KR20210062787A - 펌프 - Google Patents

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KR20210062787A
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Abstract

본 실시예는 펌프에 관한 것이다. 일 측면에 따른 펌프는, 제1영역과 제2영역을 구분하는 제1격벽과, 몸체를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 제1영역에 배치되는 회로기판; 상기 제2영역에 배치되는 펌프기어; 및 상기 펌프기어에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 제2영역은 상기 제1격벽과 상기 몸체에 의해 정의되는 제2공간을 포함하고, 상기 스테이터는 상기 몸체 내에 삽입된다.

Description

펌프{Pump}
본 실시예는 펌프에 관한 것이다.
펌프(Pump)는 일정한 압력으로 유량을 토출하는 역할을 한다. 펌프에 의해 순환되는 오일은 유압을 사용하는 유압 시스템을 작동시키거나, 냉각 또는 윤활 효과를 위해 사용될 수 있다.
기계식 오일 펌프(Mechanical Oil Pump, MOP)는 엔진 등 기계의 힘을 사용하여 작동하는 오일 펌프이다.
최근 연비 개선 및 탄소 배출량을 감소시키는 목적으로 하이브리드 자동차 및 전기차에 대한 연구가 활발하다.
이에 따라, 엔진 등 기계의 힘으로 작동하는 기계식 오일 펌프(Mechanical Oil Pump, MOP) 대신 모터의 힘으로 작동하는 펌프(Electric Oil Pump, EOP)에 대한 수요가 늘어나고 있다.
EOP는 펌프의 하우징과 모터의 하우징이 일체화된 펌프 일체형 구조를 가진다. 이러한 펌프 일체형 구조는 부피가 감소하고 무게가 가벼운 장점이 있으나, 모터 조립 시 펌프의 손상을 가져올 수 있다.
EOP는 통상 모터 영역과, 펌프 영역을 포함할 수 있다. 상기 모터 영역에는, 스테이터, 로터 및 회전축이 포함된다. 상기 펌프 영역에는 상기 회전축의 일단에 결합되어 회전축으로부터 회전력을 전달받는 내부 로터와, 내부 로터를 수용하는 외부 로터가 포함된다.
상기와 같은 구조의 EOP에 따르면, 단일의 펌프 내 모터 파트와, 펌프 파트가 각각 독립적으로 존재하여 부품 수가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 축 방향으로 길이가 증가하여 제품 전체 크기가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 부품수 감소에 따라 제조 단가를 낮출 수 있고, 소형화할 수 있는 펌프를 제공하는 것에 있다.
본 실시예에 따른 펌프는, 제1영역과 제2영역을 구분하는 제1격벽과, 몸체를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 제1영역에 배치되는 회로기판; 상기 제2영역에 배치되는 펌프기어; 및 상기 펌프기어에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 제2영역은 상기 제1격벽과 상기 몸체에 의해 정의되는 제2공간을 포함하고, 상기 스테이터는 상기 몸체 내에 삽입된다.
본 실시예를 통해 종래 구조에 따른 펌프에서 모터 영역의 회전력을 펌프 영역으로 전달하기 위한 회전축이 불필요하게 되므로, 부품수가 감소하고, 이에 따라 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
또한, 모터 영역과 펌프 영역을 상하 방향으로 구획하였던 종래 구조에서 회전축 삭제에 의해 상하 방향 길이가 짧게 형성되므로, 제품을 소형화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 유체가 수용되는 공간을 격벽을 통해 타 영역과 구획하여, 타 영역으로 유체가 새는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 스테이터를 하우징 내 매립하여, 유체로부터 스테이터를 보호할 수 있는 장점이 있다.
또한, 하우징 가장 내측 공간에 소음의 주요 원인이 되는 제1로터와 제2로터를 배치하여, 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 하면을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징 내 외측기어 및 내측기어의 결합 모습을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 외측기어의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 코어에 마그넷이 결합된 모습을 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 일부를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 코어의 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 코어 내 마그넷이 결합되는 홈을 확대하여 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 코어의 변형예.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 외측기어의 상면 또는 하면을 도시한 평면도.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 코어의 사시도.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 홈의 하면을 도시한 평면도.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제2커버의 사시도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2커버의 일부를 절개하여 도시한 사시도.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제2커버와 펌프 기어의 결합 모습을 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 하면을 도시한 평면도 이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 분해 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2하우징 내 외측기어 및 내측기어의 결합 모습을 도시한 사시도 이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1하우징의 단면도 이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 외측기어의 사시도 이다.
