(57)【要約】【課題】  本発明は、電気式ウォーターポンプに使用される固定子を製作する固定子製作方法を提供する。【解決手段】  電気式ウォーターポンプは、外部から印加される制御信号によって磁場を発生する固定子と、固定子で発生する磁場によって回転し、冷却水を加圧する回転子を有する。  固定子は、磁性体の複数の片が積層して形成される固定子コア、固定子コアの片を連結するインシュレータ、固定子コアに巻き付けて磁路を形成するコイル、固定子コア、インシュレータ、コイルを囲んで密封する固定子ケースを有する。電気式ウォーターポンプの固定子製作方法は、複数の片を積層してコア積層体を形成する段階、コア積層体にインシュレータをモールディングしてコア−インシュレータ組立体を形成する段階、コア−インシュレータ組立体にコイルを巻き付ける段階、各々のコア−インシュレータ組立体を互いに連結して環状の固定子組立体を形成する段階を含むことを特徴とする。【選択図】  図４
2011109896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から印加される制御信号によって磁場を発生する固定子と、前記固定子で発生する磁場によって回転し、冷却水を加圧する回転子を含む電気式ウォーターポンプにおいて、
前記固定子は、磁性体の複数の片が積層して形成される固定子コア、前記固定子コアの片を連結するインシュレータ、前記固定子コアに巻き付けて磁路を形成するコイル、前記固定子コア、インシュレータ、コイルを囲んで密封する固定子ケースを含み、
前記固定子を製作する方法は、
前記複数の片を積層してコア積層体を形成する段階、
前記コア積層体にインシュレータをモールディングしてコア−インシュレータ組立体を形成する段階、
前記コア−インシュレータ組立体にコイルを巻き付ける段階、
前記各々のコア−インシュレータ組立体を互いに連結して環状の固定子組立体を形成する段階、
を含むことを特徴とする電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項２】
前記固定子組立体に固定子ケースをモールディングする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項３】
前記固定子ケースは、低収縮材であるカリウム系を含む複合原料で製作することを特徴とする、請求項２に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項４】
前記片は、各々、  外径部、内径部、前記外径部と内径部を連結するために半径方向に延長した連結部を含み、
前記インシュレータは、前記コア積層体の外径部を囲む外径部、前記コア積層体の内径部を囲む内径部、前記コア積層体の連結部を囲み、前記インシュレータの外径部と前記インシュレータの内径部を連結する連結部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項５】
前記コア積層体の連結部の半径方向厚さは、前記コア積層体の外径部の半径方向厚さと前記コア積層体の内径部の半径方向厚さより小さいことを特徴とする、請求項４に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項６】
前記インシュレータの内径部の一側には結合レールが形成されており、前記インシュレータの内径部の他側には前記結合レールに結合される結合突起が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項７】
一つのコア−インシュレータ組立体の結合レールを他の一つのコア−インシュレータ組立体の結合突起に挿入することによって、コア−インシュレータ組立体を互いに連結することを特徴とする、請求項６に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項８】
前記インシュレータの外径部の一側には結合レールが形成されており、前記インシュレータの外径部の他側には前記結合レールに結合される結合突起が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【請求項９】
一つのコア−インシュレータ組立体の結合レールを他の一つのコア−インシュレータ組立体の結合突起に挿入することによって、コア−インシュレータ組立体を互いに連結することを特徴とする、請求項８に記載の電気式ウォーターポンプの固定子製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気式ウォーターポンプに係り、より詳しくは、作動性能が向上して耐久性が向上した電気式ウォーターポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ウォーターポンプは、エンジンの冷却及び室内の暖房のためにエンジン及びヒーターに冷却水を循環させるための装置である。ウォーターポンプから吐出された冷却水は、エンジン、ヒーター、またはラジエータと熱交換しながら循環した後、ウォーターポンプに再び流入する。このようなウォーターポンプは、大まかに機械式ウォーターポンプ（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｗａｔｅｒ  ｐｕｍｐ）及び電気式ウォーターポンプ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｗａｔｅｒ  ｐｕｍｐ）に区分される。
