KR101234646B1 - Water pump for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프는, 펌프 바디에 회전 가능하게 설치되는 메인 샤프트의 일측 단부에 허브가 결합되고, 다른 일측 단부에 임펠러가 결합되는 것으로서, 상기 허브에 회전 가능하게 장착되고 마찰 패드가 구비된 풀리와, 복수의 가이드 핀을 통해 상기 허브와 연결되며 상기 마찰 패드에 선택적으로 밀착 가능하게 설치되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크와 상기 허브 사이에서 상기 가이드 핀에 장착되는 탄발유닛과, 상기 클러치 디스크에 대응하여 상기 펌프 바디에 고정되는 필드 코일을 포함하며, 상기 탄발유닛은 상기 가이드 핀에 끼워지는 스프링과, 상기 스프링에 몰딩 형성되는 몰딩부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Vehicle water pump according to an exemplary embodiment of the present invention, the hub is coupled to one end of the main shaft rotatably installed on the pump body, the impeller is coupled to the other end, rotatably mounted to the hub And a pulley provided with a friction pad, a clutch disk connected to the hub through a plurality of guide pins, and selectively installed in close contact with the friction pad, and a bullet mounted on the guide pin between the clutch disk and the hub. And a field coil fixed to the pump body in correspondence with the clutch disk, wherein the ballistic unit comprises a spring fitted to the guide pin and a molding part formed on the spring.

Description

차량용 워터 펌프 {WATER PUMP FOR VEHICLE}Car Water Pump {WATER PUMP FOR VEHICLE}

본 발명의 예시적인 실시예는 차량에 적용되는 워터 펌프(water pump)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자식 클러치를 적용한 차량용 워터 펌프에 관한 것이다.An exemplary embodiment of the present invention relates to a water pump applied to a vehicle, and more particularly, to a vehicle water pump to which an electronic clutch is applied.

현재 차량 제작 메이커는 차량을 개발하는 과정에서 연비개선과 에미션 저감이라는 두 가지 목표를 동시에 달성하기 위해 노력하고 있는데, 이중에서 에미션 규제를 충족시키기 원가와 중량이 크게 증가함에도 불구하고 배기계의 촉매 로딩량을 높이거나 EGR 쿨러의 용량을 증가시키는 방법을 적용하고 있다.Currently, vehicle makers are trying to achieve two goals: improving fuel economy and reducing emissions in the process of developing a vehicle. Among them, the catalyst of the exhaust system is increased despite the significant increase in cost and weight to meet emission regulations. Increasing the load or increasing the capacity of the EGR cooler is applied.

일반적으로 차량에는 냉각수를 강제 순환시키는 방식이 적용되며, 이를 위해 엔진의 실린더 및 실린더 헤드에 냉각수로를 형성하고, 워터펌프의 작동으로 냉각수로에 냉각수를 강제로 공급시켜 엔진의 온도를 안정되게 유지시킨다. In general, a method of forcibly circulating a coolant is applied to a vehicle. For this purpose, a coolant path is formed in a cylinder and a cylinder head of an engine, and a coolant path is forcibly supplied to a coolant path by a water pump to maintain a stable engine temperature. Let's do it.

상기와 냉각수를 공급시키는 워터펌프는 벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 동작되어 냉각수를 "라디에이터 → 실린더 → 실린더 헤드 → 라디에이터"로 순환시켜 엔진이 과열되어 열화되는 것을 방지하여 준다.The water pump for supplying the coolant is operated by the power transmitted through the belt to circulate the coolant to the "radiator → cylinder → cylinder head → radiator" to prevent the engine from overheating and deterioration.

워터펌프는 벨트를 통해 전달되는 엔진의 동력에 의해 6장 정도의 날개를 가지는 중앙의 임펠러가 회전하여 냉각수를 실린더측으로 펌핑하며, 회전속도는 풀리의 비에 따라 다르게 설정되나, 대략적으로 크랭크 축의 1.2 ~ 1.6배 속도로 회전된다.The water pump rotates the central impeller with 6 blades by the power of the engine transmitted through the belt to pump the coolant to the cylinder.The rotation speed is set differently according to the ratio of the pulley, but it is approximately 1.2 on the crankshaft. Rotate at ~ 1.6 times speed.

상기한 워터펌프는 엔진의 시동과 동시에 벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 동작되므로, 엔진의 워밍업 조건이나 냉각 조건에 관계없이 엔진의 동작에 따라 상시 작동되어 냉각수를 순환시킨다.Since the water pump is operated by the power transmitted through the belt at the same time as the engine starts, the water pump is always operated according to the operation of the engine regardless of the warm-up condition or the cooling condition of the engine to circulate the coolant.

따라서, 엔진이 워밍업 되어 있는 상태에서는 연비 및 배기가스의 안정화를 제공할 수 있으나, 엔진이 충분히 냉각되어 있는 상태에서 엔진이 시동되는 경우 냉각수의 순환에 따라 엔진의 워밍업 시간이 지연되고, 이에 따라 냉각된 구동부위의 마찰저항이 증가되어 마모가 증가되는 문제점이 발생한다.Thus, while the engine is warmed up, fuel economy and exhaust gas can be stabilized. However, when the engine is started while the engine is sufficiently cooled, the warm-up time of the engine is delayed according to the circulation of the coolant, and thus cooling is performed. The friction resistance of the driven part is increased, causing a problem of increased wear.

