KR100326199B1

KR100326199B1 - 동력전달장치

Info

Publication number: KR100326199B1
Application number: KR1019980017464A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 오카다; 다카시 반; 노부아키 호시노; 유키하루 유사
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키; 니혼 바네(주)
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2002-08-08
Also published as: DE19821990A1; FR2763370A1; FR2763370B1; KR19980087067A; US6074301A; JPH10318280A

Abstract

본 발명은 풀리(65)로부터 압축기의 구동축(26)으로 회전 동력을 전달하기 위한 개선된 장치에 관한 것이다. 코일 스프링(79)은 구동축(26) 상에 설치되어 동력이 전달될 때 구동축(26)에 적용된 부하를 흡수하며, 부하 발생시 변형되도록 설치된다. 동력을 코일 스프링(79)에 전달하는 전달 요소(68,69,72)는 풀리(65)에 확고히 부착되며 소정의 끼워맞춤으로 코일 스프링(79)에 결합된다.

Description

동력 전달장치

본 발명은 압축기를 동력원에 결합시키고 해제하기 위해 압축기에서 사용되는 동력 전달장치에 관한 것이다.

일본 미심사 특허 공보 제 8-121336호에는 압축기를 위한 전형적인 동력 전달장치가 기재되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 압축기는 하우징(102)을 가지며, 이 하우징(102)에는 슬리브(105)를 통해서 풀리(101)를 회전 가능하게 지지하기 위해 앵귤러 베어링(103)이 설치된다. 벨트(104)는 풀리(101)를 동력원에 결합시키고, 풀리(101)는 고무 링(107)과 커플링 디스크(106)에 의해서 구동축(108)에 결합되어 있다. 고무 링(107)은 풀리(101)와 커플링 디스크(106)에 부착되어 있다. 커플링 디스크(106)는 구동축(108)이 삽입되는 중심 구멍(106a)을 가지며, 너트(108a)는 구동축(108)의 한 단부를 커플링 디스크(106)에 고정한다. 토션 스프링(109)은 구동축(108) 상에 배치되어 구동축(108)에 토션을 가하여 고정하며, 커플링 디스크(106) 형성된 결합층(111)애 수용된 한 단두(110)를 가진다.

동력원은 벨트(104)와, 풀리(101)와, 슬리브(105)와, 고무 링(107)과, 커플링 디스크(106) 및 토션 스프링(109)을 경유하여 구동축(108)에 일정하게 전달되는 회전 동력을 발생시킨다. 구동축(108)에 가해지는 부하가 과도하게 될 때, 토션 스프링(109)은 뒤틀려서 변형되며, 이러한 변형은 토션 스프링(109)의 직경을 확대시킴으로씨 토션 스프링(109)이 구동축(108)을 조이는 힘을 감소시킨다. 그 결과, 토션 스프링(109)과 구동축(108) 사이에 슬립이 발생한다. 이에 따라, 부하가 과도할 때 동력원으로부터 구동축(108)으로의 동력 전달이 중지된다.

커플링 디스크(106)의 회전은 스프링 단부(110)에 전달되고, 토션스프링(109)은 그때 상기 회전 운동을 구동축(108)에 전달한다. 따라서, 풀리(101)로부터 구동축(108)으로의 동력 전달은 스프링 단부(110)를 당겨서 구동축(108)에 적용되는 굽힘력을 발생시킨다. 이 굽힘력은 결과적으로 베어링과 구동축용 밀봉부 상에 작용하는 방사상 부하를 발생시키며, 이러한 사실로 인하여 상기 부품들은 편향되게 마모되므로 구동축(108)의 회전을 불안정하게 하거나 또는 구동축용 밀봉부의 밀봉 특성을 저하시킨다.

토션 스프링(109)의 단부가 당겨질 때 굽힘력이 구동축 상에 작용하는 것을 방지하기 위해, 스프링 단부(110)와 결합홈(111)은 스프링 단부(110)의 운동을 제한하도록 정밀하게 형성되어야 한다. 그러나, 이것은 생산비용을 증가시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 생산비용을 증가시키지 않으면서 단순한 구조로써 회전체 상에 작용하는 굽힘력을 억제하는 동력 전달장치를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해, 풀리로부터 압축기의 구동축으로 회전 동력을 전달하기 위한 개선된 장치가 제안된다. 이 장치는 구동 몸체로부터 회전 동력을 피동 몸체로 전달하고 상기 몸체 중 하나에 장착된 코일 스프링을 포함한다. 코일 스프링은 동력이 전달될 때 부하의 발생시에 변형되도록 배치된다. 또한 상기 장치는 동력을 코일 스프링에 전달하기 위한 수단을 부가로 포함하며, 이 전달 수단은 상기 다른 하나의 몸체에 확고하게 부착되고 코일 스프링에 소정의 끼워맞춤으로 결합된다.

