KR20010066496A

KR20010066496A - Water pump for vehicle

Info

Publication number: KR20010066496A
Application number: KR1019990068339A
Authority: KR
Inventors: 김백식
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2001-07-11

Abstract

PURPOSE: A water pump of a vehicle is provided to reduce power loss by rotating an impeller and circulating water when the temperature of an engine rises over a specific level. CONSTITUTION: A water pump of a vehicle comprises a pump pulley(13) connected to a V-belt via a pulley of a crankshaft, an impeller(12) rotating in a casing(11) to forcibly circulate water, a pulley shaft(21) rotating along with the rotation of the pump pulley, and a power control unit controlling an impeller shaft(22) installed at the center of the impeller. The power control unit includes wax(31) sealed in a space formed in the pulley shaft, a piston(32) having a spline(32a) and a combining protrusion(32b), and a sealing member(33) fitted into the pulley shaft to prevent leakage of the wax. After starting an engine, the impeller shaft rotates by the expansion of the wax. Thus, the overheating of the engine is prevented. At a low engine temperature, cooling water is restrained from circulating. After rising to a specific temperature, cooling water is bypassed. Therefore, power loss is avoided.

Description

Water pump for vehicle

본 발명은 자동차의 워터 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a water pump of a motor vehicle.

엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한, 적온으로 유지시키는 장치를 냉각장치라 한다. 실린더 내에 연소 가스의 온도는 2000℃ 이상에 달하지만, 이 열의상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스톤 등에 흡수된다. 이 들 부분의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활 불량이 되며 심할 때는 엔진을 손상시킨다. 또한, 연소 상태도 나빠지는 결과 노킹이나조기 점화를 일으켜 출력은 급격히 저하한다.A device that cools the engine to prevent overheating and keeps it at a constant temperature is called a cooling device. Although the temperature of combustion gas in a cylinder reaches 2000 degreeC or more, the equivalent of this heat is absorbed in a cylinder, a cylinder head, a piston, etc. If the temperature of these parts rises excessively, the cylinder may be deformed or the oil film on the cylinder wall may be broken, resulting in poor lubrication and, in severe cases, damage the engine. In addition, the combustion condition also worsens, resulting in knocking or early ignition, and the output is drastically reduced.

반대로 너무 냉각되면, 연소에 의해 생긴 열중에서 냉각으로 상실되는 양이 많아져 엔진을 열효율을 저하시켜 연료 소비를 저하시킨다. 또, 실린더 중에서 가솔린의 무화가 불충분한 혼합기가 공급되기 때문에 가솔린에 의해 엔진 오일을 묽게 만드는 원인이 되며 실린더의 마모를 촉진시키는 원인이 된다.Conversely, if too cool, the amount of heat lost by cooling in the heat generated by combustion increases, which lowers the engine's thermal efficiency and lowers fuel consumption. In addition, since a mixture having insufficient atomization of gasoline in the cylinder is supplied, it causes the engine oil to be diluted by the gasoline and causes the wear of the cylinder to be promoted.

엔진을 냉각시키는 방식에는 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공랭식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 있다.The engine is cooled by air cooling, which cools the outside of the engine directly by using outside air, and water cooling, which cools by circulating the cooling water inside the engine.

수냉식은 도1에 도시된 바와 같이, 워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 실린더 블록(2) 및 실린더 헤드(3)에 워터 재킷(4)으로 냉각수를 라디에이터(5)로 끌어 들여 방열하며 데워진 물은 또 다시 워터 펌프(1)를 이용해 순환시키고 있다. 또한, 워터 펌프(1)에는 팬(6)이 설치되어 있어서, 강제적으로 라디에이터(5)로 보내 외기를 접촉시켜 방열 효과를 좋게 한다.As shown in Fig. 1, the water pump 1 draws the coolant into the radiator 5 by radiating the coolant into the radiator 5 through the water jacket 1 in the cylinder block 2 and the cylinder head 3 by the water pump 1. Again, the water is circulated using the water pump 1. Moreover, the fan 6 is provided in the water pump 1, forcibly sent to the radiator 5 to contact external air, and the heat radiating effect is improved.

