WO2011078508A2 - 워터펌프용 동력전달장치 - Google Patents

워터펌프용 동력전달장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2011078508A2
WO2011078508A2 PCT/KR2010/008900 KR2010008900W WO2011078508A2 WO 2011078508 A2 WO2011078508 A2 WO 2011078508A2 KR 2010008900 W KR2010008900 W KR 2010008900W WO 2011078508 A2 WO2011078508 A2 WO 2011078508A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
friction
ring
disk
elastic
hub assembly
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/008900
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011078508A3 (ko
Inventor
정석제
서은영
오성택
공성규
Original Assignee
한라공조주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020090129986A external-priority patent/KR101617463B1/ko
Priority claimed from KR1020090129985A external-priority patent/KR101270883B1/ko
Priority claimed from KR1020100089584A external-priority patent/KR101664499B1/ko
Application filed by 한라공조주식회사 filed Critical 한라공조주식회사
Publication of WO2011078508A2 publication Critical patent/WO2011078508A2/ko
Publication of WO2011078508A3 publication Critical patent/WO2011078508A3/ko
Priority to US13/526,691 priority Critical patent/US8459429B2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/162—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by cutting in and out of pumps

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device for an automotive water pump, and more particularly, power interruption between a disk and a hub of an automotive engine cooling water pump can achieve accurate and stable rotation synchronization, and prevents damage to components. It relates to a power transmission device for a water pump of a vehicle that can be prevented.
  • the water pump used in the vehicle is to pressurize the coolant to be delivered to the engine so that the heat of the engine can be released while circulating the engine.
  • Such a water pump is driven by using rotational power from the engine as in the compressor of the air conditioner. That is, the water pump is generally operated in conjunction with the driving of the engine to supply the coolant to the engine.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a water pump power transmission device according to the prior art, the water pump power transmission device is configured to include a pulley 60 to receive the rotational force from the engine through the belt.
  • a space 64 is provided for installing the field coil assembly in which the field coil 51 is incorporated.
  • a moving space 69 is formed on the opposite side of the field coil assembly installation space 64.
  • the disk 70 is moved to the pulley 60 by the suction magnetic flux when power is applied to the field coil 51 is separated from the hub assembly 80, and when the power applied to the field coil 51 is removed, the hub assembly ( Return to the original position to engage with 80).
  • the elastic member 74 attached to the circumferential edge of the disk 70 is fixed in the moving space 69 of the pulley 60 to provide an elastic force in the direction in which the disk 70 is in close contact with the hub assembly 80.
  • elastic deformation occurs about the edge fixed to the pulley 60, so that the disk 70 is spaced apart from the hub assembly 80.
  • the disk 70 is coupled to a plurality of rivets 76 protruding toward the hub assembly.
  • an interlocking groove 77 engaging with the interlocking protrusion 84 formed on the side surface of the interlocking plate 82 of the hub assembly 80 is formed.
  • the interlocking groove 77 has a shape corresponding to the interlocking protrusion 84 and allows the disk 70 and the hub assembly 80 to rotate together by engaging with the interlocking protrusion 84.
  • a hub 86 is mounted on the rotary shaft for driving the water pump by press fitting or the like, and rotates according to the rotation of the rotary shaft.
  • the field coil 51 when power is applied to the field coil 51, the field coil 51 generates a suction magnetic flux, and the suction magnetic flux is applied to the disk 70.
  • the disk 70 By acting, the disk 70 is moved toward the pulley 60 in the moving space 69 while overcoming the elastic force of the elastic member 74.
  • the rivet 76 and the interlocking protrusion 84 are disengaged and the disk 70 is separated from the hub assembly 80. Therefore, even if the pulley 60 rotates by the power of the engine, power is not transmitted to the rotating shaft 56 mounted on the hub assembly 80, and cooling water is not supplied to the engine.
  • the present invention is to solve the problems according to the prior art as described above, the control of the power between the disk and the hub in the power transmission device of the water pump for automobile engine cooling can be made quickly and accurately,
  • An object of the present invention is to provide a power transmission device for a water pump that can prevent wear and damage.
  • the magnetic flux generating means mounting portion on one side
  • the disk assembly mounting portion is formed on the opposite side
  • the magnetic flux generating means mounting portion of the pulley A magnetic flux generating means for generating suction magnetic flux, a disk assembly mounted to the disc assembly mounting portion of the pulley in friction contact with the hub assembly, a drive shaft mounted thereon, and a friction contact surface in friction contact with the disk assembly, the drive shaft being driven by the frictional contact thereof.
  • a hub assembly for rotating the disc assembly, wherein the disc assembly is positioned between the disc of the magnetic body, the friction ring in frictional contact with the frictional contact surface of the hub assembly, and positioned between the disc and the friction ring, and fixed to the disc assembly mounting portion of the pulley. Elastically press the friction ring to the hub assembly When the suction magnetic flux of the magnetic flux generating means is not applied, the friction ring frictionally contacts the hub assembly by the elastic pressure of the elastic ring, and when the suction magnetic flux is applied, the disk moves toward the pulley and the friction ring And a power transmission device for a water pump of a vehicle in which friction contact with the hub assembly is released.
  • the elastic ring comprises at least one seating member for fixing the disk assembly to the disk assembly mounting portion of the pulley, and at least one elastic member provided in the seating member.
  • the seating member is composed of an outer ring and an inner ring fixed to the outer side wall and the inner side wall of the disc assembly mounting portion of the pulley, and the elastic member is formed of an arc-shaped cantilever formed between the outer ring and the inner ring. It consists of an arm.
  • the seating member comprises a support ring fixed to the inner side wall of the disk assembly mounting portion of the pulley and a protrusion extending radially from the support ring and fixed to the outer side wall of the disk assembly mounting portion, wherein the elastic member is separated from the protrusion. It is composed of an elastic arm formed of an arc-shaped cantilever extending in the circumferential direction along the support ring.
  • the head rivet is coupled to the disk through a coupling hole formed in the middle portion of the elastic arm of the elastic ring, including a head rivet penetrating the friction ring, and the hub assembly
  • a fastening means configured to include a groove formed in the circumferential direction on the frictional contact surface, and an interlocking hole formed in the foremost portion of the groove, and at the frictional contact between the friction ring and the hub assembly, the protruding head of the head rivet. Is fitted into the interlocking hole while being engaged with the groove on the frictional contact surface of the hub assembly and moving along the groove.
  • the free end of the elastic arm of the arc-shaped cantilever is formed extending in the circumferential direction toward the direction opposite to the rotational direction of the drive shaft.
  • the free end of the elastic arm of the arc-shaped cantilever is formed extending in the circumferential direction toward the rotational direction of the drive shaft.
  • At least part of the contact surface of the friction ring and the friction contact surface of the hub assembly is formed of a friction material having a coefficient of friction of 0.3 or more.
  • the number of elastic arms is three or more.
  • the entirety of the contact surface of the friction ring and the friction contact surface of the hub assembly is formed of a planar friction surface.
  • the power transmission device for water pump of the present invention when the rotational power is transmitted from the pulley to which the rotational force from the engine is transmitted to the hub assembly for rotating the rotating shaft for the water pump, the power is transferred by friction between the friction ring and the hub assembly. Since transmission is primarily carried out and power is continuously transmitted by the engagement mechanism, as a result, it is possible to transmit power from the pulley quickly and stably, and also to synchronize the rotational speed.
  • the elastic arm of the elastic ring extends in an arc shape along the rotational direction, so that the friction ring can be contacted with a strong surface pressure when in contact with the hub. Therefore, when rotating the rotary shaft to supply the cooling water, the friction ring and the hub of the disk assembly can be prevented from being missed, while at the same time enabling accurate synchronization. Therefore, by applying the present invention, it is possible to prevent the parts from being lost between the friction ring and the hub in the water pump, and to improve the reliability of the product as well as to suppress the damage of the parts. You can expect.
  • the contact surface of the friction ring and the hub assembly is formed of a friction material having a sufficient coefficient of friction, power interruption can be performed more accurately.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a power transmission device for a water pump according to the prior art
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a power transmission device for a water pump according to the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the disk assembly in the water pump power transmission device shown in FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a disk assembly of another configuration in the power transmission apparatus for water pump shown in FIG. 2;
  • FIG. 5 is a front view of an elastic ring that is part of the disk assembly shown in FIG. 5;
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a modified disk assembly in the power train for water pump shown in FIG. 2;
  • FIG. 7 is a perspective view of a hub assembly in the power transmission device for water pump shown in FIG. 2; FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a second embodiment of a power transmission apparatus for water pump according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a hub assembly in the power pump for water pump shown in FIG. 8.
  • FIG. 9 is a perspective view of a hub assembly in the power pump for water pump shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a friction surface of the hub assembly in the second embodiment.
  • the water pump power transmission apparatus of the present invention is configured to include a pulley 100 that receives the power of the engine through the belt. Power transmitted to the pulley 100 is transmitted to the hub assembly 160 through the disk assembly 140.
  • a rotating shaft (not shown) mounted at the center of the hub assembly 160 may rotate together with the rotation of the hub assembly 160.
  • An impeller (not shown) is installed at the rear end (left end in the drawing) of the rotating shaft rotating together with the hub assembly 160, and the impeller pressurizes the coolant to supply the engine.
  • the pulley 100 is a substantially donut-shaped member having a central opening, and on one side thereof, that is, on the right side of the drawing, the field coil assembly mounting portion 108 is formed concave for mounting the field coil assembly 120 as a magnetic flux generating means. Is formed.
  • the field coil assembly 120 is mounted by being inserted into the field coil assembly mounting unit 108 formed concave on one side of the pulley 100.
  • the field coil 122 embedded in the field coil assembly 120 generates magnetic flux that sucks the disk 146 in the disk assembly 140 toward the pulley 100 by applying power.
  • a disk assembly mounting portion 102 formed in a ring shape concave is provided on the opposite side of the pulley 100.
  • the disc assembly mounting unit 102 is a space formed to correspond substantially to the field coil assembly mounting unit 108, and is a portion in which the disc assembly 140 is accommodated.
  • a plurality of magnetic slots 104 are formed on the intermediate surface 106 that separates the disk assembly mounting unit 102 and the field coil assembly mounting unit 108 from the pulley 100.
  • the magnetic field slot 104 is a portion formed so as to communicate both sides so that the magnetic flux generated in the field coil 122 embedded in the field coil assembly 120 of the pulley 100 may also extend toward the disk assembly mounting portion.
  • the disk assembly 140 having a ring shape as a whole is mounted in the disk assembly mounting unit 102 of the pulley 100.
  • the disk assembly 140 includes a disk 146 made of a magnetic material, a friction ring 142 in frictional contact with a frictional contact surface 170 of the hub assembly 160 described later, a disk 146 and a friction ring 142.
