KR101617480B1 - Clutch for super charger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수퍼차저 클러치에 관한 것이다. 본 발명은 필드코일(150)이 오프일 때 수퍼차저풀리(160)가 회전축(110)에 대하여 비접촉식으로 회전하도록 구성된다. 즉, 허브(130)와 수퍼차저풀리(160)에 설치된 영구자석(136, 166)이 형성하는 자력에 의해 필드코일(150)에 전원이 인가되지 않을 때에도 수퍼차저풀리(160)가 회전하게 된다. 본 발명에 의하면, 필드코일(150)에 전원이 인가되고 디스크어셈블리(170)가 수퍼차저풀리(160)에 결합될 때 수퍼차저풀리(160)가 회전하고 있는 상태에서 회전축(110)의 동력이 전달된다. 따라서 수퍼차저풀리에 가해지는 충격이 완화되고, 수퍼차저풀리의 가속도시 발생하는 토크가 작아지는 이점이 있다. The present invention relates to a supercharger clutch. The present invention is configured such that the supercharger pulley 160 rotates in a noncontact manner with respect to the rotary shaft 110 when the field coil 150 is off. That is, even when power is not applied to the field coil 150 by the magnetic force of the permanent magnets 136 and 166 installed in the hub 130 and the supercharger pulley 160, the supercharger pulley 160 rotates . When power is applied to the field coil 150 and the disc assembly 170 is coupled to the supercharger pulley 160, the power of the rotating shaft 110 is increased in the state where the supercharger pulley 160 is rotating . Therefore, there is an advantage that the impact applied to the supercharger pulley is alleviated and the torque generated at the time of acceleration of the supercharger pulley is reduced.
Description
본 발명은 수퍼차저 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수퍼차저풀리의 갑작스런 회전으로 수퍼차저풀리에 연결된 벨트가 끊어지는 현상을 방지하기 위한 수퍼차저의 클러치에 관한 것이다.The present invention relates to a supercharger clutch, and more particularly, to a clutch of a supercharger for preventing a belt connected to a supercharger pulley from being broken by a sudden rotation of the supercharger pulley.
수퍼차저(Super charger)는 엔진의 흡기효율을 높이기 위해 공기를 압축하여 실린더 내부로 불어 넣는 과급기 중 엔진 크랭크 축의 회전을 이용한 장치이다. 수퍼차저는 엔진이 고rpm일 때 작동하는 터보차저의 갑작스런 공기 공급으로 발생하는 터보랙 현상을 방지하기 위해 엔진이 저rpm일 때 동작되도록 구성된다. 엔진이 고rpm일 때에는 배기가스를 이용하는 터보차저가 효율적이므로 수퍼차저가 동작되지 않아야 한다. The supercharger is a device that uses rotation of the engine crankshaft in a supercharger that compresses air and blows air into the cylinder to increase the intake efficiency of the engine. The supercharger is configured to operate when the engine is at low rpm to prevent turbo racking caused by the sudden air supply of the turbocharger operating when the engine is at high rpm. When the engine is at high rpm, the turbocharger using the exhaust gas is efficient and the supercharger should not be operated.
수퍼차저 클러치는 엔진의 구동력을 수퍼차저에 선택적으로 전달하는 장치로서, 엔진 rpm이 낮을 때에는 수퍼차저로 엔진동력을 전달하고, 엔진 rpm이 높을 때에는 엔진동력 전달을 차단하는 역할을 한다. The supercharger clutch selectively transmits the driving force of the engine to the supercharger. When the engine rpm is low, the supercharger transmits the engine power to the supercharger. When the engine rpm is high, the supercharger clutch interrupts the engine power transmission.
도 1에는 종래기술에 의한 수퍼차저 클러치의 구성이 나타나 있다. Fig. 1 shows a configuration of a conventional supercharger clutch.
