KR102166718B1 - 제어부 일체형 모터 및 이를 포함한 워터 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 제어부 일체형 모터 및 이를 포함하는 워터 펌프는, 스테이터와 모터 하우징과 로터를 포함하는 모터부; 및 상기 모터 하우징에 결합되며, 내부에 빈 공간이 형성되어 제어 기판이 구비된 제어부 하우징; 을 포함하며, 상기 모터부는 스테이터의 코일에 전기적으로 연결된 터미널이 모터 하우징의 하측에서 외부로 인출 형성되고, 상기 제어부 하우징은 제1커넥트 핀(710) 및 제2커넥트 핀(720)이 돌출 형성되며, 상기 제어 기판에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 가압하여 끼워맞추는 방식인 프레스 피팅 방식으로 터미널에 제1커넥트 핀이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제어 기판의 관통공에 제2커넥트 핀이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되도록 함으로써, 생산성을 향상시키고 모터부의 스테이터와 제어부의 제어 기판(PCB 기판) 간의 연결에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 제어부 일체형 모터 및 이를 포함하는 워터 펌프에 관한 것이다.

Description

제어부 일체형 모터 및 이를 포함한 워터 펌프 {Motor integrated with control unit and water pump having the same}
본 발명은 BLDC 모터와 인버터가 일체형으로 형성된 제어부 일체형 모터 및 이를 포함하는 워터 펌프에 관한 것이다.
BLDC(Brushless direct current) 모터는 DC 모터에서 브러시와 정류자를 없애고 전자적인 정류 기구를 설치한 모터로서, 기존의 직류모터가 갖는 단점인 마찰 및 마모를 방지할 수 있어 수명이 길고 상대적으로 효율이 높은 장점을 갖는 모터이다.
이러한 BLDC 모터는 컴팩트한 구성을 위해 일반적으로 모터부와 인버터부가 일체형으로 구성된 인버터 일체형 BLDC 모터로 형성된다. 여기에서 모터부는 코일이 권취되어 하우징 내에 고정된 스테이터와, 상기 스테이터에 근접하게 배치되며 영구자석이 장착되어 회전 가능하도록 하우징에 결합된 로터를 포함하여 구성된다. 그리고 인버터부에는 모터부의 제어를 위한 스위칭 소자들을 포함한 다양한 전자 소자들이 장착된 PCB 기판이 구비되며, PCB 기판에 장착된 스위칭 소자들은 모터부의 스테이터를 구성하는 코일에 전기적으로 연결되도록 구성된다.
여기에서 인버터 일체형 BLDC 모터는 스테이터의 3상인 u, v, w와 중성점(neutral)을 제어부의 PCB 기판에 연결하는데 있어서 납땜(soldering) 또는 열접합(fusing)을 이용하므로, 생산성이 저하되며 사용 조건 상 진동 등에 의해 납땜부나 열접합부가 떨어져 신뢰성 문제가 발생한다.
JP 2016-082735 A (2016.05.16)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터부와 제어부가 일체로 형성된 제어부 일체형 모터를 구성하되, 스테이터의 3상인 u, v, w와 중성점(neutral)을 제어부의 PCB 기판에 연결하는데 있어서 납땜(soldering) 또는 열접합(fusing) 방식을 사용하지 않고 가압하여 끼워맞추는 방식인 프레스 피팅(press fitting) 방식을 이용해 결합 및 전기적으로 연결되도록 함으로써, 생산성을 향상시키고 모터부의 스테이터와 제어부의 제어 기판(PCB 기판) 간의 연결에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 제어부 일체형 모터 및 이를 포함하는 워터 펌프를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어부 일체형 모터는, 스테이터(100), 상기 스테이터(100)가 내부에 구비되어 고정된 모터 하우징(300), 및 반경방향으로 상기 스테이터(100)의 내측에 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400)를 포함하는 모터부; 상기 모터 하우징(300)의 하측에 결합되며, 내부에 빈 공간이 형성된 제어부 하우징(700); 및 상기 제어부 하우징(700)의 내부에 구비되어 고정되는 제어 기판(730); 을 포함하며, 상기 모터부는 스테이터(100)의 코일(140)에 전기적으로 연결된 터미널(150)이 모터 하우징(300)의 하측에서 외부로 인출 형성되고, 상기 제어부 하우징(700)은 내측에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 상기 제1커넥트 핀(710)과 연결된 제2커넥트 핀(720)이 하측으로 돌출 형성되며, 상기 제어 기판(730)에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 상기 터미널(150)에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제어 기판(730)의 관통공에 제2커넥트 핀(720)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제어부 하우징(700)은 내주면에서 돌출된 돌출부(701)가 형성되고, 상기 돌출부(701)의 하단에 상기 제어 기판(730)이 지지되어 고정될 수 있다.
