KR19990019553U

KR19990019553U - 가변형 냉각팬

Info

Publication number: KR19990019553U
Application number: KR2019970032893U
Authority: KR
Inventors: 조익현
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1999-06-15

Abstract

본 고안은 라디에이터 내부의 냉각수를 냉각하기 위한 냉각팬을 가변형으로 구성하여 저속 회전시에는 팬의 길이를 줄여 엔진의 온도가 과다하게 상승되는 것을 방지함으로써, 엔진의 워밍업 시간을 단축할 수 있는 가변형 냉각팬에 관한 것으로서, 이 가변형 냉각팬은 워터펌프축(6)에 끼워지는 팬 장착홀(20a)을 지닌 본체(20)와, 내부에 가이드 홈(34)이 형성되어 있고, 본체(20)의 원주면에 방사상으로 배치되며, 내측 상단에는 걸림단(40a)이 형성된 팬 가이드(30)와, 리턴 스프링(50)에 의해 탄성적으로 장착된 상태에서 팬 가이드(30)에 형성된 가이드 홈(34)을 따라 미끄럼 이동되는 플로터(40)로 구성되어 있다.

Description

가변형 냉각팬

본 고안은 가변형 냉각팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 라디에이터 내부의 냉각수를 냉각하기 위한 냉각팬을 가변형으로 구성하여 저속 회전시에는 팬의 길이를 줄여 엔진의 온도가 과다하게 상승되는 것을 방지함으로써, 엔진의 워밍업 시간을 단축할 수 있는 가변형 냉각팬에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관에서 실린더 내의 연소가스의 온도는 상당히 고온이며, 이 열의 상당량은 실린더나 실린더헤드 및 피스톤 등에 전달된다. 따라서, 엔진의 과열을 방지함과 동시에, 피스톤이나 피스톤 링과 같은 각각의 부품들이 일정온도 이상으로 상승되는 것을 막아 내구성을 증대시키고 그 기능을 최적화하기 위해 냉각장치를 사용한다.

차량에서 사용하는 수랭식 냉각장치의 구성을 개략적으로 살펴보면, 냉각팬의 회전에 따라 유입되는 공기와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와, 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 실린더 블록 및 실린더 헤드에 연속으로 공급하는 워터 펌프 및 냉각수가 유동하는 워터 호스 등으로 이루어져 있다.

도 1은 일반적인 냉각장치의 구성을 보인 개략도이다. 엔진(2)의 전방에는 냉각수를 냉각하기 위한 라디에이터(14)가 설치되어 있으며, 이 라디에이터(14)를 순환하고 있는 냉각수를 냉각하기 위한 냉각팬(10)이 회전 가능하게 장착되어 있다. 냉각팬(10)은 벨트(8)를 통해 크랭크축 풀리(5)로부터 전달되는 크랭크축(4)의 회전력에 의해서 작동되는 종동풀리(7)에 의해 회전된다. 종동풀리(7)의 회전으로 워터펌프축(6)이 회전되면서 냉각수가 순환됨과 동시에, 전방의 냉각팬(10)을 회전시키게 된다. 냉각팬(10)의 회전에 의해서, 유입호스(12)를 통해 엔진(2)의 실린더 헤드로부터 유입되는 냉각수는 라디에이터(14)를 지나면서 냉각된 다음, 공급호스(16)를 통해 엔진의 실린더 블록으로 공급된다.

이러한 구성을 지닌 종래의 냉각팬은 엔진의 기동과 동시에, 크랭크축에 의해 회전되면서 외기를 흡입하게 된다. 엔진의 기동과 동시에 팬이 회전하게 되면, 엔진룸 내로 다량 유입되는 공기에 의해서 엔진이 워밍업되는 시간이 많이 걸리므로 불완전 연소에 의한 유해가스의 배출이 증대되며, 고속 회전시에는 냉각성능을 향상시키기 위해 보다 많은 양의 공기가 필요하게 된다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 본 고안은 크랭크축의 회전속도에 따라 냉각팬의 길이가 가변되도록 구성하여, 저속 구간에서는 공기 유입을 줄여 엔진의 워밍업 시간을 단축시키고 고속 구간에서는 보다 많은 양의 공기를 흡입하여 냉각성능을 향상시킬 수 있는 가변형 냉각팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 냉각장치의 구성을 보인 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 가변형 냉각팬을 보인 정면도,

도 3은 본 고안에 따른 가변형 냉각팬을 보인 정면 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 가변형 냉각팬을 보인 측면 단면도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

2:엔진 4:크랭크축

5:크랭크축 풀리 6:팬 고정축

8:벨트 14:라디에이터

20:본체 20a:축 장착홀

30:팬 가이드 30a:걸림단

34:가이드 홈 40:플로터

40a:걸림턱 50:리턴 스프링

상술한 본 고안의 목적은 워터펌프축에 끼워지는 팬 장착홀을 지닌 본체와, 내부에 가이드 홈이 형성되어 있고, 본체의 원주면에 방사상으로 배치되며, 내측 상단에는 걸림단이 형성된 팬 가이드와, 리턴 스프링에 의해 탄성적으로 장착된 상태에서 팬 가이드에 형성된 가이드 홈을 따라 미끄럼 이동되는 플로터로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변형 냉각팬에 의해 달성된다.

