KR20240015759A - 전동식 워터펌프 - Google Patents

전동식 워터펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 베어링부시가 나사결합된 펌프커버와 펌프바디를 구비하여 샤프트의 양단을 보다 견고하게 고정시키고, 조립시 불량을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프에 대한 것이다.
본 발명에 따른 전동식 워터펌프는 샤프트와, 임펠러와, 펌프바디와, 펌프커버와, 한 쌍의 베어링부시를 포함한다. 상기 임펠러는 슈라우드와 베인과 원판을 구비한 머리부와, 상기 샤프트가 삽입되며 상기 머리부의 하부에서 연장되어 회전력을 발생시키는 몸통부를 구비한다. 상기 펌프바디는 상기 샤프트의 하단을 지지하는 하부지지부가 형성되며 상기 임펠러를 수용한다. 상기 펌프커버는 상기 샤프트의 상단을 지지하는 상부지지부가 형성되며 상기 임펠러의 머리부를 감싸도록 상기 펌프바디의 상부에 결합된다. 상기 베어링부시는 상기 샤프트의 단부게 삽입되는 홈과 축방향으로 관통된 홀이 형성되며, 상기 샤프트의 양단을 지지할 수 있도록 상기 상부지지부 및 상기 하부지지부에 각각 삽입되어 나사결합된다.
본 발명에 의하면, 베어링부시는 샤프트의 상단을 지지하는 펌프커버의 상부지지부와 샤프트의 하단을 지지하는 펌프바디의 하부지지부에 삽입되어 나사결합된다. 이 경우, 베어링부시는 상부지지부 및 하부지지부와 나사결합되므로 임펠러의 회전에 의하여 진동이 발생하더라도 베어링부시는 상부지지부 및 하부지지부에서 이탈되지 않는다. 그래서 베어링부시가 상부지지부 및 하부지지부에서 밀려나와 샤프트의 축방향으로 발생하는 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, 샤프트의 양단을 보다 견고하게 고정시켜 내구성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 베어링부시는 샤프트의 단부가 삽입되는 홈과, 축방향으로 관통된 홀이 형성된다. 이 경우, 베어링부시가 하부지지부에 삽입되어 나사결합될 때 하부지지부 내의 공기가 베어링부시의 홀로 배출된다. 그래서 하부지지부 내의 공기가 베어링부시의 홀을 통하여 배출될 수 있으므로 조립이 용이할 뿐만 아니라 조립후 치수 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 베어링부시는 축방향으로 관통된 홀이 형성되며, 상부지지부에 삽입되어 나사결합된다. 이 경우, 워터펌프가 구동하여 임펠러의 슈라우드의 관통공으로 유체가 유입되면, 상부지지부의 내부로 유입되어 베어링부시의 홀을 통하여 샤프트로 유입된다. 그래서 베어링부시와 샤프트 사이로 유입되는 유체가 윤활유의 역할을 하므로 샤프트와 베어링부시 사이의 회전 마찰을 줄일 수 있다.

