KR101371160B1 - 압축기의 동력전달장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기의 동력전달장치(1)에 관한 것으로서, 원주방향을 따라 일측이 개방된 댐퍼수용공간(11)을 가지며, 상기 댐퍼수용공간(11)의 내측면에 원주방향으로 소정의 간격을 결합공(13)이 형성된 풀리(10)와; 상기 댐퍼수용공간(11) 내에 수용되며 상기 결합공(13)에 대응하는 복수의 결합공(35)을 갖는 아웃터링(30)과; 상기 아웃터링(30) 내에 댐퍼충진공간을 두고 동심적으로 배치되는 이너링(40)과; 상기 댐퍼충진공간에 충진되어 상기 댐퍼수용공간(11)에 수용되며 상기 결합공(35)에 대응하는 영역에 안착공간(61)이 형성되어 있는 탄성재질의 댐퍼(60)와; 상기 안착공간(61)에서 상기 댐퍼(60)의 결합공(35)과 상기 풀리(10)의 결합공(13)에 체결되는 결합수단(63)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 장치의 소형화가 가능하고 변동토오크에 대한 비틀림 댐핑 성능이 향상된 압축기의 동력전달장치(1)가 제공된다.
클러치리스, 압축기, 동력전달, 댐퍼, 풀리, 아웃터링

Description

압축기의 동력전달장치{Power transmit device of compressor}
본 발명은 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풀리에 대한 결합구조를 개선하여 소형화가 용이하게 이루어짐과 동시에, 댐핑 성능이 향상되는 압축기의 동력전달장치에 관한 것이다.
차량의 냉방 시스템에 이용되는 압축기는 전자클러치의 단속작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받는 고정용량형 사판식 압축기와, 전자클러치를 생략하여 항상 엔진의 동력을 전달받는 가변용량형 사판식 압축기로 대별된다.
이 중 가변용량형 사판식 압축기에서는 동력 전달과정에서 과도한 토오크가 발생할 경우 동력이 압축기로 전달되는 것을 차단할 수 있는 구조의 동력전달장치가 압축기의 동력전달장치 등의 명칭으로 개발되고 있다.
이 압축기의 동력전달장치(101)의 일반적인 구성은 도 1 및 도 2에 단면도와 사시도로 도시된 바와 같이, 압축기(미도시)의 하우징(미도시) 일측 둘레에 베어링(151)을 개재하여 회전 가능하게 설치됨으로써 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리(110)와, 풀리(110)의 회전력을 압축기(미도시)의 회전축(153)으로 전달하는 동력전달유닛(120)으로 구성된다.
이 중 동력전달유닛(120)은 풀리(110)와 결합되는 아웃터링(121)과, 아웃터링(121) 내에 댐퍼충진공간을 두고 동심적으로 배치되는 이너링(123)과, 아웃터링(121)과 이너링(123) 사이의 댐퍼충진공간을 덮도록 충진되는 댐퍼(125)와, 이너링(123)과 압축기(미도시)의 회전축(153)을 연결하는 리미터허브(127)를 가지고 있다.
아웃터링(121)은 그 외측 둘레에 형성된 결합플렌지부(121a)가 풀리(110)의 전방 둘레면에 볼트(115)를 이용하여 결합되는데, 이를 위해서 아웃터링(121)의 결합플렌지부(121a)와 풀리(110)에 일측 전방 둘레면에는 원주방향을 따라 등간격으로 복수의 볼트결합공(121b,111)이 형성되어 있다.
그리고, 이너링(123)과 회전축(153)을 연결하는 리미터허브(127)는 이너링(123)의 중앙 판면에 리벳(128b) 결합되는 리미터플레이트(128)와, 리미터플레이트(128)의 중앙에 결합되어 압축기(미도시)의 회전축(153)에 결합되는 허브로 구성되어 있다.
이때, 리미터플레이트(128)에는 엔진의 동력을 풀리(110)에서 압축기(미도시)의 회전축(153)으로 전달하는 과정에서 과도한 토오크가 발생할 경우, 이너링(123)과 허브간의 결합부분을 파단하여 동력전달경로를 끊어줌으로써, 압축기(미도시)의 파손을 방지하는 파단구조(128a)가 형성된다.
