KR100249247B1 - 워터펌프 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 냉각수온에 비례하여 워터펌프의 회전수가 변경되어 펌핑용량이 가변되므로써 불필요한 동력 손실을 저감하는 워터펌프 구동장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

냉각수를 급송하는 임펠러와;

임펠러를 회전구동하는 중공회전축과;

상기 중공회전축에 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 스플라인 계합되는 회전축과;

상기 중공회전축의 단부에 고정 장착되는 우측경사풀리와;

상기 회전축의 단부에 고정 장착되어 상기 경사풀리와 V풀리를 형성하게 되는 좌측경사풀리와;

상기 회전축의 선단과 중공회전축의 공간사이에 충진되어 열팽창에 의해 상기 회전축을 이동시키는 왁스체와;

상기 좌·우측경사풀리 사이를 연결하여 잡아당기므로써 상기 왁스체의 수축시 상기 양측경사풀리 사이의 거리를 좁히도록 하는 인장스프링과;

크랭크축 단부에 고정 장착된 좌측경사풀리와;

크랭크축 단부에 고정 장착된 좌측경사풀리와;

상기 크랭크축에 슬라이딩 가능하게 끼워져 상기 좌측경사풀리와 대향하여 V풀리를 형성하며 인장스프링에 의해 항시 상기 좌측경사풀리 측으로 당겨지는 우측경사풀리와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

워터펌프 구동장치

본 발명은 펌핑용량이 엔진 운전조건에 따라 가변되는 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 있어서는 제2도에 도시하는 것과 같이 임펠러(21)의 회전축(22)에 종동풀리(23)를 고정설치하고 크랭크축(24) 단부에는 구동풀리(25)를 고정설치하여 V-벨트(26)를 통해 동력을 전달하여 구동시키고 있다.

그러나 상기한 구조는 워터펌프의 펌핑용량이 크랭크축(24)의 회전속도에만 의존하는 간접식 방식이어서 엔진속도와 관계없이 냉각수온이 높거나 낮을 때에는 냉각효율이 저하되어 불필요한 동력손실을 가져오는 문제점이 지적되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 냉각수온에 비례하여 워터펌프의 회전수가 변경되어 펌핑용량이 가변되므로써 불필요한 동력 손실을 저감하는 워터펌프 구동장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

냉각수를 급송하는 임펠러와;

임펠러를 회전구동하는 중공회전축과;

상기 중공회전축에 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 스플라인 계합되는 회전축과;

상기 중공회전축의 단부에 고정 장착되는 우측경사풀리와;

상기 회전축의 단부에 고정 장착되어 상기 경사풀리와 V풀리를 형성하게 되는 좌측경사풀리와;

상기 회전축의 선단과 중공회전축의 공간사이에 충진되어 열팽창에 의해 상기 회전축을 이동시키는 왁스체와;

상기 좌·우측경사풀리 사이를 연결하여 잡아당기므로써 상기 왁스체의 수축시 상기 양측경사풀리 사이의 거리를 좁히도록 하는 인장스프링과;

크랭크축 단부에 고정 장착된 좌측경사풀리와;

상기 크랭크축에 슬라이딩 가능하게 끼워져 상기 좌측경사풀리와 대향하여 V풀리를 형성하며 인장스프링에 의해 항시 상기 좌측경사풀리 측으로 당겨지는 우측경사풀리와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명에 의한 워터펌프 구동장치.

제2도는 종래기술.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 임펠러 2 : 중공회전축

3 : 회전축 4 : 스플라인

5 : 우측경사풀리 6 : 좌측경사풀리

7 : 왁스체 8 : 인장스프링

9 : 크랭크축 10,11 : 좌우측경사풀리

12 : 인장스프링 13 : V-벨트

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

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

상기 임펠러(1)는 중공회전축(2)의 선단에 고정 장착되며 상기 중공회전축(2)에는 축방향으로 이동이 가능하게 회전축(3)이 끼워지며 양측 회전축(2)(3)은 함께 회전하도록 스플라인(4)으로 계합되어 있다.

상기 중공회전축(2)의 후단에는 우측경사풀리(5)가 고정 장착되며 회전축(3)의 후단에는 우측경사풀리(5)와 대향토록 좌측경사풀리(6)가 고정 설치되어 양측경사풀리(5)(6)가 합하여 하나의 V-풀리를 형성한다.

그리고 상기 회전축(3)의 선단과 중공회전축(2)의 구멍 끝에 의해 형성되는 공간에는 왁스체(7)가 충진되어 있다.

또한 상기 좌·우측경사풀리(5)(6)는 상호 인장스프링(8)으로 서로 잡아 당기도록 연결되어 있어 상기 좌측경사풀리(6)와 회전축(3)은 항시 우측으로 이동하려는 힘을 받는다.