【０００３】
機械式ウォーターポンプは、エンジンのクランクシャフトに固定されたプーリに連結されて、クランクシャフトの回転（つまりエンジンの回転）によって駆動される。したがって、機械式ウォーターポンプから吐出される冷却水の流量はエンジンの回転速度によって決定される。しかし、ヒーター及びラジエータで必要とする冷却水の流量はエンジンの回転速度と関係なく決定されている。したがって、エンジン回転数が低い領域ではヒーター及びラジエータが正常に作動することができず、ヒーター及びラジエータを正常に作動させるためにエンジン回転数を高めなければならなかった。これによって、車両の燃費が低下する問題が発生した。
【０００４】
電気式ウォーターポンプは、制御装置によって制御されるモータで駆動される。したがって、電気式ウォーターポンプは、エンジンの回転速度とは関係なく冷却水の流量を決定することができる長所がある。しかし、電気式ウォーターポンプに使用される部品は電気によって作動するので、電気的に作動する部品が十分な防水性能を有するようにすることが重要である。十分な防水性能の確保は電気式ウォーターポンプの性能を向上させて、耐久性を向上させる。
【０００５】
現在は、車両に電気式ウォーターポンプの適用が増加する傾向にある。それによって、電気式ウォーターポンプの性能を向上させて、耐久性を向上させるための多様な技術が開発されている。  特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５７９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の主な目的は作動性能及び耐久性が向上した電気式ウォーターポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための本発明の実施例による電気式ウォーターポンプの固定子製作方法は、外部から印加される制御信号によって磁場を発生する固定子と、前記固定子で発生する磁場によって回転し、冷却水を加圧する回転子を含み、前記固定子は、磁性体の複数の片が積層して形成される固定子コア、前記固定子コアの片を連結するインシュレータ、前記固定子コアに巻き付けて磁路を形成するコイル、前記固定子コア、インシュレータ、コイルを囲んで密封する固定子ケースを含み、前記方法は、前記複数の片を積層してコア積層体を形成する段階、前記コア積層体にインシュレータをモールディングしてコア−インシュレータ組立体を形成する段階、前記コア−インシュレータ組立体にコイルを巻き付ける段階、前記各々のコア−インシュレータ組立体を互いに連結して環状の固定子組立体を形成する段階、を含むことを特徴とする。
【０００９】
以下、下記の特徴を有する。
前記方法は、前記固定子組立体に固定子ケースをモールディングする段階をさらに含む。
【００１０】
前記固定子ケースは低収縮材であるカリウム系を含む複合原料で製作される。
【００１１】
前記片は、各々、外径部、内径部、前記外径部と内径部を連結するために半径方向に延長された連結部を含む。
【００１２】
前記インシュレータは、前記コア積層体の外径部を囲む外径部、前記コア積層体の内径部を囲む内径部、前記コア積層体の連結部を囲み、前記インシュレータの外径部と前記インシュレータの内径部を連結する連結部を含む。
【００１３】
前記コア積層体の連結部の半径方向厚さは、前記コア積層体の外径部の半径方向厚さと前記コア積層体の内径部の半径方向厚さより小さい。
【００１４】
前記インシュレータの内径部の一側には結合レールが形成されており、前記インシュレータの内径部の他側には、前記結合レールに結合される結合突起が形成されている。
【００１５】
一つのコア−インシュレータ組立体の結合レールを他の一つのコア−インシュレータ組立体の結合突起に挿入することによって、コア−インシュレータ組立体を互いに連結する。
【００１６】
前記インシュレータの外径部の一側には結合レールが形成されており、前記インシュレータの外径部の他側には、前記結合レールに結合される結合突起が形成されている。
【００１７】
一つのコア−インシュレータ組立体の結合レールを他の一つのコア−インシュレータ組立体の結合突起に挿入することによって、コア−インシュレータ組立体を互いに連結する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による電気式ウォーターポンプによれば、電気的に作動する固定子及び回転子が防水性能を有する樹脂材のケースで覆われているので、その性能及び耐久性が向上する。