도 4는 하우징의 일부를 절개하여 도시한 사시도 이다.
도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 펌프(10)는, 하우징(100), 제2커버(200) 및 제1커버(300)의 결합에 의해 외형이 형성될 수 있다.
상기 하우징(100)을 기준으로, 상기 제2커버(200)는 상기 하우징(100)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 제1커버(300)는 상기 하우징(100)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 제2커버(200)는 각각 스크류가 나사 결합되는 제1결합부(101) 및 제2결합부(201)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 스크류를 통해 상기 하우징(100)과 상기 제2커버(200)는 나사 결합될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 제1커버(300)는 스크류가 나사 결합되는 제3결합부(102)와 제4결합부(301)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 하우징(100)와 상기 제1커버(300)는 나사 결합될 수 있다.
상기 제2커버(200)의 일면에는 유체가 흡입되는 제1개구(212)와, 순환된 유체가 배출되는 제2개구(214)가 형성될 수 있다. 상기 커버(200)의 타면에는 상기 제1개구(212)와 연결된 제3개구(232)와, 상기 제2개구(214)와 연결된 제4개구(234)가 형성될 수 있다.
상기 제2커버(200)의 상면에는 상방으로 돌출되어, 후술할 상기 하우징(100) 내 제2공간(180, 도 4참조)에 결합되는 장착부(280)가 형성될 수 있다. 상기 장착부(280)의 단면은 원형일 수 있다. 상기 장착부(280)의 외주면에는 나사산 또는 나사홈이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 장착부(280)의 외주면과 마주하는 상기 제2공간(180) 내 내주면에는 나사홈 또는 나사홈이 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 장착부(280)가 상기 제2공간(180)의 내주면에 나사 결합될 수 있다. 상기 장착부(280)의 단면 형상은 상기 제2공간(180)의 단면 형상에 대응될 수 있다. 상기 장착부(280)의 외주면에는 상기 제2공간(180)의 실링을 위한 링 형상의 실링부재(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 실링부재는 고무 재질로 형성되어, 상기 장착부(280)의 외주면과 상기 제2공간(180)의 내주면 사이로 유체가 새는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2커버(200)의 상면에는 유체가 흡입되는 제3개구(232)와, 흡입된 유체가 배출되는 제4개구(234)가 형성될 수 있다. 상기 유체는 오일일 수 있다. 상기 제3개구(232)와 상기 제4개구(234)는 각각 호 형상을 가지도록 형성될 수 있으며, 일측에서 타측으로 갈수록 간격이 점점 좁아지도록 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3개구(232)의 간격이 넓은 측은 상기 제4개구(234)의 간격이 넓은 측을 향하도록, 상기 제3개구(232)의 간격이 좁은 측은 상기 제4개구(234)의 간격이 좁은 측을 향하도록 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제3개구(232)의 단면적이 상기 제4개구(234)의 단면적 보다 넓게 형성된 것을 예로 들고 있으나, 상기 제4개구(234)의 단면적이 상기 제3개구(232)의 단면적 보다 크게 형성될 수도 있다.
상기 제3개구(232)와 상기 제4개구(234)는 상기 장착부(280)의 상면에 배치될 수 있다.
상기 제2커버(200)의 상면에는 상방으로 돌출되는 돌출부(220)가 배치될 수 있다. 상기 돌출부(220)는 상기 장착부(280)의 중앙에 배치될 수 있다. 상기 돌출부(220)는 후술할 내측기어(130) 내 홀(132)에 결합되어, 상기 내측기어(130)를 지지할 수 있다.
상기 하우징(100)의 상면에는 제1공간(110)이 형성될 수 있다. 상기 제1공간(110)은 홈 형상을 가질 수 있다. 상기 제1공간(110)는 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1공간(110)에는, 회로기판(190), 터미널(111)이 배치될 수 있다. 상기 회로기판(190)에는 다수의 소자가 실장될 수 있다. 상기 커넥터(199)는 상기 하우징(100)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 커넥터(199)는 상기 회로기판(190)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 커넥터(199)에는 외부 단자가 결합될 수 있다. 이로 인해, 상기 펌프(10)로 전원이 인가되거나, 구동을 위한 신호가 송, 수신될 수 있다.
상기 제1공간(110)의 바닥면에는 타 영역에 비해 함몰 형성되는 제5홈(112)을 포함할 수 있다. 상기 제5홈(112)은 단면 형상이 상기 회로기판(190)의 단면 형상에 대응되게 배치될 수 있다. 이로 인해, 상기 회로기판(190)은 상기 제5홈(112) 상에 견고하게 고정될 수 있다.
