KR102175796B1 - Electric water pump apparatus provided with improved assembly structure between stator and housing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기에 의해 작동하는 워터 펌프에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 예컨대 하이브리드 자동차나, 전기 자동차등에서 구동 모터의 냉각용이나 공조 장치용 물을 순환시키는데 사용되는 워터 펌프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water pump operated by electricity, and more particularly, to a water pump device used to circulate water for cooling a drive motor or an air conditioner in, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle.
일반적으로 내연기관 자동차에 사용되는 워터 펌프는 엔진의 폭발 행정으로 발생하는 열에 의해 엔진 블럭이 과열되는 것을 방지하도록 냉각수를 순환시켜주기 위해 채용된다. 통상적으로 내연기관 자동차의 워터 펌프는 엔진의 회전력을 이용하여 워터 펌프의 임펠러(impeller)를 회전시킴으로써 냉각수를 순환시키는 기계식 워터 펌프 구조가 사용되었다.In general, a water pump used in an internal combustion engine vehicle is employed to circulate coolant to prevent the engine block from being overheated by heat generated by the explosion stroke of the engine. In general, a water pump of an internal combustion engine vehicle has a mechanical water pump structure that circulates coolant by rotating an impeller of the water pump using the rotational force of the engine.
한편, 워터 펌프는 내연기관에 부가되는 터보 차져의 냉각용으로도 채용될 수 있다.Meanwhile, the water pump may also be employed for cooling a turbocharger added to an internal combustion engine.
그런데 최근에 자동차의 구동원으로서 전기 모터가 채용되는 차량이 점점 증가하고 있는 경향이다. 차량의 구동원으로 사용되는 전기 모터나, 인버터 또는 상기 전기 모터나 인버터에 전기 에너지를 공급하는 배터리는 작동 과정에서 필연적으로 고열이 발생이 발생하므로 필수적으로 냉각 장치가 필요하다. 내연기관을 대체해가고 있는 친환경 차량으로서 전기차(EV)나 하이브리드 차량(HEV)에 사용되는 구동 모터나 인버터 또는 배터리의 냉각용으로도 워터 펌프의 수요가 증가하고 있다. 친환경 차량에는 워터 펌프는 대부분 전기에 의해 작동되는 전동 워터 펌프가 사용된다. 통상적으로 내연기관 냉각용으로 사용되는 전동 워터 펌프는 150W 이상의 대용량 워터 펌프가 사용된다. 한편 전기차의 배터리, 구동 모터, 인버터 등의 냉각용으로 사용되는 전동 워터 펌프는 30~60W 정도의 소용량 워터 펌프가 사용된다. 한편, 전기차의 난방용 냉매로서 사용되는 물의 순환을 위해 사용되는 워터 펌프는 20W 정도이다.However, in recent years, there is a tendency that more and more vehicles employing electric motors as a driving source of automobiles. An electric motor used as a driving source of a vehicle, an inverter, or a battery supplying electric energy to the electric motor or inverter inevitably generates high heat during an operation process, and thus a cooling device is necessary. As eco-friendly vehicles that are replacing internal combustion engines, the demand for water pumps is also increasing for driving motors, inverters, or batteries used in electric vehicles (EV) and hybrid vehicles (HEVs). In eco-friendly vehicles, most of the water pumps are electric water pumps operated by electricity. Typically, an electric water pump used for cooling an internal combustion engine is a large capacity water pump of 150W or more. On the other hand, electric water pumps used for cooling electric vehicle batteries, drive motors, inverters, etc. are small-capacity water pumps of about 30 to 60W. On the other hand, a water pump used for circulation of water used as a heating refrigerant for an electric vehicle is about 20W.
전동 워터 펌프는 하우징과, 그 하우징에 밀폐된 형태로 수용되는 스테이터와 상기 스테이터와 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 로테이터에 의해 회전되는 임펠러를 포함한다.The electric water pump includes a housing, a stator received in a sealed form in the housing, and an impeller rotated by a rotator rotated by an electromagnetic interaction with the stator.
이러한 구조의 전동 워터 펌프의 일 예가 대한민국 공개특허 제2019-0033980호에 개시되어 있다.An example of an electric water pump having such a structure is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 2019-0033980.
