KR101734471B1 - 사출 성형에 의해 제조되는 워터펌프 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 사출 성형에 의해 제조된 워터펌프는, 냉각수가 순환되며 사출 성형되는 본체유닛, 냉각수의 유입라인 및 배출라인을 구비한 채 사출 성형되어 본체유닛의 일측에 결합되는 커버유닛, 냉각수의 온도를 조절하기 위한 온도조절 유입라인 및 온도조절 배출라인을 구비한 채 사출 성형되어 본체유닛의 타측에 결합되는 써모스탯 커버유닛, 본체유닛에 대해 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛을 상호 결합시키는 결합유닛, 그리고, 본체유닛과 커버유닛 및 본체유닛과 써모스탯 커버유닛 사이를 실링시키는 실링유닛을 포함하며, 결합유닛은 본체유닛에 대한 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각의 결합면에 이종결합되는 금속플레이트를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 후가공 없이도 각 유닛들의 결합력을 향상시킬 수 있어, 경제성 향상에 기여할 수 있게 된다.

Description

사출 성형에 의해 제조되는 워터펌프{WATER PUMP IS MANUFACTURED BY INJECTION MOLDING}
본 발명은 워터펌프에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 평탄도가 우수하며 리크(leak)를 방지하여 결합성이 우수한 사출 성형에 의해 제조되는 워터펌프에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 엔진을 적정수준의 온도로 유지시켜 주는 엔진 냉각장치가 구비된다. 엔진 냉각장치는 엔진이 냉각될 때 서서히 냉각되도록 유도함으로써, 원활한 엔진 구동을 가능하게 함과 아울러 인근 부품들의 과열에 의한 파손을 방지한다.
이러한 엔진 냉각장치는 라디에이터, 냉각팬, 서머스탯, 워터펌프 및 구동벨트 등을 포함하며, 냉각수는 워터펌프에 의해 라디에이터에서 흡입되어 실린더블록, 흡기 매니폴드, 배기 매니폴드 및 실린더헤드의 워터재킷을 순환하고 다시 라디에이터로 복귀하여 냉각시킨다.
여기서, 상기 워터펌프는 작동 중 발생되는 고열을 냉각수를 순환시켜 방열시킨다. 그런데, 상기 워터펌프는 일반적으로 주조물로 제작되며, 냉각수의 유입관과 배출관이 별도로 제작되어 워터펌프의 본체에 결합되어 후가공하게 된다. 이러한 워터펌프의 제작방법으로 인해, 리크(Leak)에 취약하며, 가공비, 제조비 및 중량을 증가시키며 연비가 저감되는 문제점을 가진다.
-. 국내등록특허 제10-1131487호(등록일: 2012년 3월 22일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 평탄도 향상에 따른 결합성이 우수한 사출 성형에 의해 제조되는 워터펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 워터펌프는, 냉각수가 순환되며 사출 성형되는 본체유닛, 상기 냉각수의 유입라인 및 배출라인을 구비한 채 사출 성형되어 상기 본체유닛의 일측에 결합되는 커버유닛, 상기 냉각수의 온도를 조절하기 위한 온도조절 유입라인 및 온도조절 배출라인을 구비한 채 사출 성형되어 상기 본체유닛의 타측에 결합되는 써모스탯 커버유닛, 상기 본체유닛에 대해 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛을 상호 결합시키는 결합유닛 및, 상기 본체유닛과 상기 커버유닛 및, 상기 본체유닛과 상기 써모스탯 커버유닛 사이를 실링시키는 실링유닛을 포함하며, 상기 결합유닛은 상기 본체유닛에 대한 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각의 결합면에 이종결합되는 금속플레이트를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 금속플레이트는 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각의 결합면에 대해 물리적 또는 화학적으로 결합된다.
일측에 의하면, 상기 결합유닛은, 상기 본체유닛에 대해 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각을 결합시키도록 적어도 1개소 이상 관통 형성되는 결합홀과, 상기 결합홀에 대해 사출물이 인서트(Insert)되어 형성되는 결합체를 포함하는 결합부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 실링유닛은, 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛의 상기 냉각수가 유입 및 배출되는 경로에 마련되는 가스켓을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 워터펌프는, 냉각수가 순환되며 사출 성형되는 본체유닛, 상기 냉각수의 유입라인 및 배출라인을 구비하고 상기 본체유닛의 일측에 결합되도록 사출 성형되는 커버유닛, 상기 냉각수의 온도를 조절하기 위한 온도조절 유입라인 및 온도조절 배출라인을 구비하고 상기 본체유닛의 타측에 결합되도록 사출 성형되는 써모스탯 커버유닛, 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛에 각각 이종 결합되어 상기 본체유닛에 대해 결합시키는 결합유닛 및, 상기 본체유닛과 상기 커버유닛 및, 상기 본체유닛과 상기 써모스탯 커버유닛 사이에 마련되어 상기 냉각수를 실링시키는 실링유닛을 포함한다.
