KR100974314B1

KR100974314B1 - 클러치리스 방식의 풀리

Info

Publication number: KR100974314B1
Application number: KR1020090065979A
Authority: KR
Inventors: 맹익재
Original assignee: 맹익재
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2010-08-05

Abstract

본 발명은 벨트로 연결되고 드라이브 플레이트(20)를 거쳐 전동하는 클러치리스 방식의 풀리에 있어서: 상기 벨트와 접촉하는 외주면에 코팅부(35)를 구비하고, 알루미늄 합금 또는 플라스틱 재질로 성형되는 본체(30); 상기 본체(30)의 내면에 동심상으로 긴밀하게 압입되고, 본체(30)보다 강도가 높은 스틸로 성형되는 부싱(40); 및 상기 드라이브 플레이트(20) 상에 연결되고, 과도한 토크의 전달을 차단하는 리미트허브(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 본체(30)는 내면에 환형 또는 원호형의 돌부(32)를 더 구비하고, 상기 부싱(40)은 외면에 요홈부(42)와 널링부(45)를 구비한다.

이에 따라, 간단한 구조를 바탕으로 강도와 내마모성을 향상하면서 조립에 따른 공수를 절감하여 생산성을 높이는 효과가 있다.

클러치리스, 풀리, 내마모성, 알루미늄, 조립

Description

클러치리스 방식의 풀리{A clutch less type pulley}

본 발명은 자동차 에어컨 작동용 풀리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구조를 바탕으로 강도와 내마모성을 향상하면서 조립에 따른 공수를 절감하여 생산성을 높이는 클러치리스 방식의 풀리에 관한 것이다.

근래 차량의 에어컨 장치에 냉방상태에 따라 동력을 조절할 수 있는 가변용량형 압축기(variable compressor)의 탑재가 증가되는데, 엔진의 구동력을 단속하는 클러치가 생략된 클러치리스 방식을 채용한다. 이는 경량화 설계에 유리한 반면 압축기 내부에 고장이 발생한 경우 과부하 토오크가 발생하여 풀리의 회전이 멈추면서 벨트가 파단되는 문제가 있다.

이를 방지하기 위한 것으로 한국 등록특허 제0653695호의 "파단부가 형성된 연결부재를 구비한 클러치리스 압축기"에 의하면 『엔진에 의해 구동되는 풀리(100)와; 상기 풀리(100)의 내주면에 밀착되어 고정되며, 원주방향으로 다수개의 파단부(303)가 형성된 연결부재(300,300')와; 상기 연결부재(300)의 상부에 설치되어 상기 연결부재(300)에 결합되는 한편, 압축기 중심축과 연결되는 디스크플레이트(200,200')를 포함하는』 구성을 개시한다.

이는 자동차 엔진에 의해 구동되는 압축기에 있어서 과부하 토오크가 발생하면, 엔진으로부터 압축기로의 동력 전달을 차단하는 구조를 요지로 한다. 클러치 온오프에 따른 피치 현상을 방지하고 아이들 상태의 낮은 냉각성능을 개선하는 효과는 기대되지만 에어컨 작동에 따른 연료소모가 증가되고 CO₂ 배출량 규제에서 자유롭지 못한 폐단을 여전히 안고 있다.

다른 예로서 한국 등록특허 제0799552호의 "클러치리스 압축기용 풀리조립체"에 의하면, 『압축기의 하우징 단부에 베어링에 의해 회전가능하게 결합되며 중앙부에 중공이 형성된 풀리; 및 풀리의 중공에 삽입되며, 압축기의 하우징으로부터 인출되는 압축기 구동축과 결합되는 허브와, 풀리와 결합수단에 의해 결합되고 허브에 대해 방사상으로 배치되는 복수개의 리프 스프링들과, 허브 및 리프 스프링들의 일단부를 몰딩하여 고정시키는 합성수지로 이루어진 몰딩부를 구비하는』 구성을 개시한다.