또한, 상기 제어부 하우징(700)은, 상기 돌출부(701)의 상면에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 돌출부(701)의 하면에서 하측으로 제2커넥트 핀(720)이 돌출 형성될 수 있다.
또한, 복수의 제1커넥트 핀(710)들 중 일부는 각각 제2커넥트 핀(720)과 연결되며, 나머지 제1커넥트 핀(710)들은 서로 연결되어 중성점(neutral)으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부 하우징(700)은 일측에 메인 커넥터(740)가 형성되며, 상기 메인 커넥터(740)의 메인 커넥트 핀(741)들은 내측에서 하측으로 돌출 형성되어 상기 제어 기판(730)에 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1커넥트 핀(710), 제2커넥트 핀(720) 및 메인 커넥트 핀(741)을 몸체(702) 및 메인 커넥터(740)와 인서트 사출하여 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 터미널(150)에는 오목하게 안치홈(151)이 형성되어 코일(140)이 상기 안치홈(151)에 삽입되고, 상기 안치홈(151)에 연결 커넥터(160)가 삽입되어 코일(140)이 연결 커넥터(160)의 상측에 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제1커넥트 핀(710)은 연결 커넥터(160)의 하측에 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 연결 커넥터(160)는 상단에서 하측으로 오목하게 홈이 형성된 코일 결합부(161)가 형성되어, 상기 코일 결합부(161)의 홈에 코일(140)이 삽입되고, 상기 연결 커넥터(160)는 하단에서 상측으로 오목하게 홈이 형성된 핀 결합부(162)가 형성되어, 상기 핀 결합부(162)의 홈에 제1커넥트 핀(710)이 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제어 기판(730)의 관통공에는 인서트 튜브(731)가 삽입 및 결합되며, 상기 제2커넥트 핀(720)은 인서트 튜브(731)의 내측에 삽입되어 인서트 튜브(731)와 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2커넥트 핀(720)은 하단부에 양면을 관통하는 슬롯(721)이 형성되고 상기 슬롯(721)의 양측으로 볼록하게 탄성 돌기(722)가 형성되며, 상기 제2커넥트 핀(720)의 하단부가 인서트 튜브(731)의 내부에 삽입되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 제어부 하우징(700)의 하측에 결합되어 제어부 하우징(700)의 하단을 막는 제어부 커버(800)를 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 제어부 일체형 모터를 포함한 워터 펌프는, 하부 케이싱(210); 상기 하부 케이싱(210)의 상측에 결합되고, 상기 하부 케이싱(210)과의 결합에 의해 내부에 임펠러 수용 공간(601)이 형성되며, 상기 임펠러 수용 공간에 연통되어 유체가 유입되는 입구부(610) 및 유체가 배출되는 출구부(620)가 형성된 상부 케이싱(600); 상기 임펠러 수용 공간(601)에 구비되고, 서로 상하로 이격되어 배치된 상판(510), 하판(520) 및 상기 상판(510)과 하판(520) 사이에 배치되어 결합된 복수개의 블레이드(530)를 포함하는 임펠러(500); 및 상기 하부 케이싱(210)의 하측에 결합되고, 로터(400)가 상기 임펠러(500)에 결합된 상기 제어부 일체형 모터; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하부 케이싱(210)과 일체로 형성된 오목한 용기 형태의 로터 수용부(220)를 더 포함하며, 상기 로터 수용부(220)의 내부에 로터(400)가 구비될 수 있다.
본 발명의 제어부 일체형 모터 및 이를 포함하는 워터 펌프는 스테이터의 3상인 u, v, w와 중성점(neutral)을 제어부의 PCB 기판에 연결이 용이하여 생산성이 향상되고, 연결부에서의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 BLDC 모터를 나타낸 정면 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터를 포함한 워터 펌프를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터의 제어부 하우징을 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터를 포함한 워터 펌프를 나타낸 분해단면도 및 조립단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터의 터미널, 제1커넥트 핀, 제2커넥트 핀 및 제어 기판의 결합 및 전기적인 연결 구조를 나타낸 단면 개략도이다.
