KR100343992B1

KR100343992B1 - Rotating thermostat

Info

Publication number: KR100343992B1
Application number: KR1019990056341A
Authority: KR
Inventors: 오창석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2002-07-20
Also published as: KR20010055204A

Abstract

본 발명의 목적은 냉각수의 유동 저항을 감소시키므로써 열적 부하가 심한 고회전ㆍ고부하 영역에서 효율 높은 엔진 및 차량 냉각계를 얻을 수 있는 회전 개폐식 서모스탯을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotationally open thermostat capable of obtaining an efficient engine and vehicle cooling system in a high rotational and high load region where thermal load is severe by reducing the flow resistance of the cooling water.

이를 위해 본 발명은 90°회전각 범위에서 회전하므로써 냉각수로의 단면적을 열고 닫는 원판밸브와; 그 원판밸브를 회전시키는 회전축과; 그 회전축의 일단에 고정 장착된 피니언기어와;To this end, the present invention and the disk valve for opening and closing the cross-sectional area of the cooling water by rotating in the 90 ° rotation angle range; A rotating shaft for rotating the disc valve; A pinion gear fixed to one end of the rotation shaft;

상기 피니언기어와 맞물려 직선운동을 회전운동으로 전달해주는 래크기어와;A rack gear meshed with the pinion gear to transmit a linear motion to the rotary motion;

상기 래크기어로부터 연장된 스핀들과; 내부에 밀봉된 왁스의 팽창시 상기 스핀들을 밀어내도록 상기 스핀들의 단부를 감싸 지지하고 있는 펠릿과;A spindle extending from the rack gear; A pellet wrapped around and supporting the end of the spindle to push the spindle upon expansion of the wax sealed therein;

상기 왁스가 수축시 상기 래크기어를 원상 복귀하도록 상기 래크기어의 선단을 탄발 지지하는 리턴스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A return spring that supports the tip of the rack gear so that the wax returns to the rack gear when the wax contracts; Characterized in that comprises a.

Description

Rotating thermostat

본 발명은 엔진을 냉각하는 냉각수의 흐름을 제어하는 회전 개폐식 서모스탯에 관한 것이다.The present invention relates to a rotationally open thermostat for controlling the flow of coolant for cooling the engine.

엔진 시동후에는 신속하게 냉각수를 적정온도(80℃전후)까지 높이고, 또 장시간의 내리막길 등에서는 과냉을 방지할 필요가 있기 때문에 냉각수 순환 관로의 도중에 도 4에 도시하는 것과 같이 서모스탯(Thermostat)을 설치하고 있다.After starting the engine, it is necessary to raise the cooling water to a proper temperature (around 80 ° C) quickly, and to prevent overcooling on a long downhill road, as shown in FIG. 4 in the middle of the cooling water circulation pipeline. Is installing.

서모스탯(20)은 냉각수온에 따라 자동적으로 작동하는 밸브로 실린더헤드의 라디에이터의 수로 출구에 설치한다.Thermostat 20 is a valve that operates automatically in accordance with the cooling water temperature is installed at the outlet of the channel of the radiator of the cylinder head.

이에따라 냉각수의 온도가 낮을 때는 밸브(21)가 닫히여 냉각수가 라디에이터로 들어가지 않도록 하고 엔진을 순환하도록 하므로써 워터 재킷 내의 수온을 상승시키게 되며, 냉각수온이 적정온도(70∼80℃) 이상으로 상승하면 밸브(21)는 서서히 열리게 되어 냉각수가 라디에이터로 유입되어 냉각되므로써 수온을 낮추게 된다.Accordingly, when the temperature of the coolant is low, the valve 21 is closed to prevent the coolant from entering the radiator and to circulate the engine, thereby increasing the water temperature in the water jacket, and the coolant temperature rises above the proper temperature (70 to 80 ° C.). The lower surface of the valve 21 is gradually opened to lower the water temperature by cooling the coolant flowing into the radiator.

서모스탯(20)은 수온에 의해 밸브(21)가 자동적으로 개폐되도록 왁스(22)를 펠릿(23)속에 밀봉하여 열에 의해 왁스(22)가 팽창 및 수축을 하게 되는 것을 이용한 왁스 펠릿형이 일반적으로 많이 사용되고 있다.Thermostat 20 is a wax pellet type using the wax 22 is sealed in the pellet 23 so that the valve 21 is automatically opened and closed by the water temperature to expand and contract the wax 22 by heat. It is used a lot.