  • the elastic ring 144 is formed in a ring shape as a whole, and the outer ring 144a and the inner ring 144b as the seating member, and the outer ring 144a and the inner ring 144b, respectively. It consists of an elastic arm 144c as an elastic member which is formed by an arc-shaped cantilever.
  • the outer ring 144a and the inner ring 144b function to seat and fix the disk assembly 140 inside the disk assembly mounting part 102 of the pulley 100.
  • the outer ring 144a and the inner ring 144b are fixed by caulking to the outer side wall 112 and the inner side wall 114, respectively, which form the disc assembly mounting portion 102 of the pulley 100.
  • the friction ring 142 and the disk 146 are fixed to each other by a rivet 148, wherein the rivet 148 passes through the coupling hole 144e formed at the free end of the elastic arm 144c. .
  • the disc assembly 140 has its elastic ring 144 fixed to the inside of the disc assembly mounting portion 102 of the pulley 100, and the friction ring 142 and the elastic ring 144 are elastic arms 144c.
  • the elastic arm 144c as the elastic member maintains an elastic support state in which the friction ring 142 is pressed in the direction toward the hub assembly 160 at a slight distance by the elastic member. 144).
  • the friction ring 144 maintains a support state capable of moving in the left and right directions on the drawing in a state in which the friction ring 144 is integrally coupled with the disk 146 by the rivet 148.
  • the friction ring 142 is also formed in a ring shape as a whole.
  • region is formed continuously.
  • three convex portions 142a and three concave portions 142b are formed.
  • the convex portion 142a and the concave portion 142b are respectively coupled to the convex portion and the concave portion of the corresponding shape formed on the corresponding frictional contact surface 170 of the hub assembly 160 from the pulley 100. It is possible to transfer the rotational power to the hub assembly 160. That is, as shown in FIG. 7, the friction contact surface 170 of the hub assembly 160 is engaged with the convex portion 142a and the concave portion 142b of the friction ring 142 to be engaged with the concave portion 172. And convex portions 174 are formed, respectively.
  • the contact surface of the friction ring 142 and the friction contact surface 170 of the hub assembly 160 are formed of a friction material.
  • the friction contact surface 170 of the hub assembly 160 acts as a friction surface that transmits rotational power by contacting the friction ring 142. In other words, the rotational force from the engine of the vehicle is transmitted through the pulley 100. After being transferred to the disk assembly 140, the friction ring 142 and the frictional contact surface 170 of the hub are transferred to the hub assembly 160 to rotate the rotating shaft.
  • the convex portion 174 and the concave portion 172 are continuously formed in the friction portion 176 of the frictional contact surface 170 of the hub assembly 160, with a step between them. Formed into parts.
  • at least a portion of the convex portion 174 and the concave portion 172 is formed with a friction material.
  • the friction material may be selectively formed at any part of the frictional contact surface 170 of the hub and at any part of the friction ring 142, and as shown in FIG. 6, the entire contact surface of the frictional contact surface 170 and the friction ring 142 is shown. It is also possible for a friction material to be formed over.
  • the difference from the elastic arm 144c shown in Fig. 3 is that the direction in which the cantilever-shaped elastic arm 144c is formed from its attachment end to the free end is indicated by the arrow A.
  • This rotation The direction is a direction coinciding with the direction in which the pulley 100 rotates by the rotational power transmitted from the engine, and in the end, the direction is the same direction as the direction in which the rotation shaft rotates for supply of the coolant.
  • the rivet 148 of the friction ring 142 is coupled with the elastic ring 144 and the disk 146 through the coupling hole 144e. More specifically, the rivet 148 is coupled to the recess 142b of the friction ring 142, and the coupling hole 144e is formed substantially at the free end side of the elastic arm 144c.
  • the elastic arm 144c elastically supports the friction ring 142 toward the hub assembly 160 as described above.
  • the force by which the elastic arm 144c elastically supports the friction ring 142 should be substantially stronger on the free end side of the cantilever beam.
  • the friction ring 142 should be subjected to a strong surface pressure. That is, when the elastic arm 144c of the elastic ring 144 has a sufficiently strong elastic force and presses the friction ring 142, the friction ring 142 and the friction contact surface 170 of the hub assembly 160 are firmly contacted. It is possible to transmit the rotational force. If the force applied to the friction ring 142 is not sufficient, and sufficient surface pressure is not applied between the friction contact surface 170 of the hub assembly 160, the friction ring 142 and the hub assembly 160 may slide and fail. Turning may occur.
  • the friction ring is a hub assembly ( When it comes into contact with the frictional contact surface 170 of 160, it becomes possible to apply sufficient surface pressure.
  • the friction ring 142 may be pushed toward the hub assembly 160 more elastically at the free end portion b than the attachment end portion a of the elastic arm 144c. . That is, the free end portion (b) of the elastic arm (144c) has a relatively large displacement with respect to the surface of the outer ring (144a) or the inner ring (144b) relative to the attachment end (a), the hub assembly 160 It keeps closer to the side. Therefore, the friction ring 142 at the free end portion (b) is pressed toward the hub assembly 160 side with the maximum elastic force. The friction ring 142 pressed by the elastic force of the elastic arm 144c comes into contact with the frictional contact surface 170 of the hub assembly 160 while rotating in the rotation direction A described above.
  • the dashed-dotted line in FIG. 5 exemplarily shows the convex portion 142a and the concave portion 142b of the friction ring 142, and the boundary portion therebetween is predetermined step portions 142m and 142n as described above. ).
  • the stepped portion 142m is a stepped portion that precedes the elastic arm 142c with respect to the rotational direction
  • the stepped portion 142n is a stepped portion that follows the elastic arm 142c with respect to the rotational direction.
  • the convex portion 142a and the concave portion 142b of the rotating friction ring 142 are concave portions of the friction contact surface 170 of the hub assembly 160.
  • the first engagement with the step portion of the hub assembly 160 of the step portion of the friction ring 142 forming the boundary between the convex portion 142a and the concave portion 142b.
  • the portion to be made is the step portion 142m which is preceded in the rotation direction than the free end portion of the elastic arm 142c.
  • the elastic arm 144c is formed in an arc shape in a direction opposite to the rotation direction of the disk assembly 140, the boundary between the convex portion 142a and the concave portion 142b of the friction ring 142 is formed.
  • the portion where the step portion is first contacted with the step portion forming the boundary between the concave portion 172 and the convex portion 174 of the friction contact surface 170 of the hub assembly 160 is rotated more than the free end portion of the elastic arm 142c. It becomes the step part 142n which is rearward with respect to a direction. Looking at the position of the stepped portion 142n, it can be said that substantially corresponds to the middle portion of the elastic arm (142c).
  • This portion may be said to be a portion having a weaker elastic force than the free end portion of the elastic arm 142c shown by reference numeral b.
  • the elastic force for pressing the friction ring 142 toward the hub assembly 160 is relatively relative. It is a weak part.
  • the hub ring is pressed by the friction ring 142 at the portions that are caught when the friction ring 142 contacts the friction contact surface 170 of the hub.
  • the contact surface pressure contacting 160 may not be sufficiently applied.
  • the convex portion 142a and the concave portion 142b of the friction ring 142 are coupled to the convex portion 174 and the concave portion 172 of the friction contact surface 170, they are not completely engaged with each other.
  • the ring 142 rides over the frictional contact surface 170 of the hub, and there is a fear that the phenomenon occurs.
  • the elastic arm 144c of the elastic ring 144 is most preferably extended in an arc shape in the same direction as the rotation direction. That is, by extending the elastic arm 144c in the same direction as the rotational direction, the friction ring 142 takes the maximum surface pressure when the friction ring 142 engages with the frictional contact surface 170 of the hub, and thus the friction ring 142. And hub assembly 160 are most likely instantaneously and reliably and firmly coupled.
  • the power applied to the field coil 122 is cut off.
  • the elastic arm 144c of the elastic ring 144 fixed to the disk assembly mounting unit 102 presses the friction ring 142 to the left side of the drawing, that is, the hub assembly 160 side.
  • the friction surface of the friction ring 142 is in friction contact with the friction contact surface 170 of the hub assembly 160, and rotates the rotating shaft mounted on the hub assembly 160.
  • the coolant is supplied to the engine through an impeller (not shown) installed at the rear end of the rotary shaft.
  • the convex portion 142a of the friction ring 142 is coupled to the recess 172 of the friction contact surface 170
  • the recess 142b of the friction ring 142 is It is in the state of being engaged with the convex part 174 of the frictional contact surface 170.
  • at least any part of the friction ring 142 and / or the frictional contact surface 170 of the hub is formed with a friction portion (for example, the friction portion 176 shown in FIG.
  • the friction part may be formed on a part or the whole of the friction ring 142 or the frictional contact surface 170 of the hub, and in the case where the friction part is formed on the friction part, the friction part may be formed.
  • the pulley 100 to the hub 160 are provided with sufficient frictional force provided by the friction portion. Accurate, fast and robust rotational power transmission is possible.
  • the step portion preceding the elastic arm 144c with respect to the rotational direction 142m is engaged with the stepped portion of the hub assembly 160.
  • This positional relationship is substantially the position where the elastic arm 144c can exert the maximum surface pressure with respect to the friction ring 142 when the friction ring 142 is coupled to the frictional contact surface of the hub. 140 and the hub assembly 160 to prevent the mutual phenomenon, and more reliable transmission of power will be able to substantially synchronize.
  • the friction ring 140 has a friction surface made of a material having a sufficient friction force, and is molded into a flat plate shape without convex portions and concave portions.
  • a shaft hole 168 is formed in which a rotating shaft is coupled to a central portion thereof, and the entire frictional contact surface 170 of the hub assembly 160 is formed of a friction material having sufficient friction force as a planar friction surface. Since the frictional contact surface 170 is in contact with the friction ring 142 of the disk assembly 140, power is transmitted by the frictional force therebetween.
  • a friction ring such as a friction ring 142 contacting each other by friction for power transmission, and a friction material such as a friction contact surface 170 of the hub assembly
  • a friction material such as a friction contact surface 170 of the hub assembly
  • the contact force between the friction ring 142 and the frictional contact surface 170 of the hub assembly, and additionally, the convex portion 142a and the concave portion 142b in the friction portion of the friction ring 142 are the hub assembly.
  • the friction parts such as the friction ring 142 and the contact surface 170 of the hub assembly should have sufficient friction force than the steel currently used as a general material of these parts.
  • the steel fiber which improved friction by adding various fiber components to these metal materials.
  • various materials used in the manufacture of brake disc pads for automobiles may be used.
  • a friction material made of a composite material containing resin, rubber, Kevlar, melamine, aramid fiber, potassium titanate, or the like may be used. It is also possible to manufacture the friction member as described above.
  • the friction material used for the component transmitting power using friction in the present invention is formed of a material having a friction coefficient of 0.3 or more.
