KR102442322B1 - 전동식 워터펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동식 워터펌프의 하우징과 커버를 초음파 융착하여 볼트를 이용하지 않고 조립이 가능한 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 커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 커버는 상기 하우징 상부의 상면과 접촉하는 하부면에서 상기 하우징의 상면을 향해 축방향으로 돌출된 제1돌기와, 상기 하우징 상부의 측면과 접촉하는 내측면에서 상기 하우징의 측면을 향해 원심방향으로 돌출된 제2돌기가 형성되고, 상기 하우징은 상기 상면에 상기 제1돌기와 형합하는 제1홈과, 상기 측면에 상기 제2돌기와 형합하는 제2홈이 형성되며, 초음파를 통해 상기 돌기가 상기 홈에 융착 결합된다.
본 발명에 의하면, 초음파를 통하여 커버의 돌기가 하우징의 홈에 서로 맞물려 융착결합된다. 이 경우, 볼트를 이용하지 않고도 조립이 가능하여 부품수를 줄일 수 있다. 그래서 원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 커버의 하부면에서 축방향으로 돌기된 제1돌기가 융착하여 하우징과 축방향으로 결합되고, 커버의 내측면에서 원심방향으로 돌기된 제2돌기가 융착하여 하우징과 반경방향으로 결합된다. 이 경우, 워터펌프는 축방향과 반경방향으로 2방향에서 융착결합되므로 결합력 및 수밀성을 높일 수 있다.

