KR920001660B1 - 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

온도감응형 유체식 팬 커플링 장치

제1도는 본 발명의 한 실시예로써 열감응형 유체식 팬 커플링 장치의 수직 부분 절개 단면도.

제2도는 본 발명의 주요부위에 관한 것으로서 댐의 개폐 상태를 확대한 도면.

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐이 닫힌 상태를 나타내는 도면.

제4도는 제3도와 유사하나 댐이 개방된 상태를 나타내는 도면.

제5도는 종래의 팬 커플링 장치의 수직 단면도.

제6도는 종래 커플링과 본원의 커플링을 비교한 성능 특성곡선을 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 커버 4 : 토크전달실

5 : 격판 5′: 오일유동조절구멍

6 : 오일실 7 : 구동디스크

12 : 댐 13 : 오일순환통로

14 : 아이들 오일실 15 : 웨이트

16 : 스프링 수단

본 발명은 차량의 이동조건에 상당하는 냉각 공기량을 엔진에 연속으로 공급하도록한 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치에 관한 것으로서, 일본국 특허공보 제59-7846호에 개시된 것을 개량한 것이다.

종래의 팬 커플링은 제5도에 도시된 바와 같이, 커버(23′)와 케이싱(23″)로 형성된 밀폐공간은 오일 유동 조절구멍(24′)을 구비한 격판(24)에 의해 오일실(25)과 구동디스크(22)를 내장한 토크 전달실(26)로 분할된다. 또한, 오일 순환통로(27)에는 오일실(25)까지의 순환통로(27)와 토크 전달실(26)사이에 끼워진 댐(dam)(28)형태로 펌핑부가 연속되어 있고 통로(27)용 흡입포트(27′) 및 배출포트(27″)는 배출포트(27″)가 오일실(25)의 내주면을 둘러싸는 벽으로 형성된 순환통로(27)가 연속되는 거의 반원형 홈(29)의 상단쪽 개구에서 형성되도록 제공되어서, 적어도 포트(27′)(27″)중 어느 하나가 엔진이 멈춘 상태에서 오일실(25) 내의 오일수준에 놓이게 된다.

