KR940010869B1 - 온도 조절기용 시일링 부재 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

온도 조절기용 시일링 부재
제 1 도는 완전히 열린상태에서의, 본 발명에 따른 관형 시일링 부재를 갖춘 왁스-펠릿 온도 조절기의 단면도.
제 2 도는 폐쇄된 상태에서의 온도조절기의 단면도.
제 3 도 내지 제 6 도는 본 발명의 시일링 수단에 사용되는 여러 종류의 관형 시일링 부재를 도시하는 단면도.
제 7 도 및 제 8 도는 온도 조절기의 가이드부재에 시일링 부재를 고정시키는 과정을 도시하는 단면도.
제 9 도는 시일링 부재의 작동을 도시하는 단면도.
제 10 도는 시일링 부재를 성형하기 위한 금형(metal molding unit)의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 시일링 부재 2 : 두부
3 : 밸브시트 6 : 스틸로드(steel rod)
7 : 관형(tubular)몸체 9 : 가이드 부재
11 : 주밸브 13 : 왁스 폘릿
14 : 실린더 15 : 다이어프램(diaphragm)
19, 20 : 환형(環形)홈 21, 22 : 환형 돌출 리브
본 발명은 자동차에 장착되는 온도조절기용 시일링(sealing)부재에 관한 것이다. 왁스-펠릿 온도 조절기(wax-pellet thermostat)는 자동차의 냉각장치에 사용되며, 이 냉각장치의 냉각수 온도가 소정의 온도보다 높아질때, 온도조절기의 밸브는 냉각수를 라디에이터로 통과시키도록 개방되고 따라서 이 냉각수의 온도를 저하시키게 된다. 그리고 냉각수 온도가 떨어질때 밸브는 닫혀진다. 결국, 밸브를 장착한 가이드 부재는 로드를 따라 왕복운동하게 된다.
이 가이드부재의 활주(sliding)부를 밀봉하기 위해서, 종래에는 패킹과 같은 동적인 시일(seal)이 제공되었다. 그러나, 종래의 시일은 열악한 주변조건으로 인해 질이 저하되기 쉽다는 문제점을 지니고 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 높은 내구성을 갖춘 시일링 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 높은 밀봉 효과를 지니는 시일링 부재를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서 제공되는 온도조절기용 시일링 부재는 ; 밸브시트를 갖는 프레임과, 일단부가 이 프레임에 고정되는 로드와, 이 로드상에 활주가능하게 장착되는 가이드부재와, 이 가이드 부재에 고정된 밸브 및 이 가이드 부재를 이동시키기 위한 열에 민감한 작동기구로 구성되는 온도 조절기용 시일링 부재로서, 상기 시일링 부재는 고무로 제조되고 ; 상기 시일링 부재는 자유로운 상태에서 곧은 관 형상을 갖는 관형 몸체와, 기부 및, 두부를 구비하며, 상기 관형 몸체에는 다수의 두꺼운 환형부 및 다수의 얇은 환형부가 그 축방향으로 교대로 배치되도록 형성되며 ; 상기 관형몸체는 상기 로드상에 활주가능하게 장착되고 ; 상기 기부는 상기 온도조절기의 가이드 부재에 고정되며 ; 상기 두부는 상기 로드의 상기 일단부에 고정되며, 상기 로드가 상기 가이드 부재내로 철회되어 상기 관형몸체를 수축시킬때, 상기 다수의 얇은 환형부 각각은 상기 로드로부터 외측으로 돌출되어 파형부를 형성하게 되고 인접된 상기 파형부들은 근소하게 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양(態樣)에 있어서, 얇은 환형부 각각은 관형몸체의 내벽에 형성된 환형홈이다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 각각의 두꺼운 환형부는 관형몸체의 외측 원주부 또는 내벽에 형성된 환형 돌출 리브이다.
이러한 특징 및 본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참고로 한 이하의 설명에 의해 명확하여질 것이다.
