KR101360130B1

KR101360130B1 - 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체

Info

Publication number: KR101360130B1
Application number: KR1020070086138A
Authority: KR
Inventors: 김영신; 신충환
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2014-02-11
Also published as: KR20090021544A

Abstract

본 발명은 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 일단에 플랜지(110)가 형성되고 압축기의 구동축과 결합되는 허브(100)와, 상기 허브(100)가 그 내부의 내경부(211)로 수용되고 필드코일 조립체의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리의 로터와 흡착 또는 분리되는 디스크(200)와, 상기 디스크(200)의 일면에서 그 일측이 디스크(200)와 허브(100)에 각각 고정되고 타측에는 디스크(200)에 밀착 지지되는 댐퍼(310)가 설치되어 있는 리프스프링(300)을 포함하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 있어서, 상기 디스크(200)와 허브(100)의 플랜지(110) 사이에서 디스크(200)를 지지하도록 설치되는 댐퍼(500)가 구성되고, 상기 댐퍼(500)는, 허브(100)의 플랜지(110)에 고정되어 플랜지(110)의 외측으로 돌출된 댐퍼플레이트(400)상에 설치되어 디스크(200)를 지지하도록 구성되어, 전자클러치의 온 시 디스크(200)가 댐퍼(500)를 압축시키면서 로터의 마찰면에 흡착되고, 전자클러치의 오프 시는 압축된 댐퍼(500)의 탄성력에 의해 로터의 마찰면과 분리되면서 리프스프링(300)측으로 이동되어 리프스프링(300)의 댐퍼(310)에 접촉됨으로써 간소화된 구성으로 인해 저비용으로 디스크의 작동소음 및 충격이 저감된다.

허브, 플랜지, 디스크, 리프스프링, 댐퍼플레이트, 댐퍼, 댐퍼지지부

Description

전자클러치의 디스크 및 허브 조립체{disc ＆ hub assembly of electromagnetic clutch}

본 발명은 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스크의 내경부에 디스크를 지지하는 댐퍼를 설치하여 줌으로써 풀리의 로터에 흡착되는 디스크의 작동소음을 저비용으로서 저감시킬 수 있도록 한 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공기조화장치용 압축기는, 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 증발이 완료되어 토출된 냉매를 흡입하여 액화되기 쉬운 고온고압 상태의 냉매로 변환시켜 응축기로 보내는 장치로서, 전자클러치의 단속 작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하게 된다.

이러한 압축기로 엔진의 동력을 단속하여 전달하는 전자클러치는, 압축기내에 베어링을 매개로 회전가능하게 설치됨과 아울러 엔진의 크랭크축과 구동벨트로 연결되는 풀리와, 상기 풀리의 내측에 결합되고 그 일측에 마찰면을 갖는 로터와, 상기 로터에 내장되어 전원의 인가에 따라 흡인자속(전자기력)을 발생시키는 필드코일 조립체와, 상기 필드코일 조립체의 흡인자속 발생여부에 따라 로터의 마찰면에 흡착되거나 또는 이격되어 압축기의 구동을 단속하는 디스크 및 허브 조립체로 이루어져 있다.

도 1 및 도 2는 상기한 전자클러치의 구성 중 다수의 리프스프링을 사용한 디스크 및 허브 조립체의 일례를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 디스크 및 허브 조립체는, 허브(10)와 디스크(20) 및 판스프링(30)으로 이루어진다.

상기 허브(10)는 압축기의 구동축(미도시)과 스플라인 결합되도록 중공관으로 형성되고, 그 일단의 외주면에는 원판형의 플랜지(11)가 형성된다.

상기 플랜지(11)에는 후술될 판스프링(30)의 리프스프링부(32)와 리벳(40)으로 결합되기 위한 다수개의 리벳결합공(12)이 원주방향을 따라 일정간격으로 이격되게 형성된다.

그리고, 상기 디스크(20)는 아웃터링(23)과, 상기 아웃터링(23)의 내주연에 일정간격으로 이격되게 형성되며 상기 허브(10)의 플랜지(11)를 그 중앙의 내경부(22)로 수용하는 이너링(21)과, 상기 아웃터링(23)과 이너링(21)을 연결하여 원 주방향으로 다수의 슬롯(24)을 형성하는 다수의 브릿지(25)로 이루어진다.

