KR101567084B1

KR101567084B1 - 워터펌프용 동력전달장치

Info

Publication number: KR101567084B1
Application number: KR1020090065073A
Authority: KR
Inventors: 오성택; 정석제
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2015-11-06
Also published as: KR20110007518A

Abstract

본 발명은 워터펌프용 동력전달장치에 관한 것이다. 본 발명에서 하우징(110)의 일측에는 풀리축부(112)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리축부(112)에는 다른 부분보다 더 돌출되게 단차부(115)가 형성된다. 상기 풀리축부(112)의 중앙을 관통하여서는 축지지공(115)이 형성되고, 상기 축지지공(115)과 외부를 연통시키도록 상기 단차부(115)의 외면으로 개구되게 드레인홀(115')이 형성된다. 상기 풀리축부(112)의 선단부에는 베어링(143)에 의해 회전되게 풀리(144)가 설치된다. 상기 하우징(110)에 고정되고 상기 풀리(144)의 내부에 위치되게 필드코일조립체(148)가 구비된다. 상기 필드코일조립체(148)는 플랜지(150)에 의해 상기 단차부(115)의 일단면에 고정된다. 이때, 상기 플랜지(150)의 외측 가장자리는 상기 단차부(115)의 표면보다 더 돌출된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 상기 드레인홀(115')을 통해 배출된 부동액이 상기 플랜지(150)에 의해 상기 베어링(143)으로 전달되는 것이 차단되어 베어링(143)의 내구성능을 높일 수 있는 이점이 있다.

워터펌프, 동력, 전달, 베어링, 누수, 드레인 홀

Description

워터펌프용 동력전달장치{Power transmission device of water pump}

본 발명은 워터펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에서 엔진의 구동력을 워터펌프의 구동을 위해 선택적으로 전달하는 워터펌프용 동력전달장치에 관한 것이다.

차량에서 사용되는 워터펌프는 냉각수를 가압하여 엔진으로 전달하여 냉각수가 엔진 내부를 순환하면서 엔진에서 발생하는 열을 방출하도록 하는 것이다. 이와 같은 워터펌프는 공조장치의 압축기와 같이 엔진의 구동력을 전달받아 구동된다. 특히, 상기 워터펌프는 엔진의 구동력을 단속없이 그대로 전달받아 구동된다. 따라서, 엔진이 구동되면, 함께 구동되어 동작되면서 엔진으로 냉각수를 공급하게 된다.

도 1에는 일반적인 워터펌프의 동력전달장치의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 워터펌프의 외관을 하우징(10)이 형성한다. 도면에서는 편의상 상기 하우징(10)의 일부가 도시되어 있다. 상기 하우징(10)의 외 면 일측으로 돌출되게 풀리축부(12)가 형성된다. 상기 풀리축부(12)에는 아래에서 설명될 풀리(44)가 회전가능하게 설치된다. 상기 하우징(10)에는 상기 풀리축부(12)의 중앙을 관통하여 축지지공(14)이 형성된다. 상기 축지지공(14)과 상기 풀리축부(12)의 외부를 연통하게 드레인홀(13)이 형성된다. 상기 드레인홀(13)은 워터펌프에서 누출되는 부동액을 외부로 배출하기 위한 것이다. 상기 드레인홀(13)은 상기 풀리축부(12)의 외면중 아래에서 설명될 베어링(43)이 설치되는 부분에 인접한 위치로 개구된다.

상기 축지지공(14)에는 구동축(16)이 회전가능하게 설치된다. 상기 구동축(16)은 상기 풀리축부(12)의 축지지공(14)을 관통하여 설치된다. 상기 구동축(16)은 일부가 상기 하우징(10) 내부의 냉각수 내에 위치되어 사용된다.

상기 축지지공(14)의 내면과 상기 구동축(16)의 외면 사이에는 별도의 베어링이 설치될 수도 있다. 상기 구동축(16)에서 상기 축지지공(14)에 지지되는 부분은 상대적으로 직경이 크게 형성된 축지지부(18)이다. 상기 축지지부(18)의 외경은 상기 축지지공(14)의 내경과 같도록 형성되어 상기 구동축(16)이 상기 축지지공(14)에 회전가능하게 지지되도록 한다. 상기 구동축(16)의 단부중 상기 하우징(10)의 내부로 연장되는 단부에는 임펠러(19)가 설치된다. 도면에서는 상기 임펠러(19)가 개략적으로 도시되어 있다.

