KR101292495B1 - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체가 개시된다. 개시된 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기의 구동축과 결합하는 허브와; 이 허브의 외측면에 결합하는 인너링과; 이 인너링의 외주에 일정 간격 이격되게 배치된 아웃터링과; 이 아웃터링의 배면에 결합하는 디스크; 및 인너링과 아웃터링 사이에 개재하여 이들을 연결하는 탄성부재를 구비하는 것으로서, 디스크의 내경은 인너링의 외경보다 크거나 같다. 이와 같은 본 발명의 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 필드코일에 전원이 차단되어 클러치가 오프(Off)될 때, 탄성부재의 탄성력에 의해 디스크가 복원되면서 디스크에 의한 충격이 인너링에 직접 전달되지 않고 탄성부재가 충격을 모두 흡수하도록 함으로써 충격에 의한 소음을 감소시킬 수 있다.

전자클러치, 탄성부재, 인너링

Description

전자클러치용 디스크 및 허브 조립체{Assembly of disk and hub for electro magnetic clutch}

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서. 보다 상세하게는 엔진의 동력을 차량용 공기조화장치를 구성하는 압축기로 선택적으로 전달하기 위하여 단속 작용을 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공기조화장치를 구성하는 압축기는 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치로서, 전자클러치의 단속 작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하도록 설치된다.

도 1에는 종래 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 일례를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 디스크 및 허브 조립체가 적용된 전자클러치(1)는 압축기의 하우징(2)에 설치되는 베어링(4)에 회전가능하게 설치됨과 아울러 엔진의 크랭크축과 구동벨트(미도시)로 연결된다. 이러한 전자클러치(1)는, 그 측면에 마 찰면(61)을 가지는 풀리(60)에 내장되고 압축기의 하우징(2)에 지지됨과 아울러 전원인가에 의해 흡인자속을 발생하는 필드코일(62)과, 압축기의 구동축(3)에 결합되는 허브(10)와, 이 허브(10)와 결합되는 인너링(20) 및 이 인너링(20)과 탄성부재(40)에 의해 연결되는 아웃터링(30)과, 이 아웃터링(30) 및 리벳(5)에 의해 체결됨과 아울러 상기 필드코일(62)이 발생하는 흡인자속에 의하여 상기 풀리(60)의 마찰면(61)에 흡착되어 상기 풀리(60)의 회전력을 압축기의 구동축(3)에 전달하는 디스크(50)를 포함한다.

이러한 종래 전자클러치(1)의 동작 원리를 살펴보면, 전원이 필드코일(62)에 인가되어 클러치가 온(On) 되면, 전자코일의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(50)가 크랭크축에 연결된 벨트에 의해 회전하는 풀리(60)쪽으로 이동하여 디스크(50)의 마찰면(51)이 풀리(60)의 마찰면(61)에 흡착되어 풀리(60)와 디스크(50)가 결속됨으로써 벨트를 통해 풀리(60)에 전달된 엔진의 동력이 디스크(50) 및 아웃터링(30)을 거쳐서 탄성부재(40)로 연결된 인너링(20)으로 전달된 후 최종적으로 허브(10)를 통하여 압축기의 구동축(3)에 전달되게 된다.