【００１９】
また、ホールセンサー及びホールセンサー基板を固定子内に装着し、回転子の初期位置によって制御信号を変化させることで、初期機動性が高まる。
【００２０】
さらに、回転子が装着される回転子チャンバーに冷却水が出入するので、回転子の冷却及び回転子チャンバー内の異物の除去が可能である。
【００２１】
そして、回転子チェンバーにおける冷却水の流れによって固定子に付着した物質を除去することで、ウォーターポンプの性能が向上する。
【００２２】
また、固定子ケースに形成されたダンピングホールによって振動及び騒音が減衰する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例による電気式ウォーターポンプの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線によって切開した断面図である。
【図３】本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおける固定子の斜視図である。
【図４】本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおいて、固定子コアにインシュレータを組み立ててコア−インシュレータ組立体を製作する工程を示した概略図である。
【図５】本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおいて、各々のコア−インシュレータ組立体を互いに連結する工程を示した概略図である。
【図６】本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおいて、コア−インシュレータ組立体が全て連結された固定子組立体を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施例による電気式ウォーターポンプの斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線によって切開した断面図である。
【００２６】
図１及び図２に示しているように、本発明の実施例による電気式ウォーターポンプ１は、ポンプカバー１０、ボディー３０、ドライバーケース５０、そしてドライバーカバー７０を含む。ポンプカバー１０の後端部にはボディー３０が結合されて渦室（ｖｏｌｕｔｅ  ｃｈａｍｂｅｒ）１６が形成され、ボディー３０の後端部にドライバーケース５０が結合されることによって回転子チャンバー３８及び固定子チャンバー４２が形成され、前記ドライバーケース５０の後端部にドライバーカバー７０が結合されることによってドライバーチャンバー６４が形成される。
【００２７】
また、前記渦室１６にはインペラが装着され、前記回転子チャンバー３８にはシャフト８２に固定された回転子（ｒｏｔｏｒ）８４、８６、８８、９０が装着されていて、前記固定子チャンバー４２には固定子（ｓｔａｔｏｒ）１０１が装着され、前記ドライバーチャンバー６４にはドライバー８０が装着されている。前記シャフト８２は中心軸（ｘ）を有し、前記回転子８４、８６、８８、９０は前記シャフト８２と共に中心軸（ｘ）を中心に回転する。前記固定子１０１は前記シャフト８２の中心軸（ｘ）に同心に配置される。
【００２８】
ポンプカバー１０は、その前端部に入口１２が形成されて、冷却水が前記入口１２を通じて電気式ウォーターポンプ１内に流入し、その側面部に出口１４が形成されて、加圧された冷却水が前記出口１４を通じて流出する。前記ポンプカバーの入口１２の後端部には傾斜面１８が形成され、ポンプカバーの後端部２０は前記傾斜面１８から後側に延長されている。前記ポンプカバーの後端部２０は前記ボディー３０のカバー装着部４４にボルト（Ｂ）などの固定手段で結合される。前記傾斜面１８は前記シャフト８２の中心軸（ｘ）に対して傾いていて、前記傾斜面１８の延長線の交差点（Ｐ）は前記シャフト８２の中心軸（ｘ）上に位置する。
【００２９】
前記ポンプカバー１０の内部には冷却水が加圧される渦室１６が形成され、前記渦室１６には前記冷却水を加圧して出口１４を通じて流出させるインペラ（ｉｍｐｅｌｌｅｒ）２２が装着されている。前記インペラ２２はシャフト８２の前端部に固定されて、シャフト８２と共に回転する。このために、前記インペラ２２の中央にはボルトホール２９が形成され、前記ボルトホール２９の内周面にはねじ山が形成されている。したがって、前記ボルトホール２９に挿入されたインペラボルト２８が前記シャフト８２の前端部にねじ結合されることによって、インペラ２２がシャフト８２に固定される。前記インペラ２２と前記インペラボルト２８との間にはワォッシャー（ｗ）が介在される。
【００３０】
