KR101348876B1

KR101348876B1 - 동력전달장치

Info

Publication number: KR101348876B1
Application number: KR1020110056220A
Authority: KR
Inventors: 오성택; 정석제
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2014-01-07
Also published as: KR20120136972A

Abstract

본 발명은, 구동원에서 전달되는 동력의 전달방향을 전환시킬 수 있는 동력전달장치에 관한 것으로, 동력을 제공하는 구동원과, 전원의 인가여부에 따라 전자기력을 발생시키는 필드코일어셈블리, 상기 필드코어어셈블리의 전원인가 여부에 따라 상기 구동원으로부터 전달되는 동력 전달 방향을 선택적으로 전환시키는 동력전달 방향 전환수단을 포함한다. 본 발명에 의하면, 동력전달장치에 전원 인가여부에 따라 외부에서 전달되는 동력의 전달방향을 전환할 수 있는 효과가 있다.

Description

동력전달장치 {Power Transmission Device}

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동원에서 전달되는 동력의 전달방향을 전환시킬 수 있는 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기가 포함된다. 이러한 압축기에는 일반적으로 사판식 압축기가 사용되고 있다.

사판식 압축기는 자동차의 전면패널에 설치된 에어컨 스위치의 온/오프에 따라 구동되는데, 압축기가 구동되면 증발기의 온도가 하강 되고, 압축기가 정지되면 증발기의 온도가 상승된다.

이러한 압축기는 엔진에서의 회전 동력을 전달받아서 구동된다. 따라서 일반적으로 압축기는 엔진의 구동과 같이 동작되면서 압축기로 유입되는 냉매를 압축하여 압축된 냉매를 증발기로 전달하는 것이 일반적이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 일반적인 압축기용 동력전달장치의 구성이 도시되어 있다. 압축기용 동력전달장치는, 풀리어셈블리(4)로 전달된 엔진의 회전력을 디스크허브어셈블리(2)에 전달하여, 상기 디스크허브어셈블리(2)의 중심에 설치되는 회전축(미도시)을 구동시키게 된다. 이러한 회전축의 회전에 의하여, 회전축에 설치되는 피스톤(미도시)이 직선왕복운동하면서 실린더보어(미도시)에 유입되는 냉매를 압축하게 된다.

도시된 바와 같이, 압축기용 동력 전달장치는, 엔진의 동력을 벨트를 통하여 전달받는 풀리어셈블리(4)를 포함하고 있다. 상기 풀리어셈블리(4)로 전달되는 회전 동력은, 디스크허브어셈블리(2)의 중심부분에 결합된 회전축을 통해 압축기로 전달된다. 상기 회전축에는 일정각도 경사진 대략 원판 형상의 사판이 결합되고, 사판의 가장자리에는 다수개의 피스톤이 결합된다. 상기 피스톤은 압축기내의 형성된 실린더보어에 장착되는데, 상기 사판을 통해 회전축의 회전운동이 직선왕복운동으로 변환되어, 상기 실린더보어로 유입되는 냉매를 피스톤이 압축하게 된다.

상기 풀리어셈블리(4)의 후방 측에는 필드코일 어셈블리(6)가 설치된다. 상기 필드코일 어셈블리(6)는 풀리어셈블리(4)의 후방 측에 오목하게 형성된 후방 장착공간 내부에 설치된다. 그리고 상기 필드코일 어셈블리(6)에 내장된 필드코일은 전원의 인가에 의하여, 디스크허브어셈블리(2)를 풀리어셈블리(4) 측으로 당기는 전자기력을 발생시킨다.

