KR101075162B1

KR101075162B1 - 동력전달장치

Info

Publication number: KR101075162B1
Application number: KR1020040018256A
Authority: KR
Inventors: 손은기
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2011-10-24
Also published as: KR20050093040A

Abstract

본 발명의 동력전달장치의 목적은 풀리의 재질 또는 성형방법에 상관없이 연결수단을 공용화할 수 있도록 하고, 본 발명의 다른 목적은, 연결수단의 구조를 간단하게 댐핑수단을 구비함으로써 제조 원가를 절감할 수 있도록 하며, 본 발명의 또 다른 목적은, 풀리의 설계 사양 및 형상이 변경될 경우에 공용적으로 사용하고 있는 연결수단의 구조를 일부분만 수정함으로써 풀리의 변경 사항에 대해 탄력적으로 대응할 수 있도록 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기의 프런트 하우징에 회전 가능하게 설치되어 구동원으로부터 전달된 회전력을 공급받아 회전되는 풀리와, 상기 풀리의 일측면에 돌출 형성된 플랜지를 갖는 구동측 회전부재와; 상기 압축기의 회전축과 연결되는 허브와, 상기 허브의 가장자리부에 외측 방향으로 일체로 형성되는 커버플레이트를 갖는 종동측 회전부재와; 상기 구동측 회전부재의 회전력을 상기 종동측 회전부재로 전달하도록 상기 풀리의 일측면에 상기 플랜지의 주변을 따라 배치됨과 아울러 상기 커버플레이트와 연결되는 연결부와, 상기 연결부재의 내부에 배치되어 내면이 상기 플랜지에 착탈 가능하게 결합되는 체결부와, 상기 체결부와 연결부재를 연결하여 소정 이상의 회전력이 가해질 때 파단되는 파단부로 이루어진 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

풀리, 플랜지, 허브, 파단

Description

동력전달장치{POWER TRANSMISSION DEVICE}

도 1은 종래의 동력전달장치의 정면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력전달장치의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 댐퍼가 안착된 상태의 연결수단이 구동측 회전부재에 결합된 일 실시예의 평면도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 댐퍼가 안착된 상태의 연결수단이 구동측 회전부재에 결합된 다른 실시예의 평면도.

도 6은 본 발명의 연결부재를 구성하는 삽입홈의 단면도.

도 7은 본 발명의 댐퍼와 돌출부의 결합 상태를 도시한 일부 단면도.

도 8은 본 발명의 동력전달장치의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 구동측 회전부재

110 : 풀리

120 : 플랜지

122 : 관통공

200 : 연결수단

211 : 안착홈

211c : 결합편

210 : 연결부

220 : 체결부

230 : 파단부

300 : 종동측 회전부재

310 : 허브

311 : 결합공

320 : 커버 플레이트

321 : 돌출부

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 목적은 풀리의 재질 또는 성형방법에 상관없이 연결수단을 공용화할 수 있도록 하고, 본 발명의 다른 목적은, 연결수단의 구조를 간단하게 댐핑수단을 구비함으로써 제조 원가를 절감할 수 있도록 하며, 본 발명의 또 다른 목적은, 풀리의 설계 사양 및 형상이 변경될 경우에 공용적으로 사용하고 있는 연결수단의 구조를 일부분만 수정함으로써 풀리의 변경 사항에 대해 탄력적으로 대응할 수 있도록 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 냉방시스템은 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발의 순환사이클에 의해 차내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 역할을 한다.

상기의 순환사이클을 이루기 위한 필수적인 구성 요소로는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기가 있다.

상기 순환사이클의 구성 요소중 압축기의 종류는 냉방 상태에 따라 필요한 동력을 조절할 수 있는 가변용량형 압축기(variable compressor)가 있으며, 이 가변용량형 압축기는 최근에 그 수요가 점차 증대되고 있다.

이러한 가변용량형 압축기는 엔진으로부터 압축기로 전달되는 구동력을 단속하는 클러치가 불필요하게 된다.

그런데, 상기 압축기의 구동중에는 그 내부에 시징(seizing) 등의 고장으로 인해 정상의 전달 토오크보다 상당히 큰 과부하 토오크가 발생하는 경우가 있다.

이때, 상기 풀리는 상기와 같은 원인으로 인해 더 이상 회전되지 못하고 정지하게 되는 상황이 발생할 수 가 있다.