前記インペラ２２は、その前端部に前記傾斜面１８に対応する対向面２６を有している。したがって、前記対向面２６の延長線の交差点も前記シャフト８２の中心軸（ｘ）上に位置する。ウォーターポンプ１における回転要素であるインペラ２２及び回転子８４、８６、８８、９０の中心及びウォーターポンプ１における固定要素である固定子１０１の中心を中心軸（ｘ）上に配置することによって、ウォーターポンプ１に流入した冷却水が円滑にガイドされて、ウォーターポンプ１の作動性能が向上する。
【００３１】
また、インペラ２２は、複数の羽２４によって複数の空間に区画されている。このような複数の空間に流入した冷却水は、インペラ２２の回転によって加圧される。
【００３２】
ボディー３０は、前記後面が開いている中空の円筒形状で、前記ポンプカバー１０の後端部に結合される。前記ボディー３０は、前記ポンプカバー１０との間に渦室１６を形成する前面３２と、前記ボディー３０の内部の外周部に形成されて、固定子１０１が装着される固定子チャンバー４２と、前記固定子チャンバー４２の内周部に形成されて、回転子８４、８６、８８、９０が装着される回転子チャンバー３８とを含む。
【００３３】
前記ボディー３０の前面３２には外側から中心に向かってカバー装着部４４、第１固定子装着面４０、第１ベアリング装着面４８、そして貫通ホール３４が順次に形成されている。
【００３４】
カバー装着部４４は、前記ポンプカバーの後端部２０に結合される。前記カバー装着部４４と前記ポンプカバーの後端部２０との間にはＯリング（Ｏ）などの密封手段が介在されて、渦室１６内の冷却水が外部に漏出するのを防止する。
【００３５】
第１固定子装着面４０は、前記ボディー前面３２から後方に突出して、固定子チャンバー４２と回転子チャンバー３８との間の境界を定義する。前記第１固定子装着面４０にはＯリング（Ｏ）などの密封手段を介在した状態で固定子１０１の前端が装着される。
【００３６】
第１ベアリング装着面４８は、前記ボディー前面３２から後方に突出している。前記第１ベアリング装着面４８と前記シャフト８２の前端部との間には第１ベアリング９４が介在して、シャフト８２の回転を円滑にするだけでなく、シャフト８２が傾くのを防止する。
【００３７】
前記ボディー前面３２の中央部には貫通ホール３４が形成されて、シャフト８２の前端部が前記貫通ホール３４を通じて前記渦室１６に突出し、前記シャフト８２の前端部にインペラ２２が固定される。本明細書では、インペラ２２が前記シャフト８２にインペラボルト２８によって固定されることを例示した。しかし、前記インペラ２２はシャフト８２の外径に圧入されてもよい。
【００３８】
一方、前記第１固定子装着面４０と前記第１ベアリング装着面４８との間のボディー前面３２には連結具３６が形成されている。したがって、回転子チャンバー３８は、流体が流れるように渦室１６と連結している。このような連結具３６を通じて冷却水が出入することにより、ウォーターポンプ１の作動によってシャフト８２、回転子８４、８６、８８、９０、そして固定子１０１で発生する熱を冷却する。したがって、ウォーターポンプ１の耐久性を向上させることができる。また、冷却水に含まれている浮遊物が回転子チャンバー３８に蓄積されるのを防止する。
【００３９】
前記ボディー３０の内部の中央部には回転子チャンバー３８が形成されている。前記回転子チャンバー３８にはシャフト８２及び回転子８４、８６、８８、９０が装着されている。
【００４０】
シャフト８２の中間部にはその直径が他の部分の直径より大きい段差部８３が形成されている。本発明の実施例によれば、中空のシャフト８２を使用することもできる。
【００４１】
回転子８４、８６、８８、９０は、前記シャフト８２の段差部８３に固定されていて、非対称に形成されている。前記回転子８４、８６、８８、９０の非対称形状及び渦室１６と回転子チャンバー３８との間の圧力差によって前記シャフト８２にはボディー前面３２側に推力が発生する。シャフト８２に発生した推力は、シャフト８２をボディー前面３２側に押して、シャフト８２の段差部８３と第１ベアリング９４との間に干渉及び衝突が発生し、それによって第１ベアリング９４が破損される。このようなシャフト８２の段差部８３と第１ベアリング９４との間の干渉及び衝突を防止するために、前記シャフト８２の段差部８３と前記第１ベアリング９４との間にはカップ１００が装着されている。このようなカップ１００は、弾力性があるゴム材質から製造されていて、シャフト８２の推力が第１ベアリング９４に伝達されるのを緩和する。
【００４２】
一方、カップ１００が第１ベアリング９４と直接接触する場合、シャフト８２の推力が第１ベアリング９４に伝達されるのを緩和することができるが、第１ベアリング９４とゴム材質のカップ１００との間で回転摩擦が発生して、ウォーターポンプ１の性能を悪化させる。したがって、前記カップ１００と第１ベアリング９４との間にはスラストリング（ｔｈｒｕｓｔ  ｒｉｎｇ）９８が装着されて、第１ベアリング９４とカップ１００との間の回転摩擦を減少させる。つまり、カップ１００はシャフト８２の推力を減少させ、スラストリング９８はシャフト８２の回転摩擦を減少させる。本明細書では、カップ１００の外周面に溝を形成し、前記溝にスラストリング９８が装着されたことを例示したが、これに限定されない。例えば、カップ１００の中間部に溝を形成し、前記溝にスラストリング９８を装着することもできる。さらに、前記カップ１００と前記第１ベアリング９４との間にスラストリング９８が介在される構成であれば、いずれのものでも本発明の思想に含まれるものである。