본 발명의 다른 형태 및 장점은 보기를 통하여 본 발명의 주요 원리를 도시하는 첨부된 도면을 참고하여 하기 기술에서 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 동력 전달장치를 사용하는 압축기의 횡단면도.

도 2는 도 1의 동력 전달장치의 횡단면도를 도시한 확대 횡단면도.

도 3은 동력 전달장치를 개략적으로 도시한 정면도.

도 4는 동력 전달장치를 도시한 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 동력 전달장치를 도시한 횡단면도.

도 6은 동력 전달장치를 개략적으로 도시한 정면도.

도 7은 종래 기술의 동력 전달장치를 개략적으로 도시한 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21. 압축기 26. 구동축(피동 몸체)

30. 피스톤 36. 사판

65. 풀리(구동 몸체)

79. 제한 스프링(코일 스프링)

새로운 것으로 평가되는 본 발명의 형태는 특허청구범위에서 특별히 설명된다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면과 함께 양호한 실시예의 기술을 참고함으로써 가장 확실히 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 동력 전달장치의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 4를 참고로 기술되며, 이 동력 전달장치는 클러치 없는(clutchless) 가변 용량 압축기에 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(21)는 실린더 블럭(22)과, 이 실린더 블럭(22)의 전단부에 결함된 전방 하우징(23)과, 밸브 플레이트(24)를 통해서 실린더 블럭(22)의 후단부에 결합된 후방 하우징(25)을 포함한다.

구동축(26)은 실린더 블럭(22)의 중심과 전방 하우징(23)을 통해서 연장되고, 한 쌍의 래디얼 베어링(27)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 립 밀봉부(28)는 구동축(26)의 전단부와 전방 하우징(23)의 내벽 사이에 배열된다.

동일한 간격으로 배치된 실린더 보어(29)는 구동축(26)에 평행하게 실린더 블럭(22)을 통해서 연장되며, 각 실린더 보어(29)에는 피스톤(30)이 수용된다. 크랭크실(31)은 실린더 블럭(22)의 앞에 있는 전방 하우징(23)에 형성된다.

회전자(32)는 구동축(26)을 일체로 회전시키기 위해 크랭크실(31)의 구동축(26)에 설치되며, 한 쌍의 안내 구멍(35)을 갖는 아암(34)이 상기 회전자(32)로부터 돌출한다.

통상적인 디스크형 사판(swash plate)(36)은 구동축(26) 상에 장착되며, 둥근 단부를 갖는 한 쌍의 커플링 로드(37)가 상기 사판(36)의 전면으로부터 연장된다. 각 커플링 로드(37)는 구동축(26)에 대하여 사판(36)이 경사지는 것을 허용하면서 사판(36)을 구동축(26)과 일체로 회전시키기 위해 하나의 안내 구멍(35)에서 피봇가능하고 슬리이드 가능하게 지지된다.

각 피스톤(30)은 한 쌍의 반구형 슈(shoe:38)에 의해 사판(36)의 주변부에 결합된다. 구동축(26)의 회전이 사판(36)을 회전시킬 때, 각 피스톤(30)은 관련된 실린더 보어(29)에서 왕복운동한다.

셔터 챔버(39)는 구동축(26)과 동축상애서 실린더 블럭(22)의 중심을 통해서 연장된다. 흡입 통로(40)는 구동축(26)과 동축상에서 후방 하우징(25)의 중심과 밸브 플레이트(24)를 통해서 연장되며, 이 흡입 통로(40)의 전단부는 셔터 챔버(39)와 교통하고, 흡입 통로(40)의 후단부는 외부 냉각 순환 경로(41)와 교통한다. 외부 냉각 순환 경로(41)는 콘덴서(42)와, 팽창 밸브(43)와, 증발기(44)를 포함한다.

환형 흡입 챔버(45)는 후방 하우징(25)의 중심부에 형성되며, 포트(46)를 통해서 셔터 챔버(39)와 교통한다. 환형 방출 챔버(47)는 후방 하우징(25)의 주변부에 형성되며 방출 통로(48)를 통해서 외부 냉각 순환 경로(41)에 결합되어 있다.

