KR900007698B1

KR900007698B1 - 온도감지 유체식 팬 커플링 장치

Info

Publication number: KR900007698B1
Application number: KR1019870013140A
Authority: KR
Inventors: 유우이찌 오노
Original assignee: 우수이 고꾸사이 산교 가부시기가이샤; 우수이 유따로
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1987-11-21
Publication date: 1990-10-18
Also published as: KR880006478A; JPS63130929A; DE3739564C2; GB2197709A; US4850465A; JPH07103904B2; GB2197709B; DE3739564A1; GB8727374D0

Abstract

내용 없음.

Description

온도감지 유체식 팬 커플링 장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 온도감지 유체식 펜 커플링 장치의 정면도.

제2도는 제1도의 선 A-A의 단면도.

제3도는 제2도와 유사한, 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면.

제4도는 종래장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 구동부재 2 : 하우징

5 : 회전부재 8 : 디스크

10 : 간막이판 13 : 온도감지부재

14 : 밸브부재 17 : 커넥팅 로드

본 발명은 일례로 자동차 엔진에 있어서 냉각팬의 회전을 엔진 주위의 온도 변화에 상응하여 제어하여, 자동차의 주행조건에 따라 엔진에 공급되는 냉각공기의 체적을 계속적으로 자동조절할 수 있게하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치에 관한 것이다.

제4도에는 상기와 같은 형식의 종래의 팬 커플링 장치가 도시되어 있는데, 이 장치는 철로 제작되고 구동측 요소로서 작용하는 회전 샤프트 부재(21)와, 그 회전 샤프트 부재(21)상에 베어링(24)를 거쳐 종동축 요소로서 지지되어 있고, 외부에 냉각팬이 설치되어 있는 밀폐하우징(22)과, 오일공급 조정구멍(32)이 제공되어 있고 상기 밀폐하우징의 내부를 오일저장소(31)와 토오크 전달실(27)로 분할시키도록 작용하는 간막이판(30)과 토오크 전달실(27)내에서 회전 샤프트 부재(21)의 선단부에 고착되어 밀폐하우징(22)의 내측 둘레면과의 사이에 토오크 전달 틈새(27')를 형성하는 구동 디스크(28)과, 오일저장소(31)의 내부에 위치되고, 밀폐하우징(22)의 전방측부에 설치된 온도감지부재(33)의 주위온도 변화에 기인한 형상변화에 따라 오일공급 조정구멍(32)를 개폐시키도록 작용하는 밸브부재(34)와, 구동 디스크(28)의 회전중에 오일이 수집되는 구동 디스크(28)의 외측 둘레면의 반대쪽에 위치하는 밀폐하우징(22)의 내측 둘레면의 일부분에 배치되는 댐(35)과 오일 순환통로(36)을 구비하고 있고, 상기 오일 순환통로(36)는 댐(35)에 연결되어, 토오크 전달틈새(27')로 부터 오일저장소(31)까지 연장되게 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 팬 커플링 장치에 있어서는 냉각팬이 부착된 밀폐하우징(22)가 종동측 요소로서 형성되고, 필연적으로 중량감소 요건과는 상반되는 벽이 두꺼운 알루미늄 합금 주물로 주조되고, 외면에 반경방향으로 배치되는 수직 방열핀을 다수개 제공하는 형식으로 제작되기 때문에, 상기 장치는일반적으로 중량이 크게되고, 장치에 관성 모멘트가 부가되게 되고, 베어링(24)에 가해지는 부하의 증가로 인해 대형 베어링의 사용이 불가피하고, 그에따라 오히려 최종 제품으로서의 장치의 전체중량이 증가하게 되는 경향이 있다. 또한, 토오크 전달틈새(27')내에서의 오일의 전단 작용에 의해 발생하는 열이 열전도율이 높은 알루미늄 합금으로 제작된 밀폐하우징에 전달되게 되고, 이에따라 팬측부상에 배치되는 수지로된 고정부품들이 변형되게 된다. 또한, 온도감지부재(33)는 오일저장소(31)에 근접하여 알루미늄 합금으로된 밀폐하우징의 전방측부에 직접 부착되어 있고, 그결과 열전도경로가 짧게 되어 있기 때문에, 상기 온도감지부재(33)는 오일저장소 내부의 오일을 통한 열전달의 영향을 받기쉽고, 주위온도 변화에 기인하여 형상변화의 오차를 발생시키기 쉽고, 제어특성상의 이력을 받게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술에서 당면한 상술한 바와같은 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치를 제공하는 것이다. 알루미늄 합금재로된 밀폐하우징이 구동측에 직접 고착되고, 그와 동시에 피동측 요소로서 철재로 제작되고 냉각팬이 설치되어 있는 회전부재가 밀폐하우징의 전방측벽에 형성된 샤프트 코어 개구상에 베어링을 거쳐 지지되기 때문에, 냉각팬이 설치된 종동측에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있고, 관성모멘트를 감소시킬 수 있고, 소형의 베어링을 사용할 수 있는 이점이 제공된다. 또한, 밀폐하우징 상에서 고속회전 상태가 이루어진다는 점에서 냉각효과가 현저하게 증대된다. 냉각팬과 온도감지부재에 대한 바람직하지 못한 열영향의 문제점도 해소되고, 수지상 재료로 제조한 단일형팬의 사용이 가능해질뿐만 아니라, 회전부재가 오일저장소로 부터 분리된 상태로 배치될 수 있기 때문에 그리고 그에따라 열전도 경로의 길이를 증가시킬 수 있기 때문에, 그리고 또한 회전부재가 열전도율이 낮은 철재로 제작되기 때문에, 엔진의 오랜 사용중에 발생하는 열에 기인하여 제어 특성에 바람직하지 못한 영향이 미치는 것을 완전히 방지할 수 있다.

