KR19980031443A - 냉각팬의 가변회전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각수의 온도에 따라 냉각팬의 비틀림각도를 조절함으로써 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 된 냉각팬의 가변회전장치를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 라디에이터(1)를 통과하는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(10)와, 상기 온도센서(10)로부터의 감지신호를 기초로 비틀림가능하게 허브(6)에 설치된 냉각팬(2)의 비틀림각도 및 회전을 제어하는 제어부(12) 및, 상기 제어부(12)로부터의 제어신호를 입력받아 상기 냉각팬(2)을 비틀림구동시킴과 더불어 회전시키는 냉각팬구동부(14)로 구성되어, 종래와 동일한 회전력으로도 냉각효율을 배이상 향상시킬 수 있게 된다.

Description

냉각팬의 가변회전장치

본 발명은 냉각팬의 가변회전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수온에 따라 냉각팬의 소정각도 회전되도록 한 냉각팬의 가변회전장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 혼합기가 실린더에 연소되면서 1500∼2000℃ 정도의 열이 실린더벽, 실린더 헤드, 피스톤, 밸브 및 기타 부품에 전달되는데, 그렇게 되면 고열이 전달된 부위는 손상을 받게 되므로, 차량에는 부품이 과열되지 않게 열을 흡수하여 기관의 온도를 일정하게 유지하고 엔진의 손상을 방지하는 냉각장치가 갖추어지게 된다.

그러한 일반적인 냉각장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 블록과 실린더 헤드의 냉각수 통로에서 열을 흡수한 냉각수를 냉각하는 라디에이터(1)와, 엔진과 라디에이터(1)사이에 설치되어 벨트 또는 모터에 의해 회전하고 라디에이터(1)의 뜨거운 냉각수가 통과할 때 공기를 강제로 빨아들여 라디에이터(1)의 냉각효과를 증대시키는 냉각팬(2) 등을 갖추게 된다.

이러한 일반적인 냉각장치에 따르면, 냉각수입구로 유입된 뜨거운 냉각수는 정온기(3)에 의해 일정한 온도로 조절되어 라디에이터(1)를 통과하게 되는데, 이때 냉각팬(2)이 공기를 강제로 빨아들이게 되어 그 라디에이터(1)를 통과하는 뜨거운 냉각수를 냉각시키게 되며, 그 냉각된 냉각수는 냉각수 아래호스(4)를 통해 임펠러(5)에 의해 출구로 빠져나가게 된다.

여기서, 상술한 냉각팬(2)은 도 2에 도시된 바와 같이 허브(6)의 외주연에 복수개로 일정각도 비틀린 채로 고정설치되고, 그러한 상태에서 라디에이터(1) 근방에 설치된 수온센서(도시 생략)가 냉각수 온도를 감지하여 냉각수 온도가 소정치(예컨대, 약 90℃ 정도)정도이면 모터가 회전하여 냉각팬(2)을 작동시키게 된다.

상술한 바와 같이 종래의 냉각장치에서의 냉각팬은 허브외주연에 일정각도로 고정설치되어 단지 냉각수의 온도가 일정온도가 되면 자동으로 회전하게 되어 있을 뿐, 그 냉각수의 온도변화에 적절하게 대응하지 못하여 냉각수 온도에 따라 냉각효율이 달라지게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 냉각수의 온도에 따라 냉각팬의 비틀림각도를 조절함으로써 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 된 냉각팬의 가변회전장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 라디에이터를 통과하는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서와, 그 온도센서로부터의 감지신호를 기초로 비틀림가능하게 허브에 설치된 냉각팬의 비틀림각도 및 회전을 제어하는 제어부 및, 그 제어부로부터의 제어신호를 입력받아 상기 냉각팬을 비틀림구동시킴과 더불어 회전시키는 냉각팬구동부로 구성된 냉각팬의 가변회전장치가 제공된다.

도 1은 일반적인 냉각장치에 채용되는 라디에이터와 그 주변부를 나타낸 도면,

도 2는 도 1에 도시된 냉각팬의 사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각팬의 가변회전장치의 블럭구성도,

도 4는 도 3에 도시된 냉각팬구동부와 냉각팬의 상호 설치상태를 나타낸 도면,

도 5는 도 4에 도시된 허브를 절개하여 내부를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 작동상태도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 라디에이터2: 냉각팬

3: 정온기4: 냉각수 아래호스

5: 임펠러6: 허브

7: 브라켓8: 서보모터

9: 작동기어10: 온도센서

11: 지지체 12: 제어부

13: 브라켓14: 냉각팬구동부

15: 팬모터17: 링크

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각팬의 가변회전장치의 블럭구성도로서, 본 발명의 실시예는 온도센서(10)와, 제어부(12), 냉각팬구동부(14), 냉각팬(2)으로 구성된다.

온도센서(10)는 라디에이터(1) 근방에 설치되어 그 라디에이터(1)로 흐르는 냉각수의 온도를 센싱하게 된다.

제어부(12)는 그 온도센서(10)에서 출력되는 감지신호를 입력받아 냉각팬(2)의 비틀림각도 및 회전동작을 제어하게 된다.

냉각팬구동부(14)는 그 제어부(12)로부터의 제어신호에 의해 냉각팬(2)을 일정각도 비틈과 더불어 회전시키게 된다.

그리고, 도 4는 상기 냉각팬구동부(14)와 냉각팬(2) 상호간의 설치상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 허브를 절개하여 내부를 나타낸 도면으로서, 상기 냉각팬구동부(14)는 라디에이터(1)의 후부에 수직으로 형성된 브라켓(7)의 소정부위에 고정설치된 서보모터(8)와, 그 서보모터(8)동작에 따른 힘을 웜기어(17)와 걸림부재(18)에 의해 전달받아 수평이동하면서 상기 냉각팬(2)을 일정각도 비트는 작동기어(9), 그 냉각팬(2)을 지지하는 지지체(11) 및, 상기 냉각팬(2)을 감싸는 브라켓(13)의 소정부위에 설치되고 모터축이 그 지지체(11)의 일측에 압입설치되어 비틀림조정된 냉각팬(2)을 회전시키는 팬모터(15)로 구성된다.

다시 말해서, 라디에이터(1)의 후부 상하단에 각각 돌출형성된 돌기(1a)에 브라켓(7)이 수직으로 형성되고, 그 브라켓(7)의 소정부위(예컨대, 중앙부분)에는 축선단에 회전웜(8a)이 압입된 서보모터(8)가 고정설치되며, 그 회전웜(8a)은 허브(6)측을 향하는 일측선단에 환형돌기(17a)를 갖춘 일정길이의 웜기어(17)의 웜과 치합된다.

그리고, 상기 환형돌기(17a)는 사각형태로 중공된 걸림부재(18)의 일측에 형성된 구멍을 통해 그 걸림부재(18)의 일측에 끼워지게 되고, 그 걸림부재(18)의 타측에 형성된 구멍에는 허브(6)내에 설치되는 「자 형태의 작동기어(9)의 중앙부위에서 허브(6)밖으로 관통되게 돌출되는 돌출부(9a)의 선단에 형성된 끼움돌기(9b)가 회전가능하게 삽입된다.

여기서, 본 발명에서 상정하는 냉각팬(2)의 하부에는 상기 작동기어(9)의 상단돌출부(9c) 또는 하단돌출부(9d)에 형성된 나사산과 치합되는 나사산(2c) 및 끼움돌기(2b)를 갖춘 돌출부(20)가 형성되고, 그 냉각팬(2)과 돌출부(20)사이에는 원형링(2a)이 형성되어 있다.

한편, 상기 허브(6)의 내부는 중공(中空)상태이고, 그 허브(6)의 소정개소에는 본 발명에서 상정하는 냉각팬(2)의 원형링(2a)이 끼워지는 끼움구멍(6a)이 천공되어 있어서, 냉각팬(2)이 허브(6)의 끼움구멍(6a)에 끼워지게 된다. 또한, 그 냉각팬(2)의 하부의 돌출부(20)의 선단에 형성된 끼움돌기(2b)는 허브(6)내부의 중앙에 위치하는 일정형상의 지지체(11)의 대응면에 회전가능하게 끼워진다.

또한, 상기 냉각팬(2)을 감싸는 브라켓(13)의 소정부위(예컨대, 중앙부분)에 설치된 팬모터(15)의 축선단은 지지체(11)의 다른면에 압입되어 있다.

동 도면에서는 이해를 돕기 위해 냉각팬을 하나만 도시하였으나, 실질적으로 동일한 구성의 냉각팬이 복수개 설치된다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 냉각팬의 가변회전장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

일단, 온도센서(10)에서는 현재의 냉각수 온도를 센싱하여 제어부(12)로 인가하게 되고, 그 제어부(12)에서는 입력된 현재의 냉각수 온도를 기초로 냉각팬구동부(14)를 구성하는 서보모터(8)를 동작시켜 작동기어(9)를 수평이동시킴과 더불어 팬모터(15)를 작동시켜 냉각팬(2)을 회전시키게 된다.

예를 들어, 냉각팬(2)이 회전가능한 냉각수 온도범위내에서 고온인 경우 제어부(12)의 제어하에 서보모터(8)의 회전이 저온의 경우에 비해 보다 많게 되고, 그로 인해 그 서보모터(8)의 축선단에 형성된 회전웜(8a)이 저온의 경우에 비해 보다 많이 회전하게 되어 작동기어(9)가 보다 많이 수평이동하게 된다. 그에 따라, 냉각팬(2)의 비틀림각도는 도 6가에 도시된 바와 같이 커지게 된다. 그러한 상태에서, 제어부(12)는 팬모터(15)를 제어하여 냉각팬(2)을 회전시키게 되는 것이다.

이와 반대로, 냉각팬(2)이 회전가능한 냉각수 온도범위내에서 저온인 경우 제어부(12)의 제어하에 서보모터(8)가 일정횟수로 역회전하게 되고, 그로 인해 그 서보모터(8)의 축선단에 형성된 회전웜(8a)의 회전(즉, 서보모터(8)와 동일방향의 회전)하게 되어 작동기어(9)를 일정치 반대방향으로 수평이동시키게 된다. 그에 따라, 냉각팬(2)의 비틀림각도는 도 6나에 도시된 바와 같이 고온에 비해 작아지게 되는 것이다. 그러한 상태에서, 제어부(12)는 팬모터(15)를 제어하여 냉각팬(2)을 회전시키게 된다.

이 상태에서, 냉각수의 온도가 재차 고온으로 되면 제어부(12)의 제어하에 서보모터(8)가 재차 일정회전수로 역회전하게 되어 냉각팬(2)의 비틀림각도를 크게 한다.

또한, 냉각수의 온도가 재차 저온으로 되는 경우에도 상술한 설명과 유사하게 동작하여 냉각팬(2)의 비틀림각도를 작게 한다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 냉각수의 온도에 따라 냉각팬의 비틀림각도를 적절히 가변시킴과 더불어 냉각팬을 회전시키게 되므로, 종래와 동일한 회전력으로도 냉각효율을 배이상 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 라디에이터(1)를 통과하는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(10)와, 상기 온도센서(10)로부터의 감지신호를 기초로 비틀림가능하게 허브(6)에 설치된 냉각팬(2)의 비틀림각도 및 회전을 제어하는 제어부(12) 및, 상기 제어부(12)로부터의 제어신호를 입력받아 상기 냉각팬(2)을 비틀림구동시킴과 더불어 회전시키는 냉각팬구동부(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각팬의 가변회전장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉각팬구동부(14)는 라디에이터(1)의 후부에 수직으로 형성된 브라켓(7)의 소정부위에 고정설치된 서보모터(8)와, 상기 서보모터(8)동작에 따른 힘을 웜기어(17)와 걸림부재(18)에 의해 전달받아 수평이동하면서 상기 냉각팬(2)을 일정각도 비트는 작동기어(9), 상기 냉각팬(2)을 지지하는 지지체(11) 및, 상기 냉각팬(2)을 감싸는 브라켓(13)의 소정부위에 설치되고 모터축이 그 지지체(11)의 일측에 압입설치되어 비틀림조정된 냉각팬(2)을 회전시키는 팬모터(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각팬의 가변회전장치.