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KR101439031B1 - 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치 - Google Patents

로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치 Download PDF

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Publication number
KR101439031B1
KR101439031B1 KR1020130065327A KR20130065327A KR101439031B1 KR 101439031 B1 KR101439031 B1 KR 101439031B1 KR 1020130065327 A KR1020130065327 A KR 1020130065327A KR 20130065327 A KR20130065327 A KR 20130065327A KR 101439031 B1 KR101439031 B1 KR 101439031B1
Authority
KR
South Korea
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rotor
oil
oil reservoir
lower case
shaft
Prior art date
Application number
KR1020130065327A
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English (en)
Inventor
이선민
Original Assignee
현대자동차주식회사
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.)
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Publication date
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
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    • F16D35/023—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated by a bimetallic coil
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Abstract

본 발명은 팬클러치에 관한 것으로, 엔진과 연결된 샤프트에 베어링을 통해 구속되지 않도록 고정된 하부케이스와 하부케이스를 덮으며 내측에 공간부가 형성된 상부케이스 사이에 위치되도록 샤프트에 고정구속된 원반형상의 로터와, 공간부에 수용 되도록 로터의 일면에 부착되며, 상부케이스에 형성된 중앙중공부에 삽입되는 돌출부가 형성된 오일저장소와, 돌출부에 관통 장착된 바이메탈앗세이를 통해 전달된 열에 따라 형태변화되어 오일저장소에 형성된 통공을 개폐하도록 오일저장소 내측에 구비된 바이메탈오일밸브와, 통공을 통해 공간부로 유입된 오일이 오일저장소로 회수되도록 하부케이스에 형성된 리턴라인을 포함하며, 오일저장소가 로터에 부착되어 형성되므로, 오일이 원심력을 받으며 로터의 원주방향으로 뿜어져, 오일 공급 압력이 증대되며 가압이 이루어져 반응 속도가 개선되는 효과가 있는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치를 제공한다.