그런데 종래의 전동 워터 펌프는 임펠러 회전시 발생되는 진동에 의해 하우징 내부에 수용된 스테이터가 하우징에 대해 진동하거나 움직이는 것을 억제하도록 하우징의 소재를 알루미늄 합금으로 제조한다. 알루미늄 합금의 내진성이 상대적으로 양호하기 때문에 진동이 발생하는 부분의 부품에는 알루미늄 소재를 채용하는 경향에 따른 것이다. 그러나 알루미늄으로 이루어진 하우징은 가공이 어렵고 가공비가 비싼 문제점이 있다. 또한, 알루미늄 하우징에 스테이터를 조립하는 과정에서 스테이터를 알루미늄 하우징에 완전하게 고정하기 어려운 문제점이 있다. 특히 스테이터의 코어에 결합되는 인쇄회로기판의 단면적이 코어의 단면적보가 더 크기 때문에, 코어와 하우징 간에는 틈이 발생할 수밖에 없어서 상대적으로 코어가 하우징 내부에서 진동에 의해 움직이는 문제점이 있다. 코어가 하우징 내부에서 움직일 경우 스테이터에서 발생하는 자력이 불균일해져서 전동 워터 펌프의 성능이 열화 되며, 내구성이 나빠지는 문제점이 있다.However, in the conventional electric water pump, the material of the housing is made of aluminum alloy so that the stator accommodated in the housing is prevented from vibrating or moving with respect to the housing due to vibration generated when the impeller rotates. Because the vibration resistance of aluminum alloy is relatively good, it is due to the tendency to adopt aluminum material for parts where vibration occurs. However, the aluminum housing is difficult to process and has a high processing cost. In addition, there is a problem in that it is difficult to completely fix the stator to the aluminum housing in the process of assembling the stator to the aluminum housing. In particular, since the cross-sectional area of the printed circuit board coupled to the core of the stator is larger than the cross-sectional area of the core, there is a problem that the core is relatively moved by vibration inside the housing because a gap is inevitable between the core and the housing. When the core moves inside the housing, the magnetic force generated by the stator becomes uneven, resulting in deterioration of the performance of the electric water pump and deterioration of durability.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 스테이터와 하우징의 조립 구조를 개선함으로써 스테이터를 구성하는 코어가 하우징과 견고하게 조립된 상태를 유지하도록 하여 내구성과 성능 품질이 향상된 전동 워터 펌프 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention was devised to solve the above-described problems, and by improving the assembly structure of the stator and the housing, the core constituting the stator maintains a state that is firmly assembled with the housing, thereby improving durability and performance quality. It is to provide an electric water pump device.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치는, 상방이 개방된 실린더 형상의 하우징;In order to achieve the above object, an electric water pump apparatus having an improved assembly structure of a stator and a housing according to an exemplary embodiment of the present invention includes: a cylinder-shaped housing with an upper side open;
상기 하우징에 슬라이딩 결합 되며 다수의 연자성 금속판이 적층된 코어와 상기 코어의 하부에 배치되며 상기 코어에 권선된 코일과 전기적으로 연결된 인쇄회로기판을 포함한 스테이터; 및A stator including a core on which a plurality of soft magnetic metal plates are stacked and a printed circuit board electrically connected to a coil wound on the core and disposed under the core, which is slidably coupled to the housing; And
상기 스테이터의 상부에 배치되며 상기 하우징의 개방된 상부를 밀폐하도록 상기 하우징에 결합된 스테이터 커버;A stator cover disposed on the stator and coupled to the housing to seal the open upper portion of the housing;
상기 스테이터 커버에 회전 가능하게 설치되며 상기 스테이터와 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 로테이터와 일체로 회전하는 임펠러; 및An impeller that is rotatably installed on the stator cover and rotates integrally with a rotator rotated by electromagnetic interaction with the stator; And
상기 스테이터 커버에 결합되며 상기 임펠러의 상부를 덮어 밀폐하며 유체의 유입구와 배출구가 구비된 임펠러 커버;를 포함하는 전동 워터 펌프에 있어서,In the electric water pump comprising; an impeller cover coupled to the stator cover, covering and sealing an upper portion of the impeller, and having an inlet and an outlet for fluid,
상기 하우징의 내측벽으로부터 상기 코어의 외주면을 향해 돌출되며, 상기 하우징의 상단부로부터 상기 스테이터가 조립되는 방향으로 길게 연장되도록 형성되어, 상기 스테이터가 상기 하우징에 조립되는 과정에서 상기 코어의 외주면에 의해 마모되면서 영구변형되어 상기 코어의 외주면과 밀착된 상태를 유지하는 고정 기둥 돌기가 복수 구비되며,It protrudes from the inner wall of the housing toward the outer circumferential surface of the core, and is formed to extend long in the direction in which the stator is assembled from the upper end of the housing, so that the stator is worn by the outer circumferential surface of the core during assembly to the housing. While being permanently deformed, a plurality of fixed pillar protrusions maintaining a state in close contact with the outer peripheral surface of the core are provided,
상기 고정 기둥 돌기 사이에 배치되며 상기 하우징의 내측벽 하단부로부터 상방으로 연장되게 배치되며 상기 스테이터의 특정 부분을 지지하는 기둥형 안착부를 구비한 점에 특징이 있다.It is characterized in that it is disposed between the fixed pillar protrusions, is disposed to extend upward from the lower end of the inner wall of the housing, and has a columnar seating portion for supporting a specific portion of the stator.