상기 제5홈(112)의 바닥면에는 타 영역보다 함몰 형성되는 제6홈(114)이 배치될 수 있다. 상기 제6홈(114)에 의해 상기 회로기판(190)의 하면 중 일부는 상기 제6홈(114)의 바닥면으로부터 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제1커버(300)는 상기 제1공간(110)을 커버하도록, 상기 하우징(100)의 상부에 결합될 수 있다. 상기 제1커버(300)의 상면에는 상방으로 돌출되는 다수의 방열핀(310)이 배치될 수 있다. 상기 방열핀(310)을 통해 상기 제1커버(300)의 단면적이 증가할 수 있다. 따라서, 상기 제1공간(110)에서 발생되는 열이 방열될 수 있다.
상기 하우징(100)에는 스테이터(stator, 120), 펌프기어(150)가 배치될 수 있다. 상기 펌프기어(150)는 외측기어(140) 및 내측기어(130)를 포함할 수 있다. 상기 외측기어(140)의 내측에 상기 내측기어(130)가 배치될 수 있다. 상기 하우징(100)은 수지 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 하우징(100)은 제1영역(100a)과 제2영역(100b)을 구분하는 제1격벽(170)과, 몸체(105)를 포함할 수 있다. 상기 제1영역(100a)은 제1공간(110)을 포함할 수 있다. 상기 제2영역은 상기 제1격벽(170)과 상기 몸체(105)에 의해 정의되는 제2공간(180)을 포함할 수 있다. 상기 제1공간(110)과 상기 제2공간(180)은 상기 제1격벽(170)에 의해 연결되지 않을 수 있다.
상기 스테이터(120)는 상기 하우징(100) 내 배치될 수 있다. 상기 스테이터(120)는 상기 몸체(105) 내 삽입될 수 있다. 상기 몸체(105)의 적어도 일부는 상기 스테이터(120)와 상기 펌프 기어(150) 사이에 배치될 수 있다.
상기 스테이터(120)는 상기 하우징(100)과 이중 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 스테이터(120)와 상기 하우징(100)는 인서트(insert) 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 스테이터(120)는 상기 몸체(105) 내 몰딩되어, 상기 하우징(100) 내 수용될 수 있다. 상기 하우징(100) 내에는 상기 스테이터(120)가 배치되는 스테이터 수용공간(108)이 형성될 수 있다. 상기 스테이터 수용공간(108)은 상기 제2공간(180)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 스테이터(120)의 외면은 상기 하우징(100)에 의해 둘러쌓여질 수 있다.
상기 스테이터(120)는, 코어와, 상기 코어에 권선되는 코일(126)을 포함할 수 있다. 상기 스테이터(120)는 상기 코어의 외면을 감싸도록 배치되는 인슐레이터(122)를 포함할 수 있다. 상기 코일(126)은 상기 인슐레이터(122)의 외면에 권선될 수 있다. 상기 터미널(111)은 상기 회로기판(190)과 상기 코일(126)에 결합되도록, 상기 제1공간(110) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 인슐레이터(122)의 적어도 일부는 상기 몸체의 외부로 노출될 수 있다. 그리고, 상기 스테이터(120)는 상기 몸체(105) 내 몰딩되어, 상기 몸체(105)의 외부로 노출되지 않을 수 있다.
상기 하우징(100)의 중앙 영역에는 상기 제2공간(180)이 배치될 수 있다. 상기 제2공간(180)은 상기 하우징(100)의 하면 중 일부가 상방으로 함몰되는 홈 형상일 수 있다. 상기 스테이터(120)의 배치 영역과 상기 제2공간(180)는 제2격벽(181)에 의해 구획될 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제2격벽(181)은 상기 코어와 후술할 외측 기어(140) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2격벽(181)은 상기 0.2mm 내지 1mm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제2공간(180)과 상기 제1공간(110)은 제1격벽(170)에 의해 상, 하 방향으로 구획될 수 있다. 상기 제1격벽(170)의 하면은 상기 제2공간(180)의 상면을 형성할 수 있다. 상기 제1격벽(170)를 통해 상기 제2공간(180)과 상기 제1공간(110)은 서로 다른 영역으로 구획될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2공간(180) 내 유체가 상기 제1공간(110)으로 유동하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 제2공간(180)에는 상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(130)가 배치될 수 있다.
상기 외측기어(140)는 상기 스테이터(120)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)와 상기 스테이터(120)의 사이에는 상기 제2격벽(181)이 배치될 수 있다.
