KR100227659B1 - 동력손실저감형 워터펌프 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진의 냉간시동시에는 워터펌프의 가동을 중지시켜 워밍업 시간을 단축하여 열손실 및 기계적 손실을 줄이고 연소효율을 높여 배기가스 배출량을 감소시키게 되는 동력손실저항감형 워터펌프 구동장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉각수를 급송하는 임펠러와; 상기 임펠러를 회전구동하는 중공회전축과; 상기 중공회전축에 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 스플라인 계합되는 회전축과; 상기 회전축의 선단가 중공회전축 사이에 형성되는 공간부에 충진된 왁스체와; 상기 회전축의 후단에 마련되는 피동클러치와; 크랭크축 풀리에 연동하여 회전하는 펌프풀리와; 상기 펌프풀리의 축에 고정 장착되어 상기 피동클러치와 동력을 접속 또는 분리 되어지는 구동클러치와; 상기 피동클러치의 분리시 상기 펌프풀리축에 대하여 공전되도록 개재되는 베어링과; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

동력손실저감형 워터펌프 구동장치

본 발명은 동력손실저감형 워터펌프 구동장치에 관한 것이다.

엔진은 고속으로 운전되고 또 고온의 연소열을 받으므로 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 워터펌프를 이용하여 물을 강제적으로 순환시켜 냉각하고 있다.

그런데 워터펌프(20)를 구동함에 있어서도 제2도에 도시하는 것과 같이 엔진의 구동력을 이용하여 되며 임펠러(21)의 회전축(24) 단부에는 구동풀리(25)를 고정 설치하여 V-벨트(26)를 통해 동력을 전달하여 구동시키고 있다.

그러나 상기한 워터펌프의 구동방식은 엔진의 회전수와 비례하여 임펠러(21)가 항시 회전하여 냉각수를 송출하게 되므로 엔진의 냉각시동시 불필요한 냉각수 순환으로 열손실으로 일어나고 워밍업 시간의 연장으로 기계적 구동손실과 연소효율저하 및 촉매의 미활성화로 인하여 배기가스가 과다하게 배출되는 문제점이 있엇다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 엔진이 냉간시동시에는 워터펌프 가동을 중지시켜 워밍업 시간을 단축하여 열손실 및 기계적 손실을 줄이고 연소효율을 높여 배기가스 배출량을 감소시키게 되는 동력손실저감형 워터펌프 구동장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉각수를 급송하는 임펠러와; 상기 임펠러를 회전구동하는 중공회전축과; 상기 중공회전축에 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 스플라인 계합되는 회전축과; 상기 회전축의 선단과 중공회전축 사이에 형성되는 공간부에 충진된 왁스체와; 상기 회전축의 후단에 마련되는 피동클러치와; 크랭크축 풀리에 연동하여 회전하는 펌프풀리와; 상기 펌프풀리의 축에 고정 장착되어 상기 피동클러치와 동력을 접속 또는 분리 되어지는 구동클러치와; 상기 피동클러치의 분리시 상기 펌프풀리축에 대하여 공전되도록 개재되는 베어링과; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명에 의한 동력손실저감형 워터펌프 구동장치를 나타내는 도면.

제2도는 종래의 워터펌프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 임펠러 2 : 중공회전축

3 : 회전축 4 : 스플라인

5 : 피동클러치 6 : 펌프풀리축

7 : 베어링 8 : 펌프풀리

9 : 구동풀리 10 : 왁스체

11 : 리턴스프링

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 워터펌프 구동장치를 나타내는 도면으로 도면중 부호 1은 냉각수를 송출하는 임펠러이다.

상기 임펠러(1)는 중공회전축(2)의 선단에 고정 장착되며 상기 중공회전축(2)에는 회전축(3)이 축방향으로 이동이 허용되는 스플라인(4)으로 계합되어 있다.

상기 회전축(3)의 후단에는 피동클러치(5)가 마련되어 있으며 피동클러치(5)는 펌프풀리축(6)에 대하여 베어링(7)을 개재하여 공전되도록 되어 있다.

그리고 상기 펌프풀리축(6)에는 크랭크축 풀리에 회전에 연동하여 회전하는 펌프풀리(8)가 고정 장착되어 있으며 또한 상기 피동클러치(5)에 대향되는 구동클러치(9)가 펌프풀리축(6)에 고정설치되어 있다.

그리고 상기 회전축(6)의 선단과 중공회전축(2) 사이의 공간에는 열팽창 물질인 왁스체(10)가 충진되어 있으며 상기 회전축(3)은 상기 펌프풀리축(6)에 대하여 리턴스프링(11)에 의하여 탄발되고 있다.

상기 리턴스프링(11)은 중공회전축(2)에 대하여 회전축(3)이 임펠러(1) 측으로 탄발토록 설치하여도 가능하다.

이와같은 본 발명은 엔진의 냉간시동으로 냉각수온이 낮은 상태에서는 왁스체(10)가 수축되어져 회전축(3)과 간극이 형성되고 이에따라 리턴스프링(11)의 탄발력으로 회전축(3)이 임펠러(1) 측으로 움직여 피동클러치(5)가 구동클러치(9)로 부터 떨어져 분리되므로써 동력이 단절되어 펌프풀리(8)와 축(6)만 회전하게 될 뿐 베어링(7)에 의해 피동클러치(5)의 회전을 정지된다.

따라서 냉각수의 순환이 없으므로 엔진의 워밍업시간이 크게 단축되어지게 된다.

그러나 워밍업이 되어 냉각수온이 상승되면 왁스체(10)가 팽창하게 되면서 회전축(3)을 구동클러치(9) 측으로 이동시켜 피동클러치(5)가 구동클러치(9)에 맞물려 접속되어지게 된다.

이에따라 펌프풀리(8)의 회전은 구동클러치(9), 피동클러치(5), 회전축(3), 중공회전축(2)을 통해 임펠러(1)에 전달되어 임펠러(1)가 회전되므로써 냉각수가 펌핑되며 클러치가 접속된 상태에서는 크랭크축의 회전에 비례하여 펌핑용량이 변화된다.

도면에 있어서 부호 12는 펌프하우징이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 냉각수온에 따라 회전축이 기계적으로 분리 및 접속되는 클러치를 설치하여 엔진 냉각시동시에는 클러치가 분리되도록 하여 냉각수의 급송을 정지시키게 되므로써 워밍업 시간을 단축시켜 연소효율을 증대시키고 배기가스를 줄이며 불필요한 열소실 및 기계적 손실을 줄이게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉각수를 급송하는 임펠러와; 상기 임펠러를 회전구동하는 중공회전축과; 상기 중공회전축에 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 스플라인 계합되는 회전축과; 상기 회전축의 선단과 중공회전축 사이에 형성되는 공간부에 충진된 왁스체와; 상기 회전축의 후단에 마련되는 피동클러치와; 크랭트축 풀리에 연동하여 회전하는 펌프풀리와; 상기 펌프풀리의 축에 고정 장착되어 상기 피동클러치와 동력을 접속 또는 분리 되어지는 구동클러치와; 상기 피동클러치의 분리시 상기 펌프풀리축에 대하여 공전되도록 개재되는 베어링과; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터펌프 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 왁스체가 수축시 피동클러치를 분리시키는 수단은 리턴스프링인 것을 특징으로 하는 워터펌프 구동장치.