이하, 첨부한 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 가변형 냉각팬에 대하여 설명하기로 한다.(도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일 부호로 표시한다.)

도 2는 본 고안에 따른 가변형 냉각팬을 보인 정면도이고, 도 3과 도 4는 각각, 본 고안에 따른 가변형 냉각팬을 보인 정면 단면도와 측면 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에서는 크랭크축(4)의 회전속도에 따라 비례적으로 팬의 길이를 증가시키기 위해서, 팬을 2개의 부분으로 구성하였다. 즉, 이 가변형 팬은 워터펌프축(6)에 끼워지는 팬 장착홀(20a)을 지닌 본체(20)의 원주면 상에 방사상으로 배치되어 있는 팬 가이드(30)와, 이 팬 가이드(30)를 따라 방사상 외측으로 이동될 수 있도록 내장된 플로터(40)로 이루어져 있다.

도 3과 도 4에는 각각, 본 고안에 따른 가변형 냉각팬을 보인 정면 단면도와 측면 단면도가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 워터펌프축(6)에 끼워지는 팬 장착홀(20a)을 지닌 본체(20)의 원주면에 방사상으로 배치되어 있는 팬 가이드(30)내에는 가이드 홈(34)이 형성되어 있으며, 내측 상단에는 걸림단(40a)이 형성되어 있다.

플로터(40)는 리턴 스프링(50)에 의해 탄성적으로 당겨진 상태에서 원심력에 의해 팬 가이드(30)에 형성된 가이드 홈(34)을 따라서 방사상 외측으로 미끄럼 이동하게 된다. 플로터(40)의 하단에는 팬 가이드(30)의 가이드 홈(34)과 미끄럼 접촉된 상태로 이동되는 걸림턱(40a)이 형성되어 있다. 플로터(40)가 최외곽까지 확장되면, 플로터(40)에 형성된 걸림턱(40a)이 팬 가이드(30)의 걸림단(40a)에 걸려 더 이상 이동되지 않게되어 플로터(40)가 빠지지 않도록 한다.

리턴 스프링(50)의 하단은 본체(20)의 원주면에 설치된 제 1고리(32)에 연결되고 상단은 상기 플로터(40)의 하단에 설치된 제 2고리(42)에 연결되어 있다. 리턴 스프링(50)은 크랭크축(4)의 회전수를 기준으로 일정값 이상을 경우에만 신장되도록 스프링 상수를 설정하여 놓았다.

엔진의 기동시에 크랭크축(4)의 회전수가 낮으며, 이때, 플로터(40)는 리턴 스프링(50)에 의해 본체(20)에 인접하게 배치된 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서 크랭크축(4)의 회전수가 규정값 이상으로 상승되면, 플로터(40)는 원심력에 의해 리턴 스프링(50)의 힘을 극복하고 확장되면서 가이드 홈(34)을 따라 미끄럼 이동되어 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 확장된다.

다시, 크랭크축(4)의 회전수가 낮아지면, 플로터(40)는 리턴 스프링(50)에 의해 원래의 위치로 리턴되어 본체(20)와 인접하게 배치된다.

이상으로 설명한 본 고안에 의하면, 크랭크축의 회전속도에 따라 냉각팬의 길이가 가변되도록 구성함으로써, 저속 구간에서는 공기 유입을 줄여 엔진의 워밍업 시간을 단축시키고 고속 구간에서는 보다 많은 양의 공기를 흡입하여 냉각성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

워터펌프축(6)에 끼워지는 팬 장착홀(20a)을 지닌 본체(20)와,

내부에 가이드 홈(34)이 형성되어 있고, 상기 본체(20)의 원주면에 방사상으로 배치되며, 내측 상단에는 걸림단(40a)이 형성된 팬 가이드(30)와,

리턴 스프링(50)에 의해 탄성적으로 장착된 상태에서 상기 팬 가이드(30)에 형성된 가이드 홈(34)을 따라 미끄럼 이동되는 플로터(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변형 냉각팬.
제 1항에 있어서,

상기 플로터(40)의 하부에는 상기 걸림단(40a)에 걸려 이탈을 제지하는 걸림턱(40a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변형 냉각팬.
제 1항에 있어서,

상기 리턴 스프링(50)의 하단은 상기 본체(20)의 원주면에 설치된 제 1고리(32)에 연결되고 상단은 상기 플로터(40)의 하단에 설치된 제 2고리(42)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 가변형 냉각팬.