또한, 엔진의 냉각에 의해 연소 효율이 떨어져 연료 소모량이 증가되고, 배기가스의 온도 상승이 지연되어 촉매의 활성화 시간이 지연되므로 배기가스에 유해성 물질이 다량으로 배출되어 에미션을 불안정하게 형성시키는 문제점을 내포하고 있다.In addition, the combustion efficiency is lowered due to the cooling of the engine, the fuel consumption is increased, the temperature rise of the exhaust gas is delayed, and the activation time of the catalyst is delayed. It implies

그리고, 연료펌프의 상시 동작에 따라 크랭크축에 부하로 작용하게 되어 엔진의 출력 효율을 저하시키고, 이에 따라 연비 저하를 초래시키는 문제점도 내포하고 있다.In addition, the fuel pump acts as a load on the crankshaft according to the regular operation of the fuel pump, thereby lowering the output efficiency of the engine, thereby causing a problem of lowering fuel efficiency.

이는 워터펌프가 벨트에 의하여 크랭크축과 연동되는 과정에 있어서 동력의 단속이 이루어지지 않고, 기계적인 결합만 되어 있기 때문에 발생하는 것이다.This occurs because the water pump is not mechanically intermittent but only mechanically coupled in the process of interlocking with the crankshaft by the belt.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 전자식 클러치를 적용하고, 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건 등에 따라 전자식 클러치의 작동을 제어하여 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어지도록 한 차량용 워터 펌프를 제공한다.Exemplary embodiments of the present invention have been created to improve the above problems, by applying an electronic clutch, controlling the operation of the electronic clutch in accordance with the operating conditions of the engine and the temperature of the coolant, such as pumping of the coolant is optional. It provides a vehicle water pump to be made.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예는 전자식 클러치의 작동 시 발생하는 소음을 완화시킬 수 있도록 한 차량용 워터 펌프를 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present invention provides a vehicle water pump that can alleviate the noise generated when the electronic clutch operates.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프는, 펌프 바디에 회전 가능하게 설치되는 메인 샤프트의 일측 단부에 허브가 결합되고, 다른 일측 단부에 임펠러가 결합되는 것으로서, 상기 허브에 회전 가능하게 장착되고 마찰 패드가 구비된 풀리와, 복수의 가이드 핀을 통해 상기 허브와 연결되며 상기 마찰 패드에 선택적으로 밀착 가능하게 설치되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크와 상기 허브 사이에서 상기 가이드 핀에 장착되는 탄발유닛과, 상기 클러치 디스크에 대응하여 상기 펌프 바디에 고정되는 필드 코일을 포함하며, 상기 탄발유닛은 상기 가이드 핀에 끼워지는 스프링과, 상기 스프링에 몰딩 형성되는 몰딩부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.To this end, the water pump for a vehicle according to the exemplary embodiment of the present invention is a hub coupled to one end of the main shaft rotatably installed on the pump body, and an impeller coupled to the other end, and rotatable to the hub. A pulley equipped with a friction pad, a clutch disk connected to the hub through a plurality of guide pins and selectively mounted to the friction pad, and mounted to the guide pin between the clutch disk and the hub. And a field coil fixed to the pump body corresponding to the clutch disk, wherein the ballistic unit includes a spring fitted to the guide pin and a molding part molded to the spring. do.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 스프링은 코일 스프링으로서 이루어지며, 상기 몰딩부는 실리콘 고무 소재로 이루어질 수 있다.In the vehicle water pump, the spring is made as a coil spring, and the molding part may be made of a silicone rubber material.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 풀리에는 상기 클러치 디스크가 위치하는 클러치실이 형성될 수 있다.In the vehicle water pump, the pulley may be formed with a clutch chamber in which the clutch disk is located.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 클러치실의 내면 폭을 W, 상기 마찰 패드의 폭을 w 라고 할 때, 상기 w는 (1/2)W 이상을 만족하는 것이 바람직하다.In the vehicular water pump, when the inner surface width of the clutch chamber is W and the width of the friction pad is w, it is preferable that the w satisfies (1/2) W or more.

상기 차량용 워터 펌프는, 상기 마찰 패드의 두께가 4mm 이상을 만족하는 것이 바람직하다.In the vehicle water pump, the friction pad preferably has a thickness of 4 mm or more.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 클러치 디스크에 대응하여 상기 필드 코일 측에 보조 마찰 패드가 더 구비될 수 있다.In the vehicle water pump, an auxiliary friction pad may be further provided on the field coil side corresponding to the clutch disk.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 필드 코일은 외부의 제어신호에 의해 자화되어 자기력을 발생시키며, 상기 클러치 디스크와 마찰 패드의 연결을 단속할 수 있다.In the vehicle water pump, the field coil may be magnetized by an external control signal to generate a magnetic force, and may control the connection between the clutch disk and the friction pad.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 클러치 디스크는 상기 필드 코일이 자화되지 않은 상태에서 상기 마찰 패드와 연결되어 상기 풀리의 동력을 상기 임펠러로 공급시켜 냉각수의 펌핑을 제공할 수 있다.In the vehicle water pump, the clutch disk may be connected to the friction pad while the field coil is not magnetized to supply power of the pulley to the impeller to provide pumping of cooling water.