즉 압축기는 상기 필드코일어셈블리(6)에 전원이 인가되어 전자기력이 발생하는 경우에는, 상기 디스크허브어셈블리(2)가 상기 풀리어셈블링(4)에 흡착되어 회전함으로써 엔진으로부터 전달되는 동력을 압축기(8)에 전달하게 된다. 그러나 상기 필드코일어셈블리(6)에 전원이 인가되지 않는 경우에는, 상기 디스크허브어셈블리(2)가 상기 풀리어셈블링(4)에 흡착되지 않으므로 엔진으로부터 전달되는 동력은 압축기에 전달되지 않게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 동력전달장치에 의하면, 필드코일어셈블리(6)에 전원이 인가되지 않는 경우에는, 엔진으로부터 전달되는 동력은 아무런 일을 하지 않게 되고, 엔진으로부터 전달되는 동력은 한 방향으로만 전달되고, 다른 방향으로 전달되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동력전달장치의 전원 인가여부에 따라 외부의 구동원으로부터 전달되는 동력의 전달방향을 전환할 수 있는 동력전달장치를 제공하는데 있다.

본 발명은, 동력을 제공하는 구동원과, 상기 구동원의 동력을 적어도 2개 이상의 피구동원으로의 동력전달 방향을 전환하는 동력전달장치이고, 상기 동력전달장치는, 전원의 인가여부에 따라 전자기력을 발생시키는 필드코일어셈블리(60), 상기 필드코어어셈블리(60)의 전원인가 여부에 따라 상기 구동원으로부터 전달되는 동력전달 방향을 선택적으로 전환시키는 동력전달 방향 전환수단을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

그리고 상기 동력전달장치는, 적어도 2개의 동력전달판(23,40)을 구비하고, 상기 동력전달 방향 전환수단은, 상기 동력전달판(23,40) 사이에 구비되어, 상기 필드코일어셈블리(60)의 전원인가여부에 따라 상기 회전축(41)과 상하로 이동하면서 상기 동력전달판(23,40)들에 선택적으로 접촉하여 회전하는 디스크허브어셈블리(20)를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 동력전달판(23,40)은 외판(23)과 풀리어셈블리(40)이고, 상기 디스크허브어셈블리(20)는, 상기 회전축(41)에 결합되고, 상기 필드코일어셈블리(60)의 전원인가 여부에 따라 상기 회전축(41)과 상하로 이동하는 디스크허브(21)와, 상기 디스크허브(21)와 일체로 결합되고, 상기 풀리어셈블리(40)와 선택적으로 접촉하는 디스크(29), 상기 디스크(29)의 전방에 상기 디스크(29)와 일체로 결합되어 상기 외판(23)과 선택적으로 접촉하는 마찰판(25), 그리고 상기 디스크(29)와 마찰판(25) 사이에 장착되어 상기 마찰판(25)이 상기 필드코일어셈블리(60)에서 발생하는 전자기력의 방향과 반대되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성판(27)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 풀리어셈블리(40)의 실시예에 의하면, 상기 디스크(29)와 선택적으로 접촉하여 회전하고, 외주면(42)에 동력전달기구가 결합되는 풀리(43)와, 상기 풀리(43)의 중앙부에 결합되고, 상기 필드코일어셈블리(60)와 베어링(B6)을 통해 결합되는 풀리허브(45)를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 풀리허브(45)에는 구동축이 결합되어 외부로 동력을 전달하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 풀리(43)의 외주면(42)에는 동력전달기구가 결합되어 외부로 동력을 전달하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 동력전달장치에 전원 인가여부에 따라 외부에서 전달되는 동력의 전달방향을 전환할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 동력전달장치의 제1실시예의 구성을 보인 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 동력전달장치의 제2실시예의 구성을 보인 단면도.

이하 본 발명에 의한 동력전달장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 동력전달장치의 제1실시예의 구성을 보인 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 동력전달장치의 제2실시예의 구성을 보인 단면도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 의한 동력전달장치는, 외부 구동원과 연결되어 회전하는 회전축(41)과, 전원의 인가여부에 따라 전자기력을 발생시키는 필드코어어셈블리(60), 상기 필드코어어셈블리(60)의 전방에 결합되고 제1동력전달경로를 형성하는 풀리어셈블리(40), 그리고 상기 풀리어셈블리(40)의 전방에 결합되어 제2동력전달경로를 형성하는 외판(23)을 포함한다.

상기 풀리어셈블리(40)는, 금속재질의 대략적인 링 형상의 풀리(43)를 포함한다. 상기 풀리(43)에는 다수 개의 슬롯(47)이 형성되어 있다. 상기 슬롯(47)을 통해 상기 필드코어어셈블리(60)에서 발생한 전자기력이 후술할 디스크(29)에 전달된다.

