(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水の熱を外部空気に伝達するラジエータと、エンジンの一側に設置され、冷却水がエンジンとラジエータとを循環するようにするウォーターポンプとを含む車両用冷却システムにおいて、
前記ウォーターポンプは、冷却水が循環する複数の冷却水通路が備えられたシリンダーブロックの一側に設けられるハウジングと；
前記ハウジングに回転可能に設けられる回転軸と；
前記回転軸の一端に固定結合され、エンジンクランク軸の回転力を前記回転軸に伝達するプーリと；
前記回転軸の他端に固定結合されるように設けられる第１インペラーと；
前記第１インペラーの一側に設けられる第２インペラーと；
前記第２インペラーを冷却水温度に応じて選択的に回転させる第２インペラー回転手段と；を含み、
前記回転軸は、第１摩擦板と、前記第２インペラー回転手段と、前記第２インペラーに固定結合され、内部が流体で満たされたカプセルと；前記カプセルの内部に回動可能に挿入されるプランジャーと；前記カプセルと前記プランジャーとの間に介し、前記プランジャーを弾支する弾性部材と；前記プランジャーの一端に固定結合され、前記第１摩擦板と対向するように設けられる第２摩擦板と；を含むことを特徴とする車両用冷却システム。
【請求項２】
前記ハウジングが所定の締結部材によって前記シリンダーブロックに固定されるようにするブラケットを含むことを特徴とする、請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項３】
前記カプセルに満たされた流体は、冷却水から熱の供給を受けると膨脹し、前記プランジャーを押し出して前記第２摩擦板が前記第１摩擦板と接触するようになることを特徴とする、請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項４】
前記流体はワックスであることを特徴とする、請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項５】
前記複数の冷却水通路は、冷却水をエンジンで循環させる第１冷却水通路と冷却水をラジエータとエンジンとで循環させる第２冷却水通路とを含み、前記第１インペラーは前記第１冷却水通路に設けられ、前記第２インペラーは前記第２冷却水通路に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の車両用冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用冷却システム（ｃｏｏｌｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）に係り、より詳しくは、ウォーターポンプにサーモスタット機能を追加して性能を向上させた車両用冷却システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用冷却システムは、初期冷却水のウォームアップのためのサーモスタットと、冷却水の循環のためのウォーターポンプとから構成される。
これをより具体的に説明すると、車両用冷却システムは、図１に示すように、ウォーターポンプ１、サーモスタット２、ラジエータ３、ウォーターホース４を含んで構成される。
ここで、ウォーターポンプ１はクランクシャフトと連結されたインペラーの回転によって冷却水を加圧循環させる。
【０００３】
一方、初期車両始動時に冷却水がウォームアップ（ｗａｒｍ−ｕｐ）されるまではサーモスタットが２が閉じられていて、冷却水はエンジン５内部でだけ循環し、一定の温度まで上がればサーモスタット２が開いてラジエータ３へ循環するようになり、温度を一定に維持する。これは、初期冷間始動時の排気ガスの排出を最少化してエンジンの耐久性を維持するためである。
【０００４】
しかし、低速回転時には冷却水とインペラーとの摩擦が相対的に大きくなってエンジン５に多くの負荷がかかるため、自動車の燃費が上昇するという問題点がある。
そして、従来の車両用冷却システムは、前記ウォーターポンプ１とサーモスタット２とが各々分離されていて構成が複雑であり、初期ウォームアップ前にウォーターポンプ１が駆動されなければならないため、エンジン動力が不必要に損失されるという問題点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、冷間始動時の不必要な動力損失を減らし、燃費性能を向上させる車両用冷却システムを提供することである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明の車両用冷却システムは、冷却水の熱を外部空気に伝達するラジエータと、エンジンの一側に設置され、冷却水がエンジンとラジエータとを循環するようにするウォーターポンプとを含む車両用冷却システムにおいて、前記ウォーターポンプは、冷却水が循環する複数の冷却水通路が備えられたシリンダーブロックの一側に設けられるハウジングと；前記ハウジングに回転可能に設けられる回転軸と；前記回転軸の一端に固定結合され、エンジンクランク軸の回転力を前記回転軸に伝達するプーリと；前記回転軸の他端に固定結合されるように設けられる第１インペラーと；前記第１インペラーの一側に設けられる第２インペラーと；前記第２インペラーを冷却水温度に応じて選択的に回転させる第２インペラー回転手段と；を含み、前記回転軸は、第１摩擦板と、前記第２インペラー回転手段と、前記第２インペラーに固定結合され、内部が流体で満たされたカプセルと；前記カプセルの内部に回動可能に挿入されるプランジャーと；前記カプセルと前記プランジャーとの間に介され、前記プランジャーを弾支する弾性部材と；前記プランジャーの一端に固定結合され、前記第１摩擦板と対向するように設けられる第２摩擦板と；を含むことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図２は本発明による車両用冷却システムの構成を示した概略図である。ここでは一般的な車両用冷却システムの構成は説明は省略し、本発明の特徴ある構成のみを説明する。