상기 차량용 워터 펌프에 있어서, 상기 클러치 디스크는 상기 필드 코일의 자화에 따라 상기 마찰 패드와 분리되어 상기 풀리를 공회전시킬 수 있다.In the vehicle water pump, the clutch disk may be separated from the friction pad according to the magnetization of the field coil to idle the pulley.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프에 의하면, 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건, 운전자의 의지에 따라 전자식으로 클러치를 작동시켜 풀리의 동력을 임펠러에 전달하거나 차단하는 방식으로서 임펠러를 통한 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어질 수 있다.According to the water pump for a vehicle according to the exemplary embodiment of the present invention as described above, by operating the clutch electronically in accordance with the operating conditions of the engine, the temperature of the coolant, the driver's will to transfer or block the power of the pulley to the impeller In this manner, pumping of the coolant through the impeller may be made selectively.

따라서, 본 실시예에서는 배기가스를 정화시키는 촉매의 로딩량을 추가하지 않아도 안정된 에미션을 확보할 수 있어 원가 절감을 제공하고, 배기계 부품이 따로 추가되지 않아 차량의 중량이 감소되어 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.Therefore, in the present embodiment, it is possible to secure stable emissions without adding a loading amount of the catalyst for purifying exhaust gas, thereby providing cost reduction, and since the exhaust system components are not added separately, the weight of the vehicle is reduced to improve fuel economy. The effect is expected.

또한, 본 실시예에서는 엔진이 냉각된 상태에서 초기 시동이 이루어지는 경우 냉각수의 순환이 차단되므로 엔진오일의 온도를 빠르게 높일 수 있어 오일 마찰이 저감되고, 각 구동부품의 마모가 최소화되어 내구성이 향상되는 효과가 기대된다.In addition, in the present embodiment, when the initial start is performed while the engine is cooled, the circulation of the coolant is blocked, so that the temperature of the engine oil can be quickly increased, thereby reducing oil friction and minimizing wear of each driving component, thereby improving durability. The effect is expected.

그리고, 본 실시예에서는 엔진의 초기 시동시에 냉각수의 순환을 능동적으로 제어하여 엔진의 활성화 시간 단축과 안정된 연소로 연비 향상을 제공하고, 촉매의 활성화 시간을 단축시켜 에미션 안정화를 제공하는 효과가 기대된다.In this embodiment, the circulation of the coolant is actively controlled during the initial start-up of the engine, thereby improving fuel economy by reducing the activation time of the engine and stable combustion, and providing the emission stabilization by shortening the activation time of the catalyst. It is expected.

이에 더하여, 본 실시예에서는 탄발유닛이 스프링에 몰딩부가 몰딩 성형된 고무 몰딩 스프링으로서 이루어지므로, 클러치 작동 시 탄발유닛이 댐핑 역할을 함으로써 클러치 디스크와 마찰 패드 또는 코일 케이스 간에 발생하는 소음을 완화시킬 수 있다.In addition, in the present embodiment, since the ballistic unit is formed as a rubber molding spring in which the molding part is molded on the spring, the ballistic unit acts as a damping function when the clutch is operated to mitigate noise generated between the clutch disc and the friction pad or the coil case. have.

또한, 본 실시예에서는 풀리에 대한 마찰 패드의 면적을 증대시키고, 필드 코일 측에 보조 마찰 패드를 구비함으로써 클러치 디스크와 마찰 패드 또는 코일 케이스 간에 발생하는 소음을 더욱 완화시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, the area of the friction pad with respect to the pulley is increased, and by providing an auxiliary friction pad on the field coil side, it is possible to further reduce the noise generated between the clutch disk and the friction pad or coil case.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프에 적용되는 탄발유닛을 도시한 부분 절단 사시도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프의 작동을 설명하기 위한 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 차량용 워터 펌프를 도시한 단면 구성도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a perspective view of a vehicle water pump according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of FIG.
3 is a cross-sectional view of FIG. 1.
Figure 4 is a partially cut perspective view showing a bullet unit applied to a water pump for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view for explaining the operation of the vehicle water pump according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a cross-sectional view illustrating a water pump for a vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings, and is shown by enlarging the thickness in order to clearly express various parts and regions. It was.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 단면 구성도이다.1 is a perspective view illustrating a vehicle water pump according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)는 벨트를 통해 전달되는 엔진의 동력으로서 냉각수를 냉각 수로에 강제로 공급시켜 엔진의 온도를 안정되게 유지시키기 위한 것이다.Referring to the drawings, the vehicle water pump 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is to forcibly supply the cooling water to the cooling channel as the power of the engine delivered through the belt to maintain a stable temperature of the engine.

이러한 차량용 워터 펌프(100)는 기본적으로 펌프 바디(110)와, 엔진의 크랭크 샤프트와 연결되고 펌프 바디(110)의 일측에 회전 가능하게 결합되며 크랭크 샤프트를 통해 엔진의 동력을 전달받는 풀리(130)와, 그 풀리(130)의 회전에 따라 펌프 바디(110)에 회전 가능하게 장착되며 냉각수를 펌핑하는 임펠러(150)를 포함한다.The vehicle water pump 100 is basically connected to the pump body 110, the crankshaft of the engine and rotatably coupled to one side of the pump body 110, the pulley 130 receives the power of the engine through the crankshaft And an impeller 150 rotatably mounted to the pump body 110 according to the rotation of the pulley 130 and pumping the coolant.

따라서, 엔진의 시동에 따라 벨트를 통해 크랭크 샤프트로부터 전달되는 동력에 의해 풀리(130)가 소정 비율의 속도로 회전하게 되며, 이에 따라 임펠러(150)가 회전하며 냉각수의 펌핑이 이루어지게 된다.Therefore, the pulley 130 is rotated at a predetermined rate by the power transmitted from the crankshaft through the belt as the engine is started. As a result, the impeller 150 rotates to pump the coolant.