이하, 본 발명의 제어부 일체형 모터 및 이를 포함하는 워터 펌프를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터를 포함한 워터 펌프를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터의 제어부 하우징을 나타낸 사시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터를 포함한 워터 펌프를 나타낸 분해단면도 및 조립단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터는 크게 모터부와 제어부로 구성될 수 있다. 그리고 모터부는 스테이터(100), 모터 하우징(300) 및 로터(400)로 구성될 수 있으며, 제어부는 제어부 하우징(700), 제어 기판(730) 및 제어부 커버(800)로 구성될 수 있다.
우선, 모터부의 스테이터(100)는 코어(110), 복수개의 티스(120), 인슐레이터(130), 코일(140) 및 복수개의 터미널(150)을 포함할 수 있다. 일례로 코어(110)는 원통형으로 형성될 수 있으며, 코어(110)의 내주면에서 반경방향 내측으로 복수개의 티스(120)들이 돌출 형성될 수 있다. 그리고 티스(120)들은 원주방향을 따라 이격되게 배열되어, 코어(110)의 내측으로 티스(120)들이 방사상으로 형성된 형태로 배치될 수 있다. 또한, 티스(120)들이 서로 마주보는 반경방향 내측 단부는 이격되게 형성되어, 티스(120)들에 의해 둘러싸인 내측은 상하로 관통된 형태로 형성될 수 있다. 인슐레이터(130)는 전기 절연성 재질로 형성되어, 코어(110) 및 티스(120)들을 감싸 전기적으로 절연되도록 코어(110) 및 티스(120)에 결합될 수 있다. 일례로 코어(110)의 상면 및 하면에 인슐레이터(130)가 형성되고, 티스(120)들의 상면과 하면과 측면들을 감싸도록 형성될 수 있다. 코일(140)은 티스(120)를 감싸고 있는 인슐레이터(130)의 외측에 권취되어 있으며, 코일(140)의 각각의 권선은 피복에 의해 절연된 상태로 형성될 수 있다. 터미널(150)들은 코일(140)이 결합되며, 터미널(150)은 인슐레이터(130)에 결합되어 고정될 수 있다.
모터 하우징(300)은 금속 재질의 원통형으로 형성되어 내부가 비어있고 하단이 막혀있는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 모터 하우징(300)의 내부에 스테이터(100)가 구비되며, 모터 하우징(300)의 내주면에 스테이터(100)가 결합되어 고정될 수 있다. 또한, 모터 하우징(300)의 하측에는 상하를 관통하는 구멍들이 형성되어, 스테이터(100)의 터미널(150)들이 구멍을 통해 모터 하우징(300)의 외부로 인출될 수 있으며, 터미널(150)과 구멍들의 틈새는 실링부재 등으로 밀폐될 수 있다. 또한, 모터 하우징(300)의 하단 중앙부가 하측으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다.
로터(400)는 반경방향으로 스테이터(100)의 내측에 구비되며, 로터(400)의 외주면이 스테이터(100)의 내주면으로부터 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 로터(400)는 회전축(410)의 하단부와 상단부가 모터 하우징(300)에 직접 또는 간접적으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다.
제어부의 제어부 하우징(700)은 몸체(702)가 원통형으로 형성되어 내부가 비어있으며, 몸체(702)의 내주면에서 높이방향으로 중앙부분에 돌출부(701)가 반경방향 안쪽으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제어부 하우징(700)의 상측이 모터 하우징(300)의 하측에 결합되어 고정될 수 있다. 여기에서 모터 하우징(300)은 하단부의 외주면에서 바깥쪽으로 플랜지 형태의 고정부가 돌출 형성되고 제어부 하우징(700)은 상단부의 외주면에서 바깥쪽으로 플랜지 형태의 고정부가 돌출 형성되어, 체결수단을 이용해 플랜지들끼리 결합되도록 구성될 수 있다. 이외에도 모터 하우징(300)과 제어부 하우징(700)의 결합 구조는 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 제어부 하우징(700)은 돌출부(701)의 상면에서 상측으로 복수의 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 돌출부(701)의 하면에서 하측으로 복수의 제2커넥트 핀(720)이 돌출 형성될 수 있다. 일례로 도시된바와 같이 제1커넥트 핀(710)들 중 일부인 3개는 각각 제2커넥트 핀(720)과 연결된 일체형으로 형성되어 3개의 일체형 커넥트 핀으로 구성될 수 있으며, 나머지 3개의 제1커넥터 핀(710)들은 제1커넥터 핀(710)들끼리 서로 연결된 일체형으로 형성되어 중성점(neutral)이 될 수 있다. 그리하여 모터 하우징(300)에 제어부 하우징(700)을 결합하는 것에 의해 제1커넥트 핀(710)이 스테이터(100)의 터미널(150)에 삽입 및 결합되어, 스테이터(100)의 3상에 해당되는 코일(140)과 제1커넥트 핀(710)이 전기적으로 연결될 수 있다. 여기에서 제1커넥트 핀(710)과 제2커넥트 핀(720)은 금속 재질로 형성되고, 제어부 하우징(700)의 전체적인 형태를 형성하는 몸체(702)는 수지 재질로 형성되어, 인서트 사출을 통해 제1커넥트 핀(710)과 제2커넥트 핀(720) 및 몸체(702)가 일체로 형성될 수 있다.
