KR20210034347A - Electric pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전동식 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 외부로부터 전류를 공급받아 구동하는 전동식 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to an electric pump, and more particularly, to an electric pump that is driven by receiving current from the outside.
엔진 및 트랜스미션의 연비 향상을 위하여, 기존 기계식 펌프에서 모터를 적용한 다양한 전동식 펌프가 적용되고 있다. 엔진에 대한 냉각 성능 및 연비개선을 위하여 엔진 냉각용 전동식 워터펌프(EWP)의 적용이 확대되고 있으며, 트랜스미션의 연비를 개선하기 위하여 전동식 오일펌프(EOP) 적용이 확대되고 있다. 또한 친환경차 증대에 따라 엔진룸 내부의 동력 부품의 냉각을 위하여, 동력 전동식 워터펌프(PEWP)도 증가 추세에 있다.In order to improve fuel efficiency of engines and transmissions, various electric pumps using motors from existing mechanical pumps have been applied. The application of the electric water pump (EWP) for engine cooling is expanding to improve the cooling performance and fuel economy of the engine, and the application of the electric oil pump (EOP) is expanding to improve the fuel efficiency of the transmission. In addition, as eco-friendly vehicles increase, a power electric water pump (PEWP) is also on the rise in order to cool power parts inside the engine room.
전동식 워터펌프와 전동식 오일펌프는, 각각 별개의 부품으로 차량에 구성되어 있다. 대부분의 전동식 펌프에 사용되는 모터는, 3상 브러시리스 타입(BLDC 또는 BLAC)이 적용되고 있으며, 제어 방식은 센서리스 방식이 사용된다. 엔진을 위한 전동식 워터펌프와 트랜스미션을 위한 전동식 오일펌프 적용의 목적은, 연비 향상에 있다. 최근에는, 펌프의 효율을 극대화 하는 기술이 증가되고 있다. 특히, 전동식 워터펌프와 전동식 오일펌프 각각에 대한 제어 기술의 개발로 연비가 점점 증가하는 추세에 있다.The electric water pump and the electric oil pump are each composed of separate parts in the vehicle. Motors used in most electric pumps are a three-phase brushless type (BLDC or BLAC), and a sensorless method is used as a control method. The purpose of applying an electric water pump for an engine and an electric oil pump for a transmission is to improve fuel economy. In recent years, techniques for maximizing the efficiency of pumps have been increasing. In particular, fuel economy is on the rise due to the development of control technologies for each of an electric water pump and an electric oil pump.
일반적으로, 전동식 펌프에 구비되는 모터는, 외부로부터 전류를 공급받는 스테이터와, 스테이터에 의해 회전하는 로터를 포함한다. 그리고 스테이터와 로터 사이의 씰링을 위해, 전동식 펌프에는 캔바디가 구비된다. 이때 종래의 전동식 펌프에 의하면, 캔바디의 두께만큼 로터와 스테이터 사이의 갭이 증가하는데, 이러한 갭은 스테이터와 로터 사이의 자속의 흐름을 방해하는 저항으로 작용하여 모터의 효율 저하를 유발하고 있다. 모터의 효율 개선을 위해서는 갭이 작아져야 하는데, 캔바디의 최소 사출 두께로 인하여 갭의 축소에 어려움이 있다. 또한, 종래의 전동식 펌프에 의하면, 캔바디의 내부에 고압의 압력이 형성될 시, 캔바디가 이를 견디지 못하고 변형되거나 손상되는 문제가 있다.In general, a motor provided in an electric pump includes a stator receiving current from the outside and a rotor rotating by the stator. And for sealing between the stator and the rotor, the electric pump is provided with a canbody. At this time, according to the conventional electric pump, the gap between the rotor and the stator increases as much as the thickness of the can body, and this gap acts as a resistance that interferes with the flow of magnetic flux between the stator and the rotor, causing a decrease in the efficiency of the motor. In order to improve the efficiency of the motor, the gap must be small, but it is difficult to reduce the gap due to the minimum injection thickness of the can body. In addition, according to the conventional electric pump, when a high pressure pressure is formed inside the can body, there is a problem that the can body cannot withstand it and is deformed or damaged.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 모터의 효율을 향상시키며, 캔바디의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 전동식 펌프를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric pump capable of improving the efficiency of the motor and improving the structural stability of the canbody.