  • the friction coefficient of the friction material is 0.3 or less, the pulley may be lost during high-speed rotation of about 9000 rpm. Therefore, the friction coefficient is more than preferable.
  • FIGS. 8 to 10 A second embodiment of a power transmission device of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
  • the disk assembly 240 of the second embodiment also basically includes a disk 246, an elastic ring 244 provided on the front surface of the disk 246, and an elastic ring ( It is the same as the first embodiment in that the friction ring 242 is provided in front of the 244, but different in terms of details and effects, and will be described below.
  • the disk 246 may move toward the pulley 200 in response to the magnetic flux generated by the field coil 222 of the magnetic flux generating means 220.
  • the elastic ring 244 includes a support ring 244a, a protrusion 244b extending radially from the support ring 244a, and an elastic arm extending from the protrusion 244b along the support ring 244a. And 244c. The elastic arm 244c presses the friction ring 242 toward the friction contact surface 262 of the hub assembly 260.
  • the elastic arm 244c is rubbed in plan view to press the friction ring 242 toward the hub assembly 260 from its attachment end to the free end 244d via the intermediate portion 244g. It continues to protrude gradually toward the ring 242. Therefore, the elastic arm 244c is formed to be inclined toward the friction ring 242 as a whole, and its free end portion 244d is more protruded toward the friction ring 242 than the middle portion 244g.
  • the middle portion 244g of the elastic arm 144c is located to protrude relatively forward toward the friction ring 242 than the support ring 244a, and the free end portion 244d of the elastic arm 244c is The state protruding toward the friction ring 242 is maintained more than the intermediate part 244g.
  • the elastic arm 244c is composed of three, but it is not limited thereto, and coupling holes 244f are formed in the free end portion 244d, respectively.
  • the friction ring 242 transmits the rotational force from the pulley 200 to the hub assembly 260 by contact with the hub assembly 260. In addition, when the friction ring 242 is separated from the hub assembly 260, the rotational force in the pulley 200 is not transmitted to the hub assembly 260.
  • the friction ring 242 is the free end of the elastic arm 244c of the elastic ring 244 by the rivet (R) It is coupled with the elastic ring 244 through the coupling hole 244f formed in 244d.
  • the free end portion 244d of the elastic arm 244c protrudes toward the friction ring 242, in the state coupled by the rivet R as described above, the friction ring 242 and the elastic ring ( There is a constant play between 244).
  • the elastic ring 244 and the disk 246 is coupled by a head rivet (Ra).
  • the head rivet (Ra) has a protruding head (Rb) extending toward the friction ring 242, a predetermined distance toward the friction ring 242 in the state in which the elastic ring 244 and the disk 246 is coupled. It protrudes.
  • the head rivet Ra couples the middle portion of the elastic arm 144c and the disk 246 through a coupling hole 244e formed in the middle portion 244g of the elastic arm 144c.
  • the friction ring 242 and the elastic ring 244 are coupled by the rivet R, and the elastic ring 244 and the disk 246 are coupled by the head rivet Ra, the elastic ring 244
  • the and disk 246 is elastically maintained at a slight interval, and the friction ring 242 and the elastic ring 244 are elastically maintained at a more spaced apart state.
  • the head rivet Ra attached to the middle portion 244g of the elastic ring 244 has its protruding head Rb inserted into the through hole 246a of the friction ring 242, but the friction of the hub assembly 260 is reduced. It does not protrude from the friction surface of the friction ring 242 in contact with the contact surface 262. As such, the protruding head Rb of the head rivet Ra does not protrude through the friction ring 242.
  • the friction ring 242 has the free end 244d and the rivet R of the elastic arm 244c. Because they are spaced apart.
  • the disk assembly 240 having the above configuration is mounted in the disk assembly mounting portion 202 of the pulley 200.
  • the elastic ring 244 is fixed to the inside of the disk assembly mounting portion 202 by caulking. That is, the support ring 244a of the elastic ring 244 is caulked to the inner side wall 244 of the disc assembly mounting portion 202, and the protrusion 244b is caulked to the outer side wall 212, whereby the elastic ring 244 ) Is fixed to the disk assembly mounting portion 202 of the pulley 200. Therefore, the friction plate 242 coupled to the coupling hole 244f of the free end portion 244d of the elastic arm 244c of the elastic ring 244 with the rivet R is applied to the elastic force of the elastic arm 144c. It is maintained in the state which can be moved by a predetermined space along the axial direction of the rotating shaft.
  • the disk assembly 240 is in contact with or separated from the hub assembly 260, thereby transmitting or interrupting power from the pulley 200 to the hub assembly 260.
  • the hub assembly 260 is composed of a ring-shaped linkage plate 261 and a hub 270 coupled to a central portion of the linkage plate 261.
  • the back surface of the interlocking plate 261 is formed of a frictional contact surface 262 having a predetermined coefficient of friction, so that the interlocking plate 261 is a friction ring 242 by contact engagement with the frictional surface of the friction ring 242. It can work with A groove 264 is formed in the interlocking plate 261 along the circumferential direction. The grooves 264 are formed in a number corresponding to the above-described head rivet Ra. In the rotational direction of the hub assembly 260, an interlocking hole 266 is formed at the foremost part of the groove 264. The interlocking hole 266 is formed so that the above-described head rivet Ra is completely inserted so that accurate synchronization can be performed more reliably.
  • the interlocking hole 266 may be formed as a hole that completely passes through the interlocking plate 261, and may be formed as a plate groove deeper than the depth of the groove 264.
  • the driving of the water pump is not necessary, that is, when the engine is initially started, it is not necessary to drive the water pump, and by not driving it, the load can be minimized.
  • the driving of the water pump is not necessary, power is applied to the field coil 222.
  • a magnetic flux is generated, which acts as a suction force that pulls the disk 246 of the disk assembly 240 toward the pulley 200.
  • the elastic arm 244c moves toward the hub assembly 260 by its elastic restoring force. Elastic deformation.
  • the elastic arm 144c elastically deforms toward the hub assembly 260, the friction ring 242 coupled with the free end 244d of the elastic arm 244c moves first toward the hub assembly 260. .
  • the friction ring 242 moving toward the hub assembly 160 contacts the friction contact surface 262 of the hub assembly 260, the friction ring 242 and the friction contact surface 262 cause friction.
  • the friction ring 242 and the linkage plate 261 start to interlock but are not completely synchronized.
  • the friction ring 242 and the hub assembly 260 are also completely synchronized mechanically. Will be effective.
  • This state means that the rotational power of the pulley 200 is completely transmitted to the hub assembly 260, thus rotating the rotary shaft coupled to the shaft support hole 272 of the hub 270, the rotary shaft impeller By rotating the engine coolant is supplied.
  • the water pump is driven when the power supply to the field coil is cut off, and when the water pump is not required, the water pump is stopped by applying power to the field coil as described above. .
  • the friction contact surface of the friction ring 242 and the hub assembly 261 is initially used. Interlocking is started based on the frictional force of 262, and then the linkage is completely synchronized by the mechanical coupling of the head rivet Rb and the groove 264 of the linkage plate 261 so as to reliably and quickly transmit rotational power. It can be seen that the basic technical idea.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

자동차 엔진 냉각용 워터펌프의 동력 전달장치에 있어서의 디스크와 허브사이에서의 동력의 단속이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있으며, 구성부품의 마모 및 손상을 방지할 수 있는 워터펌프용 동력 전달장치를 제공한다. 동력 전달장치는, 풀리와, 자속발생수단과, 디스크 어셈블리 및, 허브 어셈블리를 포함하여 구성된다. 디스크 어셈블리는, 디스크와, 허브 어셈블리와 마찰접촉하는 마찰링 및, 마찰링을 허브 어셈블리측으로 탄성가압하는 탄성링을 포함하여 구성된다. 자속발생수단의 흡인자속이 인가되지 않을 때에는 탄성링의 탄성가압에 의하여 마찰링이 허브 어셈블리와 마찰접촉하고, 흡인자속이 인가될 때에는 디스크가 풀리쪽으로 이동하여 마찰링과 허브 어셈블리와의 마찰접촉이 해제된다.

Description

워터펌프용 동력전달장치
본 발명은 자동차용 워터펌프의 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 엔진 냉각용 워터펌프의 디스크와 허브 사이에서의 동력 단속이 정확하고 안정적인 회전 동기화를 이룰 수 있으며, 구성 부품의 손상을 방지할 수 있는 자동차의 워터펌프용 동력전달장치에 관한 것이다.
차량에 사용되는 워터펌프는, 냉각수를 가압하여 엔진으로 전달하여 엔진을 순환하면서 엔진의 열을 방출시킬 수 있도록 하는 것이다. 이러한 워터펌프는 공조장치의 압축기와 마찬가지로 엔진으로부터의 회전 동력을 이용하여 구동된다. 즉, 일반적으로 워터펌프는 엔진의 구동과 함께 동작되어 냉각수를 엔진으로 공급하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 워터펌프용 동력전달장치의 분해 사시도로서, 워터펌프용 동력전달장치는, 엔진으로부터의 회전력을 벨트를 통해 전달받는 풀리(60)를 포함하여 구성된다.
풀리(60)의 한쪽 측면(도면에서는 우측)에는 필드코일(51)이 내장된 필드코일 어셈블리를 설치하기 위한 공간(64)이 형성된다. 필드코일 어셈블리 설치공간(64)의 반대쪽에는 디스크(70)가 이동가능하게 설치되는 이동공간(69)이 형성된다.
디스크(70)는 필드코일(51)에 전원이 인가되면 흡인자속에 의해 풀리(60)쪽으로 이동되어 허브 어셈블리(80)로부터 분리되고, 필드코일(51)에 인가된 전원이 제거되면 허브 어셈블리(80)와 결합되도록 원래의 위치로 복귀한다.
디스크(70)의 둘레 가장자리에 부착되는 탄성부재(74)는 풀리(60)의 이동공간(69) 내에 고정되어, 디스크(70)가 허브 어셈블리(80)에 밀착되는 방향으로의 탄성력을 제공하며, 디스크(70)가 흡인자속에 의해 풀리(60) 쪽으로 이동될 때는, 풀리(60)에 고정된 가장자리를 중심으로 탄성변형이 일어나면서, 디스크(70)가 허브 어셈블리(80)로부터 이격되도록 한다.
디스크(70)에는 허브 어셈블리쪽으로 돌출형성된 다수개의 리벳(76)이 결합되어 있다. 리벳(76)의 앞끝단에는, 허브 어셈블리(80)의 연동플레이트(82)의 측면에 형성된 연동돌기(84)와 걸어맞춤하는 연동홈(77)이 형성된다. 연동홈(77)은 연동돌기(84)에 대응하는 형상을 가지고, 연동돌기(84)와의 걸어맞춤에 의하여 디스크(70)와 허브 어셈블리(80)가 함께 회전될 수 있도록 한다.