그러므로, 냉각수는 임펠러(150)의 회전력에 의해 도시되지 않은 실린더에 형성된 냉각 수로에 펌핑(Pumping) 공급되어 엔진의 온도를 안정된 상태로 유지시켜 준다.Therefore, the cooling water is pumped to the cooling channel formed in the cylinder (not shown) by the rotational force of the impeller 150 to maintain the engine temperature in a stable state.

본 실시예에서 상기 차량용 워터 펌프(100)는 전자식 클러치를 적용하고, 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건, 운전자의 의지에 따라 전자식 클러치의 작동을 제어하여 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어지게 할 수 있는 구조로 이루어진다.In the present embodiment, the vehicle water pump 100 may apply an electronic clutch, and may control the operation of the electronic clutch according to the driving condition of the engine, the temperature condition of the coolant, and the driver's will to selectively pump the coolant. It is made of a structure.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상기 차량용 워터 펌프(100)는 언급한 바 있는 펌프 바디(110), 풀리(130), 및 임펠러(150)를 기본적으로 구비하면서, 마찰 패드(210), 클러치 디스크(220), 허브(230), 탄발유닛(240), 필드 코일(260), 및 메인 샤프트(270)를 포함하여 구성되는 바, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.To this end, the vehicle water pump 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is basically provided with a pump body 110, a pulley 130, and an impeller 150, as mentioned above, the friction pad 210 , The clutch disc 220, the hub 230, the ballistic unit 240, the field coil 260, and the main shaft 270 are included, which will be described as follows.

상기 펌프 바디(110)는 냉각수를 유입시키는 냉각수 유입구를 형성하고 있으며, 하기에서 기술될 메인 샤프트(270)의 일측 단부와 선택적으로 연결되며 회전하는 풀리(130)를 일측에 구비하고, 메인 샤프트(270)의 다른 일측 단부와 연결되며 회전하는 임펠러(150)를 다른 일측에 구비하고 있다.The pump body 110 forms a coolant inlet for introducing coolant, and has a pulley 130 that is selectively connected to one end of the main shaft 270 to be described below and rotates thereon, and includes a main shaft ( It is connected to the other end of the other side 270 is provided with a rotating impeller 150 on the other side.

상기에서, 풀리(130)는 엔진의 크랭크 샤프트(도면에 도시되지 않음)로부터 벨트를 통해 동력을 전달받는 것으로서, 중앙에 관통홀(131)이 형성되어 있으며, 그 관통홀(131)에는 풀리 베어링(133)이 설치된다.In the above, the pulley 130 is a power transmission through the belt from the crankshaft (not shown in the figure) of the engine, the through hole 131 is formed in the center, the through hole 131 in the pulley bearing 133 is installed.

여기서, 상기 풀리(130)에는 관통홀(131)의 둘레를 따라 배면에 클러치실(135)이 형성되고, 그 클러치실(135)의 내면에는 뒤에서 더욱 설명하는 마찰 패드(210)를 장착하기 위한 장착홈(137)이 관통홀(131)을 따라 형성된다.Here, the pulley 130 has a clutch chamber 135 formed on the rear surface of the pulley 130 along the circumference of the through hole 131, and the inner surface of the clutch chamber 135 for mounting the friction pad 210 described later. The mounting groove 137 is formed along the through hole 131.

상기 마찰 패드(210)는 링 형상의 스틸 소재로서 이루어지며, 풀리(130)의 배면에 장착되는 바, 클러치실(135) 내면의 장착홈(137)에 끼워지며 본딩 접합될 수 있다.The friction pad 210 is made of a steel material having a ring shape, and is mounted on the rear surface of the pulley 130 and may be bonded to the mounting groove 137 of the inner surface of the clutch chamber 135.

상기 클러치 디스크(220)는 풀리(130)의 클러치실(135) 내부에서 마찰 패드(210)에 대응하게 배치되며, 그 마찰 패드(210)에 선택적으로 밀착 가능한 금속 소재의 원판 디스크 형태로서 이루어진다.The clutch disc 220 is disposed to correspond to the friction pad 210 in the clutch chamber 135 of the pulley 130, and is formed as a disc shaped disc of a metal material selectively adhered to the friction pad 210.

이 경우, 상기 클러치 디스크(220)는 마찰 패드(210)와의 결합 여부에 따라 풀리(130)에 공급되는 동력의 출력 여부가 제어된다.In this case, the clutch disk 220 is controlled whether the output of the power supplied to the pulley 130 in accordance with the engagement with the friction pad (210).

상기 허브(230)는 풀리(130)의 관통홀(131)에 위에서 언급한 바 있는 풀리 베어링(133)을 통해 회전 가능하게 결합되고, 복수 개의 가이드 핀들(231)을 통하여 클러치 디스크(220)와 상호 연결된다.The hub 230 is rotatably coupled to the through hole 131 of the pulley 130 through the pulley bearing 133 mentioned above, and the clutch disc 220 through the plurality of guide pins 231. Are interconnected.

상기에서, 가이드 핀들(231)은 허브(230)의 외주 가장자리 부분과 클러치 디스크(220)의 내주 가장자리 부분에 연결되는 바, 풀리(130)를 통해 전달된 구동력을 허브(230)에 전달하는 역할을 한다.In the above, the guide pins 231 are connected to the outer circumferential edge portion of the hub 230 and the inner circumferential edge portion of the clutch disk 220, and transmits the driving force transmitted through the pulley 130 to the hub 230. Do it.