흡입 밸브 장치(49)와 방출 밸브 장치(50)는 각 실린더 보어(29)를 위해 밸브 플레이트(24) 상에 제공된다. 각 피스톤(30)이 상사점 위치에서 하사점 위치로 이동할 때, 냉매 가스는 관련된 흡입 밸브 장치(49)를 통해서 실린더 보어(29) 안으로 유입된다. 그 다음에, 냉매 가스는 피스톤(30)이 하사점 위치에서 상사점 위치로 이동함에 따라 압축된다. 냉매 가스의 압력이 소정의 값에 도달할 때, 냉매 가스는 관련된 방출 밸브 장치(50)를 통해서 방출 챔버(47) 안으로 방출된다.

실린더 셔터(51)는 구동축(26)과 통축상에서 셔터 챔버(39) 내에 수용되고, 축방향으로 이동한다. 스프링(52)은 실린더 셔터(51)와 셔터 챔버(39)의 후방벽 사이에 배치되어 실린더 셔터(51)를 사판(36) 쪽으로 추진한다. 구동축(26)의 후단부는 레디얼 베어링(27)에 의해 실린더 셔터(51)애시 회전가능하고 슬라이드 가능하게 유지된다. 트러스트 베어링(53)은 실린더 셔터(51)와 사판(36)의 사이에서 구동축(26) 상에 슬라이드 가능하게 설치된다.

사판(36)은 최소 경사위치와 최대 경사위치 사이에서 구동축(26)애 대해 기울어진다. 사판(36)이 최소 경사위치에 있을 때, 실린더 셔터(51)는 스프링(52)의 힘에 대항하여 패쇄 위치로 이동한다. 이 상태에서 실린더 셔터(51)는 흡입 통로(40)를 패쇄하여 외부 냉각 순환 경로(41)로부티 흡입 통로(45)로 흐르는 냉매 가스의 흐름을 방해한다. 최소 경사위치에 있을 때 구동축(26)의 축선에 대해 수직인 면에 대한 사판(36)의 기울기는 0⁰보다 약간 크다. 또한, 최소 경사 위치로부터 사판(36)이 더 많이 기울어지는 것은 실린더 셔터(51)가 폐쇄 위치에 도달할 때 제한된다.

냉각 작용이 불필요할 때, 사판(36)은 압축기(21)가 지속적으로 작동하도록 최소 경사위치로 이동한다. 따라서, 압축기(21)의 구동축(26)은 클러치를 사용하지 않고도 항상 동력원에 결합되어 있다. 다시 말해서, 압축기(21)에는 클러치가 없다.

사판(36)이 최대 경사위치에 있을 때, 실린더 셔터(51)는 스프링(52)의 힘에 의해 개방 위치를 향해 이동하며, 이것은 흡입 통로(40)를 개방시켜서 냉매 가스가 흡입 통로(40)와, 셔터 챔버(39)와, 포트(46)를 경유하여 외부 냉각 순환 경로(41)로부터 흡입 챔버(45)로 흐르는 것을 허용한다. 이 상태에서, 압축기의 용량은 최대이다. 최대 경사 위치로부터 사판(36)이 더 많이 기울어지는 것은 사판(26)의 전면으로부터 연장하는 돌출부(54)가 회전자(32)애 접할 때 제한된다.

스프링(55)은 회전자(32)와 사판(36)의 사이에서 구동축(26) 상에 배치되어 사판(36)을 최소 경사위치를 향해 추진시킨다.

릴리프 통로(relief passage)(56)는 구동축(26)의 중심을 통해서 연장되고, 릴리프 통로(56)의 전단부는 크랭크실(31)애 결합되어 있다. 구동축의 후단부는 실린더 셔터(51)의 내부로 들어가고, 릴리프 통로(56)의 후단부는 실린더 셔터(51)의 내부와 교통한다. 구멍(57)은 실린더 셔터(51)의 원통형 벽을 통해서 연장되고, 실린더 셔터(51)의 내부는 상기 구멍(57)을 통해서 셔터 챔버(39)와 교통한다. 크랭크실(31)내의 압력은 릴리프 통로(56)과, 실린더 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과, 셔터 챔버(39) 및 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45)와 교통한다.

압입 통로(pressurizing passage)(58)는 후방 하우징(25)과, 밸브 플레이트(24)와, 실린더 블럭(22)을 통해서 계속적으로 연장되어 방출 챔버(47)를 크랭크실(31)에 연결시킨다. 솔레노이드(60)를 갖는 전자기 밸브(59)는 후방 하우징(25)에 있는 압입 통로(58)를 따라 배열된다. 솔레노이드(60)는 여자 상태가 되어(excited) 전자기 밸브(59)를 폐쇄하고 소자 상태로 되어(de-excited) 전자기 밸브(59)를 개방시킨다. 전자기 밸브(59)가 개방될 때, 방출 챔버(47)의 압력은 압입통로(58)를 통해서 크랭크실(31)과 교통하며, 이로 인하여 크랭크실(31)의 압력을 조절한다.

