(57)【要約】【課題】作動性能及び耐久性の優れた電子式ウォーターポンプを提供する。【解決手段】  本発明は、外部から印加される制御信号によって磁場を発生させる固定子と、前記固定子で発生する磁場によって回転して冷却水を加圧する回転子と、を含む電気式ウォーターポンプにおいて、前記回転子は、中空の円筒形状で、磁性体であり、その外周面に複数の案内突起が長さ方向に形成されることによって複数の溝を備えた回転子コア、前記回転子コアの複数の溝にそれぞれ装着される複数の永久磁石、前記回転子コアと前記永久磁石の両端部に装着されて、前記回転子コアと永久磁石を一次的に固定する回転子カバー、及び、前記回転子コアと永久磁石が前記回転子カバーに装着された状態で、前記回転子コアと前記永久磁石の外周面を囲んで２次的に固定する回転子ケース、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2011106442.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させる固定子と、前記固定子で発生する磁場によって回転して冷却水を加圧する回転子と、を含む電気式ウォーターポンプにおいて、
前記回転子は、
中空の円筒形状で、磁性体であり、その外周面に複数の案内突起が長さ方向に形成されることによって複数の溝を備えた回転子コア、
前記回転子コアの複数の溝にそれぞれ装着される複数の永久磁石、
前記回転子コアと前記永久磁石の両端部に装着されて、前記回転子コアと永久磁石を一次的に固定する回転子カバー、及び、
前記回転子コアと永久磁石が前記回転子カバーに装着された状態で、前記回転子コアと前記永久磁石の外周面を囲んで２次的に固定する回転子ケース、
を含むことを特徴とする電気式ウォーターポンプ。
【請求項２】
前記複数の永久磁石はＮ極とＳ極が交互に装着される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。
【請求項３】
前記回転子ケースは、低収縮材のカリウム系を含む複合原料で製造される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。
【請求項４】
前記回転子カバーには複数のバランスホールが形成され、前記バランスホールの形成位置が変更されることによって回転子の回転バランスが合わせられる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。
【請求項５】
外部から印加される制御信号によって磁場を発生させる固定子、
前記固定子で発生する磁場によって回転する回転子、
冷却水が流入する入口及び加圧された冷却水が流出する出口を含むポンプカバー、
前記ポンプカバーとの間に渦室を形成する前面、外周部に形成されて、前記固定子が装着される固定子チャンバー、及び前記固定子チャンバーの内周部に形成されて、前記回転子が装着される回転子チャンバーを含むボディー、
中心軸を有し、前記回転子に固定されて前記回転子と共に前記中心軸を中心に回転し、前記回転子チャンバーに装着されているシャフト、
前記シャフトの前端部に固定されて前記シャフトと共に回転し、前記入口を通じて流入した冷却水を加圧して、前記渦室に装着されるインペラ、
前記ボディーの後端部に装着されて、前面にはケース面が形成され、後面は開口されて、その内部にドライバーチャンバーが形成されたドライバーケース、並びに、
前記ドライバーチャンバーに装着されて、前記固定子に制御信号を印加するドライバー、を含み、
前記回転子は、
中空の円筒形状で磁性体であり、その外周面に複数の案内突起が長さ方向に形成されることによって複数の溝を備えた回転子コア、
前記回転子コアの複数の溝にそれぞれ装着される複数の永久磁石、
前記回転子コアと前記永久磁石の両端部に装着されて、前記回転子コアと永久磁石を一次的に固定する回転子カバー、並びに
前記回転子コアと永久磁石が前記回転子カバーに装着された状態で、前記回転子コアと前記永久磁石の外周面を囲んで２次的に固定する回転子ケース、
を含むことを特徴とする電気式ウォーターポンプ。
【請求項６】
前記回転子ケースは、低収縮材のカリウム系を含む複合原料で製造されることを特徴とする請求項５に記載の電気式ウォーターポンプ。
【請求項７】
前記回転子カバーには複数のバランスホールが形成され、前記バランスホールの形成位置を変更することによって回転子の回転バランスを合わせることを特徴とする請求項５に記載の電気式ウォーターポンプ。
【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、より詳細には、優れた作動性能と耐久性を有する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ていた。
【０００４】
電子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によって駆動される。したがって、電子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、電子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子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。
現在は、車両に電子式ウォーターポンプの適用が増加する傾向にある。そのために、電子式ウォーターポンプの性能と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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８７１４９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、優れた作動性能及び耐久性を有する電子式ウォーターポンプを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、回転子コアの形状を最適化することによって、永久磁石の漏れ磁束が最小化され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】
【０００７】
本発明は、外部から印加される制御信号によって磁場を発生させる固定子と、前記固定子で発生する磁場によって回転して冷却水を加圧する回転子と、を含む電気式ウォーターポンプにおいて、前記回転子は、中空の円筒形状で、磁性体であり、その外周面に複数の案内突起が長さ方向に形成されることによって複数の溝を備えた回転子コア、前記回転子コアの複数の溝にそれぞれ装着される複数の永久磁石、前記回転子コアと前記永久磁石の両端部に装着されて、前記回転子コアと永久磁石を一次的に固定する回転子カバー、及び、前記回転子コアと永久磁石が前記回転子カバーに装着された状態で、前記回転子コアと前記永久磁石の外周面を囲んで２次的に固定する回転子ケース、を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記複数の永久磁石はＮ極とＳ極が交互に装着されることを特徴とする。
【０００９】
前記回転子ケースは、低収縮材のカリウム系を含む複合原料で製造されることを特徴とする。
【００１０】
前記回転子カバーには複数のバランスホールが形成され、前記バランスホールの形成位置が変更されることによって回転子の回転バランスが合わせられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、外部から印加される制御信号によって磁場を発生させる固定子、前記固定子で発生する磁場によって回転する回転子、冷却水が流入する入口及び加圧された冷却水が流出する出口を含むポンプカバー、前記ポンプカバーとの間に渦室を形成する前面、外周部に形成されて、前記固定子が装着される固定子チャンバー、及び前記固定子チャンバーの内周部に形成されて、前記回転子が装着される回転子チャンバーを含むボディー、中心軸を有し、前記回転子に固定されて前記回転子と共に前記中心軸を中心に回転し、前記回転子チャンバーに装着されているシャフト、前記シャフトの前端部に固定されて前記シャフトと共に回転し、前記入口を通じて流入した冷却水を加圧して、前記渦室に装着されるインペラ、前記ボディーの後端部に装着されて、前面にはケース面が形成され、後面は開口されて、その内部にドライバーチャンバーが形成されたドライバーケース、並びに、前記ドライバーチャンバーに装着されて、前記固定子に制御信号を印加するドライバー、を含み、前記回転子は、中空の円筒形状で磁性体であり、その外周面に複数の案内突起が長さ方向に形成されることによって複数の溝を備えた回転子コア、