상기 하우징의 상단부로부터 하방으로 연장되며 상기 하우징의 내측벽으로부터 상기 스테이터를 향해 돌출된 가이드 레일이 구비되며,A guide rail extending downward from the upper end of the housing and protruding from the inner wall of the housing toward the stator is provided,
상기 스테이터는 상기 가이드 레일과 결합 되어 슬라이딩 되는 슬라이딩 홈부가 구비된 것이 바람직하다.It is preferable that the stator is provided with a sliding groove that is coupled to the guide rail and slides.
상기 하우징은 합성수지 소재로 제조된 것이 바람직하다.It is preferable that the housing is made of a synthetic resin material.
상기 고정 기둥 돌기의 횡단면은 돌출 단부로 갈수록 폭이 작아지도록 구성된 것이 바람직하다.It is preferable that the cross-section of the fixed pillar protrusion is configured to have a smaller width toward the protruding end.
상기 고정 기둥 돌기의 횡단면은 ▷ 형태로 이루어진 것이 바람직하다.It is preferable that the cross section of the fixed pillar protrusion is made in the shape of ▷.
본 발명에 따른 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치는 하우징과 스테이터의 결합 구조에 있어서, 스테이터의 코어의 외주면이 하우징에 구비된 고정 기둥형 돌기와 결합되면서 그 고정 기둥형 돌기를 마모시킴으로써 영구변형이 일어나도록 하여, 상기 고정 기둥형 돌기와 스테이터의 외주면이 완전 밀착된 상태로 조립된 구조를 형성함으로써, 스테이터가 하우징에 대해 상대적인 진동이 일어나지 않도록 하여 전동 워터 펌프의 내구성과 성능 품질을 향상시키는 효과를 제공한다.The electric water pump device having an improved assembly structure of a stator and a housing according to the present invention wears the fixed columnar projections as the outer peripheral surface of the core of the stator is combined with the fixed columnar projections provided in the housing in the combination structure of the housing and the stator. By forming a structure in which the fixed columnar protrusion and the outer circumferential surface of the stator are completely in close contact with each other so that permanent deformation occurs, the stator does not cause relative vibration to the housing, thereby improving the durability and performance quality of the electric water pump. Provides a lethal effect.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 하우징의 소재가 합성수지로 이루어지는 경우 종래의 알루미늄 소재로 된 하우징에 비하여 가공이 쉽고 조립성도 개선되며 제조 비용이 현저하게 절감되는 효과를 제공한다.In addition, as in a preferred embodiment of the present invention, when the material of the housing is made of synthetic resin, it is easier to process, improves assembly properties, and significantly reduces manufacturing cost compared to the conventional aluminum housing.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 하우징에 기둥형 안착부가 마련 된 경우 스테이터의 상하 방향 유동을 더욱 확실하게 방지할 수 있으므로 내구성이 더욱 증가하는 효과를 제공한다.In addition, as in a preferred embodiment of the present invention, when a columnar seating portion is provided in the housing, it is possible to more reliably prevent the vertical flow of the stator, thereby providing an effect of further increasing durability.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 하우징에 가이드 레일이 구비되고 스테이터에 상기 가이드 레일에 슬라이딩 결합 되는 슬라이딩 홈부가 구비된 경우 스테이터와 하우징이 오조립 되는 것을 방지하여 조립성이 향상되는 효과를 제공한다.In addition, as in a preferred embodiment of the present invention, when a guide rail is provided in the housing and a sliding groove part that is slidably coupled to the guide rail is provided in the stator, the stator and the housing are prevented from being mis-assembled, thereby improving assembly performance. do.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 워터 펌프의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전동 워터 펌프의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 하우징의 내부 구조를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 4는 스테이터의 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 Ⅴ - Ⅴ 선 절단면도이다.
도 6은 기둥형 안착부가 스테이터를 지지하는 구조를 보여주는 종단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 Ⅶ - Ⅶ 선 절단면도이다.1 is a perspective view of an electric water pump according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the electric water pump shown in FIG. 1.
3 is a view showing in detail the internal structure of the housing shown in FIG. 1.
4 is a diagram showing the structure of a stator.
5 is a cross-sectional view taken along the line V-V shown in FIG. 1.
6 is a longitudinal cross-sectional view showing a structure in which the columnar seating portion supports the stator.