일측에 의하면, 상기 결합유닛은, 상기 본체유닛에 대한 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각의 결합면에 대해 물리적 또는 화학적으로 결합되어 평탄도를 제공하는 금속플레이트 및, 상기 본체유닛에 대해 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각을 결합시키도록 적어도 1개소 이상 관통 형성되는 결합홀과, 상기 결합홀에 대해 사출물이 인서트(Insert)되어 형성되는 결합체를 포함하는 결합부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 실링유닛은, 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛의 상기 냉각수가 유입 및 배출되는 경로에 마련되는 가스켓을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 워터펌프에 의하면, 첫째, 각 구성유닛들이 사출성형에 의해 제조됨에 따라, 중량을 저감시키면서도 제조비를 저감시킬 수 있게 된다.
둘째, 사출 성형된 각 유닛들 사이를 상호 결합되는 영역의 평탄도 향상을 위한 결합유닛의 구성으로 인해, 리크(Leak) 발생율을 낮추면서도 후가공이 불필요하여 작업성 향상에 기여할 수 있게 된다.
셋째. 사출 성형된 각 유닛들 사이를 실링시킴으로써, 냉각수 누수를 차단하여 품질 향상에 기여할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 워터펌프를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 워터펌프를 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 본체유닛을 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 커버유닛을 개략적으로 도시한 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 써모스탯 커버유닛을 개략적으로 도시한 사시도, 그리고,
도 6은 도 1에 도시된 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 개략적으로 절단한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 워터펌프(1)는 본체유닛(10), 커버유닛(20), 써모스탯 커버유닛(30), 결합유닛(40) 및 실링유닛(50)을 포함한다.
참고로, 본 발명에서 설명하는 워터펌프(1)는 자동차의 엔진(미도시)과 연결되어, 엔진을 냉각시키는 냉각수를 순환시키는 것으로 도시 및 예시한다.
상기 본체유닛(10)은 냉각수가 순환되는 본체로써, 사출 성형되어 제조된다. 즉, 상기 본체유닛(10)은 플라스틱과 같은 유동 가능한 수지로 사출되어 제조된다.
이러한 본체유닛(10)은 후술할 커버유닛(20), 써모스탯 커버유닛(30) 및 엔진(미도시)과 연통하는 복수의 개구들(11)(12)(13)(14)(15)(16)들을 구비한다. 또한, 상기 본체유닛(10)에는 냉각수가 순환되기 위한 냉각수 유동라인(10a)이 나선형으로 형성된다.
상기 커버유닛(20)은 냉각수의 유입라인(21) 및 배출라인(22)을 구비한 채 사출 성형된다. 이러한 커버유닛(20)은 본체유닛(10)과 마찬가지로 플라스틱과 같은 유동 가능한 수지로 사출되어 제조되어, 도 1 및 도 2와 같이 본체유닛(10)의 일측에 결합된다.
참고로, 상기 커버유닛(20)의 유입라인(21)을 통해 유입된 냉각수는 도 2와 같이, 본체유닛(10)의 제1개구(11)를 통해 유입된 후 냉각수 유동라인(10a)을 거쳐 도 3과 같이 엔진(미도시)과 연결되는 제5개구(15)를 통해 배출되어 엔진으로 제공된다. 또한, 상기 엔진(미도시)으로부터 배출된 냉각수는 본체유닛(10)의 제6개구(16)를 통해 유입된 후, 제2개구(12)와 연결된 커버유닛(20)의 배출라인(22)을 통해 외부로 배출된다.