또한, 워터 재킷(4)과 라디에이터(5) 사이에는 서모스탯(7)이 설치되어 있어서, 온도에 따라 냉각수의 순환 경로를 변환하게 되어 있다.In addition, a thermostat 7 is provided between the water jacket 4 and the radiator 5 so as to change the circulation path of the cooling water according to the temperature.

공냉식은 실린더의 주변에 쿨링핀을 설치하여 이것에 외기를 접촉시키든가 팬으로 외기를 강제적으로 보내, 엔진의 열을 방출시키는 방식을 채택하고 있으며, 실린더 수가 적은 엔진에 사용된다.In the air-cooled system, a cooling fin is installed around the cylinder to contact the outside air or forcibly to send the outside air to the fan to release heat from the engine.

도2는 상기한 워터 펌프(1)를 상세히 도시한 단면도로서, 케이싱(11) 내에서 회전하는 임펠러(12)와, 크랭크축(8)의 풀리(9)에 의해 V벨트(10)로 연결된 펌프 풀리(13)와, 상기 펌프 풀리(13)와 임펠러(12)를 연결하는 회전축(14)과, 상기 케이싱(11)과 회전축(14) 사이에 설치되어 상기 회전축(14)의 회전을 원활하게 하는 볼베어링(15)으로 구성되어 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the above water pump 1 in detail, which is connected to the V-belt 10 by an impeller 12 rotating in the casing 11 and a pulley 9 of the crankshaft 8. A pump pulley 13, a rotation shaft 14 connecting the pump pulley 13 and the impeller 12, and the casing 11 and the rotation shaft 14 are installed between the rotation shaft 14 to smoothly rotate. It consists of a ball bearing 15 to make.

이와 같이 구성된 자동차의 워터 펌프는 먼저, 엔진의 시동을 걸면, 엔진의 크랭크축(8)이 회전하고, 이 회전은 V벨트(10)를 통해 펌프 풀리(13)로 전달되고, 상기 펌프 풀리(13)의 내측에서 일체로 회전하는 회전축(14)이 회전하면서, 상기 회전축(14)의 일측에 연결된 임펠러(12)가 회전하게 된다.In the water pump of the vehicle configured as described above, when the engine is first started, the crankshaft 8 of the engine rotates, and this rotation is transmitted to the pump pulley 13 through the V belt 10, and the pump pulley ( As the rotating shaft 14 which is integrally rotated inside the 13, the impeller 12 connected to one side of the rotating shaft 14 is rotated.

이 임펠러(12)는 회전하면서 엔진의 내부로 보내진 냉각수는 상기 서모스탯(7), 라디에이터(5)를 거쳐 다시 워터 펌프(1)로 유입되는 순환경로를 구성한다.The impeller 12 rotates to form a circulation path through which the coolant sent to the inside of the engine flows back into the water pump 1 through the thermostat 7 and the radiator 5.

그러나, 이와 같이 구성된 자동차의 워터 펌프는 상기 펌프풀리(13)와 함께 회전하는 회전축(14)이 일체로 형성되어 그 일단에 연결된 임펠러(12)가 엔진의 구동시 항상 회전하도록 되어 있어, 실제로 엔진이 과열되지 않은 경우에도 임펠러(12)를 회전시켜 물을 강제로 순환시키는 구조로 되어 있으므로, 엔진 워밍업시간이 많이 소요되어 배기 가스가 많이 누출되는 문제점이 있었다.However, the water pump of the vehicle configured as described above has an integrally formed rotary shaft 14 rotating together with the pump pulley 13 so that the impeller 12 connected to one end thereof always rotates when the engine is driven. Since the impeller 12 is rotated to forcibly circulate water even when not overheated, the engine warm-up takes a lot of time and the exhaust gas leaks.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 엔진 초기 시동시 워터 펌프 풀리만 회전하도록 하여 엔진의 온도가 일정 온도 이상 상승하였을 때, 임펠러가 회전되도록 하고 물을 순환시켜 소비되는 동력의 손실을 저감시키는 자동차의 워터 펌프를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to rotate the water pump pulley at the initial start of the engine so that when the temperature of the engine rises above a certain temperature, the impeller is rotated and water is It is to provide a water pump of an automobile that reduces the loss of power consumed by circulating.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 워터 펌프는, 크랭크축의 풀리에 의해 V벨트로 연결된 펌프 풀리와, 케이싱 내에서 회전하면서 물을 강제 순환시키는 임펠러를 가진 자동차의 워터 펌프에 있어서, 상기 펌프 풀리의 회전에 따라 회전하는 풀리축과 상기 임펠러의 중심에 설치된 임펠러축을 단속하는 동력 단속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a water pump of an automobile according to the present invention is a water pump of an automobile having a pump pulley connected to a V belt by a crankshaft pulley, and an impeller forcibly circulating water while rotating in a casing. And a power control means for controlling the pulley shaft rotating according to the rotation of the pump pulley and the impeller shaft installed at the center of the impeller.