도면중 부호 9는 크랭크축으로 크랭크축(9)의 단부에는 좌측경사풀리(10)가 고정 장착되고 좌측경사풀리(10)와 대향하여 V-풀리를 형성하는 우측경사풀리(11)가 상기 크랭크축(9)에 슬라이딩 가능하게 끼워져 장착되며 양측경사풀리(10)(11)은 인장스프링(12)으로 연결되어 있어 상기 우측경사풀리(11)는 항시 좌측경사풀리(10)측으로 이동하려는 힘을 받는다.

도면중 부호 13은 V-벨트이다.

이와같은 본 발명은 엔진의 냉각수온이 상승하면 왁스체(7)가 열팽창을 일으켜 회전축(3)을 밀어내게 된다.

회전축(3)이 밀려나면 좌측경사풀리(6)는 우측경사풀리(5)로부터 멀어지게되어 V홈이 확장되므로써 V-벨트(13)는 V홈내에 깊숙히 들어가게 되며 크랭크축(9)의 좌·우측경사풀리(10)(11)는 인장스프링(12)의 잡아당김력에 의해 서로 거리가 가까워져 V홈이 좁혀지게 되며 V벨트(13)가 바깥으로 밀려나게 된다.

이에따라 임펠러(1)를 구동하는 좌·우측경사풀리(6)(5)의 직경은 감소되고 크랭크축의 좌·우측경사풀리(10)(11)의 직경은 증가하게 되어 임펠러(1)는 고속으로 회전하여 많은량의 냉각수를 펌핑하여 엔진의 충분한 냉각수와 유속에 냉각성이 높아지게 된다.

그러나 만일 냉각수온이 낮아지게 되면 왁스체(7)가 수축하게 되며 회전축(3)과 좌측경사풀리(6)는 인장스프링(8)에 의한 잡아당김력에 의하여 우측으로 움직여 수축량을 보상하게 되며 이에따라 좌·우측경사풀리(6)(5) 사이의 거리가 좁혀져 V-벨트(13)는 바깥으로 밀려나게 되며 그때의 V-벨트(13)의 확장력에 의해 크랭크축(9)의 우측경사풀리(11)를 밀어내어 V 홈이 커지므로써 V-벨트(13)는 V홈에 깊숙히 들어가게 되어 결국 임펠러(1)측 좌·우경사풀리(6)(5)의 직경은 커지고 크랭크축(9)의 좌·우경사풀리(10)(11)의 직경은 커지므로써 임펠러(1)는 저속으로 회전되어 냉각수의 펌핑량 및 유속이 감소되어지게 되는 것이다.

여기서 상기 임펠러(1)측의 풀리(5)(6) 사이의 인장스프링(8)의 탄성력이 크랭크축(9)의 인장스프링(12)보다는 훨씬 크게 설정되어 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 냉각수온에 의해 임펠러를 구동하는 주·종동 풀리의 직경이 변화되어 냉각수의 온도가 높을때에는 임펠러의 회전속도가 증가되고 온도가 낮을 때에는 회전속도가 감소되어지게 되므로써 불필요한 동력 손실이 감소되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉각수를 급송하는 임펠러와; 임펠러를 회전구동하는 중공회전축과; 상기 중공회전축에 끼워져 축방향으로 이동이 가능하게 스플라인 계합되는 회전축과; 상기 중공회전축의 단부에 고정 장착되는 우측경사풀리와; 상기 회전축의 단부에 고정 장착되어 상기 경사풀리와 V풀리를 형성하게 되는 좌측경사풀리와; 상기 회전축의 선단과 중공회전축의 공간사이에 충진되어 열팽창에 의해 상기 회전축을 이동시키는 왁스체와; 상기 좌·우측경사풀리 사이를 연결하여 잡아당기므로써 상기 왁스체의 수축시 상기 양측경사풀리 사이의 거리를 좁히도록 하는 인장스프링과; 크랭크축 단부에 고정 장착된 좌측경사풀리와; 크랭크축 단부에 고정 장착된 좌측경사풀리와; 상기 크랭크축에 슬라이딩 가능하게 끼워져 상기 좌측경사풀리와 대향하여 V풀리를 형성하며 인장스프링에 의해 항시 상기 좌측경사풀리 측으로 당겨지는 우측경사풀리와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터펌프 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 임펠러측의 좌·우측경사풀리 사이를 연결하는 인장스프링의 탄성력이 상기 크랭크축의 좌·우경사풀리 사이를 연결하는 인장스프링보다크게 설정된 것을 특징으로 하는 워터펌프 구동장치.