Description

전동식 워터펌프{Water pump}
본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 베어링부시가 나사결합된 펌프커버와 펌프바디를 구비하여 샤프트의 양단을 보다 견고하게 고정시키고, 조립시 불량을 감소시킬 수 있는 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 4에 도시된 종래의 워터펌프(100)의 경우, 샤프트(101)는 상단이 펌프커버(103)의 상부지지부(104)에 지지되고, 하단이 펌프바디(105)의 하부지지부(106)에 고정결합된다. 여기서, 샤프트(101)의 상단을 지지하는 베어링부시(107)는 펌프커버(103)의 상부지지부(104)에 삽입되어 조립된다. 이 경우, 워터펌프의 구동시 베어링부시(107)가 상부지지부(104)에서 돌출되어 이탈하는 문제점이 있었다. 또한, 상부지지부(104)와 베어링부시(107)의 조립시, 상부지지부(104) 내의 공기로 인하여 조립후 치수 불량이 발생하는 문제가 있었다.
공개특허 제10-2011-0055288호 (공개일 2011.05.25)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 베어링부시가 나사결합된 펌프커버와 펌프바디를 구비하여 샤프트의 양단을 보다 견고하게 고정시키고, 조립시 불량을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전동식 워터펌프는 샤프트와, 임펠러와, 펌프바디와, 펌프커버와, 한 쌍의 베어링부시를 포함한다. 상기 임펠러는 슈라우드와 베인과 원판을 구비한 머리부와, 상기 샤프트가 삽입되며 상기 머리부의 하부에서 연장되어 회전력을 발생시키는 몸통부를 구비한다. 상기 펌프바디는 상기 샤프트의 하단을 지지하는 하부지지부가 형성되며 상기 임펠러를 수용한다. 상기 펌프커버는 상기 샤프트의 상단을 지지하는 상부지지부가 형성되며 상기 임펠러의 머리부를 감싸도록 상기 펌프바디의 상부에 결합된다. 상기 베어링부시는 상기 샤프트의 단부게 삽입되는 홈과 축방향으로 관통된 홀이 형성되며, 상기 샤프트의 양단을 지지할 수 있도록 상기 상부지지부 및 상기 하부지지부에 각각 삽입되어 나사결합된다.
또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 펌프커버의 상부지지부는 상기 임펠러의 머리부로 유입되는 유체가 상기 베어링부시의 홀을 통하여 상기 샤프트로 유입될 수 있게 상기 베어링부시와 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 펌프바디의 하부지지부는 상기 베어링부시가 나사결합될 때 상기 하부지지부 내의 공기가 상기 홀로 배출될 수 있게 상기 베어링부시와 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 베어링부시는 샤프트의 상단을 지지하는 펌프커버의 상부지지부와 샤프트의 하단을 지지하는 펌프바디의 하부지지부에 삽입되어 나사결합된다. 이 경우, 베어링부시는 상부지지부 및 하부지지부와 나사결합되므로 임펠러의 회전에 의하여 진동이 발생하더라도 베어링부시는 상부지지부 및 하부지지부에서 이탈되지 않는다. 그래서 베어링부시가 상부지지부 및 하부지지부에서 밀려나와 샤프트의 축방향으로 발생하는 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, 샤프트의 양단을 보다 견고하게 고정시켜 내구성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 베어링부시는 샤프트의 단부가 삽입되는 홈과, 축방향으로 관통된 홀이 형성된다. 이 경우, 베어링부시가 하부지지부에 삽입되어 나사결합될 때 하부지지부 내의 공기가 베어링부시의 홀로 배출된다. 그래서 하부지지부 내의 공기가 베어링부시의 홀을 통하여 배출될 수 있으므로 조립이 용이할 뿐만 아니라 조립후 치수 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 베어링부시는 축방향으로 관통된 홀이 형성되며, 상부지지부에 삽입되어 나사결합된다. 이 경우, 워터펌프가 구동하여 임펠러의 슈라우드의 관통공으로 유체가 유입되면, 상부지지부의 내부로 유입되어 베어링부시의 홀을 통하여 샤프트로 유입된다. 그래서 베어링부시와 샤프트 사이로 유입되는 유체가 윤활유의 역할을 하므로 샤프트와 베어링부시 사이의 회전 마찰을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전동식 워터펌프의 단면도이고,
도 2는 도 1의 베어링부시의 사시도이고,
도 3은 도 1의 베어링부시의 단면도이고,
도 4는 종래의 전동식 워터펌프의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 워터펌프의 일 실시예를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 워터펌프는 샤프트(10)와, 임펠러(20)와, 펌프바디(30)와, 펌프커버(40)와, 한 쌍의 베어링부시(50)를 포함한다.
샤프트(10)는 임펠러(20)와 사출결합되어 펌프바디(30)의 내부에 장착된다.
임펠러(20)는 워터펌프로 유입되는 유체를 순환시키는 역할을 한다. 이를 위하여 임펠러(20)는 머리부(21)와, 몸통부(25)를 구비한다.
머리부(21)는 슈라우드(22)와, 베인(23)과, 원판(24)을 구비한다. 여기서, 슈라우드(22)는 중앙부에 유체가 유입되는 관통공(22a)이 형성된다.
몸통부(25)는 샤프트(10)가 삽입되며, 머리부(21)의 하부에서 연장되어 회전력을 발생시킨다.
펌프바디(30)는 샤프트(10)의 하단을 지지하는 하부지지부(31)가 형성되며, 임펠러(20)를 수용한다.
펌프커버(40)는 유입구(41)와, 배출구(43)와, 상부지지부(45)가 형성되며, 임펠러(20)의 머리부(21)를 감싸도록 펌프바디(30)의 상부에 결합된다.
유입구(41)는 슈라우드(22)의 관통공(22a)으로 유체를 안내하는 역할을 하며, 배출구(43)는 임펠러(20)에 의하여 유출되는 유체를 안내하는 역할을 한다.
상부지지부(45)는 샤프트(10)의 상단을 지지하는 역할을 한다. 이를 위하여 상부지지부(45)는 지지편(46)과 연결편(47)을 구비한다.
지지편(46)은 샤프트(10)의 상단을 감싸도록 형성되며, 중앙이 관통된다.
연결편(47)은 지지편(46)이 샤프트(10)의 상단을 지지할 수 있게 슈라우드(22)의 관통공(22a)에 삽입되어 일단은 지지편(46)과 결합되고 타단은 펌프커버(40)의 내측면과 결합된다. 이때, 연결편(47)은 지지편(46)의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개가 결합되어 연결편(47)과 연결편(47) 사이로 유체가 통과할 수 있다. 그래서 연결편(47)과 연결편(47) 사이가 임펠러(20)의 내부와 연통되므로 펌프커버(40)의 유입구(41)로 유입되는 유체가 임펠러(20)에 의해 순환되어 배출구(43)로 배출될 수 있다. 본 실시예에서 연결편(47)은 3개가 결합된다.
베어링부시(50)는 샤프트(10)와 상부지지부(45) 및 하부지지부(31)의 회전마찰을 줄이는 역할을 한다. 이를 위하여 베어링부시(50)는 상부지지부(45) 및 하부지지부(31)에 각각 삽입되도록 한 쌍이 구비된다. 여기서, 베어링부시(50)는 샤프트(10)의 단부가 삽입되는 홈(51)과, 유체 또는 공기가 유동할 수 있게 축방향으로 관통된 홀(53)이 형성되며, 상부지지부(45) 및 하부지지부(31)와 나사결합될 수 있게 외주면에 나사산이 형성된다. 이때, 홀(53)은 원주방향을 따라 일정간격 이격되어 복수개가 형성된다.
본 실시예의 경우, 베어링부시(50)는 홈(51)에 샤프트(10)의 단부가 삽입되고, 축방향으로 관통된 홀(53)이 복수개가 형성되어 펌프바디(30)의 하부지지부(31)에 삽입되어 나사결합된다. 이 경우, 베어링부시(50)가 하부지지부(31)에 삽입되어 나사결합될 때, 하부지지부(51) 내의 공기가 베어링부시(50)의 홀(53)로 배출된다. 그래서 하부지지부(31) 내의 공기가 홀(53)을 통해 배출될 수 있으므로 조립이 용이할 뿐만 아니라 조립후 치수 정확도를 높일 수 있다. 또한, 베어링부시(50)가 펌프커버(40)의 상부지지부(45)에 삽입되어 나사결합되면, 임펠러(20)의 슈라우드(22)의 관통공(22a)으로 유입되는 유체는 상부지지부(45)의 내부로 유입되어 베어링부시(50)의 홀(53)을 통하여 베어링부시(50)의 홈(51)의 내측과 샤프트(10) 사이로 유입될 수 있다. 그래서 베어링부시(50)의 홈(51)의 내측과 샤프트(10) 사이로 유입되는 유체가 윤활유의 역할을 하므로 샤프트(10)와 베어링부시(50) 사이의 회전 마찰을 줄일 수 있다. 한편, 베어링부시(50)는 상부지지부(45) 및 하부지지부(31)에 삽입되어 나사결합된다. 이 경우, 워터펌프가 구동시 임펠러(20)의 회전에 의하여 진동이 발생하더라도 베어링부시(50)가 상부지지부(45) 및 하부지지부(31)에서 이탈되지 않는다. 그래서 베어링부시(50)가 상부지지부(45) 및 하부지지부(31)에서 밀려나와 샤프트(10)의 축방향으로 발생하는 간섭을 방지할 수 있으므로 샤프트의 양단을 보다 견고하게 고정시켜 내구성을 높일 수 있다.
반면, 도 4에 도시된 종래의 워터펌프(100)의 경우, 샤프트(101)는 상단이 펌프커버(103)의 상부지지부(104)에 지지되고, 하단이 펌프바디(105)의 하부지지부(106)에 고정결합된다. 여기서, 샤프트(101)의 상단을 지지하는 베어링부시(107)는 펌프커버(103)의 상부지지부(104)에 삽입되어 조립된다. 이 경우, 워터펌프의 구동시 베어링부시(107)가 상부지지부(104)에서 돌출되어 이탈하는 문제점이 있었다. 또한, 상부지지부(104)와 베어링부시(107)의 조립시, 상부지지부(104) 내의 공기로 인하여 조립후 치수 불량이 발생하는 문제가 있었다.
10 : 샤프트 20 : 임펠러
21 : 머리부 22 : 슈라우드
22a : 관통공 23 : 베인
24 : 원판 25 : 몸통부
30 : 펌프바디 31 : 하부지지부
40 : 펌프커버 41 : 유입구
43 : 배출구 45 : 상부지지부
46 : 지지편 47 : 연결편
50 : 베어링부시 51 : 홈
53 : 홀 100 : 전동식 워터펌프
101 : 샤프트 103 : 펌프커버
104 : 상부지지부 105 : 펌프바디
106 : 하부지지부 107 : 베어링부시