허브 어셈블리(80)의 중심부에는, 워터펌프를 구동시키기 위한 회전축이 압입등에 의해 장착되고 회전축의 회전에 따라 회전하는 허브(86)가 설치되어 있다.
상술한 구성을 가지는 종래기술에 따른 워터펌프용 동력전달장치에 있어서, 필드코일(51)에 전원이 인가되면, 필드코일(51)은 흡인자속을 발생하고, 이 흡인자속이 디스크(70)에 작용함에 의해 탄성부재(74)의 탄성력을 극복하면서 디스크(70)를 이동공간(69)내에서 풀리(60) 쪽으로 이동시킨다. 그에 따라 리벳(76)과 연동돌기(84)의 걸어맞춤이 해제되고 디스크(70)는 허브 어셈블리(80)로부터 분리된다. 따라서, 풀리(60)가 엔진의 동력에 의해 회전하더라도 허브 어셈블리(80)에 장착된 회전축(56)으로는 동력이 전달되지 않으며, 냉각수가 엔진으로 공급되지 않는다.
냉각수를 엔진으로 공급하기 위해서는, 필드코일(51)로의 전원의 인가를 차단시킨다. 이에 따라 필드코일(51)에서는 흡인자속이 발생하지 않으며, 디스크(70)는 탄성부재(74)의 탄성력에 의해 이동공간(69)내에서 풀리(60)와 멀어지는 방향으로 이동되며, 따라서 리벳(76)의 연동홈(77)이 허브 어셈블리(80)의 연동돌기(84)와 걸어맞춤하게 되고, 허브 어셈블리(80)는 디스크(70)와 결합되어 함께 회전하는 상태로 되고, 그의 한끝단에 결합된 임펠러 또한 회전축과 함께 회전하여 냉각수를 엔진으로 공급하게 된다.
이와 같이 필드코일(51)로의 전원의 인가 및 차단에 의하여 풀리(60)로부터 디스크(70)로 전달되는 동력의 단속을 수행하는 경우, 신속하고도 정확하게 동력을 단속하는 동시에 고속이면서도 안정적인 동기화가 요구된다.
그러나, 상기와 같은 종래기술의 워터펌프용 동력전달장치의 구조에 있어서는, 디스크(70)의 리벳(76)에 형성된 연동홈(77)과 허브 어셈블리(80)의 연동플레이트(82)상의 연동돌기(84)가 걸어맞춤할 때 문제가 발생할 수 있다. 디스크(70)가 허브 어셈블리(80)쪽으로 이동함으로써, 회전하고 있는 리벳(76)이 정지된 상태의 연동플레이트(82)에 접촉할 때, 연동홈(77)과 연동돌기(84)가 확실하게 걸어맞춤하여야 하지만, 순간적으로 정확하게 결합되지 않기 때문에 통상 동기화가 지연되는 경우가 일반적이다. 이러한 과정에서 연동홈(77)과 연동돌기(84)는 일종의 이맞물림 조합을 형성하기 때문에 걸어맞춤과정에서 이상소음이 발생함과 동시에 리벳(76) 및 연동플레이트(82)에 각각 형성된 연동홈(77)과 연동돌기(84)의 마모 및 손상 등이 발생할 우려가 있다. 이러한 문제점이 계속적으로 발생하게 동력전달장치의 동작에 대한 신뢰도가 떨어질 수 있다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차 엔진 냉각용 워터펌프의 동력 전달장치에 있어서의 디스크와 허브사이에서의 동력의 단속이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있으며, 구성부품의 마모 및 손상을 방지할 수 있는 워터펌프용 동력 전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 엔진으로부터의 회전력에 의하여 회전하고, 한쪽 측면에는 자속발생수단 장착부가, 반대쪽 측면에는 디스크 어셈블리 장착부가 형성된 풀리와, 풀리의 자속발생수단 장착부에 장착되며, 흡인자속을 발생하는 자속발생수단과, 풀리의 디스크 어셈블리 장착부에 장착되며 허브 어셈블리와 마찰접촉하는 디스크 어셈블리 및, 구동축이 장착되고, 디스크 어셈블리와 마찰접촉하는 마찰접촉면을 가지며, 그 마찰접촉에 의하여 구동축을 회전하는 허브 어셈블리를 포함하여 구성되며, 디스크 어셈블리는, 자성체의 디스크와, 허브 어셈블리의 마찰접촉면과 마찰접촉하는 마찰링 및, 디스크와 마찰링의 사이에 위치하고, 풀리의 디스크 어셈블리 장착부에 고정되며, 마찰링을 허브 어셈블리측으로 탄성가압하는 탄성링을 포함하여 구성되며, 자속발생수단의 흡인자속이 인가되지 않을 때에는 탄성링의 탄성가압에 의하여 마찰링이 허브 어셈블리와 마찰접촉하고, 흡인자속이 인가될 때에는 디스크가 풀리쪽으로 이동하여 마찰링과 허브 어셈블리와의 마찰접촉이 해제되는 자동차의 워터펌프용 동력전달장치를 제공한다.
바람직하게는, 탄성링은 디스크 어셈블리를 풀리의 디스크 어셈블리 장착부에 고정하기 위한 적어도 하나의 안착부재 및, 상기 안착부재에 구비된 적어도 하나의 탄성부재를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 안착부재는 풀리의 디스크 어셈블리 장착부의 외부측벽과 내부측벽에 각각 고정되는 외부링 및 내부링으로 구성되며, 탄성부재는 외부링과 내부링의 사이에서 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성아암으로 구성된다.
바람직하게는, 안착부재는, 풀리의 디스크 어셈블리 장착부의 내부측벽에 고정되는 지지링과, 지지링으로부터 방사상으로 연장형성되며 디스크 어셈블리 장착부의 외부측벽에 고정되는 돌출부로 구성되며, 탄성부재는 돌출부로부터 지지링을 따르는 원주방향으로 연장되는 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성아암으로 구성된다.
또한, 자동차의 워터펌프용 동력전달장치는, 탄성링의 탄성아암의 중간부에 형성된 결합공을 통하여 디스크와 결합되며, 마찰링을 관통하는 돌출헤드를 포함하여 구성되는 헤드리벳과, 허브 어셈블리의 마찰접촉면에 원주방향으로 형성되는 홈과, 홈의 최전방부에 형성된 연동공을 포함하여 구성되는 걸어맞춤 수단을 더 포함하여 구성되며, 마찰링과 허브어셈블리의 마찰접촉시에, 헤드리벳의 돌출헤드가 허브 어셈블리의 마찰접촉면상의 홈에 걸어맞추어져 홈을 따라 이동하면서 연동공에 삽입되어 끼워 맞추어진다.
바람직하게는, 원호형상 외팔보의 탄성아암의 자유끝단부가 구동축의 회전방향과 반대방향을 향하여 원주방향으로 연장되어 형성된다.
바람직하게는, 원호형상 외팔보의 탄성아암의 자유로운 끝단부가 구동축의 회전방향을 향하여 원주방향으로 연장되어 형성된다.
바람직하게는, 마찰링의 접촉면 및 상기 허브 어셈블리의 마찰접촉면은 적어도 일부가 마찰계수가 0.3 이상인 마찰재로 형성된다.
바람직하게는, 탄성아암의 수가 3개 이상이다.
바람직하게는, 마찰링의 접촉면 및 허브 어셈블리의 마찰접촉면의 전체가 평면형상의 마찰면으로 형성된다.
본 발명의 워터펌프용 동력전달장치에 의하면, 엔진으로부터의 회전력이 전달되는 풀리에서 워터펌프용 회전축을 회전시키는 허브 어셈블리로 회전동력이 전달될 때, 마찰링과 허브 어셈블리 사이의 마찰에 의하여 동력의 전달이 1차적으로 이루어지고, 계속하여 걸어맞춤 기구에 의하여 동력이 전달되므로, 결과적으로 신속하고도 안정되며, 확실하게 풀리로부터의 동력전달이 가능하며, 또한 회전 속도도 동기화시킬 수 있다.
또한, 탄성링의 탄성아암은 회전방향을 따라 원호상으로 연장되어 있어서, 마찰링이 허브와 접촉할 때 강한 면압을 가지고 접촉할 수 있도록 구성된다. 따라서 냉각수의 공급을 위하여 회전축을 회전시킬 때, 디스크 어셈블리의 마찰링과 허브가 헛도는 현상을 방지할 수 있음과 동시에 정확한 동기화를 가능하게 한다. 따라서 본 발명을 적용하는 것에 의하여, 워터펌프에서 마찰링과 허브 사이에서 부품이 헛도는 것을 방지할 수 있게 되어, 제품의 신뢰도를 향상시키는 것은 물론이고, 부품의 손상을 억제하는 것이 가능하다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 마찰링과 허브 어셈블리의 접촉면이 충분한 마찰계수를 가지는 마찰재로 형성되었으므로, 동력의 단속이 더욱 정확하게 수행될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 워터펌프용 동력전달장치의 분해 사시도;
도 2는 본발명에 따른 워터펌프용 동력전달장치의 제 1 실시예를 나타내는 분해 사시도;
도 3은 도 2에 나타낸 워터펌프용 동력전달장치에 있어서의 디스크 어셈블리의 분해 사시도;
도 4는 도 2에 나타낸 워터펌프용 동력전달장치에 있어서의 다른 구성의 디스크 어셈블리의 분해 사시도;
도 5는 도 5에 나타낸 디스크 어셈블리의 부품인 탄성링의 정면도;
도 6은 도 2에 나타낸 워터펌프용 동력전달장치에 있어서의 변형된 디스크 어셈블리의 분해 사시도;
도 7은 도 2에 나타낸 워터펌프용 동력전달 장치에 있어서의 허브 어셈블리의 사시도;
도 8은 본발명에 따른 워터펌프용 동력전달장치의 제 2 실시예를 나타내는 분해 사시도;
도 9는 도 8에 나타낸 워터펌프용 동력전달 장치에 있어서의 허브 어셈블리의 사시도.
도 10은 제 2 실시예에 있어서의 허브 어셈블리의 마찰면을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 워터펌프용 동력전달장치의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본발명에 따른 워터펌프용 동력전달장치의 제 1 실시예를 나타내는 분해 사시도이다. 본 발명의 워터펌프용 동력 전달장치는, 엔진의 동력을 벨트를 통해 전달받는 풀리(100)를 포함하여 구성된다. 풀리(100)로 전달되는 동력은, 디스크 어셈블리(140)를 통하여 허브 어셈블리(160)로 전달된다. 그리고, 허브 어셈블리(160)의 중심부에 장착되는 회전축(도시 생략)이 허브 어셈블리(160)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다. 허브 어셈블리(160)와 함께 회전하는 회전축의 후단부(도면 상에서 좌측 끝단부)에는 도시하지 않은 임펠러가 설치되어 있고, 임펠러는 냉각수를 가압하여 엔진으로 공급하게 된다.
