KR102386993B1 - 워터 펌프 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 워터 펌프는 상측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성된 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 상측에 배치되고, 둘레를 따라 하측으로 제1측벽이 돌출 형성되어 상기 제1측벽의 하단이 모터 하우징의 상단에 접촉된 하부 케이싱; 및 상기 하부 케이싱의 상측에 배치되어 상기 하부 케이싱의 외측에 끼워지며, 둘레를 따라 하측으로 제2측벽이 돌출 형성되어 상기 제2측벽의 하단이 모터 하우징의 상단에 접촉된 상부 케이싱; 을 포함하여 이루어지고, 상기 모터 하우징의 상단, 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단이 서로 융착되어 결합됨으로써, 3개의 부품이 한 번의 융착에 의해 결합될 수 있어 제작이 용이하고 제조 비용을 절감할 수 있는 워터 펌프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

워터 펌프 및 그 제조 방법 {Water pump and manufacturing method thereof}

본 발명은 임펠러를 회전시켜 냉각수를 압송하는 워터 펌프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

워터 펌프는 엔진의 냉각이나 실내의 난방 등을 위해 엔진 또는 히터에 냉각수를 순환시키기 위한 장치이다. 이러한 워터 펌프는 크게 기계식 워터 펌프와 전동식 워터 펌프로 나누어진다.

기계식 워터 펌프는 엔진의 크랭크축에 연결되어 크랭크축의 회전에 따라 구동되는 방식의 펌프이며, 전동식 워터 펌프는 제어 장치에 의해 제어되는 모터의 회전에 의해 구동되는 방식의 펌프이다.

전동식 워터 펌프는 크게 모터부를 구성하는 하우징, 스테이터 및 로터와 펌프부를 구성하는 임펠러 및 임펠러 케이싱으로 형성된다. 그리고 스테이터는 하우징의 내부에 구비되어 하우징에 고정되고 스테이터의 내측에 이격되어 로터가 배치되며, 로터의 회전축에 임펠러가 결합되고 임펠러 덮어 막도록 임펠러 케이싱이 하우징에 결합된다.

도 1은 종래의 전동식 워터 펌프의 일례를 나타낸 정면단면도이다.

도시된 바와 같이 종래의 전동식 워터 펌프는 크게 모터 하우징(30), 스테이터(10), 하부 케이싱(20), 상부 케이싱(60), 임펠러(50) 및 로터(40)를 포함하여 구성된다. 모터 하우징(30)은 상측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성되고, 모터 하우징(30)의 내부에는 스테이터(10)가 삽입되어 있으며, 모터 하우징(30)의 상측에는 하부 케이싱(20)이 결합되어 하부 케이싱(20)의 로터 수용부(21)가 스테이터(10)의 중공된 내부를 관통하여 삽입되어 있다. 그리고 로터 수용부(21)의 내부에는 로터(40)가 삽입되어 있으며, 로터(40)의 상측에는 임펠러(50)가 배치되며 로터(40)와 임펠러(50)는 일체로 결합되어 있다. 또한, 하부 케이싱(20)의 상측에는 상부 케이싱(60)이 결합되어 하부 케이싱(20)과 상부 케이싱(60)의 결합에 의해 형성된 내부 공간인 임펠러 수용 공간에 임펠러(50)가 배치된다. 또한, 로터(400)의 회전축(41)의 하단은 하부 베어링(42)에 회전 가능하게 결합되고 회전축(41)의 상단은 상부 베어링(43)에 회전 가능하게 결합된다.

여기에서 종래의 전동식 워터 펌프는 상부 케이싱(60), 하부 케이싱(20) 및 모터 하우징(30)을 조립할 때 구성요소들 사이의 기밀을 유지하기 위해 오링 등의 실링부재(71)가 개재되며, 밀폐 및 고정을 위해 볼트 등의 체결부재(70)를 이용해 테두리 부분을 고정하는 구조로 형성된다.

그런데 이러한 구조는 조립 시 상부 케이싱(60)과 하부 케이싱(20)의 사이 또는 하부 케이싱(20)과 모터 하우징(30)의 사이에 개재되는 오링이 이탈된 상태로 조립되거나 오링의 일부가 씹혀서 기밀이 유지되지 않는 문제점이 있었다.