상기 외측기어(140)는, 코어(141)와, 상기 코어(141)에 장착되는 마그넷(144)를 포함할 수 있다. 상기 마그넷(144)은 상기 코일(126)과 대응하도록 상기 코어(141)의 외주면 상에 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)는 상기 마그넷(144)가 상기 코어(141)의 외주면에 부착되는 표면부착형(Surface Permanent Magnet, SPM) 타입일 수 있다. 이를 위해, 상기 코어(141)의 외주면에는 상기 마그넷(144)가 장착되는 홈이 형성될 수 있다. 상기 홈은 복수로 구비되어, 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.
따라서, 상기 스테이터(120)의 코일(126)에 전류가 인가되면, 상기 스테이터(120)와 상기 외측기어(140)의 전자기적인 상호 작용에 의해 상기 외측기어(140)가 회전될 수 있다.
상기 외측기어(140)의 중앙에는 상기 내측기어(130)가 배치되는 제1홀(142)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(142)의 내주면에는 내주면으로부터 내측으로 돌출되는 복수의 산부와, 상기 복수의 산부 사이에 배치되는 골부가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1홀(142)의 내주면에는 다수의 산부와 골부가 상호 교번되게 배치되는 제1기어가 형성될 수 있다.
상기 내측기어(130)는 상기 외측기어(140)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)는 외부로터로, 상기 내측기어(130)는 내부로터로 이름할 수 있다. 상기 내측기어(130)와 상기 외측기어(140)는 서로 중심이 일치하지 않도록 배치될 수 있다.
상기 내측기어(130)의 외주면에는 외주면으로부터 외측으로 돌출되는 다수의 산부(136)와, 상기 다수의 산부(136) 사이에 배치되는 골부(134)를 포함할 수 있다. 상기 내측기어(130)의 외주면에는 다수의 산부(136)와 다수의 골부(133)가 상호 교번되게 배치되는 제2기어가 형성될 수 있다.
다르게 말하면, 상기 내측기어(130)는 회전 중심을 기준으로, 반경 방향으로 외향하여 N개의 기어치를 구비하는 제2로브(136)가 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)에는 반경 방향으로 내향하여 N+1개의 제1로브(149)가 구비될 수 있다. 상기 제1로브(149)는 상기 제2로브(136)에 걸리도록 배치될 수 있다. 상기 외측기어(140)의 회전 시, 상기 제1로브(149)와 상기 제2로브(136)에 의해 상기 내측기어(130)가 회전할 수 있다. 상기 내측기어(130)의 회전에 따라, 상기 제2공간(180)로 유체가 유입되거나, 상기 제2공간(180) 내 유체가 외부로 배출될 수 있다.
요약하면, 상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(130)의 편심에 의해, 상기 외측기어(140)와 상기 내측기어(130) 사이에 유체 연료를 운반할 수 있는 체적이 발생하게 되어, 체적이 증가한 부분은 압력 강하로 주의의 유체를 흡입하고, 체적이 감소한 부분은 압력의 증가로 유체를 토출하게 된다.
한편, 상기 제2공간(180)의 상면, 즉 상기 제1격벽(170)의 하면에는, 하방으로 돌출되는 가이드(186)가 형성될 수 있다. 상기 가이드(186)는 링 형상으로 형성되어, 내주면이 상기 외측기어(140)의 외주면과 마주할 수 있다. 상기 가이드(186)의 내주면 단면 형상은 상기 외측기어(140)의 외주면 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 외측기어(140)는 상기 가이드(186)의 내주면에 의해 배치 위치가 가이드되어, 회전될 수 있다.
이와 달리, 상기 외측기어(140)의 상부에는 타 영역보다 상방으로 단차지게 형성되어, 상기 가이드(186)의 내측에 배치되는 가이드부(미도시)가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 가이드부는 상기 외측기어(140)의 타 영역보다 단면적이 작게 형성될 수 있다.
상기 제1격벽(170)의 하면으로부터 상기 가이드(186)의 돌출 높이는 상기 제2공간(180)의 높이의 1/2 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제2공간(180)의 상면, 상기 제1격벽(170)의 하면에는 상기 펌프기어(150)를 향하는 방향인 하방으로 돌출되는 제1돌기(184)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 펌프(150)에는 상기 제1돌기(184)가 결합되도록 제1홈(132)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1홈(132)은 상기 내측기어(130)의 중앙에는 상면으로부터 하면을 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 제1돌기(184)는 상기 제1홈(132)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 제1돌기(184)는 상기 내측기어(130)의 회전 중심을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제2공간(180) 내에서 상기 제1돌기(184)는 상기 내측기어(130)의 회전을 지지하게 된다.