풀리(100)는 중심부가 개구된 대략 도우넛상의 부재이며, 그의 한쪽 측면, 즉, 도면상의 우측 측면에는 자속발생수단으로서의 필드코일 어셈블리(120)를 장착하기 위하여 오목하게 형성된 필드코일 어셈블리 장착부(108)가 형성된다. 필드코일 어셈블리(120)는 풀리(100)의 한쪽 측면에 오목하게 형성된 필드코일 어셈블리 장착부(108)에 끼워서 장착되는 것이다. 필드코일 어셈블리(120)에 내장된 필드코일(122)은 전원의 인가에 의하여, 디스크어셈블리(140)내의 디스크(146)를 풀리(100) 측으로 흡인하는 자속을 발생하게 된다.
풀리(100)의 반대쪽 측면에는, 링형상으로 오목하게 형성된 디스크 어셈블리 장착부(102)가 마련되어 있다. 디스크 어셈블리 장착부(102)는 필드코일 어셈블리 장착부(108)와 실질적으로 동일하게 대응하여 형성되는 공간이며, 그의 내부에는 디스크 어셈블리(140)가 수납되는 부분이다. 풀리(100)에서 디스크 어셈블리 장착부(102)와 필드코일 어셈블리 장착부(108)을 구분하는 중간면(106)에는, 다수개의 자장슬롯(104)이 형성되어 있다. 자장슬롯(104)은, 풀리(100)의 필드코일 어셈블리(120)에 내장되어 있는 필드코일(122)에서 발생하는 자속이 디스크 어셈블리 장착부쪽으로도 미칠 수 있도록, 양측을 연통시키도록 형성된 부분이다.
풀리(100)의 디스크 어셈블리 장착부(102)의 내부에는 전체적으로 링형상을 가지는 디스크 어셈블리(140)가 장착된다. 디스크 어셈블리(140)는, 자성체 재료로 만들어진 디스크(146)와, 후술하는 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)과 마찰접촉하는 마찰링(142) 와, 디스크(146) 및 마찰링(142)의 사이에 위치하고, 풀리(100)의 디스크 어셈블리 장착부(102)에 고정되며, 마찰링(142)을 허브 어셈블리(160)측으로 향하여 탄성적으로 가압하는 탄성링(144)을 포함하여 구성된다.
탄성링(144)은, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 전체적으로 링형상으로 형성되어 있고, 안착부재로서의 외부링(144a)과 내부링(144b) 및, 외부링(144a)과 내부링(144b)의 사이에서 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성부재로서의 탄성아암(144c)로 구성된다. 외부링(144a) 및 내부링(144b)은, 디스크 어셈블리(140)를 풀리(100)의 디스크 어셈블리 장착부(102)의 내측에 안착하여 고정시키는 기능을 수행한다. 외부링(144a)과 내부링(144b)은 풀리(100)의 디스크 어셈블리 장착부(102)를 형성하는 외부측벽(112)과 내부측벽(114)에 각각 코킹에 의하여 고정된다.
또한, 마찰링(142)과 디스크(146)는 리벳(148)에 의하여 서로 고정되는데, 이 때 리벳(148)은 탄성아암(144c)의 자유 끝단부에 형성된 결합공(144e)을 경유하고 있다.
디스크 어셈블리(140)는 그의 탄성링(144)이 풀리(100)의 디스크 어셈블리 장착부(102)의 내부에 고정된 상태에 있으며, 마찰링(142)과 탄성링(144)은 탄성아암(144c)에 의하여 약간의 거리를 두고 탄성부재로서의 탄성아암(144c)이 마찰링(142)을 허브 어셈블리(160)를 향하는 방향으로 가압하고 있는 탄성 지지상태를 유지하고 있으며, 디스크(146)는 탄성링(144)과 맞붙은 상태에 있게 된다. 또한, 마찰링(144)은 리벳(148)에 의하여 디스크(146)와 일체로 결합된 상태에서 도면상의 좌우 방향으로 이동할 수 있는 지지상태를 유지하고 있다.
마찰링(142)도 전체적으로 링형상으로 형성된다. 도시한 실시예에 있어서는, 상기 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)과 마찰접촉하는 마찰링(142)의 마찰면에는 상대적으로 돌출된 영역이라고 할 수 있는 볼록부(142a)와, 상대적으로 오목하게 형성된 영역이라고 할 수 있는 오목부(142b)가 연속적으로 형성되어 있다. 도시한 실시예에서는 볼록부(142a)와 오목부(142b)가 각각 세 개씩 형성되어 있다.
볼록부(142a)와 오목부(142b)는, 허브 어셈블리(160)의 대응하는 마찰접촉면(170)에 형성된 대응하는 형상의 볼록부와 오목부에 각각 결합하는 것에 의하여, 풀리(100)로부터의 회전 동력을 상기 허브 어셈블리(160)로 전달할 수 있게 된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)에는 마찰링(142)의 볼록부(142a) 및 오목부(142b)에 대응하여 걸어맞춤하는 오목부(172) 및 볼록부(174)가 각각 형성되어 있다. 따라서, 마찰링(142)과 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)이 서로 접촉하게 되면 마찰링(142)의 볼록부(142a)가 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)의 오목부(172)과 걸어맞추어져서 회전 동력의 전달이 견고하고도 확실하게 이루어질 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 상기 마찰링(142)의 접촉면 및 상기 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)의 적어도 일부분은 마찰재로 형성된다. 예를 들면 마찰링(142)의 접촉면의 볼록부(142a) 및 오목부(142b)의 적어도 일부분은 후술하는 바와 같은 마찰재로 형성된다. 이에 따라서, 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)은 마찰링(142)과 접촉하여 회전동력을 전달하는 마찰면으로 작용하게 되는데, 다시 말해서 차량의 엔진으로부터의 회전력이 풀리(100)를 통하여 디스크 어셈블리(140)으로 전달된 후, 마찰링(142)과 허브의 마찰접촉면(170)을 통하여 허브 어셈블리(160)로 전달되어 회전축을 회전시키게 된다. 도 7에 도시된 실시예에 의하면, 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)의 마찰부(176)에는 볼록부(174)와 오목부(172)가 연속하여 형성되어 있고, 그 사이는 단차부분으로 형성된다. 또한 볼록부(174)와 오목부(172) 중의 적어도 일부분에는 마찰재가 형성되어 있다. 마찰재는 허브의 마찰접촉면(170)의 어느 일부분과 마찰링(142)의 어느 일부분에 선택적으로 형성되는 것도 가능하고, 도 6에 나타낸 바와 같이 마찰접촉면(170)과 마찰링(142)의 접촉면 전체에 걸쳐 마찰재가 형성되는 것도 가능하다.
도 4에 도시한 본 발명에 의한 변형된 형태의 탄성링(144)의 탄성아암(244c)은, 상술한 바와 같이, 외부링(144a)과 내부링(144b) 사이에서 원호상으로 연장된 외팔보 형상이다. 다만, 도 3에 나타낸 탄성아암(144c)과 차이가 있는 것은, 외팔보형상의 탄성아암(144c)이 그의 부착끝단부로부터 자유끝단부로의 형성방향이 화살표 A로 도시한 방향이라는 점이며, 이러한 회전방향은, 엔진에서 전달된 회전 동력에 의하여 풀리(100)가 회전하는 방향과 일치하는 방향이고, 결국은 냉각수의 공급을 위하여 회전축이 회전하는 방향과 동일한 방향이라는 점이다.
상술한 바와 같이, 마찰링(142)의 리벳(148)은 결합공(144e)을 통하여 탄성링(144) 및 디스크(146)와 함께 결합되어 있다. 보다 상세하게는, 리벳(148)은 마찰링(142)의 오목부(142b)에 결합되어 있고, 결합공(144e)은 실질적으로 상기 탄성아암(144c)의 자유 끝단부측에 형성되어 있다.
탄성아암(144c)은 상술한 바와 같이 마찰링(142)을 허브 어셈블리(160) 측으로 탄성적으로 지지하고 있다. 이 탄성아암(144c)이 마찰링(142)을 탄성적으로 지지하는 힘은 실질적으로 외팔보의 자유끝단부 측에서 가장 강하게 작용해야 한다. 또한, 마찰링(142)이 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)에 접촉할 때, 마찰링(142)에는 강한 면압이 걸려야 한다. 즉, 탄성링(144)의 탄성아암(144c)이 충분히 강한 탄성력을 가지고 상기 마찰링(142)을 가압해야만, 마찰링(142)과 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)이 견고하게 접촉하여 회전력을 전달하는 것이 가능하게 된다. 만일 마찰링(142)에 가해지는 힘이 충분하지 않아서, 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)과의 사이에서 충분한 면압이 걸리지 않으면 마찰링(142)과 허브 어셈블리(160)가 미끄러져 헛도는 현상이 발생할 수 있다.
탄성아암(144c)을 회전방향으로 연장되는 외팔보 형상으로 형성하는 것에 의하여, 그 반대 방향으로 탄성아암을 형성하는 것에 비하여 더 강한 힘으로 마찰링(142)을 가압하게 되고, 마찰링이 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)과 접촉할 때 충분한 면압이 걸리도록 하는 것이 가능하게 된다.
도 5를 참조하면, 탄성아암(144c)의 부착끝단부(a) 보다는 자유끝단부(b)에서 실질적으로 마찰링(142)을 더욱 탄성적으로 허브 어셈블리(160) 측을 향하여 가압할 수 있다. 즉, 탄성아암(144c)에 있어서 자유끝단부(b)는 부착끝단부(a)에 비하여 외부링(144a) 또는 내부링(144b)의 면에 대해서 상대적으로 큰 변위량을 가지며 허브 어셈블리(160)측을 향하여 더 가까운 상태를 유지하고 있다. 따라서, 자유끝단부(b)에서 마찰링(142)을 최대의 탄성력으로 허브 어셈블리(160) 측을 향하여 가압하게 된다. 그리고, 탄성아암(144c)의 탄성력에 의하여 가압되는 마찰링(142)은 상술한 회전방향(A)으로 회전하면서 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)과 접촉하게 된다.
도 5에서의 일점 쇄선은 마찰링(142)의 볼록부(142a)와 오목부(142b)를 예시적으로 도시한 것이고, 그 사이의 경계부분은 상술한 바와 같이 소정의 단차부분(142m, 142n)을 형성한다. 여기서 단차부분(142m)은 회전방향에 대하여 탄성아암(142c) 보다 선행하는 단차부분이고, 단차부분(142n)은 회전방향에 대하여 탄성아암(142c) 보다 후행하는 단차부분이다.
탄성아암(142c)이 회전방향을 따라서 연장되어 형성되는 경우, 회전하는 마찰링(142)의 볼록부(142a)와 오목부(142b)가 허브어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)의 오목부(172) 및 볼록부(174)와 결합할 때, 볼록부(142a)와 오목부(142b)의 경계를 이루는 마찰링(142)의 단차부분 중 허브 어셈블리(160)의 단차부분과 처음으로 결합하게 되는 부분은 탄성아암(142c)의 자유끝단부 보다 회전방향에 대하여 선행하는 단차 부분(142m)이다.
이와 반대로 탄성아암(144c)이 디스크 어셈블리(140)의 회전 방향과는 반대방향을 향하여 원호형으로 성형된다고 가정하면, 마찰링(142)의 볼록부(142a)와 오목부(142b)의 경계를 이루는 단차부분이 허브어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)의 오목부(172) 및 볼록부(174)의 경계를 이루는 단차부분과 처음 접촉하는 부분은 탄성아암(142c)의 자유끝단부 보다 회전방향에 대하여 후방에 있는 단차부분(142n)이 된다. 이러한 단차부분(142n)의 위치를 살펴보면, 실질적으로 탄성아암(142c)의 중간부분에 해당한다고 할 수 있다. 이 부분은, 도면 부호(b)로 도시한 탄성아암(142c)의 자유끝단부보다 탄성력이 약한 부분이라고 할 수 있고, 다시 말해서 마찰링(142)을 허브 어셈블리(160) 측으로 가압하는 탄성력이 상대적으로 약한 부분이라고 할 수 있다.
따라서, 상기 탄성아암(142c)을 회전방향과 반대 방향으로 연장 성형하게 되면 마찰링(142)이 허브의 마찰접촉면(170)과 접촉할 때 서로 걸리는 부분에서 마찰링(142)을 가압하여 허브 어셈블리(160)에 접촉하는 접촉 면압이 충분히 걸리지 않을 수도 있다. 이렇게 되면, 마찰링(142)의 볼록부(142a)와 오목부(142b)가 마찰접촉면(170)의 볼록부(174)와 오목부(172)에 결합될 때 서로 완전하게 결합되지 않아서, 마찰링(142)이 허브의 마찰접촉면(170)을 타고 넘어서, 헛도는 현상이 발생할 우려도 있다.
이와 같은 점을 감안할 때, 탄성링(144)의 탄성아암(144c)은 회전방향과 동일한 방향으로 원호형으로 연장 성형되는 것이 가장 바람직하다고도 할 수 있다. 즉, 상기 탄성아암(144c)을 회전방향과 동일한 방향으로 연장 성형하는 것에 의하여, 상기 마찰링(142)이 허브의 마찰접촉면(170)과 결합할 때 최대의 면압이 걸리게 되므로 마찰링(142)과 허브 어셈블리(160)가 순간적으로 확실하게 또한 견고하게 결합될 가능성이 가장 커진다.
다음에는 이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 동력 전달장치의 동작에 대하여 설명한다.
엔진에 냉각수를 공급할 필요가 없는 경우, 즉 회전축을 회전시킬 필요가 없는 경우에는, 필드코일(122)에 전원을 인가하여 동력을 차단하게 된다. 필드코일(122)에 전원이 인가되면 흡인자속의 발생에 의하여 디스크 어셈블리(140)가 도면상의 우측, 즉 풀리측으로 이동하게 되어, 리벳(148)에 의하여 디스크(146)와 연결된 마찰링(142)이 허브 어셈블리(160)와의 마찰접촉이 해제된다. 따라서 회전축은 회전하지 않는 상태가 되고, 냉각수의 공급은 이루어지지 않는다.
엔진이 가열되어 냉각수를 공급할 필요가 있으면, 필드코일(122)에 인가되는 전원을 차단한다. 필드코일(122)에 전원이 인가되지 않으면 디스크 어셈블리 장착부(102)에 고정된 탄성링(144)의 탄성아암(144c)이 마찰링(142)을 도면상의 좌측, 즉 허브어셈블리(160)측으로 가압하고, 마찰링(142)의 마찰면이 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)과 마찰접촉하게 되고, 허브 허셈블리(160)에 장착된 회전축을 회전시키게 된다. 회전축의 회전에 의하여 회전축의 후단부에 설치된 도시하지 않은 임펠러를 통하여 냉각수를 엔진으로 공급하게 된다.
디스크 어셈블리(140)의 마찰링(142)이 탄성아암(144c)의 탄성력에 의하여 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)에 마찰접촉하는 때의 마찰링(142)과 허브(160)의 마찰접촉면(170)의 결합상태를 살펴보면, 마찰링(142)의 볼록부(142a)는 마찰접촉면(170)의 오목부(172)와 결합한 상태이고, 마찰링(142)의 오목부(142b)는 마찰접촉면(170)의 볼록부(174)과 결합하고 있는 상태이다. 상술한 바와 같이, 마찰링(142) 및/또는 허브의 마찰접촉면(170)의 적어도 어느 일부분은 마찰재를 이용하여 성형된 마찰부[예를 들면 도 7에 도시한 마찰부(176)]가 형성되어 있다. 마찰부는 마찰링(142) 또는 허브의 마찰접촉면(170)의 일부분 또는 전체에 형성될 수 있음은 물론이고, 일부분에 형성되는 경우에는 그에 대응하는 부분도 마찰부로 형성하는 것이 바람직하다. 마찰링(142)과 허브의 마찰접촉면(170)이 결합된 상태에서, 상술한 볼록부와 오목부의 결합 이외에도, 상술한 마찰부에서 제공되는 충분한 마찰력에 의하여 풀리(100)에서 허브(160)로의 정확하고도 신속하고 견고한 회전동력의 전달이 가능하게 된다.
더욱이, 도 4 및 도 5에 개시된 실시예에 따르면, 탄성아암(144c)이 풀리의 회전방향을 향하여 원주방향으로 연장성형되어 있기 때문에, 회전방향에 대하여 상기 탄성아암(144c) 보다 선행하는 단차부분(142m)이 허브 어셈블리(160)의 단차부분과 결합된다. 이러한 위치관계는, 실질적으로 마찰링(142)이 허브의 마찰접촉면에 결합되는 경우에, 탄성아암(144c)이 마찰링(142)에 대하여 최대의 면압을 작용시킬 수 있는 위치이므로, 디스크 어셈블리(140)와 허브 어셈블리(160)가 상호간에 헛도는 현상을 방지하고, 더욱 확실한 동력의 전달이 가능하게 되어 실질적인 동기화가 가능하게 될 것이다.
다음에는 도 6을 참조하여 본 발명의 상기 제 1 실시예의 다른 변형예에 대하여 설명한다.
도 6에 도시된 실시예에서는, 상술한 제 1 실시예에서 마찰링(142)의 마찰면과 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)의 구성만이 상이하게 형성될 뿐이고, 다른 구성요소는 동일하다. 따라서, 상술한 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 변형된 실시예에 의하면, 상기 마찰링(140)은 충분한 마찰력을 가지는 재질로 만들어진 마찰면을 가지며, 볼록부 및 오목부가 형성되지 않은 평평한 판형상으로 성형되어 있다.
본 실시예의 허브 어셈블리(160)에는 그 중심부에 회전축이 결합되는 축공(168)이 성형되어 있으며, 허브어셈블리(160)의 마찰접촉면(170) 전체가 평면형상의 마찰면으로서 충분한 마찰력을 가지는 마찰재로 성형되고 있기 때문에, 이러한 마찰접촉면(170)이 디스크 어셈블리(140)의 마찰링(142)과 접촉할 때, 이들 사이의 마찰력에 의하여 동력을 전달하게 된다.
다음에는, 본 발명에 있어서 동력전달을 위하여 상호간에 마찰에 의하여 접촉하게 되는 마찰링(142)과, 허브 어셈블리의 마찰접촉면(170)등의 마찰재에 대하여 살펴본다. 본 발명에서는 마찰링(142)과 허브 어셈블리의 마찰접촉면(170)의 접촉력 및, 부가적으로, 마찰링(142)의 마찰부에 있어서의 볼록부(142a) 및 오목부(142b)가 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)에 형성되는 대응하는 볼록부(174) 및 오목부(172)가 걸어맞춤하는 기계적인 결합에 의하여 동력이 정확하게 전달되도록 하고 있으며, 고속회전, 예를 들면 9000rpm인 풀리(100)의 고속회전시에도 허브 어셈블리(160)로의 동력 전달시 정확하고 신속한 동기화를 유지할 수 있도록 함으로써, 풀리가 허브에 대하여 헛도는 현상을 방지하고 있다.
이를 위하여, 마찰링(142)과, 허브 어셈블리의 접촉면(170) 등의 마찰부분에는, 현재 이들 부분의 일반적인 재료로 사용되는 금속재(steel) 보다 충분한 마찰력을 가지고 있어야 한다. 예를 들면, 이들 금속재에 여러가지 화이버 성분을 추가함으로써 마찰력을 향상시킨 스틸 화이버(steel fiber)를 사용하여, 상술한 바와 같은 부분을 만드는 것도 가능하다. 그 이외에도, 자동차용 브레이크 디스크 패드의 제조시에 사용되는 여러 가지 재질을 이용할 수 있는데, 예를 들면 수지, 고무, 케블러, 멜라민, 아라미드 섬유, 티탄산 칼륨 등이 첨가된 복합소재로 만들어지는 마찰재를 이용하여 상기와 같은 마찰부재를 제조하는 것도 가능하다. 이와 같이 본 발명에서 마찰을 이용하여 동력을 전달하는 부품에 사용되는 마찰재는, 실질적으로 마찰 계수가 0.3 이상인 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 마찰재의 마찰계수가 0.3 이하가 되면, 9000rpm 정도의 고속회전시 풀리가 헛도는 현상이 발생할 우려가 있기 때문에, 그 이상인 것이 바람직하다.
(제 2 실시예)
도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 동력전달장치에 관한 제 2 실시에에 대하여 설명한다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서는, 상술한 제 1 실시예에서의 전체 구성중, 디스크 어셈블리와 허브 어셈블리의 구성만이 상이하게 형성될 뿐이고, 다른 구성요소, 예를 들면 자속발생수단(220), 풀리(200) 등의 구성부는 실질적으로 동일하다. 따라서, 상술한 실시예와 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 제 2 실시예의 디스크 어셈블리(240)도, 도 8에서와 도시한 바와 같이, 기본적으로 디스크(246)와, 이 디스크(246)의 전면에 설치되는 탄성링(244) 및, 그 탄성링(244)의 전방에 설치되는 마찰링(242)으로 구성되는 점에서는 상기 제 1 실시예와 동일하지만, 세부구성 및 작용효과 면에서 상이하며, 이하 상술한다.
