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KR100614738B1 - Electrically driven motors and pumps having such motors - Google Patents

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KR100614738B1
KR100614738B1 KR1020040078400A KR20040078400A KR100614738B1 KR 100614738 B1 KR100614738 B1 KR 100614738B1 KR 1020040078400 A KR1020040078400 A KR 1020040078400A KR 20040078400 A KR20040078400 A KR 20040078400A KR 100614738 B1 KR100614738 B1 KR 100614738B1
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KR
South Korea
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core
motor
magnets
pump
housing
Prior art date
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KR1020040078400A
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Korean (ko)
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KR20050033028A (en
Inventor
나이토히로아키
Original Assignee
아이산 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이산 고교 가부시키가이샤 filed Critical 아이산 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 가능하다면 펌프를 위한 모터로서, 하우징과, 상기 하우징내에 배치되고 상기 하우징의 내벽상에 장착된 제 1 부재와, 상기 하우징내에 회전 가능하게 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 제 2 부재를 구비하는 모터를 제공한다. 회전 샤프트의 제 1 단부를 회전 샤프트의 축방향으로 지지하기 위해 하우징내에 스러스트 베어링이 장착된다. 코어와 코어 둘레에 권취된 코일이 제 1 및 제 2 부재중 하나상에 제공된다. 제 1 및 제 2 부재중 다른 하나상에는 한 세트의 자석이 제공된다. 코어 및 한 세트의 자석은 코어와 한 세트의 자석 사이에서 자속이 발생되는 영역에 자력이 발생하도록 위치된다. 자력은 스러스트 베어링을 향해 제 2 부재를 이동시킨다.The present invention preferably comprises a motor for a pump, comprising a housing, a first member disposed in the housing and mounted on an inner wall of the housing, and a second member rotatably disposed in the housing and having a rotating shaft. To provide a motor. A thrust bearing is mounted in the housing for supporting the first end of the rotating shaft in the axial direction of the rotating shaft. A core and a coil wound around the core is provided on one of the first and second members. A set of magnets is provided on the other of the first and second members. The core and the set of magnets are positioned such that magnetic forces are generated in the region where magnetic flux is generated between the core and the set of magnets. The magnetic force moves the second member towards the thrust bearing.

Description

모터 및 이를 구비한 펌프{ELECTRICALLY DRIVEN MOTORS AND PUMPS HAVING SUCH MOTORS} A motor and a pump having the same {ELECTRICALLY DRIVEN MOTORS AND PUMPS HAVING SUCH MOTORS}             

도 1은 제 1 실시예에 따른 연료 펌프의 수직 단면도,1 is a vertical sectional view of a fuel pump according to a first embodiment,

도 2는 제 2 실시예에 따른 연료 펌프의 수직 단면도,2 is a vertical sectional view of the fuel pump according to the second embodiment,

도 3은 제 3 실시예에 따른 연료 펌프의 수직 단면도,3 is a vertical sectional view of a fuel pump according to a third embodiment,

도 4는 도 3의 스테이터의 수직 단면도로서, 일체형 하우징 부재가 점선으로 도시되어 있는 도면,4 is a vertical cross-sectional view of the stator of FIG. 3, in which the integral housing member is shown in dashed lines, FIG.

도 5는 제 4 실시예에 따른 연료 펌프의 수직 단면도.5 is a vertical sectional view of a fuel pump according to a fourth embodiment;

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 연료 펌프 10 : 모터 섹션1: fuel pump 10: motor section

20 : 로터 25 : 요크20: rotor 25: yoke

27 : 영구 자석 30 : 스테이터27 permanent magnet 30 stator

40 : 제어 회로 50 : 펌프 섹션40: control circuit 50: pump section

57 : 스러스트 베어링 59 : 임펠러57: thrust bearing 59: impeller

본 발명은 전동 모터 및 이를 구비하는 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor and a pump having the same.

각종 전동 모터가 공지되어 있다. 예를 들면, 일본 공개 특허 공보 제 2000-102210 호는 하우징, 스테이터, 로터, 자석, 스러스트 베어링(thrust bearing) 및 스프링을 구비하는 브러시리스형 전동 모터(brush-less electrically driven motor)를 개시하고 있다. 로터는 하우징에 의해 회전 가능하게 지지되는 로터 샤프트를 구비한다. 자석은 로터상에 설치되고, 소정 간격을 두고 스테이터와 대향되어 있다. 스러스트 베어링은 하우징에 장착되고 스러스트 방향에 대해 로터 샤프트의 일 단부를 지지한다. 스프링은 로터를 스러스트 베어링쪽 방향으로 편압시켜, 로터의 일 단부가 스러스트 베어링에 대해 가압된다.Various electric motors are known. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-102210 discloses a brushless electrically driven motor having a housing, a stator, a rotor, a magnet, a thrust bearing and a spring. . The rotor has a rotor shaft rotatably supported by the housing. The magnet is provided on the rotor and faces the stator at predetermined intervals. The thrust bearing is mounted to the housing and supports one end of the rotor shaft with respect to the thrust direction. The spring biases the rotor toward the thrust bearing so that one end of the rotor is pressed against the thrust bearing.

상기 공보의 모터는 로터를 스러스트 베어링쪽으로 편압시키기 위한 스프링을 필요로 하기 때문에, 비교적 다수의 부품 및 모터를 조립하기 위한 비교적 다수의 조립 단계를 갖는 문제점이 있었다. 이들 문제점은 모터를 소형화하는 시도에 있어서 제한이었다.Since the motor of this publication requires a spring for biasing the rotor toward the thrust bearing, there is a problem with a relatively large number of parts and a relatively large number of assembly steps for assembling the motor. These problems have been a limitation in attempts to downsize the motor.

따라서 본 발명의 목적은 부품의 개수 및 전동 모터의 조립 단계의 수를 최소화하는 향상된 기술을 개시하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to disclose an improved technique for minimizing the number of parts and the number of assembly steps of an electric motor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터는 하우징, 하우징내에 배치되고 하우징 의 내벽에 장착된 제 1 부재, 및 하우징내에 회전 가능하게 배치되고 회전 샤프트를 갖는 제 2 부재를 구비하고 있음을 알 수 있다. 제 2 부재는 회전 샤프트의 반경방향으로 제 1 부재와 대향된다. 회전 샤프트의 축선 방향으로 회전 샤프트의 제 1 단부를 지지하기 위해 스러스트 베어링이 하우징내에 장착된다. 코어 및 이 코어 둘레에 권취된 코일이 제 1 및 제 2 부재중 하나상에 제공된다. 한 세트의 자석이 제 1 및 제 2 부재중 다른 하나에 제공되어, 코일이 여기되었을 경우 제 1 부재에 대해 제 2 부재를 회전시키는 회전력이 발생된다. 코어 및 한 세트의 자석은, 코어와 한 세트의 자석 사이에서 자속(magnetic flux)이 발생되는 영역에서 자력(magnetic force)이 발생하도록 함으로써, 제 2 부재가 스러스트 베어링쪽으로 이동된다.According to one embodiment of the invention, it can be seen that the motor has a housing, a first member disposed within the housing and mounted to the inner wall of the housing, and a second member rotatably disposed within the housing and having a rotating shaft. . The second member is opposed to the first member in the radial direction of the rotating shaft. A thrust bearing is mounted in the housing to support the first end of the rotary shaft in the axial direction of the rotary shaft. A core and a coil wound around the core is provided on one of the first and second members. One set of magnets is provided to the other of the first and second members so that a rotational force is generated to rotate the second member relative to the first member when the coil is excited. The core and the set of magnets cause a magnetic force to be generated in a region where magnetic flux is generated between the core and the set of magnets so that the second member is moved towards the thrust bearing.

따라서, 회전 샤프트를 스러스트 베어링쪽으로 편압시키기 위해 스프링을 사용할 필요가 없다. 결과적으로, 부품의 개수 및 모터의 조립 단계의 수가 감소될 수 있다.Thus, there is no need to use a spring to bias the rotating shaft towards the thrust bearing. As a result, the number of parts and the number of assembly steps of the motor can be reduced.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 코어 및 한 세트의 자석은 회전 샤프트의 축선 방향으로 서로 오프셋되어 있다. 이러한 사실은 한 세트의 자석에 대해 코어의 위치를 사전 결정함으로써 편압력이 용이하게 발생되도록 한다.In another embodiment of the invention, the core and the set of magnets are offset from each other in the axial direction of the rotating shaft. This fact allows the bias pressure to be easily generated by pre-determining the position of the core for a set of magnets.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 모터는 브러시리스 모터로서 구성된다. 따라서, 제 1 부재는 코어와 코일을 갖는 스테이터이고, 제 2 부재는 한 세트의 자석을 갖는 로터이다.In another embodiment of the invention, the motor is configured as a brushless motor. Thus, the first member is a stator having a core and a coil, and the second member is a rotor having a set of magnets.