본 발명은 주위온도 변화에 따라 구동부과 피동부 사이의 토오크 전달틈새에서의 오일의 유효접촉 면적을 공감시키는 것에 의해 구동부로부터 피동부로의 회전전달 제어를 이룰 수 있게 하도록 구성된 유체식 팬 커플링 장치에 관한것이다. 본질적으로, 이 유체식 팬 커플링 장치는 케이스와 케이스 커버로 구성된 밀폐하우징을 회전가능하게 배치시키고, 구동부 요소로서 제공된 회전부재의 샤프트 코어 베이스와 케이스 커버측상에 형성된 샤프트 코어개구에 위치된 베어링을 거쳐 온도감지부재를 전방부 상에 지지시키고, 냉각팬을 상기 샤프트 코어개구의 외부에 지지시키고, 밀폐하우징 내부에 위치된 회전부재의 후방단부 상에 종동 디스크를 고착시켜, 종동 디스크의 외측 둘레와 그의 반대쪽에 위치하는 밀폐하우징의 내측 둘레 사이에 토오크 전달 틈새를 형성유지시키고, 간막이판에 의해 종동 디스크의 후방측 상에 형성된 원형 요부를 분할시키고, 그에 의해 상기 토오크 전달 틈새와 연통하는 토오크 전달실과 오일저장소를 형성시키며, 상기 간막이판에는 오일저장소와 토오크 전달실간의 연통을 이루게 하도록 작용하는 오일공급 조정구멍을 제공하고, 오일저장소의 내부에는 온도감지부재의 형상 변화에 따라 이동하는 커넥팅로드와 협력하여 상기 오일공급 조정구멍을 개폐시키도록 작용하는 밸브부재를 설치하고, 종동 디스크의 회전중에 오일이 수집되게 되는 종동 디스크의 외측 둘레면 부분에는 밀폐하우징을 내측둘레면 상에서 돌출된 댐을 위치시키고, 그댐에 인접하여 그의 회전방향 전방에는 종동 디스크를 통해 반경방향으로 형성된 오일 순환 통로를 제공하여, 토오크 전달 틈새와 오일저장소간의 연통을 이루게 하도록 구성되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제1도 내지 3도에 있어서, 부호 "1"은 풀리로서 작용하는 회전구동부재로서, 그의 선단부에는 (2')와 그 케이스(2')상에 일체로 또는 별도로 배치되어 구동부 요소로서 작용하는 알루미늄 합금재의 케이스 커버(2")로 구성되어 있는 밀폐하우징(2)이 제공되어 있다. 또한, 부호"5"는 철재로 제작된 회전부재로서, 케이스 커버(2")상에 형성된 샤프트 코어개구(3)에 배치되는 철재의 베어링(4)을 거쳐 지지되는 샤프트 코어 베이스를 가지고 있다. 회전부재는 그의 전방부에 부착된, 일례로 바이메탈과 같은 온도감지부재(13)과, 외측에 부착된 냉각팬을 구비하는 것에 의해 구동부를 구성하게 된다. 부호 "8"은 밀폐하우징(2)의 내측에 위치된 회전부재(5)의 후방단부에 고착되어 있는 종동 디스크로서, 이 종동 디스크는 그의-외측 둘레와, 그의반대쪽에 위치하는 밀폐하우징(2)의 내측 둘레면 사이에 토오크 전달 틈새(7')를 제공 유지시키도록 작용한다.