이는 풀리를 합성수지재로 사출성형하고 허브 조립체를 인서트 사출성형하여 구조의 단순화 및 경량화를 이루는 것이나, 강도와 내마모성을 고려한 내구성 측면이나 생산성 측면에서 다소 미흡한 여지가 있다.

본 발명은 간단한 구조를 바탕으로 강도와 내마모성을 향상하면서 조립에 따른 공수를 절감하여 생산성을 높이는 클러치리스 방식의 풀리를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 벨트로 연결되고 드라이브 플레이트를 거쳐 전동하는 클러치리스 방식의 풀리에 있어서: 상기 벨트와 접촉하는 외주면에 코팅부를 구비하고, 알루미늄 합금 또는 플라스틱 재질로 성형되는 본체; 상기 본체의 내면에 동심상으로 긴밀하게 압입되고, 본체보다 강도가 높은 스틸로 성형되는 부싱; 및 상기 드라이브 플레이트 상에 연결되고, 과도한 토크의 전달을 차단하는 리미트허브;를 포함하여 이루어지되, 상기 본체는 내면에 환형 또는 원호형의 돌부를 구비하고, 상기 부싱은 외면에 요홈부와 널링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 부싱은 조립후에 코킹부를 형성하기 위한 플렌지를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

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또한 본 발명에 따른 상기 리미트허브는 내부 원판과 외부원판을 리브로 연결하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 클러치리스 방식의 풀리는 간단한 구조를 바탕으로 강도와 내마모성을 향상하면서 조립에 따른 공수를 절감하여 생산성을 높이는 효과가 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 풀리를 전체적으로 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 풀리의 요부를 분해하여 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 풀리의 조립전 상태를 나타내는 반단면도, 도 4는 본 발명에 따른 풀리의 조립후 상태를 나타내는 반단면도이다.

본 발명은 벨트로 연결되고 드라이브 플레이트(20)를 거쳐 전동하는 클러치리스 방식의 풀리에 관련된다. 최근 차량용 에어컨 장치에서 압축기는 R744a, 1234yf 등의 신냉매를 적용하고 상시구동 방식이면서 전체적으로 경량화 설계를 추구한다. 이는 전기와 연료를 동시에 사용하는 미래의 하이브리드카에 적용하기 유리한 설계이기도 하다. 본 발명의 풀리 조립체는 본체(30)와 부싱(40)을 중심으로 하여 샤프트(10), 댐퍼(25), 드라이브 플레이트(20), 리미트허브(50) 등이 일체로 결합되는 구조이다.

본 발명에 따르면 알루미늄 합금 또는 플라스틱 재질로 성형되는 본체(30)가 상기 벨트와 접촉하는 외주면에 코팅부(35)를 구비한다. 본체(30)를 알루미늄 합금으로 성형하는 경우 종래에 비하여 중량을 55% 경감하는 것이 가능하다. 외주 면에 다수로 형성된 V홈은 벨트가 안착되는 부분으로서 내마모성 재질로 코팅부(35)를 형성하는 것이 좋다. 본체(30)의 일면에는 다수의 리브를 형성하여 중량을 줄이면서 강도를 유지한다.

이때, 본 발명의 상기 본체(30)는 내면에 환형 또는 원호형의 돌부(32)를 더 구비한다. 돌부(32)는 후술하는 부싱(40)의 요홈부(42)와 긴밀하게 억지끼움으로 결합되는 부분으로서 전체가 하나로 이어지는 환형이나 환형에서 부분적으로 생략되는 원호형으로 형성할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 본체(30)보다 강도가 높은 스틸로 성형되는 부싱(40)이 상기 본체(30)의 내면에 동심상으로 긴밀하게 압입된다. 부싱(40)은 합금강을 사용하여 딥드로잉 방식으로 가공되나 이에 국한되는 것은 아니다. 부싱(40)의 기계적 강도는 본체(30)의 경량화와 밀접적으로 연계된다. 부싱(40)에 고강도 소재를 채용한다면 본체(30)는 알루미늄 함금을 기반으로 플라스틱을 병용하는 비율을 증대할 수도 있다. 플라스틱 재질의 일예로 유리섬유 50%를 함유한 폴리아미드 66을 사용할 수 있다. 이와 같은 구조로 이너시아(Inertia)의 극모멘트(Polar moment)를 크게 하여 비틀림 강성(Torsional Rigidity)을 증대한다.