브러시리스 모터의 경우, 한 세트의 자석은 스러스트 베어링으로부터 멀어지 는 방향으로 코어에 대해 오프셋될 수 있다. 또한, 코어 및 한 세트의 자석은 회전 샤프트의 축선 방향으로 상이한 길이를 가질 수 있다. 한 세트의 자석은 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 코어를 지나 연장될 수 있다.In the case of a brushless motor, a set of magnets can be offset relative to the core in a direction away from the thrust bearing. In addition, the core and the set of magnets may have different lengths in the axial direction of the rotating shaft. The set of magnets may extend past the core in a direction away from the thrust bearing.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 모터는 DC 모터로서 구성된다. 따라서, 제 1 부재는 한 세트의 자석이고, 제 2 부재는 코어와 코일을 갖는 전기자(armature)이다.In another embodiment of the invention, the motor is configured as a DC motor. Thus, the first member is a set of magnets and the second member is an armature having a core and a coil.

DC 모터의 경우, 코어는 한 세트의 자석에 대해 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 오프셋될 수 있다. 또한, 코어와 한 세트의 자석은 회전 샤프트의 축선 방향으로 상이한 길이를 가질 수 있다. 코어는 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 한 세트의 자석을 지나 연장될 수 있다.In the case of a DC motor, the core may be offset in a direction away from the thrust bearing for the set of magnets. In addition, the core and the set of magnets may have different lengths in the axial direction of the rotating shaft. The core may extend past a set of magnets in a direction away from the thrust bearing.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 모터는 제 1 단부 커버 및 제 2 단부 커버를 더 구비한다. 제 1 단부 커버는 스러스트 베어링과 대향하는 방향으로 하우징의 일 단부에 배치된다. 제 2 단부 커버는 하우징의 다른 단부, 즉 스러스트 베어링을 수납하는 측에 배치된다. 제 1 단부 커버는 하우징과 일체형으로 형성될 수 있다. 따라서, 부품의 개수 및 모터의 조립 단계의 수를 더욱 감소시킬 수 있다.In another embodiment of the invention, the motor further comprises a first end cover and a second end cover. The first end cover is disposed at one end of the housing in a direction opposite the thrust bearing. The second end cover is arranged at the other end of the housing, ie the side that houses the thrust bearing. The first end cover may be integrally formed with the housing. Thus, the number of parts and the number of assembly steps of the motor can be further reduced.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 회전 샤프트는 제 1 단부와 (축선 방향으로) 대향된 제 2 단부를 갖는다. 제 1 단부 커버는 회전 샤프트의 제 2 단부를 회전 가능하게 지지한다.In another embodiment of the invention, the rotating shaft has a second end opposite (axially) to the first end. The first end cover rotatably supports the second end of the rotating shaft.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 스러스트 베어링은 제 2 단부 커버에 장착된다. In another embodiment of the invention, the thrust bearing is mounted to the second end cover.                         

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 모터는 코일로의 전류 공급을 제어하기 위해 코일에 전기적으로 접속된 전기 제어 회로를 더 구비한다. 전기 제어 회로는 제 1 단부 커버내에 형성된 실질적으로 폐쇄된 공간내에 배치된다. 실질적으로 폐쇄된 공간은 단락 가능성 또는 전기 접속의 불량을 방지한다.In another embodiment of the present invention, the motor further includes an electrical control circuit electrically connected to the coil for controlling the supply of current to the coil. The electrical control circuit is disposed in a substantially closed space formed in the first end cover. The substantially closed space prevents possible short circuits or poor electrical connections.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 펌프는 모터 섹션과 펌프 섹션을 구비함을 알 수 있다. 전술된 여러 종류의 모터가 모터 섹션으로 장착될 수 있다. 또한, 모터 섹션의 하우징은 펌프 섹션의 하우징으로서 활용될 수 있다. 펌프는 물, 오일 및 연료와 같은 액체를 펌핑할 수 있다. 예를 들면, 펌프는 연료를 자동차의 내연 기관으로 이송시키기 위해 자동차의 연료 탱크로부터 연료를 펌핑하는 연료 펌프일 수 있다.
In another embodiment of the present invention, it can be seen that the pump has a motor section and a pump section. The various types of motors described above can be mounted in motor sections. The housing of the motor section can also be utilized as the housing of the pump section. The pump can pump liquids such as water, oil and fuel. For example, the pump may be a fuel pump that pumps fuel from the fuel tank of the motor vehicle to transfer fuel to the internal combustion engine of the motor vehicle.

이상 및 이하에 개시된 각각의 부가적인 실시예 및 개시내용은 단독적으로 또는 부품의 개수 및 조립 단계의 수를 감소시킨 개선된 모터 및 펌프를 제공하는 다른 실시예 및 개시내용과 연관하여 활용될 수 있다. 이들 다수의 부가적인 실시예 및 개시내용 양자를 단독적으로 및 서로 연관지어 활용하는 본 발명의 대표적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 자세히 설명된다. 이러한 상세한 설명은 단지 당업자가 본 발명의 바람직한 실시예를 실시할 수 있도록 보다 자세히 교시하는 것이지, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 특허청구범위만이 청구된 발명의 범위를 규정한다. 따라서, 하기의 상세한 설명에 개시된 실시예 및 단계의 조합은 넓은 관점에서 본 발명을 실시하는데 필요하지 않을 수 있으며, 단지 본 발명의 대표적인 실시예를 특별히 설명하는 것임을 알 수 있다. 또한, 대표적인 실시예 및 종속항의 여러 특징부는 본 발명의 추가적으로 유용한 실시예를 제공하기 위해 특별히 열거되지 않는 방식으로 조합될 수 있다.Each of the additional embodiments and disclosures disclosed above and below may be utilized alone or in connection with other embodiments and disclosures that provide improved motors and pumps that reduce the number of parts and the number of assembly steps. . Representative embodiments of the invention, both alone and in conjunction with each other, utilizing many of these additional embodiments and disclosures, are described in detail with reference to the accompanying drawings. These details are merely taught in more detail to enable those skilled in the art to practice preferred embodiments of the invention, but not to limit the scope of the invention. Only the claims define the scope of the claimed invention. Accordingly, it can be seen that the combination of the embodiments and steps disclosed in the following detailed description may not be necessary to practice the invention in a broad sense, but merely to specifically illustrate representative embodiments of the invention. In addition, various features of the representative embodiments and the dependent claims can be combined in ways that are not specifically listed to provide additional useful embodiments of the invention.

본 발명의 여러 대표적인 실시예는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된다.Several exemplary embodiments of the invention are described with reference to FIGS. 1 to 5.

제 1 실시예First embodiment

도 1을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 연료 펌프(1)가 자동차(도시되지 않음)에 장착될 수 있으며 모터 섹션(10)으로서 브러시리스 DC 모터를 갖는다. 도 1의 수직 단면도에 도시된 바와 같이, 연료 펌프(1)는 모터 섹션(10) 이외에 펌프 섹션(50)을 구비한다. 펌프 섹션(50)은 모터 섹션(10)의 하측에 배치된다.Referring to FIG. 1, the fuel pump 1 according to the first embodiment can be mounted in an automobile (not shown) and has a brushless DC motor as the motor section 10. As shown in the vertical sectional view of FIG. 1, the fuel pump 1 has a pump section 50 in addition to the motor section 10. The pump section 50 is arranged below the motor section 10.

모터 섹션(10)을 설명하면 하기와 같다. 모터 섹션(10)은 하우징(11), 하우징(11)내에 회전 가능하게 지지된 로터(20), 및 하우징(11)내에 고정식으로 장착된 스테이터(30)를 대체로 구비한다. 하우징(11)은 실질적인 원통형 하우징 튜브(13), 하우징 튜브(13)의 상단부에 장착된 상단부 커버(15), 펌프 케이싱(51), 및 하우징 튜브(13)의 하단부에 장착된 펌프 커버(53)를 구비한다. 축방향 지지 구멍(16)이 상단부 커버(15)의 내벽(도 1에서 보았을 때 하부 벽)에 형성되고, 하우징 튜브(13)의 중심축을 따라서 실질적으로 연장된다. 실질적인 원통형 토출구(17)는 상단부 커버(15)의 내측과 외측 사이에서 소통하도록 상단부 커버(15)에 형성된다. 토출구(17)는 하우징 튜브(13)의 중심축에 평행하게 연장하지만, 작은 거리를 두고 그것으로부터 변위된다.The motor section 10 will be described below. The motor section 10 generally includes a housing 11, a rotor 20 rotatably supported in the housing 11, and a stator 30 fixedly mounted in the housing 11. The housing 11 has a substantially cylindrical housing tube 13, an upper cover 15 mounted on the upper end of the housing tube 13, a pump casing 51, and a pump cover 53 mounted on the lower end of the housing tube 13. ). An axial support hole 16 is formed in the inner wall of the upper cover 15 (lower wall when viewed in FIG. 1) and extends substantially along the central axis of the housing tube 13. A substantially cylindrical outlet 17 is formed in the top cover 15 to communicate between the inside and the outside of the top cover 15. The discharge port 17 extends parallel to the central axis of the housing tube 13 but is displaced from it at a small distance.

