KR100380209B1 - 유체 점성식 팬 클러치의 밸브 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조에 관한 것으로서,

팬 클러치의 밸브구조에 있어서,

밸브(20)의 중앙부분에 서로 대향되도록 일정거리 떨어진 상태로 돌출 형성되는 돌기(21a)(21b)와, 상기 돌기(21a)(21b)가 형성된 밸브(20)의 일면에 밀착 고정되고, 그 중앙에는 돌기(21a)(21b)들을 수용하는 중공(31)이 형성되어 있는 케이스(30)와, 케이스(30)의 일면 양측에 서로 대향되도록 형성되는 고정대(32a) (32b)와, 일단이 상기 고정대(32a)(32b)에 각각 고정되고, 타측은 돌기(21a)(21b)에 맞대어져 온도변화에 따라 수축, 팽창하여 밸브(20)를 회전시키는 바이메탈 (34a)(34b)과, 상기 바이메탈(34a)(34b)의 팽창력이 돌기(21a,21b)측으로 향하도록 케이스(30) 상에 돌출되어 바이메탈(34a)(34b)의 일측면에 밀착되는 가이드 (33a)(33b)로 구성된 것을 특징으로 하여 엔진 구동시 발생하는 진동이나 충격으로 부터 바이메탈의 동작특성이 영향을 받지 않고, 온도 변화에 따른 바이메탈의 팽창지수와 밸브의 회전각을 일치시킬 수 있으므로 정확한 팬 클러치의 제어가 용이하도록 한 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조에 관한 것이다.

Description

유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조{Valve apparatus of fluid viscosity type fan clutch}

본 발명은 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조에 관한 것으로서, 특히 팬 클러치 주변의 온도변화에 따라 밸브를 개폐시키는 바이메탈을 곡면형상으로 형성시키고, 이 바이메탈의 팽창력이 바이메탈을 회전시키는 방향으로만 가해질 수 있도록 안내하는 가이드를 구성하므로서, 엔진 구동시 발생하는 진동이나 충격으로 부터 바이메탈의 동작특성이 영향을 받지 않고, 온도 변화에 따른 바이메탈의 팽창지수와 밸브의 회전각을 일치시킬 수 있으므로 정확한 팬 클러치의 제어가 용이하도록 한 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 팬 클러치를 도시한 것으로서, 엔진과 연결된 회전축(6)에 로터(3)가 결합되어 있고, 이 로터(3)의 일측으로는 커버(1)가 결합되어 있다.

상기 커버(1)의 내부에는 일정양의 유체가 충진되는 저장실(2)이 형성되어 있으며, 이 저장실(2)은 홀(4)에 의해 로터(3)와 연통되도록 구성되고, 상기 홀(4)은 온도변화에 따라 개폐되는 밸브(5)에 의해 개폐되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 팬 클러치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 동작하면 그 동력에 의해 회전축(6)이 연동 회전하면서 로터(3) 또한 고속으로 회전하게 된다.

이때, 팬 밸브(5) 주변의 온도가 상승하게 되면 밸브(5)가 회전하여 홀(4)을 개방시키고, 이에의해 저장실(2) 내에 충진되어 있는 유체가 홀(4)을 통해 로터(3)로 이동되고, 로터(3)로 이동된 유체는 고속 회전에 의한 원심력에 의해 로터(3)와 저장실(2)을 순환한다.

이 유체의 순환동작시 유체의 점성에 의해 로터(3)의 회전력이 커버(1)로 전달되어 커버(1)가 고속으로 회전하게 되므로서, 커버(1)에 결합되어 있는 팬이 회전하여 라디에이터 내부를 순환하는 냉각수를 냉각시켜주는 것이다.

도 2 는 상기와 같이 구성된 팬 클러치에 적용된 밸브(4)를 온도변화에 따라 개폐시키는 종래의 밸브구조를 도시한 것으로서,

밸브(5)의 일면에 결합부(7)가 돌출 형성되어 있고, 팬 클러치 본체 상에는 지지부(9)가 형성되어 있으며, 온도 변화에 따라 밸브(5)를 회전시키기 위한 바이메탈(8)은 그 일측이 지지부(9)에 지지 고정되고 그 타측은 결합부(7)에 결합되며 그 중간부분은 원심 코일구조로 형성되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 밸브는 온도가 상승하여 바이메탈(8)이 팽창하면서 밸브(5)를 반시계방향으로 회전시키고, 반대로 온도가 하강하면 바이메탈(8)이 수축하면서 밸브(5)를 시계방향으로 회전시켜 홀(4)이 개폐되도록 하는 것이다.