전술한 종래의 팬 커플링은 오일 순환통로(27)가 오일실(25)에서 오일수준 이하인 상태에서 엔진이 정지할 때, 오일실(25)내의 오일이 오일 순환통로(27)를 통해 토크 전달실(26)로 역유동이 자연 방지되고, 엔진이 재시동된 직후에 팬의 회전수가 급격히 증가하는 것이 점검되어서 팬에서 생기는 불안한 소음을 방지할 수 있으며 동절기에 엔진을 효과적으로 워밍-업시킬 수 있다. 그러나, 이것도 엔진이 재시동될수 종종 어느 시간 주기로 발생하는 팬의 “부수적 회전(attendant rotation)”을 방지하기 위해 그 기능을 완전히 설명하기에는 실패했다. 즉, 엔진이 고온에서 동작할 때, 격판(24)의 오일 유동 조절 구멍(24′)이 오일실(25)내에 오일 수준이하로 있는 상태에서 정지되는 반면에 밸브 수단에 의해 개방상태로 유지되면, 많은 량의 오일이 그 오일의 자연유동으로 인해 오일실(25)로부터 토크 전달실(26)으로 흐르게 된다. 또한, 그 후 다시 재시동될시, 토크 전달실(26)로부터 구동디스크(22)의 외주면으로 흐르는 일부 오일은 댐(28)의 저항으로 인해 팬을 포함한 피동측의 “강제-회전”이 제6도에 도시된 성능 특성곡선(B)으로 도시된 바와 같이 어느 시간 주기에 걸쳐 발생하는 댐의 펌핑작동을 받지 않고 토크 전달실(26)로 역유동을 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하고자 한 것으로서, 본 발명의 목적은 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치를 제공하여 엔진을 시동시킨 직후에 팬의 급격한 회전수의 증가를 점검하여 팬 소음의 발생을 방지하고 워밍-업 동작을 증진시키고 동시에 피동측(팬을 포함)의 “부수적 회전”을 효과적으로 방지하는데 유용하게 하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 팬 커플링 장치, 즉, 팬 커플러를 개량한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 팬 커플링 장치는 구동디스크가 부착된 회전 샤프트에 의해 베어링을 관통해서 지지되고, 토크 전달실에 내장된 구동디스크를 가진 격판에 의해 오일실과 토크 전달실로 분할된 밀폐박스와, 오일을 수집하는 구동디스크의 외주면에 접한 밀폐박스의 내주면 일부에 제공된 댐과, 그 댐으로부터 연장되고 토크 전달실과 오일실 사이를 소통하는 오일 순환통로와, 주변온도가 소정치를 초과할시, 밸브수단이 전술한 격판의 오일 유동조절 구멍을 개방하고, 주변온도가 소정치 이하로 떨어질 때, 상기 구멍이 닫혀지도록 밀폐박스를 형성하는 커버의 전면상에 온도감응 부재의 변형에 응답하여 작동하는 밸브 수단으로 구성되고, 회전 샤프트상에서 피동 밀폐박스로의 토크 전달은 구동디스크와 커버와 케이싱에 마주한 내주면 사이에 형성된 토크 전달 갭에서 오일이 접촉하는 유효영역을 변형시킴으로써 조절된다. 또한, 본 발명의 주요특징은 안에 댐을 설치하도록 구동디스크의 외주와 마주보는 토크 전달실의 내주벽의 반경방향 최외부에 아이들오일이 제공된 것이다. 이댐은 오일 순환통로의 흡입포트에 인접한 위치에서 중앙에 있는 핀으로 피봇되게 지지된 판형 요동 스트립형태로 제조되어서 그 댐은 회전방향 앞으로 배향되고 한측부에는 웨이트와, 다른 한측부에는 판형 요동 스트립형태로 제조되어서 그 댐은 회전방향 앞으로 배향되고 한측부에는 웨이트와, 다른 한측부에는 판형 요동 스트립의 회전 중앙부를 향해 그 웨이트를 일정하게 움직이도록 긴장 스프링이 부착되기 때문에, 또한 그 댐은 웨이트에 가해진 원심력을 사용함으로써 오일 순환통로에 대해 아이들 오일실에 개폐기구로써 기능을 한다. 댐으로써 판형 요동 스트립은 적어도 그 한단에 비연마 부위를 구비할 수 있다.

따라서, 전술한 구조를 갖는 본 발명의 팬 커플링 장치에 따라, 엔진이 사용될시, 토크 전달실에 남아 있던 오일은 밀폐박스의 회전에 따라 생기는 원심력에 의해 아이들 오일실로 즉시 안내되어 수집된다. 그후 오일은 실내에 제공된 댐의 개구로 인해 그 실을 통해 매끄럽게 유동하여서, 댐의 저항으로 인해 발생하는 토크 전달실로의 오일의 역유동이 방지된다. 그 결과 오일의 냉각효과가 개량될 뿐만 아니라 그 수명도 연장되고 엔진의 재시동 직후에 생기는 피동측의 “부수적 회전”현상이 보다 효과적으로 예방된다. 본 발명에 따른 팬 커플링 장치의 동작 조건은 제6도의 성능 특성곡선(A)로 도시되어 있다.