【００４３】
前記回転子８４、８６、８８、９０は、回転子コア８６、永久磁石８８、回転子カバー８４、そして回転子ケース９０を含む。
【００４４】
磁性体である回転子コア８６は、円筒形状で、前記シャフト８２の段差部８３に圧入や溶接などの方法によって固定される。前記回転子コア８６は、その外周面に複数の溝（図示せず）が長さ方向に形成されて、各溝に永久磁石８８が挿入されて装着される。
【００４５】
永久磁石８８は、回転子コア８６の外周面に装着される。
【００４６】
一対の回転子カバー８４は、回転子コア８６及び永久磁石８８の両端部にそれぞれ装着される。前記回転子カバー８４は、前記回転子コア８６及び永久磁石８８を一次的に固定し、比重の高い銅やステンレス鋼で製造される。
【００４７】
回転子ケース９０は、前記回転子コア８６及び永久磁石８８が前記回転子カバー８４に装着された状態で前記回転子コア８６及び前記永久磁石８８の外周面を囲んで２次的に固定する。前記回転子ケース９０は、低収縮材であるカリウム系を含む複合原料（Ｂｕｌｋ  Ｍｏｌｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ；ＢＭＣ）で製造される。このような回転子ケース９０の製造過程に対して簡略に説明する。
【００４８】
回転子コア８６及び永久磁石８８を回転子カバー８４に装着して、金型（図示せず）に前記回転子コア８６及び永久磁石８８が装着された回転子カバー８４を入れる。その後、カリウム系を含む複合原料を溶解して、高温（１５０℃）、高圧の状態で前記金型に挿入した後で冷却する。このように低収縮材で回転子ケース９０を製造すれば、回転子ケース９０の精密な製造が可能になる。通常の樹脂の収縮率は４／１０００〜５／１０００であるのに対し、低収縮材樹脂の収縮率は５／１００００程度である。高温の樹脂を金型に挿入して回転子ケース９０の形状を形成した後で冷却すると、回転子ケース９０が収縮して、所望の形状を形成することができない。したがって、低収縮率のカリウム系を含む複合原料で回転子ケース９０を製造すれば、冷却による回転子ケース９０の収縮が減少して、回転子ケース９０を精密に製造することができる。また、カリウム系を含む複合原料は、放熱性能が優れていて、回転子の熱を自ら冷却することができる。したがって、高熱によるウォーターポンプの性能低下を防止する。
【００４９】
また、従来の回転子の製造方法によれば、回転子コアの外周面に永久磁石を接着剤を利用して接着した。しかし、回転子が回転することによって回転子に高温、高圧が発生するようになって、接着剤が溶解したり、永久磁石が離脱する問題が発生した。しかし、本発明の実施例によれば、回転子コア８６に装着された永久磁石８８が回転子カバー８４及び回転子ケース９０によって二重に固定されるので、永久磁石８８が回転子コア８６から離脱する問題を予防することができる。
【００５０】
前記ボディー３０の内部の前記回転子チャンバー３８の半径方向の外側には固定子チャンバー４２が形成されている。前記固定子チャンバー４２には固定子１０１が装着されている。
【００５１】
固定子１０１は、前記ボディー３０に直接または間接的に固定されていて、固定子コア１０２、インシュレータ１０４、コイル１０８、そして固定子ケース１０９を含む。
【００５２】
固定子コア１０２は、磁性体である複数の片が積層して形成される。つまり、厚さが薄い複数の片を積んで、所望の厚さの固定子コア１０２を形成する。
【００５３】
インシュレータ１０４は、前記固定子コア１０２を構成する各片を互いに連結するもので、樹脂をモールディングすることによって形成される。つまり、複数の片が積層された固定子コア１０２を金型（図示せず）に挿入し、溶融した樹脂を前記金型に注入することによって、インシュレータ１０４が装着された固定子コア１０２を製造する。この時、固定子コア１０２及びインシュレータ１０４の前後端部にはコイル装着溝１０６が形成されている。
【００５４】
コイル１０８は、前記固定子コア１０２の外周面に巻き付けて磁路を形成する。
【００５５】
固定子ケース１０９は、前記固定子コア１０２、インシュレータ１０４、そしてコイル１０８を囲んで密封する。このような固定子ケース１０９は、前記回転子ケース９０と同様に、低収縮材であるカリウム系を含む複合原料（ＢＭＣ）でインサートモールディングによって製造される。
【００５６】