그리고 필드코일(62)에 전원이 차단되어 클러치가 오프(Off)되면, 상기 탄성부재(40)의 탄성 반발력에 의하여 디스크(50)가 풀리(60)의 마찰면(61)으로부터 이탈됨으로써 엔진 동력이 압축기의 구동측(3)에 전달하는 것을 중단하게 된다. 이처럼 압축기용 전자클러치(1)는 전원인가 여부에 따라 엔진동력을 압축기에 전달 혹은 차단하게 되는 단속 작용을 하게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 종래의 전자클러치(1)용 디스크 및 허브 조립체에 있어서는, 상기 인너링(20)의 외경(Dio)이 디스크(50)의 내경(Ddi)보다 크다. 따라서 필드코일(62)에 전원이 차단되어 클러치가 오프될 때, 탄성부재(40)의 탄성력에 의해 디스크(50)가 복원되면서 디스크(50)가 스틸(Steel) 재질로 만들어진 인너링(20)에 직접 충돌하게 되거나 디스크(50)가 복원되면서 탄성부재(40)를 통해 인너링(20)을 타격하게 되며, 이 때문에 그 충격소음이 크게 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 필드코일에 전원이 차단되어 클러치가 오프될 때, 디스크로부터 인너링에 전달되는 충격 소음을 저감시키기 위하여 그 구조를 개선한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기의 구동축과 결합하는 허브와; 상기 허브의 외측면에 결합하는 인너링과; 상기 인너링의 외주에 일정 간격 이격되게 배치된 아웃터링과; 상기 아웃터링의 배면에 결합하는 디스크; 및 상기 인너링과 아웃터링 사이에 개재하여 이들을 연결하는 탄성부재를 구비하는 것으로서, 상기 디스크의 내경은 상기 인너링의 외경보다 크거나 같다.

여기서 상기 탄성부재는 그 일 측으로부터 연장되어 상기 인너링과 상기 디스크 사이에도 개재된 것이 바람직하다.

또한 상기 디스크의 내경은 하기의 수학식 1에 의하여 결정되는 것이 바람직하다.

수학식 1

, 여기서 상기 Ddi는 상기 디스크(140)의 내경, 상기 Dio는 상기 인너링(120)의 외경, 상기 Doi는 상기 아웃터링(130)의 내경이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 필드코일에 전원이 차단되어 클러치가 오프될 때, 탄성부재의 탄성력에 의해 디스크가 복원되면서 디스크에 의한 충격이 인너링에 직접 전달되지 않고 탄성부재가 충격을 모두 흡수하도록 함으로써 충격에 의한 소음을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람 직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 나타낸 단면도이다. 여기서, 도 1에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)는, 압축기의 구동축(3)과 결합하는 허브(110)와, 이 허브(110)의 외측면(111)에 결합하는 인너링(120)과, 이 인너링(120)의 외주에 일정 간격 이격되게 배치된 아웃터링(130)과, 이 아웃터링(130)의 배면(131)에 결합하는 디스크(140) 및 상기 인너링(120)과 아웃터링(130) 사이에 개재하여 이들을 연결하는 탄성부재(150)를 구비한다.

위와 같은 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디스크(140)의 내경(Ddi)은 상기 인너링(120)의 외경(Dio)보다 크거나 같다. 여기서 상기 디스크(140)의 내경(Ddi)을 크게 할수록 인너링(120)과의 충돌에 의한 충격소음은 더욱 줄일 수 있으나, 탄성부재(150)가 부착될 수 있는 디스크(140)의 면적이 줄어들기 때문에 탄성부재(150)의 탄성복원력을 유지함과 동시에, 디스크(140)의 조립상태를 유지할 수 있도록 하기 위하여, 상기 디스크(140)의 내경은 다음의 수학식 2에 의하여 결정하는 것이 바람직하다.

수학식 2

여기서 상기 Ddi는 상기 디스크(140)의 내경, 상기 Dio는 상기 인너링(120)의 외경, 상기 Doi는 상기 아웃터링(130)의 내경이다.

상기 수학식 2를 해석하면, 상기 디스크(140)의 내경은 인너링(120)의 외경(Dio)보다 크거나 같고, 상기 디스크(140)의 내경과 인너링(120)의 외경(Dio) 차이는 최대의 경우에 상기 아웃터링(130)의 내경과 인너링 외경 차이의 1/2에 해당한다. 여기서 상기 아웃터링(130)의 내경과 인너링 외경 사이는 상기 탄성부재(150)가 배치되는 공간으로서의 의미를 갖는다.

상기 수학식 2는 하기의 수학식 3으로 정리된다.

