KR101499593B1 - 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 관한 것으로서, 압축기(10)의 구동축(11)과 결합되는 허브(30)와, 상기 허브(30)가 그 내부로 수용되고 필드코일 어셈블리(21)의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리(23)와 흡착 또는 분리되는 디스크(40)와, 상기 디스크(40)의 일면에 구비되어 허브(30)와 결합되고 러버범퍼(52)가 삽입된 보울부(100)를 갖는 스토퍼플레이트(50)를 포함하는 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 있어서, 상기 스토퍼플레이트(50)의 보울부(100)에는 외측 바닥면(120)이 내측 바닥면(110)보다 낮게 단차져 형성된 것을 특징으로 하여, 러버범퍼(52)의 압축력이 보울부(51)의 내측 바닥면(110) 측에 집중됨으로써 스토퍼플레이트(50)에 작용되는 모멘트가 종래보다 작아질 뿐만 아니라 스토퍼플레이트(50)의 외측 변형량도 저감된다.

전자클러치, 디스크, 허브, 스토퍼플레이트, 보울부, 풀리, 범퍼

Description

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

본 발명은 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자클러치의 작동 시 압축되는 러버범퍼에 의한 스토퍼플레이트의 외측 변형을 최소화하도록 한 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 관한 것이다.

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

이와 같이 압축기로 전달되는 엔진의 동력을 단속하는 일반적인 전자클러치를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전자클러치(20)는, 압축기(10)내에 베어 링(22)을 매개로 회전가능하게 설치됨과 아울러 엔진의 크랭크축과 구동벨트(미도시)로 연결되는 풀리(23)와, 상기 풀리(23)에 내장되어 전원의 인가에 따라 흡인자속(전자기력)을 발생시키는 필드코일 어셈블리(21)와, 상기 필드코일 어셈블리(21)의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리(23)의 마찰면(23a)에 흡착 또는 분리되어 압축기(10)의 구동을 단속하는 디스크 및 허브 어셈블리를 포함한다.

상기 디스크 및 허브 어셈블리는 도 3에 도시한 바와 같이, 허브(30)와, 디스크(40) 및 스토퍼플레이트(50)를 포함한다.

상기 허브(30)는, 도 1 및 도 2에서와 같이 그 중앙부에 압축기(10)의 구동축(11)이 삽입되어 스플라인 결합되고, 그 일단부는 스토퍼플레이트(50)에 결합 고정된다.

상기 디스크(40)는, 링형상으로 형성되어 그 내부로 삽입된 허브(30)를 감싸도록 수용하고, 그 일측에는 후술될 범퍼리벳(53)이 원주방향으로 이격되어 결합된다.

상기 스토퍼플레이트(50)는 대략 삼각형 형상으로 형성되고, 상기 허브(30)와 디스크(40)가 결합되어 고정된다. 상기 스토퍼플레이트(50)의 세 꼭지점부에는 링형상의 러버로 이루어진 러버범퍼(52)를 수용하는 보울부(51)가 형성되고, 상기 보울부(51)에는 러버범퍼(52)를 고정시키기 위한 범퍼리벳(53)이 삽입되며, 상기 범퍼리벳(53)의 단부는 러버범퍼(52) 및 보울부(51)를 관통하여 디스크(40)에 코킹되어, 상기 스토퍼플레이트(50)와 디스크(40)를 연결시킨다.

이와 같이 이루어진 종래의 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 흡인자속을 발생하는 필드코일 어셈블리(21)에 전원이 인가되면, 전자코일의 자기유도에 의해 발생된 흡인자속에 의하여 디스크(40)가 회전되고 있는 풀리(23)의 마찰면(23a)에 흡착됨으로써, 풀리(23)에 전달된 엔진의 동력이 디스크(40)와 허브(30)를 통해 압축기(10)의 구동축(11)에 전달된다.

이때, 풀리(23)측으로 흡인되어 이동된 디스크(40)에 의해 러버범퍼(52)가 스토퍼플레이트(50)의 보울부(51) 내에서 압축되면서 완충작용을 하게 된다.

그리고, 필드코일 어셈블리(21)에 인가되던 전원이 차단되면, 압축되어 있던 러버범퍼(52)가 원상태로 복원되면서 이의 복원력에 의해 풀리(23)의 마찰면(23a)에 흡착되어 있던 디스크(40)가 원상태로 역이동되어 풀리(23)의 마찰면(23a)과 분리됨으로써 압축기(10)의 구동축(11)으로 전달되던 엔진의 동력이 차단되게 된다.

이와 같이 압축기용 전자클러치(20)는 전원의 인가여부에 따라 엔진의 동력을 압축기(10)에 전달 혹은 차단하게 된다.