한편, 상기 아웃터링(23)에는 후술될 판스프링(30)이 리벳(40)으로 결합될 수 있도록 다수개 즉 적어도 3개 이상의 리벳결합공(26)이 원주방향을 따라 일정간격으로 이격되게 형성된다.

그리고, 상기 판스프링(30)은 디스크(20)의 일측면에 결합되는 판부(31)와, 상기 판부(31)의 내주연에서 허브(10)의 플랜지(11)를 향해 사선방향으로 각각 일정길이로 연장 형성되고 그 단부(35)는 다시 디스크(20)측으로 절곡 형성된 다수의 리프스프링부(32)와, 상기 리프스프링부(32)의 단부(35)에 결합되는 댐퍼(50)로 이루어진다.

여기서, 상기 리프스프링부(32)는 압축기의 구동축 방향으로 일정한 탄성을 갖는다.

상기 판부(31)에는 각 리프스프링부(32)의 절곡된 형상을 따라 확장 형성된 확장면(36)이 형성되고, 이 확장면(36)의 일면에는 고무재질의 댐퍼(60)가 디스크(20)측 방향에서 결합되어 디스크(20)의 작동 시 소음 및 충격을 감소시킨다.

그리고, 상기 판부(31)에서 연장 형성된 리프스프링부(32)의 연장부(33)에는 판스프링(30)이 상기 디스크(20)에 형성된 리벳결합공(26)에 리벳(40)으로 결합될 수 있도록 리벳삽입공(33a)이 각각 형성되고, 상기 리프스프링부(32)의 절곡부(34)에는 상기 허브(10)의 플랜지(11)에 형성된 리벳결합공(12)에 리벳(40)으로 결합될 수 있도록 리벳삽입공(34a)이 각각 형성된다.

또한, 상기 리프스프링부(32)의 단부(35)에는 댐퍼결합공(35a)이 형성되고, 이 댐퍼결합공(35a)에는 고무재질의 댐퍼(50)가 결합되되, 상기 디스크(20)측 방향에서 결합되어 디스크(20)의 이너링(21)을 밀착 지지하게 된다.

따라서, 전자클러치의 온(ON) 시, 상기 디스크(20)가 댐퍼(50)(60)로부터 분리되어 로터의 마찰면에 흡착되고, 오프(OFF) 시에는 상기 디스크(20)가 리프스프링부(32)의 탄성 복원력에 의해 다시 원위치로 복귀하면서 상기 댐퍼(50)(60)에 부딪치게 되는데, 이때 상기 댐퍼(50)(60)가 충격을 흡수하여 완충함으로써 작동소음이 감소된다.

이와 같이 상기 판스프링(30)의 댐퍼(60)와 리프스프링부(32)의 댐퍼(50)는 전자클러치의 온/오프(ON/OFF) 시 작동소음 및 충격을 흡수/완충하여 줌으로써 소음 감소효과가 일부 향상되고, 특히 전자클러치의 온(ON) 시 상기 디스크(20)가 로터의 마찰면에 흡착되면서 발생하는 금속 타격음을 흡수하여 노이즈를 방지할 수 있다.

그러나, 이와 같이 이루어진 종래의 디스크 및 허브 조립체는, 전자클러치의 온/오프 시, 발생되는 작동소음의 절감을 위해서 다수의 리프스프링부(32)가 형성된 판스프링(30)을 사용하였음에도 불구하고, 디스크(20)에 대향되는 판스프링(30)의 일면과 리프스프링부(32)의 일면에는 판스프링(30)의 진동축소를 위한 각각 댐 퍼(50)(60)를 별도로 설치하므로 인해 비용이 상승되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 허브와 디스크의 내경부 사이에 종래의 판스프링과 이에 구비된 댐퍼의 역할을 대신하여 디스크를 지지하는 댐퍼를 설치하여 종래의 판스프링과 이에 구비된 댐퍼를 없앰으로써 전자클러치의 온/오프 시, 저비용으로 로터에 흡착 또는 분리되는 디스크의 작동소음 및 충격을 저감시킬 수 있는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 일단에 플랜지가 형성되고 압축기의 구동축과 결합되는 허브와, 상기 허브가 그 내부의 내경부로 수용되고 필드코일 조립체의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리의 로터와 흡착 또는 분리되는 디스크와, 상기 디스크의 일면에서 그 일측이 디스크와 허브에 각각 고정되고 타측에는 디스크에 밀착 지지되는 댐퍼가 설치되어 있는 리프스프링을 포함하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 있어서, 상기 디스크와 허브의 플랜지 사이에서 디스크를 지지하도록 설치되는 댐퍼가 구성되고, 상기 댐퍼는, 허브의 플랜지에 고정되어 플랜지의 외측으로 돌출된 댐퍼플레이트상에 설치되어 디스크를 지지하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 의해 달성된다.