제1-4도에서, 번호(1)는 상단부에 구동디스크(7), 후단부에 피팅 플랜지벽(도시되지 않음)을 구비하고 냉각팬(도시되지 않음)이 부착된 커버(3)와 케이싱으로 구성되는 밀폐박스를 베어링(B)를 관통해 지지하는 회전 샤프트를 지시한다. 번호(5)는 구동디스크(7)를 포함하는 토크 전달실(4)과 오일실(6)로 밀폐박스를 분류하는 격판을 지시한다. 격판(5)에는 오일실(6)로부터 토크 전달실(4)까지의 오일유동을 조절하기 위한 오일 유동조절 구멍(5′)이 제공된다. 구동디스크(7)는 토크를 전달하도록 격판(5)을 포함하는 밀폐박스의 반대벽면으로부터 양호한 갭을 유지하는 토크 전달실(4)내에 배치된다. 번호(5)는 엔진이 멈췄을 때 오일실(4)과 토크 전달실(4) 사이에 자연스럽게 오일 소통을 하도록 격판(5)의 중앙부를 통해 통과하는 관통구멍을 지시한다. 번호(8)는 오일 유동조절 구멍(5′)를 개폐하기 위한 밸브를 지시한다. 밸브(8)는 밸브중 한단이 오일 유동조절 구멍(5″) 가까이 놓인 다른 단과 함께 오일실(6)과 접한 격판(5)에 리벳 연결되어 납짝한 바이메탈로 제조된 온도감응형 요소(10)와 상호 맞물리고 그 두단은 커넥팅 로드(9)를 통해 커버(3)의 전면에 부착된 지지금속(11)에 의해 지지된다. 번호(14)는 토크 전달실(4) 및 그 자체에 이미 모여진 오일량과 적어도 거의 동일한 체적을 갖고 밀폐박스에서 반경방향 및 외부로 놓여진 위치에서 토크 전달실(4)와 연속되게 제공된 아이들 오일실을 지시한다. 번호(12)는 그 아이들 오일실(14)에 설치된 댐을 지시한다. 댐(12)은 아이들 오일실(14)에 연결되고, 그 중앙에서 핀(12′)이 부착된 판형 요동 스트립으로 성형된다. 또한, 댐은 그 외부단에 부착되고 다른 외부단은 아이들 오일실(14)에 고정된 긴장 스프링에 의해 매달려서 댐 자체가 오일 순환통로(13)에 개폐기구를 형성한다. 즉, 토크 전달실(4)와 오일실(6)사이의 순환통로의 흡입포트(13′)에 인접해서 놓여진 댐(12)이 그 회전방향으로 선회될시, 그 댐은 웨이트(15)에 가해진 원심력으로 인해 요동을 한다. 따라서, 엔진이 재시동 및 정지상태에 있을 때, 토크 전달실(4)의 오일은 즉시 아이들 오일실(14)로 배출되고, 이 경우에 댐(12)은 스프링 수단(16)과 웨이트(15)의 작용으로 인해 개방된 상태(제2 및 4도에 점선으로 도시된)로 유지되기 때문에, 오일은 어떠한 저항을 받지 않고 아이들 오일실(14)을 통해 흘러서, 엔진의 재시동후에 오일이 토크 전달실(4)로 역유동되는 것을 방지하고 밀폐박스의 “부수적 회전”현상을 방지한다.

다음에, 엔진이 구동디스크(7)를 가속하도록 정상적으로 동작하기 시작할 때 및 피동측 밀폐박스의 회전속도가 증가할 때, 원심력이 웨이트(15)에 가해져서 댐(12)은 스프링(16)에 대항해서 오일이 아이들 오일실(14)로 들어가는 것을 차단하고 (제2 및 3도에 선으로 도시), 그 펌핑작용으로 인해 오일은 순환통로(13)를 통해 토크 전달실(6)에 대해 오일실(6)으로 유동하게 된다.

또한, 긴장스프링(16)은 압축 스프링으로 대치될 수 있고 스프링(16)의 긴장력 및 웨이트(15)의 중량은 선택되어 댐(12)은 피동측의 “부수적 회전” 현상이 발생할때는, 요동이 일어나지 않고, 반면에 엔진이 정상 동작일때는 요동을 하는 것에 주목해야 된다.