상기 동력 단속 수단은 상기 풀리축 내에 밀폐 공간을 형성하고 이 공간에 밀봉된 왁스와, 상기 풀리축내의 밀봉 공간의 내부 스플라인에 맞물려 동시 회전하도록 스플라인을 가지며, 상기 임펠러축의 결합돌기와 맞물려 회전하도록 그 일면에 결합돌기를 가진 실리더 피스톤과, 상기 풀리축의 밀폐공간의 왁스의 누설을 방지하도록 풀리축에 압입되는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power interrupting means has a spline which forms a sealed space in the pulley shaft and is simultaneously engaged with the wax sealed in the space and the inner spline of the sealed space in the pulley shaft, and one surface thereof to rotate in engagement with the engaging projection of the impeller shaft. It characterized in that it comprises a cylinder piston having a coupling protrusion to the sealing member is pressed into the pulley shaft to prevent leakage of wax in the sealed space of the pulley shaft.

도1은 일반적인 수냉식 엔진의 냉각수 순환시스템도,1 is a cooling water circulation system diagram of a general water-cooled engine,

도2는 종래의 워터 펌프를 도시한 종단면도,2 is a longitudinal sectional view showing a conventional water pump;

도3은 본 발명에 의한 워터 펌프를 도시한 종단면도,3 is a longitudinal sectional view showing a water pump according to the present invention;

도4는 본 발명에 의한 워터 펌프의 동력단속수단을 도시한 분해사시도이다.4 is an exploded perspective view showing the power interrupting means of the water pump according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

13 : 풀리 21 : 풀리축13: pulley 21: pulley shaft

22 : 임펠러축 22a : 결합돌기22: impeller shaft 22a: engaging projection

31 : 왁스 32 : 실리더 피스톤31 wax 32 cylinder piston

32a : 스플라인 32b : 결합돌기32a: spline 32b: coupling protrusion

33 : 실링부재33: sealing member

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 워터 펌프는, 크랭크축(8)의 풀리(9)에 의해 V벨트(10)로 연결된 펌프 풀리(13)와, 케이싱(11) 내에서 회전하면서 물을 강제 순환시키는 임펠러(12)와, 상기 펌프 풀리(13)의 회전에 따라 회전하는 풀리축(21)과 상기 임펠러(12)의 중심에 설치된 임펠러축(22)을 단속하는 동력 단속 수단으로 이루어져 있다.As shown in Figs. 3 and 4, the water pump of the automobile according to the present invention includes a pump pulley 13 connected to the V belt 10 by a pulley 9 of the crankshaft 8, and a casing 11; ) Impeller 12 for forcibly circulating water while rotating in the chopper, a pulley shaft 21 rotating along with rotation of the pump pulley 13, and an impeller shaft 22 installed at the center of the impeller 12. It consists of power control means.