제어 기판(730)은 스위칭 소자 및 커패시터 등의 전자소자들이 장착되어 있는 PCB 기판이 될 수 있으며, 제어 기판(730)은 제어부 하우징(700)의 내부에 삽입되어 제어부 하우징(700)의 돌출부(701) 하단에 제어 기판(730)이 지지되어 고정될 수 있다. 그리고 제어 기판(730)은 제2커넥트 핀(720)과 대응되는 위치에 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성될 수 있으며, 제어 기판(730)이 제어부 하우징(700)에 결합되는 것에 의해 제2커넥트 핀(720)이 제어 기판(730)에 형성된 관통공에 삽입 및 결합되어, 제2커넥터 핀(720)과 제어 기판(730)의 전자소자들에 연결된 전기 회로가 전기적으로 연결될 수 있다.
그리하여 가압하여 끼워맞추는 방식인 프레스 피팅 방식을 이용해 스테이터(100)의 코일(140), 제1커넥트 핀(710), 제2커넥트 핀(720) 및 제어 기판(730)이 차례대로 결합 및 연결될 수 있으며, 이에 따라 제어부 일체형 모터를 제조함에 있어서 생산성이 향상될 수 있고 모터부의 스테이터와 제어부의 제어 기판간의 전기적인 연결에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터는 제어부 하우징(700)의 하측에 결합되어 제어부 하우징(700)의 개방된 하단을 막는 제어부 커버(800)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 제어부 커버(800)는 제어부 하우징(700)의 하측에 결합될 수 있으며, 제어부 커버(800)가 제어부 하우징(700)의 하단을 막는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제어부 하우징(700)의 하단부 내주면에는 암나사산이 형성되고 제어부 커버(800)의 상단부 외주면에는 수나사산이 형성되어, 제어부 하우징(700)에 제어부 커버(800)가 나사결합되어 고정될 수 있다. 이외에도 제어부 하우징과 제어부 커버의 결합 구조는 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 제어부 하우징(700)은 일측에 메인 커넥터(740)가 형성되며, 상기 메인 커넥터(740)의 메인 커넥트 핀(741)들은 제어부 하우징(700)의 내측 돌출부(701)의 하면에서 하측으로 돌출 형성되어, 메인 커넥트 핀(741)들이 제어 기판(700)에 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제어 기판(730)에는 상하 양면을 관통하는 구멍이 형성되고, 메인 커넥트 핀(741)이 제어부 하우징(700)에 형성된 구멍에 삽입되어 관통되며, 관통되어 제어 기판(730)의 하면보다 아래쪽으로 메인 커넥트 핀(741)의 하단부가 돌출된 형태로 결합될 수 있다. 그리고 메인 커넥트 핀(741)의 하단부는 납땜 등을 통해 제어 기판(730)의 전기 회로와 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.
여기에서 제어부 하우징(700)의 메인 커넥터(740)는 몸체(702)와 마찬가지로 수지 재질로 형성될 수 있으며, 메인 커넥트 핀(741)들은 금속 재질로 형성될 수 있다. 그리고 제1커넥트 핀(710), 제2커넥트 핀(720) 및 메인 커넥트 핀(741)을 몸체(702) 및 메인 커넥터(740)와 인서트 사출하여 제어부 하우징(700)이 일체로 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터의 터미널, 제1커넥트 핀, 제2커넥트 핀 및 제어 기판의 결합 및 전기적인 연결 구조를 나타낸 단면 개략도이다.
