KR20110063115A - 차량용 워터 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프는, ⅰ)중심에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 둘레를 따라 배면에 클러치실이 형성되는 풀리와, ⅱ)상기 풀리의 클러치실 내면에 장착되는 브레이크 패드와, ⅲ)상기 풀리의 클러치실 내부에서 상기 브레이크 패드에 선택적으로 밀착되게 설치되는 클러치 디스크와, ⅳ)상기 풀리의 관통홀에 풀리 베어링을 통해 결합되고, 외주 단부에 장착되는 복수의 스프링 핀을 통하여 상기 클러치 디스크와 상호 연결되는 허브와, ⅴ)상기 클러치 디스크와 상기 허브 사이에서 상기 스프링 핀에 장착되며 상기 클러치 디스크로 탄발력을 발휘하는 리턴 스프링과, ⅵ)상기 풀리의 클러치실 내부에서 상기 클러치 디스크의 배면에 대응하여 코일 케이스와 커버로 감싸여 설치되는 필드 코일과, ⅶ)펌프 바디에 펌프 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 일측 단부는 상기 허브의 중심에 연결되고, 다른 일측 단부는 실링유닛이 개재된 상태로 임펠러와 연결되는 메인 샤프트를 포함하며, 상기 풀리 및 상기 코일 케이스 중 어느 하나에 고정되게 설치되어 상기 코일 케이스와 풀리 사이로 유입되는 이물질을 차단하는 차폐유닛을 더 포함한다.

워터펌프, 클러치, 디스크, 브레이크 패드, 이물질, 실링, 차폐

Description

차량용 워터 펌프 {WATER PUMP FOR VEHICLE}

본 발명의 예시적인 실시예는 차량에 적용되는 워터 펌프(water pump)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자식 클러치를 적용한 차량용 워터 펌프에 관한 것이다.

현재 차량 제작 메이커는 차량을 개발하는 과정에서 연비개선과 에미션 저감이라는 두 가지 목표를 동시에 달성하기 위해 노력하고 있는데, 이중에서 에미션 규제를 충족시키기 원가와 중량이 크게 증가함에도 불구하고 배기계의 촉매 로딩량을 높이거나 EGR 쿨러의 용량을 증가시키는 방법을 적용하고 있다.

일반적으로 차량에는 냉각수를 강제 순환시키는 방식이 적용되며, 이를 위해 엔진의 실린더 및 실린더 헤드에 냉각수로를 형성하고, 워터펌프의 작동으로 냉각수로에 냉각수를 강제로 공급시켜 엔진의 온도를 안정되게 유지시킨다.

상기와 냉각수를 공급시키는 워터펌프는 벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 동작되어 냉각수를 "라디에이터 → 실린더 → 실린더 헤드 → 라디에이터"로 순환시켜 엔진이 과열되어 열화되는 것을 방지하여 준다.

워터펌프는 벨트를 통해 전달되는 엔진의 동력에 의해 6장 정도의 날개를 가 지는 중앙의 임펠러가 회전하여 냉각수를 실린더측으로 펌핑하며, 회전속도는 풀리의 비에 따라 다르게 설정되나, 대략적으로 크랭크 축의 1.2 ~ 1.6배 속도로 회전된다.

상기한 워터펌프는 엔진의 시동과 동시에 벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 동작되므로, 엔진의 워밍업 조건이나 냉각 조건에 관계없이 엔진의 동작에 따라 상시 작동되어 냉각수를 순환시킨다.

따라서, 엔진이 워밍업 되어 있는 상태에서는 연비 및 배기가스의 안정화를 제공할 수 있으나, 엔진이 충분히 냉각되어 있는 상태에서 엔진이 시동되는 경우 냉각수의 순환에 따라 엔진의 워밍업 시간이 지연되고, 이에 따라 냉각된 구동부위의 마찰저항이 증가되어 마모가 증가되는 문제점이 발생한다.

또한, 엔진의 냉각에 의해 연소 효율이 떨어져 연료 소모량이 증가되고, 배기가스의 온도 상승이 지연되어 촉매의 활성화 시간이 지연되므로 배기가스에 유해성 물질이 다량으로 배출되어 에미션을 불안정하게 형성시키는 문제점을 내포하고 있다.

그리고, 연료펌프의 상시 동작에 따라 크랭크축에 부하로 작용하게 되어 엔진의 출력 효율을 저하시키고, 이에 따라 연비 저하를 초래시키는 문제점도 내포하고 있다.

이는 워터펌프가 벨트에 의하여 크랭크축과 연동되는 과정에 있어서 동력의 단속이 이루어지지 않고, 기계적인 결합만 되어 있기 때문에 발생하는 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 전자식 클러치를 적용하고, 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건 등에 따라 전자식 클러치의 작동을 제어하여 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어지도록 한 차량용 워터 펌프를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프는, ⅰ)중심에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 둘레를 따라 배면에 클러치실이 형성되는 풀리와, ⅱ)상기 풀리의 클러치실 내면에 장착되는 브레이크 패드와, ⅲ)상기 풀리의 클러치실 내부에서 상기 브레이크 패드에 선택적으로 밀착되게 설치되는 클러치 디스크와, ⅳ)상기 풀리의 관통홀에 풀리 베어링을 통해 결합되고, 외주 단부에 장착되는 복수의 스프링 핀을 통하여 상기 클러치 디스크와 상호 연결되는 허브와, ⅴ)상기 클러치 디스크와 상기 허브 사이에서 상기 스프링 핀에 장착되며 상기 클러치 디스크로 탄발력을 발휘하는 리턴 스프링과, ⅵ)상기 풀리의 클러치실 내부에서 상기 클러치 디스크의 배면에 대응하여 코일 케이스와 커버로 감싸여 설치되는 필드 코일과, ⅶ)펌프 바디에 펌프 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 일측 단부는 상기 허브의 중심에 연결되고, 다른 일측 단부는 실링유닛이 개재된 상태로 임펠러와 연결되는 메인 샤프트를 포함하며, 상기 풀리 및 상기 코일 케이스 중 어느 하나에 고정되게 설치되어 상기 코일 케이스와 풀리 사이로 유입되는 이물질을 차 단하는 차폐유닛을 더 포함한다.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 차폐유닛은 상기 풀리의 배면측 단부에 고정되게 설치되며 상기 코일 케이스를 간섭하는 시일 케이스를 포함할 수 있다.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 시일 케이스는 상기 풀리의 배면측 단부에 결합되며 상기 풀리와 코일 케이스 사이의 이물질 유입 경로를 막는 제1 부분과, 상기 제1 부분에 일체로 형성되며 상기 커버에 비접촉식으로 배치되어 상기 커버와 상기 제1 부분 사이의 이물질 유입을 차단하는 제2 부분과, 상기 제2 부분과 일체로 형성되며, 상기 코일 케이스의 가장자리에 접촉되면서 상기 풀리와 코일 케이스 사이의 내측으로 유입되는 이물질을 외측으로 유도하기 위한 리브를 지닌 제3 부분으로 이루어질 수 있다.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 리브는 삼각 형상의 돌기 형태로서 이루어지며, 내측으로 경사진 각도가 외측으로 경사진 각도 보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 리브는 유연성을 지닌 소재로서 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프에 의하면, 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건, 운전자의 의지에 따라 전자식으로 클러치를 작동시켜 풀리의 동력을 임펠러에 전달하거나 차단하는 방식으로서 임펠 러를 통한 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어질 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 배기가스를 정화시키는 촉매의 로딩량을 추가하지 않아도 안정된 에미션을 확보할 수 있어 원가 절감을 제공하고, 배기계 부품이 따로 추가되지 않아 차량의 중량이 감소되어 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.

또한, 본 실시예에서는 엔진이 냉각된 상태에서 초기 시동이 이루어지는 경우 냉각수의 순환이 차단되므로 엔진오일의 온도를 빠르게 높일 수 있어 오일 마찰이 저감되고, 각 구동부품의 마모가 최소화되어 내구성이 향상되는 효과가 기대된다.

그리고, 본 실시예에서는 엔진의 초기 시동시에 냉각수의 순환을 능동적으로 제어하여 엔진의 활성화 시간 단축과 안정된 연소로 연비 향상을 제공하고, 촉매의 활성화 시간을 단축시켜 에미션 안정화를 제공하는 효과가 기대된다.