また、固定子ケース１０９のインサートモールディング時に、ホールセンサー１１２及びホールセンサー基板１１０を共にインサートモールディングすることができる。つまり、固定子１０１、ホールセンサー１１２、そしてホールセンサー基板１１０が一つの部品に製造される。
【００５７】
ホールセンサー１１２は、回転子８４、８６、８８、９０の位置を感知する。前記回転子８４、８６、８８、９０には位置を検出するための表示（図示せず）が形成されていて、ホールセンサー１１２が前記表示を読み取って回転子８４、８６、８８、９０の位置を検出する。
【００５８】
ホールセンサー基板１１０は、前記ホールセンサで感知した回転子８４、８６、８８、９０の位置によって固定子に印加する制御信号を制御する。つまり、回転子８４、８６、８８、９０の位置によって固定子１０１の特定の部分には磁場の強さを強くし、他の部分には磁場の強さを弱くする。これによって、ウォーターポンプ１の初期機動性が高まる。
【００５９】
前記ボディー３０の後端外周面にはケース装着部４６が形成されている。
【００６０】
ドライバーケース５０は、前記ボディー３０の後端部に結合されるもので、その前端部にケース面５２が形成されている。前記ドライバーケース５０が前記ボディー３０の後端部に結合されることによって、前記ボディー３０内に回転子チャンバー３８及び固定子チャンバー４２が形成される。前記ドライバーケース５０の前端外周側にボディー装着部６０が形成されて、前記ケース装着部４６にボルト（Ｂ）などの固定手段で結合される。
【００６１】
前記ケース面５２は、外側から中心に挿入部５４、第２固定子装着面５６、そして第２ベアリング装着面５８が順次に形成されている。
【００６２】
挿入部５４は、ケース面５２の外周部に形成されていて、前方に突出している。このような挿入部５４は、前記ボディー３０の後端部に挿入して密着する。前記挿入部５４と前記ボディー３０の後端部との間にはＯリング（Ｏ）などの密封手段が介在して、固定子チャンバー４２を密封する。
【００６３】
第２固定子装着面５６は、前記ケース面５２から前方に突出して、固定子チャンバー４２と回転子チャンバー３８との間の境界を定義する。前記第２固定子装着面５６にはＯリング（Ｏ）などの密封手段を介在した状態で固定子１０１の後端が装着される。前記第１固定子装着面４０と前記固定子１０１の前端との間に介在したＯリング（Ｏ）及び前記第２固定子装着面５６と前記固定子１０１の後端との間に介在したＯリング（Ｏ）によって、前記固定子チャンバー４２は前記回転子チャンバー３８と連通しない。したがって、回転子チャンバー３８に流入した冷却水は固定子チャンバー４２に流入しない。
【００６４】
第２ベアリング装着面５８は、前記ケース面５２から前方に突出している。前記第２ベアリング装着面５８と前記シャフト８２の後端部との間には第２ベアリング９６が介在して、シャフト８２の回転を円滑にするだけでなく、シャフト８２が傾くのを防止する。
【００６５】
前記ドライバーケース５０の後端は開いている。このように開口された後端にディスク形状のドライバーカバー７０がボルト（Ｂ）などの結合手段で結合されることによって、ドライバーケース５０とドライバーカバー７０との間にドライバーチャンバー６４が形成される。このために、ドライバーカバー７０の外周面には前方に突出した突出部７２が形成され、前記突出部７２が前記ドライバーケース５０の後端外周面６２に挿入されて密着する。前記突出部７２と前記外周面６２との間にはＯリング（Ｏ）などの密封手段が介在して、埃などがドライバーチャンバー６４に入るのを防止する。
【００６６】
ドライバーチャンバー６４にはウォーターポンプ１の作動を制御するドライバー８０が装着されている。前記ドライバー８０は、マイクロプロセッサー及び印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）を含み、外部の制御器（図示せず）にコネクタ７４を通じて電気的に連結することにより、制御器の制御信号の印加を受ける。また、前記ドライバー８０は、前記ホールセンサー基板１１０に電気的に連結して、制御器から印加された制御信号を前記ホールセンサー基板１１０に印加する。
【００６７】
一方、前記ドライバーチャンバー６４は、前記ケース面５２によって前記回転子チャンバー３８から遮られている。したがって、回転子チャンバー３８の冷却水はドライバーチャンバー６４に流入しない。
【００６８】
以下、図３を参照して、本発明の実施例による電気式ウォーターポンプ１における固定子１０１をより詳細に説明する。
【００６９】
図３は本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおける固定子の斜視図である。
【００７０】