본 발명은, 펌프하우징; 상기 펌프하우징의 내부에 수용되며, 회전을 통해 유체를 흡입 및 토출시키는 임펠러; 상기 펌프하우징과 결합되는 모터하우징; 상기 모터하우징의 내부에 수용되며, 상기 임펠러를 회전시키는 회전축; 상기 회전축에 결합되는 로터; 상기 모터하우징의 내부에 수용되며, 상기 로터를 둘러싸는 스테이터; 및 상기 로터와 스테이터의 사이에 배치되는 캔바디와, 상기 캔바디의 외주면에 설치되며 상기 스테이터 측으로 돌출 형성된 돌출부재를 포함하는 캔 조립체를 포함하는 전동식 펌프를 제공한다.The present invention, a pump housing; An impeller that is accommodated in the pump housing and sucks and discharges fluid through rotation; A motor housing coupled to the pump housing; A rotating shaft accommodated in the motor housing and rotating the impeller; A rotor coupled to the rotation shaft; A stator accommodated in the motor housing and surrounding the rotor; And a can body disposed between the rotor and the stator, and a can assembly including a protruding member installed on an outer circumferential surface of the can body and protruding toward the stator.
상기 스테이터는, 요크와, 상기 요크의 내주면에 설치되며, 상기 요크의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 코어와, 상기 코어에 감겨지는 코일을 포함하며, 상기 돌출부재는, 인접하는 코어와 코어 사이에 배치된다.The stator includes a yoke, a core installed on an inner circumferential surface of the yoke, and disposed to be spaced apart from each other along a circumferential direction of the yoke, and a coil wound around the core, and the protruding member comprises an adjacent core and a core Are placed in between.
상기 스테이터는, 상기 코어의 반경방향 내측 단부로부터 상기 요크의 원주방향을 따라 돌출 형성되는 지지돌기를 더 포함하며, 상기 돌출부재는, 서로 마주보는 지지돌기와 지지돌기의 사이에 배치된다.The stator further includes a support protrusion formed to protrude along a circumferential direction of the yoke from a radially inner end of the core, and the protrusion member is disposed between the support protrusion and the support protrusion facing each other.
상기 돌출부재는, 상기 캔바디에 삽입되는 루트부와, 상기 캔바디의 반경방향 외측에 배치되는 돌출단부와, 상기 루트부와 상기 돌출단부의 사이에 배치되며, 상기 캔바디의 원주방향을 기준으로 하였을 때의 두께가 상기 루트부의 두께보다 작은 연결부를 포함한다.The protruding member includes a root portion inserted into the can body, a protruding end disposed radially outward of the can body, and disposed between the root portion and the protruding end, based on the circumferential direction of the can body. It includes a connection portion whose thickness is smaller than that of the root portion.
상기 돌출단부는, 상기 캔바디의 반경방향 외측으로 향할수록, 상기 캔바디의 원주방향 기준 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성된다.The protruding end portion is formed in a shape in which the reference thickness in the circumferential direction of the can body gradually decreases as the can body faces radially outward.
상기 캔바디는, 상자성 소결재(Paramagnetic sintering material)로 형성된다.The can body is formed of a paramagnetic sintering material.
본 발명에 따른 전동식 펌프에 의하면, 캔바디의 외주면에 모터의 스테이터 측으로 돌출되는 돌출부재를 구비함으로써, 캔바디의 내부에서 고압의 압력이 형성되더라도 캔바디가 이를 안정적으로 견디도록 할 수 있으며, 이에 따라 캔 조립체의 전체적인 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전동식 펌프에 의하면, 캔바디가 상자성 소결재(Paramagnetic sintering material)로 형성됨으로써, 스테이터와 로터 사이의 갭을 줄여 스테이터에서 발생되어 로터를 통과하는 자속 밀도의 크기를 향상시킬 수 있으며, 따라서 모터의 전체 구동효율을 향상시킬 수 있다.According to the electric pump according to the present invention, by providing a protruding member protruding toward the stator side of the motor on the outer circumferential surface of the can body, the can body can stably endure this even if a high pressure pressure is formed inside the can body. Accordingly, the overall structural stability of the can assembly can be improved. In addition, according to the electric pump according to the present invention, the can body is formed of a paramagnetic sintering material, thereby reducing the gap between the stator and the rotor, thereby improving the size of the magnetic flux density generated in the stator and passing through the rotor. Therefore, it is possible to improve the overall driving efficiency of the motor.
도 1은 본 발명에 따른 전동식 펌프의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로터, 스테이터 및 캔 조립체의 횡단면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 캔 조립체의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 A-A선을 따라 캔 조립체가 절단된 모습을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an electric pump according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of the rotor, stator and can assembly shown in FIG. 1.