그런데, 도 3의 원안에 도시된 바와 같이, 필드코일 어셈블리(21)의 흡인자속에 의해 디스크(40)가 보울부(51) 내의 러버범퍼(52)를 압축시키며 풀리(23) 측으로 이동될 때, 러버범퍼(52)의 압축력이 보울부(51)의 바닥에 균일한 힘으로 작용되면, 허브(30) 즉 전자클러치(20)의 중심선(C)을 기준으로 보울부(51)의 내측보다 외측에 더 큰 모멘트(질량×반지름의 제곱)가 작용되어 보울부(51) 즉 스토퍼플레이트(50)의 외측부에 많은 변형량이 발생되는 문제점이 있었다.

그리고, 이와 같이 스토퍼플레이트(50)의 외측부가 변형되면, 러버범퍼(52)의 압축량이 작아질 뿐만 아니라 러버범퍼(52)의 복원력이 작아지기 때문에, 전자클러치(20)의 오프 시 디스크(40)가 풀리(23)로부터 떨어지지 못하고 슬립(Slip)되는 현상이 발생될 수 있다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 보울부의 바닥면에 단차를 형성하여 러버범퍼의 압축력이 보울부의 내측에 집중되게 함으로써 보울부 즉 스토퍼플레이트에 작용하는 모멘트를 줄일 수 있고, 스토퍼플레이트의 외측 변형량을 저감시킬 수 있도록 한 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 압축기의 구동축과 결합되는 허브와, 상기 허브가 그 내부로 수용되고 필드코일 어셈블리의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리와 흡착 또는 분리되는 디스크와, 상기 디스크의 일면에 구비되어 허브와 결합되고 러버범퍼가 삽입된 보울부를 갖는 스토퍼플레이트를 포함하는 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 있어서, 상기 스토퍼플레이트의 보울부에는 외측 바닥면이 내측 바닥면보다 낮게 단차져 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 의해 달성된다.

또한, 상기 보울부의 외측 바닥면은 내측 바닥면보다 0.3∼0.7㎜ 낮게 형성되는 한편 상기 보울부의 외측 바닥면은 보울부의 외측 영역에 100∼140도 각도로 형성됨이 바람직하다.

본 발명의 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 따르면, 보울부의 외측 바닥면이 내측 바닥면보다 낮게 형성되어 러버범퍼의 압축력이 내측 바닥면 측에 집중됨으로써 스토퍼플레이트에 작용되는 모멘트가 종래보다 작아질 뿐만 아니라 스토퍼플레이트의 외측 변형량 역시도 저감되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 4는 본 발명에 따른 디스크 및 허브 어셈블리의 스토퍼플레이트 및 보울부를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.

본 발명의 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리는, 압축기(10)의 구동축(11)과 결합되는 허브(30)와, 상기 허브(30)가 그 내부로 수용되고 필드코일 어셈블리(21)의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리(23)와 흡착 또는 분리되는 디스크(40)와, 상기 디스크(40)의 일면에 구비되어 허브(30)와 결합되고 러버범퍼(52)가 삽입된 보울부(100)를 갖는 스토퍼플레이트(50)를 포함한다.

상기 스토퍼플레이트(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 삼각형상으로 형성되고, 세 꼭지점부에는 러버범퍼(52)가 삽입되는 보울부(100)가 형성되며, 상기 보울부(100)에 삽입된 러버범퍼(52)는 보울부(100)에 삽입되어 디스크(40)에 코킹되는 범퍼리벳(53)에 의해 고정된다.

이와 같이 형성된 스토퍼플레이트(50)의 보울부(100) 내부의 바닥면은 단차지게 형성되되, 도 5에 도시된 바와 같이 보울부(100)의 외측 바닥면(120)이 내측 바닥면(110)보다 낮게 단차지도록 형성된다.

따라서, 상기 보울부(100)의 외측 바닥면(120)이 내측 바닥면(110)보다 낮게 형성됨으로써 러버범퍼(52)의 압축력이 내측 바닥면(110) 측에 집중된다. 이와 같이 내측 바닥면(110)에 집중되는 러버범퍼(52)의 압축력에 의해 보울부(100) 즉 스토퍼플레이트(50)에 작용되는 모멘트는 종래보다 작아지게 되고, 이에 따라 스토퍼 플레이트(50)의 외측 변형량 역시도 종래보다는 현저하게 저감된다.

한편, 상기와 같이 단차진 상기 보울부(100)의 외측 바닥면(120)은 도 5에서와 같이, 내측 바닥면(110)보다 0.3∼0.7㎜ 낮게 형성되되, 보다 바람직하게는 외측 바닥면(120)이 내측 바닥면(110)보다 0.5㎜ 낮게 형성된다.