図３に示しているように、固定子ケース１０９の後端外周部には複数の固定溝１０５が形成されている。このような固定溝１０５には前記挿入部５４が挿入されて、回転子８４、８６、８８、９０の回転による固定子１０１の回転及び軸方向の動きを制限する。このような固定溝１０５は、別途の工程や装置が必要なく、固定子ケース１０９のインサートモールディング時に形成されるので、製造工程が増加しない。また、固定子１０１を接着剤でボディー３０に接着したり、固定子１０１をボディーに圧入する方式で固定子１０１を固定するのではないので、固定子１０１の分離が容易である。したがって、固定子１０１が故障しても容易に交換することができる。
【００７１】
また、図２から分かるように、固定子ケース１０９の内周面は前記回転子チャンバー３８の一部を構成する。前記で言及したように、回転子チャンバー３８には冷却水が流入し、前記冷却水はシャフト８２及び回転子８４、８６、８８、９０の回転によって回転子チャンバー３８内で流動するようになる。したがって、前記固定子ケース１０９の内周面にその長さ方向に固定子溝１２２を形成すれば、回転子チャンバー３８内の冷却水が前記固定子溝１２２に沿って流れて、固定子ケース１０９の内周面に付着した浮遊物を除去するようになる。このような固定子溝１２２の形状は、回転子チャンバー３８での冷却水の流れを考慮して、当業者が容易に設定することができる。
【００７２】
さらに、回転子８４、８６、８８、９０の回転による振動、騒音、及び車両運転中に発生する振動を減殺するために、前記固定子ケース１０９には複数のダンピングホール１２０が形成されている。固定子チャンバー４２内の気体がこのようなダンピングホール１２０を通じて移動することによって、回転子８４、８６、８８、９０の回転による振動、騒音、及び車両運転中に発生する振動が吸収される。このようなダンピングホール１２０の位置及び形状は、固定子１０１の振動周波数及び圧力周波数によって当業者が容易に設定することができる。また、前記ダンピングホール１２０に発泡樹脂材または吸音材を充填して、振動及び騒音をさらに減殺することができる。
【００７３】
一方、前記固定子溝１２２及びダンピングホール１２０は、回転子８４、８６、８８、９０にも形成することができる。つまり、回転子ケース９０の外周面に溝（図示せず）を形成し、回転子チャンバー３８内の冷却水が前記溝に沿って流れて、回転子ケース９０の外周面に付着した浮遊物を除去するようにする。また、回転子ケース９０にホール（図示せず）を形成して、回転子８４、８６、８８、９０の回転による振動、騒音、及び車両運転中に発生する振動を吸収するようにしてもよい。
【００７４】
図４乃至図６を参照して、本発明の実施例による電気式ウォーターポンプの固定子製作方法について詳細に説明する。
【００７５】
図４は、本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおいて、固定子コアにインシュレータを組み立ててコア−インシュレータ組立体を製作する工程を示した概略図であり、図５は、本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおいて、各々のコア−インシュレータ組立体を互いに連結する工程を示した概略図であり、図６は、本発明の実施例による電気式ウォーターポンプにおいて、コア−インシュレータ組立体が全て連結された固定子組立体を示した斜視図である。
【００７６】
図４乃至図６に示しているように、固定子コア１０２は複数のコア積層体１６０を環状に連結することによって製作され、各々のコア積層体１６０は複数の片１５０を積層することによって形成される。
【００７７】
各々の片１５０は、コア積層体１６０の外径部を形成する外径部１５２、コア積層体１６０の内径部を形成する内径部１５４、そして前記外径部１５２と内径部１５４を連結するように半径方向に延長された連結部１５６を含む。前記連結部１５６の半径方向厚さ（Ｔ２）は、前記外径部１５２の半径方向厚さ（Ｔ１）と前記内径部の半径方向厚さ（Ｔ３）より小さい。このような連結部１５６にコイル１０８が巻かれる。
【００７８】
前記のようにコア積層体１６０が製作されれば、インシュレータ１０４を前記コア積層体１６０にモールディングすることによってコア−インシュレータ組立体１９０を形成する。前記コア−インシュレータ組立体１９０は、前記各々の片１５０の形状に対応する。つまり、前記インシュレータ１０４も、前記コア積層体１６０の外径部を囲む外径部１７２、前記コア積層体１６０の内径部を囲む内径部１７４、そして前記コア積層体１６０の連結部を囲み、前記インシュレータ１０４の外径部１７２と前記インシュレータ１０４の内径部１７４を連結する連結部１８０を含み、前記インシュレータ１０４の外径部１７２、内径部１７４、そして連結部１８０は前記片１５０の外径部１５２、内径部１５４、そして連結部１５６と各々類似した形状を有している。したがって、インシュレータ１０４の連結部１８０の半径方向厚さはインシュレータ１０４の外径部１７２及び内径部１７４の半径方向厚さより小さい。このような連結部１８０はコイル１０８が巻かれる空間を提供する。
【００７９】
