KR100885377B1 - 파단부를 구비한 클러치리스 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 클러치리스 압축기에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진에 의해 압축기를 구동하는 압축기에 있어서 과부하 토오크가 발생하면, 엔진으로부터 압축기로의 동력의 전달을 차단하는 구조를 가지는 클러치리스 압축기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 클러치리스 압축기는, 압축기에 구동력을 전달하며, 디스크플레이트가 설치되는 측면에는 다수(多數)의 삽입공이 형성되는 풀리와; 상기 풀리의 일측면에 근접설치되어 압축기와 연결되며, 상기 풀리와 대향하는 면에는 상기 삽입공과 동수(同數)의 돌출부가 아래쪽을 향하도록 형성되는 한편, 그 원주면에는 파단부가 형성되는 디스크플레이트를 포함하며, 탄력이 있는 완충재료가 상기 돌출부에 몰딩결합되고, 상기 몰딩된 돌출부가 상기 풀리에 형성된 삽입공에 삽입됨으로써 상기 풀리와 디스크플레이트가 연결되는 것을 특징으로 한다.

클러치리스, 압축기, 파단부, 디스크플레이트, 내측디스크, 외측디스크. 테두리부, 연결부재, 돌출부, 삽입공.

Description

파단부를 구비한 클러치리스 압축기{Clutchless Compressor with Parting Part}

도1은, 종래의 클러치리스 압축기의 측단면도이다.

도2는, 도1의 풀리 및 커버플레이트의 사시도이다.

도3은, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 일실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도4는, 도3의 결합과정을 나타내는 결합도이다.

도5는, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도6은, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 또 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도7은, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 돌출부를 나타내는 사시도, 정면도, 및 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,100... 풀리, 20,... 커버플레이트,

200,200',200"...디스크플레이트, 201,201',303'... 돌출부,

201"... 끼움홈, 202,202',202"... 내측디스크,

203,203"... 외측디스크, 203'... 테두리부재,

204,204',204"... 파단부, 300... 몰딩된 돌출부,

300'... 연결부재, 300"... 몰딩된 연결부재,

301',...끼움부, 302'... 고정부,

201-1 ...볼록부.

본 발명은, 클러치리스 압축기에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진에 의해 압축기를 구동하는 압축기에 있어서 과부하 토오크가 발생하면, 엔진으로부터 압축기로의 동력의 전달을 차단하는 구조를 가지는 클러치리스 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량 냉방시스템은 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발의 순환사이클에 의해 차내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 것으로서, 이러한 순환사이클을 구성하는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 필수적으로 구비하고 있다.

최근에는, 상기 압축기로서 냉방상태에 따라 필요한 동력을 조절할 수 있는 가변용량형 압축기(variable compressor)의 수요가 점차 증대되고 있는데, 가변용량형 압축기에서는 엔진으로부터 압축기로 전달되는 구동력을 단속하는 클러치가 불필요하게 된다.

그런데, 상기와 같은 클러치리스 압축기에 있어서, 압축기 내부에 시징 (seizing) 등의 고장이 발생한 경우, 통상의 전달 토오크보다 상당히 큰 과부하 토오크가 발생하여, 압축기를 구동하는 풀리의 회전이 멈추게 된다. 이때, 엔진에 의해 구동되는 벨트는 풀리 위에서 계속 미끄러지게 되므로, 벨트에 마모가 생기고 이때 발생하는 저항열에 의해 벨트가 파단되는 문제가 있게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대한민국 특허공개공보 10-2000-29525호에는 동력전달을 차단하는 구조를 가진 클러치리스 압축기가 개시되어 있다.

도1은, 상기 종래의 클러치리스 압축기의 측단면도이고, 도2는, 도1의 압축기의 풀리 및 커버플레이트의 사시도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 종래의 클러치리스 압축기는, 벨트(11)에 의해 엔진과 연결되는 원형의 풀리(10)와, 상기 풀리(10)의 일측면에 근접 설치되어 압축기(1)의 동력축(1a)과 연결되는 원형의 커버플레이트(20)로 크게 구성되며, 상기 풀리(10)와 커버플레이트(20)은 연결수단(30)에 의해 결합된다.