상기 구동축(16)의 단부중 상기 하우징(10)의 외부로 연장되는 단부에는 허브(20)가 설치된다. 상기 허브(20)는 원통형상으로 형성된 축삽입부(22)와 상기 축삽입부(22)의 중간부 외면에서 일정 폭 만큼씩 원심방향으로 돌출된 플랜지(24)로 구성된다. 상기 축삽입부(22)는 그 내경이 상기 구동축(16)이 압입될 수 있도록 형성된다.

에어갭스페이서(26)는 아래에서 설명될 판스프링(30)과 상기 허브(20)의 플랜지(24) 사이에 위치되어 상기 판스프링(30)에 설치된 아래에서 설명될 디스크(28)와 풀리(44)의 마찰면(44') 사이의 에어갭이 정확하게 설정되도록 한다. 상기 에어갭스페이서(26)는 대략 링형상이다.

디스크(28)는 중앙에 통공이 형성된 원판형상으로 풀리(44)의 밀착면(44')에 선택적으로 밀착되어 동력을 전달받아 상기 구동축(16)으로 전달하게 된다. 상기 디스크(28)는 아래에서 설명될 필드코일조립체(48)에 의해 발생되는 흡인자속에 의해 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에 밀착된다.

상기 디스크(28)에는 판스프링(30)이 결합된다. 상기 판스프링(30)은 그 재질과 형상의 특성상 탄성변형이 가능한 것이다. 상기 판스프링(30)은 그 가장자리가 상기 디스크(28)와 체결되고, 그 중앙부분은 상기 허브(20)의 플랜지(24)에 체결된다. 상기 디스크(28)와 판스프링(30)의 체결은 예를 들면 리벳(34)을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 허브(20)의 플랜지(24)와 상기 판스프링(30)의 체결을 위해 상기 판스프링(30)의 중앙을 관통하여 축공(도시되지 않음)이 형성된다. 상기 축공에는 상기 구동축(16)의 일단부가 관통한다.

더스트커버(36)는 상기 디스크(28), 판스프링(30) 등을 차폐하여 외부에서 보이지 않도록 하고 먼지 등이 들어가는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 더스트 커버(36)는 대략 원형으로 형성되는 것으로, 상기 디스크(28)를 덮을 수 있는 형상 및 크기로 된다.

상기 더스트커버(36)의 중앙을 관통하여서는 상기 구동축(16)이 위치되는 축공(36')이 형성된다. 상기 더스트커버(36)에는 다수개의 댐퍼(40)가 설치된다. 상기 댐퍼(40)는 충격력이나 진동을 흡수하는 것으로, 고무와 같이 탄성이 있는 재질로 만들어진다. 상기 댐퍼(40)는 상기 더스트커버(36)를 관통하여 설치된다. 상기 댐퍼(40)에는 상기 판스프링(30)이 밀착되어 상기 디스크(28)가 풀리(44)의 밀착면(44')으로부터 분리될 때 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 한다.

상기 더스트커버(36)는 상기 판스프링(30)과 함께 상기 허브(20)에 체결된다. 따라서, 상기 더스트커버(36)는 상기 판스프링(30)과 함께 상기 허브(20)에 체결되어 구동축(16)과 일체로 회전된다.

상기 풀리축부(12)에는 베어링(43)이 설치된다. 상기 베어링(43)은 그 내륜(도면부호 부여않음)이 상기 풀리축부(12)에 고정되고, 외륜(도면부호 부여않음)이 아래에서 설명될 풀리(44)에 고정된다. 상기 내륜과 외륜사이에는 다수개의 볼이 리테이너(도면부호 부여않음)에 의해 일정한 간격을 가지도록 설치된다.

상기 베어링(43)에 의해 상기 풀리축부(12)에 회전가능하게 지지되도록 풀리(44)가 설치된다. 상기 풀리(44)는 엔진에 의해 구동되는 벨트의 일측이 걸어감아지는 부분으로, 그 외주면을 둘러 벨트걸이부(46)가 형성된다. 상기 풀리(44)의 측면중 상기 디스크(28)와 마주보는 면은 밀착면(44')이 된다.

