KR100839176B1 - 클러치리스 압축기의 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 엔진으로부터 압축기로의 동력전달시 압축기에 이상 토오크가 발생할 경우 엔진과 압축기간의 동력을 차단하는 기능을 갖는 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.

이에 본 발명은 엔진으로부터 회전동력을 받아 회전하는 구동측 회전체(20)(50)와; 압축기(1)의 회전축(1a)에 결합되는 종동측 회전체(30)(60)와; 상기 구동측 회전체(20)(50)의 일측면에 스크롤형상으로 돌출 형성되는 제 1 파단부재(24)(54)와; 상기 종동측 회전체(30)(60)의 일측면에 스크롤형상으로 돌출 형성되어 제 1 파단부재(24)(54)를 따라 인접하여 맞물리는 제 2 파단부재(34)(64);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서 클러치러스 클러치(10)의 부품수가 감소됨과 아울러 생산 공정이 감소되도록 한 것이다.

클러치러스 압축기, 클러치, 동력전달장치, 허브, 풀리, 회전체, 파단부재

Description

클러치리스 압축기의 동력전달장치{Power transmit device of clutchless compressor}

도 1은 종래의 클러치리스 압축기에서 동력전달장치의 일예를 보인 일부 단면도,

도 2는 도 1에서 동력전달장치의 파손부위를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치리스 압축기에서 동력전달장치를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치에서 구동측 회전체와 종동측 회전체를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치에서 구동측 회전체를 도시한 정면도,

도 6은 도 5에서의 A-A선 단면도,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치에서 종동측 회전체를 도시한 정면도,

도 8은 도 7에서의 B-B선 단면도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동측 회전체를 도시한 사시도,

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 종동측 회전체를 도시한 사시도,

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동측 회전체를 도시한 정면도,

도 12는 도 10에서의 파단부재를 도시한 확대 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 압축기 1a: 회전축

2: 하우징 2a,22,52: 보스부

4: 벨트 5: 베어링

10: 동력전달장치 20,50: 구동측 회전체

21,51: 벨트홈부 23,53: 연결부재

24,54: 제 1 파단부재 30,60: 종동측 회전체

31,61: 몸체 32,62: 스플라인부

33,63: 플랜지 34,64: 제 2 파단부재

65,66: 러버 67: 노치부

A,C: 시작점 B,D: 끝점

본 발명은 클러치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 엔진으로부터 압축기로의 동력전달시 압축기에 이상 토오크가 발생할 경우 엔진과 압축기간의 동력을 차단함과 아울러 압축기 및 엔진의 손상을 방지하는 클러 치리스 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 냉방 시스템은 냉매의 증발, 압축, 응축, 팽창의 순환사이클에 의해 차내온도를 차외온도에 비해 낮게 유지토록 하는 것으로서, 이러한 냉방 시스템을 가능케 하기 위해 증발기, 압축기, 응축기, 팽창밸브를 필수적으로 갖추고 있으며, 상기 압축기는 차량의 엔진과 벨트에 의해 연결되어 엔진동력으로 구동된다.

도 1 및 도 2는 종래 클러치리스 압축기에서 동력전달장치의 일예를 보인 도면으로써, 도시된 바와 같이 클러치리스 압축기는 압축기(1)의 회전축(1a)을 감싸도록 중심부에 보스부(2a)를 갖는 하우징(2)과, 상기 보스부(2a)의 외주상에는 위치하도록 다른 보스(3a)를 가지며, 외주면 상에 벨트(4)가 감기는 구동측 회전체(3)와, 상기 보스부(2a)와 다른 보스부(3a) 사이에 개입되어 구동측 회전체(3)의 자전을 가능케 하는 래디얼 베어링(5)으로 구성된다.

그리고 상기 하우징(2)의 보스부(2a)로 부터 돌출된 회전축(1a)의 일단부에는 외주면상에 돌출부(6a)가 형성된 종동측 회전체(6)가 볼트 체결되고, 상기 종동측 회전체(6)의 외측에는 내주면상에 상기 종동측 회전체(6)의 돌출부(6a)가 삽입되도록 홈부(7a)를 갖는 지지판(7)이 결합되어 있다.