7 is a sectional view taken along the line VII-VII shown in FIG. 1.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 워터 펌프의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전동 워터 펌프의 분리 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 하우징의 내부 구조를 상세하게 보여주는 도면이다. 도 4는 스테이터의 구조를 보여주는 도면이다. 도 5는 도 1에 도시된 Ⅴ - Ⅴ 선 절단면도이다. 도 6은 기둥형 안착부가 스테이터를 지지하는 구조를 보여주는 종단면도이다. 도 7은 도 1에 도시된 Ⅶ - Ⅶ 선 절단면도이다.1 is a perspective view of an electric water pump according to a preferred embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of the electric water pump shown in FIG. 1. 3 is a view showing in detail the internal structure of the housing shown in FIG. 1. 4 is a diagram showing the structure of a stator. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V shown in FIG. 1. 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a structure in which the columnar seating portion supports the stator. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII shown in FIG. 1.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치(10, 이하 "전동 워터 펌프 장치"라 함)는 용량이 15W 내지 60W 정도의 범위에서 사용되는 중형 또는 소형 용량의 전동 워터 펌프에 적합하다.1 to 7, the electric water pump device 10 (hereinafter referred to as "electric water pump device") having an improved assembly structure of the stator and the housing according to the present invention is used in a range of about 15W to 60W Suitable for medium or small capacity electric water pumps.
상기 전동 워터 펌프 장치(10)는 하우징(20)과, 스테이터(30)와, 스테이터 커버(40)와, 로테이터(50)와, 임펠러(60)와, 임펠러 커버(70)를 포함한다.The electric
상기 하우징(20)은 상방이 개방된 실린더 형상의 구조물이다. 상기 하우징(20)의 하면에는 후술하는 스테이터(30)에 전기를 공급하기 위한 커넥터부(29)가 구비된다. 상기 하우징(20)의 하면에는 상기 스테이터(30)에서 발생하는 열을 외부의 공기와 열교환 가능하도록 냉각공(28)이 구비된다. 상기 냉각공(28)에는 멤브레인이 결합 된다. 상기 멤브레인은 공기 입자는 통과시키고 물 입자는 통과시키지 않는 크기의 기공이 형성된 부재이다. 상기 멤브레인의 소재는 소위 고어텍스와 같은 소재가 채용될 수 있다.The
상기 하우징(20)의 상부에는 후술하는 스테이터 커버(40)가 결합 되는 플랜지부(25)가 구비된다. 상기 플랜지부(25)에는 다수의 결합공이 구비된다. 상기 결합공을 통해 스테이터 커버(40)는 상기 하우징(20)과 스크루(46)를 매개로 견고하게 결합 될 수 있다. 상기 플랜지부(25)에는 제1밀봉링(81)이 수용되는 제1씰링 홈부(27)가 구비된다. 상기 제1밀봉링(81)은 고리 형상의 부재로써 예컨대 고무나 실리콘 수지와 같은 소재로 제조될 수 있다. 상기 제1밀봉링(81)은 상기 하우징(20)의 상부를 밀폐하는 스테이터 커버(40)와의 밀봉성을 향상시키기 위해 채용된 것이다. 상기 제1밀봉링(81)에 의해 상기 하우징(20)의 내부는 완전 수밀 가능한 구조가 될 수 있다.A
상기 스테이터(30)는 상기 하우징(20)에 슬라이딩 결합 된다. 더 구체적으로 상기 스테이터(30)는 코어(32)와, 코일(34)과, 인쇄회로기판(36)을 포함한다.The