도시된 바와 같이 터미널(150)에는 하단에서 상측으로 오목하게 안치홈(151)이 형성되어 코일(140)이 안치홈(151)에 삽입되고, 안치홈(151)에 연결 커넥터(160)가 삽입되어 코일(140)이 연결 커넥터(160)의 상측에 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 연결 커넥터(160)의 하측에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되어 결합될 수 있다. 이때, 연결 커넥터(160)는 금속 재질 등으로 형성되어 코일(140), 연결 커넥터(160) 및 제1커넥트 핀(710)이 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 연결 커넥터(160)는 상단에서 하측으로 오목하게 홈이 형성된 코일 결합부(161)가 형성되어 코일 결합부(161)의 홈에 코일(140)이 삽입될 수 있으며, 연결 커넥터(160)는 하단에서 상측으로 오목하게 홈이 형성된 핀 결합부(162)가 형성되어 핀 결합부(162)의 홈에 제1커넥트 핀(710)이 삽입될 수 있다. 이때, 코일 결합부(161)는 상측을 향해 뾰족한 형태의 한 쌍의 돌기 형태로 형성될 수 있으며, 한 쌍의 돌기 사이에 코일(140)이 삽입될 수 있다. 그리고 코일(140)의 상단은 터미널(150)의 안치홈(151)에 지지될 수 있으며, 코일(140)은 한 쌍의 뾰족한 돌기들 사이로 삽입될 때 눌리면서 외면의 절연층이 벗겨져 코일(140)과 연결 커넥터(160)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 연결 커넥터(160)의 핀 결합부(162)는 하측을 향해 볼록한 한 쌍의 돌기 형태로 형성될 수 있으며, 각각의 돌기는 내측에 상하로 길게 슬롯이 형성될 수 있다. 그리하여 제1커넥트 핀(710)이 핀 결합부(162)를 형성하는 한 쌍의 돌기 사이에 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결될 수 있으며, 한 쌍의 돌기들에 의해 제1커넥트 핀(710)이 탄성 지지될 수 있다.
또한, 제어 기판(730)의 관통공에는 금속 재질의 인서트 튜브(731)가 삽입 및 결합되며, 인서트 튜브(731)는 제어 기판(730)의 전기 회로에 연결될 수 있다. 그리고 제2커넥트 핀(720)은 인서트 튜브(731)의 내측에 삽입되어 인서트 튜브(731)와 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.
여기에서 제2커넥트 핀(720)은 하단부에 양면을 관통하는 슬롯(721)이 상하 방향으로 길게 형성되고 슬롯(721)의 양측으로 볼록하게 탄성 돌기(722)가 돌출 형성되어, 제2커넥트 핀(720)의 하단부가 인서트 튜브(731)의 내부에 삽입되어 결합될 수 있다. 이때, 탄성 돌기(722)들이 형성된 외면의 폭이 인서트 튜브(731)의 내경보다 크게 형성되어, 가압에 의해 제2커넥트 핀(720)의 하단부가 인서트 튜브(731)의 내부에 삽입되어 견고하게 결합될 수 있다.
그리고 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 일체형 모터를 포함한 워터 펌프는, 상기한 제어부 일체형 모터 및 이에 결합된 펌프부로 구성될 수 있다.
제어부 일체형 모터는 상기한 바와 같으며, 펌프부는 하부 케이싱(210), 로터 수용부(220), 임펠러(500) 및 상부 케이싱(600)으로 구성될 수 있다. 그리고 제어부 일체형 모터의 상측에 펌프부가 결합될 수 있다.
우선, 하부 케이싱(210)은 임펠러(500)의 일부가 수용될 수 있도록 상면에서 하측으로 오목하게 하부 안치홈(211)이 형성되며, 반경방향으로 하부 안치홈(211)의 바깥쪽에는 임펠러(500)에서 토출되는 유체가 유동될 수 있도록 오목하게 하부 유로홈(212)이 형성될 수 있다.
로터 수용부(220)는 사출에 의해 하부 케이싱(210)과 일체로 형성될 수 있으며, 하부 케이싱(210)의 중앙부에서 아래쪽으로 오목하게 용기 형태의 로터 수용부(220)가 형성될 수 있다. 그리하여 로터 수용부(220)의 내측에는 로터 수용 공간(221)이 형성되고, 하부 케이싱(210)의 하면에서 아래쪽으로 로터 수용부(220)가 볼록하게 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 로터 수용부(220)는 로터 수용 공간(221)의 하측 바닥 부분에 하부 베어링 장착부(222)가 형성되어, 하부 베어링 장착부(222)에 하부 베어링(411)이 결합될 수 있다. 여기에서 하부 베어링(411)은 로터(400)의 회전축(410) 하단부를 반경방향으로 지지할 수 있는 부싱(B)과 회전축(410) 하단을 축방향으로 지지할 수 있는 지지핀(P)을 포함할 수 있다. 그리하여 로터(400)가 로터 수용부(220)의 내부인 로터 수용 공간(221)에 삽입되어 배치되며, 로터(400)의 외주면은 로터 수용부(220)의 내주면에서 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 로터(400)는 회전축(410)의 하단부가 하부 베어링(411)에 결합되어 로터(400)가 원활하게 회전될 수 있다.