넥(neck)(63)은 전방 하우징(23)과 일체로 형성되며, 이 넥(63) 상에 앵귤러 베어링(64)이 장착되어서 구동축(26)의 축선 방향으로 슬라이드 가능하게 유지된다. 풀리(65)는 앵귤러 베어링(64)의 외부 레이스(race)에 고정되고, 구동축(26)과 동축으로 배열되어서 벨트(66)에 의해서 동력원 또는 엔진(67)에 연결된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 통상적인 환형 지지 플래이트(68)는 복수의 볼트에 의해서 풀리(65)의 전방 측부에 체결된다. 고무 링(69)은 지지 플레이트(68)의 전방 내부에 부착되고, 커플링 플레이트(70)는 고무 링(69)의 전방에 배열된다. 커플링 플레이트(70)는 관형 실린더(71)와 이 관형 실린더(71)의 외면으로부터 반경 방향으로 연장되는 플랜지(72)를 포함한다. 이 플랜지(72)는 고무링(69)의 전면에 부착되고, 결합 피스(73)는 실린더(71)의 진단부에서 반경 방향 안으로 구부러진다. 지지 플레이트(68)와, 고무 링(69)과, 키플링 플레이트(70)는 풀리(65)에 일체로 회전하도록 고정되어 있다.

계단부(stepped portion)(74)는 구동축(26)의 전단부에 형성되며, 이 계단부(74)는 스플라인 축(75)과 연결되어 있다. 원통형 부싱(76)은 상기 계단부(74) 상에 설치된다. 키홈(77)은 스플라인 축(75)의 스플라인을 수용하기 위해 부싱(76)의 내면을 따라 연장한다. 수지층(78)은 부싱(76)의 외면에 도포되며,이 수지층(78)은 유리 섬유, 탄소 섬유, 운모와 같은 합성 수지와, 점토와 같은 물질을 함유하는 폴리페닐릴 황화물(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리아미드, 폴리이미드 또는 에폭시 수지 등으로 제조된다.

제한 스프링(79)은 부싱(76) 상에 설치되며, 이 제한 스프링(79)은 스프링 강과 같은 재료로 제조된 코일 가닥(coiled strand)이다. 따라서, 이 제한 스프링은 코일 스프링으로서의 기능을 한다. 또한, 제한 스프링(79)은 이 제한 스프링(79)에 힘(부하)이 적용되지 않을 때에는, 스프링의 내경이 부싱(76)의 외경 보다 작게 형성되어 있다. 그래서 제한 스프링(79)을 비틀어서 스프링 직경을 확대시켜 제한 스프링(79)을 부싱(76)에 장착하게 된다. 그 다음애, 이 비틀림 형을 재거하면 스프링 직경이 감소되고 따라서 제한 스프링(79)이 부싱(76) 주위에 조여진다. 제한 스프링(79)의 후방부는 전방 하우징(23)의 넥(63)에 수용된다.

제한 스프링(79)의 전방부는 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)에 설치되고, 제한 스프링(79)은 실린더(71)의 결합 피스(73)와 결합하는 전단부(81)를 가진다. 풀리(65)가 회전하는 동안, 결합 피스(73)는 제한 스트링(79)을 커플링 플레이트(70)와 일체로 회전시킨다. 또한, 결한 피스(73)는 제한 스프링(79)의 축방향 운동을 제한함으로써, 제한 스프링(79)이 구동축(26)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

원통형 코어(82)는 제한 스프링(79)의 전단부에 설치되고, 제한 스프링(79)의 내경 보다 약간 작은 직경을 가진다. 슬릿(83)은 코어(82)를 통해서 반경 방향으로 연장되므로, 코어(82)는 C형 횡단면을 가진다. 핀(84)은 슬릿(83) 안으로 가압되어 이 슬릿(83)을 확대시키며, 이것은 코어(82)를 팽창시키고 코어(82)의 외면을 제한 스프링(79)의 내면에 대해 가압한다. 결과적으로, 제한 스프링(79)의 전방부는 팽창되고 제한 스프링(79)의 외면은 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)의 내면에 대해 가압된다. 따라서, 커플링 플레이트(70)와 제한 스프링(79)은 제한 스프링(79)의 전단부의 실질적인 전체 외주부를 따라 서로 마찰 결합된다. 팽창된 코어(82)는 커플링 플레이트(70)와 제한 스프링(79) 사이에서 소정의 간섭량을 발생시킨다.