로터(20)는 로터 샤프트(21), 로터 샤프트(21)에 프레스 피팅(press-fitting)된 한 쌍의 상부 및 하부 리테이너(23), 리테이너(23)에 프레스 피팅된 원통형 요크(yoke)(25), 및 수지로 제조된 접착제에 의해 요크(25)의 외주연부에 접착된 영구 자석(27)을 구비한다. 리테이너(23)는 스테인리스강으로 제조된다. 요크(25) 또한 스테이리스강으로 제조되지만 전자석화(electrically magnetized)될 수 있다. 영구 자석(27)은 소정 간극을 두고 스테이터(30)와 대향된다. 영구 자석(27)은 원주방향으로 배열된 4개의 자극(magnetic pole)을 갖는다.The rotor 20 includes a rotor shaft 21, a pair of upper and lower retainers 23 press-fitted to the rotor shaft 21, and a cylindrical yoke press-fitted to the retainer 23 ( 25) and a permanent magnet 27 bonded to the outer periphery of the yoke 25 by an adhesive made of resin. The retainer 23 is made of stainless steel. Yoke 25 is also made of stainless steel but can be electrically magnetized. The permanent magnet 27 faces the stator 30 with a predetermined gap. The permanent magnet 27 has four magnetic poles arranged in the circumferential direction.

펌프 케이싱(51)은 베어링(28)을 거쳐 로터 샤프트(21)의 하부를 회전 가능하게 지지한다. 반면에, 축방향 지지 구멍(16)은 베어링(29)을 거쳐 로터 샤프트(21)의 상단부를 회전 가능하게 지지한다. 로터 샤프트(21)는 베어링(28)을 지나 하측으로 더욱 연장되는 하단부(21a)를 갖는다. 하단부(21a)는 실질적인 D자형 단면을 가지며, 임펠러(59)에 형성된 대응하는 D자형 캐비티(59a)내에 삽입된다. 또한, 하단부(21a)는 스러스트 베어링(57)의 상면과 접촉하는 구형 하단부 표면(21b)을 갖는다. 스러스트 베어링(57)은 펌프 커버(53)내에 장착된다.The pump casing 51 rotatably supports the lower part of the rotor shaft 21 via the bearing 28. On the other hand, the axial support hole 16 rotatably supports the upper end of the rotor shaft 21 via the bearing 29. The rotor shaft 21 has a lower end 21a that extends further downward through the bearing 28. The lower end 21a has a substantially D-shaped cross section and is inserted into a corresponding D-shaped cavity 59a formed in the impeller 59. The lower end 21a also has a spherical lower end surface 21b in contact with the upper surface of the thrust bearing 57. The thrust bearing 57 is mounted in the pump cover 53.

각각의 상부 및 하부 리테이너(23)는 개별 플랜지부(23a)를 갖는다. 상부 리테이너(23)의 플랜지부(23a)는 수지로 제조된 접착제에 의해 요크(25)의 상단부 및 자석(27)의 상단부에 접착될 수 있다. 마찬가지로, 하부 리테이너(23)의 플랜지부(23a)는 수지로 제조된 접착제에 의해 요크(25)의 하단부 및 자석(27)의 하단부에 접착될 수 있다.Each upper and lower retainer 23 has a separate flange portion 23a. The flange portion 23a of the upper retainer 23 can be adhered to the upper end of the yoke 25 and the upper end of the magnet 27 by an adhesive made of resin. Similarly, the flange portion 23a of the lower retainer 23 can be adhered to the lower end of the yoke 25 and the lower end of the magnet 27 by an adhesive made of resin.

스테이터(30)는 스테이터 코어(31), 수지로 제조되고 스테이터 코어(31)를 유지하는 홀더(holder)(32), 및 스테이터 코어(31) 둘레에 권취된 스테이터 코일(33)을 구비한다. 스테이터(30)는 하우징 튜브(13)내에 밀착하여 끼워진다. 스테이터 코일(33)의 단자 단부(33a)는 융접(fusion welding) 또는 그와 유사한 방식으로 단자(35)의 하단부에 전기 접속된다. 단자(35)의 상단부는 오목부(18)내로 연장하도록 상단부 커버(15)에 형성된 단자 수납 구멍(15a)내로 삽입된다. 오목부(18)는 제어 회로(40)를 수납하도록 상단부 커버(15)에 형성된다. 오목부(18)는 제어 회로(40)를 수용하기 위해 상단부 커버(15)에 형성된다. 그리고, 단자(35)의 상단부는 오목부(18)내에 배치된 접속 회로 보드(38)에 전기 접속된다. 접속 회로 보드(38)는 적절한 지지체(도시되지 않음)를 거쳐 오목부(18)내에 지지된다.The stator 30 has a stator core 31, a holder 32 made of resin and holding the stator core 31, and a stator coil 33 wound around the stator core 31. The stator 30 is fitted in close contact with the housing tube 13. The terminal end 33a of the stator coil 33 is electrically connected to the lower end of the terminal 35 in fusion welding or similar manner. The upper end of the terminal 35 is inserted into the terminal accommodating hole 15a formed in the upper end cover 15 so as to extend into the recess 18. The recessed portion 18 is formed in the upper end cover 15 to accommodate the control circuit 40. A recess 18 is formed in the top cover 15 to accommodate the control circuit 40. The upper end of the terminal 35 is electrically connected to the connection circuit board 38 disposed in the recess 18. The connection circuit board 38 is supported in the recess 18 via a suitable support (not shown).

오목부(18)는 바닥을 가진 오목부로서 구성되며, 상단부 커버(15)의 상부 외부 표면에서 개방된다. 제어 회로(40)는 또한 적절한 지지체(도시되지 않음)를 거쳐 오목부(18)내에 지지된다. 제어 회로(40)는 접속 단자(42)를 구비한 코일측 회로 보드(41) 및 입력 단자(44)를 구비한 커버측 회로 보드(43)를 포함한다. 접속 단자(42)의 일 단부(도 1에 하단부로 도시됨)는 접속 회로 보드(38)에 접속된다. 입력 단자(44)의 일 단부(도 1에 상단부로 도시됨)는 오목부(18)의 개방 상단부로부터 오목부(18)의 개방 상단부를 폐쇄하는 보조 커버(46)를 거쳐 연료 펌프(1)의 외부까지 연장된다. 도면에 도시되지 않았지만, 제어 회로(40)는 전력 MOS-FET 및 구동 회로를 포함한다. MOS-FET은 스테이터 코일(33)의 U 페이즈 부분, V 페이즈 부분 및 W 페이즈 부분으로의 전류 공급을 허용 및 차단한다. 구동 회로는 MOS- FET의 동작을 제어하는 역할을 한다. 보다 상세하게는, 소정 오버랩핑 회전 주기동안, 구동 회로는 스테이터 코일(33)의 각 페이즈 부분을 여기하기 위해 MOS-FET을 활성화시킨다.The recess 18 is configured as a bottomed recess and opens at the upper outer surface of the top cover 15. The control circuit 40 is also supported in the recess 18 via a suitable support (not shown). The control circuit 40 includes a coil side circuit board 41 having a connection terminal 42 and a cover side circuit board 43 having an input terminal 44. One end of the connection terminal 42 (shown as the lower end in FIG. 1) is connected to the connection circuit board 38. One end of the input terminal 44 (shown as the upper end in FIG. 1) is connected to the fuel pump 1 via an auxiliary cover 46 which closes the open upper end of the recess 18 from the open upper end of the recess 18. Extends to the outside of the. Although not shown in the figure, the control circuit 40 includes a power MOS-FET and a drive circuit. The MOS-FET permits and blocks the supply of current to the U phase portion, V phase portion and W phase portion of the stator coil 33. The drive circuit controls the operation of the MOS-FET. More specifically, during a certain overlapping rotation period, the drive circuit activates the MOS-FET to excite each phase portion of the stator coil 33.