부호 "10"은 종동 디스크(8)의 후방부의 중앙부 둘레에 형성된 원형요부(9)를 분할시키는 분할판으로서, 토오크 전달 틈새(7')와 연통하는 토오크 전달실(7)과 오일저장실(11)을 형성 시키게 된다. 이 간막이 판에는 오일저장소(11)로 부터 토오크 전달실(7)로의 연통을 확립시키도록 작용하는 오일공급 조정구멍(12)가 제공되어 있다. 또한, 부호 "14"는 오일저장소(11)의 내부에 위치되는 밸브부재로서, 이 밸브부재는 회전부재(5)의 샤프트 코어부를 통해 연장되어 주위온도 변화에 의해 온도감지부재(13)에서 유발되는 형상변화에 따라 이동하게 되어 있는 커넥팅로드(17)과 협력하여 간막이 판(10)상에 형성된 오일공급 조정구멍(l2)를 개폐시키도록 작용하게 된다. 부호 "15"는 종동 디스크(8)의 회전중에 오일이 수집되게 되는 종동 디스크(8)의 외측 둘레면 부분상에 배치되어 있고 밀폐하우징(2)의 반대측 내측 둘레부 상에서 돌출되어 있는 댐이다. 부호 "16"은 댐(15)에 인접하여 댐의 회전방향에서 볼때 전방에 위치된 오일순환 통로로서, 이 통로는 종동 디스크(8)를 통해 반경방향으로 연장되어, 토오크 전달틈새(7')로 부터 오일저장소로의 연통을 확립시켜 준다.

온도감지부재(13)는 제1도에 도시된 바와같이 나선형으로 형성되어 있고, 이에 따라 밸브부재(14)는 주위온도 변화에 따라 둘레방향으로 회전하면서 발생하는 형상변화에 상응하는 오일공급 조정구멍에 대해 측방향으로 미끄럼 운동을 하여, 상기 구멍을 개폐시키게된다. 이와는 다르게, 제3도에 도시된 바와같이 평평한 직사각형 판으로 형성시킬 수도 있는데, 이 경우 밸브부재(14)는 길이방향으로 이동하면서 구멍을 개페시키게 된다.

상술한 바와같이 구성된 본 발명에 있어서는, 밀폐하우징(2)가 회전구동하게 되어 있고, 냉각핀과함께 피동부 요소로서 작용하는 회전부재(5)가 밀폐하우징의 전방측벽 케이스 커버(2")상에 형성된 샤프트 코어개구(3)내에 배치되는 베어링(4)을 통해 지지되어 있기 때문에 종동 디스크(8)이 종동부상에 배치되어 있음에도 불구하고, 종동부는 아주 작은 중량을 갖게된다. 밀폐하우징 자체의 냉각효과는 구동부 요소로서 작용하는 밀폐하우징(2)에서 발생하는 고속회전조건에 기인하여 현저하게 증대되게 된다. 또한, 팬과 온도감지부재에 대한 열영향의 문제점도 밀폐하우징(2)의 열발생이 있는 경우라도 해소되게 되는데, 그 이유는 냉각팬(6)과 온도감지부재(13)들이 모두 열전도율이 낮은 철재로 제작된 베어링(4)와 회전부재(5)를 거쳐 고정되기 때문이다.