KR 10-2178862 B1 (2020.11.09.) "전동식 워터 펌프"

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 케이싱, 하부 케이싱 및 모터 하우징을 조립하여 결합하였을 때 결합되는 부분에서 확실한 기밀이 이루어질 수 있는 워터 펌프 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워터 펌프는, 상측이 개방된 오목한 용기 형태의 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 상측에 배치되고, 상면에서 하측으로 오목하게 로터 수용 공간이 형성된 로터 수용부가 하측으로 돌출 형성되며, 둘레를 따라 하측으로 제1측벽이 돌출 형성되어 상기 제1측벽의 하단이 모터 하우징의 상단에 접촉된 하부 케이싱; 및 상기 하부 케이싱의 상측에 배치되어 상기 하부 케이싱의 외측에 끼워지고, 상기 하부 케이싱과 함께 내부에 임펠러 수용 공간을 형성하며, 둘레를 따라 하측으로 제2측벽이 돌출 형성되어 상기 제2측벽의 하단이 모터 하우징의 상단에 접촉된 상부 케이싱; 을 포함하고, 상기 모터 하우징의 상단, 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단이 서로 융착되어 결합될 수 있다.

또한, 상기 모터 하우징은 상단의 둘레를 따라 오목하게 삽입홈이 형성되고,

상기 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단이 상기 삽입홈에 삽입될 수 있다.

또한, 상기 모터 하우징은 레이저 투과성 재질로 형성되고, 상기 하부 케이싱 및 상부 케이싱은 레이저 흡수성 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하단과 제2측벽의 하단은 반경방향으로 서로 인접하게 배치되고, 상기 제1측벽의 하면 및 제2측벽의 하면은 상기 삽입홈의 바닥면에 접촉될 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하면과 제2측벽의 하면은 중심축 방향으로 서로 동일한 높이에 배치될 수 있다.

또한, 반경방향으로 상기 제1측벽과 삽입홈의 사이 및 상기 제2측벽과 삽입홈의 사이는 특정한 간극을 가질 수 있다.

또한, 상기 제2측벽의 하면이 제1측벽의 하면보다 중심축 방향으로 높은 위치에 배치되고, 상기 제2측벽의 하단은 제1측벽에 인접하게 배치되며, 상기 삽입홈은 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2측벽의 하면은 상기 삽입홈의 바닥면에 접촉될 수 있다.

또한, 상기 제2측벽의 하면은 반경방향 바깥쪽 상측방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하단, 제2측벽의 하단 및 삽입홈의 바닥면이 모두 인접한 부분에서 융착되어 결합될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 워터 펌프는, 상기 모터 하우징의 내부에 구비된 스테이터; 상기 임펠러 수용 공간에 회전 가능하도록 구비된 임펠러; 및 상기 하부 케이싱의 로터 수용 공간에 회전 가능하게 구비되고, 상기 임펠러에 결합되어 함께 회전되는 로터; 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고 상기 워터 펌프를 제조하는 방법은, 상기 모터 하우징을 레이저 투과성 재질로 제조하고, 상기 하부 케이싱 및 상부 케이싱은 레이저 흡수성 재질로 제조하는 부품 준비 단계; 상기 모터 하우징, 스테이터, 하부 케이싱, 로터, 임펠러 및 상부 케이싱을 조립하는 부품 조립 단계; 및 상기 삽입홈을 통과하도록 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단에 레이저빔을 조사하여 상기 모터 하우징의 상단, 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단이 서로 융착되어 결합되도록 하는 레이저 융착 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하단, 제2측벽의 하단 및 모터 하우징의 상단은 레이저 융착에 의해 한 번에 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하단, 제2측벽의 하단 및 모터 하우징의 상면이 모두 인접한 부분에서 융착되어 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하단과 제2측벽의 하단은 상기 모터 하우징의 상면과 각각 융착되되, 제1측벽과 제2측벽은 동시에 모터 하우징의 상면과 융착될 수 있다.