이때, 엔진에 의해 구동되는 벨트는 풀리위에서 계속 미끄러지게 되어 마모되며, 더 나아가서 상기 벨트는 풀리와의 마찰시 발생하는 마찰열에 의해 끊어지는 문제가 있게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 기술의 일례로는 일본국 공개특허공보 특개평10-299855호(명칭:동력전달장치)가 있다.

상기 종래 기술에 의한 동력전달장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 회전구동원으로부터 회전력을 받아서 회전하는 풀리로 된 구동측 회전부재(11)와, 종동 측 기기의 회전축에 연결된 종동측 회전부재(12)(13)와, 상기 양 회전부재(11)(12)(13) 사이를 연결하도록 결합되어 탄성 변형 가능한 탄성부재(14)와, 상기 탄성부재(14)를 지지하는 제1, 제2 지지부재(15)(16)로 된 연결기구를 포함한다.

상기 탄성부재(14)는 종동측 회전부재(12)(13) 및 구동측 회전부재(11)와 동심상에 설치되어 있고, 상기 제1 지지부재(15)는 종동측 회전부재(12)(13)와 연결되어 있으며, 상기 제2 지지부재(16)는 구동측 회전부재(11)와 연결되어 있다.

상기 제1 지지부재(15)는 탄성부재(14)의 외주측 및 내주측중 어느 일측면을 지지하고, 상기 제2 지지부재(16)는 탄성부재(14)의 외주측 및 내주측 외주면을 지지하고 있다.

상기 연결기구는 회전력이 소정치 이내일때에 탄성부재(14)와 양 지지부재(15)(16)를 회전방향으로 압착함으로써, 상기 탄성부재(14)가 양 지지부재(15)(16) 사이에 일체로 지지되어 양 회전부재(11)(12)(13) 사이를 일체로 연결한다.

상기 회전력이 소정치 이상으로 상승한 과부하시에는 탄성부재(14)의 외주측 및 내주측의 적어도 일측면을 변형시키어, 탄성부재(14)의 표면과 양 지지부재(15)(16)의 적어도 일측과의 사이에서 미끄럼을 발생시키게 되며, 이로 인해 상기 종동측 회전부재(12)(13)와 구동측 회전부재(11) 사이의 연결을 차단하게 된다.

또한, 상기 양 지지부재(15)(16)의 적어도 일측에 저강성부재(15a)를 형성하고, 회전력이 높은 영역에서는 저강성부재(15a)에 의하여 양 지지부재(15)(16)의 적어도 일측을 변형시키어, 회전력에 대한 양 지지부재(15)(16) 사이의 상대적인 비틀림스프링 정수가 낮아지도록 한다.

상기와 같이 구성된 종래 동력전달장치(10)의 조립 방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 풀리로 된 구동측 회전부재(11), 베어링(미도시) 및 제2 지지부재(16)를 압축기(미도시)의 프런트 하우징(미도시)에 설치한다.

다음으로, 제2 지지부재(16)상에 탄성부재(14)를 접착 고정한다.

이후, 상기 탄성부재(14) 및 압축기의 회전축에 종동측 회전부재(12)(13)와, 이 종종측 회전부재(12)(13)와 일체의 제1 지지부재(15)로 된 설치체를 조립하고, 이 설치체를 보울트(17)로 상기 회전축에 고정하여 조립을 완성하게 된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 동력전달장치(10)는, 구동측 회전부재(11)와, 종동측 회전부재(12)(13)와, 제1, 제2 지지부재(15)(16)와, 탄성부재(14)로 이루어진 다수의 구성 요소를 조립함에 따라 조립 과정이 복잡하고, 조립 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 기술에 의한 동력전달장치(10)는 상기와 같이 구성요소들의 개수가 많아 제조 원가가 상승하는 문제점도 있었다.

또한, 종래 기술에 의한 동력전달장치(10)의 구성요소중 구동측 회전부재(11)는 철계 금속 또는 플라스틱 재료를 사출 방식에 의해 성형되는데, 상기 구동측 회전부재(11)의 재질에 차이에 따라 탄성부재(14)와 제1, 제2 지지부재(15)(16)는 그 성형 방법이 상이하게 되어 공용으로 사용할 수 없는 문제점도 있다.