이에 더하여, 본 실시예에서는 코일 케이스와 풀리 사이를 통해 브레이크 패드와 클러치 디스크의 마찰면으로 유입되는 이물질을 차단할 수 있는 차폐유닛을 구비하므로, 외부 이물질에 의한 마찰 조건의 변동 요인을 제거하여 브레이크 패드와 클러치 디스크 간의 마찰력 저하, 이상 마찰에 의한 클러치 기능 상실 또는 소음 발생 등을 방지할 수 있는 효과가 기대된다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 부분 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)는 벨트를 통해 전달되는 엔진의 동력으로서 냉각수를 냉각 수로에 강제로 공급시켜 엔진의 온도를 안정되게 유지시키기 위한 것이다.

이러한 차량용 워터 펌프(100)는 기본적으로 펌프 바디(110)와, 엔진의 크랭크 샤프트와 연결되고 펌프 바디(110)의 일측에 회전 가능하게 결합되며 크랭크 샤프트를 통해 엔진의 동력을 전달받는 풀리(130)와, 그 풀리(130)의 회전에 따라 펌프 바디(110)에 회전 가능하게 장착되며 냉각수를 펌핑하는 임펠러(150)를 포함한다.

따라서, 엔진의 시동에 따라 벨트를 통해 크랭크 샤프트로부터 전달되는 동력에 의해 풀리(130)가 소정 비율의 속도로 회전하게 되며, 이에 따라 임펠러(150)가 회전하며 냉각수의 펌핑이 이루어지게 된다.

그러므로, 냉각수는 임펠러(150)의 회전력에 의해 도시되지 않은 실린더에 형성된 냉각 수로에 펌핑(Pumping) 공급되어 엔진의 온도를 안정된 상태로 유지시켜 준다.

본 실시예에서 상기 차량용 워터 펌프(100)는 전자식 클러치를 적용하고, 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건, 운전자의 의지에 따라 전자식 클러치의 작동을 제어하여 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어지게 할 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상기 차량용 워터 펌프(100)는 언급한 바 있는 펌프 바디(110), 풀리(130) 및 임펠러(150)를 기본적으로 구비하면서, 브레이크 패드(210)와, 클러치 디스크(220)와, 허브(230)와, 리턴 스프링(240)과, 필드 코일(260)과, 메인 샤프트(270)를 포함하여 구성된다.

상기 펌프 바디(110)는 하기에서 기술될 메인 샤프트(270)의 일측 단부와 선택적으로 연결되며 회전하는 풀리(130)를 일측에 구비하고, 메인 샤프트(270)의 다른 일측 단부와 연결되며 회전하는 임펠러(150)를 다른 일측에 구비하고 있다.

상기에서, 풀리(130)는 엔진의 크랭크 샤프트(도면에 도시되지 않음)로부터 벨트를 통해 동력을 전달받는 것으로서, 중앙에 관통홀(131)이 형성되어 있으며, 그 관통홀(131)에는 풀리 베어링(133)이 설치된다.

여기서, 상기 풀리(130)에는 관통홀(131)의 둘레를 따라 배면에 클러치실(135)이 형성되고, 그 클러치실(135)의 내면에는 뒤에서 더욱 설명하는 브레이크 패드(210)를 장착하기 위한 장착홈(137)이 관통홀(131)을 따라 형성된다.

상기 브레이크 패드(210)는 링 형상의 스틸 소재로서 이루어지며, 풀리(130)의 배면에 장착되는 바, 클러치실(135) 내면의 장착홈(137)에 끼워지며 본딩 접합된다.

상기 클러치 디스크(220)는 풀리(130)의 클러치실(135) 내부에서 브레이크 패드(210)에 대응하게 배치되며, 그 브레이크 패드(210)에 밀착 가능한 금속 소재의 원판 디스크 형태로서 이루어진다.

이 경우, 상기 클러치 디스크(220)에는 원주 방향을 따라 일정 구간으로 구획된 슬롯으로서의 장공(221)이 형성되어 있으며, 브레이크 패드(210)와의 결합 여부에 따라 풀리(130)에 공급되는 동력의 출력 여부가 제어된다.

상기 허브(230)는 풀리(130)의 관통홀(131)에 풀리 베어링(133)을 통해 회전 가능하게 결합되고, 복수 개의 스프링 핀들(231)을 통하여 클러치 디스크(220)와 상호 연결된다.