상기 풀리(43)의 외주면(42)에는 기어치가 형성될 수 있다. 상기 외주면(42)에 형성된 기어치에 기어열이 결합되어 상기 풀리(43)의 회전력이 외부로 전달되어 제1동력전달경로를 형성하게 된다. 물론 기어열에 의해 동력을 전달하지 않고, 벨트 등에 의해 동력을 전달하는 것도 가능하다.

상기 풀리(43)의 중앙부 하단에는 풀리허브(45)가 결합된다. 상기 풀리허브(45)는 상기 풀리(43)에 압입되어 상기 풀리(43)와 일체로 회전한다. 상기 풀리허브(45)는 후술할 필드코어어셈블리(60)와 베어링(B6)을 통해 결합한다. 상기 풀리허브(45)에는 구동축(미도시)이 결합될 수 있다. 상기 구동축에 의해 구동원으로부터 전달된 동력이 외부로 전달된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 풀리허브(45)가 상기 풀리(43)와 별도의 구성부품으로 형성되도록 구성하였으나, 상기 풀리(43)와 풀리허브(45)를 하나의 부품으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 회전축(41)은 상기 풀리(43)의 중앙부에 베어링(B4)을 통해 결합된다. 상기 회전축(41)은 외부 구동원과 연결되어 구동원과 일체로 회전한다.

상기 풀리어셈블리(40)의 후방에는 필드코일 어셈블리(60)가 설치된다. 상기 필드코일 어셈블리(60)는 풀리어셈블리(40)의 후방 측에 오목하게 형성된 후방 장착공간 내부에 설치된다. 그리고 상기 필드코일 어셈블리(60)에 내장된 필드코일(62)은 전원의 인가에 의하여, 후술할 디스크허브어셈블리(20)를 풀리어셈블리(40) 측으로 당기는 방향으로 전자기력을 발생시킨다. 상기 필드코일어셈블리(60)는 상기 풀리허브(45)와 베어링(B6)을 통해 결합된다.

상기 풀리어셈블리(40)의 전방에는 디스크허브어셈블리(20)가 설치된다. 상기 디스크허브어셈블리(20)는 상기 필드코일어셈블리(60)에서 발생하는 전자기력에 의해 상기 풀리(47)에 선택적으로 접촉하는 디스크(29)를 포함한다. 상기 디스크(29)는 대략적으로 링 형상으로, 자성체 재질로 형성된다. 상기 디스크(29)는 상기 필드코일어셈블리(60)에서 전자기력이 발생하면 상기 풀리(47)의 접촉면(44)에 흡착된다.

상기 디스크(29)의 전방에는 마찰판(25)이 결합된다. 상기 디스크(29)와 마찰판(25)는 코킹작업에 의해 결합되어, 상기 마찰판(25)은 상기 디스크(29)와 일체로 회전한다.

상기 디스크(29)의 중앙부에는 디스크허브(21)가 일체로 결합된다. 상기 디스크허브(21)는 필드코일어셈블리(60)에서 발생하는 전자기력에 의해 상기 회전축(41)과 함께 상하로 이동하게 된다. 상기 디스크허브(21)는 상기 디스크(29)와 결합되어 일체로 회전한다.

상기 디스크허브(21)의 내측에는 상기 회전축(41)이 일체로 결합된다. 따라서 상기 필드코일어셈블리(60)의 전원인가 여부에 따라 상기 디스크허브(21)와 회전축(41)은 상하로 이동하게 된다.

상기 디스크(29)와 마찰판(25) 사이에는 탄성판(27)이 설치된다. 상기 탄성판(27)의 일측은 상기 디스크허브(21)에 고정되고, 타측은 마찰판(25)에 접촉한다. 상기 탄성판(27)은, 상기 마찰판(25)이 상기 외판(23)에 접촉하는 방향으로 탄성력을 제공한다. 즉, 상기 필드코일어셈블리(60)에서 발생하는 전자기력의 방향과 반대되는 방향으로 탄성력을 제공하게 된다. 따라서 상기 필드코일어셈블리(60)에 전원이 인가되지 않아 전자기력이 발생하지 않게 되면, 상기 탄성판(27)의 탄성력에 의해 상기 마찰판(25)은 상기 외판(23)에 접촉하게 되고, 상기 디스크(29)는 풀리(43)와 떨어진 상태를 유지한다.