이상 상술한 바와같이, 본 발명의 온도감지 유체식 팬 커플링 장치는 종동부의 중량을 감소시킬 수 있게 해주고, 관성 모멘트를 감소시킬 수 있게 해주고, 종동부를 지지하도록 작용하는 베어링(4)에 가해지는 부하를 경감시킬 수 있게 해주고, 상기 장치 자체의 수명을 연장시킬 수 있게 해주고, 밀폐하우징(2)가 회전 구동할 수 있게 되어 있고 종동 디스크(8)가 종동부 상에 배치되기 때문에 소형의 베어링의 사용을 가능하게 해주고, 밀폐하우징 자체의 냉각효과가 현저하게 증대되고, 열전도 통로의 길이가 증가되어 있고, 베어링(4)가 회전부재(5)들이 모두 열전도율 낮은 철재로 제작되기 때문에 팬을 수지상 재료로 단일체로 제작하는 것을 가능하게 해주고, 온도감지부재(13)이 열전도율이 낮은 철재로 된 회전부재에 부착되기 때문에 밀페하우징(2)의 내부에서 발생하는 열영향으로 인한 문제점 없이 상기 장치의 오랜 사용중에도 계속된 온도변화에 대해 고속으로 응답하는 제어 특성을 나타낼 수 있게 해주고, 동력 소비의 효율적인 경제성 및 팬소음의 경감을 이룰 수 있게 해준다. 이와같이, 본 발명 장치는 아주 유용한 것이다.

이와같이, 본 발명에 따르면 상술한 바와같은 이점을 갖는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치가 제공된다. 지금까지 본 발명의 실시예를 예를들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 특허청구 범위에 기재된 바와같은 발명의 범위내에서 변경이 가능함은 물론이다.

Claims

온도감지 유체식 팬 커플링 장치에 있어서, 케이스와 케이스 커버로 구성되고 회전 구동할 수 있게되어 있는 밀폐하우징과, 구동부에 배치되고 상기 케이스 커버의 샤프트 코어개구에 배치된 베어링을 거쳐 지지되는 샤프트 코어 베이스를 가지고 있고 전방부에는 온도감지부재가 부착되어 있으며 외부에는 냉각팬이 부착되어 있는 회전부재와, 내측 둘레면이 상기 밀폐하우징의 내측 둘레면과의 사이에 토오크 전달 틈새를 형성 유지시킬 수 있게 하는 형식으로 상기 회전부재의 후방단부상에 고착된 종동 디스크와, 그 종동 디스크의 후방부에 형성된 원형 요부를 분할시켜 오일저장소와 토오크 전달실을 형성하도록 작용하며, 상기 오일저장소로 부터 토오크 전달실까지 연장되는 오일공급 조정구멍, 그리고 상기 온도감지부재의 형상변화에 따라 작동하는 커넥팅로드와 협력하여 상기 오일공급 조정구멍을 개폐시키는 밸브부재를 가지고 있는 간막이 판과, 상기 밀폐하우징의 내측 둘레면에서 돌출할 수 있는 형식으로, 상기 종동 디스크의 회전중에 오일이 수집되게 되는 종동 디스크의 외측 둘레면 부분에 배치되어 있는 댐과, 상기 종동 디스크를 통해 반경방향으로 연장되어, 상기 토오크 전달 틈새를 통해 오일저장소로 오일을 이송시키도록 작용하는 오일순환 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.
제1항에 있어서, 상기 온도감지부재는 상기 밸브부재를 오일공급 조정구멍에 대해 측방향으로 미끄럼 이동시키는 것에 의해 밸브부재를 개폐시키도록 작용하는 나선형 바이메탈인 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.
제1항에 있어서, 상기 온도감지부재는 오일공급 조정구멍에 대해 길이방향으로 상기 밸브부재를 이동시키는 것에 의해 밸브부재를 개폐시키도록 작용하는 평평한 직사각형 바이메탈인 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.
제1항에 있어서, 상기 밀폐하우징이 알루미늄 합금재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.
제1항에 있어서, 상기 케이스 커버의 샤프트 코어개구와 상기 회전부재의 샤프트 코어 베이스부 사이에 위치된 베어링이 철재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전부재가 철재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전부재의 외부에 배치된 냉각팬이 수지상 물질로된 단일체인 것을 특징으로 하는 온도감지 유체식 팬 커플링 장치.