상기 제1격벽(170)의 하면으로부터 상기 제1돌기(184)의 돌출 높이는 상기 제2공간(180)의 높이의 1/2 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1격벽(170)의 하면에는 제3홈(188)과, 제4홈(189)이 형성될 수 있다. 상기 제3홈(188)과 상기 제4홈(189)은 각각 상기 제1격벽(170)의 하면 타 영역보다 상방으로 함몰되는 홈 형상일 수 있다. 상기 제3홈(188)은 상기 제1개구(212) 또는 상기 제3개구(232)와 상하 방향으로 오버랩되는 형상일 수 있다. 상기 제4홈(189)은 제2개구(214) 또는 상기 제4개구(234)와 상하 방향으로 오버랩되는 형상일 수 있다. 즉, 상기 제3홈(188)의 단면 형상은 상기 제1개구(212) 또는 상기 제3개구(232)의 단면 형상에 대응되고, 상기 제4홈(189)의 단면 형상은 상기 제2개구(214) 또는 상기 제4개구(234)의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2공간(180) 내 유체의 유압 밸런스가 유지될 수 있다.
상기 제3홈(188)과 상기 제4홈(189) 사이에는 상기 제1돌기(184)가 배치될 수 있다.
상기와 같은 구조에 따르면, 종래 구조에 따른 EOP에서 모터 영역의 회전력을 펌프 영역으로 전달하기 위한 회전축이 불필요하게 되므로, 부품수가 감소하고, 이에 따라 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
또한, 모터 영역과 펌프 영역을 상하 방향으로 구획하였던 종래 구조에서 회전축 삭제에 의해 상하 방향 길이가 짧게 형성되므로, 제품을 소형화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 유체가 수용되는 공간부를 구획부를 통해 타 영역과 구획하여, 타 영역으로 유체가 새는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 스테이터를 하우징 내 매립하여, 유체로부터 스테이터를 보호할 수 있는 장점이 있다.
또한, 하우징 가장 내측 공간부에 소음의 주요 원인이 되는 외측기어와 내측기어를 배치하여, 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 코어에 마그넷이 결합된 모습을 도시한 사시도 이고, 도 8은 도 7의 일부를 도시한 단면도 이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 코어의 사시도 이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 코어 내 마그넷이 결합되는 홈을 확대하여 도시한 사시도 이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 코어의 변형예 이다.
도 7 내지 10을 참조하면, 상술한 바와 같이, 상기 외측기어(140)는, 코어(141)와, 상기 코어(141)의 외면 상에 배치되는 마그넷(144)를 포함할 수 있다. 상기 코어(141)의 외면 상에는 타 영역보다 함몰 형성되어, 상기 마그넷(144)가 결합되도록 수용홈(1010)이 이 형성될 수 있다.
상기 마그넷(144)는, 상기 수용홈(1010)의 바닥면(1011)과 마주하는 내면(1001)과, 상기 내면(1001)에 대향하며 외측으로 노출되는 외면(1002)과, 상기 내면(1001)과 상기 외면(1002)을 연결하는 측면(1003)을 포함할 수 있다.
상기 마그넷(144)는 내면(1001)의 단면적이 외면(1002)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 측면(1003)에는 외측으로 갈수록 상기 마그넷(144)의 원주 방향 길이가 짧아지도록 제1경사면이 형성될 수 있다.
다르게 말하면, 상기 마그넷(144)은 제1외주면(1002a)을 포함하고, 상기 외측 기어(140)는 제2외주면(144a)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1외주면(1002a)의 곡률은 상기 제2외주면(144a)의 곡률 보다 작을 수 있다. 상기 수용홈(1010)은 인접한 복수의 상기 제2외주면(144a) 사이에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 마그넷(144)은 복수의 단위 마그넷을 포함할 수 있다. 상기 복수의 단위 마그넷은 상기 외측 기어(140)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제2외주면(144a)은 상기 복수의 단위 마그넷 중 서로 인접한 두 개의 단위 마그넷 사이에 배치될 수 있다.
한편, 상기 수용홈(1010)은, 상기 내면(1001)과 마주하는 바닥면(1011)과, 상기 측면(1003)과 마주하는 내주면을 포함할 수 있다. 상기 내주면은, 상기 측면(1003)에 접촉되는 제1내주면(1005)과, 상기 측면(1003)과 이격되는 제2내주면(1006)을 포함할 수 있다. 상기 제1내주면(1005)에는 상기 측면(1003)의 제1경사면에 대응하도록 제2경사면이 형성될 수 있다.