상기 마찰판(25)의 전방에는 외판(23)이 설치된다. 상기 외판(23)은 링형상으로, 상기 디스크허브(21)와 베어링(B2)을 통해 결합된다. 상기 외판(23)의 중앙부에 돌출되어 형성되는 돌출부(24)의 외면에는 기어치(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 기어치에는 다른 기어열이 결합하여 동력을 전달하게 되어 제2동력전달경로를 형성하게 된다. 물론 기어열에 의해 동력을 전달하지 않고, 벨트 등에 의해 동력을 전달하는 것도 가능하다.

상기 필드코일어셈블리(60)에서 전원이 공급되지 않는 경우에는, 상기 마찰판(25)은 상기 탄성판(27)의 탄성력에 의해 상기 외판(23)에 접촉한 상태를 유지하지만, 상기 필드코일어셈블리(60)에서 전원이 공급되면, 전자기력에 의해 상기 디스크(29)가 풀리(43)에 흡착되고, 상기 마찰판(25)은 외판(23)에서 이탈된다.

이하에는 앞에서 설명한 동력전달장치의 동작에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

먼저 필드코일어셈블리(60)에 전원이 공급되면, 필드코일(62)에서 전자기력이 발생한다. 상기 필드코일(62)에서 발생된 전자기력은 상기 풀리(43)에 형성된 슬롯(47)을 통하여 상기 디스크(29)로 전달되고, 상기 디스크(29)를 풀리(43) 측으로 당기게 된다. 따라서 상기 디스크(29)는 상기 풀리(43)의 접착면(44)에 흡착되어 회전하게 된다.

이때 상기 디스크(29)와 일체로 결합되어 있는 마찰판(25)은 상기 외판(23)에서 이탈하게 된다. 즉 상기 필드코일(62)에서 발생한 전자기력이 상기 탄성판(27)의 탄성력보다 크므로 상기 디스크(29)은 풀리(43)에 흡착되고, 따라서 상기 마찰판(25)은 외판(23)과 떨어지게 된다.

그리고 외부의 구동원에 의해 상기 회전축(41)이 회전하고 있으므로, 상기 회전축(41)에 결합된 디스크허브(21)와, 디스크허브(21)와 일체로 결합된 상기 디스크(29)가 상기 풀리(43)에 접촉하여 회전하게 되므로, 외판(23)으로는 동력이 전달되지 않아 외판(23)은 정지한 상태가 된다.

따라서 외부에서 전달된 동력은 상기 회전축(41)을 회전시키고, 상기 회전축(41)에 결합된 디스크허브(21), 그리고 상기 디스크허브(21)와 일체로 결합되어 있는 디스크(29) 및 마찰판(25)이 회전하게 된다. 그리고 전자기력에 의해 상기 디스크(29)는 풀리(43)에 흡착되므로, 상기 풀리(43)도 회전한다. 또한 상기 풀리(43)의 중앙부에 결합된 풀리허브(45)도 같이 회전하고, 상기 풀리허브(45)에 결합된 구동축(미도시)에 의해 외부로 동력이 전달된다.

즉, 회전축(41)과, 디스크허브(21), 디스크(29), 풀리(43), 그리고 풀리허브(45)의 경로를 통해 구동원의 동력이 외부로 전달된다. 이와 같이 필드코일어셈블리(60)에 전원이 공급되는 경우에 동력이 전달되는 경로를 1차동력전달경로라고 한다(도 3 참조).

1차동력전달경로를 위와 같이 구성하지 않고, 도 4에 도시된 바와 같이, 풀리(43)의 외측면에 형성된 기어치에 다른 기어열을 결합하여 외부로 동력이 전달되도록 구성할 수도 있다. 즉, 회전축(41)과, 디스크허브(21), 디스크(29), 풀리(43) 외주면(42)의 경로를 통해 구동원의 동력이 외부로 전달하는 것도 가능하다.