상기 써모스탯 커버유닛(30)은 냉각수의 온도를 조절하기 위한 온도조절 유입라인(31) 및 온도조절 배출라인(32)을 구비한 채 사출 성형되어, 본체유닛(10)의 타측에 결합된다. 상기 써모스탯 커버유닛(30)도 플라스틱과 같은 재질로 사출 성형된다. 이러한 써모스탯 커버유닛(30)의 온도조절 유입라인(31)을 통해 유입된 냉각수는 본체유닛(10)의 제3개구(13)를 통해 본체유닛(10)으로 유입되어 냉각수의 온도를 조절한 후, 제4개구(14)를 통해 써모스탯 커버유닛(30)의 온도조절 배출라인(32)을 통해 배출된다.
결합유닛(40)은 도 4 및 도 5와 같이, 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 본체유닛(10)에 대한 결합면에 이종결합되는 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성되는 금속플레이트(41)를 포함한다. 상기 결합유닛(40)은 본체유닛(10)과 커버유닛(20)의 사이 및, 본체유닛(10)과 써모스탯 커버유닛(30)의 사이를 상호 결합시킨다. 이러한 여기서, 상기 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 결합면은 본체유닛(10)에 결합되는 영역 중에서 상대적으로 평탄하여 본체유닛(10)에 밀착되는 영역이다.
상기 금속플레이트(41)는 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30) 각각의 결합면에 대해 물리적 또는 화학적으로 결합된다. 구체적으로, 상기 금속플레이트(41)는 산화 또는 에칭에 의해 조도를 증가시킴으로써, 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30) 각각의 결합면에 물리적으로 결합된다. 또는, 상기 금속플레이트(41)는 고분자 화합물을 코팅한 후에 열과 압력을 가함으로써 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30) 각각의 결합면에 대해 화학적으로 결합된다.
이러한 금속플레이트(41)는 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 냉각수 경로를 제외한 영역을 커버하도록 형성된다. 즉, 도 4와 같이, 상기 커버유닛(20)에 설치되는 금속플레이트(41)는 본체유닛(10)의 냉각수 유동라인(10a)과 마주하는 유동라인(20a)과, 커버유닛(20)의 냉각수 유입라인(21) 및 배출라인(22)과 각각 연통하는 냉각수 유입구(21a) 및 배출구(22a)를 커버하지 않는 형상을 가진다. 또한, 도 5의 도시와 같이, 상기 써모스탯 커버유닛(30)에 설치되는 금속플레이트(41)는 온도조절 유입라인(31) 및 배출라인(32)과 연통하는 온도조절 유입구(31a) 및 배출구(32a)를 커버하지 않는 형상을 가진다.
상기와 같이 금속플레이트(41)는 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 형상에 대응되는 형상을 가지고 평탄한 면인 각각의 결합면에 결합됨으로써, 플라스틱 사출 성형으로 제조된 본체유닛(10)에 대한 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 결합력을 증대시킨다.
또한, 상기 결합유닛(40)은 도 6의 도시와 같이, 본체유닛(10)에 대해 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30) 각각을 결합유닛(40)을 사이에 두고 상호 결합시키도록 적어도 1개소 이상 마련되는 결합홀(43)과, 결합홀(43)에 대해 사출물이 인서트(Insert)되어 형성되는 결합체(44)를 포함하는 결합부(42)를 포함한다. 이러한 결합부(42)의 구성으로 인해, 기존의 볼팅과 같은 결합방식 보다 결합성이 우수하면서도 사출물인 본체유닛(10), 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 결합시 파손을 방지한다.
상기 실링유닛(50)은 본체유닛(10)과 커버유닛(20)의 사이 및, 본체유닛(10)과 써모스탯 커버유닛(30)의 사이를 실링시킨다. 상기 실링유닛(50)은 냉각수의 유동경로를 따라 커버유닛(20)과 결합유닛(40)에 마련되는 가스켓을 포함한다. 구체적으로, 상기 실링유닛(50)은 도 3 및 도 4와 같이, 커버유닛(20)의 냉각수 유입구(21a), 냉각수 배출구(22a) 및 냉각수 유동라인(20a) 그리고, 써모스탯 커버유닛(30)의 온도조절 유입구(31a) 및 온도조절 배출구(32a)를 감싸는 폐루프 형상을 가지는 가스켓을 포함하여 냉각수가 누수됨을 차단한다.
상기 커버유닛(20)은 커버유닛 본체와, 유입라인(21)과, 배출라인(22)이 일체로 사출 성형된다. 또한, 써모스탯 커버유닛(30)은, 써모스탯 커버유닛 본체와, 온도조절 유입라인(31)과 온도조절 배출라인(32)이 일체로 사출 성형된다. 따라서, 종래의 주조물로 제작되어 냉각수의 유입관과 배출관이 별도로 제작되어 워터펌프의 본체에 결합되어 후가공함으로써 발생하는 리크 문제를 해결할 수 있게 된다.