디스크(246)는, 제 1 실시예에서 설명한 바와 마찬가지로 자속발생수단(220)의 필드코일(222)에서 발생되는 자속에 반응하여 풀리(200) 측으로 이동할 수 있다. 탄성링(244)은, 지지링(244a)과, 지지링(244a)으로부터 방사상으로 연장형성되는 돌출부(244b) 및, 돌출부(244b)에서 지지링(244a)을 따르는 원주방향으로 연장되는 탄성아암(244c)을 포함하여 구성된다. 탄성아암(244c)은 마찰링(242)을 허브 어셈블리(260)의 마찰접촉면(262)쪽으로 가압하는 것이다.
탄성아암(244c)은, 그의 부착끝단부로부터 중간부(244g)를 거쳐 자유끝단부(244d)에 이르기까지, 마찰링(242)을 허브 어셈블리(260) 측으로 가압하기 위하여, 평면에서 볼 때 마찰링(242)쪽을 향하여 점진적으로 돌출된 상태를 유지하고 있다. 따라서, 탄성아암(244c)은 전체적으로 마찰링(242)쪽을 향하여 경사지게 형성되는데, 그의 자유끝단부(244d)는 중간부(244g)에 비하여 마찰링(242)쪽으로 더 돌출한 상태이다. 즉, 상기 탄성아암(144c)의 중간부(244g)은 지지링(244a) 보다 마찰링(242)를 향하여 상대적으로 앞쪽에 돌출하여 위치하고 있으며, 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)는 중간부(244g)보다 더욱 마찰링(242)쪽으로 돌출된 상태를 유지하고 있다. 도시한 실시예에 있어서, 상기 탄성아암(244c)은 3개로 구성되고 있으나, 이에 한하는 것은 물론 아니며, 그의 자유끝단부(244d)에는 각각 결합공(244f)이 성형되어 있다.
마찰링(242)은 허브 어셈블리(260)와의 접촉에 의하여 풀리(200)로부터의 회전력을 허브 어셈블리(260)로 전달하게 된다. 또한 마찰링(242)이 허브 어셈블리(260)와 분리되면, 풀리(200)에서의 회전력은 허브 어셈블리(260)로 전달되지 않게 된다.
이들 마찰링(242), 탄성링(244) 및 디스크(246)의 결합관계를 살펴보면, 마찰링(242)은 리벳(R)에 의하여 탄성링(244)의 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)에 형성된 결합공(244f)을 통해 탄성링(244)과 결합된다. 여기에서 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)는 마찰링(242)쪽으로 돌출되어 있기 때문에, 상기와 같이 리벳(R)에 의하여 결합된 상태에서는, 상기 마찰링(242)과 탄성링(244) 사이에 일정한 유격이 형성된다.
한편, 탄성링(244)와 디스크(246)는 헤드리벳(Ra)에 의하여 결합된다. 헤드리벳(Ra)은, 마찰링(242)를 향하여 연장된 돌출헤드(Rb)를 가지고 있어서, 탄성링(244)과 디스크(246)가 결합된 상태에서 마찰링(242)을 향하여 일정 간격을 두고 돌출된다. 헤드리벳(Ra)은 탄성아암(144c)의 중간부(244g)에 형성된 결합공(244e)을 통하여 탄성아암(144c)의 중간부와 상기 디스크(246)를 결합하고 있다.
따라서 리벳(R)에 의하여 마찰링(242)과 탄성링(244)이 결합되고, 헤드리벳(Ra)에 의하여 탄성링(244)과 디스크(246)가 결합된 상태에서는, 탄성링(244)과 디스크(246)는 약간의 간격을 두고 탄성적으로 유지되어 있고, 마찰링(242)과 탄성링(244)은 그보다 더 간격을 두고 이격된 상태를 탄성적으로 유지하고 있다. 탄성링(244)의 중간부(244g)에 부착된 헤드리벳(Ra)은 그의 돌출헤드(Rb)가 상기 마찰링(242)의 관통공(246a)에 삽입되지만, 허브 어셈블리(260)의 마찰접촉면(262)과 접촉하게 되는 마찰링(242)의 마찰면으로부터 돌출하지는 않은 상태이다. 이와 같이 헤드리벳(Ra)의 돌출헤드(Rb)가 마찰링(242)을 통과하여 돌출하지 않는 것은, 마찰링(242)이 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)와 리벳(R)에 의하여 간격을 두고 결합되어 있기 때문이다.
상기와 같은 구성을 가지는 디스크 어셈블리(240)는 풀리(200)의 디스크 어셈블리 장착부(202)의 내부에 장착된다. 탄성링(244)은 디스크 어셈블리 장착부(202)의 내부에 코킹에 의하여 고정된다. 즉, 탄성링(244)의 지지링(244a)이 디스크 어셈블리 장착부(202)의 내부측벽(244)에 코킹되고, 돌출부(244b)가 외부측벽(212)에 코킹되는 것에 의하여, 탄성링(244)이 풀리(200)의 디스크 어셈블리 장착부(202)에 고정된다. 따라서, 탄성링(244)의 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)의 결합공(244f)에 리벳(R)으로 결합되어 있는 상기 마찰판(242)은, 탄성아암(144c)의 탄성력에 의하여 회전축의 축방향을 따라서 일정 간격 이동 가능한 상태로 유지된다.
디스크 어셈블리(240)는 허브 어셈블리(260)와 접촉 또는 분리되는 것에 의하여, 풀리(200)로부터의 동력을 허브 어셈블리(260)에 전달하거나 차단하게 된다. 허브 어셈블리(260)는 링형상의 연동판(261)과, 이 연동판(261)의 중심부에 결합되어 있는 허브(270)로 구성된다.
연동판(261)의 뒷면은 소정의 마찰계수를 가지는 마찰접촉면(262)으로 형성되어 있어서, 마찰링(242)의 마찰면과의 접촉결합에 의하여, 연동판(261)은 마찰링(242)과 연동할 수 있다. 연동판(261)에는 원주방향을 따라서 홈(264)이 형성되어 있다. 상기 홈(264)은, 상술한 헤드리벳(Ra)에 대응하는 갯수로 형성된다. 상기 허브 어셈블리(260)의 회전방향에 있어서, 상기 홈(264)의 가장 전방부에는 연동공(266)이 형성되어 있다. 연동공(266)은 상술한 헤드리벳(Ra)이 완전히 끼워져서 정확한 동기화가 보다 확실하게 진행될 수 있도록 하기 위하여 형성된 것이다. 연동공(266)은 연동판(261)을 완전히 관통하는 구멍으로 형성할 수도 있으며, 홈(264)의 깊이보다 더 깊이 판 홈으로서 형성하는 것도 가능하다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 동력전달장치의 제 2 실시예의 동작에 대하여 설명한다.
먼저 워터펌프의 구동이 필요없는 경우, 즉 엔진의 초기 시동시 등에는 워터펌프를 구동할 필요가 없고, 이를 구동하지 않음으로써 부하를 최소화시킬 수 있다. 워터펌프의 구동이 필요없는 경우에는, 필드코일(222)에 전원을 인가한다. 필드코일(222)에 전원이 인가되면 흡인자속이 발생하고, 이는 디스크 어셈블리(240)의 디스크(246)를 풀리(200)쪽으로 잡아당기는 흡인력으로 작용한다.
디스크(246)가 풀리(200) 측으로 잡아 당겨지면, 리벳(Ra)에 의하여 디스크(246)와 결합되어 있는 탄성아암(244c)의 중간부(244g)도 함께 풀리(200) 측으로 잡아 당겨지게 된다. 이에 따라서 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)에 리벳(R)으로 연결된 마찰링(242)도 풀리(200) 측으로 잡아 당겨진다. 이와 같이 하여 상기 마찰링(242)이 풀리(200) 측으로 당겨지면, 마찰링(242)과 접촉상태에 있던 허브 어셈블리(260)의 연동판(261)과의 결합관계가 해제된다. 따라서, 풀리(200)로부터 허브 어셈블리(260)로의 동력전달이 차단된다.
엔진으로 냉각수를 순환시킬 필요가 있는 경우에는, 필드코일(222)로의 전원의 인가를 차단하고, 그에 따라 흡인자속이 소멸되면, 탄성아암(244c)이 그의 탄성복원력에 의하여 허브 어셈블리(260) 측으로 탄성 변형한다. 탄성아암(144c)이 허브 어셈블리(260) 측으로 탄성 변형하게 되면, 탄성아암(244c)의 자유끝단부(244d)와 결합되어 있는 마찰링(242)이 가장 먼저 허브 어셈블리(260) 쪽으로 이동하게 된다. 허브 어셈블리(160) 쪽으로 이동하는 마찰링(242)이 허브 어셈블리(260)의 마찰접촉면(262)에 접촉하게 되면, 마찰링(242)과 마찰접촉면(262)이 마찰을 일으키게 된다. 이와 같은 마찰링(242)과 마찰접촉면(262)의 초기 접촉시에, 마찰링(242)과 연동판(261)은 연동을 시작하지만 완전한 동기화는 이루어지지 않은 상태이다.
탄성아암(144c)의 탄성복원력이 완전하게 발휘되면, 마찰링(242)과 마찰접촉면(262)은 완전한 접촉상태를 이루게 되고, 탄성아암(144c)의 중간부(244g)에 결합되어 있던 헤드리벳(Ra)의 돌출헤드(Rb)가 마찰링(242)의 관통공(246a)을 관통하여 돌출하게 된다. 돌출헤드(Rb)는, 마찰링(242)과 연동판(261)이 어느 정도 연동하여 회전하는 중에, 연동판(261)의 홈(264)에 삽입되고, 최종적으로는 연동공(266)에 끼워지게 된다.
돌출헤드(Rb)가 홈(264)에 끼워지게 되면, 마찰링(242)과 마찰접촉면(262) 사이의 마찰력에 더하여, 기구적으로도 마찰링(242)과 허브 어셈블리(260)가 완전히 동기화되는 효과를 발휘하게 된다.
이와 같은 상태는 풀리(200)의 회전 동력이 허브 어셈블리(260)에 완전하게 전달되는 것을 의미하며, 따라서 허브(270)의 축지지공(272)에 결합되어 있는 회전축을 회전시키게 되고, 회전축이 임펠러를 회전시키는 것에 의하여 엔진으로 냉각수를 공급하게 된다.
이와 같이, 필드코일에 전원공급이 차단된 상태에서는 워터펌프가 구동되고, 워터펌프의 구동이 필요없는 경우에는 상술한 바와 같이 필드코일로의 전원을 인가하는 것에 의하여 워터펌프의 동작을 정지시키게 된다.