그리고, 상기 디스크의 내경부에는 댐퍼가 밀착 지지되는 댐퍼지지부가 돌출 형성된다.

또한, 상기 플랜지의 외측으로 돌출된 댐퍼플레이트에는 결합공 또는 돌기가 형성되고, 이에 대응한 상기 댐퍼에는 댐퍼플레이트의 결합공 또는 돌기와 결합되는 돌기 또는 결합공이 형성되어, 상기 댐퍼플레이트상에서 댐퍼의 유동을 방지한다.

본 발명의 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 따르면, 전자클러치의 온 시 디스크가 댐퍼를 압축시키면서 로터측으로 이동되어 로터의 마찰면에 흡착되고, 전자클러치의 오프 시는 압축된 댐퍼의 탄성력에 의해 디스크가 로터의 마찰면과 분리되면서 리프스프링측으로 이동되어 리프스프링의 댐퍼에 접촉됨으로써 간소화된 구성으로 인해 저비용으로 디스크의 작동소음 및 충격을 저감시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체를 도시한 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 결합사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체에서 디스크의 작동속도를 나타낸 그래프이다.

본 발명에 따른 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 리프스프링(300)만 적용한 구조로서, 허브(100)와, 디스크(200), 리프스프링(300), 댐퍼플레이트(400), 댐퍼(500) 등으로 구성된다.

상기 허브(100)는, 압축기의 구동축(미도시)과 스플라인 결합되도록 중공관으로 형성되고, 그 일단의 외주면에는 삼각형상의 플랜지(110)가 형성된다.

상기 플랜지(110)의 모서리부에는 후술될 리프스프링(300)과 리벳(320)으로 결합되기 위한 다수개의 리벳결합공(111)이 형성된다.

상기 디스크(200)는, 아웃터링(220)과, 상기 아웃터링(220)의 내주연에 일정간격으로 이격되게 형성되며 상기 허브(100)의 플랜지(110)를 그 중앙의 내경부(211)로 수용하는 이너링(210)과, 상기 아웃터링(220)과 이너링(210)을 연결하여 원주방향으로 다수의 슬롯(230)을 형성하는 다수의 브릿지(240)로 이루어진다.

그리고, 상기 이너링(210)의 내경부(211) 상부측에는 이너링(210)보다 얇은 두께를 갖는 댐퍼지지부(210a)가 내경부(211)의 중앙부측으로 돌출 형성되고, 이와 같이 형성된 댐퍼지지부(210a)는 일정간격으로 이격된 내경부(211)의 3개소에 각각 형성된다.

따라서, 상기 댐퍼지지부(210a)에 의해 내경부(211)에는 허브(100)의 플랜지(110)에 대응한 대략 삼각형상의 통공이 형성되고, 이 통공에 허브(100)의 플랜지(110)가 수용됨으로써, 상기 디스크(200)와 허브(100)는 상대회전 불가한 상태로 결합되어 후조립과정이 용이하게 이루어진다.

한편, 상기 아웃터링(220)에는 후술될 리프스프링(300)이 리벳(320)으로 결합될 수 있도록 다수개 즉 적어도 3개 이상의 리벳결합공(221)이 일정간격으로 이격되게 형성된다.

상기 리프스프링(300)은, 대략 "Ｖ"자 형상으로 절곡 형성된 것으로, 양단부(301)(303) 및 절곡부(302)에는 각각 구멍(301a)(302a)(303a)이 형성된다.

