KR101079127B1 - 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 작동불능 상태로 인하여 아웃터 허브를 지지하는 리미터가 파단되더라도 상기 아웃터 허브가 풀리로부터 이탈하는 것을 근본적으로 차단할 수 있는 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체에 관한 것으로, 일측면에 결합홈을 형성한 풀리; 상기 풀리의 결합홈에 설치되는 댐퍼; 상기 댐퍼와 접하는 돌출부를 구비하며 중심부에는 중공부가 형성된 플레이트와, 상기 중공부내에 설치되어 소정의 토크에 상기 플레이트로부터 분리되는 리미터를 구비한 아웃터 허브; 상기 리미터와 결합되고 압축기의 구동축과 연결되는 이너 허브를 포함하되, 상기 이너 허브에는 상기 리미터와 상기 플레이트의 일부를 동시에 접하는 지지판이 형성된 것을 특징으로 하므로 상기 리미터의 파단편이 파단되더라도 아웃터 허브가 풀리로부터 이탈되는 것을 방지하여 차량 엔진실 내의 다른 장치들이 손상되는 원인을 근본적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

압축기, 클러치리스, 풀리-허브 조립체, 분리방지수단

Description

압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체{A CLUTCHLESS PULLY-HUB ASSEMBLY FOR COMPRESSOR}

본 발명은 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체에 관한 것으로서, 특히 압축기의 작동불능 상태로 인하여 아웃터 허브를 지지하는 리미터가 파단되더라도 상기 아웃터 허브가 풀리로부터 이탈하는 것을 근본적으로 차단할 수 있는 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 공조장치로 사용되는 압축기는, 증발기 내에서 기화된 냉매를 흡입하는 기능, 흡입된 냉매를 압축하는 기능 및, 압축된 냉매를 토출하는 기능을 수행한다.

이러한 압축기의 일 예로서 자동차 엔진의 동력을 연결하고 차단하기 위한 전자클러치가 생략된 풀리조립체를 채용한 클러치리스 압축기가 있다. 풀리조립체에 전자클러치를 생략하게 되면, 전자클러치에 있어서의 단점인 온/오프시의 쇼크에 따른 탑승자의 불쾌감을 없앨 수 있어 유리하다.

통상적으로 클러치리스 압축기는 엔진의 동력을 항상 전달하므로 자동차 공 조장치의 냉방부하에 따라 펌핑용량이 가변될 수 있는 방식을 가진다.

이하, 도 1을 참조하여 통상의 클러치리스 압축기에 적용되는 클러치리스 풀리조립체에 대하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 클러치리스 풀리조립체는 풀리(10)와, 상기 풀리(10)에 고정 결합된 허브 조립체(20)를 구비하고 있으며, 상기 허브 조립체(20)는 압축기(P)의 구동축(P1)에 고정 결합되어 있다. 이에 따라, 풀리(10)가 회전하면 그 회전력이 허브 조립체(20)를 경유하여 압축기의 구동축(P1)으로 전달되어 압축기가 구동되는 것이다. 그리고, 상기 풀리(10)는 벨트(미도시)를 통해 자동차 엔진으로부터 동력을 전달받게 된다.

구체적으로, 상기 허브 조립체(20)는 풀리(10)의 일측면에 배치되어 압축기의 구동축(P1)과 연결되는 이너 허브(Inner Hub, 21)와, 상기 이너 허브(21)와 연결되어 회전하는 아웃터 허브(Outer Hub, 22)와, 상기 압축기의 작동이 불능인 상태에서 파단되도록 상기 이너 허브(21)와 아웃터 허브(22) 사이에 연결되는 리미터(Limiter, 23)와, 상기 풀리(10)와 아웃터 허브(22) 사이에 개재되는 댐퍼(Damper, 24)로 구성된다.

이와 같이 구성된 허브 조립체(20)는 풀리(10)의 회전력을 통해 압축기의 구동축(P1)이 연동하여 회전할 수 있도록 하는 매개체의 역할을 수행한다. 따라서, 상기 압축기는 풀리(10)의 회전력에 의해 냉매를 공급하기 위한 작동을 실시하게 된다.