그리고, 종래 기술에 의한 동력전달장치(10)의 구성중 구동측 회전부재(11)는, 그 설계 사양이 변경될 경우에 탄성부재(11) 및 제1, 제2 지지부재(15)(16)의 설계 사양도 함께 변경하여야 하는 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은 풀리의 재질 또는 성형방법에 상관없이 연결수단을 공용화할 수 있도록 한 동력전달장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 연결수단의 구조를 간단하게 댐핑수단을 구비함으로써 제조 원가를 절감할 수 있도록 한 동력전달장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 풀리의 설계 사양 및 형상이 변경될 경우에 공용적으로 사용하고 있는 연결수단의 구조를 일부분만 수정함으로써 풀리의 변경 사항에 대해 탄력적으로 대응할 수 있도록 한 동력전달장치를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명에 의한 클러치리스 압축기의 동력전달장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력전달장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 댐퍼가 안착된 상태의 연결수단이 구동측 회전부재에 결합된 일 실시예의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 댐퍼가 안착된 상태의 연결수단이 구동측 회전부재에 결합된 다른 실시예의 평면도이며, 도 6은 본 발명의 연결부재를 구성하는 삽입홈의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 댐퍼와 돌출부의 결합 상태를 도시한 일부 단면도이며, 도 8은 본 발명의 동력전달장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 동력전달장치는 구동측 회전부재(100)와, 종동측 회전부재(300)와, 연결수단(200)을 포함하여 이루어진다.

상기 구동측 회전부재(100)는 압축기(미도시)의 프런트 하우징(미도시)에 돌출 형성된 전면부(미도시)에 회전 가능하게 설치되어 구동원인 엔진으로부터 전달된 회전력을 공급받아 회전되는 풀리(110)와, 상기 풀리(110)의 일측면에 돌출 형성된 플랜지(120)로 이루어진다.

본 발명에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 풀리(110)의 중앙에 관통공(121)을 형성하고, 이 관통공(121)내에 설치공(122)을 갖는 베어링 보어(123)가 사출 성형된다.

상기 베어링 보어(123)의 일단부에는 상기 플랜지(120)가 돌출되게 형성된다.

상기 플랜지(120)가 일체로 형성된 베어링 보어(123)와 풀리(110) 몸체는 모두 스틸 재질로 사출 형성될 수 있다.

그러나, 상기 풀리(110)에는 상기 베어링 보어(123)를 구비하지 않은 상태에서 플랜지(120)를 일체로 사출 성형할 수 있음은 물론이다.

상기 베어링 보어(123)의 설치공(122)에는 베어링(102)이 삽입 설치되어 있다.

한편, 상기 구동측 회전부재(100)의 풀리(110)와 플랜지(120)는 이종 재질을 이중 사출로 형성할 수 도 있는데, 상기 풀리(110)는 스틸 재질이고, 플랜지(120)는 합성수지 재질로 함이 바람직하다.

한편, 상기 종동측 회전부재(300)는 상기 풀리(110)의 중앙에 형성된 설치공(121)을 관통하는 압축기의 회전축과 연결되는 허브(310)와, 상기 허브(310)의 가장자리부에 외측 방향으로 일체로 형성되는 커버플레이트(320)로 이루어진다.

상기 허브(310)와 커버플레이트(320)는 바람직하게 2중 사출에 의해 성형된다.

상기 허브(310)에는 상기 회전축이 관통 삽입되는 결합공(311)이 형성된다.

상기 연결수단(200)은 크게 연결부(210)와, 체결부(220)와, 파단부(230)로 이루어진다.

상기 연결부(210)는 상기 풀리(110)의 회전력을 상기 허브(310)로 전달하도록 상기 풀리(110)의 일측면에 상기 플랜지(110)의 주변을 따라 배치됨과 아울러 상기 커버플레이트(320)와 연결된다.

상기 체결부(220)는 상기 연결부(210)의 내부에 배치되어 내면이 상기 플랜지(120)에 착탈 가능하게 결합된다.

상기 파단부(230)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 체결부(220)와 연결부(210)를 연결하여 소정 이상의 회전력이 가해질 때 파단되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서, 상기 플랜지(120)와 체결부(220)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 나사부(120a)(221)에 의해 나사 결합된다.

한편, 상기 플랜지(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 체결부(220)내에 강제 압입 결합된다.