이때, 본 발명의 상기 부싱(40)은 외면에 요홈부(42)와 널링부(45)를 구비한다. 널링부(45)는 부싱(40)의 외주면에 미세한 주름 형태로 형성되는 것으로 본체(30)와 긴밀하게 맞물려 회전력을 전달하는 기능을 지닌다. 요홈부(42)는 널링부(45)의 일위치에 환형으로 형성되는 것으로 본체(30)의 돌부(32)에 맞물려 억지끼움이 이루어지도록 한다.

그리고 본 발명의 상기 부싱(40)은 조립후에 코킹부를 형성하기 위한 플렌지(48)를 더 구비할 수도 있다. 플렌지(48)는 부싱(40)의 개방측 단부에 전체적으로 형성할 수도 있고 부분적으로 형성할 수도 있다. 샤프트(10)와 베어링(15)을 결합한 다음에 플렌지(48)에 코킹부를 형성하여 이탈되지 않도록 한다.

또, 본 발명에 따르면 과도한 토크의 전달을 차단하는 리미트허브(50)가 상기 드라이브 플레이트(20) 상에 연결된다. 리미트허브(50)도 부싱(40)처럼 합금강을 사용하여 프레스 가공으로 제작한다. 드라이브 플레이트(20)는 SPHC 강판을 사용하여 프레스 가공으로 제작한다.

이때, 본 발명의 상기 리미트허브(50)는 내부 원판과 외부원판을 리브(55)로 연결하는 구조로 형성된다. 동심상의 내부 원판과 외부원판을 다수의 리브(55)로 연결하여 과부하 발생시 파단되도록 한다.

본 발명에 따른 풀리의 양산에 있어서, 외주면에 코팅부(35)를 형성한 본체(30)를 조립지그(미도시)의 일측에 로드하고 외주면에 널링부(45)를 형성한 부싱(40)을 조립지그의 타측에 로드한 상태로 가압하면 돌부(32)와 요홈부(42)가 맞물리면서 일체로 조립이 완료된다. 이후 댐퍼(25), 드라이브 플레이트(20), 리미트허브(50), 샤프트(10) 등을 조립하는 과정을 거친다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 풀리를 전체적으로 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 풀리의 요부를 분해하여 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 풀리의 조립전 상태를 나타내는 반단면도,

도 4는 본 발명에 따른 풀리의 조립후 상태를 나타내는 반단면도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명

10: 샤프트 15: 베어링

20: 드라이브 플레이트 25: 댐퍼

30: 본체 32: 돌부

35: 코팅부 40: 부싱

42: 요홈부 45: 널링부

48: 플렌지 50: 리미트허브

55: 리브

Claims

벨트로 연결되고 드라이브 플레이트(20)를 거쳐 전동하는 클러치리스 방식의 풀리에 있어서:

상기 벨트와 접촉하는 외주면에 코팅부(35)를 구비하고, 알루미늄 합금 또는 플라스틱 재질로 성형되는 본체(30);

상기 본체(30)의 내면에 동심상으로 긴밀하게 압입되고, 본체(30)보다 강도가 높은 스틸로 성형되는 부싱(40); 및

상기 드라이브 플레이트(20) 상에 연결되고, 과도한 토크의 전달을 차단하는 리미트허브(50);를 포함하여 이루어지되,

상기 본체(30)는 내면에 환형 또는 원호형의 돌부(32)를 구비하고, 상기 부싱(40)은 외면에 요홈부(42)와 널링부(45)를 구비하는 것을 특징으로 하는 클러치리스 방식의 풀리.
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제1항에 있어서,

상기 부싱(40)은 조립후에 코킹부를 형성하기 위한 플렌지(48)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 클러치리스 방식의 풀리.
제1항에 있어서,

상기 리미트허브(50)는 내부 원판과 외부원판을 리브(55)로 연결하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치리스 방식의 풀리.