前記回転子コアの複数の溝にそれぞれ装着される複数の永久磁石、前記回転子コアと前記永久磁石の両端部に装着されて、前記回転子コアと永久磁石を一次的に固定する回転子カバー、並びに前記回転子コアと永久磁石が前記回転子カバーに装着された状態で、前記回転子コアと前記永久磁石の外周面を囲んで２次的に固定する回転子ケース、を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記回転子ケースは、低収縮材のカリウム系を含む複合原料で製造されることを特徴とする。
【００１３】
前記回転子カバーには複数のバランスホールが形成され、前記バランスホールの形成位置を変更することによって回転子の回転バランスを合わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による電子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。
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て、回転子の初期位置により制御信号を変化させることによって、初期機動性を高めることができる。
さらに、回転子コアの形状を最適化することによって、永久磁石の漏れ磁束が最小化される。
したがって、ウォーターポンプの大きさを大きくすることなく、十分な容量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係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線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施例に係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】本発明の実施例に係る電気式ウォーターポンプにおける回転子カバーを示した斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る電気式ウォーターポンプにおける回転子コアの形状を示した斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係る電気式ウォーターポンプにおける回転子コアと永久磁石の両端部に回転子カバーを装着することを示した概略図である。
【図７】本発明の実施例に係る電気式ウォーターポンプにおける回転子を製造する過程を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
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線に沿った断面図である。
図１及び図２に示す通り、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、及びドライバーカバー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、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。
【００１７】
また、渦室１６にはインペラが装着され、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）２００（図７参照）が装着され、固定子チャンバー４２には固定子（ｓｔａｔｏｒ）１０１が装着され、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。シャフト８２は中心軸（ｘ）を有し、回転子２００はシャフト８２と共に中心軸（ｘ）を中心に回転する。固定子１０１はシャフト８２の中心軸（ｘ）と同一の中心軸を有するように配置される。
【００１８】
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出口１４を通じて流出する。ポンプ１０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１０の後端部２０は傾斜面１８から後側に延長されている。ポンプカバー１０の後端部２０はボディー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。傾斜面１８はシャフト８２の中心軸（ｘ）に対して傾いていて、傾斜面１８の延長線の交差点（Ｐ）はシャフト８２の中心軸（ｘ）上に配置される。
【００１９】
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、渦室１６には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。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、インペラ２２の中央にはボルトホール２９が形成され、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、ボルトホール２９に挿入されたインペラボルト２８がシャフト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。インペラ２２とインペラボルト２８との間にはワォッシャー（ｗ）が装着される。
【００２０】
インペラ２２は、その前端部に傾斜面１８に対応する対向面２６を有している。したがって、対向面２６の延長線の交差点もシャフト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と回転子２００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。
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。
【００２１】
ボディー３０は、後面が開いている中空の円筒形状で、ポンプカバー１０の後端部に結合される。ボディー３０は、ポンプカバー１０との間に渦室１６を形成する前面３２と、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、固定子チャンバー４２の内周部に形成されて、回転子２００が装着される回転子チャンバー３８とを含む。
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。
カバー装着部４４は、ポンプカバー１０の後端部２０に結合される。カバー装着部４４と後端部２０との間にはＯリング（Ｏ）などの密封手段が装着されて、渦室１６内の冷却水が外部に漏出するのを防止する。
【００２２】
第１固定子装着面４０は、前面３２から後方に突出されて、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。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した状態で固定子１０１の前端が装着される。
第１ベアリング装着面４８は、前面３２から後方に突出されている。第１ベアリング装着面４８とシャフト８２の前端部との間には第１ベアリング９４が装着されて、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。
【００２３】