제 1 도 및 제 2 도에 있어서, 본 발명의 왁스-펠릿 온도 조절기의 프레임은 제 1 프레임(4)와 제 1 프레임(4)에 고정된 제 2 프레임(16)을 구비하며, 제 1 프레임(4)는 밸브시트(3)을 가진다. 이 온도 조절기는 스틸(steel)로 된 로드(6)과, 이 로드(6)상에 활주가능하게 장착되고 제 1 프레임(4)의 상부(5)에 고정되는 고무로 된 관형 시일링 부재(1)과, 이 로드(6)과 활주가능하게 결합된 가이드 부재(9)와, 상기 가이드 부재(9)에 고정된 주밸브(11)과, 상기 가이드부재(9)에 고정된 열전도성 실린더(14)와, 상기 가이드 부재(9)에 고정된 고무 다이어프램(diaphragm)(15) 및 실린더(14)내에 제공되는 왁스 펠릿(13)을 구비한다. 실린더(14)의 주위에 배치된 복귀 코일 스프링(17)은 주밸브(11)과 제 2 프레임(16)의 바닥부 사이에 설치되며, 스냅링(12)는 주밸브(11)을 가이드 부재(9)에 고정시키기 위해 가이드부재(9)와 결합된다.
제 2 도에서는 밸브가 닫힌 상태를 도시하며, 냉각수의 온도가 소정의 온도를 초과하여 상승할 때 왁스 펠릿(13)이 팽창된다. 따라서, 스틸 로드(6)에 대해 다이어프램(15)에 힘을 가하며, 왁스 펠릿(13)이 로드(6)주위로 다이어프램(15)를 죔에 따라 왁스펠릿(13)은 코일스프링(17)의 힘을 극복하고 가이드 부재(9)는 아래로 이동되며, 여기서 왁스펠릿(13), 실린더(14), 다이어프램(15) 및 코일스프링(17)은 가이드 부재(9)를 이동시키는 작동기구로 작용한다. 그 결과, 주 밸브(11)은 제 1 도에 도시되는 것처럼 개방된다.
온도 조절기가 냉각될 때, 왁스 펠릿(13)은 수축되고 코일 스프링(17)은 밸브(11)을 제 2 도에 도시되는 것처럼 밀폐위치로 복귀시키며, 이때 시일링 부재(1)의 관형몸체는 벨로즈(bellows)로 압축되어 서로 근소하게 이격되는 다수의 파형부(波形部)를 이루게 된다.
제 3 도 내지 제 6 도에서는 본 발명에 적용될 수 있는 여러가지 종류의 관형 시일링 부재(1)이 도시되며, 시일링부재(1) 각각은 압출될 때 자동적으로 벨로즈를 형성하기에에 적합하다.
관형 시일링 부재(1)은 제 3 도에 도시되는 바와 같이 관형몸체(7)을 구비하는데, 이와 같은 관형 몸체(7)은 자유로운 상태 즉 제 1 도의 상태에서는 곧은 관 형상을 갖는 한편, 가이드 부재(9)에 의해 벨로즈형으로 수축되는 제 2 도의 상태에서는 다수의 파형부를 갖게된다. 이 관형몸체(7)에는 기부(8)과, 폐쇄된 형태를 갖는 두부(2) 및 이 몸체의 내벽에 원주를 따라 형성된 다수의 환형홈(19)가 구비된다. 이 환형홈(19)는 단면에서의 곡률이 큰 반경 R을 갖도록 형성된다.
제 4 도에 도시된 관형 시일링 부재(1)은 다수의 내부 환형홈(20)을 구비하며, 이 홈(20) 각각은 작은 반경 r의 단면 곡률을 갖는다.
제 5 도에 도시된 관형 시일링 부재(1)은 관형몸체(7)의 내벽상에 원주를 따라 형성된 다수의 환형 돌출리브(21)를 구비한다.
제 6 도에 도시된 관형 시일링부재(1)은 관형몸체(7)의 외측 원주부상에 형성된 다수의 환형 돌출 리브(22)를 구비한다.
제 4 도 내지 제 6 도에 도시한 각각의 관형몸체(7) 역시 로드(6)상에 활주가능하게 장착되었을때, 제 1 도와 같은 자유로운 상태에서는 곧은 관형상을 갖게되며 제 2 도와 같이 벨로즈형으로 수축되는 상태에서는 서로 근소하게 이격되는 다수의 파형부를 형성하게 된다.
한편 제 3 도 내지 제 6 도에 도시된 바와 같이 시일링부재(1)의 관형몸체(7) 각각은 그 축방향을 따라 두께가 변화한다는 것, 즉 두꺼운 환형부와 얇은 환형부가 교대로 형성되어 있음을 알 수 있다. 예컨대 제 3 도와 제 4 도에서 관형몸체(7)의 얇은 환형부는 각각 환형홈(19),(20)이고, 제 5 도와 제 6 도에서 관형 몸체(7)의 두꺼운 환형부는 각각 환형 돌출 리브(21),(22)이다.