Description

로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치{BIMETAL TYPE FAN CLUTCH FORMED OIL-STORAGE AT ROTOR}
본 발명은 팬클러치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터에 오일저장소를 부착하여 반응속도를 향상시킨 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치에 관한 것이다.
냉각팬은 라디에이터 주변에 장착되어 라디에이터를 통과하는 냉각수의 냉각을 촉진하기 위해 라디에이터로 바람을 일으키는 장치이다.
이러한 냉각팬에는 엔진으로부터 동력을 전달받고 있다가, 라디에이터의 온도가 적정치 이상으로 높아지면 냉각팬을 회전시키는 팬클러치가 장착된다.
팬클러치는, 냉각수의 열이 바이메탈로 이동될 수 있도록 하고, 열 이동에 의한 바이메탈의 형상변화에 따라 오일이 케이스와 로터 사이에 투입되고 가압됨으로써 케이스가 로터의 회전과 동기화되도록 하는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 팬클러치는 오일이 투입되어 가압하는 시간이 소요되므로 반응속도가 느린 아쉬움이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0110645호(2009.10.22.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 로터에 오일저장소를 형성하여 로터 회전에 따른 원심력에 의해 오일이 공급되도록 하여 반응속도를 개선한 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치에 따르면, 엔진과 연결된 샤프트에 베어링을 통해 구속되지 않도록 고정된 하부케이스와 하부케이스를 덮으며 내측에 공간부가 형성된 상부케이스 사이에 위치되도록 샤프트에 고정구속된 원반형상의 로터와, 공간부에 수용 되도록 로터의 일면에 부착되며, 상부케이스에 형성된 중앙중공부에 삽입되는 돌출부가 형성된 오일저장소와, 돌출부에 관통 장착된 바이메탈앗세이를 통해 전달된 열에 따라 형태변화되어 오일저장소에 형성된 통공을 개폐하도록 오일저장소 내측에 구비된 바이메탈오일밸브와, 통공을 통해 공간부로 유입된 오일이 오일저장소로 회수되도록 하부케이스에 형성된 리턴라인을 포함하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치를 제공한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 하부케이스에는 샤프트와 동심원을 이루는 하측홈부가 형성되고, 상부케이스에는 중앙중공부와 동심원을 이루는 상측홈부가 형성되며, 로터 양면에는 상측홈부 및 하측홈부와 비접촉 되도록 삽입되는 요철부가 형성될 수 있으며, 통공을 통해 공간부로 유입된 오일이 상부케이스, 하부케이스 및 로터 사이에 개재되어 샤프트의 회전에 비례하여 상부케이스와 하부케이스를 회전시킬 수 있으며, 하부케이스에는 리턴라인으로부터 외부로 연장된 배출라인이 형성되며, 배출라인은 배출라인에 삽입된 스틸볼에 의해 막힐 수 있으며, 로터에는 샤프트와 인접한 부위에 회수공이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 리턴라인은 로터의 원주에 근접하여 로터와 수직하게 하부케이스를 천공해 형성된 소정깊이의 제1리턴홀과 제1리턴홀로부터 샤프트를 향하여 연장된 리턴터널과 리턴터널로부터 회수공을 향하여 천공된 제2리턴홀로 형성될 수 있으며, 오일저장소는 하측이 개구된 박스 형상으로, 막힌 상측에 돌출부가 형성되며, 개구된 하측에 로터와 밀착되는 소정 너비의 플랜지가 형성될 수 있으며, 오일저장소는 플랜지를 관통한 볼트가 로터에 형성된 체결공과 체결되어 로터에 부착될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치에 의하면, 오일저장소가 로터에 부착되어 형성되므로, 오일이 원심력을 받으며 로터의 원주방향으로 뿜어져, 오일 공급 압력이 증대되며 가압이 이루어져 반응 속도가 개선되는 효과가 있다.
또한, 반응속도가 개선되어 상부케이스 및 하부케이스가 빨리 목표 회전수에 도달하게 되므로, 팬클러치 작동 시작 온도를 높일 수 있으며, 그로 인하여 소비동력이 줄어들고, 연비가 향상되는 효과가 있다.
또한, 리턴라인을 통해 오일이 오일저장소로 회수되므로, 팬클러치 비작동 상태에서의 회전수가 최소화되고 그로 인하여 연비가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치의 요부 단면 사시도,
도 2는 도 1의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치의 분해 단면 사시도,
도 3은 도 1의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치의 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치의 요부 단면 사시도이고, 도 2는 도 1의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치의 분해 단면 사시도이고, 도 3은 도 1의 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 엔진과 연결된 샤프트(800)에 베어링(810)을 통해 구속되지 않도록 고정된 하부케이스(600)와 하부케이스(600)를 덮으며 내측에 공간부(710)가 형성된 상부케이스(700) 사이에 위치되도록 샤프트(800)에 고정구속된 원반형상의 로터(100)와, 공간부(710)에 수용 되도록 로터(100)의 일면에 부착되며, 상부케이스(700)에 형성된 중앙중공부(720)에 삽입되는 돌출부(210)가 형성된 오일저장소(200)와, 돌출부(210)에 관통 장착된 바이메탈앗세이(310)를 통해 전달된 열에 따라 형태변화되어 오일저장소(200)에 형성된 통공(220)을 개폐하도록 오일저장소(200) 내측에 구비된 바이메탈오일밸브(300)와, 통공(220)을 통해 공간부(710)로 뿜어진 오일이 오일저장소(200)로 회수되도록 하부케이스(600)에 형성된 리턴라인(400)을 포함한다.
또한, 통공(220)을 통해 공간부(710)로 뿜어진 오일이 상부케이스(700), 하부케이스(600) 및 로터(100) 사이에 개재되어 가압됨으로써 샤프트(800)의 회전에 비례하여 상부케이스(700)와 하부케이스(600)가 회전되는 것을 특징으로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 하부케이스(600) 및 상부케이스(700)에 상측홈부(730) 및 하측홈부(610)가 마주보며 등간격으로 다수개 형성되며, 상측홈부(730) 및 하측홈부(610)와 비접촉 되도록 삽입되는 요철부(130)가 로터(100) 양면에 형성된다.