또한, 상기 제1측벽의 하단과 제2측벽의 하단은 원주방향으로 이격된 지점에서 동시에 모터 하우징의 상면과 융착될 수 있다.

또한, 상기 레이저 융착 단계에서, 상기 레이저빔은 중심축방향 또는 중심축에 대해 경사진 방향으로 조사될 수 있다.

본 발명의 워터 펌프 및 그 제조 방법은 상부 케이싱, 하부 케이싱 및 모터 하우징을 조립하여 결합하였을 때 결합되는 부분에서 확실한 기밀이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한, 3개의 부품을 한 번에 융착하여 결합할 수 있어 제작이 용이하며 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 워터 펌프를 나타낸 정면단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프를 나타낸 조립사시도, 분해사시도 및 정면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되기 전에 조립된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되어 결합된 상태의 실시예를 나타낸 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되기 전에 조립된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되어 결합된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 워터 펌프 제조 방법에서 레이저 융착으로 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱을 융착하는 실시예들을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 워터 펌프 및 그 제조 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

<워터 펌프 - 실시예 1>

도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프를 나타낸 조립사시도, 분해사시도 및 정면 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되기 전에 조립된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프는 크게 모터 하우징(300), 하부 케이싱(200) 및 상부 케이싱(600)을 포함하여 구성될 수 있으며, 스테이터(100), 임펠러(500) 및 로터(400)를 더 포함할 수 있다.

모터 하우징(300)은 스테이터(100)가 내부에 수용될 수 있도록 오목한 용기 형태로 형성될 수 있으며, 내부가 비어 있고 상측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 모터 하우징(300)은 측면 및 하단이 막혀있고 측면쪽은 원통형으로 형성되며 측벽의 상단에는 외주면에서 반경방향 바깥쪽으로 돌출된 형태의 플랜지가 둘레 전체에 연속하여 형성될 수 있다. 또한, 모터 하우징(300)은 플랜지의 상면에서 하측으로 오목하게 삽입홈(310)이 형성될 수 있으며, 삽입홈(310)은 원주방향을 따라 둘레 전체에 연속하여 형성될 수 있다.

하부 케이싱(200)은 임펠러(500)의 일부가 수용될 수 있도록 상판의 상면에서 하측으로 오목하게 하부 안치홈이 형성될 수 있으며, 반경방향으로 하부 안치홈의 바깥쪽에는 임펠러(500)에서 토출되는 유체가 유동될 수 있도록 오목하게 하부 유로홈이 형성될 수 있다. 그리고 하부 케이싱(200)은 중앙부에서 아래쪽으로 돌출된 형태의 로터 수용부(220)가 형성되며, 로터 수용부(220)는 로터(400)가 내부에 수용될 수 있도록 상측에서 아래쪽으로 오목한 용기 형태로 형성될 수 있다. 또한, 로터 수용부(220)는 오목한 내부인 로터 수용 공간(221)의 하단에 하부 베어링 장착부가 형성되고 여기에 하부 베어링이 장착될 수 있으며, 하부 베어링에는 로터(400)의 회전축(410)의 하단이 결합될 수 있다. 또한, 로터 수용부(220)는 사출에 의해 하부 케이싱(200)의 상판과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 하부 케이싱(200)의 로터 수용부(220)는 스테이터(100)의 중공된 내측에 삽입될 수 있으며, 로터 수용부(220)의 외주면은 스테이터(100)의 내주면에 접촉되어 결합될 수 있다. 또한, 하부 케이싱(200)은 상판의 둘레를 따라 하측으로 제1측벽(230)이 돌출 형성되며, 제1측벽(230)의 하단이 모터 하우징의 삽입홈(310)에 삽입될 수 있다.