종래의 수퍼차저클러치는 엔진에 설치되는 하우징(10), 상기 하우징(10) 내부에 습동가능하게 설치되는 회전축(11), 상기 회전축(11)의 일단에 결합되고 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 크랭크풀리(20), 상기 하우징(10)에 습동가능하게 설치되는 수퍼차저풀리(60), 상기 하우징(10)의 외측에 고정되고 전원인가에 의해 인력을 발생시키는 필드코일(50), 상기 회전축(11)의 타단에 결합되고 상기 필드코일(50)이 발생시키는 인력에 의해 상기 수퍼차저풀리(60)와 선택적으로 흡착되는 디스크어셈블리(70)를 포함한다. The conventional supercharger clutch includes a
이와 같은 구성의 수퍼차저 클러치의 동작을 설명하면, 먼저 엔진이 고rpm일 때에는 수퍼차저풀리(60)의 동작이 정지되어야 하기 때문에 상기 필드코일(50)이 오프(off)상태가 되어 상기 디스크어셈블리(70)가 상기 수퍼차저풀리(60)와 분리된다. First, when the engine is at a high rpm, the operation of the
반대로 엔진이 저rpm일때에는 수퍼차저풀리(60)가 동작되어야 하므로, 필드코일(50)이 온(on)상태가 되어 상기 디스크어셈블리(70)가 상기 수퍼차저풀리(60)에 결합된다. Conversely, when the engine is at low rpm, the
이와 같은 종래기술에 있어서, 필드코일(50)에 전원이 인가되어 디스크어셈블리(70)가 수퍼차저풀리(60)에 흡착되면, 정지 상태의 수퍼차저풀리(60)의 순간 가속시에 발생되는 기동토크에 의해 수퍼차저풀리(60)에 연결된 벨트(미도시)가 파손되는 단점이 있다.When the power is applied to the
본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디스크어셈블리가 수퍼차저풀리에 흡착될 때 수퍼차저풀리에 가해지는 충격을 완화하고 수퍼차저풀리의 기동토크를 최소화하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to mitigate the impact applied to the supercharger pulley when the disc assembly is adsorbed to the supercharger pulley and to minimize the starting torque of the supercharger pulley.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진에 설치되는 하우징, 상기 하우징 내부에 습동가능하게 설치되는 회전축, 상기 회전축의 일단에 결합되고 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 크랭크풀리, 상기 회전축의 타단에 습동가능하게 설치되는 수퍼차저풀리, 상기 하우징의 외측에 고정되고 전원인가에 의해 인력을 발생시키는 필드코일, 상기 회전축의 타단에 설치되고 상기 필드코일이 발생시키는 인력에 의해 상기 수퍼차저풀리와 선택적으로 흡착되는 디스크어셈블리를 포함하고; 상기 필드코일이 오프일 때 상기 수퍼차저풀리가 상기 회전축에 대하여 비접촉식으로 회전하도록 구성됨을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a motorcycle including a housing installed in an engine, a rotary shaft slidably installed in the housing, a crank pulley coupled to one end of the rotary shaft and receiving power from the engine, A field coil fixed to the outer side of the housing and generating attraction force by power application; a magnetic field generator installed at the other end of the rotary shaft and selectively attracting the supercharger pulley by attraction force generated by the field coil; The disc assembly comprising: And the supercharger pulley rotates in a noncontact manner with respect to the rotation shaft when the field coil is off.
여기에서 상기 수퍼차저풀리와 상기 회전축의 서로 대응되는 위치에 각각 원주방향으로 N극과 S극이 교대로 될 수 있도록 영구자석이 설치되고, 인력과 척력의 작용으로 상기 수퍼차저풀리가 회전하도록 구성된다. Here, the permanent magnets are provided so that the N and S poles can be alternately arranged in the circumferential direction at positions corresponding to the supercharger pulley and the rotary shaft, respectively, and the supercharger pulley is rotated do.
이때 상기 수퍼차저풀리 측의 영구자석과 상기 회전축 측의 영구자석의 간극은 0.02mm 이상 1mm 이하임을 특징으로 한다. Wherein a gap between the permanent magnet on the supercharger pulley side and the permanent magnet on the rotation shaft side is 0.02 mm or more and 1 mm or less.