한편, 압축기의 작동이 불능 상태인 경우에는 상기 허브 조립체(20)의 리미 터(23)가 파단되어 풀리(10)로부터 구동축(P1)으로 전달하는 동력을 끊음으로써, 상기 압축기와 연동하는 다른 구성(벨트) 등이 추가적으로 손상되거나 엔진 과부하를 방지한다.

그러나, 종래기술에 따른 허브 조립체(20)는 압축기의 작동이 불능 상태인 경우, 상기 리미터(23)가 파단되는 과정에서 아웃터 허브(22)는 풀리(10)의 외측으로 이탈되어 다른 장치에 충격을 가하거나 손상을 입히는 문제점이 있었다.

이에 따라, 도 1에 도시한 바와 같이 현재 아웃터 허브(22)가 풀리(10)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 방안으로, 풀리(10)의 일측면에 요홈부(11)를 형성하고 상기 요홈부(11) 내에는 상기 아웃터 허브(22)를 밀착시키는 상태로 고정 설치되는 분리방지수단(25)을 추가적으로 설치하도록 되어 있으나, 이 경우에는 상기 분리방지수단(25)을 별도로 생산하여야 하므로 조립공정이 증가할 뿐만 아니라 중량 증가에 따른 회전력 감소의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 상기 분리방지수단 없이 아웃터 허브가 인너 허브에 의해 풀리로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 풀리에 결합되는 허브 조립체의 구성을 단순화하고 경량화시킴으로써 풀리의 회전력을 한층 향상시킬 뿐만 아니라 조립공정 및 생산단가를 절감시킬 수 있는 클러치리스 풀리-허브 조립체를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체는,
일측면에 결합홈을 형성한 풀리; 상기 풀리의 결합홈에 설치되는 댐퍼; 상기 댐퍼와 접하는 돌출부를 구비하며 중심부에는 중공부가 형성된 플레이트와, 상기 중공부내에 설치되어 소정의 토크에 상기 플레이트로부터 분리되는 리미터를 구비한 아웃터 허브; 상기 리미터와 결합되고 압축기의 구동축과 연결되는 이너 허브를 포함하되, 상기 이너 허브에는 상기 리미터와 상기 플레이트의 일부를 동시에 접하는 지지판이 형성되고,
상기 댐퍼는 상기 결합홈 원주방향의 등간격으로 배치되고 다수개의 몸체부와, 상기 몸체부의 상측면끼리와 하측면끼리 교대로 연결하는 연결부로 구성되며,
상기 아웃터 허브의 돌출부는 상기 연결부에 의해 연결되는 몸체부 사이에 끼워지는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 아웃터 허브에는 상기 지지판의 두께 일부분을 수용하는 결합단차부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아웃터 허브와 이너허브 상호간의 결합구조는 나사, 탭 , 리베팅 및 볼팅 체결방식 중 어느 하나가 택일되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 지지판과 결합단차부 사이에는 고무부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상기 리미터의 전면과 상기 아웃터 허브의 외면 일부를 가압하는 크기를 가지는 지지판을 이너 허브에 형성함으로써, 상기 리미터의 파단편이 파단되더라도 아웃터 허브가 풀리로부터 이탈되는 것을 방지하여 차량 엔진실 내의 다른 장치들이 손상되는 원인을 근본적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 아웃터 허브의 이탈을 방지하기 위해 풀리에 요홈부를 형성하거나 별도로 분리방지수단을 구비할 필요가 없으므로, 조립공정 및 생산단가를 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

설명에 앞서, 본 발명 따른 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체(1000)는 클러치리스 풀리의 구동력에 의해 작동하는 압축기(P)에 적용되는 것임을 밝혀 둔다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명 따른 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체(1000)는 크게, 풀리(100)와, 상기 풀리(100)의 일측면에 내삽되는 상태로 설치되는 댐퍼(200)와, 상기 댐퍼(200)와 결합되며 중심부에 리미터(310)가 설치된 아웃터 허브(300)와, 상기 리미터(310)와 결합되고 압축기(P)의 구동축(P1)과 연결되는 이너 허브(400)로 구성된다.