이러한, 구성을 갖는 종래 압축기의 동력전달장치(101)는 엔진으로부터 전달되는 동력에 의해 풀리(110)가 회전하고, 풀리(110)의 회전은 동력전달유닛(120)에 의해 압축기(미도시)의 회전축(153)으로 전달됨으로써, 압축기(미도시)를 구동시키 게 된다.
그런데, 이러한 종래 압축기의 동력전달장치(101)는 동력전달유닛(120)을 풀리(110)에 결합하는 구조가 아웃터링(121)의 둘레에 형성된 결합플렌지를 풀리(110)의 전방 둘레면에 볼트(115)를 이용하여 결합하기 때문에, 동력전달유닛(120)의 둘레 크기가 크게 형성될 수밖에 없었으며, 풀리(110)의 둘레크기 역시 동력전달유닛(120)의 아웃터링(121)이 결합될 수 있는 충분한 공간을 확보하기 위해 크게 형성될 수밖에 없는 문제점이 있었다.
또한, 볼트(115) 체결을 위한 볼트결합공(111)을 형성하기 위해서 풀리(110)의 외주면 두께가 충분히 두껍게 확보되어야 하기 때문에, 풀리(110)의 크기와 중량이 증대될 수밖에 없는 문제점이 있었다.
이에 의해, 압축기의 동력전달장치(101)의 소형화에 한계를 갖는 문제점이 발생하였다.
또한, 종래의 압축기의 동력전달장치(101)는 댐퍼(125)가 단순히 아웃터링(121)과 이너링(123) 사이에 형성된 댐퍼충진공간을 덥도록 충진되어 있기 때문에, 압축기(미도시)나 엔진으로부터 과도한 변동토오크가 발생하면 댐퍼(125)에서 비틀림 댐핑에 대한 한계를 갖는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 장치의 소형화가 가능하고 변동토오크에 대한 비틀림 댐핑 성능을 향상시킬 수 있는 압축기의 동력전달장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 압축기의 동력전달장치(1)에 있어서, 원주방향을 따라 일측이 개방된 댐퍼수용공간(11)을 가지며, 상기 댐퍼수용공간(11)의 내측면에 원주방향으로 소정의 간격을 결합공(13)이 형성된 풀리(10)와; 상기 댐퍼수용공간(11) 내에 수용되며 상기 결합공(13)에 대응하는 복수의 결합공(35)을 갖는 아웃터링(30)과; 상기 아웃터링(30) 내에 댐퍼충진공간을 두고 동심적으로 배치되는 이너링(40)과; 상기 댐퍼충진공간에 충진되어 상기 댐퍼수용공간(11)에 수용되며 상기 결합공(35)에 대응하는 영역에 안착공간(61)이 형성되어 있는 탄성재질의 댐퍼(60)와; 상기 안착공간(61)에서 상기 댐퍼(60)의 결합공(35)과 상기 풀리(10)의 결합공(13)에 체결되는 결합수단(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 안착공간(61)은 상기 결합공(35)을 둘러싸도록 내향 함몰된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
또는, 상기 안착공간(61)은 상기 결합공(35)과 동심축을 갖는 홀형상으로 형성되는 것이 효과적이다.
이에 의해서, 장치의 소형화가 가능하고 변동토오크에 대한 비틀림 댐핑 성능이 향상된 압축기의 동력전달장치(1)가 제공된다.
도 3은 본 발명에 따른 압축기의 동력전달장치의 단면도이고, 도 4는 도 3의 압축기의 동력전달장치의 분해사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기의 동력전달장치(1)는 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리(10)와, 풀리(10)의 회전력을 압축기(미도시)의 회전축(83)으로 전달하는 동력전달유닛(20)을 포함한다.
풀리(10)는 압축기(미도시)의 하우징 일측 둘레에 베어링(81)을 개재하여 자유 회전 가능하게 설치되며, 벨트홈(15)에 인접한 풀리(10)의 전방 측에는 댐퍼수용공간(11)이 원주방향을 따라 형성되어 있다. 이 댐퍼수용공간(11)의 내측 수직면에는 동력전달유닛(20)의 아웃터링(30)이 결합되기 위한 결합공(13)이 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 여기서, 결합공(13)은 볼트 결합방식을 위한 탭가공된 볼트체결공이나 리벳 결합방식을 위한 리벳결합공 등으로 형성될 수 있다.