본 발명에 의하면 허브와 수퍼차저풀리에 설치된 영구자석이 형성하는 자력에 의해 필드코일의 전원 오프 상태일 때에도 수퍼차저풀리가 회전하게 된다. 따라서 필드코일에 전원이 인가되어 회전축의 회전동력이 수퍼차저풀리에 갑작스럽게 전달되더라도 수퍼차저풀리에 가해지는 충격이 완화되고, 수퍼차저풀리의 가속도시 발생하는 토크가 작아져 수퍼차저풀리에 연결된 벨트 파손이 방지된다. According to the present invention, the supercharger pulley is rotated even when the field coil is in the power-off state due to the magnetic force formed by the permanent magnet installed in the hub and the supercharger pulley. Therefore, even if the power of the field coil is applied and the rotational power of the rotating shaft is suddenly transmitted to the supercharger pulley, the impact applied to the supercharger pulley is alleviated, the torque generated at the acceleration of the supercharger pulley is reduced, Breakage is prevented.
도 1은 종래기술에 따른 수퍼차저 클러치를 보인 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 수퍼차저 클러치를 보인 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 수퍼차저 클러치의 일부구성을 개략적으로 보인 횡단면도. 1 is a longitudinal sectional view of a conventional supercharger clutch;
2 is a longitudinal sectional view showing a supercharger clutch according to the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a partial configuration of a supercharger clutch according to the present invention.
본 발명에 의한 수퍼차저 클러치를 도면을 참고하여 상세하게 설명하기로 한다. The supercharger clutch according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 의한 수퍼차저클러치는 하우징(100), 상기 하우징(100) 내부에 습동가능하게 설치되는 회전축(110), 상기 회전축(110)의 일단에 결합되고 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 크랭크풀리(120), 상기 회전축(110)의 타단에 습동가능하게 설치되는 수퍼차저풀리(160), 상기 하우징(100)의 외측에 고정되고 전원인가에 의해 인력을 발생시키는 필드코일(150), 상기 회전축(110)의 타단에 설치되고 상기 필드코일(150)이 발생시키는 인력에 의해 상기 수퍼차저풀리(160)와 선택적으로 흡착되는 디스크어셈블리(170)를 포함한다. The supercharger clutch according to the present invention includes a
상기 하우징(100)은 자동차 엔진블럭(미도시)의 일측에 고정된다. 물론 상기 하우징(100)이 상기 엔진블럭과 일체로 형성될 수도 있다. The
그리고 상기 회전축(110)은 상기 하우징(100)의 중앙을 관통하여 회전가능하게 설치된다. The rotating
상기 회전축(110)의 일단에는 크랭크풀리(120)가 결합된다. 그리고 상기 크랭크풀리(120)는 상기 하우징(100)의 외측에 설치되는 베어링(122)에 의해 상기 하우징(100)과는 습동가능하다. A
상기 크랭크풀리(120)는 상기 엔진블럭의 크랭크축과 벨트로 연결되어 상기 크랭크축의 회전동력을 전달받는다. 즉, 상기 크랭크풀리(120)가 엔진의 크랭크축으로부터 회전동력을 전달받음으로써 상기 크랭크풀리(120)와 결합된 회전축(110)이 회전하는 것이다. The