그러나, 종래의 밸브구조는 실질적으로 밸브를 회전시키는 바이메탈이 원심 코일형태로 형성되어 있기 때문에 엔진 구동시 발생하는 진동에 의해 바이메탈이 심하께 떨리게되고 심할 경우에는 바이메탈이 파손되는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 바이메탈은 코일형태로 형성되어 있기 때문에 온도 변화에 따른 바이메탈의 팽창 및 수축동작이 밸브를 회전시키는 방향으로 만 가해지는 것이 아니라 도 2 의 점선부분과 같이 바이메탈이 원심방향으로 팽창 또는 수축하게 되므로 바이메탈의 팽창 또는 수축량과 실제 밸브의 회전각이 일치하지 않게 되는 문제점이 있다.

즉, 코일 형태로 형성된 바이메탈의 팽창 및 수축이 회전방향 뿐만 아니라 원심방향으로도 이루어지기 때문에 온도 변화시 바이메탈의 팽창 및 수축동작에 따른 밸브의 정확한 회전각을 설계하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 팬 클러치 주변의 온도변화에 따라 밸브를 개폐시키는 바이메탈을 곡면형상으로 형성시키고, 이 바이메탈의 팽창력이 바이메탈을 회전시키는 방향으로만 가해질 수 있도록 안내하는 가이드를 구성하므로서, 엔진 구동시 발생하는 진동이나 충격으로 부터 바이메탈의 동작특성이 영향을 받지 않고, 온도 변화에 따른 바이메탈의 팽창지수와 밸브의 회전각을 일치시킬 수 있으므로 정확한 팬 클러치의 제어가 용이하도록 한 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명의 특징은,

커버의 저장실에 충진되어 있는 유체가 로터로 순환할 수 있도록 홀을 개폐하는 밸브를 포함하는 팬 클러치의 밸브구조에 있어서,

밸브의 중앙부분에 서로 대향되도록 일정거리 떨어진 상태로 돌출 형성되는 돌기와,

상기 돌기가 형성된 밸브의 일면에 밀착 고정되고, 그 중앙에는 돌기들을 수용하는 중공이 형성되어 있는 케이스와,

케이스의 일면 양측에 서로 대향되도록 형성되는 고정대와,

일단이 상기 고정대에 각각 고정되고, 타측은 돌기에 맞대어져 온도변화에 따라 수축, 팽창하여 밸브를 회전시키는 바이메탈과,

상기 바이메탈의 팽창력이 돌기측으로 향하도록 케이스 상에 돌출되어 바이메탈의 일측면에 밀착되는 가이드로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 바이메탈은 돌기를 원주방향으로 밀어줄 수 있도록 곡면형상으로 형성되고, 가이드는 바이메탈의 반경이 큰 쪽으로 곡면 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 일측이 팬 클러치의 본체상에 고정되고 타측은 밸브의 일면에 결합되어 바이메탈의 수축시 밸브가 원위치로 복귀하도록 탄성을 가하는 스프링을 더 포함하여 구성된다.

도 1 은 종래의 팬 클러치를 보인 단면도.

도 2 는 종래의 팬 클러치 밸브구조를 보인 평면도.

도 3 은 본 발명의 팬 클러치 밸브구조를 보인 평면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 밸브 21a,21b : 돌기

22 : 홀 30 : 케이스

31 : 중공 32a,32b : 고정대

33a,33b : 가이드 34a,34b : 바이메탈

이하, 첨부된 도면 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은 밸브(20), 케이스(30), 가이드(33a)(33b), 바이메탈(34a)(34b), 스프링(35)으로 대별 구성된다.

상기 밸브(20)는 커버(1)의 저장실(2)과 로터(3) 내부를 연통하는 홀(4)을 개폐하기 위한 것으로, 그 일면 중앙부분에 2개의 돌기(21a)(21b)를 각각 형성하였는데, 이 돌기(21a)(21b)는 서로 대향되도록 일정거리 떨어진 상태로 돌출 시켰다.

도면상에는 돌기(21a)(21b)가 상,하 방향으로 서로 대향되도록 돌출 형성된 것이 예시되어 있다.

상기 케이스(30)는 밸브(20)의 일면에 밀착되는 것으로, 그 중앙에는 상기 돌기(21a)(21b)들을 수용하기 위한 중공(31)이 형성되어 있으며, 상기 돌기(21a)(21b)들은 중공(31) 내에서 회전하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 케이스(30)의 일면 양측에는 서로 대향되도록 별도의고정대(32a)(32b)가 돌출 형성되며, 이 고정대(32a)(32b)에는 후설하는 바이메탈(34a)(34b)의 일측이 고정된다.

상기 바이메탈(34a)(34b)은 온도 변화에 따라 팽창 및 수축하여 실질적으로 밸브(20)를 회전시키는 것으로서, 그 일측은 고정대(32a)(32b)에 각각 고정되고, 그 타측은 돌기(21a)(21b)에 맞대어지도록 한다.