제한 스프링(79)의 코일 가닥은 풀리(65)와 구동축(26)의 회전 방향과 동일한 방향으로 전단부(81)로부터 감겨진다. 따라서, 구동축(26)과 부싱(76)을 통해서 풀리의 회전 방향과 반대 방향으로 제한 스프링(79) 상에 부하가 작용할 때, 제한 스프링(79)은 뒤틀려서 변형되며, 이 변형이 제한 스프링(79)의 내경을 확대시켜서 제한 스프링(79)이 부싱(76)을 조이는 힘을 감소시킨다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 정상적인 작동 조건에서, 엔진(67)의 동력은 밸트(66)와, 풀리(65)와, 지지 플레이트(68)와, 고무 링(69)과, 커플링 플레이트(70)와, 제한 스프링(79) 및 부싱(76)을 경유하여 구동축(26)에 전달된다.

이제, 압축기(21)의 동작을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 상태에서, 솔레노이드(60)는 여자되어 전자기 밸브(59)를 폐쇄하며, 이것은 압입 통로(58)를 폐쇄하여 방출 챔버(47)에 있는 높은 압력의 냉매 가스가 압입 통로(58)를 통해서 크랭크실(31)로 들어가는 것을 방지한다. 그러나, 크랭크실(31)의 냉매 가스는 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과,셔터 챔버(39) 및 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45) 안으로 계속해서 흘러 들어간다. 따라서, 크랭크실(31)의 압력은 흡입 챔버(45)의 낮은 압력과 가까운 수준까지 감소되며, 이것은 사판(36)을 최대 경사위치로 이동시킨다. 이 최대 경사위치에서, 압축기의 용량은 최대가 된다.

압축기가 최대 용량 동작을 지속함에 따라 냉각 부하가 떨어질 때, 외부 냉각 순환 경로(41)의 증발기(44)의 온도는 점차 떨어진다. 온도가 서리가 형성되기 시작하는 지점까지 하강할 때, 솔레노이드(60)는 소자 상태가 되어 전자기 밸브(59)를 개방시키며, 이것은 방출 챔버(47)의 높은 압력의 냉매 가스가 압입 통로(58)를 통해서 크랭크실(31) 안으로 흘러서 크랭크실(31)의 압력을 증가시키도록 허용한다. 결과적으로, 사판(36)은 최대 경사위치에서 최소 경사위치를 향해 이동한다.

사판(36)의 기울기가 감소함에 따라, 트러스트 베어링(53)은 스프링(52)의 추진력에 대항하여 셔터(51)를 후방으로 폐쇄 위치를 향해 이동시킨다. 셔터(51)가 폐쇄 위치에 도달할 때, 셔터(51)의 후단부는 흡입 통로(40)의 개방부 주위의 벽에 접하게 된다. 따라서, 셔터(51)는 흡입 통로(40)를 폐쇄시키고 냉매 가스가 외부 냉각 순환 경로(41)로부터 흡입 챔버(45)로 흐르는 것을 방지한다.

사판(36)의 최소 기울기는 0⁰보다 약간 크다. 따라서, 사판(36)이 최소 경사위치에 있을 때, 냉매 가스는 실린더 보어(29)로부터 방출 챔버(47)로 연속으로 방출되며 압축기는 최소 용량상태에서 작동한다. 방출 챔버(47)의 가스는 압입 통로(58)를 통해서 크랭크실(31)로 흐른다. 다음에 가스는 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과, 셔터 챔버(39)와, 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45)로 흘러서 다시 실린더 보어(29) 안으로 유인된다. 다시 말해서, 사판(36)이 최소 경사위치에 있을 때, 압축기(21)에서 내부 냉각 순환 경로가 형성된다.

압축기가 최소 용량 동작을 계속함에 따라 냉각 작용에 대한 필요성이 증가할 때, 외부 냉각 순환 경로(41)에서의 증발기(44)의 온도는 점차 증가한다. 이 온도가 소정의 값을 초과할 때, 솔레노이드(60)는 여자되어 전자기 밸브(59)를 폐쇄하며, 이것은 방출 챔버(47)에 있는 높은 압력의 냉매 가스가 압입 통로(58)를 통해서 크랭크실(31)로 흐르는 것을 방지한다. 그러나, 크랭크실(31)의 냉매 가스는 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과, 셔터 챔버(39) 및 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45)로 흐르며, 이것은 크랭크실(31)의 압력을 점차 감소시켜서 사판(36)을 최소 경사위치에서 최대 경사위치를 향하여 이동시킨다.