상기 크랭크풀리(120)가 설치되는 반대쪽 즉, 상기 회전축(110)의 타단에는 허브(130)가 고정된다. 상기 허브(130)는 상기 회전축(110)에 고정되므로, 상기 허브(130)와 회전축(110)은 항상 함께 회전하게 된다. The
그리고 상기 수퍼차저풀리(160)가 상기 하우징(100)의 외측에 설치되는데, 베어링(152)에 의해 상기 하우징(100)에 대하여 습동가능하게 된다. 상기 수퍼차저풀리(160)는 상기 회전축(110)의 회전동력을 선택적으로 전달받아 그 회전동력을 수퍼차저(미도시)로 전달하는 기능을 한다. The
한편, 상기 하우징(100)의 외측에는 전원인가에 따라 흡인자속을 발생시키는 필드코일(150)이 설치된다. 상기 필드코일(150)에 전원이 인가되면 흡인자속이 발생되어 상기 디스크어셈블리(170)가 수퍼차저풀리(160)에 흡착하게 되는 것이다. On the other hand, a
디스크어셈블리(170)는 상기 회전축(110)의 회전동력을 수퍼차저풀리(160)로 전달하는 것을 단속하는 장치로서, 상기 회전축(110)의 타단에 설치되고 회전축(110)의 축방향으로 소정거리 이동가능하다. 상기 디스크어셈블리(170)는 상기 필드코일(150)의 자속에 반응하는 디스크(173)와 상기 디스크(173)의 진동을 흡수하는 댐퍼(175)를 포함한다. The
상기 필드코일(150)에 전원이 인가되면, 필드코일(150)이 발생시키는 흡인자속에 의해 상기 디스크어셈블리(170)가 상기 수퍼차저풀리(160)를 향하여 당겨져 수퍼차저풀리(160)와 결합된다. When power is applied to the
본 발명에서 상기 수퍼차저풀리(160)와 허브(130)의 일측이 서로 마주하게 되는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 회전축(110)이 있고, 상기 회전축(110)의 외측에 허브(130)가 결합되어 상기 회전축(110)과 함께 회전한다. 그리고 상기 허브(130)의 외측에 상기 수퍼차저풀리(160)가 설치되어 상기 허브(130)의 외측과 상기 수퍼차저풀리(160)의 내측이 서로 마주하게 된다. 3, the
상기 수퍼차저풀리(160)와 허브(130)의 서로 마주하는 위치에 각각 영구자석(136,166)이 설치된다. 상기 영구자석(136,166)은 도 3에서와 같이, 상기 허브(130)의 외측 가장자리와 상기 수퍼차저풀리(160)의 내측 가장자리를 둘러 설치된다. 그리고 상기 영구자석(136,166)은 상기 허브(130) 및 수퍼차저풀리(160)의 원주방향으로 N극과 S극이 교대로 될 수 있도록 설치된다. N극과 S극이 교대로 설치된 서로 마주하는 영구자석 간에는 인력과 척력이 반복적으로 형성되어 물체가 회전할 수 있는 자기장이 만들어진다. 본 발명 실시예에서, 상기 영구자석(136,166) 간의 자력이 효과적으로 미칠 수 있도록 상기 영구자석(136,166) 간의 간격은 0.02mm 이상 1mm 이하이다.
본 발명에 의하면, 상기 허브(130)와 수퍼차저풀리(160)에 설치된 영구자석(136,166) 간의 반복되는 인력과 척력 작용으로 상기 수퍼차저풀리(160)가 일정하게 회전하게 된다. 즉, 상기 수퍼차저풀리(160)가 상기 회전축(110)에 대하여 비접촉식으로 상기 필드코일(150)이 오프일 때에도 회전하는 것이다. 물론, 상기 필드코일(150)이 온 상태이면 디스크어셈블리(170)가 수퍼차저풀리(160)와 결합되어 상기 회전축(110)의 회전동력이 상기 수퍼차저풀리(160)에 전달될 것이다. According to the present invention, the
본 발명에서 상기 영구자석(136,166)에 의한 상기 수퍼차저풀리(160)의 회전속도는 수퍼차저가 동작되지 않을 정도로 제한된다. 이는 필드코일(150)에 전원이 인가됨에 따라 디스크어셈블리(170)가 수퍼차저풀리(160)와 연결되어 엔진의 회전동력이 전달될 때에만 상기 수퍼차저가 동작되도록 하기 위한 것이다. In the present invention, the rotation speed of the
다음에는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 수퍼차저 클러치의 동작에 대하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, the operation of the supercharger clutch according to the present invention having the above-described configuration will be described.