상부 케이싱(600)은 하부 케이싱(200)의 상측에 결합되며, 상부 케이싱(600)과 하부 케이싱(200)의 결합에 의해 상부 케이싱(600)과 하부 케이싱(200)의 사이의 내부에 임펠러(500)가 수용될 수 있는 임펠러 수용 공간(601)이 형성될 수 있다. 그리고 상부 케이싱(600)의 하면에는 임펠러(500)의 일부가 수용될 수 있도록 상측으로 오목하게 상부 안치홈이 형성되어, 하부 안치홈과 상부 안치홈이 임펠러 수용 공간(601)을 형성할 수 있다. 또한, 상부 케이싱(600)의 하면에는 하부 케이싱(200)의 하부 유로홈에 대응되는 위치에 임펠러(500)에서 토출되는 유체가 유동될 수 있도록 오목하게 상부 유로홈이 형성될 수 있다. 그리고 상부 케이싱(600)은 중앙에 유체가 유입되는 입구부(610)가 형성되고 둘레 부분에 유체가 배출되는 출구부(620)가 형성될 수 있으며, 입구부(610)와 출구부(620)는 모두 임팰러 수용 공간(601)과 연통될 수 있다. 또한, 상부 케이싱(600)에는 상부 베어링 장착부가 형성될 수 있고, 상부 베어링 장착부에는 상부 베어링이 결합될 수 있으며, 로터(400)의 회전축(410)의 상단이 상부 베어링에 결합될 수 있다. 여기에서 상부 케이싱(600)은 둘레를 따라 하측으로 제2측벽(630)이 돌출 형성되어 제2측벽(630)이 모터 하우징(300)의 삽입홈(310)에 삽입되며, 상부 케이싱(600)은 하부 케이싱(200)의 외측에 끼워진 상태가 될 수 있다. 즉, 상부 케이싱(600)의 제2측벽(630)이 하부 케이싱(200)의 제1측벽(230)보다 반경방향으로 바깥쪽에 배치된다.

스테이터(100)는 전체적인 형상이 대략 원통 형태로 형성되어 모터 하우징(300)의 내부에 수용될 수 있다. 스테이터(100)는 일반적인 모터의 고정자일 수 있고, 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있다. 그리고 스테이터(100)는 외주면이 모터 하우징(300)의 내주면에 접촉된 상태로 결합되어 고정될 수 있다.

로터(400)는 하부 케이싱(200)의 로터 수용 공간(221)에 수용되며, 로터(400)의 외주면이 로터 수용부(220)의 내주면과 이격되게 배치되어 회전 가능하게 구비될 수 있다. 그리고 로터(400)는 일반적인 모터의 회전자일 수 있으며, 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있다.

임펠러(500)는 회전에 의해 상부 케이싱(600)의 입구부(610)를 통해 유입된 유체를 출구부(620)쪽으로 압송하는 역할을 하며, 임펠러(500)는 하부 케이싱(200)과 상부 케이싱(600)의 사이인 임펠러 수용 공간(601)에 수용될 수 있다. 그리고 임펠러(500)는 중심축 방향으로 유체가 유입되어 반경방향 바깥쪽으로 유체가 배출되는 원심식 임펠러일 수 있으며, 임펠러(500)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 임펠러(500)는 로터(400)와 별개로 제조되어 서로 결합될 수 있다. 또는 도시된 바와 같이 임펠러(500)와 로터(400)가 일체로 형성될 수도 있으며, 이때 임펠러(500)의 일부 부품은 로터(400)와 일체로 형성되고 임펠러(500)의 나머지 부품은 별개로 형성되어 조립될 수도 있다.

그리하여 모터 하우징(300)의 내부에 스테이터(100)를 삽입한 상태에서 모터 하우징(300)의 상측에 하부 케이싱(200)을 덮어 조립하고, 이후 하부 케이싱(200)에 로터(400)와 임펠러(500)를 조립한 다음, 그 상측에 상부 케이싱(600)을 덮어서 조립하여 워터 펌프의 조립이 완료될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되어 결합된 상태의 실시예를 나타낸 부분 단면도이다.

워터 펌프의 조립이 완료된 이후 도시된 바와 같이 모터 하우징(300)의 상단에 형성된 삽입홈(310)과 제1측벽(230)의 하단과 제2측벽(630)의 하단이 융착에 의해 한 번에 결합되어 융착부(700)가 형성될 수 있다. 이에 따라 3개의 부품이 결합된 부분에 기밀이 확실하게 이루어질 수 있으며 제조가 용이할 수 있다. 여기에서 융착은 다양한 융착 방법이 이용될 수 있다.