또한 상기 지지판(7)과, 구동측 회전체(3)의 대향면 상에는 플라스틱제로 되고 한쪽이 개방된 원통상의 제 1,2 유지부(8a)(8b)가 각각 구비되어 있으며, 상기 제 1,2 유지부(8a)(8b)의 내부에는 완충고무(9)가 삽입되어 있다. 이때, 상기 지지판(7)에 구비된 제 1 유지부(8a)에는 압축기에 설정치 이상의 부하 토오크가 작용 할 때 확실하게 파단될 수 있도록 4개의 절개부(8c)가 형성되어 있으며, 상기 완충고무(9)의 외주면 상에는 상기 절개부(8c)에 끼워지는 4개의 돌기(9a)가 형성되어 있다.

따라서, 압축기측 부하 토오크가 설정치 이내인 경우에는 구동측 회전체(3)의 회전력은 제 2 유지부(8b), 완충고무(9), 제 1 유지부(8a), 지지판(7) 및 종동측 회전체(6)를 통해 압축기(1)의 회전축(1a)에 전달되어 회전축(1a)을 회전시키게 된다.

이때 압축기(1) 측의 부하 토오크에 의해 지지판(7)에 형성된 제 1 유지부(8a)가 탄성변형함과 동시에 제 1,2 유지부(8a)(8b)내에 위치하고 있는 완충고무(9)가 유지부내에서 탄성변형하기 때문에 압축기(1)측의 부하 토오크의 변동은 제 2 유지부(8b)와 완충고무(9)에 의해 완화된 상태로 구동측 회전체(3)로 전달된다.

반면 구동측 회전체(3)로부터 압축기(2)의 회전축(1a)에 이르는 동력전달과정에서 설정치 이상의 부하 토오크가 작용하게 되면 회전축(1a)과 종동측 회전체(6)가 회전이 정지되는 반면 구동측 회전체(3)는 계속해서 회전을 할려고 함에 따라 상기 완충고무(9)에 의해 결국 제 1 유지부(8a)가 파단되면서 구동측 회전체(3)로부터 회전축(1a)에 이르는 동력전달경로가 신속하게 끊겨 압축기(1)의 손상을 방지하게 되고, 아울러 부하 토오크의 변동에 의한 진동이나 소음을 억제하는 것이 가능하게 된다.

그러나 상기한 종래의 클러치리스 압축기의 동력전달장치는 상기 구동측 회 전체(3)의 일측면에 한쪽이 개방된 제 2 유지부(8b)를 용착시키고, 이와 대향되는 지지판(7)에도 제 1 유지부(8a)를 용착시킴과 아울러 상기 각 유지부(8a)(8b) 사이에는 완충고무(9)를 삽입함과 동시에 회전축(1a)을 중심으로 한 동일 원주상에 120°간격으로 배치되게 함으로써 동력전달장치를 구성하기 위한 부품수와 생산 공정이 증가하여 원가상승의 요인이 됨과 아울러 작업 또한 까다로운 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 구동측 회전체와 종동측 회전체가 접하는 면에 스크롤형상의 파단부재를 각각 일체로 형성함과 아울러 상호 맞물려 회전되게 하여 엔진의 동력을 압축기에 전달함에 따라 동력전달장치의 부품수와 생산공정을 감소시켜 원가를 절감할 수 있는 클러치리스 압축기의 동력전달장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진으로부터 회전동력을 받아 회전하는 구동측 회전체와; 압축기의 회전축에 결합되는 종동측 회전체와; 상기 구동측 회전체의 일측면에 스크롤형상으로 돌출 형성되는 제 1 파단부재와; 상기 종동측 회전체의 일측면에 스크롤형상으로 돌출 형성되어 제 1 파단부재를 따라 인접하여 맞물리는 제 2 파단부재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치리스 압축기에서 동력전달장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치에서 구동측 회전체와 종동측 회전체를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치에서 구동측 회전체를 도시한 정면도이고, 도 6은 도 5에서의 A-A선 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치에서 종동측 회전체를 도시한 정면도이고, 도 8은 도 7에서의 B-B선 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 동력전달장치(10)는 벨트(4)에 의해 엔진과 연결되는 원형의 구동측 회전체(20)와, 상기 구동측 회전체(20)의 일측면에 구동측 회전체(20)와 동심을 이루도록 근접 설치되어 압축기(1)의 회전축(1a)과 연결되는 원형의 종동측 회전체(30)로 크게 구성된다. 그리고 상기 구동측 회전체(20)와 종동측 회전체(30)는 제 1,2 파단부재(24)(34)에 의해 결합되게 된다.