다르게 설명하면, 상기 수용홈(1010)은 바닥면(1011)과, 상기 바닥면(1011)과 연결된 측면(1005, 1006)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 측면(1005, 1006)은 제1각도로 기울어진 제1영역(1005)과, 제2각도로 기울어진 제2영역(1006)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1영역(1005)은 상기 마그넷(1002)의 측면과 접촉할 수 있다. 그리고, 상기 제2영역(1006)은 상기 마그넷(1002)의 측면과 접촉하지 않을 수 있다.
그리고, 상기 제2내주면(1006)에는 외측으로 갈수록 상기 마그넷(144)의 측면으로부터의 거리가 멀어지도록 제3경사면이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2내주면(1006)은 상술한 바와 같이, 상기 마그넷(144)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 상기 제3경사면은 상기 제2경사면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제3경사면과 상기 제2경사면은 둔각의 각도를 가질 수 있다.
한편, 상기 마그넷(144)은, 상기 수용홈(1010)과 마주보는 내면의 크기가 상기 제1외주면(1002)의 크기 보다 작을 수 있다.
이와 달리, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2경사면(1052)은 제3경사면(1054)과 예각의 각도를 가질 수 있다. 이 경우, 코어(144)의 측면(1056)이 보다 작게 형성될 수 있어, 상기 제2공간부(180)의 내주면과의 마찰력이 보다 감소될 수 있다. 요약하면, 상기 마그넷(144)의 측면은 상기 마그넷(144)의 내면과 예각을 형성할 수 있다.
따라서, 상술한 구조에 따르면, 상기 마그넷(144)의 측면과, 상기 제1내주면에 제1경사면을 형성하여, 상기 마그넷(144)가 상기 수용홈(1010)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제2내주면(1006)의 제1경사면 구조에 따라 상기 코어(141)의 외면 단면적이 상대적으로 작게 형성될 수 있으므로, 상기 외측기어(140)의 회전에 따른 마찰을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 9 및 10을 참조하면, 상기 수용홈(1010)의 바닥면에는 타 영역보다 내측으로 함몰되는 접착제 수용홈(1012)이 형성될 수 있다. 상기 접착제 수용홈(1012)의 바닥면은 상기 바닥면(1011)에 단차지게 배치될 수 있다. 상기 접착제 수용홈(1012)에는 접착제가 수용될 수 있다. 이에 따라, 상기 마그넷(144)가 상기 수용홈(1010) 내 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 상기 코어(141)의 외주면 상단에는 외측으로 돌출되는 단턱(1026)이 배치될 수 있다. 상기 단턱(1026)은 타 영역보다 외측으로 돌출되어, 하면이 상기 마그넷(144)의 상면에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 상기 마그넷(144)는 상기 수용홈(1010)의 하부에서 상방으로 슬라이드 이동되어, 상기 수용홈(1010) 내 결합될 수 있다.
상기 단턱(1026)은 상기 코어(141)의 하단에 배치될 수도 있다.
상기 단턱(1026)의 측면은 상기 수용홈(1010)의 바닥면 보다 외측으로 돌출되게 배치될 수 있다.
상기 단턱(1026)의 측면은 직선부와 곡선부를 포함할 수 있다. 상기 직선부와 상기 곡선부는 상기 코어(141)의 원주 방향을 따라 교번되게 배치될 수 있다. 상기 직선부는 상기 수용홈(1010)과 상하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치되고, 상기 곡선부는 이외의 영역에 배치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 외측기어의 상면 또는 하면을 도시한 평면도 이다.
도 12를 참조하면, 상기 마그넷(144)의 외면에는 볼록면이 형성되고, 상기 마그넷(144)의 내면에는 상기 수용홈(1010)의 바닥면에 대응하도록 평면이 형성될 수 있다.
상기 코어(141)의 중심에서 상기 마그넷(144)의 외면까지의 거리(R2)는, 상기 코어(141)의 중심에서 상기 코어(141)의 외면까지의 거리(R1)보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 상기 외측기어(140)는 상기 코어(141)의 외면이 상기 마그넷(144)의 외면 보다 외측에 배치될 수 있다.
다르게 말하면, 상기 외측 기어(140)의 반경 방향을 기준으로, 상기 외측 기어(140)의 중심에서 상기 제2외주면(114a) 까지의 직선 거리는, 상기 외측기어(140)의 중심에서 상기 제1외주면(1002a) 까지의 최대 직선 거리 보다 클 수 있다.