상기 연결수단(30)은, 도2에 도시한 바와 같이, 풀리(10)에 결합된 피 파단부재(31)와, 상기 커버플레이트(20)의 풀리와 대향하는 면에 설치되어 상기 피 파단부재(31)와 결합되는 파단부재(32)로 구성되는데, 상기 피 파단부재(31)는, 외주면 상에 적어도 하나 이상의 홈(311)을 구비한 연질재의 외체(310)와; 상기 외체(310)에 의해 감싸여져 있으며, 상기 파단부재(32)에 의해 외체(310)이 파손되었을 때에 공전(空轉)이 가능하도록 파단부재(32)와의 간섭을 회피하기 위한 회피 홈(313)을 구비한 내체(312)로 구성된다. 또한, 상기 파단부재(32)는, 파단부재 몸체(320)와; 상기 파단부재 몸체(320)의 양쪽으로부터 연장되어 상기 외체(310)의 외주면에 형성된 홈(311)에 끼워지는 돌출부(321)로 구성된다.

상기 파단부재(32)가 상기 피 파단부재(31)에 고정됨으로써 풀리(10)로부터 커버플레이트(20)로 동력이 전달되는데(도1 부분확대도 참조), 이 때, 압축기(1) 측에 소정의 값이상의 토오크가 발생하게 되면, 파단부재(32)에 비해 상대적으로 취약한 강도의 피 파단부재(31)의 외체(310)가 찢어져서 내체(312)로부터 분리되고, 파단부재(32)의 돌출부(321)는 상기 회피홈(313)을 통과하게 되므로 동력의 전달이 차단된다.

이러한 종래의 클러치리스 압축기에 있어서, 찢어진 외체(310)가 계속 커버플레이트(20)의 내부에 있게 되므로 상기 회피홈(313)을 막는 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 연결수단(30)은, 소정의 형상을 가진 외체(310) 및 내체(312)로 이루어진 피 파단부재(31)와; 상기 피 파단부재(31)을 풀리(10)에 결합시키는 리벳 등의 연결수단과; 소정의 형상으로 이루어진 파단부재(32)와; 상기 파단부재(31)를 커버플레이트(20)에 결합시키는 리벳 등의 연결수단을 포함하게 되어, 많은 부품을 필요로하게 되므로, 제작단가 및 조립비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부품의 갯수가 적어서 제작비용이 저렴하고 조립이 용이하며, 동력의 차단이 확실한 구조를 가진 클러치리스 압축기를 제공하는 데에 목적이 있다.

본 발명에 따른 클러치리스 압축기는, 압축기에 구동력을 전달하며, 디스크플레이트가 설치되는 측면에는 다수(多數)의 삽입공이 형성되는 풀리와; 상기 풀리의 일측면에 근접설치되어 압축기와 연결되며, 상기 풀리와 대향하는 면에는 상기 삽입공과 동수(同數)의 돌출부가 아래쪽을 향하도록 형성되는 한편, 그 원주면에는 파단부가 형성되는 디스크플레이트를 포함하며, 탄력이 있는 완충재료가 상기 돌출부를 감싸도록 몰딩결합되고, 상기 몰딩된 돌출부가 상기 풀리에 형성된 삽입공에 삽입됨으로써 상기 풀리와 디스크플레이트가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디스크플레이트는, 내측디스크와; 외측디스크와; 상기 내측디스크와 외측디스크를 연결하는 다수(多數)의 파단부를 포함하도록 구성되고, 상기 외측디스크의 풀리와 대향하는 면의 가장자리에 상기 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스크플레이트는, 내측디스크와; 상기 돌출부와 동수(同數)의 테두리부재와; 상기 내측디스크와 상기 테두리부재를 연결하는 다수(多數)의 파단부를 포함하도록 구성되고, 상기 테두리부재의 풀리와 대향하는 면에 상기 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기는, 압축기에 구동력을 전달하며, 디스크플레이트가 설치되는 일측면에는 다수(多數)의 삽입공이 형성되는 풀리와; 상기 풀리의 일측면에 근접 설치되어 압축기와 연결되며, 그 가장자리에는 상기 삽입공과 동수(同數)의 끼움홈이 형성되는 한편, 그 원주면에는 파단부가 형성되는 디스크플레이트와; 고정부와, 상기 삽입공에 삽입되는 돌출부와, 상기 고정부와 돌출부를 연결하며 상기 끼움홈에 끼워지는 끼움부를 구비하는 연결부재를 포함하며,

상기 연결부재에 탄력이 있는 완충재료가 상기 연결부재를 감싸도록 몰딩결합되고, 상기 몰딩된 연결부재의 끼움부가 상기 끼움홈에 끼워지는 한편, 상기 돌출부가 상기 삽입공에 삽입됨으로써 상기 풀리와 디스크플레이트가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디스크플레이트는, 내측디스크와, 외측디스크와, 상기 내측디스크와 외측디스크를 연결하는 다수(多數)의 파단부를 포함하도록 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 돌출부에는 축방향 및 원주방향으로 다수(多數)의 볼록부가 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 분해사시도이고, 도4는 도3의 결합과정을 나타내는 결합도이다.