먼저 상기 구동측 회전체(20)는 외측에 벨트(4)에 의해 엔진과 연결되는 벨트홈부(21)가 형성되고 상기 벨트홈부(21) 내에 압축기(1)의 하우징(2)에 개재된 베어링(5)이 삽입되는 보스부(22)가 형성됨과 아울러 연결부재(23)에 의해 상기 벨트홈부(21)와 보스부(22)가 일체로 연결 형성된다.

그리고, 상기 연결부재(23)의 일측면에 일정한 두께와 높이의 스크롤형상으로 되는 제 1 파단부재(24)가 형성된다.

상기 제 1 파단부재(24)는 설계자가 연결부재(23)의 일측면에 임의의 시작점(A)을 정하게 되면, 상기 시작점(A)에서 시작하여 연결부재(23)의 가장자리에 위치하는 끝점(B)에 이르기까지 점차적으로 반경이 커지게 되는 스크롤형상의 곡선을 가지게 된다.

또한, 상기 제 1 파단부재(24)는 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 원활하게 파단될 수 있도록 30°간격으로 분리되게 형성되어 있다.

계속해서 상기 종동측 회전체(30)는 양단이 관통됨과 아울러 내주면에 스플라인부(32)를 구비하여 압축기(1)의 회전축(1a)과 스플라인 결합되는 몸체(31)와, 상기 몸체(31) 일측에 일체로 형성됨과 아울러 원판형상으로 되는 플랜지(33)가 형성된다.

그리고, 상기 플랜지(33)의 일측면에는 상기 제 1 파단부재(24)보다 두께 또는 강성이 큰 스크롤형상의 제 2 파단부재(34)가 상기 제 1 파단부재(24)와 결합시 동일 방향이 되도록 형성된다.

상기 제 2 파단부재(34)는 설계자가 상기 플랜지(33)의 일측면에 임의의 시작점(C)을 정하게 되면, 상기 시작점(C)에서 시작하여 플랜지(33)의 가장자리에 위치하는 끝점(D)에 이르기까지 점차적으로 반경이 커지게 되는 스크롤형상의 곡선을 가지게 된다.

아울러 상기 제 2 파단부재(34)는 상기 제 1 파단부재(24)를 내재하는 곡률을 가지게 되고, 90°간격으로 복수개 분리되어 있다.

상기한 바와 같이, 상기 종동측 회전체(30)는 압축기(1)의 회전축(1a)에 스플라인 결합되고 상기 구동측 회전체(20)는 압축기(1)의 하우징(2)에 개재된 베어링(5)에 보스부(22)가 삽입되어 결합되되, 상기 구동측 회전체(20)의 제 1 파단부재(24)가 상기 종동측 회전체(30)의 제 2 파단부재(34)의 내측으로 삽입되게 된다.

따라서, 벨트(4)에 의해 엔진의 동력을 전달받은 구동측 회전체(20)가 회전함에 따라 상기 제 1 파단부재(24)의 외주면이 상기 제 2 파단부재(34)의 내주면과 밀착되어 회전력을 종동측 회전체(30)에 전달하게 되고, 상기 종동측 회전체(30)는 스플라인 결합된 압축기(1)의 회전축(1a)을 회전시키게 된다.

즉, 차량의 에어컨 시스템을 가동시키게 되면 엔진과 벨트(4)에 의해 연결된 구동측 회전체(20)와, 상기 구동측 회전체(20)의 제 1 파단부재(24)와 연결되는 제 2 파단부재(34)를 갖는 종동측 회전체(30)와, 상기 종동측 회전체(30)와 연결된 압축기(1)의 회전축(1a)이 엔진동력에 의해 연동되면서 차실내를 냉방하게 된다.

이때는 압축기(1)측의 부하 토오크가 설정치 이내인 경우로서, 상기 제 1,2 파단부재(24)(34)가 파손되지 않을 정도의 부하 토오크가 발생한 경우에 해당된다.

반대로, 압축기(1)측에 설정치 이상의 부하 토오크가 발생하게 되면, 상기 제 2 파단부재(34)보다 두께 또는 강성이 취약한 제 1 파단부재(24)가 파단이 되어 상기 제 1,2 파단부재(24)(34)의 연결관계가 단절된다.

