 워터펌프의 경우 고무재질로 형성된 컵(9)이 회전축(5)과 상측베어링(7) 사이에 장착되어 임펠러(3)가 회전하면 수축하여 하우징(1)과 임펠러(3)가 맞닿게 된다. 그래서 하우징(1)과 임펠러(3)가 맞닿지 않도록 하우징(1)과 임펠러(3) 사이의 간격을 크게 하게 된다. 이로 인하여 하우징(1)과 임펠러(3) 사이로 유량손실이 일어나게 된다. 그리고 고무재질로 된 컵(9)은 계속되는 회전 마찰로 인하여 마모되거나 파손된다. 본 실시예의 경우, 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)이 일정하게 유지되므로 이를 최소화 할 수 있으며, 고무재질로 된 컵(9)을 사용하지 아니하므로 컵(9)이 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. In this embodiment, the thrust bearing 145 is inserted into the impeller cover 140 at the other end so as to expose one end 146 and abuts the upper end 138 of the shroud 136. In this embodiment, the thrust bearing 145 is formed of ceramic, and the impeller cover 140 and the shroud 136 of the impeller 135 are formed of plastic. Therefore, even if the impeller 135 is rotated by the rotor 120 to press the thrust bearing 145, the thrust bearing 145 is not contracted. So that the distance a between the impeller 135 and the impeller cover 140 is kept constant. Therefore, the distance a between the impeller 135 and the impeller cover 140 can be minimized. This can reduce the flow loss through the gap a between the impeller 135 and the impeller cover 140. Further, since the thrust bearing 145 is formed of ceramics, since the wear is small, wear and breakage due to the subsequent rolling friction can be reduced. In the case of the conventional water pump, a cup 9 made of a rubber material is mounted between the rotating shaft 5 and the upper bearing 7 to shrink when the impeller 3 rotates, and the housing 1 and the impeller 3 abut do. The gap between the housing 1 and the impeller 3 is increased so that the housing 1 and the impeller 3 are not in contact with each other. As a result, a flow loss occurs between the housing 1 and the impeller 3. And the cup 9 made of rubber is worn or broken due to the continuous rolling friction. The gap a between the impeller 135 and the impeller cover 140 is kept constant and can be minimized. Since the cup 9 made of a rubber material is not used, It is possible to prevent wear or breakage.

본 실시예에서 임펠러(135)는 슈라우드(136)가 플라스틱으로 형성되어 스러스트 베어링(145)과 맞닿지만, 스러스트 베어링(145)과의 회전 마찰을 감소시키기 위해서 슈라우드(136)의 상단(138)에 인서트 된 마찰부재(미도시)를 더 구비할 수 있다. The impeller 135 in this embodiment is formed of plastic so that the shroud 136 abuts against the thrust bearing 145 but does not abut the upper end 138 of the shroud 136 to reduce rotational friction with the thrust bearing 145. [ And a friction member (not shown) inserted in the friction member.

110 : 하우징 115 : 캔
120 : 로터 125 : 스테이터
130 : 중심축 135 : 임펠러
136 : 슈라우드 138 : 상단
140 : 임펠러커버 145 : 스러스트 베어링
146 : 일단 110: housing 115: cans
120: rotor 125: stator
130: center shaft 135: impeller
136: Shroud 138: Top
140: impeller cover 145: thrust bearing
146: Once

Claims (4)

하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 임펠러커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서,
상기 임펠러는 슈라우드의 상단이 돌기되어 형성되고,
상기 임펠러커버는 상기 슈라우드의 상단이 삽입되는 홈이 형성되고,
상기 임펠러와 상기 임펠러커버의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 일단은 슈라우드의 상단에 맞닿도록 노출되고 타단은 상기 임펠러커버에 인서트되어 고정결합된 스러스트베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.1. An electric water pump comprising: a housing; a rotor and a stator mounted inside the housing; an impeller mounted rotatably by the rotor; and an impeller cover coupled to an upper portion of the housing to enclose the impeller ,
The impeller is formed by projecting the upper end of the shroud,
Wherein the impeller cover is formed with a groove into which the upper end of the shroud is inserted,
Further comprising a thrust bearing exposed at one end to abut the upper end of the shroud so as to reduce rotational friction between the impeller and the impeller cover, and at the other end to be inserted into the impeller cover and fixedly coupled thereto. 제1항에 있어서,
상기 임펠러는 상기 스러스트베어링과 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 슈라우드의 상단에 인서트 된 마찰부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프. The method according to claim 1,
Wherein the impeller includes a friction member inserted at an upper end of the shroud to reduce rotational friction with the thrust bearing. 삭제delete 삭제delete
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