사판(36)의 기울기가 증가함에 따라, 스프링(52)의 힘은 셔터(51)를 앞으로 이동시키고 셔터(51)의 후단부를 흡입 통로(40)의 개방부 주위의 벽으로부터 격리시킨다. 따라서, 셔터(51)는 흡입 통로(40)를 개방하고 냉매 가스가 외부 냉각 순환 경로(41)로부터 흡입 챔버(45)로 흐르도록 개시한다.

압축기(21)는 엔진(67)이 정지할 때 작동을 중단하며, 이 상태에서 전자기 밸브(59)는 개방되고 사판(36)은 최소 경사위치에서 유지된다.

지금부터는 동력 전달 장치의 동작에 대해서 기술한다.

정상 상태에서, 엔진(67)의 동력은 벨트(66)와, 풀리(65)와, 지지플레이트(68)와, 고무 링(69)과, 커플링 플레이트(70)와, 제한 스프링(79) 및 부싱(76)을 경유하여 구동축(26)에 전달된다.

압축기(21)에 동력이 전달되는 동안, 풀리(65)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 작용하는 부하가 구동축(26)에 적용된다. 부하의 크기는 압축기(21)의 작동 조건에 따라 좌우되며, 부하는 제한 스프링(79)을 뒤틀어서 변형시킨다.

그러나, 제한 스프링(79)은 제한 스프링(79)의 비틀림 힘이 제한 스프링(79)의 반대 체결력을 초과할 때까지 부싱(76)을 계속해서 단단히 유지한다. 따라서, 풀리(65)로부터 구동축(26)으로 동력이 전달되는 일은 부하가 특정 크기 보다 적은한 계속적으로 진행된다.

커플링 플레이트(70)는 풀리(65)에 고정되어 이 풀리(65)와 일체로 회전한다. 또한, 커플링 플레이트(70)와 제한 스프링(79)은 스프링(79)의 외주부에 대해서 서로 마찰 결합되며, 이러한 구조로 인하여 제한 스프링(79)이 동력이 전달되는 동안 구동축(26)을 굽히는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 구동축(26) 상에 작용하는 굽힘력은 제거된다.

압축기의 이상으로 인하여 부하 수준이 과도할 때, 부하는 제한 스프링(79)의 체결력에 반대로 작용한다. 결과적으로, 제한 스프링(79)과 부싱(76) 사이의 마찰력이 감소되므로써, 제한 스프링(79)이 부싱(76)을 해제시키게 된다. 또한, 제한 스프링(79)의 팽창된 전단부(81)는 제한 스프링(79)과 커플링 플레이트(70) 사이의 상대 회전을 제한한다. 따라서, 제한 스프링(79)과 부싱(76) 사이에는 슬립이 발생하며, 이 슬립은 풀리(65)로부터 구동축(26)으로 동력이 전달되는 것을 방해한다.회전하는 동안 부싱(76)의 외면을 따라 제한 스프링(79)이 슬립하면 마찰열을 발생시키며, 이 마찰열은 수지층(78)을 변형시켜서 부싱(76)의 외경의 지름을 감소시킨다. 이러한 상태가 지속된다면, 제한 스프링(79)에 부하가 작용하지 않을 때 부싱(76)의 외경은 제한 스프링(79)의 내경과 실제로 동일하게 된다. 따라서, 제한 스프링(79)은 부싱(76)에 대해 자유롭게 회전하기 시작한다.

제 1 실시예에서 얻어지는 장점은 하기에 기술된다.

동력이 전달될 때, 제한 스프링(79)은 구동축(26)의 단부를 굽히지 않는다. 따라서, 구동축(26)에는 굽힘력이 적용되지 않으며, 이것은 편향된 부하에 의해 발생되는 래디얼 베어링(27)과 립 밀봉부(28)의 편향된 마모를 감소시키며, 이러한 사실로 인하여 구동축(26)의 불안정한 회전은 방지된다. 또한, 크랭크실(31)은 안전하게 밀봉되어 있으므로, 압축기는 더욱 안정되고 냉매 가스가 압축기(21)로부터 누출될 가능성은 감소된다.

제 1 실시예에서, 본 발명은 크랭크실(31)의 압력을 조절함으로써 용량을 변화시키는 압축기에 적용된다. 따라서, 크랭크실(31)의 밀봉성은 특히 중요하다. 결과적으로, 제 1 실시예의 동력 전달장치는 가변 용량 압축기에서 바람직하다.