Claims (3)

  1. 샤프트와,
    슈라우드와 베인과 원판을 구비한 머리부와, 상기 샤프트가 삽입되며 상기 머리부의 하부에서 연장되어 회전력을 발생시키는 몸통부를 구비한 임펠러와,
    상기 샤프트의 하단을 지지하는 하부지지부가 형성되며, 상기 임펠러를 수용하는 펌프바디와,
    상기 샤프트의 상단을 지지하는 상부지지부가 형성되며, 상기 임펠러의 머리부를 감싸도록 상기 펌프바디의 상부에 결합된 펌프커버와,
    상기 샤프트의 단부가 삽입되는 홈과, 축방향으로 관통된 홀이 형성되며, 상기 샤프트의 양단을 지지할 수 있도록 상기 상부지지부 및 상기 하부지지부에 각각 삽입되어 나사결합되는 한 쌍의 베어링부시를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌프커버의 상부지지부는 상기 임펠러의 머리부로 유입되는 유체가 상기 베어링부시의 홀을 통하여 상기 샤프트로 유입될 수 있게 상기 베어링부시와 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펌프바디의 하부지지부는 상기 베어링부시가 나사결합될 때 상기 하부지지부 내의 공기가 상기 홀로 배출될 수 있게 상기 베어링부시와 결합된 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
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