보조 커버(46)는 접착제, 열 크림핑 및 스크류 또는 다른 고정 장치(도시되지 않음)에 의한 기계적 고정 등의 적절한 부착 수단에 의해 상단부 커버(15)에 부착되며, 그리하여 오목부(18)의 개방된 상단부는 밀폐된다. 단자 삽입 구멍(46a)이 보조 커버(46)에 형성되며, 그리하여 제어 회로(40)의 입력 단자(44)의 상단부(도 1에 도시됨)는 단자 삽입 구멍(46a)을 통해 펌프(1)의 외부로 연장된다.The secondary cover 46 is attached to the top cover 15 by suitable attachment means such as adhesive, heat crimping and mechanical fixation by screws or other fastening devices (not shown), thus opening the recess 18. Upper end is sealed. A terminal insertion hole 46a is formed in the auxiliary cover 46, so that the upper end (shown in FIG. 1) of the input terminal 44 of the control circuit 40 is pump 1 through the terminal insertion hole 46a. Extends outward.

상단부 커버(15)는 하우징(13)에 대해 회전하는 것이 방지되므로, 상단부 커버(15)는 개방 상단부(13b)를 거쳐 하우징 튜브(13)내로 프레스 피팅된다. 그 후, 하우징 튜브(13)의 개방 상단부(13b)는 가열되고 상단부 커버(15)의 하단부에 대하여 내측으로 크림핑된다. 그 결과 상단부 커버(15)는 하우징 튜브(13)로부터 제거되는 것이 확실히 방지되며, 상단부 커버(15)는 하우징 튜브(13)의 상부 개방부를 밀폐한다. 또한, 링 형상 상부 스페이서(19)가 하우징 튜브(13)내로 끼워져, 상단부 커버(15)와 스테이터(30)의 홀더(32)의 대향 부분들 사이에 배치된다.Since the top cover 15 is prevented from rotating relative to the housing 13, the top cover 15 is press-fitted into the housing tube 13 via the open top 13b. Thereafter, the open top end 13b of the housing tube 13 is heated and crimped inward relative to the bottom end of the top cover 15. As a result, the top cover 15 is reliably prevented from being removed from the housing tube 13, and the top cover 15 seals the upper opening of the housing tube 13. In addition, a ring-shaped upper spacer 19 is fitted into the housing tube 13 and is disposed between the upper end cover 15 and opposing portions of the holder 32 of the stator 30.

도 1에 도시된 바와 같이, 영구 자석(27)은 펌프 섹션(50)으로부터 축방향으로 멀어지는 방향으로 소정 거리만큼 스테이터(30)로부터 변위된다. 따라서, 자속이 출입하는 스테이터(30)와 자석의 영역에 있어서, 발생된 자속의 불균형을 조정하도록 자력이 생성된다. 그러한 자력은 로터(20)가 펌프 섹션(50)을 향해 축방향으로(도 1에서 하방으로) 이동하도록 강제한다. 따라서, 로터(20)의 로터 샤프트 (21)의 구형 단부 표면(21b)은 스러스트 베어링(57)에 대하여 가압될 수 있다. 그 결과, 회전하는 동안의 로터(20)의 흔들림이 방지되거나 또는 최소화될 수 있다. 다시 말해, 로터(20) 및 임펠러(59)는 안정적이고 일정하게 회전할 수 있다.As shown in FIG. 1, the permanent magnet 27 is displaced from the stator 30 by a predetermined distance in a direction axially away from the pump section 50. Thus, in the region of the stator 30 and the magnet in which the magnetic flux enters and exits, a magnetic force is generated to adjust the imbalance of the generated magnetic flux. Such magnetic force forces the rotor 20 to move axially (downward in FIG. 1) towards the pump section 50. Thus, the spherical end surface 21b of the rotor shaft 21 of the rotor 20 can be pressed against the thrust bearing 57. As a result, shaking of the rotor 20 during rotation can be prevented or minimized. In other words, the rotor 20 and the impeller 59 can rotate stably and constantly.

로터(20)를 강제하는 자력의 크기는 스테이터(30)와 영구 자석(27) 사이의 변위 거리의 크기를 변경함으로써 조절될 수 있다. 대안적으로, 자력의 크기는 또한 스테이터(30)의 길이 또는 영구 자석(27)의 길이를 상대적으로 변경함으로써 조절될 수 있다. 예를 들어, 영구 자석(27)의 상단부가 스테이터(30)의 상단부를 지나 연장되는 거리를 증가시키면 자력의 크기를 증가시킬 수 있다. 그러나, 영구 자석(27)이 스테이터(30) 사이의 변위 거리 및 영구 자석(27)이 스테이터(30)를 지나 연장되는 거리는 로터(20)에 필요한 회전력을 확실히 발생시키도록 선택되어야 한다.The magnitude of the magnetic force forcing the rotor 20 can be adjusted by changing the magnitude of the displacement distance between the stator 30 and the permanent magnet 27. Alternatively, the magnitude of the magnetic force can also be adjusted by changing the length of the stator 30 or the length of the permanent magnet 27 relatively. For example, increasing the distance that the upper end of the permanent magnet 27 extends beyond the upper end of the stator 30 may increase the magnitude of the magnetic force. However, the displacement distance between the stator 30 and the permanent magnet 27 and the distance the permanent magnet 27 extends beyond the stator 30 should be selected so as to surely generate the rotational force required for the rotor 20.

이하에 펌프 섹션(50)이 설명된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프 섹션(50)은 펌프 케이싱(51)(모터 섹션(10)의 바로 아래에 배치됨), 펌프 커버(53) 및 임펠러(59)를 구비한다. 펌프 케이싱(51)은 하우징 튜브(13)에 대해 회전하는 것이 방지되면서, 하부 개방 단부(13a)를 거쳐 하우징 튜브(13)내로 프레스 피팅된다. 펌프 챔버(56)는 펌프 케이싱(51)과 펌프 커버(53) 사이에 규정된다. 펌프 커버(53)가 하우징 튜브(13)에 끼워진 후, 하부 개방 단부(13a)는 펌프 커버(53)가 펌프 케이싱(51)에 대해 압축된 상태로 유지되도록 가열되어 내측으로 크림핑된다. 크림핑은 또한 펌프 케이싱(51) 및 펌프 커버(53)가 하우징 튜브(13)로부터 부적절하게 제거되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 펌프 챔버는 펌프(1) 외부 환경과 예 기치 않게 연통하지 않도록 밀봉될 수 있다.The pump section 50 is described below. As shown in FIG. 1, the pump section 50 has a pump casing 51 (located just below the motor section 10), a pump cover 53 and an impeller 59. The pump casing 51 is press-fitted into the housing tube 13 via the lower open end 13a while being prevented from rotating relative to the housing tube 13. The pump chamber 56 is defined between the pump casing 51 and the pump cover 53. After the pump cover 53 is fitted to the housing tube 13, the lower open end 13a is heated and crimped inward so that the pump cover 53 remains compressed against the pump casing 51. Crimping can also prevent the pump casing 51 and pump cover 53 from being inappropriately removed from the housing tube 13. In addition, the pump chamber may be sealed so that it does not unexpectedly communicate with the environment outside the pump 1.

흡입구(54)가 펌프 커버(53)에 형성되며, 펌프 챔버(56)의 토출측과 연통한다. 토출구(52)는 펌프 케이싱(51)에 형성되며, 펌프 챔버(56)의 토출측과 연통한다. 펌프 케이싱(51)은 또한 모터 섹션(10)의 하단부 커버의 역할을 한다. 실질적으로 링 형상인 하부 스페이서(39)가 하우징 튜브(13)에 끼워져 펌프 케이싱(51)과 스테이터(30)의 홀더(32)의 대향하는 부분들 사이에 개재된다.A suction port 54 is formed in the pump cover 53 and communicates with the discharge side of the pump chamber 56. The discharge port 52 is formed in the pump casing 51 and communicates with the discharge side of the pump chamber 56. The pump casing 51 also serves as the bottom cover of the motor section 10. A substantially ring-shaped lower spacer 39 is fitted in the housing tube 13 and interposed between the opposing portions of the pump casing 51 and the holder 32 of the stator 30.