상부 케이싱(600)은 하부 케이싱(210)의 상측에 결합되며, 상부 케이싱(600)과 하부 케이싱(210)의 결합에 의해 내부에 임펠러(500)가 수용될 수 있는 임펠러 수용 공간(601)이 형성된다. 그리고 상부 케이싱(600)의 하면에는 임펠러(500)의 일부가 수용될 수 있도록 상측으로 오목하게 상부 안치홈(630)이 형성되어, 하부 안치홈(211)과 상부 안치홈(630)이 임펠러 수용 공간(601)을 형성하게 된다. 또한 상부 케이싱(600)의 하면에는 하부 케이싱(210)의 하부 유로홈(212)에 대응되는 위치에 임펠러(500)에서 토출되는 유체가 유동될 수 있도록 오목하게 상부 유로홈(632)이 형성될 수 있다. 그리고 상부 케이싱(600)은 중앙부가 상하로 관통 형성되어 상부 안치홈(630)과 입구부(610)가 서로 연통되며, 상부 유로홈(632) 및 하부 유로홈(212)에 연결되도록 출구부(620)가 형성될 수 있다. 또한, 상부 케이싱(600)은 입구부(610)의 내측에 상부 베어링 장착부(602)가 형성되며, 상부 베어링 장착부(602)에는 상부 베어링(412)이 결합될 수 있다. 이때, 상부 베어링 장착부(602)는 유입 유로(611)를 형성하는 부분에 배치되되, 유입 유로(611)의 내주면에서 돌출 형성된 지지부(612)에 상부 베어링 장착부(602)가 고정되어, 지지부(612)들 사이로 유체가 원활하게 통과되어 임펠러(500)쪽으로 유입될 수 있다. 여기에서 상부 베어링(412)은 로터(400)의 회전축(410) 상단부를 반경방향으로 지지할 수 있는 부싱(B)과 회전축(410) 상단을 축방향으로 지지할 수 있는 지지핀(P)을 포함할 수 있다. 그리하여 로터(400)의 회전축(410) 상단부가 상부 베어링(412)에 결합되어 로터(400)가 원활하게 회전될 수 있다.
임펠러(500)는 회전에 의해 상부 케이싱(600)의 입구부(610)로 유입된 유체를 출구부(620)쪽으로 압송하는 역할을 한다. 임펠러(500)는 상판(510), 하판(520) 및 블레이드(530)를 포함할 수 있으며, 상하로 이격되어 배치된 상판(510)과 하판(520)의 사이에 복수개의 블레이드(530)들이 원주방향을 따라 이격되게 배치된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 상판(510)의 중앙부에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 이 관통공을 통해 임펠러(500)의 내부가 상부 케이싱(600)의 입구부(610)와 연통된다. 또한, 임펠러(500)의 외주연이 하부 유로홈(212) 및 상부 유로홈(632) 부분에 근접하게 배치되어, 임펠러(500)에서 토출된 유체가 유로홈들에 의해 형성된 배출 유로(621)를 따라 유동된 후 상부 케이싱(600)의 출구부(620)를 통해 배출될 있다. 또한, 일례로 임펠러(500)는 하판(520)이 로터(400)의 코어부와 일체로 형성될 수 있으며 상판(610)과 블레이드(530)들이 일체로 형성되어, 블레이드(530)들이 하판(520)에 결합되는 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 임펠러는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
그리하여 상부 케이싱(600)의 입구부(610)로 유입된 유체는 유입 유로(611) 및 임펠러(500) 상부 중앙의 관통공을 통해 임펠러(500)의 내부로 유입되고, 임펠러(500)의 회전에 따른 원심력에 의해 승압되어 배출 유로(621)로 유동된 후 배출 유로(621)를 따라 흘러 출구부(620)를 통해 외부로 배출될 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.
100 : 스테이터
110 : 코어 120 : 티스
130 : 인슐레이터 140 : 코일
150 : 터미널 151 : 안치홈
160 : 연결 커넥터
161 : 코일 결합부 162 : 핀 결합부
210 : 하부 케이싱
211 : 하부 안치홈 212 : 하부 유로홈
220 : 로터 수용부
221 : 로터 수용 공간 222 : 하부 베어링 장착부
300 : 모터 하우징
400 : 로터 410 : 회전축
411 : 하부 베어링 412 : 상부 베어링
B : 부싱 P : 지지핀
500 : 임펠러
510 : 상판 520 : 하판
530 : 블레이드
600 : 상부 케이싱
601 : 임펠러 수용 공간 602 : 상부 베어링 장착부
610 : 입구부 611 : 유입 유로
612 : 지지부
620 : 출구부 621 : 배출 유로
630 : 상부 안치홈 632 : 상부 유로홈
700 : 제어부 하우징
701 : 돌출부 702 : 몸체
710 : 제1커넥트 핀 720 : 제2커넥트 핀
721 : 슬롯 722 : 탄성 돌기
730 : 제어 기판 731 : 인서트 튜브
740 : 메인 커넥터 741 : 메인 커넥트 핀
800 : 제어부 커버

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 스테이터(100), 상기 스테이터(100)가 내부에 구비되어 고정된 모터 하우징(300), 및 반경방향으로 상기 스테이터(100)의 내측에 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400)를 포함하는 모터부;
    상기 모터 하우징(300)의 하측에 결합되고, 내부에 빈 공간이 형성되며, 내주면에서 돌출된 돌출부(701)가 형성된 제어부 하우징(700); 및
    상기 제어부 하우징(700)의 내부에 구비되며, 상기 제어부 하우징(700)의 돌출부(701)의 하단에 지지되어 고정된 제어 기판(730); 을 포함하며,
    상기 모터부는 스테이터(100)의 코일(140)에 전기적으로 연결된 터미널(150)이 모터 하우징(300)의 하측에서 외부로 인출 형성되고, 상기 제어부 하우징(700)은 내측에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 상기 제1커넥트 핀(710)과 연결된 제2커넥트 핀(720)이 하측으로 돌출 형성되며, 상기 제어 기판(730)에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 상기 터미널(150)에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제어 기판(730)의 관통공에 제2커넥트 핀(720)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부 하우징(700)은,
    상기 돌출부(701)의 상면에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 돌출부(701)의 하면에서 하측으로 제2커넥트 핀(720)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  4. 스테이터(100), 상기 스테이터(100)가 내부에 구비되어 고정된 모터 하우징(300), 및 반경방향으로 상기 스테이터(100)의 내측에 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400)를 포함하는 모터부;
    상기 모터 하우징(300)의 하측에 결합되며, 내부에 빈 공간이 형성된 제어부 하우징(700); 및
    상기 제어부 하우징(700)의 내부에 구비되어 고정되는 제어 기판(730); 을 포함하며,
    상기 모터부는 스테이터(100)의 코일(140)에 전기적으로 연결된 터미널(150)이 모터 하우징(300)의 하측에서 외부로 인출 형성되고, 상기 제어부 하우징(700)은 내측에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 상기 제1커넥트 핀(710)과 연결된 제2커넥트 핀(720)이 하측으로 돌출 형성되며, 상기 제어 기판(730)에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 상기 터미널(150)에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제어 기판(730)의 관통공에 제2커넥트 핀(720)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며,
    복수의 제1커넥트 핀(710)들 중 일부는 각각 제2커넥트 핀(720)과 연결되며, 나머지 제1커넥트 핀(710)들은 서로 연결되어 중성점(neutral)으로 형성된 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부 하우징(700)은 일측에 메인 커넥터(740)가 형성되며, 상기 메인 커넥터(740)의 메인 커넥트 핀(741)들은 내측에서 하측으로 돌출 형성되어 상기 제어 기판(730)에 결합 및 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1커넥트 핀(710), 제2커넥트 핀(720) 및 메인 커넥트 핀(741)을 상기 제어부 하우징(700)의 몸체(702) 및 메인 커넥터(740)와 인서트 사출하여 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  7. 스테이터(100), 상기 스테이터(100)가 내부에 구비되어 고정된 모터 하우징(300), 및 반경방향으로 상기 스테이터(100)의 내측에 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400)를 포함하는 모터부;