다음으로 먼저 필드코일어셈블리(60)에 전원이 차단되면, 상기 필드코일(62)에서 전자기력이 발생하지 않게 된다. 따라서 상기 디스크(29)와 마찰판(25)은 상기 탄성판(27)의 탄성력에 의해 외판(23)에 접촉한 상태를 유지하게 된다.

이때, 외부 구동원에서 동력을 전달받아 회전하고 있는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 결합된 디스크허브(21)와, 디스크(29) 및 마찰판(25)은 일체로 회전하게 되고, 상기 탄성판(27)의 탄성력에 의해 마찰판(25)과 접촉하고 있는 외판(23)도 함께 회전하게 된다. 그리고 이 경우 상기 디스크(29)가 풀리(43)와 접촉하지 않는 상태이므로, 풀리(43)는 회전하지 않고, 정지된 상태를 유지한다.

그리고 상기 외판(23)의 돌출부(24)에 형성되어 있는 기어치와 결합되어 있는 기어열에 의해 외부로 동력이 전달된다. 이와 같이 필드코일어셈블리(60)에 전원이 차단되는 경우의 동력이 전달되는 경로를 2차동력전달경로라고 한다.

위와 같은 구성에 의한 본 발명에 의하면, 필드코일어셈블리(60)에 전원의 인가여부에 따라 구동원으로부터 전달되는 동력의 경로를, 1차동력전달경로와 2차동력전달경로로 구별하여 외부로 전달하도록 형성하는 것이 가능하다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가지 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

20:디스크허브어셈블리 21:디스크허브
23:외판 25:마찰판
27:탄성판 29:디스크
40:풀리어셈블리 41:회전축
43:풀리 45:풀리허브
60:필드코일어셈블리

Claims

동력을 제공하는 구동원과;
상기 구동원의 동력을 적어도 2개 이상의 피구동원으로의 동력전달 방향을 전환하는 동력전달장치이고,
상기 동력전달장치는,
2개의 동력전달판(23,40);
전원의 인가여부에 따라 전자기력을 발생시키는 필드코일어셈블리(60);
상기 2개의 동력전달판(23,40) 사이에 구비되며, 상기 필드코일어셈블리(60)의 전원인가여부에 따라 회전축(41)과 상하로 이동하면서 선택적으로 상기 2개의 동력전달판(23,40) 중 하나에 접촉하여 회전하는 디스크허브어셈블리(20)가 구비되어 상기 구동원으로부터 전달되는 동력 방향을 선택적으로 전환시키는 동력전달 방향 전환수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 동력전달판(23,40)은 외판(23)과 풀리어셈블리(40)이고,
상기 디스크허브어셈블리(20)는,
상기 회전축(41)에 결합되고, 상기 필드코일어셈블리(60)의 전원인가 여부에 따라 상기 회전축(41)과 상하로 이동하는 디스크허브(21)와;
상기 디스크허브(21)와 일체로 결합되고, 상기 풀리어셈블리(40)와 선택적으로 접촉하는 디스크(29);
상기 디스크(29)의 전방에 상기 디스크(29)와 일체로 결합되어 상기 외판(23)과 선택적으로 접촉하는 마찰판(25); 그리고
상기 디스크(29)와 마찰판(25) 사이에 장착되어 상기 마찰판(25)이 상기 필드코일어셈블리(60)에서 발생하는 전자기력의 방향과 반대되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성판(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 3 항에 있어서, 상기 풀리어셈블리(40)는,
상기 디스크(29)와 선택적으로 접촉하여 회전하고, 외주면(42)에 동력전달기구가 결합되는 풀리(43)와;
상기 풀리(43)의 중앙부에 결합되고, 상기 필드코일어셈블리(60)와 베어링(B6)을 통해 결합되는 풀리허브(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 4 항에 있어서,
상기 풀리허브(45)에는 구동축이 결합되어 외부로 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 5 항에 있어서,
상기 풀리(43)의 외주면(42)에는 동력전달기구가 결합되어 외부로 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.