3 is a perspective view of the can assembly shown in FIG. 1.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the can assembly is cut along line AA in FIG. 3.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 따른 전동식 펌프(100)는, 펌프하우징(110), 임펠러(111), 모터하우징(120), 회전축(121), 로터(122), 스테이터(130) 및 캔 조립체(140)를 포함한다.The
상기 펌프하우징(110)은, 유체(오일 또는 냉각수)가 흡입 및 토출되는 흡입구와 토출구가 형성된다. 상기 임펠러(111)는, 상기 펌프하우징(110)의 내부에 수용되며, 상기 회전축(121)에 의해 회전함에 따라 유체를 흡입 및 토출시킨다. 상기 모터하우징(120)은, 상기 펌프하우징(110)의 일 측에 결합된다. 상기 회전축(121)은, 상기 모터하우징(120)의 내부에 설치되며, 상기 임펠러(111)를 회전시킨다. 상기 로터(122)는, 상기 회전축(121)에 결합되며, 상기 회전축(121)과 함께 회전한다. 상기 스테이터(130)는, 상기 모터하우징(120)의 내부에 수용되며, 상기 로터(122)를 감싸도록 배치된다. 상기 캔 조립체(140)는, 상기 로터(122)와 상기 스테이터(130)의 사이에 배치되며, 상기 임펠러(111)로부터 상기 로터(122) 측으로 유입된 유체가 상기 스테이터(130) 측으로 유입되는 것을 방지한다.The
도 2를 참조하면, 상기 스테이터(130)는, 요크(Yoke)(131), 코어(Core)(132), 코일(Coil)(133) 및 지지돌기(134)를 포함한다. 상기 요크(131)는, 중공의 원통 형상으로 형성된다. 상기 코어(132)는, 상기 요크(131)의 내주면으로부터 반경방향 내측으로 돌출되며, 상기 요크(131)의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 복수개로 구비된다. 상기 코일(133)은, 상기 코어(132)에 각각 감겨진다. 상기 지지돌기(134)는, 상기 코어(132)의 반경방향 내측 단부로부터, 상기 요크(131)의 원주방향을 따라 돌출 형성된다.Referring to FIG. 2, the
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 캔 조립체(140)는, 캔바디(141)와 돌출부재(142)를 포함한다. 상기 캔 조립체(140)는, 중공의 원통 형상으로 형성되며, 상기 로터(122)와 상기 스테이터(130)의 사이에 배치된다. 상기 돌출부재(142)는, 상기 캔바디(141)의 외주면에 설치되며, 상기 스테이터(130) 측으로 돌출 형성된다. 상기 돌출부재(142)는, 인접하는 코어(132)와 코어(132)의 사이에 배치된다. 더욱 상세하게는, 상기 돌출부재(142)는, 서로 마주보도록 배치된 지지돌기(134)와 지지돌기(134)의 사이에 배치된다.3 and 4, the
이와 같은 본 발명에 따른 전동식 펌프(100)에 의하면, 서로 마주보는 지지돌기(134)와 지지돌기(134)의 사이에 캔 조립체(140)의 돌출부재(142)가 배치됨으로써, 상기 스테이터(130)의 코어(132)와 코어(132)의 사이로 누출되는 자속의 크기를 최소화할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 전동식 펌프(100)에 의하면, 모터(122,130)의 전체 구동효율을 향상시킬 수 있다.According to the
도 4를 참조하면, 상기 돌출부재(142)는, 루트부(143), 돌출단부(144), 연결부(145)를 포함할 수 있다. 상기 루트부(143)는, 상기 캔바디(141)에 삽입된다. 상기 돌출단부(144)는, 상기 캔바디(141)의 반경방향 외측에 배치된다. 상기 연결부(145)는, 상기 루트부(143)와 상기 돌출단부(144)의 사이에 배치된다. 그리고 상기 연결부(145)는, 상기 캔바디(141)의 원주방향을 기준으로 하였을 때의 두께가 상기 루트부(143)의 두께보다 작게 형성된다. 이 경우, 상기 돌출부재(142)는, 상기 루트부(143)의 반경방향 외측 부위가 상기 캔바디(141)의 내부에 걸쳐지는 구조로 설계되므로, 상기 돌출부재(142)가 상기 캔바디(141)로부터 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 4, the protruding
상기 돌출단부(144)는, 상기 캔바디(141)의 반경방향 외측으로 향할수록, 상기 캔바디(141)의 원주방향 기준 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성된다. 그리고 상기 돌출단부(144)는, 서로 마주보는 상기 지지돌기(134)와 지지돌기(134)의 사이에 배치된다. 따라서 상기 돌출단부(144)는, 상기 스테이터(130)의 코어(132)와 코어(132)의 사이로 누출되는 자속의 크기를 최소화할 수 있다.The protruding
한편, 상기 캔바디(141)는, 상자성 소결재(Paramagnetic sintering material)의 소결 과정을 통해 제조될 수 있다. 그리고 상기 돌출부재(142)는, 플라스틱 소재가 사출되는 방식으로 제조될 수 있다. 이와 같이 상기 캔바디(141)가 상자성 소결재(Paramagnetic sintering material)의 소결 과정을 통해 제조되는 경우, 상기 스테이터(130)와 로터(122) 사이의 갭을 줄여, 상기 스테이터(130)에서 발생되어 상기 로터(122)를 통과하는 자속 밀도의 크기를 향상시킬 수 있으며, 따라서 모터(122,130)의 전체 구동효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 돌출부재(142) 플라스틱 사출 방식을 통해 제조되어 상기 캔바디(141)의 외주면에 설치됨으로써, 상기 캔바디(141)의 내부에 고압의 압력이 형성될 시에, 상기 캔바디(141)로 하여금 고압의 압력을 효과적으로 견디도록 할 수 있으며, 이에 따라 상기 캔 조립체(140)의 전체적인 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the
100 : 전동식 펌프
110 : 펌프하우징
111 : 임펠러
120 : 모터하우징
121 : 회전축
122 : 로터
130 : 스테이터
140 : 캔 조립체100: electric pump 110: pump housing
111: impeller 120: motor housing
121: rotation shaft 122: rotor