    상기 모터 하우징(300)의 하측에 결합되며, 내부에 빈 공간이 형성된 제어부 하우징(700); 및
    상기 제어부 하우징(700)의 내부에 구비되어 고정되는 제어 기판(730); 을 포함하며,
    상기 모터부는 스테이터(100)의 코일(140)에 전기적으로 연결된 터미널(150)이 모터 하우징(300)의 하측에서 외부로 인출 형성되고, 상기 제어부 하우징(700)은 내측에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 상기 제1커넥트 핀(710)과 연결된 제2커넥트 핀(720)이 하측으로 돌출 형성되며, 상기 제어 기판(730)에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 상기 터미널(150)에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제어 기판(730)의 관통공에 제2커넥트 핀(720)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며,
    상기 터미널(150)에는 오목하게 안치홈(151)이 형성되어 코일(140)이 상기 안치홈(151)에 삽입되고, 상기 안치홈(151)에 연결 커넥터(160)가 삽입되어 코일(140)이 연결 커넥터(160)의 상측에 결합 및 전기적으로 연결되며,
    상기 제1커넥트 핀(710)은 연결 커넥터(160)의 하측에 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결 커넥터(160)는 상단에서 하측으로 오목하게 홈이 형성된 코일 결합부(161)가 형성되어, 상기 코일 결합부(161)의 홈에 코일(140)이 삽입되고,
    상기 연결 커넥터(160)는 하단에서 상측으로 오목하게 홈이 형성된 핀 결합부(162)가 형성되어, 상기 핀 결합부(162)의 홈에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  9. 스테이터(100), 상기 스테이터(100)가 내부에 구비되어 고정된 모터 하우징(300), 및 반경방향으로 상기 스테이터(100)의 내측에 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400)를 포함하는 모터부;
    상기 모터 하우징(300)의 하측에 결합되며, 내부에 빈 공간이 형성된 제어부 하우징(700); 및
    상기 제어부 하우징(700)의 내부에 구비되어 고정되는 제어 기판(730); 을 포함하며,
    상기 모터부는 스테이터(100)의 코일(140)에 전기적으로 연결된 터미널(150)이 모터 하우징(300)의 하측에서 외부로 인출 형성되고, 상기 제어부 하우징(700)은 내측에서 상측으로 제1커넥트 핀(710)이 돌출 형성되고 상기 제1커넥트 핀(710)과 연결된 제2커넥트 핀(720)이 하측으로 돌출 형성되며, 상기 제어 기판(730)에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 상기 터미널(150)에 제1커넥트 핀(710)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며, 상기 제어 기판(730)의 관통공에 제2커넥트 핀(720)이 삽입되어 결합 및 전기적으로 연결되며,
    상기 제어 기판(730)의 관통공에는 인서트 튜브(731)가 삽입 및 결합되며, 상기 제2커넥트 핀(720)은 인서트 튜브(731)의 내측에 삽입되어 인서트 튜브(731)와 결합 및 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2커넥트 핀(720)은 하단부에 양면을 관통하는 슬롯(721)이 형성되고 상기 슬롯(721)의 양측으로 볼록하게 탄성 돌기(722)가 형성되며,
    상기 제2커넥트 핀(720)의 하단부가 인서트 튜브(731)의 내부에 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 제어부 일체형 모터.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제어부 하우징(700)의 하측에 결합되어 제어부 하우징(700)의 하단을 막는 제어부 커버(800)를 더 포함하는 제어부 일체형 모터.
  12. 하부 케이싱(210);
    상기 하부 케이싱(210)의 상측에 결합되고, 상기 하부 케이싱(210)과의 결합에 의해 내부에 임펠러 수용 공간(601)이 형성되며, 상기 임펠러 수용 공간에 연통되어 유체가 유입되는 입구부(610) 및 유체가 배출되는 출구부(620)가 형성된 상부 케이싱(600);
    상기 임펠러 수용 공간(601)에 구비되고, 서로 상하로 이격되어 배치된 상판(510), 하판(520) 및 상기 상판(510)과 하판(520) 사이에 배치되어 결합된 복수개의 블레이드(530)를 포함하는 임펠러(500); 및
    상기 하부 케이싱(210)의 하측에 결합되고, 로터(400)가 상기 임펠러(500)에 결합된 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항의 제어부 일체형 모터;
    를 포함하여 이루어지는 워터 펌프.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하부 케이싱(210)과 일체로 형성된 오목한 용기 형태의 로터 수용부(220)를 더 포함하며,
    상기 로터 수용부(220)의 내부에 로터(400)가 구비된 것을 특징으로 하는 워터 펌프.
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