상기 가이드 핀(231)은 허브(230)의 외주 가장자리 부분에 형성된 가이드 홀(233)에 일단이 자유단으로서 장착되고, 클러치 디스크(220)의 내주 가장자리 부분에 형성된 장착홀(223)에 다른 일단이 고정단으로서 장착된다.One end of the guide pin 231 is mounted as a free end in the guide hole 233 formed in the outer circumferential edge of the hub 230, and the other end of the guide pin 231 is provided in the mounting hole 223 formed in the inner circumferential edge of the clutch disc 220. It is mounted as this fixed end.

즉, 상기 각 가이드 핀(231)은 일단부가 허브(230)의 가이드 홀(233)에 지지되며, 다른 일단부가 클러치 디스크(220)의 장착홀(223)에 고정된다.That is, one end of each guide pin 231 is supported by the guide hole 233 of the hub 230, the other end is fixed to the mounting hole 223 of the clutch disk 220.

본 실시예에서, 상기 탄발유닛(240)은 클러치 디스크(220)와 허브(230) 사이에서 가이드 핀(231)에 지지된 상태로 그 허브(230)에 대하여 클러치 디스크(220)로 탄발력을 발휘하는 기능을 하게 된다.In the present embodiment, the bullet unit 240 is applied to the clutch disk 220 with respect to the hub 230 while being supported by the guide pin 231 between the clutch disk 220 and the hub 230. Will function.

상기 탄발유닛(240)은 클러치 디스크(220)로 탄발력을 제공하여 그 클러치 디스크(220)와 마찰 패드(210)를 연결하고, 클러치 디스크(220)가 뒤에서 더욱 설명될 필드 코일(260)의 자기력에 의해 허브(230) 측으로 이동하는 때 압축될 수 있는 구조로 이루어진다.The shot unit 240 provides a spring force to the clutch disk 220 to connect the clutch disk 220 and the friction pad 210, the clutch disk 220 of the field coil 260 which will be described further below. It is made of a structure that can be compressed when moving toward the hub 230 by the magnetic force.

이러한 탄발유닛(240)은 클러치 디스크(220)와 허브(230) 사이에서 가이드 핀(231)에 장착되는 바, 클러치 디스크(220)의 움직임을 댐핑할 수 있는 댐핑 러버 스프링(고무 몰딩 스프링 이라고도 한다)으로서 구비된다.The shot unit 240 is mounted on the guide pin 231 between the clutch disc 220 and the hub 230, it is also referred to as a damping rubber spring (rubber molding spring) capable of damping the movement of the clutch disc 220. ) Is provided.

즉, 상기 탄발유닛(240)은 클러치 디스크(220)가 마찰 패드(210)에 연결 또는 단속되는 때 댐핑 역할을 하면서 소음을 완화시키는 기능을 하게 된다.That is, the bullet unit 240 serves to dampen the noise while acting as a damping when the clutch disk 220 is connected to or intermittently connected to the friction pad 210.

상기 탄발유닛(240)은 도 4에서와 같이, 가이드 핀(231)에 끼워지는 스프링(241)과, 그 스프링(241)에 몰딩 형성되는 몰딩부(245)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 4, the bullet unit 240 includes a spring 241 fitted to the guide pin 231, and a molding part 245 molded to the spring 241.

여기서, 상기 스프링(241)은 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 몰딩부(245)는 실리콘 고무 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the spring 241 is made of a compression coil spring, the molding portion 245 is preferably made of a silicon rubber material.

상기 필드 코일(260)은 외부의 제어 신호에 따라 전원을 인가받아 자기력을 발생시키는 것으로서, 풀리(130)의 클러치실(135) 내부에서 클러치 디스크(220)의 배면에 대응하게 설치된다.The field coil 260 generates magnetic force by receiving power according to an external control signal, and is installed to correspond to the rear surface of the clutch disc 220 in the clutch chamber 135 of the pulley 130.

이러한 필드 코일(260)은 자기력에 의해 자화될 수 있는 코일 케이스(261)에 설치되는 바, 그 코일 케이스(261)에 커버링 되는 커버(263)에 감싸이며 코일 케이스(261)의 내부에 배치된다.The field coil 260 is installed in a coil case 261 that can be magnetized by a magnetic force. The field coil 260 is surrounded by a cover 263 covered by the coil case 261 and disposed inside the coil case 261. .

상기 메인 샤프트(270)는 펌프 바디(110)에 펌프 베어링(271)을 통해 회전 가능하게 장착되며, 일측 단부가 허브(230)의 중심에 연결되고, 다른 일측 단부는 펌프 바디(110)를 실링하는 실링유닛(273)이 개재된 상태로 언급한 바 있는 임펠러(150)와 연결된다.The main shaft 270 is rotatably mounted to the pump body 110 through a pump bearing 271, one end is connected to the center of the hub 230, the other end sealing the pump body 110. The sealing unit 273 is connected to the impeller 150 has been mentioned in the state interposed.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)에 의하면, 우선 필드 코일(260)에 전원이 인가되지 않는 일반적인 상태에서 클러치 디스크(220)는 도 3에서와 같이, 탄발유닛(240)의 탄성력에 의해 마찰 패드(210)에 밀착된 상태에 있다.Therefore, according to the vehicle water pump 100 according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above, the clutch disc 220 in the general state in which the power is not applied to the field coil 260 first, as shown in FIG. Likewise, the elastic unit 240 is in close contact with the friction pad 210.