필드코일조립체(48)는 상기 풀리축부(12) 등 하우징(10)에 고정되어 설치되 어, 상기 풀리(44)의 내부에 위치된다. 상기 필드코일조립체(48)는 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에 상기 디스크(28)가 밀착되도록 흡인자속을 발생시키는 역할을 한다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 워터펌프용 동력전달장치가 동작되는 것을 설명한다.

차량의 시동이 걸어져 엔진이 구동되면, 엔진의 동력이 벨트를 통해 상기 풀리(44)로 전달된다. 하지만, 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에 상기 디스크(28)가 밀착되지 않은 상태에서는 구동력이 상기 구동축(16)으로 전달되지 않는다. 따라서, 구동축(16)이 회전하지 않으므로, 워터펌프가 동작되지 않는다.

이와 같은 상태에서 엔진의 온도가 정해진 값으로 되면 상기 필드코일조립체(48)에 전원이 인가된다. 상기 필드코일조립체(48)에 전원이 인가되면 흡인자속이 발생하면서, 상기 디스크(28)가 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에 밀착된다. 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에 상기 디스크(28)가 밀착될 때, 상기 판스프링(30)은 탄성변형되고, 상기 댐퍼(40)와 약간의 간격을 가질 수 있다.

상기 풀리(44)의 밀착면(44')에 상기 디스크(28)가 밀착되면 상기 디스크(28)와 상기 풀리(44)가 일체로 회전하게 된다. 상기 디스크(28)는 상기 판스프링(30)과 체결되어 있고, 상기 판스프링(30)은 체결구(42)를 통해 상기 허브(20)의 플랜지(24)와 체결되어 있다. 또한, 상기 허브(20)의 상기 축삽입부(22)에 상기 구동축(16)이 압입되어 있다.

따라서, 상기 디스크(28), 판스프링(30), 허브(20) 및 구동축(16)은 일체로 회전하게 된다. 이와 같이 되면 상기 풀리(44)가 엔진의 구동력을 받아 회전하는 것에 의해 상기 디스크(28), 판스프링(30), 허브(20) 및 구동축(16)을 거쳐 구동력이 전달되어 상기 임펠러(19)가 회전하게 된다. 상기 임펠러(19)가 회전하게 되면, 냉각수가 휘저어지면서 가압되어 엔진으로 전달된다.

상기 엔진으로 전달된 냉각수는 엔진에서 발생한 열을 전달받게 되고, 상기 냉각수는 라디에이터로 전달되어 열을 외부로 방출한다. 상기 라디에이터에서 열을 방출한 냉각수는 다시 워터펌프로 전달되고 가압되어 엔진으로 전달된다.

한편, 엔진이 정지되거나 상기 엔진의 온도가 정해진 값보다 낮아지게 되면, 상기 필드코일조립체(48)로 인가되던 전원이 차단된다. 상기 필드코일조립체(48)에 더 이상 전원이 인가되지 않으면, 상기 필드코일조립체(48)가 흡인자속을 발생시키지 않는다.

이와 같이 되면, 상기 디스크(28)에 더 이상 흡인자속이 전달되지 않으므로, 디스크(28)는 상기 판스프링(30)의 복원력에 의해 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에서 분리된다. 상기 디스크(28)가 상기 풀리(44)의 밀착면(44')에서 분리되면, 상기 풀리(44)의 구동력이 더 이상 상기 디스크(28)측, 즉 구동축(16)으로 전달되지 않아 엔진으로의 냉각수 공급이 이루어지지 않게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 워터펌프의 동력전달장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 워터펌프내에서 부동액이 누출될 수 있는데, 이와 같은 부동액은 상기 드레인홀(13)을 통해 외부로 배출된다. 하지만, 상기 드레인홀(13)이 개구되어 있는 부분에 인접하여 상기 베어링(43)이 설치되어 있어, 상기 드레인홀(13)을 통해 배출된 부동액이 상기 베어링(43)으로 전달되어 베어링(43) 내부로 침투된다.

상기 베어링(43)내부로 부동액이 침투되면, 상기 베어링(43)에 부식이 발생하고, 베어링의 그리스가 누유되어 베어링(43)이 소착되는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 베어링(43)의 소착은 풀리(44)의 구동이 제대로 되지 않도록 하여 심한 경우 풀리(44)에 걸어감아진 벨트가 파손되게 하고, 워터펌프의 구동이 정지됨에 의해 냉각수가 전달되지 않아 엔진의 과열을 발생시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 워터펌프에서 누출되는 부동액이 동력전달장치의 베어링 등으로 전달되는 것을 차단하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하우징의 일측에 돌출되어 형성되고 내부를 관통하여 축지지공이 형성되며 상기 축지지공과 외부가 연통되게 드레인홀이 형성되는 풀리축부와, 상기 풀리축부에 엔진의 구동력에 의해 회전가능하게 베어링에 지지되어 설치되는 풀리와, 상기 하우징의 일측에 플랜지에 의해 고정되고 상기 풀리의 내부에 위치되어 전원의 인가에 의해 흡인자속을 발생시키는 필드코일조립체와, 상기 풀리축부의 축지지공을 관통하여 설치되고 하우징의 내부에 해당되는 일단부에 냉각수를 유동시키는 임펠러가 설치되는 구동축과, 상기 구동축중 상기 하우징의 외부로 연장되는 단부에 설치되는 허브플랜지와, 상기 풀리의 마찰면과 갭을 가지도록 상기 허브플랜지에 판스프링에 의해 설치되고 상기 필드코일조립체의 흡인자속에 의해 상기 풀리의 일측면에 선택적으로 밀착되어 일체로 회전되는 디스크를 포함하여 구성되는 워터펌프용 동력전달장치에 있어서, 상기 플랜지는 상기 드레인홀과 상기 베어링의 사이에 위치되어 상기 드레인홀을 통해 배출된 부동액이 상기 베어링으로 전달되는 것을 차단한다.

상기 풀리축부의 외면에는 상기 드레인홀이 표면으로 개구되는 단차부가 풀리축부의 선단부보다 직경이 더 크게 형성되고 상기 단차부의 일단면에 상기 플랜지의 외측 가장자리가 상기 단차부의 표면보다 돌출되게 고정된다.

상기 베어링은 상기 드레인홀에서 상기 풀리축부의 선단부 방향으로 적어도 4mm이상의 간격을 가지도록 이격된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 워터펌프용 동력전달장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 하우징과 구동축 사이에서 누수를 방지하는 시일과 동력전달 단속을 위한 필드코일어셈블리의 사이에 해당되는 풀리축부에 드레인홀을 형성하 고, 상기 필드코일어셈블리의 플랜지가 베어링이 상기 드레인홀 측과 차단되도록 설치되므로 드레인홀을 통해 배출된 부동액이 베어링에 영향을 미치지 않으므로 베어링의 내구수명이 길어지게 되는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 워터펌프의 동력전달장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 워터펌프의 동력전달장치의 바람직한 실시예가 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 워터펌프의 외관을 하우징(110)이 형성한다. 본 실시예의 도면에서는 상기 하우징(110)이 편의상 일부만이 도시되어 있다. 상기 하우징(110)의 외면 일측으로 돌출되게 풀리축부(112)가 형성된다. 상기 풀리축부(112)에는 아래에서 설명될 풀리(144)가 회전가능하게 설치된다. 상기 하우징(110)에는 상기 풀리축부(112)의 중앙을 관통하여 축지지공(114)이 형성된다.

상기 풀리축부(112)는 상기 하우징(110)과 연결되는 부분이 상대적으로 직경이 더 크게 형성되어 단차부(115)를 구성한다. 상기 단차부(115)의 외면으로 개구되게 상기 축지지공(114)과 외부를 연통하게 드레인홀(115')이 형성된다. 상기 드레인홀(115')은 누수된 부동액을 외부로 배출하는 역할을 한다.

상기 축지지공(114)에는 구동축(116)이 회전가능하게 설치된다. 상기 구동축(116)은 상기 풀리축부(112)의 축지지공(114)을 관통하여 설치된다. 상기 축지지 공(114)의 내면과 상기 구동축(116)의 외면 사이에는 별도의 베어링이 설치될 수도 있다. 상기 구동축(116)에서 상기 축지지공(114)에 지지되는 부분은 상대적으로 직경이 크게 형성된 축지지부(118)이다. 상기 축지지부(118)의 외경은 상기 축지지공(114)의 내경과 같도록 형성되어 상기 구동축(116)이 상기 축지지공(114)에 회전가능하게 지지되도록 한다.

상기 구동축(116)의 단부중 상기 하우징(110)의 내부로 연장되는 단부에는 임펠러(119)가 설치된다. 상기 임펠러(119)는 그 형상을 개략적으로 도시한 것으로, 실제로는 냉각수를 휘저어 가압할 수 있는 형상으로 만들어진다.

상기 구동축(116)과 상기 하우징(110) 사이의 누설을 방지하기 위해 시일(119')이 사용된다. 상기 시일(119')은 탄성재질로 만들어지는 것으로, 상기 구동축(116)의 외면을 둘러싸고 상기 하우징(110)의 내면에 그 외면이 밀착되게 형성된다.

상기 구동축(116)의 단부중 상기 하우징(110)의 외부로 연장되는 단부에는 허브(120)가 설치된다. 상기 허브(120)는 원통형상으로 형성된 축삽입부(122)와 상기 축삽입부(122)의 중간부 외면에서 일정 폭 만큼씩 원심방향으로 돌출된 허브플랜지(124)로 구성된다. 상기 축삽입부(122)는 그 내경이 상기 구동축(116)이 압입될 수 있도록 형성된다.

에어갭스페이서(126)는 아래에서 설명될 판스프링(130)과 상기 허브(120)의 허브플랜지(124) 사이에 위치되어 상기 판스프링(130)에 설치된 아래에서 설명될 디스크(128)와 풀리(144)의 마찰면(144') 사이의 갭이 정확하게 설정되도록 한다. 상기 에어갭스페이서(126)는 대략 링형상으로 그 중앙에 상기 구동축(116)이 관통하는 축공(126')이 형성된다.

디스크(128)는 중앙에 통공이 형성된 원판형상으로 아래에서 설명될 풀리(144)의 밀착면(144')에 선택적으로 밀착되어 동력을 전달받아 상기 구동축(116)으로 전달하게 된다. 상기 디스크(128)는 아래에서 설명될 필드코일조립체(148)에 의해 발생되는 흡인자속에 의해 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에 밀착된다.

상기 디스크(128)에는 판스프링(130)이 결합된다. 상기 판스프링(130)은 그 재질과 형상의 특성상 탄성변형이 가능한 것이다. 상기 판스프링(130)은 그 가장자리가 상기 디스크(128)와 체결되고, 그 중앙부분은 상기 허브(120)의 플랜지(124)에 체결된다. 상기 디스크(128)와 판스프링(130)의 체결은 예를 들면 리벳을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 허브(120)의 허브플랜지(124)와 상기 판스프링(130)의 체결을 위해 상기 판스프링(130)의 중앙을 관통하여 축공(130')이 형성된다. 상기 축공(130')에는 상기 구동축(116)의 일단부가 관통한다. 상기 축공(130')의 가장자리에 해당되는 상기 판스프링(130)에는 상기 허브(120)의 허브플랜지(124)에 형성된 체결공과 대응되는 위치에 관통공이 형성된다. 상기 관통공의 내면에는 나사부가 형성될 필요는 없다.

상기 판스프링(130)은 필요한 탄성을 제공할 수 있는 것이라면, 다양한 형상으로 만들어질 수 있는데, 예를 들면, 삼각형, 사각형, 원형 등 다양한 형상으로 될 수 있고, 탄성변형을 위한 형상으로 그 내측에 슬롯이나 브릿지 등이 다양한 형 태로 형성될 수 있다.

더스트커버(136)는 상기 디스크(128), 판스프링(130) 등을 차폐하여 외부에서 보이지 않도록 하고 먼지 등이 들어가는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 더스트커버(136)는 대략 원형으로 형성되는 것으로, 상기 디스크(128)를 덮을 수 있는 형상 및 크기로 된다.

상기 더스트커버(136)의 중앙을 관통하여서는 상기 구동축(116)이 위치되는 축공(136')이 형성된다. 상기 더스트커버(136)는 상기 판스프링(130)과 함께 상기 허브(132)의 허브플랜지(124)에 체결된다.

상기 더스트커버(136)에는 댐퍼(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 상기 댐퍼는 충격력이나 진동을 흡수하는 것으로, 고무와 같이 탄성이 있는 재질로 만들어진다. 상기 댐퍼에는 상기 판스프링(130)이 밀착되어 상기 디스크(128)가 풀리(144)의 밀착면(144')으로부터 분리될 때 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 한다.

상기 풀리축부(112)에는 베어링(143)이 설치된다. 상기 베어링(143)은 그 내륜(도면부호 부여않음)이 상기 풀리축부(112)에 고정되고, 외륜(도면부호 부여않음)이 아래에서 설명될 풀리(144)에 고정된다. 상기 내륜과 외륜사이에는 다수개의 볼이 리테이너(도면부호 부여않음)에 의해 일정한 간격을 가지도록 설치된다.

상기 베어링(143)은 상기 드레인홀(115')에서 상기 풀리축부(112)의 선단부 방향으로 적어도 4mm이상 간격(G)을 가지도록 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 이는 상기 드레인홀(115')과 베어링(143) 사이의 차단을 위한 구조들이 위치될 수 있는 최소한의 공간을 확보하기 위함이다.

상기 베어링(143)에 의해 상기 풀리축부(112)에 회전가능하게 지지되도록 풀리(144)가 설치된다. 상기 필드코일조립체(148)는 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에 상기 디스크(128)가 밀착되도록 흡인자속을 발생시키는 역할을 한다. 상기 풀리(144)는 엔진에 의해 구동되는 벨트의 일측이 걸어감아지는 부분으로, 그 외주면을 둘러 벨트걸이부(146)가 형성된다. 본 실시예에서 상기 벨트걸이부(146)는 상기 구동축(116)의 선단보다 더 돌출되게 연장되어 형성되어 있다. 하지만, 상기 벨트걸이부(146)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 풀리(144)의 측면중 상기 디스크(128)와 마주보는 면은 밀착면(144')이 된다.

상기 풀리(144)는 대략 원판형상으로 중앙부에 상기 베어링(143)과 풀리축부(112)가 관통하여 설치될 수 있는 관통부(도면부호 부여 않음)가 형성된다. 그리고, 상기 풀리(144)에는 상기 하우징(110) 방향으로 개구되게 링형상으로 수납공간(147)이 형성된다.

상기 풀리(144)의 수납공간(147)에는 필드코일조립체(148)가 위치된다. 상기 필드코일조립체(148)는 상기 풀리축부(112) 등 하우징(110)에 고정되어 설치되어, 상기 풀리(144)의 수납공간(147) 내에 위치된다. 이를 위해 상기 필드코일조립체(148)에는 상기 하우징(110)에의 고정을 위한 플랜지(150)가 구비된다.

상기 플랜지(150)는 일면의 외측 가장자리가 상기 필드코일조립체(148)에 결합되고 타면의 내측 가장자리가 상기 단차부(115)의 일단면에 결합되므로, 상기 베어링(143)이 위치되는 상기 풀리(144)의 관통부를 차폐할 수 있다.

특히 상기 플랜지(150)의 중앙을 관통하여 형성된 중앙통공(152)의 직경이 상기 풀리축부(112)의 대응되는 부분의 직경과 같도록 하면 상기 풀리(144)의 관통부를 완전히 차폐할 수 있다. 또한 상기 플랜지(150)의 외측 가장자리가 상기 단차부(115)보다 더 돌출될 수 있으므로 상기 단차부(115)의 외면으로 부동액이 흘러나오더라도 베어링(143)측으로 가는 것을 방지할 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 워터펌프용 동력전달장치의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 필드코일조립체(148)는 그 플랜지(150)가 상기 풀리축부(112)의 단차부(115) 일단면에 고정되어 풀리축부(112)에 고정된다. 이 상태에서 상기 베어링(143)에 회전가능하게 지지되도록 상기 풀리(144)를 풀리축부(112)에 설치한다. 물론, 상기 풀리(144)의 수납공간(147)내에 상기 필드코일조립체(148)가 위치되도록 한다.

이와 같은 상태가 되면, 상기 필드코일조립체(148)의 플랜지(150)가 상기 풀리(144)의 중앙에 형성된 관통부를 차폐하여 상기 베어링(143)이 플랜지(150)에 의해 차폐된다. 따라서, 상기 풀리축부(112)의 단차부(115)로 개구된 드레인홀(115')과 베어링(143) 사이를 상기 플랜지(150)가 차폐하게 된다.

한편, 상기 구동축(116)에는 허브(120)가 압입되고, 상기 허브(120)에는 상기 판스프링(130)과 더스트커버(136)가 함께 체결되어 고정된다. 그리고, 상기 판스프링(130)에 설치된 디스크(128)는 상기 풀리(144)의 마찰면(144')과 소정의 간격을 가진 상태로 위치된다.

이와 같이 조립된 본 발명의 워터펌프용 동력전달장치는 차량의 시동이 걸어져 엔진이 구동되면, 엔진의 동력이 벨트를 통해 상기 풀리(144)로 전달된다. 하지만, 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에 상기 디스크(128)가 밀착되지 않은 상태에서는 구동력이 상기 구동축(116)으로 전달되지 않는다. 따라서, 구동축(116)이 회전하지 않으므로, 워터펌프가 동작되지 않는다.

이와 같은 상태에서 엔진의 온도가 정해진 값으로 되면, 상기 필드코일조립체(148)에 전원이 인가된다. 상기 필드코일조립체(148)에 전원이 인가되면 흡인자속이 발생하면서, 상기 디스크(128)가 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에 밀착된다. 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에 상기 디스크(128)가 밀착될 때, 상기 판스프링(130)은 탄성변형되고, 상기 댐퍼와 약간의 간격을 가질 수 있다.

상기 풀리(144)의 밀착면(144')에 상기 디스크(128)가 밀착되면 상기 디스크(128)와 상기 풀리(144)가 일체로 회전하게 된다. 상기 디스크(128)는 상기 판스프링(130)과 리벳을 통해 체결되어 있고, 상기 판스프링(130)은 체결구를 통해 상기 허브(120)의 플랜지(124)와 체결되어 있기 때문이다. 또한, 상기 허브(120)는 상기 축삽입부(122)에 상기 구동축(116)이 압입되어 있다.

따라서, 상기 디스크(128), 판스프링(130), 허브(120) 및 구동축(116)은 일체로 회전하게 된다. 이와 같이 되면 상기 풀리(144)가 엔진의 구동력을 받아 회전하는 것에 의해 상기 디스크(128), 판스프링(130), 허브(120) 및 구동축(116)을 거쳐 구동력이 전달되어 상기 임펠러(119)가 회전하게 된다. 상기 임펠러(119)가 회전하게 되면, 냉각수가 휘저어지면서 가압되어 엔진으로 전달된다.

한편, 엔진이 정지되거나 상기 엔진의 온도가 정해진 값보다 낮아지게 되면, 상기 필드코일조립체(148)로 인가되던 전원이 차단된다. 상기 필드코일조립체(148)에 더 이상 전원이 인가되지 않으면, 상기 필드코일조립체(148)가 흡인자속을 발생시키지 않는다.

이와 같이 되면, 상기 디스크(128)에 더 이상 흡인자속이 전달되지 않으므로, 디스크(128)는 상기 판스프링(130)의 복원력에 의해 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에서 분리된다. 상기 디스크(128)가 상기 풀리(144)의 밀착면(144')에서 분리되면, 상기 풀리(144)의 구동력이 더 이상 상기 디스크(128)측, 즉 구동축(116)으로 전달되지 않아 엔진으로의 냉각수 공급이 이루어지지 않게 된다.

또한, 엔진이 계속하여 동작되는 과정에서 엔진의 온도가 정해진 값 이하로 내려가서 워터펌프의 구동을 멈춘 경우에는 상기 엔진의 온도가 다시 정해진 값보다 높아지게 되면, 상기 필드코일조립체(148)에 다시 전원이 인가되면서 위에서 설명된 바와 같이 워터펌프의 임펠러(119)가 다시 동작하도록 된다.

한편, 워터펌프에서 누수된 부동액은 상기 드레인홀(115')을 통해 배출되는데, 상기 드레인홀(115')을 통해 배출된 부동액은 상기 베어링(143)쪽으로는 전달되지 않는다. 이는 상기 필드코일조립체(148)의 플랜지(150)가 상기 풀리축부(112)의 단차부(115)의 일단면에 부착되어 단차부(115)의 표면보다 더 돌출되기 때문이 다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 댐퍼는 반드시 필요한 것은 아니다. 즉, 상기 댐퍼가 없더라도 상기 판스프링(130)이 상기 더스트커버(136)에 접촉할 염려가 없다면, 사용하지 않을 수도 있다.

그리고, 상기 풀리(144)의 밀착면(144')과 디스크(128) 사이의 에어갭이 정확하게 형성될 수 있다면, 상기 에어갭스페이서(126)를 반드시 사용해야 하는 것은 아니다.

또한, 상기 더스트커버(136)도 필수적으로 사용되어야 하는 것은 아니다. 즉, 상기 디스크(128)로의 먼지 유입 염려가 없거나 디스크(128)를 특별히 보호해야 하는 경우가 아니면 더스트커버(136)를 사용하지 않아도 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 워터펌프의 동력전달장치의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 워터펌프의 동력전달장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110: 하우징 112: 풀리축부

114: 축지지공 115: 단차부

115'; 드레인홀 116: 구동축

118: 축지지부 120: 허브

122: 축삽입부 124: 플랜지

126: 에어갭스페이서 128: 디스크

130: 판스프링 130': 축공

132: 관통공 136: 더스트커버

138: 관통공 143: 베어링

144: 풀리 144': 밀착면

146: 벨트걸이부 148: 필드코일조립체

150: 플랜지

Claims

하우징(110)의 일측에 돌출되어 형성되고 내부를 관통하여 축지지공(114)이 형성되며 상기 축지지공(114)과 외부가 연통되게 드레인홀(115')이 형성되는 풀리축부(112)와,

상기 풀리축부(112)에 엔진의 구동력에 의해 회전가능하게 베어링(143)에 지지되어 설치되는 풀리(144)와,

상기 하우징(110)의 일측에 플랜지(150)에 의해 고정되고 상기 풀리(144)의 내부에 위치되어 전원의 인가에 의해 흡인자속을 발생시키는 필드코일조립체(148)와,

상기 풀리축부(112)의 축지지공(114)을 관통하여 설치되고 하우징(110)의 내부에 해당되는 일단부에 냉각수를 유동시키는 임펠러(119)가 설치되는 구동축(116)과,

상기 구동축(116)중 상기 하우징(110)의 외부로 연장되는 단부에 설치되는 허브플랜지(124)와,

상기 풀리(144)의 마찰면(144')과 갭을 가지도록 상기 허브플랜지(124)에 판스프링(130)에 의해 설치되고 상기 필드코일조립체(148)의 흡인자속에 의해 상기 풀리(144)의 일측면에 선택적으로 밀착되어 일체로 회전되는 디스크(128)를 포함하여 구성되는 워터펌프용 동력전달장치에 있어서,

상기 플랜지(150)는 상기 드레인홀(115')과 상기 베어링(143)의 사이에 위치되어 상기 드레인홀(115')을 통해 배출된 부동액이 상기 베어링(143)으로 전달되는 것을 차단하고,

상기 풀리축부(112)의 외면에는 상기 드레인홀(115')이 표면으로 개구되는 단차부(115)가 풀리축부(112)의 선단부보다 직경이 더 크게 형성되고 상기 단차부(115)의 일단면에 상기 플랜지(150)가 그 외측 가장자리가 상기 단차부(115)의 표면보다 돌출되게 고정됨을 특징으로 하는 워터펌프용 동력전달장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 베어링(143)은 상기 드레인홀(115')에서 상기 풀리축부(112)의 선단부 방향으로 적어도 4mm이상의 간격(G)을 가지도록 이격됨을 특징으로 하는 워터펌프용 동력전달장치.