상기 동력 단속 수단은 상기 풀리축(21) 내에 밀폐 공간을 형성하고 이 공간에 밀봉된 왁스(31)와, 상기 풀리축(21)내의 밀봉 공간의 내부 스플라인(21a)에 맞물려 동시 회전하도록 스플라인(32a)을 가지며, 상기 임펠러축(22)의 결합돌기(22a)와 맞물려 회전하도록 그 일면에 결합돌기(32b)를 가진 실린더 피스톤(32)과, 상기 풀리축(21)의 밀폐공간의 왁스(31)의 누설을 방지하도록 풀리축(21)에 압입되는 실링부재(33)로 이루어져 있다.The power interrupting means forms a sealed space in the pulley shaft 21 and splines to rotate simultaneously with the wax 31 sealed in the space and the inner spline 21a of the sealed space in the pulley shaft 21. A cylinder piston 32 having a coupling protrusion 32b on one surface thereof to rotate in engagement with the coupling protrusion 22a of the impeller shaft 22, and wax in the sealed space of the pulley shaft 21; It consists of a sealing member 33 is pressed into the pulley shaft 21 to prevent leakage of the 31.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차의 워터 펌프는 먼저, 엔진의 시동을 걸면, 엔진의 크랭크축(8)이 회전하고, 이 회전은 V벨트(10)를 통해 펌프 풀리(13)로 전달되고, 상기 펌프 풀리(13)의 내측에서 풀리축(21)이 회전된다.In the water pump of the vehicle according to the present invention configured as described above, when the engine is first started, the crankshaft 8 of the engine rotates, and this rotation is transmitted to the pump pulley 13 through the V belt 10. The pulley shaft 21 is rotated inside the pump pulley 13.

초기 엔진의 시동시에는 상기 풀리축(21) 내의 왁스(31)가 수축된 상태이므로 임펠러축(22)과 분리된 상태이기 때문에 상기 임펠러축(22)은 회전되지 않고, 엔진의 작동이 일전 시간 진행되면, 엔진이 과열되므로, 이 왁스(31)가 팽창하여 상기 실린더 피스톤(32a)이 상기 임펠러축(22) 쪽으로 이동하게 되고, 이 실린더 피스톤(32)의 결합돌기(32b)는 상기 임펠러축(22)의 결합돌기(22a)와 결합되어 상기 임펠러축(22)을 회전시킨다. 이 임펠러축(22)의 회전에 따라 그 일측에 연결된 임펠러(12)가 회전하게 된다.When the initial engine is started, the impeller shaft 22 is not rotated because the wax 31 in the pulley shaft 21 is in a contracted state, and thus the impeller shaft 22 is not rotated. When the engine is overheated, the wax 31 expands and the cylinder piston 32a moves toward the impeller shaft 22, and the engaging projection 32b of the cylinder piston 32 is the impeller shaft. It is coupled to the engaging projection 22a of 22 to rotate the impeller shaft 22. As the impeller shaft 22 rotates, the impeller 12 connected to one side thereof rotates.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 워터 펌프에 의하면, 크랭크축의 동력을 받아 회전하는 풀리축의 동력을 임펠러축으로 전달하거나 단절시키도록 상기 풀리축 내에서 수축 및 팽창하는 왁스를 내장하고, 엔진의 시동후 일정시간 경과되어 왁스의 팽창에 의해 임펠러축이 회전하도록 하여 엔진의 과열을 방지하는 워터 펌프를 구비하여 구성함으로써, 엔진의 저온에서는 냉각수가 순환되지 않도록 하고, 일정 온도 상승후 냉각수를 바이패스시키도록 하기 때문에 소비되는 동력의 손실을 방지할 수 있다.As described above, according to the water pump of the automobile according to the present invention, the engine is embedded with wax that contracts and expands in the pulley shaft so as to transfer or disconnect the power of the pulley shaft that is rotated by the power of the crankshaft to the impeller shaft. After a certain period of time, the impeller shaft is rotated by the expansion of the wax to prevent the engine from overheating. The water pump prevents the coolant from circulating at a low temperature of the engine. Passing can prevent the loss of power consumed.

Claims

A water pump of an automobile having a pump pulley connected to a V-belt by a pulley of a crankshaft and an impeller for circulating water while rotating in a casing, wherein the pulley shaft rotates according to the rotation of the pump pulley and the center of the impeller. The water pump of the automobile further comprising a power interruption means for interrupting the installed impeller shaft.

2. The method of claim 1, wherein the power interrupting means comprises: wax forming a sealed space in the pulley shaft and sealed in the space;

A cylinder piston having a spline meshed with the inner spline of the sealing space in the pulley shaft and having a engaging protrusion on one surface thereof to rotate in engagement with the engaging projection of the impeller shaft;

And a sealing member press-fitted into the pulley shaft to prevent leakage of wax in the sealed space of the pulley shaft.