이로써, 엔진의 동력이 벨트를 통해 풀리(130)에 제공되면, 클러치 디스크(220)가 가이드 핀(231)을 통해 허브(230)와 연결되고 마찰 패드(210)에 밀착되어 있기 때문에, 풀리(130)의 회전에 따라 엔진 동력이 클러치 디스크(220)와 허브(230)를 통해 메인 샤프트(270)에 전달되면서 그 메인 샤프트(270)가 회전하게 되므로, 임펠러(150)는 메인 샤프트(270)에 의해 회전하며 냉각수를 펌핑하게 된다.Thus, when the power of the engine is provided to the pulley 130 through the belt, since the clutch disk 220 is connected to the hub 230 through the guide pin 231 and is in close contact with the friction pad 210, the pulley ( As the engine power is transmitted to the main shaft 270 through the clutch disc 220 and the hub 230 according to the rotation of the 130, the main shaft 270 rotates, so that the impeller 150 is the main shaft 270. It rotates and pumps the coolant.

상기에서와 같은 냉각수의 펌핑은 엔진 회전수가 설정된 기준 회전수를 초과하여 엔진이 고속으로 동작하거나, 엔진 회전수가 기준 회전수 미만이나 냉각수의 온도가 설정된 온도 이상인 조건에서 이루어진다.The pumping of the coolant as described above is performed under the condition that the engine operates at high speed because the engine speed exceeds the set reference speed, or the engine speed is less than the reference speed or the temperature of the coolant is higher than the set temperature.

또한, 상기 냉각수의 펌핑은 엔진 회전수 및 냉각수의 온도에 관계없이 히터 스위치가 작동 온으로 검출된 경우, 실내의 신속한 난방을 제공하기 위해 이루어진다.In addition, the pumping of the coolant is performed to provide rapid heating of the room when the heater switch is detected as operating on regardless of the engine speed and the temperature of the coolant.

그러나, 상기한 조건을 만족하지 않는 조건, 이를테면 엔진이 저속으로 동작하거나 냉각수의 온도가 설정된 온도 미만인 조건, 또는 히터 스위치가 작동 오프로 검출된 조건인 경우, 외부의 제어 신호에 따라 필드 코일(260)은 전원을 인가받아 자기력을 발생시킨다.However, when the condition does not satisfy the above conditions, for example, when the engine operates at a low speed or when the temperature of the coolant is less than the set temperature, or when the heater switch is detected as off, the field coil 260 according to an external control signal. ) Generates a magnetic force by receiving power.

이에 따라, 상기 필드 코일(260)에서 발생하는 자기력에 의해 코일 케이스(261)가 자화되는데, 이 때 코일 케이스(261)는 도 5에서와 같이 자기력으로서 클러치 디스크(220)를 잡아 당긴다.Accordingly, the coil case 261 is magnetized by the magnetic force generated by the field coil 260. At this time, the coil case 261 pulls the clutch disc 220 as the magnetic force as shown in FIG.

그러면, 상기 클러치 디스크(220)는 탄발유닛(240)의 탄성력을 극복하며 가이드 핀(231)에 가이드되면서 코일 케이스(261) 쪽으로 이동하게 되며 마찰 패드(210)와 분리된다.Then, the clutch disc 220 is moved to the coil case 261 while being guided to the guide pin 231 to overcome the elastic force of the bullet unit 240, and is separated from the friction pad 210.

따라서, 상기와 같이 클러치 디스크(220)가 마찰 패드(210)와 분리되면서 클러치 디스크(220)와 마찰 패드(210)의 연결이 단속되므로, 허브(230)를 통해 메인 샤프트(270)에 전달되는 동력이 차단되면서 풀리(130)는 공회전을 하게 되고, 임펠러(150)는 회전하지 않게 되면서 냉각수의 펌핑을 중지하게 된다.Therefore, as the clutch disk 220 is separated from the friction pad 210 as described above, the connection between the clutch disk 220 and the friction pad 210 is interrupted, so that the clutch disk 220 is transmitted to the main shaft 270 through the hub 230. As the power is cut off, the pulley 130 is idle, and the impeller 150 stops the pumping of the coolant while not rotating.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)는 엔진의 운전 조건과 냉각수의 온도 조건 등에 따라 외부의 제어 신호에 의해 클러치를 전자식으로 작동시켜 풀리(130)의 동력을 임펠러(150)에 전달하거나 차단하게 되므로, 임펠러(150)를 통한 냉각수의 펌핑이 선택적으로 이루어진다.As described above, the vehicle water pump 100 according to the exemplary embodiment of the present invention operates the clutch electronically by an external control signal according to the operating condition of the engine and the temperature condition of the coolant, and so on of the pulley 130. Since power is transmitted to or blocked from the impeller 150, pumping of the coolant through the impeller 150 is selectively performed.

이로써, 본 실시예에서는 배기가스를 정화시키는 촉매의 로딩량을 추가하지 않아도 안정된 에미션을 확보할 수 있어 원가 절감을 제공하고, 배기계 부품이 따로 추가되지 않아 차량의 중량이 감소되어 연비를 향상시킬 수 있게 된다.As a result, in this embodiment, a stable emission can be secured without adding a loading amount of a catalyst for purifying exhaust gas, thereby providing cost reduction, and since the exhaust system parts are not added separately, the weight of the vehicle is reduced to improve fuel economy. It becomes possible.