前記インシュレータ１０４の外径部１７２の一側には結合レール１７６が形成され、前記インシュレータ１０４の外径部１７２の他側には結合突起１７８が形成されている。また、前記インシュレータ１０４の内径部１７４の一側には結合レール１７６が形成され、前記インシュレータ１０４の内径部１７４の他側には結合突起１７８が形成されている。一つのインシュレータ１０４の外径部１７２の結合レール１７６に他の一つのインシュレータ１０４の外径部１７２の結合突起１７８を挿入し、一つのインシュレータ１０４の内径部１７４の結合レール１７６に他の一つのインシュレータ１０４の内径部１７４の結合突起１７８を挿入することによって各々のコア−インシュレータ組立体１９０が互いに連結されて、環状の固定子組立体１９５を形成するようになる。また、インシュレータ１０４の外径部１７２及び内径部１７４のうちの一つにのみ結合レール１７６及び結合突起１７８を形成してもよい。
【００８０】
前記インシュレータ１０４は絶縁材料で形成され、コイル１０８がコア積層体１６０に触れないようにする。したがって、前記インシュレータ１０４はコア積層体１６０の全ての部分にモールディングされずに、コイル１０８が巻かれる部分にのみモールディングされても差し支えない。
【００８１】
一方、従来の固定子製作方法によれば、固定子コアの片を直接連結して固定子コアを形成した後、インシュレータを前記固定子コアにモールディングした。この場合、薄い固定子コアの片に各々結合手段を形成しなければならないため、不良率が高かった。しかし、本発明の実施例によれば、コア積層体１６０にインシュレータ１０４をモールディングした後、インシュレータ１０４に結合レール１７６及び結合突起１７８を形成する。したがって、精密な作業が可能になり、不良率が著しく減少する。
【００８２】
本発明の実施例によれば、コア積層体１６０にインシュレータ１０４がモールディングされると、インシュレータ１０４の連結部１８０にコイル１０８が巻かれる。その後、コイル１０８が巻かれているコア−インシュレータ組立体１９０を互いに連結して環状の固定子組立体１９５を形成する。
【００８３】
一方、従来の固定子製作方法によれば、固定子コアにインシュレータをモールディングした後でコイルを巻いた。しかし、本発明の実施例によれば、コア−インシュレータ組立体１９０にコイルを巻いた後でコア−インシュレータ組立体１９０を互いに連結する。したがって、限定された体積内により多くのコイルを巻くことができるので、出力を高めることができる。
【００８４】
以上で、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されない。当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の実施例から技術的範囲内において容易に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、作動性能が向上して耐久性が向上した電気式ウォーターポンプの分野に適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１  電気式ウォーターポンプ
１０  ポンプカバー
１２  ポンプカバーの入口
１４  ポンプカバーの出口
１６  渦室
１８  傾斜面
２０  ポンプカバーの後端部
２２  インペラ
２４  羽
２６  対向面
２８  インペラボルト
２９  ボルトホール
３０  ボディー
３２  ボディー前面
３４  貫通ホール
３６  連結具
３８  回転子チャンバー
４０  第１固定子装着面
４２  固定子チャンバー
４４  カバー装着部
４６  ケース装着部
４８  第１ベアリング装着面
５０  ドライバーケース
５２  ケース面
５４  挿入部
５６  第２固定子装着面
５８  第２ベアリング装着面
６０  ボディー装着部
６２  後端外周面
６４  ドライバーチャンバー
７０  ドライバーカバー
７２  突出部
７４  コネクタ
８０  ドライバー
８２  シャフト
８３  段差部
８４  回転子カバー
８６  回転子コア
８８  永久磁石
９０  回転子ケース
９４  第１ベアリング
９６  第２ベアリング
９８  スラストリング
１００  カップ
１０１  固定子
１０２  固定子コア
１０４  インシュレータ
１０５  固定溝
１０６  コイル装着溝
１０８  コイル
１０９  固定子ケース
１１０  ホールセンサー基板
１１２  ホールセンサー
１２０  ダンピングホール
１２２  固定子溝
１５０  片
１５２、１７２  外径部
１５４、１７４  内径部
１５６、１８０  連結部
１６０  コア積層体
１７６  結合レール
１７８  結合突起
１９０  コア−インシュレータ組立体
１９５  固定子組立体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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