이는, 상기 외측 바닥면(120)이 0.3㎜ 미만으로 형성되면 압축되는 러버범퍼(52)가 외측 바닥면(120)에 닿아 슬립될 수 있고, 0.7㎜를 초과하면 러버범퍼(52)와 외측 바닥면(120) 사이의 넓은 공간으로 인해 회전 시 공진에 의한 소음이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 외측 바닥면(120)과 내측 바닥면(110) 사이의 단차 간격은 0.5㎜로 형성됨이 가장 안정적이다.

그리고, 상기 보울부(100)의 외측 바닥면(120)은 보울부(100)의 외측 영역에 100∼140도 각도로 형성되되, 보다 바람직하게는 120도의 각도를 갖도록 형성된다.

여기서, 상기 보울부(100)의 외측 영역은 도 4에서와 같이, 스토퍼플레이트(50)가 연결되지 않은 보울부(100)의 바깥부분으로서, 이 바깥부분의 중심을 기준으로 양측이 동일하게 60도씩 양분된 넓이로 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 외측 바닥면(120)이 100도 미만으로 형성되면 러버범퍼(52)와 보울부(100) 바닥면 사이의 접촉면적이 외측으로 넓어져 종래와 같은 외측 변형이 발생될 수 있고, 140도를 초과하면 러버범퍼(52)의 압축력이 보울부(100)의 내측 바닥면(110)에 너무 과하게 집중되는 단점이 있으므로, 상기 외측 바닥면(120)은 120 도의 넓이로 형성됨이 가장 안정적이다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명은, 필드코일 어셈블리(21)의 흡인자속에 의해 디스크(40)가 보울부(100) 내의 러버범퍼(52)를 압축시키며 풀리(23) 측으로 이동되어 풀리(23)의 마찰면(23a)에 흡착될 때, 압축되는 러버범퍼(52)가 보울부(100)의 내측 바닥면(110)에만 접촉되어 러버범퍼(52)의 압축력이 내측 바닥면(110) 측에 집중된다.

따라서, 이와 같이 러버범퍼(52)의 압축력이 외측 바닥면(120)에는 작용하지 않고 내측 바닥면(110) 측으로 집중됨으로써 보울부(100) 즉 스토퍼플레이트(50)에 작용되는 모멘트는 종래보다 작아지게 되고, 이에 따라 스토퍼플레이트(50)의 외측 변형량도 종래보다는 현저하게 줄어들게 된다.

따라서, 본 발명에서는 스토퍼플레이트(50)의 두께를 감소시키거나 또는 스토퍼플레이트(50)의 재질을 종래의 스틸재보다 강성이 약한 재질 즉 플라스틱 재질 등으로 변경하여 적용할 수 있고, 이로 인해 전자클러치(20)의 무게를 경량화할 수 있게 된다.

도 1은 종래 전자클러치의 동력이 차단된 상태를 도시한 결합단면도이다.

도 2는 종래 전자클러치의 동력이 연결된 상태를 도시한 결합단면도이다.

도 3은 종래 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 디스크 및 허브 어셈블리의 스토퍼플레이트 및 보울부를 도시한 도면이다.

도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 압축기 11 : 구동축

20 : 전자클러치 21 : 필드코일 어셈블리

22 : 베어링 23 : 풀리

23a : 마찰면 30 : 허브

40 : 디스크 50 : 스토퍼플레이트

51 : 보울부 52 : 러버범퍼

53 : 범퍼리벳 100 : 보울부

110 : 내측 바닥면 120 : 외측 바닥면

C : 허브의 중심선

Claims (3)

1. 압축기(10)의 구동축(11)과 결합되는 허브(30)와, 상기 허브(30)가 그 내부로 수용되고 필드코일 어셈블리(21)의 흡인자속 발생여부에 따라 풀리(23)와 흡착 또는 분리되는 디스크(40)와, 상기 디스크(40)의 일면에 구비되어 허브(30)와 결합되고 러버범퍼(52)가 삽입된 보울부(100)를 갖는 스토퍼플레이트(50)를 포함하는 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리에 있어서,

   상기 스토퍼플레이트(50)의 보울부(100)에는 외측 바닥면(120)이 내측 바닥면(110)보다 낮게 단차져 형성되며,

   상기 보울부(100)의 외측 바닥면(120)은 보울부(100)의 외측 영역에 100∼140도 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보울부(100)의 외측 바닥면(120)은 내측 바닥면(110)보다 0.3∼0.7㎜ 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리.
3. 삭제

Images