또한, 본 실시예에서는 엔진이 냉각된 상태에서 초기 시동이 이루어지는 경우 냉각수의 순환이 차단되므로 엔진오일의 온도를 빠르게 높일 수 있어 오일 마찰이 저감되고, 각 구동부품의 마모가 최소화되어 내구성이 향상된다.In addition, in the present embodiment, when the initial start is performed while the engine is cooled, the circulation of the coolant is interrupted, so that the temperature of the engine oil can be quickly increased, thereby reducing oil friction and minimizing wear of each driving part, thereby improving durability. .

그리고, 본 실시예에서는 엔진의 초기 시동시에 냉각수의 순환을 능동적으로 제어하여 엔진의 활성화 시간 단축과 안정된 연소로 연비 향상을 제공하고, 촉매의 활성화 시간을 단축시켜 에미션 안정화를 제공할 수 있게 된다.In this embodiment, the circulation of the coolant is actively controlled at the initial start of the engine, thereby improving fuel economy by reducing the activation time of the engine and stable combustion, and providing the emission stabilization by shortening the activation time of the catalyst. do.

한편, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(100)에 의하면, 필드 코일(260)은 전원이 인가되는 조건 즉, 필드 코일(260)에서 발생하는 자기력에 의해 코일 케이스(261) 쪽으로 클러치 디스크(220)를 잡아 당겨 메인 샤프트(270)에 대하여 풀리(130)가 공회전하는 경우에서, 가이드 핀들(231)은 클러치 디스크(220)의 이동을 가이드 한다.On the other hand, according to the vehicle water pump 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, the field coil 260 toward the coil case 261 due to the condition that the power is applied, that is, the magnetic force generated in the field coil 260 In the case where the pulley 130 is idling with respect to the main shaft 270 by pulling the clutch disc 220, the guide pins 231 guide the movement of the clutch disc 220.

또한, 상기 가이드 핀들(231)은 필드 코일(260)에 전원이 인가되지 않는 조건 즉, 클러치 디스크(220)와 마찰 패드(210)가 탄발유닛(240)의 탄성력에 의해 밀착된 상태로 임펠러(150)가 회전하며 냉각수를 펌핑하는 경우에서, 풀리(130)를 통해 전달되는 동력을 허브(230)에 전달한다. 그리고 상기 허브(230)는 가이드 핀들(231)을 통해 전달된 구동력을 메인 샤프트(270)로 전달한다.In addition, the guide pins 231 may be an impeller in a state in which power is not applied to the field coil 260, that is, the clutch disc 220 and the friction pad 210 are in close contact with each other by the elastic force of the bullet unit 240. In the case where 150 rotates and pumps the cooling water, power transmitted through the pulley 130 is transmitted to the hub 230. The hub 230 transmits the driving force transmitted through the guide pins 231 to the main shaft 270.

이러한 과정에서, 본 실시예에서는 탄발유닛(240)이 스프링(241)에 몰딩부(245)가 몰딩 성형된 고무 몰딩 스프링으로서 이루어지므로, 그 탄발유닛(240)이 댐핑 역할을 함으로써 클러치 디스크(220)와 마찰 패드(210) 또는 코일 케이스(261) 간에 발생하는 소음을 완화시킬 수 있다.In this process, since the ballistic unit 240 is made of a rubber molding spring in which the molding part 245 is molded to the spring 241, the ballistic unit 240 acts as a damping clutch disk 220. ) And the noise generated between the friction pad 210 or the coil case 261 may be alleviated.

따라서, 본 실시예에서는 클러치 디스크(220)의 클러치 작동 시에 발생하는 소음을 탄발유닛(240)을 통해 제거함으로써 고객 만족도와 품질을 향상시킬 수 있다.Therefore, in this embodiment, by removing the noise generated during the clutch operation of the clutch disk 220 through the bullet unit 240 can improve customer satisfaction and quality.

도 6은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 차량용 워터 펌프를 도시한 단면 구성도이다.Fig. 6 is a cross-sectional view illustrating a water pump for a vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(400)는, 전기 실시예의 구조를 기본으로 하면서 풀리(330)에 대한 마찰 패드(410)의 면적을 증대시키고, 필드 코일(460) 측에 보조 마찰 패드(510)를 구비하여 클러치 작동 소음을 줄일 수 있다.Referring to the drawings, the vehicle water pump 400 according to another exemplary embodiment of the present invention increases the area of the friction pad 410 with respect to the pulley 330 based on the structure of the electric embodiment, and the field coil An auxiliary friction pad 510 may be provided on the side of the 460 to reduce the clutch operation noise.

이를 위해, 상기 풀리(330)의 클러치실(335)의 내면 폭을 W, 마찰 패드(410)의 폭을 w 라고 할 때, 본 실시예에 의한 상기 마찰 패드(410)의 폭(w)는 (1/2)W 이상을 만족하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 마찰 패드(410)의 두께는 4mm 이상을 만족하는 것이 바람직하다.To this end, when the inner surface width of the clutch chamber 335 of the pulley 330 is W and the width of the friction pad 410 is w, the width w of the friction pad 410 according to the present embodiment is It is preferable to satisfy (1/2) W or more. In addition, the thickness of the friction pad 410 preferably satisfies 4 mm or more.