즉, 상기 리프스프링(300)의 일단부(긴부위쪽 단부)(301)에 형성된 리벳삽입공(301a)은 아웃터링(220)의 리벳결합공(221)과 리벳(320)으로 결합되고, 타단부(짧은 부위쪽 단부)(303)에 형성된 댐퍼결합공(303a)에는 고무재질의 댐퍼(310)가 결합되어 이너링(210)에 밀착 지지된다.

따라서, 상기 댐퍼(310)에 의해 상기 리프스프링(300)의 타단부(303)와 이너링(210)은 일정간격으로 이격된다.

또한, 상기 리프스프링(300)의 절곡부(302)에 형성된 리벳삽입공(302a)은 허브(100)의 플랜지(110)에 형성된 리벳결합공(111)과 리벳(320)으로 결합된다.

한편, 상기와 같이 형성된 리프스프링(300)은, 전자클러치의 온 시 로터(미도시)의 마찰면에 흡착되는 디스크(200)에 의해 그 일단부가 벤딩되고, 전자클러치의 오프 시는 리프스프링(300)의 탄성 복원력이 작용하여 디스크(200)를 로터의 마찰면에서 분리시키게 된다.

이때, 상기 디스크(200)의 이너링(210)이 리프스프링(300)의 타단부(303)에 결합된 댐퍼(310)에 접촉되면서 완충되어, 소음 및 충격이 완화된다.

상기 댐퍼플레이트(400)는, 링타입의 원판으로서 허브(100)에 끼워져 결합되고, 그 일측에는 플랜지(110)의 리벳결합공(111)과 일치되는 리벳결합공(410)이 형성되어 있어, 상기 리프스프링(300)의 절곡부(302)에 형성된 리벳삽입공(302a)과 플랜지(110)의 리벳결합공(111)을 관통하는 리벳(320)에 의해 플랜지(110)의 하면(도 3을 기준하여)에 결합 고정된다.

한편, 상기와 같이 구성된 댐퍼플레이트(400)는 플랜지(110)보다 큰 직경의 원판으로 형성되거나 또는 적어도 플랜지(110)의 중심에서 모서리까지의 거리를 반지름으로 하는 원판으로 형성되고, 상기 플랜지(110)의 각 변 외측으로 돌출된 댐퍼플레이트(400)에는 천공된 복수개의 결합공(420)이나 또는 수직하게 돌출된 돌기가 형성될 수 있다.

상기 댐퍼(500)는, 상기 디스크(200)의 댐퍼지지부(210a)와 대응한 형상으로서, 상기 플랜지(110)의 각 변으로 돌출된 댐퍼플레이트(400)상에 구비된다.

상기 댐퍼(500)는 댐퍼플레이트(400)에 대향되는 그 일면에 돌출된 복수개의 돌기(510)가 형성되거나 또는 그 중앙부에 구멍이나 홈이 형성되어, 상기 댐퍼(500)와 댐퍼플레이트(400)가 돌기(510)와 결합공(420) 또는 홈의 형태로서 결합됨으로써, 상기 댐퍼플레이트(400)상에서 댐퍼(500)의 유동을 방지하게 된다.

한편, 상기와 같은 댐퍼(500)와 댐퍼플레이트(400)의 결합은, 압축/팽창되는 댐퍼(500)의 원활한 동작을 위해, 댐퍼플레이트(400)에는 결합공(420)을, 이에 대응한 댐퍼(500)에는 돌기(510)를 형성하여 결합하는 것이 바람직하고, 본 실시예에서는 이의 구조를 그 일례로 도시하였다.

따라서, 상기와 같이 설치된 댐퍼(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, 디스크(200)의 댐퍼지지부(210a) 하면에 밀착 지지되고, 상기 디스크(200)가 로터에 흡착될 시 댐퍼(500)가 압축되면서 디스크(200)를 완충시키게 된다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 댐퍼(500)의 탄성력 즉 반발력은 디스크(200)가 로터의 마찰면에 가깝게 갈수록 증대되기 때문에, 디스크(200)의 흡착속도가 로터의 마찰면에 가까워 질수록 감소되고, 이와 같이 흡착속도가 감소됨에 따라 충격에너지가 감소됨과 아울러 흡착소음도 감소된다.