또한, 모터 하우징(300)은 레이저 투과성의 플라스틱 재질로 형성되고, 하부 케이싱(200) 및 상부 케이싱(600)은 레이저 흡수성의 플라스틱 재질로 형성되어, 레이저 융착에 의해 삽입홈(310), 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단이 결합될 수 있다. 여기에서 모터 하우징(300)은 레이저 투과율이 약 40% 이상인 투명한 재질로 형성될 수 있으며, 하부 케이싱(200) 및 상부 케이싱(600)은 레이저가 통과되지 않고 흡수되어 레이저빔이 조사되는 부분이 용융되어 융착될 수 있도록 불투명한 재질로 형성될 수 있다. 그리하여 삽입홈(310)을 통과하여 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단에 레이저빔을 조사하면 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단에서 레이저빔을 흡수하여 용융되면서 이에 접한 삽입홈(310)의 바닥면도 함께 용융되어 융착이 이루어질 수 있다.

또한, 제1측벽(230)의 하단과 제2측벽(630)의 하단은 반경방향으로 서로 인접하게 배치되고, 제1측벽(230)의 하면 및 제2측벽(630)의 하면은 삽입홈(310)의 바닥면에 접촉될 수 있다. 그리하여 레이저 융착에 의해 3개의 부품이 만나는 부분에 레이저빔을 조사하여 한 번에 융착될 수 있으며, 융착된 부분에서 기밀이 확실하게 이루어질 수 있다.

또한, 제1측벽(230)의 하면과 제2측벽(630)의 하면은 중심축 방향으로 서로 동일한 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라 레이저 융착 시 제1측벽(230)의 하면, 제2측벽(630)의 하면 및 삽입홈(310)의 바닥면이 균일하게 융착될 수 있다.

또한, 반경방향으로 제1측벽(230)과 삽입홈(310)의 사이에는 특정한 간극이 있을 수 있으며, 반경방향으로 제2측벽(630)과 삽입홈(310)의 사이에도 특정한 간극이 있을 수 있다. 그리고 제1측벽(230)과 제2측벽(630)의 사이에도 특정한 간극이 있을 수 있다. 여기에서 상부 케이싱(600)의 상측과 모터 하우징(300)의 하측에서 가압이 이루어진 상태에서 융착이 이루어지므로, 융착 시 용융된 상태의 수지가 간극을 통해 밀려나올 수 있다. 이에 따라 융착되는 부분에서 결합력이 향상될 수 있다.

<워터 펌프 - 실시예 2>

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되기 전에 조립된 상태를 나타낸 부분 단면도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱이 융착되어 결합된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.

도 7과 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프는, 상부 케이싱(600)의 제2측벽(630)의 하단 형태 및 모터 하우징(300)의 삽입홈(310)의 형태만 제1실시예와 다르고 나머지 구성은 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프는, 제2측벽(630)의 하면이 제1측벽(230)의 하면보다 워터 펌프의 중심축 방향으로 높은 위치에 배치되고, 제2측벽(630)의 하단은 제1측벽(230)에 인접하게 배치되며, 삽입홈(310)은 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제2측벽(630)의 하면과 제1측벽(230)의 하면은 각각 대응되는 삽입홈(310)의 마주보는 면에 접촉된 상태가 될 수 있다. 또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 워터 펌프의 모터 하우징(300)은 레이저 투과성의 플라스틱 재질로 형성되고, 하부 케이싱(200) 및 상부 케이싱(600)은 레이저 흡수성의 플라스틱 재질로 형성되어, 레이저 융착에 의해 삽입홈(310), 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단이 결합될 수 있다.

그리하여 레이저 융착에 의해 3개의 부품이 만나는 부분에 레이저빔을 조사하여 한 번에 융착되어 도 8과 같이 융착부(700)가 형성될 수 있으며, 융착된 부분에서 기밀이 확실하게 이루어질 수 있다. 또한, 레이저 융착 시 레이저빔을 측면쪽에서 조사하여 융착을 할 수 있어, 제품과 융착 장비 간의 간섭이 없이 용이하게 융착 공정이 이루어질 수 있다.