상기 코어(32)는 수의 연자성 금속판이 적층 결합 되어 구성된다. 상기 코어(32)는 예컨대 쉽게 자화될 수 있는 저탄소강으로 제조될 수 있다. 상기 코어(32)의 중심부에는 로테이터(50)가 배치될 수 있는 공간이 구비된다. 상기 코어(32)의 상부와 하부에는 절연부재가 결합 된다. 상기 코어(32)의 외주면은 원형으로 구성된다. 상기 코어(32)의 내측은 다수의 치를 포함하는 요철 구조를 형성한다.The
상기 코일(34)은 상기 코어(32)의 요철 구조에 권선 된다. 상기 코일(34)의 표면은 절연 피복이 이루어져 있다. 상기 코일(34)은 다수 권선 된다. 상기 코일(34)의 일단부는 후술하는 인쇄회로기판(36)에 전기적으로 연결된다.The
상기 인쇄회로기판(36)은 상기 코어(32)의 하부에 배치된다. 상기 인쇄회로기판(36)는 상기 코어(32)에 고정된다. 상기 인쇄회로기판(36)은 상기 코어(32)에 권선 된 코일(34)과 전기적으로 연결된다. 상기 인쇄회로기판(36)은 상기 하우징(20)에 구비된 커넥터부(29)를 통해 외부에서 공급된 전기를 제어하여 상기 코일(34)에 전달한다. 상기 인쇄회로기판(36)의 외경은 상기 코어(32)의 외경보다 크게 형성 된다.The printed
상기 스테이터 커버(40)는 상기 스테이터(30)의 상부에 배치된다. 상기 스테이터 커버(40)는 상기 하우징(20)의 개방된 상부를 밀폐하도록 상기 하우징(20)에 결합 된다. 상기 스테이터 커버(40)는 상기 제1밀봉링(81)을 매개로 다수의 스크루(46)에 의해 상기 하우징(20)의 플랜지부(25)에 고정된다. 상기 스테이터 커버(40)의 중심부에는 로테이터 수용부(42)가 구비된다. 상기 로테이터 수용부(42)는 상기 스테이터 커버(40)의 중심부로부터 하방으로 돌출 형성된다. 상기 로테이터 수용부(42)는 상방이 개방된 원통 형상의 홈부 구조를 구성한다. 상기 로테이터 수용부(42)에는 중심축(43)과 영구자석을 포함한 로테이터(50)가 설치된다. 상기 로테이터 수용부(42)는 상기 로테이터(50)와 상기 스테이터(30)가 전자기적 상호작용을 하면서도 물리적으로 분리된 공간이 배치되도록 하는 역할을 수행한다. 상기 로테이터 수용부(42)에 의해 상기 스테이터(30)에는 물이 전혀 유입되지 않으므로 전기적으로 접촉하는 스테이터(30)가 상기 로테이터(50)와 완전하게 공간적으로 분리된다. 이에 따라 상기 스테이터(30)가 수분에 의해 훼손되는 것이 방지된다.The
상기 스테이터 커버(40)에는 상기 로테이터(50)와 일체로 회전하는 임펠러(60)가 설치된다. 상기 로테이터(50)와 상기 임펠러(60)는 상기 스테이터 커버(40)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 임펠러(60)는 물을 가압하는 다수의 가압 날개를 구비한다. 상기 스테이터 커버(40)의 상부 플랜지에는 제2씰링 홈부(76)가 구비된다. 상기 제2씰링 홈부(76)는 상방이 개방된 오목한 홈부로서 링 형태로 연장되어 있다. 상기 제1씰링 홈부(27)에는 제2밀봉링(82)이 수용된다. 상기 제2밀봉링(82)의 구조는 상술한 상기 제1밀봉링(81)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.An
상기 임펠러 커버(70)는 상기 스테이터 커버(40)에 결합 된다. 상기 임펠러 커버(70)는 상기 임펠러(60)의 상부를 덮어 밀폐하는 구조물이다. 상기 임펠러 커버(70)에는 물과 같은 액상의 유체가 출입하는 유입구(72)와 배출구(74)가 구비된다. 상기 유입구(72)와 상기 배출구(74)는 공간상에서 서로 수직인 방향으로 배치될 수 있다. 상기 임펠러 커버(70)와 상기 스테이터(30)는 상기 제2밀봉링(82)을 매개로 수밀 가능하게 결합된다.The
본 실시 예에서 상기 하우징(20)과, 상기 스테이터 커버(40)와 상기 임펠러 커버(70)는 스크루(46)에 의해 통합적으로 고정된다.In this embodiment, the
상기 하우징(20)의 내주면에는 고정 기둥 돌기(22)와, 기둥형 안착부(24)와, 가이드 레일(26)이 구비된다.The inner circumferential surface of the
상기 고정 기둥 돌기(22)는 상기 하우징(20)의 내측벽으로부터 상기 코어(32)의 외주면을 향해 돌출된다. 상기 고정 기둥 돌기(22)는 상기 하우징(20)의 상단부로부터 상기 스테이터(30)가 조립되는 방향으로 길게 연장되도록 형성된다. 상기 고정 기둥 돌기(22)는 상기 스테이터(30)가 상기 하우징(20)에 조립되는 과정에서 상기 코어(32)의 외주면과 마찰에 의해 마모되면서 영구변형이 일어난다. 상기 고정 기둥 돌기(22)의 상단부는 후술하는 스테이터(30)의 조립시 진입이 용이하도록 테이퍼 형태의 종단면 구조를 가진다.The fixed