도3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기는, 벨트(미도시)에 의해 구동되는 풀리(100)와, 상기 풀리(100)의 일측면에 연결되는 디스크플레이트(200)를 포함한다.

상기 풀리(100)의 디스크플레이트(200)와 대향하는 면에는 다수(多數)의 삽 입공(101)이 형성되며, 그 외주면에는 벨트(미도시)가 설치되며, 내부의 내주면에는 베어링압입부(미도시)가 설치된다.

또한, 상기 디스크플레이트(200)는, 내측디스크(202)와, 외측디스크(203)로 이루어지는데, 상기 내측디스크(202)와 외측디스크(203) 사이에는 다수(多數)의 파단부(204)를 형성함으로써 상기 내측디스크(202)와 외측디스크(203)를 연결하며, 상기 외측디스크(203)의 풀리(100)와 대향하는 면의 가장자리에는 상기 삽입공 (101)과 동수(同數)의 돌출부(201)가 형성된다. 또한, 상기 디스크플레이트(200)의 중심부에는 허브(205)가 설치되어, 상기 허브(205)가 볼트 등의 연결수단으로써 압축기의 중심축과 연결된다. 여기에서, 상기 파단부(204)는 소정의 토오크 이상의 토오크가 작용하는 경우에 파단되도록 형성된다.

또한, 상기 돌출부(201)의 형상은 축방향 및 원주방향으로 다수(多數)의 볼록부(201-1)가 형성되는 것이 바람직한데(도7참조), 이러한 형상의 돌출부(201)는 본 발명에 따른 클러치리스 압축기가 결합되어 구동될 때에, 상기 파단부(204)에 응력을 집중시키는 기능을 하게 된다.

또한, 상기 돌출부(201)에는 고무 등의 탄력이 있는 완충재료가 상기 돌출부(201)를 감싸도록 몰딩결합되어 몰딩된 돌출부(300)를 형성하는데, 상기 완충재료는 압축기가 구동시에 충격을 완충하고 진동을 경감하는 댐퍼로서 기능한다. 도면에서는 이해를 돕기 위하여 돌출부(201)와 몰딩된 돌출부(300)를 별도로 도시하였지만, 돌출부(201)에 완충재료가 몰딩결합된 것이 몰딩된 돌출부(300)이므로 별개의 부재는 아니다.

비록 도면에서는 상기 삽입공(101) 및 돌출부(201)의 개수는 5개이고, 상기 파단부(204)의 개수는 4개인 경우를 도시하였지만, 반드시 5개와 4개로 한정되는 것은 아니다.

본 실시예의 결합과정을 설명하면, 도4에 도시한 바와 같이, 먼저 돌출부 (201)에 완충재료를 몰딩결합하여 몰딩된 돌출부(300)를 형성한다. 이 때, 상기 몰딩된 돌출부(300)는 상기 돌출부(201)의 형상을 따라 다수(多數)의 볼록부를 구비하도록 형성되며, 풀리(100)의 삽입공(101)에 삽입되는 몰딩된 돌출부(300)의 단부는 상기 삽입공(101)의 형상과 대응하는 형상으로 형성된다.

그리고 나서, 상기 몰딩된 돌출부(300)가 상기 삽입공(101)에 삽입되어 고정됨으로써 풀리(100)와 디스크플레이트(200)의 결합은 완료된다.

도5는, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 다른 실시예의 분해사시도이다.

본 실시예에서 있어서 디스크플레이트(200')는, 내측디스크(202')와, 상기 풀리(100)의 삽입공(101)과 동수(同數)의 테두리부재(203')를 포함하도록 구성되며, 상기 내측디스크(202')와 상기 테두리부재(203') 사이에 파단부 (204')가 형성되어 상기 내측디스크(202')와 상기 테두리부재(203')를 연결한다.

또한, 상기 테두리부재(203')의 풀리(100)와 대향하는 면에 돌출부(201)가 형성된다.

본 실시예에는 상기 실시예에서의 외측디스크(203) 대신에 원주의 일부분에만 형성되는 테두리부재(203')를 형성하여 경량화가 가능한 구조라는 장점이 있다.

본 실시예의 디스크플레이트(200')를 제외한 그 밖의 구성은 먼저 설명한 실 시예 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도6은, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도6(a)는 분해사시도이고, 도6(b)는 결합한 상태를 나타내는 사시도이다.

본 실시예의 클러치리스 압축기는 풀리(100)와, 디스크플레이트(200")와, 연결부재(300')를 포함하며, 풀리(100)의 구성은 상기의 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 디스크플레이트(200")는, 내측디스크(202")와, 외측디스크 (203")와, 상기 내측디스크(202")와 외측디스크(203")를 연결하는 다수(多數)의 파단부(204")를 포함하도록 구성되는데, 측면에는 풀리(100)의 삽입공(101)과 동수(同數)의 끼움홈(201")이 형성된다.