또한, 제2측벽(630)의 하면은 반경방향 바깥쪽 상측방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 그리하여 레이저 융착 시 워터 펌프의 중심축에 대해 예각으로 경사진 방향으로 레이저빔을 조사하여 융착을 할 수 있어 보다 확실한 융착이 이루어질 수 있으며, 융착되는 면적을 상대적으로 넓게 할 수 있어 결합력이 향상될 수 있다.

또한, 제1측벽(230)의 하단, 제2측벽(630)의 하단 및 삽입홈(301)의 바닥면이 모두 인접한 부분에서 융착되어 결합될 수 있다. 그리하여 레이저 융착에 의해 3개의 부품이 만나는 부분에 레이저빔을 조사하여 한 번에 융착될 수 있으며, 융착된 부분에서 기밀이 확실하게 이루어질 수 있다.

<워터 펌프 제조 방법>

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 워터 펌프 제조 방법에서 레이저 융착으로 모터 하우징, 하부 케이싱 및 상부 케이싱을 융착하는 실시예들을 나타낸 도면이다.

본 발명의 워터 펌프를 제조하는 방법으로는, 상기한 바와 같이 모터 하우징(300)은 레이저 투과성의 플라스틱 재질로 제조하고, 하부 케이싱(200) 및 상부 케이싱(600)을 레이저 흡수성의 플라스틱 재질로 제조하며, 나머지 부품들인 스테이터(100), 로터(400) 및 임펠러(500)를 준비한다. 이후 준비된 부품들을 조립한 다음 워터 펌프를 뒤집어서 모터 하우징(300)이 상측에 오고 상부 케이싱(600)이 하측에 오도록 한 후 모터 하우징(300)과 상부 케이싱(600)을 적층된 방향으로 가압한다. 이후 이 상태에서 삽입홈(310)을 통과하도록 삽입홈(310)의 상부측에서 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단에 레이저빔을 조사하여 삽입홈(310), 제1측벽(230)의 하단 및 제2측벽(630)의 하단이 서로 융착되어 결합되도록 할 수 있다.

또한, 제1측벽(230)의 하단, 제2측벽(630)의 하단 및 삽입홈(310)의 바닥면은 레이저 융착에 의해 한 번에 결합될 수 있다.

이때, 도 9와 같이 제1측벽(230)의 하단, 제2측벽(630)의 하단 및 삽입홈(310)의 바닥면이 모두 인접한 부분에 하나의 레이저빔 조사장치를 이용해 레이저빔을 조사하면서 원주방향을 따라 한 바퀴 회전하면서 융착이 이루어져, 1회의 융착에 의해 3개의 부품이 서로 한 번에 모두 융착될 수 있다.

또한, 제1측벽(230)의 하단과 제2측벽(630)의 하단은 삽입홈(310)의 바닥면과 각각 융착되되, 제1측벽(230)과 제2측벽(630)은 동시에 삽입홈(310)의 바닥면과 융착될 수 있다. 즉, 두 개의 레이저빔 조사장치를 이용해 동시에 제1측벽(230) 부분과 제2측벽(630) 부분이 각각 삽입홈(310)과 융착될 수 있다.

이때 도 10과 같이 제1측벽(230)의 하단과 제2측벽(630)의 하단은 원주방향으로 이격된 지점에서 동시에 삽입홈(310)의 바닥면과 융착될 수 있다. 즉, 두 개의 레이저빔 조사장치가 반경방향으로 서로 이격된 지점에 배치되며 원주방향으로도 서로 이격되게 배치되어, 두 개의 레이저빔 조사장치의 간섭 없이 2개의 지점에서 융착이 동시에 이루어질 수 있다.