상기에서, 스프링 핀들(231)은 허브(230)의 외주 단부와 클러치 디스크(220)의 내주 단부에 각각 연결되는 바, 그 허브(230)의 외주 단부에 형성된 제1 장착홀(233) 및 클러치 디스크(220)의 내주 단부에 형성된 제2 장착홀(223)에 연결되게 설치된다.

즉, 상기 각 스프링 핀(231)은 제1 및 제2 장착홀(233, 223)을 관통하며 일 측 단부가 허브(230)의 외주 단부에 지지되고, 다른 일측 단부는 클러치 디스크(220)의 내주 단부에 지지된다.

상기 리턴 스프링(240)은 클러치 디스크(220)와 허브(230) 사이에서 스프링 핀(231)에 장착되는 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 클러치 디스크(220)로 탄발력을 발휘하는 기능을 하게 된다.

상기 필드 코일(260)은 외부의 제어 신호에 따라 전원을 인가받아 자기력을 발생시키는 것으로서, 풀리(130)의 클러치실(135) 내부에서 클러치 디스크(220)의 배면에 대응하게 설치된다.

이러한 필드 코일(260)은 펌프 바디(110)에 고정되며 자기력에 의해 자화될 수 있는 코일 케이스(261)에 설치되는 바, 그 코일 케이스(261)에 커버링 되는 커버(263)에 감싸이며 코일 케이스(261)의 내부에 배치된다.

여기서, 상기 코일 케이스(261)에는 원주 방향을 따라 일정 간격으로 구획된 슬롯으로서의 장공(262)이 형성되어 있다.

상기 메인 샤프트(270)는 펌프 바디(110)에 펌프 베어링(271)을 통해 회전 가능하게 장착되며, 일측 단부가 허브(230)의 중심에 연결되고, 다른 일측 단부는 펌프 바디(110)를 실링하는 실링유닛(273)이 개재된 상태로 언급한 바 있는 임펠러(150)와 연결된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)에 의하면, 우선 필드 코일(260)에 전원이 인가되지 않는 일반적인 상태에서 클러치 디스크(220)는 도 3에서와 같이, 리턴 스프링(240)의 탄성력에 의해 브레이크 패드(210)에 밀착된 상태에 있다.

이로써, 엔진의 동력이 벨트를 통해 풀리(130)에 제공되면, 클러치 디스크(220)가 스프링 핀(231)을 통해 허브(230)와 연결되며 브레이크 패드(210)에 밀착되어 있기 때문에, 풀리(130)의 회전에 따라 엔진 동력이 클러치 디스크(220)와 허브(230)를 통해 메인 샤프트(270)에 전달되면서 그 메인 샤프트(270)가 회전하게 되므로, 임펠러(150)는 메인 샤프트(270)에 의해 회전하며 냉각수를 펌핑하게 된다.

상기에서와 같은 냉각수의 펌핑은 엔진 회전수가 설정된 기준 회전수를 초과하여 엔진이 고속으로 동작하거나, 엔진 회전수가 기준 회전수 미만이나 냉각수의 온도가 설정된 온도 이상인 조건에서 이루어진다.

또한, 상기 냉각수의 펌핑은 엔진 회전수 및 냉각수의 온도에 관계없이 히터 스위치가 작동 온으로 검출된 경우, 실내의 신속한 난방을 제공하기 위해 이루어진다.

그러나, 상기한 조건을 만족하지 않는 조건, 이를테면 엔진이 저속으로 동작하거나 냉각수의 온도가 설정된 온도 미만인 조건, 또는 히터 스위치가 작동 오프로 검출된 조건인 경우, 외부의 제어 신호에 따라 필드 코일(260)은 전원을 인가받아 자기력을 발생시킨다.

이에 따라, 상기 필드 코일(260)에서 발생하는 자기력에 의해 코일 케이스(261)가 자화되면서 코일 케이스(261)는 도 4에서와 같이 자기력으로서 클러치 디스크(220)를 잡아 당긴다.

그러면, 상기 클러치 디스크(220)는 리턴 스프링(240)의 탄성력을 극복하며 코일 케이스(261) 쪽으로 이동하면서 브레이크 패드(210)와 분리된다.