그리고, 본 실시예에서는 클러치 디스크(420)에 대응하여 필드 코일(460)의 코일 케이스(461)에 언급한 바 있는 보조 마찰 패드(510)를 장착하고 있다.In this embodiment, the auxiliary friction pad 510 mentioned in the coil case 461 of the field coil 460 is mounted in correspondence with the clutch disk 420.

따라서, 본 실시예에서는 풀리(330)에 대한 마찰 패드(410)의 면적을 증대시키고, 필드 코일(460) 측에 보조 마찰 패드(510)를 구비함으로써 클러치 디스크(420)와 마찰 패드(410) 또는 코일 케이스(461) 간에 발생하는 소음을 더욱 완화시킬 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the area of the friction pad 410 with respect to the pulley 330 is increased, and the clutch disk 420 and the friction pad 410 are provided by providing the auxiliary friction pad 510 on the field coil 460 side. Alternatively, noise generated between the coil cases 461 may be further reduced.

본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 차량용 워터 펌프(400)의 나머지 구성 및 작용은 전기 실시예에서와 같으므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the rest of the configuration and operation of the water pump 400 for a vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention is the same as in the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted below.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

110... 펌프 바디 130... 풀리
150... 임펠러 210... 마찰 패드
220... 클러치 디스크 230... 허브
240... 탄발유닛 241... 스프링
245... 몰딩부 260... 필드 코일
270... 메인 샤프트 510... 보조 마찰 패드110 ... pump body 130 ... pulley
150 ... impeller 210 ... friction pad
220 ... clutch disc 230 ... hub
240 ... bullet unit 241 ... spring
245 ... molding 260 ... field coil
270 ... Main shaft 510 ... Auxiliary friction pad

Claims (8)

펌프 바디에 회전 가능하게 설치되는 메인 샤프트의 일측 단부에 허브가 결합되고, 다른 일측 단부에 임펠러가 결합되어 있는 차량용 워터 펌프에 있어서,
상기 허브에 회전 가능하게 장착되고 마찰 패드가 구비된 풀리와, 복수의 가이드 핀을 통해 상기 허브와 연결되며 상기 마찰 패드에 선택적으로 밀착 가능하게 설치되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크와 상기 허브 사이에서 상기 가이드 핀에 장착되는 탄발유닛과, 상기 클러치 디스크에 대응하여 상기 펌프 바디에 고정되는 필드 코일을 포함하며,
상기 탄발유닛은 상기 가이드 핀에 끼워지는 스프링과, 상기 스프링에 몰딩 형성되는 몰딩부를 포함하여 이루어지는 차량용 워터 펌프.In a water pump for a vehicle that the hub is coupled to one end of the main shaft rotatably installed on the pump body, the impeller is coupled to the other end,
A pulley rotatably mounted to the hub and having a friction pad; A ballistic unit mounted to the guide pin, and a field coil fixed to the pump body corresponding to the clutch disk,
The carburetor unit includes a spring fitted to the guide pin, and a molding part molded in the spring. 제1 항에 있어서,
상기 스프링은 코일 스프링으로서 이루어지며, 상기 몰딩부는 실리콘 고무 소재로 이루어지는 차량용 워터 펌프.The method according to claim 1,
The spring is made of a coil spring, the molding portion is a vehicle water pump made of a silicone rubber material. 제1 항에 있어서,
상기 풀리에는 상기 클러치 디스크가 위치하는 클러치실이 형성되고,
상기 클러치실의 내면 폭을 W, 상기 마찰 패드의 폭을 w 라고 할 때, 상기 w는 (1/2)W 이상을 만족하는 차량용 워터 펌프.The method according to claim 1,
The pulley is formed with a clutch chamber in which the clutch disk is located,
The water pump for a vehicle satisfying (1/2) W or more when the width of the inner surface of the clutch chamber is W and the width of the friction pad is w. 제3 항에 있어서,
상기 마찰 패드의 두께가 4mm 이상을 만족하는 차량용 워터 펌프.The method of claim 3,
A water pump for a vehicle in which the thickness of the friction pad satisfies 4 mm or more. 제1 항에 있어서,
상기 클러치 디스크에 대응하여 상기 필드 코일 측에 보조 마찰 패드가 더 구비되는 차량용 워터 펌프. The method according to claim 1,
And an auxiliary friction pad on the side of the field coil side corresponding to the clutch disc. 제1 항에 있어서,
상기 필드 코일은 외부의 제어신호에 의해 자화되어 자기력을 발생시키며, 상기 클러치 디스크와 마찰 패드의 연결을 단속하는 차량용 워터 펌프.The method according to claim 1,
The field coil is magnetized by an external control signal to generate a magnetic force, and the water pump for a vehicle intercepts the connection of the clutch disk and the friction pad. 제1 항에 있어서,
상기 클러치 디스크는 상기 필드 코일이 자화되지 않은 상태에서 상기 마찰 패드와 연결되어 상기 풀리의 동력을 상기 임펠러로 공급시켜 냉각수의 펌핑을 제공하는 차량용 워터 펌프.The method according to claim 1,
The clutch disk is connected to the friction pad when the field coil is not magnetized to supply power of the pulley to the impeller to provide pumping of coolant. 제1 항에 있어서,
상기 클러치 디스크는 상기 필드 코일의 자화에 따라 상기 마찰 패드와 분리되어 상기 풀리를 공회전시키는 차량용 워터 펌프.The method according to claim 1,
And the clutch disc is separated from the friction pad according to the magnetization of the field coil to idle the pulley.
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