상기 연결부재(300')는, 고정부(302')와, 상기 삽입공(101)에 삽입되는 돌출부(303')와, 상기 고정부(302')와 돌출부(303')를 연결하는 한편, 상기 끼움홈 (201")에 끼워지는 끼움부(301')를 포함하는데, 상기 연결부재(300')에 상기 연결부재(300')를 감싸도록 탄력이 있는 완충재료가 몰딩결합되는 것은 상기 실시예들과 동일하다.

본 실시예의 결합과정을 설명하면, 먼저 상기 연결부재(300')에 완충재료가 상기 연결부재(300')를 감싸도록 몰딩결합되어 몰딩된 연결부재(300")를 형성한다. 그 후, 상기 몰딩된 연결부재(300")의 끼움부(301')가 상기 끼움홈(201")에 끼워지는 한편, 상기 돌출부(303')가 상기 삽입공(101)에 삽입됨으로써 결합이 종료된다.

도면에서는 이해를 돕기 위하여 연결부재(300')와 몰딩된 연결부재(300")를 별도로 도시하였지만, 연결부재(300')에 완충재료가 몰딩된 것이 몰딩된 연결부재 (300")이므로 별개의 부재는 아니다.

상기 각 실시예들은 그 구성은 서로 상이하지만 작동은 동일하므로, 이하에서는 첫번째 실시예를 기준으로 작동을 설명하기로 한다.

엔진(미도시)에 의해 구동되는 벨트(미도시)가 풀리(100)를 구동하면, 회전토오크는 몰딩된 돌출부(300)을 거쳐서 디스크플레이트(200)로 전달되어, 상기 디스크플레이트(200)의 허브(205)에 연결된 압축기 중심축(미도시)이 구동된다.

이 때, 압축기 내부에 시징(seizing) 등 고장이 발생하여 축의 회전이 멈추게 되면 디스크플레이트(200)에는 회전시의 토오크보다 더 큰 토오크가 걸리게 되고, 상기 토오크가 소정의 값을 초과하는 경우에 파단부(204)가 파단된다.

그리하여, 압축기 중심축과 연결된 디스크플레이트(200)의 내측디스크(202)는 회전을 멈추게 되고, 풀리(100)는 계속 회전을 하게 된다.

본 발명에 따른 클러치리스 압축기에 있어서는, 디스크플레이트에 일체로 형성된 돌출부 또는 독립된 1개의 연결부재에 의하여 풀리와 디스크플레이트가 결합되므로, 결합에 필요한 부품의 갯수가 적어서 제작비용이 저렴해지고 조립이 용이하게 된다.

또한, 파단부는 파단되어 계속 디스크플레이트에 붙어 있게 되므로 풀리의 회전을 방해할 여지가 없으므로 동력의 차단이 확실하게 된다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 압축기(1)에 구동력을 전달하며, 디스크플레이트(200")가 설치되는 측면에는 다수(多數)의 삽입공(101)이 형성되는 풀리(100)와;

   상기 풀리(100)의 일측면에 근접 설치되어 압축기와 연결되며, 그 가장자리에는 상기 삽입공(101)과 동수(同數)의 끼움홈(201")이 형성되는 한편, 그 원주면에는 파단부(204")가 형성되는 디스크플레이트(200)와;

   고정부(302')와, 상기 삽입공(101)에 삽입되는 돌출부(303')와, 상기 고정부(302')와 돌출부(303')을 연결하며 상기 끼움홈(201")에 끼워지는 끼움부 (301')를 구비하는 연결부재(300')를 포함하며,

   상기 연결부재(300')에 탄력이 있는 완충재료가 상기 연결부재(300')를 감싸도록 몰딩결합되고, 상기 몰딩된 연결부재(300")의 끼움부(301')가 상기 끼움홈(201")에 끼워지는 한편, 상기 돌출부(303')가 상기 삽입공(101)에 삽입됨으로써 상기 풀리(100)와 디스크플레이트(200")가 연결되는 것을 특징으로 하는 클러 치리스 압축기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 디스크플레이트(200")는,

   내측디스크(202")와, 외측디스크(203")와, 상기 내측디스크(202")와 외측디스크(203")를 연결하는 다수(多數)의 파단부(204")를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.
6. 제4항에 있어서,

   상기 돌출부(303')에는 축방향 및 원주방향으로 다수(多數)의 볼록부(201-1)가 형성된 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.

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