따라서, 상기와 같이 클러치 디스크(220)가 브레이크 패드(210)와 분리되면서 클러치 디스크(220)와 브레이크 패드(210)의 연결이 단속되므로, 허브(230)를 통해 메인 샤프트(270)에 전달되는 동력이 차단되면서 풀리(130)는 공회전을 하게 되고, 임펠러(150)는 회전하지 않게 되면서 냉각수의 펌핑을 중지하게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)는 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건 등에 따라 외부의 제어 신호에 의해 클러치를 전자식으로 작동시켜 풀리(130)의 동력을 임펠러(150)에 전달하거나 차단하게 되므로, 임펠러(150)를 통한 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어진다.

이로써, 본 실시예에서는 배기가스를 정화시키는 촉매의 로딩량을 추가하지 않아도 안정된 에미션을 확보할 수 있어 원가 절감을 제공하고, 배기계 부품이 따로 추가되지 않아 차량의 중량이 감소되어 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에서는 엔진이 냉각된 상태에서 초기 시동이 이루어지는 경우 냉각수의 순환이 차단되므로 엔진오일의 온도를 빠르게 높일 수 있어 오일 마찰이 저감되고, 각 구동부품의 마모가 최소화되어 내구성이 향상된다.

그리고, 본 실시예에서는 엔진의 초기 시동시에 냉각수의 순환을 능동적으로 제어하여 엔진의 활성화 시간 단축과 안정된 연소로 연비 향상을 제공하고, 촉매의 활성화 시간을 단축시켜 에미션 안정화를 제공할 수 있게 된다.

한편, 상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)에 의하면, 풀리(130)와 브레이크 패드(210)가 벨트에 의해 상시 구동을 하는데, 동력 전달 유무에 따라 필드 코일(260)에서 발생하는 자기력을 통해 클러치 디스크(220)를 작동시키는 과정에, 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220) 사이에서는 마찰이 발생한다.

그러나, 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220)의 마찰 조건을 변동시킬 수 있는 요인으로서 작용하는 것이 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220)의 마찰면으로 유입되는 외부 이물질인 바, 이러한 이물질에 의한 마찰 조건의 변동 요인은 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220) 간의 마찰력 저하, 이상 마찰에 의한 클러치 기능 상실 또는 소음 발생 등을 야기시킨다.

이에 본 실시예에서는 코일 케이스(261)와 풀리(130) 사이를 통해 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220)의 마찰면으로 유입되는 이물질을 차단하기 위한 차폐유닛(310)을 포함하고 있다.

상기 차폐유닛(310)은 풀리(130) 및 코일 케이스(261) 중 어느 하나, 바람직하게는 풀리(130)의 배면측 단부에 고정되게 설치되며 코일 케이스(261)를 간섭하는 시일 케이스(320)를 구비한다.

이러한 시일 케이스(320)는 한 쪽이 풀리(130)의 배면측 단부에 고정되며, 다른 한 쪽은 코일 케이스(261)에 고정되지 않고 그 코일 케이스(261)에 접촉 가능한 구성으로 이루어진다.

상기 시일 케이스(320)는 강성을 부여하기 위해 스틸 소재로서 이루어지는 바, 제1 부분(321), 제2 부분(322), 및 제3 부분(323)이 일체로서 연결된 케이스 구조를 취한다.

여기서, 상기 제1 부분(321)은 풀리(130)의 배면측 단부에 결합되며 풀리(130)와 코일 케이스(261) 사이의 이물질 유입 경로를 막는 기능을 하게 된다.

상기 제2 부분(322)은 제1 부분(321)에 일체로 연결되며, 코일 케이스(261)를 커버링 하는 커버(263)에 비접촉식으로 배치되어 커버(263)와 제1 부분(321) 사이의 이물질 유입을 차단하는 기능을 하게 된다.

그리고, 상기 제3 부분(323)은 제2 부분(322)과 일체로 연결되며, 코일 케이스(261)의 가장자리에 접촉되면서 풀리(130)와 코일 케이스(261) 사이의 내측으로 유입되는 이물질을 외측으로 유도하기 위한 리브(331)를 구비하고 있다.