동력전달유닛(20)은 풀리(10)의 댐퍼수용공간(11) 내측에 결합되는 아웃터링(30)과, 아웃터링(30) 내에 댐퍼충진공간을 두고 동심적으로 배치되는 이너링(40)과, 이너링(40)과 압축기(미도시)의 회전축(83)을 연결하는 리미터허브(50)와, 아웃터링(30)과 이너링(40) 사이의 댐퍼충진공간을 덮도록 충진되는 댐퍼(60)를 가지고 있다.
아웃터링(30)은 둘레 크기가 댐퍼수용공간(11) 내에 수용되는 크기를 갖는 링본체(31)와, 링본체(31)의 내측 둘레에서 풀리(10)의 결합공(13)들의 간격에 대 응하는 간격을 두고 내향 돌출되며 판면에 결합공(13)에 대응하는 결합공(35)이 형성되어 있는 복수의 풀리결합편(33)을 가지며, 링본체(31)의 풀리결합편(33) 사이영역에 전방으로 돌출되어 댐퍼(60)에 인서트되어 있는 구조를 가지고 있다.
그리고, 이너링(40)은 후술할 리미터플레이트(51)와 결합되는 리미터결합판부(41)를 가지며, 리미터결합판부(41)의 판면으로 후방으로 돌출된 부분이 댐퍼(60)에 인서트되어 있는 구조를 가지고 있다. 이너링(40)의 중앙에는 후술할 허브(53)에 대응하는 허브수용구(45)가 형성되어 있다.
또한, 리미터허브(50)는 이너링(40)의 리미터결합판부(41)의 후면에 결합되는 리미터플레이트(51)와, 리미터플레이트(51) 중앙에 결합되어 압축기(미도시)의 회전축(83)과 결합되는 허브(53)로 구성된다. 이 리미터허브(50)는 복수의 리벳(57)을 이용하여 리미터플레이트(51)를 이너링(40)의 리미터결합판부(41)에 결합함으로써 이너링(40)에 결합된다. 이를 위해서 리미터플레이트(51)와 이너링(40)의 리미터결합판부(41)의 판면에는 상호 대응하는 복수의 리벳공(47)이 형성되어 있다. 또한, 리미터플레이트(51)의 판면에는 과도한 토오크가 발생할 경우, 이너링(40)과 허브(53) 간의 결합부분을 파단하여 동력전달경로를 끊어 압축기(미도시)의 파손을 방지하기 위한 파단부(55)가 형성되어 있다.
한편, 댐퍼(60)는 고무 등의 탄성재로 마련되며, 아웃터링(30) 및 이너링(40)을 둘러싸면서 그 사이의 댐퍼충진공간에 채워진 형태를 가지고 있다. 그리고, 이 댐퍼(60)에는 아웃터링(30)의 결합공(35)에 대응하는 영역에 결합공(35)이 외부로 노출되는 빈 공간으로서 안착공간(61)들이 댐퍼(60)의 원주방향을 따라 소 정의 간격을 두고 형성되어 있다.
이 안착공간(61)은 아웃터링(30)의 결합공(35) 위치에 따라서 도면에 도시된 바와 같이, 결합공(35)이 댐퍼충진공간의 원주 궤도 중심선을 기준으로 외측에 위치할 경우에는 댐퍼(60)의 외측둘레로부터 결합공(35)을 둘러싸는 형태로 내향 함몰된 구조를 가질 수 있다.
또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 결합공(35)이 댐퍼충진공간의 원주 궤도 중심선상에 위치할 경우에는 안착공간(61)은 댐퍼(60)의 원주 궤도 중심선 상에서 결합공(35)과 동심축을 갖는 원형의 홀형상으로 형성될 수도 있다.
여기서, 댐퍼(60)는 이너링(40)과 아웃터링(30)에 접착물질을 도포한 상태에서 고무 등의 탄성재를 인서트 사출성형하는 방법으로 마련된다.
이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 압축기의 동력전달장치(1)는 풀리(10)의 댐퍼수용공간(11) 내에 동력전달유닛(20)의 아웃터링(30)과 댐퍼(60) 및 이너링(40)이 수용된 상태에서 아웃터링(30)의 결합공(35)과 풀리(10)의 결합공(13)에 볼트 또는 리벳 등의 결합수단(63)을 체결함으로써, 동력전달유닛(20)을 풀리(10)에 결합한다. 이때, 결합수단(63)인 볼트나 리벳의 머리부는 댐퍼(60)의 안착공간(61) 내에 안착된다.