따라서 상기 구동측 회전체(20)와 종동측 회전체(30)는 결합관계가 해제되면서 구동측 회전체(20)의 동력이 종동측 회전체(30)와 결합된 압축기(1)로 전달되지 않으므로 압축기(1)의 손상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동측 회전체를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 종동측 회전체를 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동측 회전체를 도시한 정면도이고, 도 12는 도 10에서의 파단부재를 도시한 확대 단면도로써, 상기한 일실시예와 다른 구성에 대 해서만 설명하며 그 반복되는 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 상기 일실시예와는 반대로 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 종동측 회전체(60)측의 제 2 파단부재(64)가 원활하게 파단될 수 있도록 제 2 파단부재(64)가 30°간격으로 분리되게 형성됨과 아울러 구동측 회전체(50)측의 제 1 파단부재(54)는 상기 종동측 회전체(60)측의 제 2 파단부재(64) 보다 두께 또는 강성이 큰 스크롤형상으로 되어 제 2 파단부재(64)와 결합시 동일 방향이 되도록 형성된다.

아울러 상기 제 1 파단부재(54)는 90°간격으로 복수개 분리되어 있다.

그리고, 상기 종동측 회전체(60)측의 제 2 파단부재(64)는 내주면에 러버(65)가 몰딩됨과 아울러 외주면의 하측에는 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 원활하게 파단될 수 있도록 노치부(67)가 형성되고 상기 노치부(67)에는 또 다른 러버(66)가 몰딩되어 압축기(1)의 정상작동시 파단되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 상기 내주면의 러버(65)는 상기 구동측 회전체(50)의 제 1 파단부재(54)와 접촉한 상태로 회전하게 되고 압축기(1)의 내부이상 및 로킹(locking)시 발생하는 이상온도상승과 과도한 토오크에 의하여 종동측 회전체(60)가 정지될 때 압축기(1) 내부에서 발생된 열이 압축기 하우징(2)을 거쳐 구동측 회전체(50)를 통해 전달되어 상기 러버(65)(66)가 녹게됨으로써 상기 제 2 파단부재(64)의 노치부(67)가 러버(65)(66)부가 없이 노출되어 쉽게 파단될 수 있게 된다.

그리고, 상기 각 실시예에 따른 구동측 회전체(20)(50)의 경우 파단부재(24)(54)가 형성된 연결부재(23)(53) 및 벨트홈부(21)(51)를 스틸재질의 보스부(22)(52)에 일체로 사출성형하는 것이 가능하며, 종동측 회전체(30)(60) 역시 스틸재질의 몸체(31)(61)에 파단부재(34)(64)가 형성된 플랜지(33)(63)를 일체로 사출성형하는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명의 동력전달장치(10)는 구동측 회전체(20)(50)와 종동측 회전체(30)(60)의 일측면에 각각 일체로 형성됨과 아울러 상호 결합되어 동력을 전달하는 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64)로 이루어지고 압축기(1)의 내부이상 및 로킹(locking)시 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 두께나 강성이 작은 파단부재가 먼저 파단되어 구동측 회전체(20)(50)와 종동측 회전체(30)(60)간에 동력전달을 차단하게 되는 것이다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 구동측 회전체와 종동측 회전체가 접하는 면에 스크롤형상의 파단부재를 각각 일체로 형성함과 아울러 상호 맞물려 회전되게 하여 엔진의 동력을 압축기에 전달하고 압축기에 설정치 이상의 토오크가 발생 할 경우 상기 파단부재가 파단되어 동력전달을 단절시킴으로써 압축기의 파손을 방지함과 아울러 동력전달장치의 부품수와 생산공정을 감소시켜 원가를 절감할 수 있는 것이다.

Claims (7)

1. 엔진으로부터 회전동력을 받아 회전하는 구동측 회전체(20)(50)와;

   압축기(1)의 회전축(1a)에 결합되는 종동측 회전체(30)(60)와;

   상기 구동측 회전체(20)(50)의 일측면에 스크롤형상으로 돌출 형성되는 제 1 파단부재(24)(54)와;

   상기 종동측 회전체(30)(60)의 일측면에 스크롤형상으로 돌출 형성되어 제 1 파단부재(24)(54)를 따라 인접하여 맞물리는 제 2 파단부재(34)(64);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64)는 적어도 하나 이상으로 분리된 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64)는 동일방향의 스크롤형상인 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64) 중 어느 하나의 두께와 강성이 다른 하 나 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64) 중 어느 하나의 파단부재는 90°간격으로 분리되게 형성되고 다른 하나는 30°간격으로 분리되게 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64) 중 적어도 하나 이상은 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 파단되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1,2 파단부재(24,54)(34,64) 중 어느 하나는 내주면에 러버(65)가 몰딩됨과 아울러 외주면의 하측에는 노치부(67)가 형성되고 상기 노치부(67)에 러버(66)가 몰딩되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기의 동력전달장치.

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