먼저, 상기 풀리(100)는 엔진으로부터 전달되는 구동력에 의해 회전되는 것으로, 일측면 둘레에는 내측으로 함몰된 결합홈(110)이 형성된다.

이러한 상기 결합홈(110)은 후술할 댐퍼(200)가 배치되는 곳으로, 상기 댐퍼(200)의 외형에 대응하는 형상으로 이루어진다.

그리고, 상기 풀리(100)의 외주에는 벨트(미도시)가 체결되는 벨트체결부(120)가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 풀리(100)의 경우에는 앞서 설명한 도 1의 풀리(10)와 같이 아웃터 허브(300)가 외측으로 이탈하는 것을 방지하도록 분리방지수단(25)이 설치되는 요홈부(11)를 마련할 필요가 없으므로 그에 따른 가공작업을 배제시킬 수 있는 장점이 있다.

더나아가, 상기 풀리(100)는 분리방지수단(25)의 구성을 생략함으로써 신속한 조립을 가능하게 할 뿐만 아니라 풀리(100)의 전체 중량을 저감시킬 수 있으므로 회전구동력을 한층 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 댐퍼(200)는 풀리(100)의 결합홈(110) 내에 배치되되 그 일측면은 상기 결합홈(110)의 내벽면과 접촉하고 타측면은 후술할 아웃터 허브(300)와 접 촉함으로써, 압축기(P)의 초기 구동 및 정지시 엔진으로부터 풀리(100)로 전달되는 충격적 토크를 흡수하여 압축기(P)의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이 경우, 상기 댐퍼(200)는 축방향에서 바라볼 때, 땅콩모양을 가지는 다수개의 몸체부(210)와, 상기 몸체부(210)의 상측면끼리와 하측면끼리 교대로 연결하는 연결부(220)로 구성된다.

즉, 상기 연결부(220)는 다수개의 몸체부(210)의 상측면과 하측면을 순차적으로 연결하는 구조이다.

상기 댐퍼(200)는 그 외의 다양한 구조가 채택될 수 있다.

한편, 상기 아웃터 허브(300)는 풀리(100)의 일측면에 배치되어 상기 댐퍼(200)와 결합하는 것으로, 원판 형상으로 이루어지되 그 중심부에는 소정의 중공부(301a)가 형성된 플레이트(301)와, 상기 중공부(301a)에 설치되되 압축기(P)의 이상시 발생되는 소정의 모멘트에 의해 파단되는 리미터(310)를 포함한다.

상기 플레이트(301)의 후방면에는 댐퍼(200)의 몸체부(210) 사이에 끼워져 결합하는 돌출부(302)이 형성된다.

여기서, 상기 플레이트(301)와 리미터(310)는 금형 사출을 통해 일체로 형성되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 상기 플레이트(301)와 리미터(310)는 각각 별도로 성형한 후 결합공정을 통해 일체화 하여도 무방하다.

또한, 상기 리미터(310)는 중공의 원통의 형상으로 이루어지고 그 내주면에는 후술할 이너 허브(400)와 나사결합하는 나사선이 형성된 체결부(311)와, 상기 체결부(311)의 외주면에 소정의 간격을 두고 반경방향으로 돌출되어 상기 플레이트(301)와 연결되는 적어도 2개 이상의 파단편(312)을 포함한다.

특히, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 플레이트(301)의 일측 외면에는 후술할 인너 허브(400)의 지지판(410) 두께 일부분을 수용하도록 결합단차부(303)를 형성하는 것이 바람직하다.

아울러, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 결합단차부(303)와 지지판(410) 사이에는 상호간의 밀착력 및 완충력을 한층 향상시킬 수 있도록 고무부재(304)가 개재될 수도 있다.

여기서, 상기 리미터(310)와 이너 허브(400) 상호간의 결합구조는 나사체결방식을 채택하였으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 탭, 리베팅 및 볼팅 방식 등의 구조로 체결될 수 있다.

한편, 상기 인너 허브(400)는 리미터(310)의 체결부(311)에 결합하는 동시에 압축기(P)의 구동축(P1)과 연결되는 것으로, 상기 리미터(310)의 전면과 상기 아웃터 허브(300)의 외면 일부를 동시에 가압하는 상태로 접촉하는 소정 크기의 직경을 가지는 지지판(410)이 형성된다.