상기 고정 기둥 돌기(22)는 상기 코어(32)의 외주면과 밀착된 상태를 유지한다. 상기 고정 기둥 돌기(22)의 횡단면은 영구변형되기 전 상태에서 상기 하우징(20)의 내측면으로부터 상기 코어(32)의 외측면으로 갈수록 폭이 점점 작아지도록 구성된다. 예컨대 상기 고정 기둥 돌기(22)의 단면은 ▷ 형태의 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 고정 기둥 돌기(22)의 단면상 돌출 단부가 뾰족하게 구성된 경우 코어(32)의 외주면과 결합시 쉽게 마모되어 조립성이 향상된다. 상기 고정 기둥 돌기(22)는 상기 하우징(20)의 내주면 둘레 방향을 따라 이격된 형태로 복수 구비된다. 상기 고정 기둥 돌기(22)는 상기 스테이터(30)가 상기 하우징(20)에 조립된 상태에서 상기 하우징(20)의 반경 방향으로 유동을 완벽하게 방지한다. 이에 따라 스테이터(30)가 하우징(20)에 대해 하우징(20)의 반경 방향으로 유동하는 것이 방지되어 스테이터(30)가 작동시 자력의 분포가 예기치 않게 변하는 것을 방지하여 전동 워터 펌프 장치(10)의 품질 성능을 향상시킬 수 있다. The fixed
상기 기둥형 안착부(24)는 상기 하우징(20)의 내측면 둘레 방향으로 서로 이격된 형태로 복수 구비된다. 상기 기둥형 안착부(24)는 상기 고정 기둥 돌기(22) 사이에 배치된다. 상기 기둥형 안착부(24)는 상기 하우징(20)의 내측벽 하단부로부터 상방으로 연장되게 형성된다. 상기 기둥형 안착부(24)의 상단부는 상기 스테이터(30)의 특정된 부분을 지지하도록 배치된다. 상기 기둥형 안착부(24)가 상기 인쇄회로기판(36)과 간섭이 발생하는 것을 회피하도록 상기 인쇄회로기판(36)에는 상기 기둥형 안착부(24) 도피용 홈부가 구비된다.A plurality of
상기 가이드 레일(26)은 상기 하우징(20)의 내측벽에 형성된다. 상기 가이드 레일(26)은 상기 하우징(20)의 상단부로부터 하방으로 연장된다. 상기 가이드 레일(26)은 상기 하우징(20)의 내측벽으로부터 상기 스테이터(30)를 향해 돌출된 구조물이다. 상기 가이드 레일(26)은 예컨대 사각기둥 형상으로 구성될 수 있다. 상기 가이드 레일(26)은 상기 고정 기둥 돌기(22)와 간섭되지 않는 부위에 형성된다.The
상기 스테이터(30)는 상기 가이드 레일(26)과 결합 되어 슬라이딩 되는 슬라이딩 홈부(38)가 구비된다. 상기 가이드 레일(26)과 상기 슬라이딩 홈부(38)는 상기 하우징(20)과 상기 스테이터(30)가 상호 조립되는 과정에서 스테이터(30)의 정확한 조립 위치를 안내하는 역할을 수행한다. 이에 따라 상기 가이드 레일(26)과 상기 슬라이딩 홈부(38)는 상기 스테이터(30)의 오조립이 방지되는 효과를 제공한다.The
상기 하우징(20)은 합성수지 소재로 제조된 것이 바람직하다. 상기 하우징(20)이 합성수지 소재로 이루어진 경우, 상기 하우징(20)에 일체로 형성되는 상기 고정 기둥 돌기(22)가 상기 코어(32)와 결합시 쉽게 마모되어 영구변형이 일어나므로 조립성이 양호한 장점이 있다. 종래와 같이 하우징(20)에 알루미늄 소재로 구성될 경우 고정 기둥 돌기(22)가 코어(32)와의 결합시 쉽게 마모되지 않으므로 조립이 어려운 문제점이 있다.It is preferable that the
이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 전동 워터 펌프 장치(10)의 작용 효과를 상기 하우징(20)에 상기 스테이터(30)를 조립하는 과정을 예로 들어 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the effect of the electric
먼저, 상기 스테이터(30)는 코어(32)와, 코일(34)과, 인쇄회로기판(36)이 선 조립 되어 있다고 전제한다. 상기 하우징(20)의 상방으로부터 상기 스테이터(30)를 상기 하우징(20)에 접근시킨다. 상기 가이드 레일(26)과 상기 슬라이딩 홈부(38)가 상호 결합 되도록 상기 스테이터(30)를 상기 하우징(20)에 접근시킨다. 상기 가이드 레일(26)과 상기 슬라이딩 홈부(38)가 결합 됨에 따라 상기 스테이터(30)가 상기 하우징(20)의 내부로 결합 되기 시작한다. 이 과정에서 상기 인쇄회로기판(36)은 상기 고정 기둥 돌기(22)와 상기 가이드 레일(26)에 간섭되지 않도록 도피 홈부 구조를 형성하고 있으므로, 상기 하우징(20)과의 간섭 없이 상기 하우징(20)의 내부로 진입한다. 