상측홈부(730) 및 하측홈부(610)는 각각 샤프트(800)의 중심축을 원점으로 샤프트(800)와 동심원을 이루며, 상부케이스(700) 및 하부케이스(600)에 나이테 형상으로 형성된다. 이때, 상측홈부(730)와 하측홈부(610)는 로터(100)를 기준으로 대칭을 이루도록 형성된다.
이는 오일이 상측홈부(730) 및 하측홈부(610)와 요철부(130)사이에 개재되어 원심력에 의해 급속도로 로터(100) 원주에 몰리는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 본 발명의 일실시예는 상부케이스(700)에 형성된 중앙중공부(720)에 러버씰(721)이 형성되는데, 러버씰(721)이 중앙중공부(720)의 내측을 따라 형성되어 중앙중공부(720)에 삽입된 돌출부(210)와 중앙중공부(720)의 틈을 막아 오일이 중앙중공부(720)를 통해 밖으로 배출되는 것을 방지하게 된다.
또한, 상부케이스(700)는 하부케이스(600)에 결합나사 또는 커링을 통해 결합되는데, 일실시예에서는 결합나사를 통해 결합된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 로터(100)에는 샤프트(800)와 인접한 부위에 회수공(110)이 형성되며, 리턴라인(400)은 로터(100)의 원주에 근접하여 로터(100)와 수직하게 하부케이스(600)를 천공해 형성된 소정깊이의 제1리턴홀(410)과 제1리턴홀(410)로부터 샤프트(800)를 향하여 연장된 리턴터널(420)과 리턴터널(420)로부터 회수공(110)을 향하여 천공된 제2리턴홀(430)로 형성된다.
회수공(110)이 형성됨으로써, 리턴라인(400)을 통해 순환하는 오일이 오일저장소(200)로 유입되게 된다.
또한, 커버링(140)이 하부케이스(600)와 로터(100) 사이에 개재되어 하부케이스(600)와 로터(100)의 틈으로 오일이 새는 것을 막게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예의 하부케이스(600)에는 리턴터널(420)으로부터 외부로 연장된 배출라인(500)이 형성되며, 배출라인(500)은 배출라인(500)에 삽입된 스틸볼(510)에 의해 막힌 것을 특징으로 한다.
배출라인(500)이 형성되므로, 기준치보다 점성이 낮아지거나 또는 높아진 노후화된 오일을 손쉽게 외부로 배출하고 점성이 적정치인 오일을 재주입 가능한 효과를 갖게 된다.
스틸볼(510)은 하부케이스(600)와 동일재질이거나 강도가 높은 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 열에 의한 변형이 적은 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예의 오일저장소(200)는 상측이 막히고 하측이 개구된 박스 형상으로, 막힌 상측에 돌출부(210)가 형성되며, 개구된 하측에 로터(100)와 밀착되는 플랜지(230)가 형성된다.
또한, 측벽에 통공(220)이 1개 형성되는데, 본 발명의 일 실시예와 다르게 통공(220)이 다수개 형성될 때는, 바이메탈오일밸브(300)가 모든 통공(220)과 대응하도록 다수개 구비되어 각각의 통공(220)을 개폐하게 된다.
오일저장소(200)는 플랜지(230)를 관통한 볼트(B)가 로터(100)에 형성된 체결공(120)과 체결되어 로터(100)에 부착된다.
돌출부(210)에는 원기둥 형상의 바이메탈앗세이(310)가 관통장착되 고정되는데, 길이방향 일측이 상부케이스(700)의 중앙중공부(720)를 통해 외부로 들어나게 되며, 길이방향 반대측이 오일저장소(200) 내부로 돌출된다.
상부케이스(700) 외부로 들어난 바이메탈앗세이(310)의 일측에 냉각수의 열이 전달되는데, 냉각수의 열을 전달하기 위한 구성은 본 발명의 범위를 벗어나므로 그 설명을 생략한다.
또한, 오일저장소(200) 내부로 돌출된 바이메탈앗세이(310)의 길이방향 반대측에는 바이메탈앗세이(310)를 통해 전달된 열에 따라 형태변화 되어 오일저장소(200)에 형성된 통공(220)을 개폐하는 바이메탈오일밸브(300)가 부착된다.
바이메탈오일밸브(300)는 오일저장소(200)의 너비보다 미세하게 짧은 길이를 갖으며, 양단에는 수직으로 절곡된 막음판이 형성된다.
오일저장소(200)가 로터(100) 회전에 따라 회전되므로, 오일저장소(200)에 고정된 바이메탈앗세이(310) 또한 회전되고, 바이메탈앗세이(310)에 고정된 바이메탈오일밸브(300)도 회전된다. 오일저장소(200)와 바이메탈오일밸브(300)가 동일한 회전속도로 회전되며, 막음판이 통공(220)을 폐쇄하고 있다가 바이메탈오일밸브(300)가 바이메탈앗세이(310)를 통해 전달받은 열에 의해 형태 변형하게 됨으로써 막음판이 위치 이동되어 통공(220)을 개구하게 된다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예는 바이메탈오일밸브(300)가 형상 변화하여 통공(220)을 개구함에 따라, 로터(100)에 형성된 오일저장소(200)로부터 로터(100)의 원주방향으로 오일이 급속도로 확산되며, 확산된 오일은 상부케이스(700) 및 하부케이스(600)와 로터(100) 사이에 마찰재로 작용되어 로터(100)의 회전을 따라 상부케이스(700) 및 하부케이스(600)가 상대적으로 짧은 시간 내에 고회전하게 되며, 바이메탈오일밸브(300)가 형상 변화하여 통공(220)을 폐쇄함에 따라 오일의 공급이 차단되어, 공급되었던 오일이 원심력에 의해 로터(100)에 원주 방향으로 몰리게 되고 리턴라인(400)을 통해 오일저장소(200)로 회수됨으로 상부케이스(700) 및 하부케이스(600)와 로터(100) 사이에 마찰재가 사라짐으로 짧은 시간 내에 회전이 낮아지게 되는 효과가 있다.
100: 로터 110: 회수공 120: 체결공
130: 요철부 140: 커버링 200: 오일저장소
210: 돌출부 220: 통공 230: 플랜지
B: 볼트 300: 바이메탈오일밸브 310: 바이메탈앗세이
400: 리턴라인 410: 제1리턴홀 420: 리턴터널
430: 제2리턴홀 500: 배출라인 510: 스틸볼
600: 하부케이스 610: 하측홈부 700: 상부케이스
710: 공간부 720: 중앙중공부 721: 러버씰
730: 상측홈부 800:샤프트 810: 베어링