그런데 도시한 것과 같은 종래 구조의 서모스탯(20)에 의하면 온도를 감지한 왁스(22)의 팽창에 따른 스핀들(24)의 선형 움직임으로 밸브(21)가 열고 닫히게 되므로, 밸브(21)의 열림 정도는 스핀들(24)의 리프트량에 의존하게 되나 유로의 면적 증감에 한계가 있어 전체 냉각계에서 차지하는 유동 저항이 크다는 문제점이 있다.However, according to the thermostat 20 of the conventional structure as shown, since the valve 21 is opened and closed by the linear movement of the spindle 24 according to the expansion of the wax 22 which senses the temperature, the valve 21 is opened. The degree depends on the lift amount of the spindle 24, but there is a limit to the increase and decrease of the flow path area, which causes a problem that the flow resistance occupies the entire cooling system is large.

또 냉각수의 흐름 방향이 밸브 개폐에 따라 크게 바뀌게 되므로 이 역시 유동 저항으로 작용하고 있다.In addition, since the flow direction of the coolant is greatly changed by opening and closing the valve, this also acts as a flow resistance.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 냉각수의 유동 저항을 감소시키므로써 열적 부하가 심한 고회전ㆍ고부하 영역에서 효율 높은 엔진 및 차량 냉각계를 얻을 수 있는 회전 개폐식 서모스탯을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above problems, and its object is to reduce the flow resistance of the coolant, thereby reducing the flow resistance of the coolant. To provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회전 개폐식 서모스탯은 90°회전각 범위에서 회전하므로써 냉각수로의 단면적을 열고 닫는 원판밸브와; 그 원판밸브를 회전시키는 회전축과; 그 회전축의 일단에 고정 장착된 피니언기어와;In order to achieve the above object, the rotary openable thermostat of the present invention includes a disc valve which opens and closes the cross-sectional area of the cooling water by rotating in a 90 ° rotation angle range; A rotating shaft for rotating the disc valve; A pinion gear fixed to one end of the rotation shaft;

본 발명의 청구항 2 기재에 의하면 상기 리턴스프링은 판스프링인 것을 특징으로 한다.According to claim 2 of the present invention, the return spring is characterized in that the leaf spring.

도 1은 본 발명에 의한 회전 개폐식 서모스탯의 정면도1 is a front view of a rotation opening and closing thermostat according to the present invention

도 2는 본 발명에 의한 회전 개폐식 서모스탯의 측면도Figure 2 is a side view of a rotary openable thermostat according to the present invention

도 3은 본 발명의 리턴 스프링을 나타내는 도면3 is a view showing a return spring of the present invention.

도 4는 종래의 서모스탯4 is a conventional thermostat

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 하우징 2 : 통로1 housing 2 passage

3 : 원판밸브 4 : 회전축3: disc valve 4: rotation shaft

5 : 피니언기어 6 : 래크기어5: pinion gear 6: rack gear

7 : 스핀들 8 : 펠릿7: spindle 8: pellet

9 : 왁스 10 : 리턴스프링9: wax 10: return spring

11 : 탄성편11: elastic piece

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 회전 개폐식 서모스탯의 정면도이며, 도 2는 본 발명에 의한 회전 개폐식 서모스탯의 측면도이다.1 is a front view of a rotary openable thermostat according to the present invention, Figure 2 is a side view of a rotary openable thermostat according to the present invention.

도면중 부호 1은 냉각수로의 도중에 접속되는 서모스탯 하우징(1)이며, 하우징(1)내에는 통로(2)를 개폐하도록 회전 작동되는 원판밸브(3)가 설치되어 있고, 그 원판밸브(3)는 회전축(4)에 의해 90°회전각 범위내에서 수평과 수직면 사이를 회전 작동하게 된다.In the drawing, reference numeral 1 denotes a thermostat housing 1 connected in the middle of the cooling water passage, and a disc valve 3 which is rotated to open and close the passage 2 is provided in the housing 1, and the disc valve 3 ) Rotates between the horizontal and the vertical plane within the 90 ° rotation angle range by the rotation axis (4).

회전축(4)의 일단에는 피니언기어(5)가 고정 장착되어 있으며, 피니언기어(5)는 축방향으로 왕복 직선운동을 하는 래크기어(6)와 맞물려 있다.A pinion gear 5 is fixedly mounted at one end of the rotating shaft 4, and the pinion gear 5 is engaged with the rack gear 6 which reciprocates linearly in the axial direction.

래크기어(6)의 일단에는 스핀들(7)이 연장되어 있으며, 스핀들(7)의 단부는 펠릿(8)속에 수용되어 있다.The spindle 7 is extended at one end of the rack gear 6, and the end of the spindle 7 is accommodated in the pellet 8.

그리고 펠릿(8)속에는 왁스(9)가 밀봉되어 있으며, 왁스(9)는 스핀들(7)의 단부를 지지하고 있다.The wax 9 is sealed in the pellet 8, and the wax 9 supports the end of the spindle 7.