130: stator 140: can assembly
Claims (6)
상기 펌프하우징의 내부에 수용되며, 회전을 통해 유체를 흡입 및 토출시키는 임펠러;
상기 펌프하우징과 결합되는 모터하우징;
상기 모터하우징의 내부에 수용되며, 상기 임펠러를 회전시키는 회전축;
상기 회전축에 결합되는 로터;
상기 모터하우징의 내부에 수용되며, 상기 로터를 둘러싸는 스테이터; 및
상기 로터와 스테이터의 사이에 배치되는 캔바디와, 상기 캔바디의 외주면에 설치되며 상기 스테이터 측으로 돌출 형성된 돌출부재를 포함하는 캔 조립체를 포함하는 전동식 펌프.Pump housing;
An impeller that is accommodated in the pump housing and sucks and discharges fluid through rotation;
A motor housing coupled to the pump housing;
A rotating shaft accommodated in the motor housing and rotating the impeller;
A rotor coupled to the rotation shaft;
A stator accommodated in the motor housing and surrounding the rotor; And
An electric pump comprising a can assembly including a can body disposed between the rotor and the stator, and a protruding member installed on an outer circumferential surface of the can body and protruding toward the stator.
상기 스테이터는,
요크와,
상기 요크의 내주면에 설치되며, 상기 요크의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 코어와,
상기 코어에 감겨지는 코일을 포함하며,
상기 돌출부재는, 인접하는 코어와 코어 사이에 배치되는 전동식 펌프.The method according to claim 1,
The stator,
With York,
A core installed on the inner circumferential surface of the yoke and disposed to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the yoke,
It includes a coil wound around the core,
The protruding member is an electric pump disposed between the adjacent core and the core.
상기 스테이터는,
상기 코어의 반경방향 내측 단부로부터 상기 요크의 원주방향을 따라 돌출 형성되는 지지돌기를 더 포함하며,
상기 돌출부재는, 서로 마주보는 지지돌기와 지지돌기의 사이에 배치되는 전동식 펌프.The method according to claim 2,
The stator,
Further comprising a support protrusion formed to protrude along the circumferential direction of the yoke from the radially inner end of the core,
The protruding member is an electric pump disposed between the support protrusion and the support protrusion facing each other.
상기 돌출부재는,
상기 캔바디에 삽입되는 루트부와,
상기 캔바디의 반경방향 외측에 배치되는 돌출단부와,
상기 루트부와 상기 돌출단부의 사이에 배치되며, 상기 캔바디의 원주방향을 기준으로 하였을 때의 두께가 상기 루트부의 두께보다 작은 연결부를 포함하는 전동식 펌프.The method according to claim 1,
The protruding member,
A root part inserted into the can body,
A protruding end disposed radially outward of the canbody,
An electric pump disposed between the root portion and the protruding end portion, and comprising a connection portion having a thickness of the can body smaller than the thickness of the root portion when the thickness of the can body is referenced.
상기 돌출단부는, 상기 캔바디의 반경방향 외측으로 향할수록, 상기 캔바디의 원주방향 기준 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성된 전동식 펌프.The method of claim 4,
The protruding end portion is an electric pump formed in a shape in which the reference thickness in the circumferential direction of the can body gradually decreases as the can body faces radially outward.
상기 캔바디는, 상자성 소결재(Paramagnetic sintering material)로 형성된 전동식 펌프.The method according to claim 1,
The can body is an electric pump formed of a paramagnetic sintering material.
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KR101251261B1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-04-10 | 현대자동차주식회사 | Canned motor for reducing cogging torque |
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2019
- 2019-09-20 KR KR1020190116194A patent/KR102240734B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AMND | Amendment | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |