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KR101138207B1 - 연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법 - Google Patents

연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR101138207B1
KR101138207B1 KR1020100012321A KR20100012321A KR101138207B1 KR 101138207 B1 KR101138207 B1 KR 101138207B1 KR 1020100012321 A KR1020100012321 A KR 1020100012321A KR 20100012321 A KR20100012321 A KR 20100012321A KR 101138207 B1 KR101138207 B1 KR 101138207B1
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Abstract

본 발명은 연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 코어부에 고분자 코팅막을 형성함으로써 알콜 연료 및 부식이 심한 연료에 내식성을 갖는 연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법{ARMATURE FOR FUEL PUMP AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 코어부에 고분자 코팅막을 형성함으로써 알콜 연료 및 부식이 심한 연료에 내식성을 갖는 연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 연료는 일반적으로 석유를 주 재료원으로 하고 있으나, 석유 자원은 자원 고갈 및 외부 요소에 따라 원유 가격의 급등에 의한 오일 쇼크에 대하여 직접적인 영향을 받아 최근 자동차 연료를 대체하기 위한 연구가 지속되고 있다.
특히, 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 배기가스를 줄이기 위한 방안으로서도, 대체 연료에 대한 관심이 높아지고 있다.
자동차 연료를 대체하는 연료 중 알코욜 연료는 에탄올 또는 메탄올을 이용하여 가솔린에 혼합하여 이용하고 있다.
상기 알코올 연료는 알코올의 열효율이 높아 자동차 출력을 증대시키고, 종래의 석유를 이용하는 것에 비하여 현저하게 배기가스를 줄일 수 있는 장점이 있으며, 화석 연료의 고갈에 따라 알코올 연료의 사용은 더욱 증가될 것으로 예상된다.
한편, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진과 같이 액체 연료를 공급받아 구동되는 자동차 등의 장치에는 연료가 저장되는 연료탱크가 구비되고, 상기 연료탱크 내부에 연료펌프모듈이 구비되어 상기 연료탱크 내부에 저장된 연료를 강제적으로 엔진에 공급하기 위한 연료펌프모듈이 구비된다.
상기 연료펌프모듈은 내부에 엔진으로 연료를 송출하기 위한 연료펌프가 구비되며, 내부에는 아마추어를 포함하는 모터가 구비된다.
상기 아마추어는 중심축, 상기 중심축에 적층되어 전기장을 형성하는 코어부, 상기 코어부의 일측에 브러시와 접촉하면서 전류를 공급하는 정류자, 상기 코어부를 보호하기 위한 보호부를 포함하여 형성되며, 아마추어 외부의 영구자석의 자기장이 서로 반발하는 힘에 의해 회전되어 상기 중심축에 연결된 임펠러를 회전함으로써 연료를 송출한다.
상기 코어부는 일반적으로 스틸 재질로 형성되는 데, 자동차 연료로서, 알코올 연료를 이용하는 경우에 일반 연료(석유 기반)에 비해 빠르게 부식되는 문제점이 있다.
이를 방지하기 위하여, 상기 아마추어의 코어부 부분을 니켈 또는 주석을 이용하여 상기 아마추어 코어부를 도금하는 방법이 제안된 바 있으나, 니켈 또는 주석 도금의 밀착성을 증대하기 위해서는 표면 세척이 필수적으로 수행되어야 하며, 이 때 사용되는 니켈 또는 주석이 코어부 틈새로 유입되어 내부 부식을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
상기 표면 세척 이전에 세척액이 내부로 유입되는 문제점을 방지하기 위한 틈새 차단 공정이 수행되어야 하며, 이에 따라 생산 비용이 증가되어야 하는 문제점이 있다.
이에 따라, 내식성을 가지면서도 용이하게 생산할 수 있는 알코올 연료에 사용되는 아마추어의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 코어부에 고분자 코팅막을 형성함으로써 알콜 연료 및 부식성 이 강한 연료에 보다 나은 내식성을 갖는 연료펌프용 아마추어 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 연료펌프용 아마추어(100) 제조 방법은 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법에 있어서, 중심축(110), 상기 중심축(110)에 적층되어 전기장을 형성하는 코어부(120), 상기 코어부(120)의 일측에 브러시와 접촉하면서 전류를 공급하는 정류자(130), 및 상기 코어부(120)를 보호하기 위한 보호부(140)를 조립하는 조립 단계(S10); 전착처리제를 이용하여 전처리하는 전처리 단계(S20); 상기 코어부(120)를 포함하는 코팅막 형성 영역을 제외한 나머지 영역을 차단하는 마스킹 단계(S30); 상기 마스킹 단계(S30)가 수행된 아마추어(100)에 코팅막을 형성하는 코팅 단계(S40); 및 상기 코팅 단계(S40)가 수행된 후, 마스킹을 제거하는 마스킹 제거 단계(S50); 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅 단계(S40)에서, 상기 코팅막은 패럴린(Poly-para-Xylylene)을 화학진공증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마스킹 단계(S30)는 수축 튜브 또는 지그를 이용하여 상기 중심축(110)을 차단하는 제1마스킹 단계(S31); 테이프를 이용하여 상기 정류자(130) 및 보호부(140)를 차단하는 제2마스킹 단계(S32); 및 굴곡 영역 또는 코팅 영역에 인접하여 접착제를 이용하여 차단하는 제3마스킹 단계(S33); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법은 상기 코팅 단계(S40) 수행 이전에 보조 전처리 단계(S60)가 더 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 전처리 단계(S60)는 진공증착법에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)는 상술한 바와 같은 제조 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 연료펌프용 아마추어의 제조 방법은 코어부에 고분자 코팅막을 형성함으로써 알콜 연료에 내식성을 갖는 연료펌프용 아마추어를 제조할 수 있으며, 간소한 방법으로서, 생산 효율을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 연료펌프모듈의 분해사시도.
도 2는 연료펌프의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 연료펌프용 아마추어를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 연료펌프용 아마추어 제조 방법의 단계도.
도 5는 본 발명에 따른 연료펌프용 아마추어 제조 방법의 다른 단계도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100) 및 그 제조 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 연료펌프모듈(1)의 분해사시도이고, 도 2는 연료펌프(23)의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 연료펌프용 아마추어(100)를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 연료펌프용 아마추어(100) 제조 방법의 단계도이며, 도 5는 본 발명에 따른 연료펌프용 아마추어(100) 제조 방법의 다른 단계도이다.
본 발명은 연료펌프용 아마추어(100) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 연료펌프모듈(1)의 연료펌프(23) 내부에 구비된다.
먼저, 연료펌프모듈(1)은 연료탱크 내부에 저장된 연료를 강제적으로 엔진에 공급하기 위한 구성으로서, 연료탱크에 고정되는 플랜지 어셈블리(10), 및 상기 플랜지 어셈블리(10)의 하측에 가이드로드(30)에 의해 연결되는 리저버바디 어셈블리(20)로 구성된다. (도 1 참조)
이 때, 상기 리저버바디 어셈블리(20)는 리저버바디(21), 상기 리저버바디(21) 내부에 구비되어 상기 리저버바디(21); 엔진으로 연료를 송출하는 연료펌프(23), 상기 리저버바디(21)내부에 구비되어 흡입된 연료를 여과하는 인탱크 필터(22)를 포함하여 형성되는 데, 이 때, 상기 인탱크 필터(22)의 상측은 상기 플랜지 어셈블리(10)와 별도의 연결호스(40)에 의해 연결되어 엔진으로 공급되는 연료가 이송된다.
그 중, 상기 연료펌프(23)는 내주면에 영구자석(230)이 복수개 배치되는 하우징(210); 상기 하우징(210) 내부에 구비되는 연료펌프용 아마추어(100); 상기 하우징(210)의 하부에 연료펌프용 아마추어(100)의 중심축(110)이 삽입되며 연료가 이송되는 연통로(225)가 형성되는 케이스(221); 상기 케이스(221)를 폐쇄하되 연료가 유입되는 유입개방부(226)가 형성되는 커버(222); 상기 케이스(221)와 커버(222) 사이에 구비되어 상기 연료펌프용 아마추어(100)의 회전에 의해 회전되는 임펠러(223); 정류자(130)에 전류를 공급하도록 배터리(미도시) 및 브러시(미도시)에 연결가능한 연결기의 단자(228); 상기 하우징(210) 내부로 유입된 연료가 배출되는 유출개방부(229);를 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 중심축(110)과 케이스(221) 사이에는 연료펌프용 아마추어(100)의 중심축(110)이 용이하게 회전될 수 있도록 하는 베어링(224)이 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 연료펌프용 아마추어(100)의 회전에 의해 내부에 연결된 임펠러(223)가 회전됨에 따라 상기 유입개방부(226), 연통로(225)를 통해 하우징(210) 내부로 연료가 이송되고, 유출개방부(229)를 통해 연료가 이송된다.
즉, 상기 연료펌프용 아마추어(100)는 연료와 직접 접촉되는 구성으로서, 연료에 대한 내구성이 크게 요구되는 구성요소이다.
아래에서는 도 4를 참조로, 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법을 더욱 상세히 설명한다.
상기 연료펌프(23) 하우징(210) 내부에 구비되는 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100) 제조 방법은 중심축(110), 코어부(120), 정류자(130) 및 보호부(140)를 포함하여 형성되며, 상기 코어부(120)를 포함하는 일정 영역에 코팅막이 형성된다.
더욱 상세하게, 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100) 제조 방법은 조립 단계(S10); 전처리 단계(S20); 마스킹 단계(S30); 및 코팅 단계(S40)를 포함한다.
먼저, 상기 조립 단계(S10)는 중심축(110), 코어부(120), 정류자(130) 및 보호부(140)를 조립하는 단계이다.
상기 중심축(110)은 상기 코어부(120), 정류자(130) 및 보호부(140)가 구비되는 기본 몸체로서, 일측 단부에 임펠러(223)가 연결된다.
상기 코어부(120)는 상기 중심축(110)에 적층되어 전기장을 형성하는 영역으로서, 판형태로 복수개 적층되어 구성된다.
상기 정류자(130)는 상기 코어부(120)의 일측(도면에서 상측)에 구비되어 브러시와 접촉하면서 전류를 공급하는 구성이다.
상기 보호부(140)는 사출물로서, 상기 코어부(120)를 보호하기 위해 구비된다.
상기 조립 단계(S10)는 상술한 바와 같은, 중심축(110), 코어부(120), 정류자(130), 및 보호부(140)를 조립하는 단계이다.
상기 전처리 단계(S20)는 전착처리제를 이용하여 조립된 구성품을 전처리하는 단계로서, 이후의 코팅 단계(S40) 시, 접착력을 보다 향상하기 위한 단계이다.
이 때, 상기 전처리 단계(S20)는 점착촉진제를 이용하여 제품 표면을 코팅과 반응성을 높이는 상태로 만드는 공정이다
더욱 상세하게, 상기 전처리 단계(S20) 단계에서 사용되는 점착 촉진제는 Vinyl Triethoxy, Aminopropyl triethoxy, Mercaptopropyl trimthoxy, 또는Methacryloxypropyl trimethoxysilane 의 Silane 커플링 에이전트를 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법은 상기 전처리 단계(S20)에서, 점착 촉진제를 이용하는 방법은 유기적 기능 실란이라고 하는 커플링(silanization) 분자를 필요로 하며, 이를 위해 Silane 커플링 에이전트 중 Methacryloxypropyl trimethoxysilane 를 사용 하여 무기 및 유기 중합체 간의 접착 촉진을 증대할 수 있다.
상기 마스킹 단계(S30)는 상기 코어부(120)를 포함하는 코팅막 형성 영역을 제외한 나머지 영역을 차단하는 단계이다.
본 발명에서 상기 코팅막 형성 영역이란 상기 코어부(120)가 외부로 노출되는 부분 및 상기 코어부(120)에 인접한 보호부(140) 영역을 포함하는 것으로서, 상기 보호부(140) 영역은 상기 코어부(120)의 부식을 방지하기 위한 코팅막이 균일하게 형성될 수 있는 최소 영역을 포함한다.
상기 마스킹 단계(S30)에서, 조립 후, 전처리된 연료펌프용 아마추어(100)의 형태가 굴곡진 부분을 포함하여 서로 다른 구성으로 형성되므로, 제1마스킹 단계(S31) 내지 제3마스킹 단계(S33)를 포함하여 수행될 수 있다.
상기 제1마스킹 단계(S31)는 수축 튜브 또는 지그(Jig)를 이용하여 상기 중심축(110)을 차단하는 단계이다.
상기 제2마스킹 단계(S32)는 테이프를 이용하여 상기 정류자(130) 및 보호부(140) 형성 영역을 테이핑 함으로써 상기 정류자(130) 및 보호부(140)를 차단하는 단계이다.
상기 제2마스킹 단계(S32)에서 이용되는 테이크는 잔사가 남지 않고 밀착성이 좋은 테이크를 이용하여 들뜸 현상이 유발되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제3마스킹 단계(S33)는 접착제를 이용하여 최종적으로 차단하는 단계로서, 상기 제1마스킹 단계(S31) 및 제2마스킹 단계(S32)의 경계 부분 또는 굴곡 영역을 접착제를 이용하여 마스킹을 완료하는 단계이다.
또한, 상기 제3마스킹 단계(S33)는 상기 접착제가 코팅 영역에 인접하여 접착된 테이프의 접착력이 저하되는 것을 방지하도록 코팅 영역에 인접하여 접착제를 이용하여 차단한다.
본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법은 상기 제1마스킹 단계(S31) 내지 제3마스킹 단계(S33)를 수행함으로써 간단한 방법으로, 아마추어(100)를 차단할 수 있으며, 코팅막이 코팅 영역 외의 다른 영역에 코팅되는 것을 용이하게 방지할 수 있는 장점이 있다.
상기 코팅 단계(S40)는 상기 마스킹 단계(S30)가 수행된 아마추어(100)에 코팅막을 형성하는 단계로서, 상기 코팅막은 패럴린(Poly-para-Xylylene)을 화학진공증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)하여 형성될 수 있다.
상기 패럴린은 내식성을 갖는 물질로서, 상기 패럴린을 이용하여 코팅막이 형성됨으로써 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법은 코어부(120) 틈새에 용이하게 코팅되어 외부로부터 부식이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 알콜 연료의 내부 침투에 의해 내부로부터 부식이 발생되어 표면으로 전이되는 경우에도 부식 진행 속도를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 패럴린은 내부에 미세한 핀홀(Pin hole) 및 기포 등이 유발되지 않아 증착이 용이하며, 표면 부식을 효과적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.
상기 마스킹 제거 단계(S50)는 상기 코팅 단계(S40)가 수행된 후, 마스킹을 제거하는 단계이다.
또한, 본 발명의 연료펌프용 아마추어(100) 제조 방법은 상기 코팅 단계(S40) 이전에 상기 코팅 단계(S40)의 코팅막 접착력을 보다 높일 수 있도록 보조 전처리 단계(S60)가 더 수행될 수 있다.
본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)는 상술한 바와 같은 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료펌프용 아마추어(100)는 간단한 공정을 통해 알콜 연료에 대하여 내식성을 효과적으로 향상할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
S10 ~S60 : 본 발명의 연료펌프용 아마추어 제조 방법의 각 단계
1 : 연료펌프모듈
10 : 플랜지 어셈블리
20 : 리저버바디 어셈블리 21 : 리저버바디
22 : 인탱크 필터 23 : 연료펌프
30 : 가이드로드 40 : 연결호스
100 : 연료펌프용 아마추어
110 : 중심축 120 : 코어부
130 : 정류자 140 : 보호부
210 : 하우징
221 : 케이스 222 : 커버
223 : 임펠러 224 : 베어링
225 : 연통로 226 : 유입개방구
227 : 연결부 228 : 단자
229 : 유출개방구
230 : 영구자석

Claims (6)

  1. 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법에 있어서,
    중심축(110), 상기 중심축(110)에 적층되어 전기장을 형성하는 코어부(120), 상기 코어부(120)의 일측에 브러시와 접촉하면서 전류를 공급하는 정류자(130), 및 상기 코어부(120)를 보호하기 위한 보호부(140)를 조립하는 조립 단계(S10);
    전착처리제를 이용하여 전처리하는 전처리 단계(S20);
    상기 코어부(120)를 포함하는 코팅막 형성 영역을 제외한 나머지 영역을 차단하는 마스킹 단계(S30);
    보조 전처리 단계(S60);
    상기 보조 전처리 단계(S60)가 수행된 아마추어(100)에 코팅막을 형성하는 코팅 단계(S40); 및
    상기 코팅 단계(S40)가 수행된 후, 마스킹을 제거하는 마스킹 제거 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료펌프용 아마추어의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 단계(S40)에서, 상기 코팅막은 패럴린(Poly-para-Xylylene)을 화학진공증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료펌프용 아마추어의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹 단계(S30)는
    수축 튜브 또는 지그를 이용하여 상기 중심축(110)을 차단하는 제1마스킹 단계(S31);
    테이프를 이용하여 상기 정류자(130) 및 보호부(140)를 차단하는 제2마스킹 단계(S32); 및
    굴곡 영역 또는 코팅 영역에 인접하여 접착제를 이용하여 차단하는 제3마스킹 단계(S33); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료펌프용 아마추어의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 전처리 단계(S60)는 진공증착법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연료펌프용 아마추어(100)의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항, 및 제5항 중 선택되는 어느 한 항에 의해 제조된 연료펌프용 아마추어.
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