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の前端部が貫通ホール３４を通じて渦室１６に突出され、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、インペラ２２はシャフト８２の外径に圧入されてもよい。
一方、第１固定子装着面４０と第１ベアリング装着面４８との間の前面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と連結されている。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って、ウォーターポンプ１の作動によってシャフト８２、回転子２００、及び固定子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ことができる。
【００２４】
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。回転子チャンバー３８にはシャフト８２及び回転子２００が装着されている。
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。段差部８３の外周面には中心軸（ｘ）方向にスプライン（図示せず）が形成されていてもよい。
回転子２００は、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。回転子２００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シャフト８２には前面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、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させる。
【００２５】
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させることができるが、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、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。即ち、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、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、カップ１００と第１ベアリング９４との間にスラストリング９８が装着されてもよい。
【００２６】
回転子２００は、回転子コア８６、永久磁石８８、回転子カバー８４、及び回転子ケース９０を含む。
図２および図５に示したように、磁性体の回転子コア８６は中空の円筒形状で、シャフト８２の段差部８３に圧入や溶接またはスプライン結合される。本明細書では、回転子コア８６がシャフト８２の段差部８３にスプライン結合されるものを例示した。このために、回転子コア８６の内周面には中心軸（ｘ）方向に結合溝２０４が形成されていて、段差部８３にスプライン結合する。回転子コア８６は、その外周面に複数の案内突起２０２が中心軸（ｘ）方向に形成されており、案内突起２０２の間には複数の溝２０３が中心軸（ｘ）方向に形成されて、各溝２０３に永久磁石８８がそれぞれ挿入されて装着される。
【００２７】
したがって、複数の案内突起２０２は永久磁石８８の回転を制限する。また、複数の案内突起２０２は永久磁石８８の両端部を囲んで、永久磁石８８の軸方向の動きを制限する形態ではない。案内突起２０２が永久磁石８８の両端部を取り囲むようになれば、永久磁石８８によって生成される磁束（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｌｕｘ）が漏洩するようになる。このような磁束の漏れは永久磁石８８の大きさと個数を増加させ、そのためにウォーターポンプ１の大きさが大きくなった。  しかし、本発明の実施例では、案内突起２０２が永久磁石８８の両端部を取り囲まないので、漏れる磁束が減少するようになる。したがって、ウォーターポンプ１の大きさを増加させなくても、十分な容量を確保することができる。
【００２８】
永久磁石８８は、回転子コア８６の外周面に形成された溝２０３に装着される。永久磁石８８はＮ極とＳ極を含み、Ｎ極とＳ極は交互に装着される。
図２および図４に示す通り、一対の回転子カバー８４は回転子コア８６と永久磁石８８の両端部にそれぞれ装着される。回転子カバー８４の内周面には永久磁石ガイド２０１が形成されて、回転子コア８６に装着される永久磁石８８の中心軸（ｘ）方向の動きを制限する。したがって、回転子カバー８４は回転子コア８６と永久磁石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。  また、回転子カバー８４には、図７に示す通り、複数のバランスホール２０５が形成される。一端、回転子２００が製造されれば、回転子２００の回転バランスが合うか否かを確認する。万一、回転子２００の回転バランスが合わなければ、ウォーターポンプ１が作動する時に騒音や振動が発生するようになり、これはウォーターポンプ１の性能が低下する主な原因になる。したがって、回転子２００の回転バランスを合わせるために、バランスホール２０５の位置を変化させて穿孔する。
【００２９】
回転子ケース９０は、回転子コア８６及び永久磁石８８が回転子カバー８４に装着された状態で回転子コア８６及び永久磁石８８の外周面を囲んで２次的に固定する。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の製造過程について簡略に説明する。
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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ていた。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。
ボディー３０の内部の回転子チャンバー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。固定子チャンバー４２には固定子１０１が装着されている。
固定子１０１は、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、及び固定子ケース１０９を含む。
【００３２】
固定子コア１０２は、磁性体である複数の片が積層されて形成される。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。
インシュレータ１０４は、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。即ち、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。
コイル１０８は、固定子コア１０２の外周面を囲んで磁路を形成する。
固定子ケース１０９は、固定子コア１０２、インシュレータ１０４、及びコイル１０８を囲んで密封する。このような固定子ケース１０９は、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。
【００３３】
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。即ち、固定子１０１、ホールセンサー１１２、及びホールセンサー基板１１０が一つの部品に製造される。
ホールセンサー１１２は、回転子２００の位置を感知する。回転子２００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が表示を読み取って回転子２００の位置を検出する。
ホールセンサー基板１１０は、ホールセンサで感知した回転子２００の位置によって固定子に印加される制御信号を制御する。即ち、回転子２００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。
【００３４】
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。