좀더 상세하게 설명하면, 상기 체결부(220)의 내면과 상기 플랜지(120)의 외면중 적어도 어느 하나에는 요철부(120b)를 형성하여 상기 체결부(220)와 플랜지(120)의 결합력을 보다 향상시킬 수 있도록 하였다.

상기와 같이 요철부(120b)를 형성하게 되면, 이 요철부(120b)는 상기 플랜지(120)의 외면에 압박되면서 접촉된다.

한편, 상기 요철부(120b)는 플랜지(120)의 외면에 형성하는 것으로 도시되어 있으나, 체결부(220)의 내면에도 형성할 수 있음은 물론이다.

상기 연결부(210)의 외측면에는 소정 간격을 두고 안착홈(211)을 다수개 형성함과 아울러 이 안착홈(211)에 의한 결합편(211c)을 형성하며, 상기 결합편(211c)에 끼워져 결합됨과 아울러 상기 안착홈(211)에 안착되는 충격흡수용 댐퍼(400)가 설치된다.

상기 댐퍼(400)는 상기 안착홈(211)에 대응되는 상기 연결부(210)의 바닥면에 접촉되어 지지되는 지지부(410)와, 상기 결합편(211c)이 끼워지도록 끼움홈(410a)이 형성되도록 상기 지지부(410)의 상면에 이격 형성됨과 아울러 상기 안착홈(211)의 내면에 접촉되어 안착되는 한쌍의 안착부(420)(421)로 이루어진다.

상기 댐퍼(400)의 안착부(420)(421) 사이에는 상기 커버 플레이트(320)의 내측면에 돌출 형성된 돌출부(321)가 삽입되어 상기 연결부(210)와 허브(310)가 상호 연결 결합된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 안착홈(211)의 바닥면(211a)과 내측벽면(211b)은 라운딩지게 굴곡되게 형성되어 댐퍼(400)의 크기를 줄이면서 댐핑량을 충분히 갖을 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 결합 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동측 회전부재(100)를 구성하는 풀리(110)의 설치공(122)의 내주면에 베어링(102)을 삽입하여 압축기의 전면에 설치하고, 상기 구동측 회전부재(100)를 구성하는 풀리(110)의 플랜지(120)와 연결수단(200)을 구성하는 체결부(220)를 서로 결합한다.

여기서, 본 발명은 풀리(110)의 재질 또는 성형방법에 상관없이 연결수단(200)을 공용화할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 풀리(110)의 설계 사양 및 형상이 변경될 경우에 공용적 으로 사용하고 있는 연결수단(200)의 구조를 일부분만 수정함으로써 풀리(110)의 변경 사항에 대해 탄력적으로 대응할 수 있게 된다.

예를 들면, 풀리(110)의 일측면에 형성된 플랜지(120)의 외면이 매끄러운 평면상태에서 나사부(120a)를 형성하는 것으로 변경한 경우에는 연결수단(200)을 구성하는 체결부(220)의 내면을 가공하여 나사부(221)로 변경하기만 하면 된다.

즉, 상기 플랜지(120)의 외면 형상이 어떠한 형상으로 변경되더라도, 상기 체결부(220)의 내면 형상을 결합을 위해 간단하게 변경할 수 있는 것이다.

이후, 연결부(210)에 형성된 다수개의 안착홈(211)에 형성된 결합편(211c)이 댐퍼(400)의 끼움홈(410a)에 삽입되어 결합되도록 하여 상기 안착홈(211)에 댐퍼(400)가 안착되도록 한다.

다음으로, 연결수단(200)의 상부에서 종동측 회전부재(300)를 조립하는 과정을 실시하게 되는데, 상기 종동측 회전부재(300)의 커버 플레이트(320)의 내면에 형성된 돌출부(321)를 상기 댐퍼(400)의 안착부(420)(421) 사이로 삽입한다.

마지막으로, 압축기의 회전축을 풀리(110)의 관통공(122)에 설치된 베어링(102)에 통과시켜 허브(310)의 결합공(311)에 결합함으로써, 결합과정은 완료된다.

이하에서는 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

구동원인 엔진(미도시)과 연결된 벨트(미도시)에 의해 구동측 회전부재(100)인 풀리(110)가 회전되면, 회전 토오크는 연결수단(200)을 거쳐 허브(310)로 전달되며, 허브(310)에 연결된 압축기의 회전축이 회전된다.