그리고, 상기 코어(141)의 중심에서 상기 마그넷(144)의 내면까지의 거리(R4)는, 상기 코어(141)의 중심에서 상기 골브(149)의 내면까지의 거리(R3)보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 마그넷(144)의 자속에 따른 상기 외측기어(140)의 회전 효율이 향상될 수 있다.
상기 외측기어(140)의 내주면은 오목부(148)와 볼록부(149)를 포함할 수 있다. 상기 오목부(148)와 상기 볼록부(149)는 상기 외측기어(140)의 내주면에 원주 방향을 따라 상호 교번되게 배치될 수 있다. 상기 볼록부(149)는 상기 오목부(148) 보다 상기 외측기어(140)의 중심에 가깝게 배치될 수 있다.
한편, 상기 마그넷(144)는 상기 볼록부(149)와 반경 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 오목부(149)는 인접한 마근네트(144) 사이 영역과 반경 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2외주면(114a)은 상기 오목부(148)와 반경 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
즉, 상기 코어(141)의 중심과 상기 오목부(149)를 원주 방향으로 1/2하는 영역을 연결하는 가상의 선(L1, L2)은 인접한 마그넷(144) 사이를 원주 방향으로 1/2하는 영역을 통과하도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 외측기어(140)의 중심에서 상기 마그넷(144)까지의 최단 거리는, 상기 외측기어(140)의 중심에서 반경 방향으로 상기 오목부(148)의 바닥면까지의 최대 거리보다 클 수 있다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 코어의 사시도 이고, 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 홈의 하면을 도시한 평면도이다.
본 실시예에서는 다른 부분에 있어서는 제1실시예와 동일하고, 다만 단턱의 형상에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하고, 나머지 부분에 있어서는 제1실시예를 원용하기로 한다.
도 13 및 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 코어(2000)는, 외주면에 복수의 측면부(2030)와, 홈(2011)이 상호 교번되게 배치될 수 있다. 상기 홈(2011)에는 마그넷이 결합될 수 있다. 상기 홈(2011)은, 바닥면(2014)과, 접착제 수용홈(2012)을 포함할 수 있다.
상기 코어(2000)의 상단에는 외측으로 돌출되는 단턱(2020)이 배치될 수 있다. 상기 단턱(2020)은 상기 측면부(2030)와 상하 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 단턱(2020)의 원주 방향 길이는 상기 측면부(2030)의 원주 방향 길이 보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 단턱(2020)의 양단(2022)은 상기 측면부(2030)의 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 단턱(2020)의 양단(2022)은 상기 홈(2011)의 적어도 일부와 상하 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 홈(2011) 내 상기 마그넷의 결합 시, 상기 단턱(2020)의 하면에 의해 상기 마그넷의 상면이 지지될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제2커버의 사시도 이고, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2커버의 일부를 절개하여 도시한 사시도 이며, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제2커버와 펌프 기어의 결합 모습을 도시한 단면도 이다.
도 15 내지 17을 참조하면, 상기 펌프기어(150)는 상기 제2커버(200)를 향해 돌출된 제1가이드부(145)를 포함할 수 있다. 상기 제1가이드부(145)는 상기 펌프기어(150) 중 상기 외측기어(140)에 배치될 수 있다. 상기 제1가이드부(145)는 상기 외측기어(140)의 하면에서 하방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 제1가이드부(145)는 곡률이 일정한 일면을 포함하는 링 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1가이드부(145)의 높이는 상기 외측기어(140) 높이의 20% 내지 50%의 높이를 가질 수 있다.
그리고, 상기 제2커버(200)에는 상기 제1가이드부(145)가 삽입되도록 가이드홈(282)이 배치될 수 있다. 상기 가이드홈(282)은 이너부(283)와 아우터부(281) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1가이드부(145)의 측면과 마주보는 상기 가이드홈(282)의 일면은 상호 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제1가이드부(145)의 내주면과 상기 가이드홈(282)의 내주면이 접촉될 수 있다.
도 6, 도 15 내지 17을 참조하면, 상기 제1가이드부(145)의 내경은 상기 외측기어(140)의 중심으로부터 상기 제1홀(142)의 내주면까지의 최대 거리 보다 크고, 상기 외측기어(140)의 중심으로부터 상기 마그넷(144)까지의 최단거리 보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제1가이드부(145)는 상기 마그넷(144)과 반경 방향으로 중첩되는 영역의 제1두께와, 상기 마그넷(144)과 반경 방향으로 중첩되지 않는 영역의 제2두께를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1두께는 상기 제2두께 보다 작을 수 있다.