바이메탈 온도 감응 부재(10)는 본 실시예의 형상대신에 와선형으로 제조될 수 있어서 그 부재는 주변방향으로의 직각 및 좌측운동으로 인해 부재의 변형에 응답하여 개폐하도록 밸브(8)를 격판(5)의 유동 조절구멍(5′)에 대해 직각 및 좌측으로 미끄러지게 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치는 아이들 오일실(14)과 그 안의 댐(12)의 구조로 인해, 토크 전달실(4)내의 오일은 엔진을 재시동한 직후에 아이들 오일실로 배출되어서 토크 전달실(4)내에는 오일이 전혀 남아 있지 않게 된다는 면과, 댐(12)의 개방으로 인해 엔진의 시동에서 정지까지의 회전중에 아이들 오일실(14)에 저장된 오일은 저항없이 토크 전달실(4)에 흘러서 토크 전달실(4)로 오일의 역유동은 방지되고 오일의 수명 또한 그 토크 전달실(14)에 유동으로 인한 오일 냉각효과에 의해 연장되어서 전술한 효과의 공동작용에 의해 피동측의 “부수적 회전”을 방지하고 댐(12)의 펌핑작용이 안정하기 때문에 안정된 제어가 수행될 수 있다.

Claims (6)

1. 커버 및 케이싱에 의해 형성된 밀폐박스와, 상기 커버는 한단에 구동디스크와 그 외주에 부착된 냉각 팬을 구비한 회전샤프트에 의해 베어링을 통해 지지되고, 오일 유동 조절구멍을 구비하고 상기 밀폐박스를 오일실 및 안에 구동디스크를 내장한 토크 전달실로 분류하고 상기 구동 디스크의 외주와 마주 연결되어 아이들 오일실을 제공하는 격판과, 오일이 상기 구동 디스크의 회전시에 수집되는 디스크의 외주에 접한 밀폐박스의 내주면 일부에 제공된 댐과, 상기 토크 전달실과 오일실 사이에 소통되도록 및 흡입포트와 배출포트를 구비한 오일 순환통로와, 주변온도가 상기 온도감응 부재를 휘게하는데 소정치를 초과할시, 밸브 수단은 상기 격판의 오일 유동 조절구멍을 개방하고, 주변온도가 상기 소정치 이하로 떨어질 때, 상기 오일 유동 조절구멍을 닫도록 상기 커버의 전면에 형성된 온도 감응 부재의 휨에 감응되어 작동하는 밸브수단으로 구성되어, 토크는 상기 구동 디스크, 케이싱 및 커버의 마주보는 면들 사이에 형성된 토크 전달갭에서 오일의 접촉영역의 변화에 기인해서 상기 회전샤프트로부터 밀폐박스까지 전달되는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치에 있어서, 상기 댐은 회전 방향으로 진행되고 가해진 소정의 원심력으로 순환통로를 개폐하는 기구로써 역할을 하도록 상기 순환통로의 흡입포트에 인접한 위치에서 상기 아이들 오일실내에 제공된 판형 요동 스트립으로 구성되는 것을 특징으로 하는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 개폐기구는 상기 판형 요동 스트립의 중앙부위에 부착된 핀, 상기 요동 스트립의 한단에 부착된 웨이트, 사익 요동 스트립의 회전부 중앙을 향해 상기 웨이트를 일정하게 움직이게 하는 스프링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 판형 요동 스트립은 적어도 그 한단에 연마방지 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 보조댐은 둘레방향으로 대략 상기 오일 순환통로의 흡입포트에 인접한 위치에 있는 상기 아이들 오일실내에 제공된 것을 특징으로 하는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 스프링 수단은 상기 판형 요동 스트립의 한단과 상기 밀폐박스의 내벽 사이에 가해진 긴장 스프링인 것을 특징으로 하는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 스프링 수단은 상기 보조댐과 판형 요동 스트립 사이에 가해진 압축 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감응형 유체식 팬 커플링 장치.

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