상술한 바와 같이, 펌프 케이싱(51)은 로터(20)의 로터 샤프트(21)의 하단부를 베어링(28)에 의해 회전 가능하게 지지한다. 펌프 케이싱(51)과 펌프 커버(53) 사이에는 임펠러(59)가 배치된다. D자형 캐비티(59a)가 임펠러(59)의 중앙부에 형성된다. 로터 샤프트(21)의 하단부(21a)는 대응하는 D자형 횡단면을 가지며, D자형 캐비티(59a)내로 결합 삽입되며, 그리하여 임펠러(59)가 로터 샤프트(21)와 함께 회전한다. 스러스트 베어링(57)은 펌프 커버(53)의 내벽(도 1에 도시된 상부 벽)에 형성된 축방향 구멍에 프레스 피팅된다. 상술한 바와 같이, 로터 샤프트(21)의 구형 단부 표면(21b)이 스러스트 베어링(57)의 상부 표면과 접촉한다.As described above, the pump casing 51 rotatably supports the lower end of the rotor shaft 21 of the rotor 20 by the bearing 28. An impeller 59 is disposed between the pump casing 51 and the pump cover 53. The D-shaped cavity 59a is formed at the center of the impeller 59. The lower end 21a of the rotor shaft 21 has a corresponding D-shaped cross section and is inserted into the D-shaped cavity 59a so that the impeller 59 rotates with the rotor shaft 21. The thrust bearing 57 is press-fitted to the axial bore formed in the inner wall of the pump cover 53 (upper wall shown in FIG. 1). As described above, the spherical end surface 21b of the rotor shaft 21 is in contact with the upper surface of the thrust bearing 57.

이하에 연료 펌프(1)의 작동이 설명된다. 본 발명의 연료 펌프(1)의 실제적인 응용에 있어서, 도면에 도시되지 않았지만, 필터가 흡입구(54)와 접촉하며, 연료 전달 파이프가 토출구(17)에 연결될 수 있다. 연료 펌프(1)의 실제적인 응용은 자동차의 연료 분사 장치에 연료를 전달하는 것일 수 있다. 연료 펌프(1) 전체는 스테이나 또는 임의의 타입의 기계적 또는 화학적(예컨대 접착제) 지지 장치와 같은 적절한 지지 장치에 의해 연료 탱크내에 지지될 수 있다.The operation of the fuel pump 1 is described below. In the practical application of the fuel pump 1 of the present invention, although not shown in the figure, a filter contacts the inlet 54 and a fuel delivery pipe can be connected to the outlet 17. A practical application of the fuel pump 1 may be to deliver fuel to a fuel injector of an automobile. The entire fuel pump 1 may be supported in the fuel tank by a suitable support device, such as a stainer or any type of mechanical or chemical (eg adhesive) support device.

제어 회로(40)의 입력 단자(44)에 전력이 공급되면, 제어 회로(40)의 구동부가 작동하여 소정 오버랩핑 시간동안 MOS-FET을 활성화하며, 그리하여 스테이터 코일(33)의 각 페이즈 부분이 적절히 여기된다. 로터(20)는 이러한 3 페이즈 하프 웨이브 구동 동작의 결과로서 회전할 수 있다. 로터(20)가 회전하면, 임펠러(59)도 또한 회전하여 연료 탱크내의 연료를 흡입구(54)를 통해 펌프 챔버(56)내로 전달한다. 그 후, 연료는 펌프 챔버(56)의 토출측으로부터 토출되어 토출구(52)를 통해 하우징(11)내에 공급된다. 하우징(11)내에 토출된 연료는 스테이터(30)와 로터(20) 사이에 위치된 간극을 통해 유동할 수 있으며, 최종적으로는 상단부 커버(15)의 토출구(17)를 통해 외부로 토출된다.When power is supplied to the input terminal 44 of the control circuit 40, the driver of the control circuit 40 operates to activate the MOS-FET for a predetermined overlapping time, so that each phase portion of the stator coil 33 It is appropriately excited. The rotor 20 may rotate as a result of this three phase half wave drive operation. As the rotor 20 rotates, the impeller 59 also rotates to deliver fuel in the fuel tank through the inlet 54 into the pump chamber 56. Thereafter, fuel is discharged from the discharge side of the pump chamber 56 and supplied into the housing 11 through the discharge port 52. The fuel discharged in the housing 11 may flow through a gap located between the stator 30 and the rotor 20, and finally discharged to the outside through the discharge port 17 of the upper cover 15.

제 1 실시예의 연료 펌프(1)에 따르면, 모터 섹션(10)은 연료 펌프(1)내에 조립되는 브러시리스 모터로서 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 자속이 출입하는 스테이터(30) 및 자석(27)의 영역에 있어서는, 로터(20)를 강제하여 스러스트 베어링(57)에 대하여 로터 샤프트(21)의 구형 단부 표면(21b)을 가압하도록 자력이 발생된다. 이러한 구성은 통상적인 브러시리스 모터가 스러스트 베어링(57)을 향해 로터(20)를 편압하는데 요구되는 별도의 스프링을 제거할 수 있다. 그 결과, 모터의 부품의 수와 모터의 조립 단계의 수가 감소될 수 있다. 결과적으로, 모터 섹션은 사이즈가 작아지고, 모터 섹션의 조립 작업이 효율적으로 수행될 수 있다.According to the fuel pump 1 of the first embodiment, the motor section 10 is configured as a brushless motor assembled in the fuel pump 1. As described above, in the regions of the stator 30 and the magnet 27 through which the magnetic flux enters and exits, the spherical end surface 21b of the rotor shaft 21 is forced against the thrust bearing 57 by forcing the rotor 20. Magnetic force is generated to pressurize. This configuration can eliminate the extra spring required for conventional brushless motors to bias the rotor 20 towards the thrust bearing 57. As a result, the number of parts of the motor and the number of assembly steps of the motor can be reduced. As a result, the motor section becomes small in size, and the assembling work of the motor section can be performed efficiently.

또한, 스러스트 베어링(57)을 향해 로터(20)를 편압하기 위한 별도의 스프링이 제거될 수 있기 때문에, 스프링이 로터 샤프트(21)와 접촉하여 발생할 수 있는 토크 손실 또한 제거될 수 있다. 또한, 로터 샤프트(21) 둘레에 스프링이 배치되 지 않기 때문에, 그러한 스프링을 위해 요구되는 공간이 제거될 수 있다. 따라서, 모터 섹션(10)은 사이즈가 작아질 수 있다.In addition, since a separate spring for biasing the rotor 20 toward the thrust bearing 57 can be removed, the torque loss that can occur due to the spring contacting the rotor shaft 21 can also be eliminated. In addition, since no spring is disposed around the rotor shaft 21, the space required for such spring can be eliminated. Thus, the motor section 10 can be made smaller in size.

이하에 도 2 내지 도 5를 참조하여 제 2 내지 제 4 실시예가 설명된다. 제 2 내지 제 4 실시예는 제 1 실시예의 변형예이다. 따라서, 도 2 내지 도 5에 있어서, 유사한 부재에는 도 1에서와 동일한 참조부호가 부여되며, 이들 부재에 대한 설명은 반복하지 않는다.Hereinafter, the second to fourth embodiments will be described with reference to FIGS. 2 to 5. The second to fourth embodiments are modifications of the first embodiment. Therefore, in Figs. 2 to 5, similar members are given the same reference numerals as in Fig. 1, and the description for these members is not repeated.

제 2 실시예Second embodiment

이하에 도 2를 참조하여 제 2 실시예가 설명된다. 제 2 실시예는 접속 회로 보드(38)가 하우징(11)내에 배치된 점만이 제 1 실시예와 상이하다. 따라서, 접속 회로 보드(38)는 하우징(11)내의 위치에서 단자(35)에 접속된다. 이 경우, 코일측 회로 보드(41)의 접속 단자(42)는 상단부 커버(15)에 형성된 단자 구멍(15a)을 통해 연장되어, 접속 회로 보드(38)에 전기 접속된다. 이러한 제 2 실시예에 있어서도, 제 1 실시예에서와 실질적으로 동일한 작용 및 이점이 얻어진다.A second embodiment is described below with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment only in that the connecting circuit board 38 is arranged in the housing 11. Thus, the connection circuit board 38 is connected to the terminal 35 at a position in the housing 11. In this case, the connection terminal 42 of the coil side circuit board 41 extends through the terminal hole 15a formed in the upper end cover 15, and is electrically connected to the connection circuit board 38. Also in this second embodiment, substantially the same operations and advantages as in the first embodiment are obtained.