이 펠릿(8)과 반대측인 래크기어(6)의 선단에는 리턴스프링(10)이 설치되어 있으며, 이 리턴스프링(10)의 탄발력은 왁스(9)의 팽창력에 대항하는 방향으로 작용한다.A return spring 10 is provided at the tip of the rack gear 6 opposite to the pellet 8, and the elastic force of the return spring 10 acts in a direction against the expansion force of the wax 9. .

리턴스프링(10)은 압축코일 스프링이어도 좋고, 또 도시한 것과 같이 판부재(10)를 11자로 절개하고 가운데의 탄성편(11)을 돌출시켜, 탄성편(11)이 눌려질 때 변형되면서 내부에 탄발력을 축적하는 판스프링으로 구성하여도 좋다.The return spring 10 may be a compression coil spring, and as shown in the figure, the plate member 10 is cut into 11 letters and the elastic piece 11 is protruded in the middle to deform when the elastic piece 11 is pressed. You may comprise with the leaf | plate spring which accumulate | stores elasticity in the edge.

이와같은 본 발명은 냉각수온이 상승하여 펠릿(8) 내부에 밀봉된 왁스(9)가 열팽창을 일으키게 되면, 스핀들(7)을 밀어내게 되어, 래크기어(6)가 전진하면서 피니언기어(5)를 회전시키게 되며, 이에따라 회전축(4)을 통해 원판밸브(3)를 회전시켜 냉각수의 흐름방향과 평행하게 되어 통로(2)를 개방하게 되면서 냉각수가 개방된 통로(2)를 통하여 라디에이터로 유입되어지게 된다.In the present invention as described above, when the cooling water temperature rises and the wax 9 sealed inside the pellet 8 causes thermal expansion, the spindle 7 is pushed out, and the rack gear 6 moves forward while the pinion gear 5 moves forward. ) And rotates the disc valve (3) through the rotating shaft (4) in parallel with the flow direction of the coolant to open the passage (2) while opening the passage (2) to the radiator through the open passage (2) Will be.

냉각수의 온도가 저하되면 펠릿(8)속의 왁스(9)는 수축되며, 이에따라 탄성변형되었던 리턴스프링(10)의 탄발력에 의해 래크기어(6)가 후진하게 되며, 펠릿(8) 밖으로 돌출되었던 스핀들(7)의 후단이 펠릿(8)속으로 몰입되며, 이 과정을 통해 피니언기어(5)가 왁스 팽창시와는 반대로 회전하면서 원판밸브(3)가 냉각수 흐름 방향과 시작을 이루도록, 즉 통로(2)를 차단하도록 작동되어 냉각수는 라디에이터측으로 유입되지 아니하고 워터펌프로 직접 유입되어 엔진의 워터 재킷내를 순환하게 되는 것이다.When the temperature of the cooling water decreases, the wax 9 in the pellet 8 contracts, and accordingly, the rack gear 6 retreats due to the elastic force of the return spring 10 which has been elastically deformed, and protrudes out of the pellet 8. The rear end of the spindle (7), which has been used, is immersed into the pellet (8), through which the pinion gear (5) rotates in the opposite direction as the wax expands, ie the disc valve (3) starts in the direction of the coolant flow. It is operated to block the passage (2) so that the coolant does not flow to the radiator side but directly flows into the water pump to circulate in the water jacket of the engine.

이상과 같은 본 발명에 의하면 왁스의 팽창력을 래크와 피니언기어를 이용하여 직선움직임이 회전운동이 되도록 변환시켜 원판밸브를 회전시켜 개폐토록 하므로써 기존의 선형작동방식의 서모스탯과 달리 원판밸브를 완전히 열고 닫을 수 있어 냉각수의 유동저항을 감소시킬 수 있으며, 이에따라 열적부하가 높은 고회전ㆍ고부하 영역에서 효율 높은 엔진 및 차량 냉각계를 얻을 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above by converting the expansion force of the wax so that the linear movement is a rotational movement by using the rack and pinion gear to rotate the disc valve to open and close, unlike the conventional thermostat thermostat open the disc valve completely It is possible to close the flow resistance of the cooling water can be reduced, accordingly there is an effect to obtain an efficient engine and vehicle cooling system in the high rotational and high load region of high thermal load.

Claims

A disc valve which opens and closes the cross-sectional area of the cooling water passage by rotating in a 90 ° rotation angle range; A rotating shaft for rotating the disc valve; A pinion gear fixed to one end of the rotation shaft;

A rack gear meshed with the pinion gear to transmit a linear motion to the rotary motion;

A spindle extending from the rack gear; A pellet wrapped around and supporting the end of the spindle to push the spindle upon expansion of the wax sealed therein;

A return spring that supports the tip of the rack gear so that the wax returns to the rack gear when the wax contracts; Rotatable thermostat characterized in that it comprises a.

The method of claim 1,

The return spring is a rotary spring thermostat, characterized in that the leaf spring.