이때, 압축기의 내부에 시징(seizing)등의 고장이 발생하여 회전축의 회전이 멈추게 되면, 허브(310)에는 회전시의 토오크보다 더 큰 토오크가 걸리게 되고, 상기 토오크가 소정치 초과하는 경우 연결수단(200)을 구성하는 파단부(230)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 체결부(220)과의 연결 부분에서 파단부분(231)을 가지면서 파단된다.

따라서, 압축기의 회전축과 연결된 허브(310)는 회전을 멈추게 되는 반면, 연결수단(200)을 구성하는 체결부(220)에 고정된 풀리(110)는 계속 회전을 하게 되므로, 풀리(110)의 외주면에 설치된 벨트가 미끄러져서 파손되는 상황은 발생하지 않게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 풀리의 재질 또는 성형방법에 상관없이 연결수단을 공용화할 수 있도록 하고, 본 발명의 다른 목적은, 연결수단의 구조를 간단하게 댐핑수단을 구비함으로써 제조 원가를 절감할 수 있도록 하며, 본 발명의 또 다른 목적은, 풀리의 설계 사양 및 형상이 변경될 경우에 공용적으로 사용하고 있는 연결수단의 구조를 일부분만 수정함으로써 풀리의 변경 사항에 대해 탄력적으로 대응할 수 있게 된다.

Claims

압축기의 프런트 하우징에 회전 가능하게 설치되어 구동원으로부터 전달된 회전력을 공급받아 회전되는 풀리(110)와, 상기 풀리(110)의 일측면에 돌출 형성된 플랜지(120)를 갖는 구동측 회전부재(100)와;

상기 압축기의 회전축과 연결되는 허브(310)와, 상기 허브(310)의 가장자리부에 외측 방향으로 일체로 형성되는 커버플레이트(320)를 갖는 종동측 회전부재(300)와;

상기 구동측 회전부재(100)의 회전력을 상기 종동측 회전부재(300)로 전달하도록 상기 풀리(110)의 일측면에 상기 플랜지(120)의 주변을 따라 배치됨과 아울러 상기 커버플레이트(320)와 연결되는 연결부(210)와, 상기 연결부(210)의 내부에 배치되어 내면이 상기 플랜지(120)에 착탈 가능하게 결합되는 체결부(220)와, 상기 체결부(220)와 연결부(210)를 연결하여 소정 이상의 회전력이 가해질 때 파단되는 파단부(230)로 이루어진 연결수단(200)을 포함하며,

상기 연결부(210)의 외측면에는 소정 간격을 두고 안착홈(211)을 다수개 형성됨과 아울러 상기 안착홈(211)에 안착되는 댐퍼(400)가 설치되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 플랜지(120)와 체결부(220)는 서로 나사부(120a)(221)에 의해 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 플랜지(120)는 상기 체결부(220)내에 강제 압입 결합되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 3 항에 있어서,

상기 체결부(220)의 내면과 상기 플랜지(120)의 외면중 적어도 어느 하나에는 요철부(120b)가 형성된 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재(100)의 풀리(110)와 플랜지(120)는 동일 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재(100)의 풀리(110)와 플랜지(120)는 이종 재질을 이중 사출로 형성한 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 6 항에 있어서,

상기 풀리(110)는 스틸 재질이고, 플랜지(120)는 합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 안착홈(211)의 바닥에는 상기 댐퍼(400)가 끼워져 결합될 수 있도록 내측으로 돌출된 결합편(211c)이 형성되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 8 항에 있어서,

상기 댐퍼(400)는 상기 안착홈(211)에 대응되는 상기 연결부(210)의 바닥면에 접촉되어 지지되는 지지부(410)와;

상기 결합편(211c)이 끼워지도록 끼움홈(410a)이 형성되도록 상기 지지부(410)의 상면에 이격 형성됨과 아울러 상기 안착홈(211)의 내면에 접촉되어 안착되는 한쌍의 안착부(420)(421)로 이루어진 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 댐퍼(400)에는 상기 커버 플레이트(320)의 내측면에 돌출 형성된 돌출부(321)가 삽입되도록 한 쌍의 안착부(420)(421)가 형성되어 상기 연결부(210)와 허브(310)가 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 안착홈(211)의 바닥면(211a)과 내측벽면(211b)은 라운딩지게 굴곡되게 형성된 것을 특징으로 하는 동력전달장치.