상기 리브(331)는 도 5에서와 같이, 삼각 형상의 돌기 형태로서 이루어지며, 코일 케이스(261)를 기준할 때, 내측으로 경사진 각도(θ1)가 외측으로 경사진 각도(θ2) 보다 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 리브(331)는 코일 케이스(261)에 대한 접촉 유연성을 확보하기 위해 고무 소재로서 형성될 수 있다. 그리고, 시일 케이스(320)이 스틸 소재로 이루어지기 때문에, 리브(331)는 제3 부분(323)에 의해 코일 케이스(261)에 대한 접촉 면압을 확보할 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 코일 케이스(261)와 풀리(130) 사이를 통해 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220)의 마찰면으로 유입되는 이물질을 차단할 수 있는 차폐유닛(310)을 구비하므로, 외부 이물질에 의한 마찰 조건의 변동 요인을 제 거하여 브레이크 패드(210)와 클러치 디스크(220) 간의 마찰력 저하, 이상 마찰에 의한 클러치 기능 상실 또는 소음 발생 등을 방지할 수 있다.

즉, 본 실시예에서는 시일 케이스(320)의 제1 부분(321)이 풀리(130)와 코일 케이스(261) 사이로 유입되는 이물질을 1차적으로 막고, 제2 부분(322)이 코일 케이스(261)의 커버(263)에 비접촉식으로 배치되면서 커버(263)와 제1 부분(321) 사이의 이물질 유입을 부가적으로 차단하게 된다.

그리고, 본 실시예에서는 시일 케이스(320)의 제3 부분(323)에 내측으로 경사진 각도(θ1)가 외측으로 경사진 각도(θ2) 보다 상대적으로 작게 형성되며 코일 케이스(261)에 접촉되는 리브(331)를 구비함에 따라, 풀리(130)의 회전시 시일 케이스(320)가 회전함으로 리브(331)가 외측으로 밀려나려고 하는 전단력이 외측으로 작용하면서 외부 이물질이 외부로 배출될 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프의 구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프에 적용되는 차폐유닛의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

Claims (5)

1. 중심에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 둘레를 따라 배면에 클러치실이 형성되는 풀리;

   상기 풀리의 클러치실 내면에 장착되는 브레이크 패드;

   상기 풀리의 클러치실 내부에서 상기 브레이크 패드에 선택적으로 밀착되게 설치되는 클러치 디스크;

   상기 풀리의 관통홀에 풀리 베어링을 통해 결합되고, 외주 단부에 장착되는 복수의 스프링 핀을 통하여 상기 클러치 디스크와 상호 연결되는 허브;

   상기 클러치 디스크와 상기 허브 사이에서 상기 스프링 핀에 장착되며 상기 클러치 디스크로 탄발력을 발휘하는 리턴 스프링;

   상기 풀리의 클러치실 내부에서 상기 클러치 디스크의 배면에 대응하여 코일 케이스와 커버로 감싸여 설치되는 필드 코일; 및

   펌프 바디에 펌프 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 일측 단부는 상기 허브의 중심에 연결되고, 다른 일측 단부는 실링유닛이 개재된 상태로 임펠러와 연결되는 메인 샤프트

   를 포함하며,

   상기 풀리 및 상기 코일 케이스 중 어느 하나에 고정되게 설치되어 상기 코일 케이스와 풀리 사이로 유입되는 이물질을 차단하는 차폐유닛을 더 포함하는 차량용 워터 펌프.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 차폐유닛은,

   상기 풀리의 배면측 단부에 고정되게 설치되며 상기 코일 케이스를 간섭하는 시일 케이스를 포함하는 차량용 워터 펌프.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 시일 케이스는,

   상기 풀리의 배면측 단부에 결합되며 상기 풀리와 코일 케이스 사이의 이물질 유입 경로를 막는 제1 부분과,

   상기 제1 부분에 일체로 형성되며 상기 커버에 비접촉식으로 배치되어 상기 커버와 상기 제1 부분 사이의 이물질 유입을 차단하는 제2 부분과,

   상기 제2 부분과 일체로 형성되며, 상기 코일 케이스의 가장자리에 접촉되면서 상기 풀리와 코일 케이스 사이의 내측으로 유입되는 이물질을 외측으로 유도하기 위한 리브를 지닌 제3 부분으로 이루어지는 차량용 워터 펌프.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 리브는 삼각 형상의 돌기 형태로서 이루어지며, 내측으로 경사진 각도가 외측으로 경사진 각도 보다 상대적으로 작게 형성되는 차량용 워터 펌프.
5. 제3 항에 있어서,

   상기 리브는 유연성을 지닌 소재로서 이루어지는 차량용 워터 펌프.

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