제 7 도 및 제 8 도에서 시일링 부재(1)의 관형몸체(7)은 로드(6)상에 활주가능하게 장착되며, 시일링 부재(1)의 밀폐된 두부(2)의 내면은 로드(6)의 상단부와 결합되고, 스커트(skirt) 부분을 갖는 기부(8)은 가이드부재(9)상에 제공되는 시일포켓(10)에 장착된다. 시일포켓(10)의 외측 원주부(18)은 소정의 유압에 의해 굽혀져서 관형 시일링부재(1)은 시일링 효과를 가지고 가이드부재(9)에 고정된다.
가이드부재(9)가 스프링(17)의 힘에 의해 로드(6)을 따라 위로 이동될때 시일링부재(1)은 제 9 도에 도시된 바와 같이 자동적으로 벨로즈 형상화된다. 이때 시일링부재(1)의 다수의 얇은 환형부 각각은 로드(6)으로부터 외부로 돌출되어 서로 근소하게 이격되는 파형부를 형성하게 된다.
제 10 도는 시일링부재(1)을 성형하기 위한 금형을 도시하며, 암주형(23)이 숫주형(24)상에 장착됨에 따라 그들 사이에 공동이 형성된다. 용융된 고무는 입구(25)로 부터 상기 공동으로 부어진다.
상술한 설명으로부터 본 발명은 온도 조절기의 로드를 시일링 하기 위해 관형의 시일링이 부재가 로드상에 장착되는 온도조절기를 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다. 관형의 시일링 부재는 가이드 부재가 로드와 가이드 부재 사이의 활주부분을 통해 냉각수 및 이 물질을 침투시키는 것을 방지하며, 따라서 엔진의 과냉 및 과열이 발생되지 않는다. 그 결과, 엔진의 열효율이 증가한다.
시일링 부재는 압축될때 벨로즈가 되기 때문에 로드와 가이드 부재 사이의 시일링 효과는 향상된다. 본 출원인은 다음과 같은 내구성 실험을 하였는데, 여기에서 훌륭한 결과를 얻었다.
왕복행정 : 10mm
스프링 부하 : 11.5kg
사이클 시간 : 6초(온(on) : 3초, 오프(off) : 3초)
수 명 : 310,000싸이클
본 발명을 바람직한 특정의 실시예들과 관련하여 설명하였지만, 이 설명은 이해를 돕기 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

Claims (4)

  1. 밸브 시트(3)을 갖는 프레임(4), 일단부가 상기 프레임에 고정된 로드(6), 상기 로드상에 활주가능하게 장착된 가이드 부재(9), 상기 가이드 부재에 고정된 밸브(11) 및 상기 가이드 부재를 이동시키기 위한 열에 민감한 작동기구(13),(14),(15),(17)로 구성되는 온도 조절기용 시일링 부재(1)로서 ; 상기 시일링 부재는 고무로 제조되고 ; 상기 시일링 부재는 자유로운 상태에서 곧은 관 형상을 갖는 관형 몸체(7)과, 기부(8) 및, 두부(2)를 구비하며, 상기 관형몸체에는 다수의 두꺼운 환형부 및 다수의 얇은 환형부가 그 축방향으로 교대로 배치되도록 형성 되며 ; 상기 관형 몸체는 상기 로드 상에 활주가능하게 장착되고 ; 상기 기부는 상기 온도조절기의 가이드 부재에 고정되며 ; 상기 두부는 상기 로드의 상기 일단부에 고정되며 ; 상기로드가 상기 가이드부재내로 철회되어 상기 관형몸체를 수축시킬때, 상기 다수의 얇은 환형부 각각은 상기 로드로부터 외측으로 돌출되어 파형부를 형성하게 되고, 인접된 상기 파형부들은 근소하게 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 조절기용 시일링 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 얇은 환형부 각각은 상기 관형몸체의 내벽에 형성된 환형홈(19),(20)인 것을 특징으로 하는 온도 조절기용 시일링 부재.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 두꺼운 환형부 각각은 상기 관형 몸체의 내벽에 형성된 환형 돌출 리브(21)인 것을 특징으로 하는 온도 조절기용 시일링 부재.
  4. 제 1 항에 있어서 상기 두꺼운 환형부 각각은 상기 관형몸체의 외측 원주부상에 형성된 환형 돌출 리브(22)인 것을 특징으로 하는 온도 조절기용 시일링 부재.
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