Claims (8)

  1. 엔진과 연결된 샤프트에 베어링을 통해 구속되지 않도록 고정된 하부케이스와 상기 하부케이스를 덮으며 내측에 공간부가 형성된 상부케이스 사이에 위치되도록 상기 샤프트에 고정구속된 원반형상의 로터;
    상기 공간부에 수용 되도록 상기 로터의 일면에 부착되며, 상기 상부케이스에 형성된 중앙중공부에 삽입되는 돌출부가 형성된 오일저장소;
    상기 돌출부에 일측 끝단이 고정되도록 상기 돌출부에 관통 장착된 바이메탈앗세이에 고정되어 상기 돌출부 회전에 따라 회전되되, 상기 바에탈앗세이를 통해 전달된 열에 따라 형태변화되어 상기 오일저장소에 형성된 통공을 개폐하도록 상기 오일저장소 내측에 구비된 바이메탈오일밸브;
    상기 통공을 통해 상기 공간부로 뿜어진 오일이 상기 오일저장소로 회수되도록 상기 하부케이스에 형성된 리턴라인;을 포함하며,
    상기 하부케이스에는 상기 리턴라인으로부터 외부로 연장된 배출라인이 형성되며, 상기 배출라인은 상기 배출라인에 삽입된 스틸볼에 의해 막힌 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부케이스에는 상기 샤프트와 동심원을 이루는 하측홈부가 형성되고, 상기 상부케이스에는 상기 샤프트와 동심원을 이루는 상측홈부가 형성되며, 상기 로터 양면에 상기 상측홈부 및 하측홈부와 비접촉 되도록 삽입되는 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통공을 통해 상기 공간부로 유입된 오일이 상기 상부케이스, 상기 하부케이스 및 상기 로터 사이에 개재되어 상기 샤프트의 회전에 비례하여 상기 상부케이스와 상기 하부케이스가 회전되는 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로터에는 상기 샤프트와 인접한 부위에 회수공이 형성된 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리턴라인은 상기 로터의 원주에 근접하여 상기 로터와 수직하게 상기 하부케이스를 천공해 형성된 소정깊이의 제1리턴홀과 상기 제1리턴홀로부터 상기 샤프트를 향하여 연장된 리턴터널과 상기 리턴터널로부터 상기 회수공을 향하여 천공된 제2리턴홀로 형성된 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오일저장소는 하측이 개구된 박스 형상으로, 막힌 상측에 상기 돌출부가 형성되며, 개구된 하측에 상기 로터와 밀착되는 소정 너비의 플랜지가 형성된 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오일저장소는 상기 플랜지를 관통한 볼트가 상기 로터에 형성된 체결공과 체결되어 상기 로터에 부착되는 것을 특징으로 하는 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치.
KR1020130065327A 2013-06-07 2013-06-07 로터에 오일저장소가 형성된 바이메탈 타입 팬클러치 KR101439031B1 (ko)

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DE102013110162.3A DE102013110162A1 (de) 2013-06-07 2013-09-16 Bimetall-lüfterkupplung mit einem ölspeicher, der in einem rotor geformt ist
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