【０００８】
本発明による車両用冷却システムは、冷却水がエンジンを循環する第１冷却水通路１２及び冷却水がラジエータ３０とエンジンとを循環する第２冷却水通路１３がシリンダーブロック１１の一側に設けられ、冷却水がエンジンを循環するように設置されたウォーターポンプ２０と、前記エンジンから流入した冷却水の温度を下げて再びウォーターポンプ２０側へ送るように設置されたラジエータ３０とを備える。
【０００９】
ここで、本発明の特徴部であるウォーターポンプ２０は、第１冷却水通路１２及び第２冷却水通路１３が形成されたシリンダーブロック１１の一側に設けられたハウジング２１と、ハウジング２１に支持されて回動可能に設置され、第１摩擦板２４ａが備えられた回転軸２２と、ハウジング２１の外部に突出した回転軸２２に設けられたプーリ２３と、第１冷却水通路１２に設置された第１インペラー２７と、第２冷却水通路１３に設置された第２インペラー２６と、第２インペラー２６を冷却水の温度に応じて選択的に回転させるための第２インペラー回転手段とを含んで構成される。
【００１０】
前記第２インペラー回転手段は、第２インペラー２６に固定され、その内部にワックス２５ａを保存しているワックスカプセル２５と、ワックスカプセルに挿入設置され、ワックスカプセル２５のワックス２５ａの状態に応じて作動するプランジャー２９と、プランジャー２９に備えられ、前記第１摩擦板２４ａと対向するように設けられる第２摩擦板２４ｂとを含んで構成される。
【００１１】
そして、前記ワックスカプセル２５内に設置されたプランジャー２９の一側には、このプランジャー２９が弾性バイアスを可能にするスプリング２８が設けられる。また、前記ポンプのハウジング２１が所定の締結部材４２によってシリンダーブロック１１に設けられるようにブラケット４１が備えられる。
【００１２】
以下に、本発明による車両用冷却システムの作用を説明する。ここでは一般的な車両用冷却システムの作用は説明を省略し、本発明の特徴ある作用のみを説明する。図２において、エンジンの初期始動時、つまり冷間時にはエンジン内の冷却水が第１冷却水通路１２の第１インペラー２７側へのみ流れて、エンジン内部のみを循環し、迅速に加熱されることで媒煙の発生を抑制し燃焼効率を増加させる。この時、第２インペラー２６はプーリ２３によって駆動されないので不必要な動力の損失を防止する。
【００１３】
そして、エンジンが十分に加熱されると、冷却水温度が上昇し、これによってワックスカプセル２５内のワックスが膨脹してプランジャー２９を押し出すと、第２摩擦板２４ｂが第１摩擦板２４ａに接触する。従って、第２インペラー２６にプーリ２３の駆動力が伝達されて前記第２インペラーが回転する。
【００１４】
このように、摩擦板２４ａ、２４ｂが摩擦力で連結されると、第２インペラー２６の作動によりエンジン内の冷却水は第２冷却水通路１３を流動してラジエータ３０へ流入し、再びエンジン内部へ流入する。従って、冷却水の温度はそれ以上上昇せずに一定に維持される。
【００１５】
そして、エンジンが止ったり、その他の理由によって冷却水の温度が下がれば、再びワックスが収縮し、プランジャー２９はスプリング２８の復原力によって再び元来の位置に復帰し、この時、摩擦板２４ａ、２４ｂは互いに分離されて再び内部循環に転換される。
【００１６】
このように、本発明による車両用冷却システムに採用されたウォーターポンプ２０は、サーモスタットの機能を追加した多段ウォーターポンプである。
本発明によれば、従来の冷却システムでウォーターポンプとサーモスタットとの２種類の部品に分離されていた構成を一種類の部品に減らし、システムの単純化及び価格の節減が達成される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による車両用冷却システムは、エンジン始動時の冷却水の温度上昇時間を減らし、冷間時の不必要な動力損失による媒煙の発生を抑制すると同時に、構成を単純化させることができるので、燃費性能を向上させ、部品の減少による重量減少及び原価低減の達成を可能とする。
【００１８】
本発明については、図面に示された一実施例を参考に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該の技術分野にて通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な実施例が可能であるという点が理解できるであろう。従って、本発明の保護の範囲は添付された特許請求の範囲によってのみ決められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な車両用冷却システムの構成を示した概略図である。
【図２】本発明による車両用冷却システムの構成を概略的に示した図である。
【符号の説明】
１  ウォーターポンプ
２  サーモスタット
３  ラジエータ
４  ウォーターホース
５  エンジン
１１  シリンダーブロック
１２  第１冷却水通路
１３  第２冷却水通路
２０  ウォーターポンプ
２１  ハウジング
２２  回転軸
２３  プーリ
２４ａ  第１摩擦板
２４ｂ  第２摩擦板
２５  ワックスカプセル
２５ａ  ワックス
２６  第２インペラー
２７  第１インペラー
２８  スプリング
２９  プランジャー
３０  ラジエータ
４１  ブラケット
４２  締結部材
【図１】
0003586703.tif 000002
【図２】
0003586703.tif 000003