Description

전동식 워터펌프{Water pump}
본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동식 워터펌프의 하우징과 커버를 초음파 융착하여 볼트를 이용하지 않고 조립이 가능한 전동식 워터펌프에 대한 것이다.
일반적으로, 워터펌프는 엔진의 냉각 및 실내 난방을 위하여 엔진 및 히터에 냉각수를 순환시키기 위한 장치이다. 워터펌프에서 토출된 냉각수는 엔진, 히터, 또는 라디에이터와 열교환을 하며 순환한 후 워터펌프로 다시 유입된다. 이러한 워터펌프는 크게 기계식 워터펌프와 전동식 워터펌프로 나누어 지는데, 엔진 냉각을 최적인 상태에서 컨트롤 하는 것이 가능하고, 엔진 주위의 구조를 간소화하여 차량 연비를 향상시키는 전동식 워터펌프가 널리 사용되고 있다.
도 3에 도시된 종래의 워터펌프의 경우, 커버(3)가 하우징(1)의 상부에 볼트결합된다. 여기서 하우징(1)은 스틸재질로 형성되고, 커버(3)는 플라스틱재질로 형성된다. 이 경우, 종래의 워터펌프는 커버(3)가 하우징(1)과 결합하기 위하여 오링(7)과 볼트(5)가 사용되므로 부품수의 증대 및 결합력이 낮다는 문제점이 있었다.
등록특허 제10-1296393호 (등록일 2011.05.25)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 전동식 워터펌프의 하우징과 커버를 초음파 융착하여 볼트를 이용하지 않고 조립이 가능한 전동식 워터펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 강한 결합력과 수밀성을 확보할 수 있게 하우징과 커버를 결합할 수 있는 전동식 워터펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 커버는 상기 하우징 상부의 상면과 접촉하는 하부면에서 상기 하우징의 상면을 향해 축방향으로 돌출된 제1돌기와, 상기 하우징 상부의 측면과 접촉하는 내측면에서 상기 하우징의 측면을 향해 원심방향으로 돌출된 제2돌기가 형성되고, 상기 하우징은 상기 상면에 상기 제1돌기가 삽입되는 제1홈과, 상기 측면에 상기 제2돌기가 삽입되는 제2홈이 형성되며, 초음파를 통해 상기 돌기가 상기 홈에 융착 결합된다.
또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 하우징 및 상기 커버는 플라스틱재질로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 초음파를 통하여 커버의 돌기가 하우징의 홈에 서로 맞물려 융착결합된다. 이 경우, 볼트를 이용하지 않고도 조립이 가능하여 부품수를 줄일 수 있다. 그래서 원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 커버의 하부면에서 축방향으로 돌기된 제1돌기가 융착하여 하우징과 축방향으로 결합되고, 커버의 내측면에서 원심방향으로 돌기된 제2돌기가 융착하여 하우징과 반경방향으로 결합된다. 이 경우, 워터펌프는 축방향과 반경방향으로 2방향에서 융착결합되므로 결합력 및 수밀성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전동식 워터펌프의 일 실시예의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 A부분의 확대도이고,
도 3은 종래의 전동식 워터펌프의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 전동식 워터펌프의 일 실시예를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 워터펌프(100)는 하우징(10)과, 로터(15)와, 스테이터(20)와, 임펠러(30) 및 커버(35)를 포함한다.
하우징(10)은 내부에 로터(15)와 스테이터(20)를 수용한다. 여기서 하우징(10)은 커버(35)와 결합되는 상부의 상면(10a)에 제1홈(11)이 형성되고, 상부의 측면(10b)에 제2홈(13)이 형성된다. 이때, 하우징(10)은 플라스틱재질로 형성된다.
로터(15)는 하우징(10)의 내부에 설치되고, 하단이 하우징(10)의 중앙 하부에 고정된 샤프트(25)에 고정결합되어 회전한다.
스테이터(20)는 하우징(10)의 내부에 수용되어 고정 설치되고, 전기적 신호에 따라 로터(15)를 회전시킨다.
임펠러(30)는 워터펌프(100)로 유입되는 유체를 순환시키는 역할을 한다. 이를 위하여 임펠러(30)는 로터(15)에 의해 회전할 수 있도록 샤프트(25)에 장착된다.
커버(35)는 임펠러(30)를 감싸도록 하우징(10)의 상부에 결합된다. 여기서 커버(35)는 하부면(35a)에 하우징(10)의 제1홈(11)에 삽입되도록 축방향으로 돌출된 제1돌기(36)가 형성되고, 내측면(35b)에 하우징(10)의 제2홈(13)에 삽입되도록 원심방향으로 돌출된 제2돌기(38)가 형성된다. 이때, 제1돌기(36) 및 제2돌기(38)는 제1홈(11) 및 제2홈(13)과 마찰에 의하여 융착하여 제1홈(11) 및 제2홈(13)에 채워져서 결합될 수 있도록 돌기되어야 한다. 제1돌기(36)는 제1홈(11)에 삽입되고, 제2돌기(38)는 제2홈(13)에 삽입되도록 커버(35)를 하우징(10)에 위치시킨 후, 초음파로 가진을 하면 제1돌기(36) 및 제2돌기(38)가 제1홈(11) 및 제2홈(13)의 내부에서 마찰에 의하여 용융되어 하우징(10)과 커버(35)는 융착결합된다. 이때, 커버(35)는 플라스틱재질로 형성된다.
본 실시예의 경우, 하우징(10)과 커버(35)는 각각 금형을 이용하여 사출성형으로 제조된 후, 초음파 융착법을 통해 일체로 접합하게 된다. 하우징(10)의 홈(11,13)에 커버(35)의 돌기(36,38)를 삽입하여 접합한 후, 초음파 진동에너지를 전달받은 하우징(10)과 커버(35)의 접합된 홈(11,13)과 돌기(36,38)에서는 순간적인 마찰열이 발생하고, 돌기(36,38)가 용융되어 융착결합된다. 초음파를 통해 융착결합된 하우징(10)과 커버(35)는 강력한 접합력으로 일체로 조립된다. 이 경우, 볼트를 이용하지 않고도 조립이 가능하여 부품수를 줄일 수 있다. 그래서 원가를 절감할 수 있다. 또한, 커버(35)의 하부면(35a)에서 축방향으로 돌기된 제1돌기(36)가 융착하여 하우징(10)과 축방향으로 결합되고, 커버(35)의 내측면(35b)에서 원심방향으로 돌기된 제2돌기(38)가 융착하여 하우징(10)과 반경방향으로 결합된다. 이 경우, 워터펌프(100)는 축방향과 반경방향으로 2방향에서 융착결합되므로 결합력과 수밀성을 높일 수 있다.
반면, 도 3에 도시된 종래의 워터펌프의 경우, 커버(3)가 하우징(1)의 상부에 볼트결합된다. 여기서 하우징(1)은 스틸재질로 형성되고, 커버(3)는 플라스틱재질로 형성된다. 이 경우, 종래의 워터펌프는 커버(3)가 하우징(1)과 결합하기 위하여 오링(7)과 볼트(5)가 사용되므로 부품수의 증대 및 수밀성이 낮다는 문제점이 있었다.
1 : 하우징 3 : 커버
5 : 볼트 7 : 오링
10 : 하우징 10a : 상면
10b : 측면 11 : 제1홈
13 : 제2홈 15 : 로터
20 : 스테이터 25 : 샤프트
30 : 임펠러 35 : 커버
35a : 하부면 35b: 내측면
36 : 제1돌기 38 : 제2돌기
100 : 워터펌프

Claims (2)

  1. 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서,
    상기 커버는 상기 하우징 상부의 상면과 접촉하는 하부면에서 상기 하우징의 상면을 향해 축방향으로 돌출된 제1돌기와, 상기 하우징 상부의 측면과 접촉하는 내측면에서 상기 하우징의 측면을 향해 원심방향으로 돌출된 제2돌기가 형성되고,
    상기 하우징은 상기 상면에 상기 제1돌기가 삽입되는 제1홈과, 상기 측면에 상기 제2돌기가 삽입되는 제2홈이 형성되며,
    초음파를 통해 상기 제1돌기는 상기 제1홈에 융착 결합되고, 상기 제2돌기는 상기 제2홈에 융착 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 커버는 플라스틱재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
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