제 3 실시예Third embodiment

이하에 도 3을 참조하여 제 3 실시예가 설명된다. 제 3 실시예는 하우징(11)의 상단부 커버(15) 및 하우징 튜브(13)가 수지 성형 공정을 거쳐 서로 일체형 하우징 부재(12)로 성형되는 점이 제 1 실시예와 상이하다. 또한, 상부 스페이서(19) 및 하부 스페이서(39)도 하우징 부재(12)와 일체형으로 성형된다. 또한, 단 자(35)에 접속된 스테이터 코일(33)의 단자 단부(33a)를 포함하는 스테이터(30)는 삽입 성형 공정을 이용하여 하우징 튜브(13), 즉 하우징 부재(12)내에 일체화된다. 예를 들어, 스테이터(30)는 하우징 부재(12)를 성형하는데 사용되는 몰드의 캐비티내로 세팅된다. 그 후, 수지 재료가 캐비티내로 주입되고, 그 결과 스테이터(30)가 하우징 부재(12)와 일체화된다. 도 4는 성형 공정 전의 스테이터(30)의 수직 단면을 나타낸다. 점선은 하우징 부재(12)가 성형될 부분을 표시한다. 이러한 실시예는 모터 섹션(10)의 부품 수를 절감하는 결과를 가져올 수 있으며, 또한 모터 섹션(10)의 조립 단계의 수를 줄이는 결과를 가져올 수 있다.A third embodiment is described below with reference to FIG. 3. The third embodiment differs from the first embodiment in that the upper end cover 15 and the housing tube 13 of the housing 11 are molded into the integral housing member 12 through a resin molding process. In addition, the upper spacer 19 and the lower spacer 39 are also integrally molded with the housing member 12. In addition, the stator 30 including the terminal end 33a of the stator coil 33 connected to the terminal 35 is integrated in the housing tube 13, that is, the housing member 12, using an insert molding process. . For example, the stator 30 is set into a cavity of a mold used to mold the housing member 12. Thereafter, the resin material is injected into the cavity, and as a result, the stator 30 is integrated with the housing member 12. 4 shows a vertical cross section of the stator 30 before the molding process. The dotted line indicates the portion where the housing member 12 is to be molded. Such an embodiment may result in a reduction in the number of parts of the motor section 10, and may also result in a reduction in the number of assembly steps of the motor section 10.

또한, 제 3 실시예에 있어서, 제 1 실시예에서와 같은 이점에 부가하여, 모터 섹션(10)의 부품 수 및 모터 섹션(10)의 조립 단계의 수가 더욱 감소될 수 있다. 모터 섹션(10)은 사이즈가 더 감소될 수 있다. 따라서, 스테이터(30)는 하우징 튜브(13)와 상단부 커버(15)를 포함하는 일체형 하우징 부재(12)와 일체형으로 성형되기 때문에, 하우징 튜브(13) 및 상단부 커버(15)를 따로 제조할 필요가 없다. 따라서, 상단부 커버(15)를 하우징 튜브(13)내로 가압하는 조립 단계는 제거될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(31) 둘레에 권취된 스테이터 코일(33)을 구비한 스테이터(30)가 삽입 성형 공정을 거쳐 일체형 하우징 부재(12)와 함께 성형되기 때문에, 스테이터(30)를 하우징 튜브(13)내에 밀착 피팅하는 조립 단계가 제거될 수 있다. 그 결과, 제 1 실시예에서 상단부 커버(15)와 스테이터(30)를 하우징 튜브(13)에 조립하는데 요구되는 단계가 제거될 수 있다.In addition, in the third embodiment, in addition to the same advantages as in the first embodiment, the number of parts of the motor section 10 and the number of assembly steps of the motor section 10 can be further reduced. The motor section 10 can be further reduced in size. Therefore, since the stator 30 is integrally molded with the integral housing member 12 including the housing tube 13 and the upper end cover 15, it is necessary to separately manufacture the housing tube 13 and the upper end cover 15. There is no. Thus, the assembling step of pressing the top cover 15 into the housing tube 13 can be eliminated. In addition, since the stator 30 having the stator coil 33 wound around the stator core 31 is molded together with the integrated housing member 12 through an insert molding process, the stator 30 is formed into the housing tube 13. The assembling step of fitting tightly in) can be eliminated. As a result, the steps required for assembling the top cover 15 and the stator 30 to the housing tube 13 in the first embodiment can be eliminated.

상술한 모터 섹션(10)과 조립되는 연료 펌프(1)는 모터 섹션(10)과 연계하여 상세히 설명된 것과 동일한 이점을 가질 수 있다. 또한, 이 실시예의 연료 펌프(1)에 따르면, 스테이터(30)의 스테이터 코일(33), 단자(35) 및 제어 회로(40)는 연료에 노출되지 않도록 배치될 수 있다. 따라서, 이들 부품의 전기 부식으로 인해 발생할 수 있는 회로 단락 및 전기 접속의 분리와 같은 고장의 가능성이 제거될 수 있다.The fuel pump 1 assembled with the motor section 10 described above may have the same advantages as described in detail in connection with the motor section 10. Further, according to the fuel pump 1 of this embodiment, the stator coil 33, the terminal 35 and the control circuit 40 of the stator 30 can be arranged so as not to be exposed to the fuel. Thus, the possibility of failures such as short circuits and disconnection of electrical connections, which may occur due to the electrical corrosion of these parts, can be eliminated.

또한, 하우징 부재(12)는 수지를 이용하여 성형되므로, 가벼운 구조 및 소음 감소를 제공하는 점에서 유리하다. 또한, 제어 회로(40)[스테이터 코일(33)에 대한 전력 공급을 제어하는데 사용됨]를 수용하기 위한 오목부(18)는 일체형 하우징 부재(12)의 성형 공정과 동시에 형성될 수 있다.In addition, since the housing member 12 is molded using a resin, it is advantageous in that it provides light structure and noise reduction. Further, a recess 18 for accommodating the control circuit 40 (used to control the power supply to the stator coil 33) may be formed at the same time as the forming process of the integrated housing member 12.

제 4 실시예Fourth embodiment

이하에 도 5를 참조하여 제 4 실시예가 설명된다. 제 4 실시예는 모터 섹션(10)이 브러시를 갖는 모터로서 구성된다는 점이 제 1 실시예와 상이하다. 다시 말해, 제 4 실시예의 모터 섹션(10)은 DC 모터로서 구성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 있어서는 전기자(60)가 제 1 실시예의 로터(20)를 대체한다. 전기자(60)는 하우징(11)내에 회전 가능하게 지지된다. 소정 수량의 영구 자석(70)이 하우징(11)의 내벽에 고정되며, 전기자(60)의 전기자 코어(62)에 대해 소정 간극을 두고 반경방향으로 대향한다.A fourth embodiment is described below with reference to FIG. 5. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the motor section 10 is configured as a motor having a brush. In other words, the motor section 10 of the fourth embodiment is configured as a DC motor. As shown in Fig. 5, in this embodiment, the armature 60 replaces the rotor 20 of the first embodiment. The armature 60 is rotatably supported in the housing 11. A predetermined quantity of permanent magnets 70 are fixed to the inner wall of the housing 11 and radially opposed to the armature core 62 of the armature 60 with a predetermined gap.

전기자(60)는 전기자 코어(62)에 부가하여 전기자 샤프트(61) 및 정류자(64)를 포함한다. 코일(도시되지 않음)이 전기자 코어(62) 둘레에 권취되어 있다. 제 1 실시예의 로터 샤프트(21)와 동일한 방식으로, 펌프 케이싱(51)은 베어링(28)을 거쳐 전기자 샤프트(61)의 하부를 회전 가능하게 지지한다. 반대로, 상단부 커버(15)의 축방향 지지 구멍(16)은 베어링(29)을 거쳐 전기자 샤프트의 상단부를 회전 가능하게 지지한다. 또한, 전기자 샤프트(61)는 제 1 실시예의 로터 샤프트(21)의 하단부(21a)와 유사한 실질적으로 D자형 단면을 갖도록 구성된 하단부(61a)를 구비한다. 전기자 샤프트(21)의 하단부(61a)는 임펠러(59)의 대응 D자형 캐비티(59a)내로 삽입된다. 또한, 하단부(61a)는 제 1 실시예의 로터 샤프트(21)의 구형 하단부 표면(21b)과 유사한 구형 하단부 표면(61b)을 구비한다. 전기자 샤프트(61)의 하단부 표면(61b)은 펌프 커버(53)에 장착되는 스러스트 베어링(57)의 상부 표면과 접촉한다.The armature 60 includes an armature shaft 61 and a commutator 64 in addition to the armature core 62. A coil (not shown) is wound around the armature core 62. In the same manner as the rotor shaft 21 of the first embodiment, the pump casing 51 rotatably supports the lower part of the armature shaft 61 via a bearing 28. Conversely, the axial support hole 16 of the top cover 15 rotatably supports the top of the armature shaft via a bearing 29. The armature shaft 61 also has a lower end 61a configured to have a substantially D-shaped cross section similar to the lower end 21a of the rotor shaft 21 of the first embodiment. The lower end 61a of the armature shaft 21 is inserted into the corresponding D-shaped cavity 59a of the impeller 59. The lower end 61a also has a spherical lower end surface 61b similar to the spherical lower end surface 21b of the rotor shaft 21 of the first embodiment. The bottom surface 61b of the armature shaft 61 is in contact with the top surface of the thrust bearing 57 mounted to the pump cover 53.