상기 코어(32)의 외주면을 상기 고정 기둥 돌기(22)와 간섭이 발생한다. 이때 작업자는 상기 스테이터(30)에 힘을 가하여 억지로 상기 스테이터(30)를 상기 하우징(20) 내부로 밀어 넣는다. 이 과정에서 코어(32)의 외주면이 상기 고정 기둥 돌기(22)와 마찰 되면서 상기 고정 기둥 돌기(22)의 선단부를 마모시켜 영구변형되도록 한다. 이와 같은 작용이 계속되면서 상기 스테이터(30)는 점점 더 상기 하우징(20)의 내부로 수용된다. 상기 스테이터(30)가 상기 기둥형 안착부(24)에 근접될 때까지 상기 스테이터(30)를 가압한다. 상기 스테이터(30)가 상기 기둥형 안착부(24)에 근접됨과 동시에 상기 스테이터(30)의 상부 플랜지는 상기 하우징(20)의 플랜지부에 접촉 지지 된다.First, the
이제 상기 스테이터 커버(40)를 상기 하우징(20)에 결합한다. 상기 로테이터(50)와 상기 임펠러(60)를 상기 스테이터 커버(40)에 설치한다. 상기 로테이터(50)와 상기 임펠러(60)가 상기 스테이터 커버(40)에 설치된 상태로 상기 스테이터 커버(40)를 상기 하우징(20)에 결합할 수도 있다. 상기 임펠러 커버(70)을 상기 스테이터 커버(40)에 가조립 한다. 그 상태에서 복수의 스크루(46)를 상기 임펠러 커버(70)로부터 스테이터 커버(40)를 관통하여 상기 하우징(20)에 나사결합 한다. 이 과정에서 상기 제1밀봉링(81)과 상기 제2밀봉링(82)은 가압되어 밀봉효과가 구현되며, 하우징(20), 스테이터 커버(40) 및 임펠러 커버(70)가 상호 견고하게 조립됨으써 전동 워터 펌프 장치(10)가 조립 완료된다. 상기 스크루(46)에 의해 상기 제1밀봉링(81)이 가압 되면서 상기 스테이터 커버(40)가 상기 하우징(20)의 플랜지부(25)에 밀착되고 동시에 기둥형 안착부(24)는 상기 스테이터(30)의 특정 부분을 지지하게 된다.Now, the
이와 같이 본 발명에 따른 전동 워터 펌프는 고정 기둥 돌기가 스테이터의 반경 방향의 유동을 방지하고, 기둥형 안착부와 스테이터 커버가 협동하여 스테이터의 상하 방향의 유동을 방지하므로, 하우징에 대해 스테이터의 유동이 발생하지 않아 스테이터에서 발생하는 자력의 분포가 일정하게 유지되어 안정적인 워터 펌프의 성능을 구현할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 종래의 구조에 비하여 스테이터가 견고하게 하우징에 조립되어 있으므로 워터 펌프의 내구성이 현저하게 향상되는 효과를 제공한다. 또한, 하우징을 합성수지 소재로 제조할 경우 고정 기둥 돌기의 영구 변형이 쉽게 일어나므로 조립성이 향상되는 효과를 제공한다.As described above, in the electric water pump according to the present invention, since the fixed column protrusion prevents the flow in the radial direction of the stator, and the column-shaped seating portion and the stator cover cooperate to prevent the flow of the stator in the vertical direction, the flow of the stator with respect to the housing As this does not occur, the distribution of magnetic force generated in the stator is maintained constant, providing an effect of realizing stable water pump performance. In addition, compared to the conventional structure, since the stator is firmly assembled in the housing, the durability of the water pump is significantly improved. In addition, when the housing is made of a synthetic resin material, permanent deformation of the protrusions of the fixed pillars easily occurs, thereby providing an effect of improving assembly.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. Is obvious.