ドライバーケース５０は、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。ドライバーケース５０がボディー３０の後端部に結合されることによって、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。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、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。
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、及び第２ベアリング装着面５８が順次に形成されている。
挿入部５４は、ケース面５２の外周部に形成されていて、前方に突出されている。このような挿入部５４は、ボディー３０の後端部に挿入されて密着される。挿入部５４とボディー３０の後端部との間にはＯリング（Ｏ）などの密封手段が装着されて、固定子チャンバー４２を密封する。
【００３５】
第２固定子装着面５６は、ケース面５２から前方に突出されて、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。第２固定子装着面５６にはＯリング（Ｏ）などの密封手段を装着した状態で固定子１０１の後端が装着される。第１固定子装着面４０と固定子１０１の前端との間に装着されたＯリング（Ｏ）及び第２固定子装着面５６と固定子１０１の後端との間に装着されたＯリング（Ｏ）によって、固定子チャンバー４２は回転子チャンバー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。
【００３６】
第２ベアリング装着面５８は、ケース面５２から前方に突出されている。第２ベアリング装着面５８とシャフト８２の後端部との間には第２ベアリング９６が装着されて、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。
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された突出部７２が形成され、突出部７２がドライバーケース５０の後端外周面６２に挿入されて密着する。突出部７２と外周面６２との間にはＯリング（Ｏ）などの密封手段が装着されて、埃などがドライバーチャンバー６４に入るのを防止する。
【００３７】
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。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−Ｂｏａｒｄｄ；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されることによって、制御器の制御信号の印加を受ける。また、ドライバー８０は、ホールセンサー基板１１０に電気的に連結されて、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。
一方、ドライバーチャンバー６４は、ケース面５２によって回転子チャンバー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。
【００３８】
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。
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。
図３に示す通り、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には挿入部５４が挿入されて、回転子２００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、別の工程や装置を必要とせず、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を固定しないので、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。
【００３９】
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。先に言及したように、回転子チャンバー３８には冷却水が流入し、冷却水はシャフト８２及び回転子２００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、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。
【００４０】
さらに、回転子２００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、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２００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、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。
【００４１】
一方、固定子溝１２２及びダンピングホール１２０は、回転子２００にも形成することができる。即ち、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２００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。
図７は本発明の実施例に係る電気式ウォーターポンプにおける回転子を製造する過程を示した概略図である。
図７ａに示す通り、その外周面に複数の溝２０３が形成された回転子コア８６が用意されると、図７ｂに示す通り、複数の溝２０３にそれぞれ永久磁石８８を挿入する。この時、永久磁石８８はＮ極とＳ極が交互に配置されるように装着される。
【００４２】
その後、図７ｃに示す通り、回転子コア８６と永久磁石８８の両端部に回転子カバー８４を装着する。これによって、回転子コア８６に永久磁石８８が一次的に固定される。
その後、図７ｄに示す通り、回転子コア８６と永久磁石８８の外周面に回転子ケース９０をモールディングする。
前記のように製造された回転子２００の回転バランスが合うか否かを確認して、回転バランスが合わなければ回転バランスを合わせるためのバランスホール２０５の位置を決定する。そして、バランスホール２０５を回転子カバー８４に穿孔する。
【００４３】
上述のように、本発明による電子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。
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によって、初期機動性が高まる。
さらに、回転子コアの形状を最適化することによって、永久磁石の漏れ磁束が最小化される。
したがって、ウォーターポンプの大きさを大きくすることなく、十分な容量を確保することができる。
【００４４】
以上、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ず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１  電気式ウォーターポンプ
１０  ポンプカバー
３０  ボディー
４２  固定子チャンバー
５０  ドライバーケース
７０  ドライバーカバー
８４  回転子カバー
８６  回転子コア
８８  永久磁石
１０１  固定子
１０２  固定子コア
１２０  ダンピングホール
２００  回転子
２０３  溝
２０５  バランスホール
【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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【図７】
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