브러시(65) 및 스프링(66)이 상단부 커버(15)내에 장착된다. 브러시(65)는 전기자(60)의 정류자(64)와 미끄럼 가능하게 접촉하며, 이들 사이에 전기 접속을 형성한다. 스프링(66)은 브러시로 하여금 정류자(64)를 가압하도록 브러시를 편압하는 역할을 한다. 초크 코일(67)의 일 단부가 브러시(65)에 전기 접속된다. 초크 코일(67)의 다른 단부가 외부 회로(도시되지 않음)의 추가 접속을 위해 단자에 접속된다. 상단부 커버(15)의 토출구(17)내로 체크 밸브(72)가 끼워진다. 상단부 커버(15)의 오목부(18)와, 이 오목부(18)내에 수용되는 제어 회로(40), 상부 스페이서(39) 및 보조 커버(46)는 제 4 실시예에 포함되지 않는다.A brush 65 and a spring 66 are mounted in the top cover 15. The brush 65 slidably contacts the commutator 64 of the armature 60 and forms an electrical connection therebetween. The spring 66 serves to bias the brush to force the brush to press the commutator 64. One end of the choke coil 67 is electrically connected to the brush 65. The other end of the choke coil 67 is connected to the terminal for further connection of an external circuit (not shown). The check valve 72 is fitted into the discharge port 17 of the upper end cover 15. The recessed portion 18 of the upper end cover 15, the control circuit 40, the upper spacer 39 and the auxiliary cover 46 accommodated in the recessed portion 18 are not included in the fourth embodiment.

도 5에 도시된 바와 같이, 전기자(60)의 전기자 커버(62)는 펌프 섹션(50)으로부터 축방향으로 소정 거리만큼 떨어져서 영구 자석(70)으로부터 변위된다. 따 라서, 자속이 출입하는 전기자 코어(62) 및 영구 자석(70)의 영역에 있어서는, 발생된 자속의 불균형을 바로잡도록 자력이 생성된다. 그러한 자력은 전기자(60)를 강제하여 펌프 섹션(50)을 향해(도 5에 도시된 바와 같이 하방으로) 이동하도록 한다. 따라서, 전기자(60)의 전기자 샤프트(61)의 구형 단부 표면(61b)은 스러스트 베어링(57)에 대하여 가압될 수 있다. 그 결과, 모터의 회전 또는 동작동안의 전기자(60)의 흔들림이 최소화되거나 또는 방지될 수 있다.As shown in FIG. 5, the armature cover 62 of the armature 60 is displaced from the permanent magnet 70 at a distance axially away from the pump section 50. Thus, in the region of the armature core 62 and the permanent magnet 70 through which the magnetic flux enters and exits, a magnetic force is generated to correct the imbalance of the generated magnetic flux. Such magnetic force forces the armature 60 to move towards the pump section 50 (downward as shown in FIG. 5). Thus, the spherical end surface 61b of the armature shaft 61 of the armature 60 can be pressed against the thrust bearing 57. As a result, shaking of the armature 60 during rotation or operation of the motor can be minimized or prevented.

따라서, 제 4 실시예에 있어서는 스러스트 베어링(57)을 향해 전기자(60)를 편압하는 별도의 스프링을 제공할 필요가 없다. 그 결과, 모터의 부품 수 및 모터의 조립 단계의 수가 감소될 수 있고, 모터 섹션은 사이즈가 감소될 수 있으며, 모터 섹션의 조립 작업이 보다 효율적으로 수행될 수 있다.Therefore, in the fourth embodiment, it is not necessary to provide a separate spring for biasing the armature 60 toward the thrust bearing 57. As a result, the number of parts of the motor and the number of assembly steps of the motor can be reduced, the motor section can be reduced in size, and the assembling work of the motor section can be performed more efficiently.

제 1 내지 제 4 실시예의 가능한 변형예Possible Modifications of the First to Fourth Embodiments

본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않으며, 다양한 방법으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시예들의 모터 섹션(10)은 연료 펌프(1)의 펌프 섹션(50)을 구동하도록 되어 있지만, 모터 섹션(10)은 다른 기구를 위한 구동 장치로서 사용될 수 있다. 제 3 실시예에 있어서 일체형 하우징 부재(12)는 수지를 이용하여 성형되었지만, 수지 대신에, 일체형 하우징 부재(12)를 성형하는데 다른 성형 가능한 재료가 사용될 수 있다. 또한, 제 3 실시예의 상단부 커버(15)의 오목부(18)는 제 2 실시예에서와 같이 제거될 수 있다. 또한, 상술한 실시예에 있어서 펌프 섹션(50)은 연료를 펌핑하도록 되어 있지만, 펌프 섹션(50)은 연료 대신에 물 과 같은 다른 유체를 펌핑하는데 사용될 수 있다. 또한, 펌프 섹션(50)은 웨스코(Westco) 펌프 또는 재생 펌프와 같은 공지된 타입의 임펠러 펌프로서 구성되었지만, 펌프 섹션(50)은 다른 타입의 펌프로 대체될 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways. For example, although the motor section 10 of the above-described embodiments is adapted to drive the pump section 50 of the fuel pump 1, the motor section 10 can be used as a driving device for other mechanisms. In the third embodiment, the unitary housing member 12 is molded using a resin, but instead of the resin, other moldable materials may be used to mold the unitary housing member 12. Further, the recess 18 of the top cover 15 of the third embodiment can be removed as in the second embodiment. In addition, although the pump section 50 is designed to pump fuel in the embodiment described above, the pump section 50 can be used to pump other fluids such as water instead of fuel. In addition, although the pump section 50 is configured as a known type of impeller pump such as a Wesco pump or a regenerative pump, the pump section 50 may be replaced by another type of pump.

본 발명에 따르면 부품의 개수 및 전동 모터의 조립 단계가 최소화된 향상된 전동 모터 및 이를 구비하는 펌프가 제공된다.According to the present invention, there is provided an improved electric motor and a pump having the same, which minimize the number of parts and the step of assembling the electric motor.

Claims (25)