즉, 상기 지지판(410)은 리미터(310)는 물론 아웃터 허브(300)까지 간섭하는 가압력을 제공함으로써, 상기 리미터(310)의 파단편(312)이 파단되더라도 상기 아웃터 허브가 풀리(100)로부터 이탈되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 지지판(410)은 원판 형상으로 이루어져 있으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 사각형 또는 다각형의 형태로 형성될 수도 있다.

물론, 상기 지지판(410)이 사각형 또는 다각형의 형상으로 이루어진다면 이에 결합되는 아웃터 허브(300)의 결합단차부(303) 또한 그에 대응하는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이너 허브(400)와 구동축(P1)은 나사(700) 등에 의해 결합될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체(1000)의 동력전달 과정을 살펴보면, 엔진으로부터 풀리(100)로 전달되는 회전력에 의해 상기 댐퍼(200), 아웃터 허브(300), 리미터(310) 및 이너 허브(400)가 함께 회전함으로써 압축기(P)가 구동된다. 따라서, 상기 압축기(P)는 냉매를 토출시키는 기능을 수행한다.

한편, 압축기(P)의 고장 등으로 인하여 구동축(P1)의 회전이 중지될 경우, 엔진에 의한 회전력이 파단편(312)의 강도를 초과하여 상기 리미터(310)의 파단편(312)이 파단되고, 동시에 엔진의 동력은 차단된다.

이후, 상기 파단편(312)의 파손으로 인하여 고정력을 상실한 아웃터허브(300)는 풀리(100)로부터 이탈하려는 현상이 발생된다. 이때, 상기 이너 허브(400)의 지지판(410)이 상기 아웃터 허브(300)를 수평방향으로 가압하는 밀착력을 제공하므로 상기 아웃터 허브(300)가 풀리(100)로부터 이탈하는 것이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 아웃터 허브(300)의 이탈로 인하여 차량 엔진실 내의 다른 장치를 파손시키는 2차 충돌을 근본적으로 차단할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 클러치리스 풀리조립체를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체를 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2의 분해 사시도이다.

도 4는 도 2의 아웃터 허브와 이너 허브의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 4의 아웃터 허브와 이너 허브 사이에 고무부재가 추가적으로 개재된 상태를 나타낸 단면도이다.

<주요 도면부호의 설명>

100 : 풀리 200 : 댐퍼

300 : 아웃터 허브 400 : 이너 허브

410 : 지지판 P : 압축기

P1 : 구동축

Claims (4)

1. 일측면에 결합홈을 형성한 풀리;

   상기 풀리의 결합홈에 설치되는 댐퍼;

   상기 댐퍼와 접하는 돌출부를 구비하며 중심부에는 중공부가 형성된 플레이트와, 상기 중공부내에 설치되어 소정의 토크에 상기 플레이트로부터 분리되는 리미터를 구비한 아웃터 허브;

   상기 리미터와 결합되고 압축기의 구동축과 연결되는 이너 허브를 포함하되,

   상기 이너 허브에는 상기 리미터와 상기 플레이트의 일부를 동시에 접하는 지지판이 형성되고,

   상기 댐퍼는 상기 결합홈 원주방향의 등간격으로 배치되고 다수개의 몸체부와, 상기 몸체부의 상측면끼리와 하측면끼리 교대로 연결하는 연결부로 구성되며,

   상기 아웃터 허브의 돌출부는 상기 연결부에 의해 연결되는 몸체부 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 아웃터 허브에는 상기 지지판의 두께 일부분을 수용하는 결합단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 아웃터 허브와 이너허브 상호간의 결합구조는 나사, 탭 , 리베팅 및 볼팅 체결방식 중 어느 하나가 택일되는 것을 특징으로 하는 압축기용 클러치리스 풀 리-허브 조립체.
4. 제2항에 있어서,

   상기 지지판과 결합단차부 사이에는 고무부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 압축기용 클러치리스 풀리-허브 조립체.

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