10 : 전동 워터 펌프 장치
20 : 하우징
22 : 고정 기둥 돌기
24 : 기둥형 안착부
25 : 플랜지부
26 : 가이드 레일
27 : 제1씰링 홈부
28 : 냉각공
29 : 커넥터부
30 : 스테이터
32 : 코어
34 : 코일
36 : 인쇄회로기판
38 : 슬라이딩 홈부
40 : 스테이터 커버
42 : 로테이터 수용부
43 : 중심축
46 : 스크루
50 : 로테이터
60 : 임펠러
70 : 임펠러 커버
72 : 유입구
74 : 배출구
76 : 제2씰링 홈부
81 : 제1밀봉링
82 : 제2밀봉링10: electric water pump device
20: housing
22: fixed column projection
24: column type seating part
25: flange portion
26: guide rail
27: first sealing groove
28: cooling hole
29: connector part
30: stator
32: core
34: coil
36: printed circuit board
38: sliding groove
40: stator cover
42: rotator receiving part
43: central axis
46: screw
50: rotator
60: impeller
70: impeller cover
72: inlet
74: outlet
76: second sealing groove
81: first sealing ring
82: second sealing ring
Claims (5)
상기 하우징에 슬라이딩 결합 되며 다수의 연자성 금속판이 적층된 코어와 상기 코어의 하부에 배치되며 상기 코어에 권선된 코일과 전기적으로 연결된 인쇄회로기판을 포함한 스테이터; 및
상기 스테이터의 상부에 배치되며 상기 하우징의 개방된 상부를 밀폐하도록 상기 하우징에 결합된 스테이터 커버;
상기 스테이터 커버에 회전 가능하게 설치되며 상기 스테이터와 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 로테이터와 일체로 회전하는 임펠러; 및
상기 스테이터 커버에 결합되며 상기 임펠러의 상부를 덮어 밀폐하며 유체의 유입구와 배출구가 구비된 임펠러 커버;를 포함하는 전동 워터 펌프에 있어서,
상기 하우징의 내측벽으로부터 상기 코어의 외주면을 향해 돌출되며, 상기 하우징의 상단부로부터 상기 스테이터가 조립되는 방향으로 길게 연장되도록 형성되어, 상기 스테이터가 상기 하우징에 조립되는 과정에서 상기 코어의 외주면에 의해 마모되면서 영구변형되어 상기 코어의 외주면과 밀착된 상태를 유지하는 고정 기둥 돌기가 복수 구비되며,
상기 고정 기둥 돌기 사이에 배치되며, 상기 하우징의 내측벽 하단부로부터 상방으로 연장되게 형성되어, 상기 스테이터의 특정 부분을 지지하는 기둥형 안착부를 구비하며,
상기 하우징은 합성수지 소재로 제조되며,
상기 인쇄회로기판에는 상기 기둥형 안착부가 상기 인쇄회로기판과 간섭이 발생하는 것을 회피하도록 도피용 홈부가 구비된 것을 특징으로 하는 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치.A cylinder-shaped housing whose upper side is open;
A stator including a core on which a plurality of soft magnetic metal plates are stacked and a printed circuit board electrically connected to a coil wound on the core and disposed under the core, which is slidably coupled to the housing; And
A stator cover disposed on the stator and coupled to the housing to seal the open upper portion of the housing;
An impeller that is rotatably installed on the stator cover and rotates integrally with a rotator rotated by electromagnetic interaction with the stator; And
In the electric water pump comprising; an impeller cover coupled to the stator cover, covering and sealing an upper portion of the impeller, and having an inlet and an outlet for fluid,
It protrudes from the inner wall of the housing toward the outer circumferential surface of the core, and is formed to extend long in the direction in which the stator is assembled from the upper end of the housing, so that the stator is worn by the outer circumferential surface of the core during assembly to the housing. While being permanently deformed, a plurality of fixed pillar protrusions maintaining a state in close contact with the outer peripheral surface of the core are provided,
It is disposed between the fixed pillar protrusions, is formed to extend upward from the lower end of the inner wall of the housing, and has a columnar seating portion for supporting a specific portion of the stator,
The housing is made of a synthetic resin material,
The electric water pump apparatus having an improved assembly structure of the stator and the housing, wherein the printed circuit board is provided with an evacuation groove so as to avoid interference with the printed circuit board.
상기 하우징의 상단부로부터 하방으로 연장되며 상기 하우징의 내측벽으로부터 상기 스테이터를 향해 돌출된 가이드 레일이 구비되며,
상기 스테이터는 상기 가이드 레일과 결합 되어 슬라이딩 되는 슬라이딩 홈부가 구비된 것을 특징으로 하는 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치.The method of claim 1,
A guide rail extending downward from the upper end of the housing and protruding from the inner wall of the housing toward the stator is provided,
The electric water pump device having an improved assembly structure of the stator and the housing, wherein the stator is provided with a sliding groove that is coupled to the guide rail and slides.
상기 고정 기둥 돌기의 횡단면은 돌출 단부로 갈수록 폭이 작아지도록 구성된 것을 특징으로 하는 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치.The method of claim 1,
The electric water pump device having an improved assembly structure of the stator and the housing, characterized in that the cross-section of the fixed pillar protrusion is configured to decrease in width toward the protruding end.
상기 고정 기둥 돌기의 횡단면은 ▷ 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테이터와 하우징의 조립 구조가 개선된 전동 워터 펌프 장치.The method of claim 4,
The electric water pump device having an improved assembly structure of the stator and the housing, characterized in that the cross section of the fixed pillar protrusion has a ▷ shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190071779A KR102175796B1 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Electric water pump apparatus provided with improved assembly structure between stator and housing |
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2019
- 2019-06-17 KR KR1020190071779A patent/KR102175796B1/en active IP Right Grant
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