또한, 전자클러치의 오프 시는, 전술한 바와 같이 증대된 댐퍼(500)의 반발력으로 인해 디스크(200)의 신속한 분리가 이루어지기 때문에, 복원력 부족으로 인한 디스크(200)와 로터간의 슬립(slip)현상과 슬립으로 인한 소음을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체는, 전자클러치의 온(ON) 시, 필드코일 조립체에서 발생된 흡인자속에 의해 디스크(200)가 회전되고 있는 로터측으로 리프스프링(300)의 일단을 벤딩시키면서 이동되어 로터의 마찰면에 흡착된다.

이때, 디스크(200)의 댐퍼지지부(210a)와 댐퍼플레이트(400) 사이에 구비된 댐퍼(500)는 디스크(200)에 의해 압축되고, 이와 같이 압축되는 댐퍼(500)에 의해 로터측으로 이동되는 디스크(200)의 흡착속도가 로터에 가까워 질수록 감소되므로 디스크(200)는 로터의 마찰면에 충격에너지와 흡착소음이 저감된 상태로 흡착된다.

그리고, 전자클러치의 오프(OFF) 시는, 디스크(200)와 댐퍼플레이트(400) 사이에서 압축되어 있던 댐퍼(500)의 반발력과 리프스프링(300)의 탄성 복원력에 의해 디스크(200)가 원상태로 신속하게 복귀되어 로터의 마찰면과 분리되고, 이와 같은 분리과정에서 디스크(200)가 리프스프링(300)의 타단부(303)에 고정된 댐퍼(310)에 접촉되어 충격을 흡수하여 완화시킴으로써 작동소음이 감소된다.

도 1은 종래의 디스크 및 허브 조립체를 도시한 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 결합사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체를 도시한 분해사시도이다.

도 4는 도 3의 결합사시도이다.

도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체에서 디스크의 작동속도를 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 허브 110 : 플랜지

111 : 리벳결합공 200 : 디스크

210 : 이너링 210a : 댐퍼지지부

211 : 통공 220 : 아웃터링

221 : 리벳결합공 230 : 슬롯

240 : 브릿지 300 : 리프스프링

301 : 일단부 301a : 리벳삽입공

302 : 절곡부 302a : 리벳삽입공

303 : 타단부 303a : 댐퍼결합공

310 : 댐퍼 320 : 리벳

400 : 댐퍼플레이트 410 : 리벳결합공

420 : 결합공 500 : 댐퍼

510 : 돌기

Claims

일단에 플랜지(110)가 형성되고 압축기의 구동축과 결합되는 허브(100)와, 상기 허브(100)가 그 내부의 내경부(211)로 수용되고 필드코일 조립체의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리의 로터와 흡착 또는 분리되는 디스크(200)와, 상기 디스크(200)의 일면에서 그 일측이 디스크(200)와 허브(100)에 각각 고정되고 타측에는 디스크(200)에 밀착 지지되는 댐퍼(310)가 설치되어 있는 리프스프링(300)을 포함하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

상기 디스크(200)와 허브(100)의 플랜지(110) 사이에서 디스크(200)를 지지하도록 설치되는 댐퍼(500)가 구성되고,

상기 댐퍼(500)는, 허브(100)의 플랜지(110)에 고정되어 플랜지(110)의 외측으로 돌출된 댐퍼플레이트(400)상에 설치되어 디스크(200)를 지지하며, 상기 디스크(200)가 로터에 흡착시 상기 디스크(200)에 의해 압축되어 상기 디스크(200)를 완충시키는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 디스크(200)의 내경부(211)에는 댐퍼(500)가 밀착 지지되는 댐퍼지지부(210a)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 플랜지(110)의 외측으로 돌출된 댐퍼플레이트(400)에는 결합공(420) 또는 돌기가 형성되고, 이에 대응한 상기 댐퍼(500)에는 댐퍼플레이트(400)의 결합공(420) 또는 돌기와 결합되는 돌기(510) 또는 결합공이 형성되어, 상기 댐퍼플레이트(400)상에서 댐퍼(500)의 유동을 방지한 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체.