또한, 압축기(21)의 구동축(26)은 클러치를 사용하지 않고 동력원으로 작용하는 엔진(67)에 지속적으로 결합되어 있다. 클러치 없는 압축기(21)에서, 구동축(26)은 냉각 작용이 필요하지 않을 때 계속해서 회전한다. 이러한 상태에서, 압축기의 용량은 최소가 된다. 최소 용량상태에서 지속적으로 작동하기 위해, 크랭크실(31)은 밀봉되어야 한다 따라서, 제 1 실시예의 동력 전달장치는 클러치 없는가변 용량 압축기에 대해서 바람직하다.

제 1 실시예에서, 제한 스프링(79)의 전단부에 배치된 코어(82)는 팽창하여 제한 스프링(79)의 직경을 확대시키며, 이것은 제한 스프링(79)의 외면을 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)의 내면을 향해 가압한다. 따라서, 제한 스프링(79)과 실린더(71)는 서로에 대해 원주방향에서 결합된다. 또한, 코어(82)는 핀(84)을 코어(82)의 슬릿(83) 안으로 가압함으로써 팽창한다. 따라서, 제한 스프링(79)과 커플링 플래이트(70)의 연결이 단순한 구조로서 이루어진다. 또한, 커플링 플레이트(70)와, 제한 스프링(79)과, 코어(82)와, 슬릿(83) 및 핀(84)은 높은 정밀도로 가공될 필요가 없으므로 가공비용을 절감할 수 있다. 핀(84)의 직경은 임의로 선택되어 조립되는 동안 발생하는 치수 오차를 보상할 수 있다.

재 1 실시예에서, 실린더(71)의 전단부에 배치된 결합 피스(73)는 제한 스프링(79)의 전단부(81)와 결합하며, 이러한 결합은 커플링 플레이트(70)와 제한 스프링(79)의 연결 관계와 함께 풀리(65)로부터 구동축(26)으로의 동력 전달을 향상시킨다.

구동축(26) 상에 작용하는 부하가 소정의 값을 초과할 때, 제한 스프링(79)은 느슨해지며, 이것은 제한 스프링(79)과 부싱(76) 사이의 슬립을 발생시킨다. 그러나, 커플링 플레이트(70)의 결합 피스는 제한 스프링(79)이 앞으로 이동하는 것을 제한하며, 이것은 제한 스프링(79)이 구동축(26)에서 떨어지는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 제 2 실시예는 도 5와 도 6을 참고로 기술될 것이다. 커플링 플레이트(70)와 제한 스프링(79)의 상호 연결 구조는 제 1 실시예의 구조와 상이하다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 제한 스프링(79)은 커플링 플레이트(70)의 실린더(71) 안으로 가압된다. 따라서, 제한 스프링(79)과 실린더(71)는 서로 마찰 결합되며, 제한 스프링(79)과 실린더(71) 사이에는 소정의 끼워맞춤이 존재한다. 이 제 2 실시예에서, 커플링 플레이트(70)는 단일 금속 시트를 프레스 가공함으로써 형성될 수 있다. 슬릿(87)은 실린더(71)를 복수의 구간으로 분할하도록 실린더(71)에서 축 방향으로 연장되도록 형성된다.

제 2 실시에의 장점은 제 1 실시예의 장점에 부가하여 하기에 기술된다.

제 2 실시예에서 코어(82)는 사용되지 않으며, 이것은 부속품의 수를 줄여서 동력 전달장치의 구조를 더욱 단순화시킨다. 제한 스프링(79)의 직경은 코어(82)에 의해 확대될 필요가 없기 때문에, 제한 스프링(79)의 축방향 길이는 짧아지며, 이것은 동력 전달장치를 가볍게 한다. 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)에 제공된 슬릿(87)은 실린더(71)의 방사상 팽창성을 증가시키며, 이것은 제한 스프링(79)을 실린더(71) 안으로 가압하는 것을 용이하게 만들고 제한 스프링(79)을 동력 전달장치에 조립할 때 효율성을 향상시킨다.

제 2 실시예의 동력 전달장치에서, 커플링 플레이트(70)는 단일 금속 시트를 프레스 가공함으로써 형성되며, 이것은 커플링 플레이트(70)를 용이하게 형성하게 한다.

당해 기술에 숙련된 기술자는 본 발명의 정신 또는 범주 내에서 다른 형태를 실현할 수 있음은 자명한 사실이다. 특히, 본 발명은 하기에 기술된 방식으로 실현될 수 있다.

제 1 및 제 2 실시예에서, 부싱(76)의 외면에 적용된 수지층(78)은 제거될 수 있다. 이러한 경우, 부싱(76)은 제한 스프링(79)에 부하가 작용하지 않을 때 제한 스프링(79)의 내경 보다 큰 외경을 갖도록 형성된다.