이렇게 동력전달유닛(20)의 아웃터링(30)과 풀리(10)간의 결합영역이 풀리(10)의 댐퍼수용공간(11) 내측에 형성되도록 하고, 댐퍼(60)에 결합수단(63)이 안착되도록 안착공간(61)을 형성함으로써, 동력전달유닛(20)의 아웃터링(30)과 풀 리(10)의 둘레영역 크기 및 풀리(10)의 외주면 두께를 최소한으로 형성하면서 동력전달유닛(20)을 풀리(10)에 결합할 수 있다.
이에 의해, 압축기의 동력전달장치(1)를 요구에 따라서 용이하게 소형으로 제작할 수 있다.
또한, 댐퍼(60)의 원주방향을 따라 형성된 안착공간(61)에 의해 댐퍼(60)의 비틀림 댐핑 성능이 향상된다. 이를 시뮬레이션 해본 결과 댐퍼(60)는 정상적인 상태를 유지하다가 도 5에 도시된 바와 같이, 압축기(미도시)나 엔진으로부터 과도한 변동토오크가 발생할 때, 안착공간(61)을 제외한 댐퍼(60)의 나머지 주댐핑영역에서 탄성적인 변형에 의한 댐핑작용이 일어남과 동시에, 복수의 안착공간(61)에서 주댐핑영역에 비해 큰 탄성변형(A)에 의한 댐핑작용이 일어남으로써, 댐퍼(60)의 비틀림 댐핑 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기용 동력장치(1)는 창치의 크기를 용이하게 소형화할 수 있고, 변동토오크에 대한 비틀림 댐핑 성능이 된다.
도 1은 종래 압축기의 동력전달장치의 단면도,
도 2는 도 1의 압축기의 동력전달장치의 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 압축기의 동력전달장치의 단면도,
도 4는 도 3의 압축기의 동력전달장치의 분해사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 압축기용 동력전달장치의 댐핑작용을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치의 동력전달유닛 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 풀리 11 : 댐퍼수용공간
13,35 : 결합공 20 : 동력전달유닛
30 : 아웃터링 40 : 이너링
50 : 리미터허브 60 : 댐퍼
61 : 안착공간 63 : 결합수단

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 압축기의 동력전달장치(1)에 있어서,
    원주방향을 따라 일측이 개방된 댐퍼수용공간(11)을 가지며, 상기 댐퍼수용공간(11)의 내측면에 원주방향으로 소정의 간격을 결합공(13)이 형성된 풀리(10)와;
    상기 댐퍼수용공간(11) 내에 수용되며 상기 결합공(13)에 대응하는 복수의 결합공(35)을 갖는 아웃터링(30)과;
    상기 아웃터링(30) 내에 댐퍼충진공간을 두고 동심적으로 배치되는 이너링(40)과;
    상기 댐퍼충진공간에 충진되어 상기 댐퍼수용공간(11)에 수용되며 상기 결합공(35)에 대응하는 영역에 안착공간(61)이 형성되어 있는 탄성재질의 댐퍼(60)와;
    상기 안착공간(61)에서 상기 댐퍼(60)의 결합공(35)과 상기 풀리(10)의 결합공(13)에 체결되는 결합수단(63)을 포함하며,
    상기 안착공간(61)은 상기 결합공(35)을 둘러싸도록 내향 함몰된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
  3. 압축기의 동력전달장치(1)에 있어서,
    원주방향을 따라 일측이 개방된 댐퍼수용공간(11)을 가지며, 상기 댐퍼수용공간(11)의 내측면에 원주방향으로 소정의 간격을 결합공(13)이 형성된 풀리(10)와;
    상기 댐퍼수용공간(11) 내에 수용되며 상기 결합공(13)에 대응하는 복수의 결합공(35)을 갖는 아웃터링(30)과;
    상기 아웃터링(30) 내에 댐퍼충진공간을 두고 동심적으로 배치되는 이너링(40)과;
    상기 댐퍼충진공간에 충진되어 상기 댐퍼수용공간(11)에 수용되며 상기 결합공(35)에 대응하는 영역에 안착공간(61)이 형성되어 있는 탄성재질의 댐퍼(60)와;
    상기 안착공간(61)에서 상기 댐퍼(60)의 결합공(35)과 상기 풀리(10)의 결합공(13)에 체결되는 결합수단(63)을 포함하며,
    상기 안착공간(61)은 상기 결합공(35)과 동심축을 갖는 홀형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
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