한편, 도 3의 도시와 같이, 상기 본체유닛(10)의 엔진과 연결되는 제5 및 제6개구(15)(16)에는 폐루프 형상의 가스켓을 포함하는 실링유닛(50)이 설치되어, 냉각수 누수를 차단한다.
커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30) 각각의 결합면에 대해 물리적 또는 화학적으로 결합된 금속플레이트(41)는, 사출성형 소재로 이루어진 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)보다 강도가 크며, 편평도가 우수하며, 열 등의 주변환경에 따른 휘어짐 발생이 작다. 따라서 상기 금속 플레이트(41)가 실링유닛(50)을 전체적으로 균일하게 압착시킬 수 있게 되어서, 실링유닛의 실링력이 보다 우수해진다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 워터펌프(1)의 결합동작을 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2와 같이, 상기 본체유닛(10)의 일측과 타측에 각각 커버유닛(20)과 써모스탯 커버유닛(30)이 결합된다. 이때, 도 4 및 도 5와 같이, 상기 커버유닛(20)과 써모스탯 커버유닛(30)에는 금속플레이트(41)가 물리적 또는 화학적으로 이종 결합된 상태이다. 또한, 상기 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)의 냉각수 유동경로를 따라 가스켓을 포함하는 실링유닛(50)이 마련된 상태이다.
이러한 커버유닛(20) 및 써모스탯 커버유닛(30)이 본체유닛(10)의 일측과 타측에 각각 결합됨으로써, 금속플레이트(41)에 의해 평탄도를 확보하면서도 냉각수의 누수가 차단된다. 상기 본체유닛(10)에 대해 커버유닛(20)과 써모스탯 커버유닛(30)은 도 6과 같이, 결합홀(43)에 인서트 사출된 결합체(44)에 의해 상호 결합된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 워터펌프 10: 본체유닛
20: 커버유닛 30: 써모스탯 커버유닛
40: 결합유닛 41: 금속플레이트
42: 결합부 43: 결합홀
44: 결합체 50: 실링유닛

Claims (7)

  1. 냉각수가 순환되며 사출 성형되는 본체유닛;
    상기 냉각수의 유입라인 및 배출라인과 일체로 사출 성형되어, 상기 본체유닛의 일측에 결합되는 커버유닛;
    상기 냉각수의 온도를 조절하기 위한 온도조절 유입라인 및 온도조절 배출라인과 일체로 사출 성형되어, 상기 본체유닛의 타측에 결합되는 써모스탯 커버유닛; 및
    상기 본체유닛에 대해 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛을 상호 결합시키는 결합유닛;을 포함하고,
    상기 본체유닛과, 커버유닛과, 써모스탯 커버유닛이 조립되는 것으로서,
    상기 본체유닛에는, 상기 커버유닛과, 써모스탯 커버유닛과 연통하는 복수의 개구들을 구비하면서, 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛과 밀착되는 평면을 가지고,
    상기 냉각수의 유입라인 및 배출라인과, 상기 온도조절 유입라인 및 온도조절 배출라인이 각각 상기 본체 유닛에 끼워지지 않고, 상기 본체 유닛에 밀착됨으로써 상기 개구들과 연통되고,
    상기 결합유닛은, 상기 본체유닛에 대한 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각의 결합면에 이종결합되는 금속플레이트를 포함하는 워터펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속플레이트는 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각의 결합면에 대해 물리적 또는 화학적으로 결합되는 워터펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결합유닛은, 상기 본체유닛에 대해 상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛 각각을 결합시키도록 적어도 1개소 이상 관통 형성되는 결합홀과, 상기 결합홀에 대해 사출물이 인서트(Insert)되어 형성되는 결합체를 포함하는 결합부를 포함하는 워터펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체유닛과 상기 커버유닛 및, 상기 본체유닛과 상기 써모스탯 커버유닛 사이를 실링시키는 실링유닛을 더 구비하고,
    상기 실링유닛은,
    상기 커버유닛 및 써모스탯 커버유닛의 상기 냉각수가 유입 및 배출되는 경로에 마련되는 가스켓을 포함하는 워터펌프.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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