상술한 바와 같이, 제 2 실시예에서는 풀리로부터의 동력을 워터펌프의 회전축으로 전달하기 위하여 필드코일로의 전원을 차단하였을 때, 초기에는 마찰링(242)과 허브 어셈블리(261)의 마찰접촉면(262)의 마찰력에 기초하여 연동이 시작되고, 이어서 헤드리벳(Rb)과 연동판(261)의 홈(264)의 기구적인 결합에 의하여 완전히 연동이 동기화되어 회전 동력을 확실하고 신속하게 전달하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 것임은 당연하고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 자명하다.

Claims (10)

  1. 엔진으로부터의 회전력에 의하여 회전하고, 한쪽 측면에는 자속발생수단 장착부(108)가, 반대쪽 측면에는 디스크 어셈블리 장착부(102, 202)가 형성된 풀리(100, 200)와;
    상기 풀리(100, 200)의 상기 자속발생수단 장착부(108)에 장착되며, 흡인자속을 발생하는 자속발생수단(120, 220)과;
    상기 풀리(100, 200)의 디스크 어셈블리 장착부(102, 202)에 장착되며, 허브 어셈블리(160, 260)와 마찰접촉하는 디스크 어셈블리(140, 240); 및
    구동축이 장착되고, 상기 디스크 어셈블리(140, 240)와 마찰접촉하는 마찰접촉면(170, 262)을 가지며, 그 마찰접촉에 의하여 상기 구동축을 회전하는 허브 어셈블리(160, 260)를 포함하여 구성되며,
    상기 디스크 어셈블리(140, 240)는:
    자성체의 디스크(146, 246)와;
    상기 허브 어셈블리(160, 260)의 마찰접촉면(170, 262)과 마찰접촉하는 마찰링(142, 242); 및,
    상기 디스크(146, 246)와 상기 마찰링(142, 242)의 사이에 위치하고, 상기 풀리(100, 200)의 상기 디스크 어셈블리 장착부(102, 202)에 고정되며, 상기 마찰링(142, 242)을 상기 허브 어셈블리(160, 260)측으로 탄성가압하는 탄성링(144, 244)을 포함하여 구성되며,
    상기 자속발생수단(120, 220)의 흡인자속이 인가되지 않을 때에는 상기 탄성링(144, 244)의 탄성가압에 의하여 상기 마찰링(142, 242)이 상기 허브 어셈블리(160, 260)와 마찰접촉하고, 흡인자속이 인가될 때에는 상기 디스크(146, 246)가 상기 풀리(100, 200)쪽으로 이동하여 상기 마찰링(142, 242)과 상기 허브 어셈블리(160, 260)와의 마찰접촉이 해제되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성링(144, 244)은 상기 디스크 어셈블리(140, 240)를 상기 풀리(100, 200)의 디스크 어셈블리 장착부(102, 202)에 고정하기 위한 적어도 하나의 안착부재 및, 상기 안착부재에 구비된 적어도 하나의 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 안착부재는, 상기 풀리(100)의 디스크 어셈블리 장착부(102)의 외부측벽과 내부측벽에 각각 고정되는 외부링(144a) 및 내부링(144b)으로 구성되며, 상기 탄성부재는 상기 외부링(144a)과 내부링(144b)의 사이에서 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성아암(144c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 안착부재는, 상기 풀리(200)의 디스크 어셈블리 장착부(202)의 내부측벽에 고정되는 지지링(244a)과, 상기 지지링(244a)으로부터 방사상으로 연장형성되며 디스크 어셈블리 장착부(202)의 외부측벽에 고정되는 돌출부(244b)로 구성되며, 상기 탄성부재는 상기 돌출부(244b)로부터 상기 지지링(244a)을 따르는 원주방향으로 연장되는 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성아암(244c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 탄성링(244)의 탄성아암(244c)의 중간부(244g)에 형성된 결합공(244e)을 통하여 상기 디스크(246)와 결합되며, 상기 마찰링(242)을 관통하는 돌출헤드(Rb)를 포함하여 구성되는 헤드리벳(Ra)과,
    상기 허브 어셈블리(260)의 마찰접촉면(262)에 원주방향으로 형성되는 홈(264)과, 상기 홈(264)의 최전방부에 형성된 연동공(266)을 포함하여 구성되는 걸어맞춤 수단을 더 포함하여 구성되며,
    상기 마찰링(242)과 상기 허브어셈블리(260)의 마찰접촉시에, 상기 헤드리벳(Ra)의 돌출헤드(Rb)가 상기 허브 어셈블리(260)의 마찰접촉면(262)상의 홈(264)에 걸어맞추어져 상기 홈(264)을 따라 이동하면서 상기 연동공(266)에 삽입되어 끼워 맞추어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성아암(144c)의 자유끝단부가 구동축의 회전방향과 반대방향을 향하여 원주방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 워터펌프용 동력 전달장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 원호형상의 외팔보로 형성되는 탄성아암(144c)의 자유끝단부가 구동축의 회전방향을 향하여 원주방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 워터펌프용 동력 전달장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 또는 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰링(142)의 접촉면 및 상기 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170)은 적어도 일부가 마찰계수가 0.3 이상인 마찰재로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달 장치.
  9. 제 3 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성아암(144c, 244c)의 수가 3개 이상인 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 또는 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰링(142)의 접촉면 및 상기 허브 어셈블리(160)의 마찰접촉면(170) 전체가 평면형상의 마찰면으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 동력전달 장치.
PCT/KR2010/008900 2009-12-23 2010-12-13 워터펌프용 동력전달장치 WO2011078508A2 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/526,691 US8459429B2 (en) 2009-12-23 2012-06-19 Power transmission device for a water pump

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2009-0129986 2009-12-23
KR1020090129986A KR101617463B1 (ko) 2009-12-23 2009-12-23 워터펌프용 동력 전달장치
KR10-2009-0129985 2009-12-23
KR1020090129985A KR101270883B1 (ko) 2009-12-23 2009-12-23 워터펌프용 동력 전달장치
KR1020100089584A KR101664499B1 (ko) 2010-09-13 2010-09-13 워터펌프용 동력전달장치
KR10-2010-0089584 2010-09-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/526,691 Continuation US8459429B2 (en) 2009-12-23 2012-06-19 Power transmission device for a water pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011078508A2 true WO2011078508A2 (ko) 2011-06-30
WO2011078508A3 WO2011078508A3 (ko) 2011-10-20

Family

ID=44196256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/008900 WO2011078508A2 (ko) 2009-12-23 2010-12-13 워터펌프용 동력전달장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8459429B2 (ko)
WO (1) WO2011078508A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011156902A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Litens Automotive Partnership Clutch for selectively driving an accessory
CN102588069A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 龙口中宇机械有限公司 调速水泵
CN114594008A (zh) * 2022-03-24 2022-06-07 江苏利民丰彩新材料科技有限公司 一种基于新材料的硬度快速检测设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6260423B2 (ja) * 2014-04-15 2018-01-17 株式会社デンソー クラッチ
CN107429814A (zh) * 2015-03-20 2017-12-01 小仓离合器有限公司 动力传输装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3162285A (en) * 1959-05-28 1964-12-22 Eaton Mfg Co Electro-magnetic clutch with molded coil unit
US6481390B1 (en) * 2001-06-19 2002-11-19 Borg Warner, Inc. Water pump with electronically controlled viscous coupling drive
KR20090020848A (ko) * 2007-08-24 2009-02-27 한라공조주식회사 압축기용 전자클러치
KR20090062002A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 한라공조주식회사 전자 클러치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4397380A (en) * 1981-09-08 1983-08-09 Canadian Fram Limited Fail safe electromagnetic clutch
US4555003A (en) * 1983-09-19 1985-11-26 Phillips Howard L Split engine clutch
DE10158732B4 (de) * 2001-11-30 2008-11-27 Linnig Trucktec Gmbh Antriebsorgan für eine Wasserpumpe des Kühlwasserkreislaufes eines Verbrennungsmotors sowie Reibschaltkupplung
US8267237B2 (en) * 2008-11-24 2012-09-18 Magna Powertrain Inc. Reverse clutch for rotatable inputs

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3162285A (en) * 1959-05-28 1964-12-22 Eaton Mfg Co Electro-magnetic clutch with molded coil unit
US6481390B1 (en) * 2001-06-19 2002-11-19 Borg Warner, Inc. Water pump with electronically controlled viscous coupling drive
KR20090020848A (ko) * 2007-08-24 2009-02-27 한라공조주식회사 압축기용 전자클러치
KR20090062002A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 한라공조주식회사 전자 클러치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011156902A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Litens Automotive Partnership Clutch for selectively driving an accessory
US8627935B2 (en) 2010-06-16 2014-01-14 Litens Automotive Partnership Clutch for selectively driving an accessory
CN102588069A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 龙口中宇机械有限公司 调速水泵
CN114594008A (zh) * 2022-03-24 2022-06-07 江苏利民丰彩新材料科技有限公司 一种基于新材料的硬度快速检测设备
CN114594008B (zh) * 2022-03-24 2023-10-31 江苏利民丰彩新材料科技有限公司 一种基于新材料的硬度快速检测设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011078508A3 (ko) 2011-10-20
US20120247908A1 (en) 2012-10-04
US8459429B2 (en) 2013-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011078508A2 (ko) 워터펌프용 동력전달장치
WO2011071211A1 (ko) 자동차 시트쿠션용 펌핑 디바이스
US20200063804A1 (en) Clutch device, hybrid module and drive arrangement for a motor vehicle
US20100151979A1 (en) Switchable drive pulley with electrically actuated friction disc torque transfer mechanism
WO2021029548A1 (ko) 엑셀 및 브레이크 페달과 연동된 클러치 시스템
WO2011102608A2 (ko) 차량 압축기용 더블 클러치
JPH07295186A (ja) 連結装置とそれを用いた写真仕上げ処理装置
CN108779814B (zh) 离合器系统
WO2015152591A1 (ko) 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛
KR101664499B1 (ko) 워터펌프용 동력전달장치
US7344479B2 (en) Electromagnetic clutch for manual transmission
JP6926106B2 (ja) クラッチシステム
WO2011010822A2 (ko) 압축기용 전자클러치
JP2003139212A (ja) 軸方向設定装置
WO2021157919A1 (ko) 하이브리드 구동 모듈
US20190381879A1 (en) Clutch having a torque introduction part supported on the torque transmission part
JP4023049B2 (ja) クラッチ装置
KR101270883B1 (ko) 워터펌프용 동력 전달장치
WO2022146067A1 (ko) 하이브리드 구동 모듈
WO2021091102A1 (ko) 파킹 브레이크용 액츄에이터
WO2017095150A1 (ko) 파킹 브레이크 액츄에이터
WO2021215858A1 (ko) 휠베어링 조립체
WO2021091101A1 (ko) 파킹 브레이크용 액츄에이터
JPH1030646A (ja) クラッチカバー組立体
KR101636082B1 (ko) 워터펌프용 동력 전달장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10839705

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10839705

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2