제 1 실시예에서, 제한 스프링(79)의 직경은 코어(82)와 다른 수단을 사용함으로써 확대될 수 있다. 예를 들어, 제한 스프링(79)의 직경은 볼트를 체결하거나 또는 핀을 제한 스프링(79)의 전단부로 가압함으로써 확대될 수 있으며, 이러한 구조는 동력 전달장치를 단순화시킨다.

제 1 실시예에서, 코어(82)는 볼트를 체결하거나 또는 핀을 코어(82)의 중심으로 가압함으로써 확대될 수 있고, 또한 볼트를 코어(82)의 슬릿(83) 안으로 체결함으로써 확대될 수도 있다.

제 1 실시예에서, 커플링 플레이트(70)는 단일 금속 시트를 프레스 가공함으로써 형성될 수 있다.

상기 실시예중 어느 실시예에서도, 구동축(26)은 벨트 또는 그 유사물로써 동력원에 직접 연결될 수 있다.

상기 실시예중 어느 실시예에서도, 결합 피스(73)는 실린더(71)의 전단부로부터 제거될 수 있다.

상기 실시예중 어느 실시예에서도, 제한 스프링(79)은 평행한 복수의 코일가닥으로부터 다중 나선형 방식(multiple thread like manner)으로 구성될 수 있으며, 이러한 경우, 커플링 플레이트(70)는 각 가닥에 대해 결합 피스(73)를 구비할 수 있다.

상기 실시예에서, 풀리(65)는 구동 몸체로서의 기능을 하고, 구동축(26)은 피동 몸체로서의 기능을 한다. 제한 스프링(79)은 코일 스프링으로서의 기능을 한다. 지지 플레이트(68)와 고무 링(69) 및 플렌지(72)는 다함께 전달소자를 구성한다. 코어(82)는 환형 부재로서의 기능을 하고, 결합 피스(73)는 제한소자로서의 기능을 한다.

따라서, 본 발명의 보기 및 실시에는 예시적이므로 제한적으로 간주될 수 없으며 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범주내에서 변형될 수 있다.

Claims

구동 몸체(65)로부터 피동 몸체(26)로 회전 동력을 전달하기 위한 장치로서, 상기 피동 몸체(26)에 적용된 부하가 상기 두 몸체 중 한 몸체에 설치된 코일 스프링(79)에 의해 흡수되는 동력 전달장치에 있어서,

상기 코일 스프링(79)은 부하의 발생시에 변형되도록 설치되고, 동력을 상기 코일 스프링(79)에 전달하는 전달소자(68, 69, 72)는 상기 두 몸체중 한 몸체에 견고하게 부착되고 소정의 끼위맞춤으로 코일 스프링(79)에 걸합되는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전달소자(68, 69, 72)는 상기 코일 스프링(79)을 수용하고, 상기 코일 스프링(79)은 부하가 소정의 값 보다 클 때 반경방향으로 확대되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 2 항에 있어서, 상기 전달소자(68, 69, 72)는 상기 코일 스프링(79)을 수용하도록 대체로 원통형 모양으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링(79)을 전달소자(68, 69, 72)와 밀접하게 접촉시키기 위해, 코일 스프링(79)의 직경을 확대하기 위한 환형 부재(82)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 4 항에 있어서, 상기 환형 부재(82)는 코일 스프링(79) 내에 설치되고, 상기 환형 부재(82)는 이 환형 부재의 원주방향 길이를 선택적으로 증가시키고 감소시키는 슬릿(83)을 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 5 항에 있어서, 상기 환형 부재(82)의 원주방향 길이를 증가시키기 위해 슬릿(83) 안으로 강압적으로 삽입되는 핀(84)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 6 항에 있어서, 상기 몸체의 회전에 좌우되는 코일 스프링의 회전 운동을 제한하기 위한 제한소자(73)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제한소자(73)는 코일 스프링(79)의 운동을 전달소자(68, 69, 72)를 향해 제한하는 스톱퍼로서 작용하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 8 항에 있어서, 상기 구동 몸체는 엔진에 의해 간접적으로 작동하는 풀리(65)이고, 상기 피동 몸체는 압축기의 구동축(26)인 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 9 항에 있어서, 상기 구동축(26)에 설치된 부싱(76)을 추가로 포함하고, 상기 부싱(76)은 마모 적응형 합성 수지로 제조되고, 상기 코일 스프링(79)은 부싱(76) 상에 감겨지며, 이 부싱(76)은 코일 스프링(79)이 과도한 부하를 받을 때 마모되는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
제 10 항에 있어서, 상기 부싱(76)은 회전하지 않고 축 방향으로 이동 가능하게 구동축(26) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.