그리고, 돌기(21a)(21b)를 원주방향으로 밀어줄 수 있도록 곡면형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 설명과 같이 바이메탈(34a)(34b)을 비교적 짧게 형성하고, 그 일측이 고정대(32a)(32b)에 고정되도록 하면 엔진 구동시 발생하는 진동에 큰 영향을 받지 않는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 상기 가이드(33a)(33b)는 바이메탈(34a)(34b)이 돌기(21a)(21b)를 밀어주는 방향으로 팽창할 수 있도록 안내하는 것으로서, 곡면 형상으로 형성된 바이메탈(34a)(34b)의 반경이 큰쪽에 밀착되도록 곡면형상으로 형성된다.

즉, 바이메탈(34a)(34b)이 온도변화에 따라 수축, 팽창할때 바이메탈(34a)(34b)의 팽창 및 수축력은 가이드(33a)(33b)에 안내되어 돌기(21a)(21b) 측으로 향하게 되어 바이메탈(34a)(34b)의 팽창 및 수축량과 밸브(20)의 회전각이 동일해지는 것이다.

도면부호 35는 바이메탈(34a)(34b)의 팽창력에 의해 회전한 밸브(20)가 바이메탈(34a)(34b)의 수축시 원위치로 복원되도록 하는 스프링으로서, 그 일단은 팬 클러치 본체상에 고정되고 타측은 밸브(20)의 일단에 결합되어 밸브(20)에 일정 탄성을 가하도록 구성한다.

상기 스프링(35)의 탄성력은 바이메탈(34a)(34b)의 수축시 밸브(20)를 원위치 시킬 수 있는 정도로 설정한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 팬 클러치 부근의 온도가 상승하면, 바이메탈(34a)(34b)이 팽창하게 되는데, 이때 바이메탈(34a)(34b)의 팽창력은 가이드(33a)(33b)에 안내되어 돌기(21a)(21b)를 밀어주는 방향으로 팽창하게 된다.

이에따라, 바이메탈(34a)(34b)의 팽창력에 의해 돌기(21a)(21b)가 밀리면서 밸브(20)가 시계방향으로 회전하여 홀(22)을 열어주게 되므로, 저장실(2) 내에 충진되어 있는 유체가 로터(3) 측으로 순환하면서 커버(1)가 로터(3)와 함께 고속으로 회전하게 된다.

후에 팬 클러치 부근의 온도가 하강하면, 바이메탈(34a)(34b)은 수축하게 되며, 이때에는 스프링(35)의 탄성에 의해 밸브(22)가 원위치로 복귀하면서 홀(22)을 막아주게 되고, 이에따라, 유체가 순환하지 않게되므로 커버(1)는 회전하지 않고 로터(3) 만이 공회전하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 팬 클러치 주변의 온도변화에 따라 밸브를 개폐시키는 바이메탈을 곡면형상으로 형성시키고, 이 바이메탈의 팽창력이 바이메탈을 회전시키는 방향으로만 가해질 수 있도록 안내하는 가이드를 구성하므로서, 엔진 구동시 발생하는 진동이나 충격으로 부터 바이메탈의 동작특성이 영향을받지 않고, 온도 변화에 따른 바이메탈의 팽창지수와 밸브의 회전각을 일치시킬 수 있으므로 정확한 팬 클러치의 제어가 용이하도록 한 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조이다.

Claims (3)

1. 커버(1)의 저장실(2)에 충진되어 있는 유체가 로터로 순환할 수 있도록 홀 (22)을 개폐하는 밸브(20)를 포함하는 팬 클러치의 밸브구조에 있어서,

   밸브(20)의 중앙부분에 일정거리 떨어진 상태로 돌출 형성하되, 바이메탈(34a)(34b)과의 접촉에 의해 밸브(20)를 회전시킬 수 있도록 서로 대향되는 위치에 마주보면서 돌출되는 돌기(21a)(21b)와,

   상기 돌기(21a)(21b)가 형성된 밸브(20)의 일면에 밀착 고정되고, 그 중앙에는 돌기(21a)(21b)들을 수용하는 중공(31)이 형성되어 있는 케이스(30)와,

   케이스(30)의 일면 양측에 서로 대향되도록 형성되는 고정대(32a)(32b)와,

   일단이 상기 고정대(32a)(32b)에 각각 고정되고, 타측은 돌기(21a)(21b)에 맞대어져 온도변화에 따라 수축, 팽창하여 밸브(20)를 회전시키는 바이메탈(34a) (34b)과,

   바이메탈(34a)(34b)의 반경이 큰 쪽에 밀착되도록 케이스(30)상에 유선형으로 돌출 형성되어 상기 바이메탈(34a)(34b)의 팽창력이 돌기(21a,21b)측으로 향하도록 안내하는 가이드(33a)(33b)와;

   일측이 팬 클러치의 본체상에 고정되고 타측은 밸브(20)의 일면에 결합되어 바이메탈(34a)(34b)의 수축시 밸브(20)가 원위치로 복귀하도록 탄성을 가하는 스프링(35);

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 바이메탈(34a)(34b)은 돌기(21a)(221b)를 원주방향으로 밀어줄 수 있도록 곡면형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 하는 유체 점성식 팬 클러치의 밸브구조.
3. 삭제