한편, 상기 제1가이드부(145)는 상기 마그넷(144)과 반경 방향 및 상기 반경 방향과 수직한 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다.
상기와 같은 구조에 따르면, 상기 제2공간(180) 내에서 상기 펌프기어(150)는 견고하게 고정될 수 있는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1영역과 제2영역을 구분하는 제1격벽과, 몸체를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
    상기 제1영역에 배치되는 회로기판;
    상기 제2영역에 배치되는 펌프기어; 및
    상기 펌프기어에 배치되는 마그넷을 포함하고,
    상기 제2영역은 상기 제1격벽과 상기 몸체에 의해 정의되는 제2공간을 포함하고,
    상기 스테이터는 상기 몸체 내에 삽입되는 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1영역은 제1공간을 포함하고,
    상기 제1공간과 상기 제2공간은 상기 격벽에 의해 연결되지 않은 펌프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이터는 코어, 상기 코어에 결합된 인슐레이터, 상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일을 포함하고,
    상기 인슐레이터의 적어도 일부는 몸체 외부로 노출되는 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이터는 코어, 상기 코어에 결합된 인슐레이터, 상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일을 포함하고,
    상기 스테이터는 상기 몸체 내에 몰딩되어 몸체 외부로 노출되지 않는 펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 적어도 일부는 상기 스테이터와 상기 펌프기어 사이에 배치되는 펌프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그넷은 상기 코일과 대응되도록 상기 펌프기어의 외주면상에 배치되는 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 터미널을 포함하고, 상기 터미널은 상기 코일과 상기 회로기판에 연결되는 펌프.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1격벽은 상기 펌프기어를 향하는 방향으로 돌출된 제1돌기를 포함하고,
    상기 펌프기어는 상기 제1돌기가 배치되는 제1홈을 포함하는 펌프.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역 위에 배치되는 제1커버 및 상기 제2영역 아래에 배치되는 제2커버를 포함하고,
    상기 제2커버의 일면에는 소정의 형상을 가진 제1개구와 제2개구가 형성되고,
    상기 제2커버의 타면에는 상기 제1개구와 연결된 상기 제3개구 및 상기 제2개구와 연결된 제4개구가 형성되고,
    상기 격벽의 일면에는 상기 제1개구의 형상과 대응되는 제3홈 및 상기 제2개구의 형상과 대응되는 제4홈을 포함하는 펌프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 펌프기어는 외측기어와 상기 외측기어 내에 배치되는 내측기어를 포함하는 펌프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷은 제1외주면을 포함하고, 상기 외측 기어는 제2외주면을 포함하고,
    상기 제1외주면의 곡률은 상기 제2외주면의 곡률보다 작은 펌프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마그넷은 복수의 단위 마그넷을 포함하고,
    상기 제2외주면은 상기 복수의 단위 마그넷 중 서로 인접한 두 개의 단위 마그넷 사이에 배치되는 펌프.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 외측 기어는 상기 제2외주면에 형성된 상기 마그넷이 배치되는 수용홈을 포함하는 펌프.
  14. 제11항에 있어서,
    반경 방향을 기준으로, 상기 외측 기어의 중심에서 상기 제2외주면까지의 직선거리는 상기 외측 기어의 중심에서 상기 제1외주면까지의 최대 직선거리보다 큰 펌프.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 수용홈은 바닥면과 상기 바닥면과 연결된 측면을 포함하고,
    상기 측면은 제1각도로 기울어진 제1영역과 제2각도로 기울어진 제2영역을 포함하는 펌프.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1영역은 상기 마그넷의 측면과 접촉하고, 상기 제2영역은 상기 마그넷의 측면과 접촉하지 않는 펌프.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하우징과 결합하는 제2커버를 포함하고,
    상기 펌프기어는 상기 제2커버를 향해 돌출된 제1가이드부를 포함하고,
    상기 제2커버는 상기 제1가이드부가 삽입되는 가이드홈을 포함하는 펌프.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1가이드부의 내주면과 상기 가이드홈의 내주면이 접촉하는 펌프.

  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1가이드부의 높이는 상기 펌프기어 높이의 20%~50%의 높이를 갖는 펌프.
  20. 격벽과 몸체를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 코일을 포함하는 스테이터;
    상기 격벽 상에 배치되는 회로기판;
    상기 격벽 아래에 배치되는 펌프기어; 및
    상기 코일과 대응되도록 상기 펌프기어의 외주면에 배치되는 마그넷을 포함하고,
    상기 스테이터는 상기 몸체 내에 몰딩된 펌프.

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