이때, 레이저빔이 워터 펌프의 중심축방향으로 조사되어 융착이 이루어지도록 할 수도 있으며, 도 11과 같이 중심축에 대해 경사진 방향으로 레이저빔이 조사되어 융착이 이루어지도록 할 수도 있다. 레이저빔이 경사지게 조사되는 각도는 워터 펌프의 중심축에 대해 예각으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 중심축에 대해 직각인 방향 즉 반경방향으로 레이저빔이 조사되면서 융착되도록 할 수도 있다. 이외에도 다양한 방법으로 융착이 이루어질 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
200 : 하부 케이싱 220 : 로터 수용부
221 : 로터 수용 공간 230 : 제1측벽
300 : 모터 하우징 310 : 삽입홈
400 : 로터 410 : 회전축
500 : 임펠러
600 : 상부 케이싱 601 : 임펠러 수용 공간
610 : 입구부 620 : 출구부
630 : 제2측벽
700 : 융착부

Claims (17)

1. 상측이 개방된 용기 형태의 모터 하우징;
   상기 모터 하우징의 상측에 배치되고, 상면에서 하측으로 오목하게 로터 수용 공간이 형성된 로터 수용부가 하측으로 돌출 형성되며, 둘레를 따라 하측으로 제1측벽이 돌출 형성되어 상기 제1측벽의 하단이 모터 하우징의 상단에 접촉된 하부 케이싱; 및
   상기 하부 케이싱의 상측에 배치되어 상기 하부 케이싱의 외측에 끼워지고, 상기 하부 케이싱과 함께 내부에 임펠러 수용 공간을 형성하며, 둘레를 따라 하측으로 제2측벽이 돌출 형성되어 상기 제2측벽의 하단이 모터 하우징의 상단에 접촉된 상부 케이싱; 을 포함하고,
   상기 모터 하우징의 상단, 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단이 서로 융착되어 결합되며,
   상기 모터 하우징은 상단의 둘레를 따라 오목하게 삽입홈이 형성되고, 상기 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단이 상기 삽입홈에 삽입되며,
   상기 모터 하우징은 레이저 투과성 재질로 형성되고, 상기 하부 케이싱 및 상부 케이싱은 레이저 흡수성 재질로 형성되며,
   상기 제2측벽의 하면이 제1측벽의 하면보다 중심축 방향으로 높은 위치에 배치되고, 상기 제2측벽의 하단은 제1측벽에 인접하게 배치되며, 상기 삽입홈은 제1측벽의 하단 및 제2측벽의 하단에 대응되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 워터 펌프.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1측벽의 하면 및 제2측벽의 하면은 상기 삽입홈의 바닥면에 접촉된 것을 특징으로 하는 워터 펌프.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   반경방향으로 상기 제1측벽과 삽입홈의 사이 및 상기 제2측벽과 삽입홈의 사이는 특정한 간극을 갖는 것을 특징으로 하는 워터 펌프.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2측벽의 하면은 반경방향 바깥쪽 상측방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 워터 펌프.
   
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 모터 하우징의 내부에 구비된 스테이터;
    상기 임펠러 수용 공간에 회전 가능하도록 구비된 임펠러; 및
    상기 하부 케이싱의 로터 수용 공간에 회전 가능하게 구비되고, 상기 임펠러에 결합되어 함께 회전되는 로터;
    를 더 포함하여 이루어지는 워터 펌프.
    
12. 제11항의 워터 펌프를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 모터 하우징을 레이저 투과성 재질로 제조하고, 상기 하부 케이싱 및 상부 케이싱은 레이저 흡수성 재질로 제조하는 부품 준비 단계;
    상기 모터 하우징, 스테이터, 하부 케이싱, 로터, 임펠러 및 상부 케이싱을 조립하는 부품 조립 단계; 및
    상기 삽입홈을 통과하도록 제1측벽 및 제2측벽에 레이저빔을 조사하여 상기 모터 하우징, 제1측벽 및 제2측벽이 서로 융착되어 결합되도록 하는 레이저 융착 단계;
    를 포함하여 이루어지고,
    상기 레이저 융착 단계에서는,
    상기 제1측벽, 제2측벽 및 삽입홈이 인접하여 만나는 부분에, 중심축에 대해 경사진 방향으로 레이저를 조사하여 상기 제1측벽, 제2측벽 및 삽입홈이 융착되는 것을 특징으로 하는 워터 펌프 제조 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1측벽, 제2측벽 및 모터 하우징의 삽입홈은 레이저 융착에 의해 한 번에 결합되는 것을 특징으로 하는 워터 펌프 제조 방법.
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