수학식 3

상술한 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)의 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

압축기의 구동축(3)을 구동하기 위하여 전원이 필드코일(62)에 인가되어 클러치가 온(On) 되면, 전자코일의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(140)가 크랭크축에 연결된 벨트에 의해 회전하는 풀리(60)쪽으로 이동하여 디스크(140)가 풀리(60)의 마찰면(61)에 흡착되어 풀리(60)와 디스크(140)가 결속된다. 그러면 벨트를 통해 풀리(60)에 전달된 엔진의 동력이 디스크(140) 및 아웃터링(130)을 거쳐서 탄성부재(150)로 연결된 인너링(120)으로 전달된 후 최종적으로 허브(110)를 통하여 압축기의 구동축(3)에 전달되게 된다.

필드코일(62)에 전원이 차단되어 클러치가 오프(Off)되면, 상기 탄성부재(150)의 탄성 반발력에 의하여 디스크(140)가 풀리(60)의 마찰면(61)으로부터 이탈됨으로써 엔진 동력이 압축기의 구동측(3)에 전달하는 것을 중단하게 된다.

위와 같은 클러치의 오프(Off) 과정에서, 종래에는 디스크(50;도 1 참조)가 복원되면서 디스크(50;도 1참조)에 의한 충격이 스틸(Steel) 재질로 만들어진 인너링(20;도 1참조)에 직접 전달되면서 그 충격소음이 크게 발생하였다. 그러나 본 발명에서는 상기 디스크(140)의 내경(Ddi)이 상기 인너링(120)의 외경(Dio)보다 크거나 같기 때문에, 디스크(140)와 인너링(120)이 직접적으로 충돌하지 않게 된다. 따라서, 디스크(140)에 의하여 인너링(120)에 전달되는 충격소음은 탄성부재(150)를 매개하여 전달되는 수준으로 크게 줄어든다.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 나타낸 단면도이다. 여기서도 도 1 및 도 2에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재를 나타내므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(200)는, 허브(110)와, 인너링(120)과, 아웃터링(130)과, 디스크(140) 및 탄성부재(250)를 구비한다. 또한, 여기서도 상기 디스크(140)의 내경(Ddi)은 상 기 인너링(120)의 외경(Dio)보다 크거나 같다. 또한 여기서도 상기 디스크(140)의 내경은 전술한 수학식 3에 의하여 결정되는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 탄성부재(250)는 그 일 측으로부터 연장되어 상기 인너링(130)과 상기 디스크(140) 사이에도 개재된다.

위와 같이 함으로써 상기 디스크(140)로부터 탄성부재(250)를 통해 인너링(130)에 전달되는 충격의 흡수면적을 증대시킬 수 있어서, 보다 정숙한 클러치의 작동을 유도할 수 있다.

도 1은 종래 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 일례를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

2...압축기 하우징 3...구동축

4...베어링 60...풀리

62...필드코일 100,200...디스크 및 허브 조립체

110...허브 120...인너링

130...아웃터링 140...디스크

150,250...탄성부재

Claims (3)

1. 압축기의 구동축(3)과 결합하는 허브(110)와, 상기 허브(110)의 외측면(111)에 결합하는 인너링(120), 상기 인너링(120)의 외주에 일정 간격 이격되게 배치된 아웃터링(130), 상기 아웃터링(130)의 배면(131)에 결합하는 디스크(140), 그리고 상기 인너링(120)과 아웃터링(130) 사이에 개재하되어 이들을 연결하는 탄성부재(150,250)를 구비하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100,200)에 있어서;

   상기 디스크(140)의 내경(Ddi)은 상기 인너링(120)의 외경(Dio)보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탄성부재(250)는 그 일 측으로부터 연장되어 상기 인너링(130)과 상기 디스크(140) 사이에도 개재된 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 디스크(140)의 내경(Ddi)은 하기의 수학식 1에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.

   수학식 1

   

   여기서 상기 Ddi는 상기 디스크(140)의 내경, 상기 Dio는 상기 인너링(120)의 외경, 상기 Doi는 상기 아웃터링(130)의 내경이다.

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