모터에 있어서,In the motor, 하우징과,Housings, 상기 하우징내에 배치되고, 상기 하우징의 내벽상에 장착된 제 1 부재와,A first member disposed in the housing and mounted on an inner wall of the housing; 상기 하우징내에 회전 가능하게 배치되고, 회전 샤프트를 구비하는 제 2 부재로서, 상기 제 2 부재의 적어도 일부가 상기 회전 샤프트의 반경방향으로 상기 제 1 부재의 일부와 대향하는, 상기 제 2 부재와,A second member rotatably disposed in the housing, the second member having a rotating shaft, the at least a portion of the second member opposing a portion of the first member in the radial direction of the rotating shaft; 상기 하우징내에 장착되고, 상기 회전 샤프트의 제 1 단부를 상기 로터 샤프트의 축방향으로 지지하도록 배열 및 구성된 스러스트 베어링과,A thrust bearing mounted in the housing and arranged and configured to support the first end of the rotary shaft in an axial direction of the rotor shaft; 코어와, 상기 제 1 및 제 2 부재중 하나에 제공된 상기 코어를 둘레에 권취되어 있는 코일과, 상기 제 1 및 제 2 부재중 다른 하나에 제공된 한 세트의 자석을 포함하며, A core, a coil wound around the core provided on one of the first and second members, and a set of magnets provided on the other of the first and second members, 코일을 여기시킴으로써 상기 제 1 부재에 대하여 상기 제 2 부재를 회전시키는 회전력이 발생되고,By exciting the coil, a rotational force for rotating the second member relative to the first member is generated, 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은, 상기 코어와 상기 한 세트의 자석 사이에서 자속이 발생하는 영역에 자력이 생성되어 상기 스러스트 베어링을 향해 상기 제 2 부재를 이동시키도록 위치되는The core and the set of magnets are positioned such that magnetic force is generated in an area where magnetic flux is generated between the core and the set of magnets to move the second member toward the thrust bearing. 모터.motor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은 상기 회전 샤프트의 축방향으로 서로 오프셋되어 있는The core and the set of magnets are offset from each other in the axial direction of the rotating shaft 모터.motor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터는 브러시리스 모터로서 구성되며, 상기 제 1 부재는 상기 코어 및 상기 코일을 구비하는 스테이터를 포함하고, 상기 제 2 부재는 상기 한 세트의 자석을 구비하는 로터를 포함하는The motor is configured as a brushless motor, wherein the first member includes a stator having the core and the coil, and the second member includes a rotor having the set of magnets. 모터.motor. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 한 세트의 자석은 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 코어에 대해 오프셋되어 있는The set of magnets is offset relative to the core in a direction away from the thrust bearing 모터.motor. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은 상기 회전 샤프트의 축방향으로 상이한 길이를 가지며, 상기 한 세트의 자석은 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 코어를 지나 연장되는The core and the set of magnets have different lengths in the axial direction of the rotating shaft, and the set of magnets extend past the core in a direction away from the thrust bearing. 모터.motor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터는 DC 모터로서 구성되며, 상기 제 1 부재는 상기 한 세트의 자석을 포함하고, 상기 제 2 부재는 상기 코어 및 상기 코일을 구비하는 전기자를 포함하는The motor is configured as a DC motor, the first member including the set of magnets, and the second member including an armature having the core and the coil. 모터.motor. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 코어는 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 한 세트의 자석에 대해 오프셋되어 있는The core is offset relative to the set of magnets in a direction away from the thrust bearing 모터.motor. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은 상기 회전 샤프트의 축방향으로 상이한 길이를 가지며, 그리하여 상기 코어는 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 한 세트의 자석을 지나 연장되는The core and the set of magnets have different lengths in the axial direction of the rotatable shaft, so that the core extends beyond the set of magnets in a direction away from the thrust bearing. 모터.motor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스러스트 베어링에 대향하는 방향으로 상기 하우징의 일 단부상에 배치된 제 1 단부 커버와,A first end cover disposed on one end of the housing in a direction opposite the thrust bearing; 상기 스러스트 베어링측상의 상기 하우징의 다른 단부상에 배치된 제 2 단부 커버를 더 포함하며,A second end cover disposed on the other end of the housing on the thrust bearing side, 상기 제 1 단부 커버는 상기 하우징과 일체형으로 형성되는The first end cover is integrally formed with the housing 모터.motor. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 회전 샤프트는 상기 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부를 구비하고, 상기 제 2 단부는 상기 제 1 단부 커버에 의해 회전 가능하게 지지되는The rotating shaft has a second end opposite the first end, the second end being rotatably supported by the first end cover. 모터.motor. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 스러스트 베어링은 상기 제 2 단부 커버상에 장착되는The thrust bearing is mounted on the second end cover 모터.motor. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 코일에 대한 전류의 공급을 제어하기 위해 상기 코일에 전기 접속된 전기 제어 회로를 더 포함하고, 상기 전기 제어 회로는 상기 제 1 단부 커버내에 형성된 실질적으로 폐쇄된 공간내에 배치되는Further comprising an electrical control circuit electrically connected to the coil for controlling the supply of current to the coil, the electrical control circuit being disposed in a substantially closed space formed in the first end cover. 모터.motor. 펌프에 있어서,In the pump, 하우징과,Housings, 상기 하우징내에 배치된 모터 섹션으로서, 상기 하우징내에 배치되고, 상기 하우징의 내벽상에 장착된 제 1 부재와; 상기 하우징내에 회전 가능하게 배치되고, 회전 샤프트를 구비하는 제 2 부재로서, 상기 제 2 부재의 적어도 일부가 상기 회전 샤프트의 반경방향으로 상기 제 1 부재의 일부와 대향하는, 상기 제 2 부재와; 코어와, 상기 제 1 및 제 2 부재중 하나에 제공된 상기 코어의 둘레에 권취되어 있는 코일과, 상기 제 1 및 제 2 부재중 다른 하나에 제공된 한 세트의 자석을 포함하며, 코일이 여기되면 상기 제 1 부재에 대하여 상기 제 2 부재를 회전시키는 회전력이 발생되는, 상기 모터 섹션과,A motor section disposed in the housing, the motor section comprising: a first member disposed in the housing and mounted on an inner wall of the housing; A second member rotatably disposed in said housing, said second member having a rotating shaft, said at least a portion of said second member opposing a portion of said first member in the radial direction of said rotating shaft; A core, a coil wound around the core provided on one of the first and second members, and a set of magnets provided on the other of the first and second members, wherein the coil is excited The motor section, wherein a rotational force for rotating the second member relative to the member is generated; 상기 하우징내에 장착되고, 상기 회전 샤프트의 제 1 단부를 상기 로터 샤프트의 축방향으로 지지하도록 배열 및 구성된 스러스트 베어링과,A thrust bearing mounted in the housing and arranged and configured to support the first end of the rotary shaft in an axial direction of the rotor shaft; 상기 하우징내에 배치되고, 상기 모터 섹션에 의해 구동되도록 배열 및 구성된 펌프 섹션을 포함하며,A pump section disposed within the housing and arranged and configured to be driven by the motor section, 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은, 상기 코어와 상기 한 세트의 자석 사이에서 자속이 발생하는 영역에 자력이 생성되어 상기 스러스트 베어링을 향해 상기 제 2 부재를 이동시키도록 위치되는The core and the set of magnets are positioned such that magnetic force is generated in an area where magnetic flux is generated between the core and the set of magnets to move the second member toward the thrust bearing. 펌프.Pump. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 코어 및 한 세트의 자석은 상기 회전 샤프트의 축방향으로 서로 오프셋되어 있는The core and the set of magnets are offset from each other in the axial direction of the rotating shaft 펌프.Pump. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 모터 섹션은 브러시리스 모터로서 구성되며, 상기 제 1 부재는 상기 코어 및 상기 코일을 구비하는 스테이터를 포함하고, 상기 제 2 부재는 상기 한 세트의 자석을 구비하는 로터를 포함하는The motor section is configured as a brushless motor, wherein the first member comprises a stator having the core and the coil, and the second member comprises a rotor having the set of magnets. 펌프.Pump. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 한 세트의 자석은 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 코어에 대해 오프셋되어 있는The set of magnets is offset relative to the core in a direction away from the thrust bearing 펌프.Pump. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은 상기 회전 샤프트의 축방향으로 상이한 길이를 가지며, 그에 따라 상기 한 세트의 자석이 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 코어를 지나 연장되는The core and the set of magnets have different lengths in the axial direction of the rotatable shaft, so that the set of magnets extend past the core in a direction away from the thrust bearing. 펌프.Pump. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 모터 섹션은 DC 모터로서 구성되며, 상기 제 1 부재는 상기 한 세트의 자석을 포함하고, 상기 제 2 부재는 상기 코어 및 상기 코일을 구비하는 전기자를 포함하는The motor section is configured as a DC motor, the first member including the set of magnets, and the second member including an armature having the core and the coil. 펌프.Pump. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 코어는 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 한 세트의 자석에 대해 오프셋되어 있는The core is offset relative to the set of magnets in a direction away from the thrust bearing 펌프.Pump. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 코어 및 상기 한 세트의 자석은 상기 회전 샤프트의 축방향으로 상이한 길이를 가지며, 그에 따라 상기 코어가 상기 스러스트 베어링으로부터 멀어지는 방향으로 상기 한 세트의 자석을 지나 연장되는The core and the set of magnets have different lengths in the axial direction of the rotatable shaft, so that the core extends beyond the set of magnets in a direction away from the thrust bearing. 펌프.Pump. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 스러스트 베어링에 대향하여 축방향으로 상기 하우징의 일 단부상에 배치된 제 1 단부 커버와,A first end cover disposed on one end of the housing in an axial direction opposite the thrust bearing; 상기 스러스트 베어링측상의 상기 하우징의 다른 단부상에 배치된 제 2 단부 커버를 더 포함하며,A second end cover disposed on the other end of the housing on the thrust bearing side, 상기 제 1 단부 커버는 상기 하우징과 일체형으로 형성되는The first end cover is integrally formed with the housing 펌프.Pump. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 회전 샤프트는 상기 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부를 구비하고, The rotating shaft has a second end opposite the first end, 상기 제 2 단부는 상기 제 1 단부 커버에 의해 회전 가능하게 지지되는The second end is rotatably supported by the first end cover 펌프.Pump. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 스러스트 베어링은 상기 제 2 단부 커버상에 장착되는The thrust bearing is mounted on the second end cover 펌프.Pump. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 코일에 대한 전류의 공급을 제어하기 위해 상기 코일에 전기 접속된 전기 제어 회로를 더 포함하고, 상기 전기 제어 회로는 상기 제 1 단부 커버내에 형 성된 실질적으로 폐쇄된 공간내에 배치되는An electrical control circuit electrically connected to the coil for controlling supply of current to the coil, the electrical control circuit being disposed in a substantially closed space formed in the first end cover. 펌프.Pump. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 펌프는 액체를 펌핑하는데 사용되는The pump is used to pump liquid 펌프.Pump.
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