수퍼차저는 터보차저의 설치에 따른 엔진 터보랙 현상을 방지하기 위해 엔진이 저rpm 일 때 작동하도록 설치된 장치로서, 엔진이 고rpm 이면 작동되지 않아야 한다. 따라서 엔진이 저rpm일때 상기 필드코일(150)에 전원이 인가되며, 엔진이 고rpm일 때 상기 필드코일(150)의 전원이 오프된다. A supercharger is a device installed to operate when the engine is at low rpm to prevent engine turbo racking due to the installation of the turbocharger. It should not operate if the engine is at high rpm. Therefore, the power is applied to the
먼저, 상기 필드코일(150)에 전원이 인가되면 이로부터 발생되는 흡인자속에 의해 상기 디스크어셈블리(170)가 상기 수퍼차저풀리(160)에 흡착됨으로써 상기 회전축(110)의 회전력이 상기 수퍼차저풀리(160)로 전달되고 수퍼차저가 작동한다. When power is applied to the
상기 필드코일(150)에 전원이 오프된 상태이면, 상기 디스크어셈블리(170)가 상기 수퍼차저풀리(160)로부터 분리되어 상기 회전축(110)의 회전력이 수퍼차저풀리(160)로는 전달되지 않게 된다. 하지만, 상기 회전축(110)이 회전함에 따라 허브(130) 측과 수퍼차저풀리(160) 측의 영구자석(136,166)의 극성이 상대적으로 변하므로 반복적으로 발생하는 영구자석간의 인력과 척력에 의해 상기 수퍼차저풀리(160)가 회전하게 된다. When the
이와 같이 본 발명에 의하면, 필드코일(150)의 전원 오프 상태일 때에도 수퍼차저풀리(160)가 회전하게 되므로, 필드코일(150)에 전원이 인가되어 회전축(110)의 회전동력이 수퍼차저풀리(160)에 갑작스럽게 전달되더라도 수퍼차저풀리(160)에 가해지는 충격이 완화되고, 수퍼차저풀리(160)의 가속도시 발생하는 토크를 줄여 수퍼차저풀리(160)에 연결된 벨트 파손을 최소화하게 된다. As the
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.
100: 하우징 110: 회전축
120: 크랭크풀리 122: 베어링
130: 허브 136: 영구자석
150: 필드코일 152: 베어링
160: 수퍼차저풀리 166: 영구자석
170: 디스크어셈블리 100: housing 110:
120: crank pulley 122: bearing
130: hub 136: permanent magnet
150: Field coil 152: Bearing
160: supercharger pulley 166: permanent magnet
170: Disk assembly
Claims (3)
상기 하우징(100) 내부에 습동가능하게 설치되는 회전축(110);
상기 회전축(110)의 일단에 결합되고, 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 크랭크풀리(120);
상기 회전축(110)의 타단에 습동가능하게 설치되는 수퍼차저풀리(160);
상기 하우징(100)의 외측에 고정되고, 전원인가에 의해 인력을 발생시키는 필드코일(150);
상기 회전축(110)의 타단에 설치되고, 상기 필드코일(150)이 발생시키는 인력에 의해 상기 수퍼차저풀리(160)와 선택적으로 흡착되는 디스크어셈블리(170)를 포함하고,
상기 필드코일(150)이 오프일 때 상기 수퍼차저풀리(160)가 상기 회전축(110)에 대하여 비접촉식으로 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 수퍼차저 클러치. A housing (100) installed in the engine;
A rotating shaft 110 slidably installed in the housing 100;
A crank pulley 120 coupled to one end of the rotary shaft 110 and receiving power from the engine;
A supercharger pulley 160 slidably installed at the other end of the rotary shaft 110;
A field coil 150 fixed to the outer side of the housing 100 and generating an attractive force by power application;
And a disc assembly 170 installed at the other end of the rotary shaft 110 and selectively attracted to the supercharger pulley 160 by an attractive force generated by the field coil 150,
Wherein the supercharger pulley (160) rotates in a non-contact manner with respect to the rotation shaft (110) when the field coil (150) is off.
상기 수퍼차저풀리(160)와 상기 회전축(110)의 서로 대응되는 위치에 각각 원주방향으로 N극과 S극이 교대로 될 수 있도록 영구자석(136,166)을 설치하여, 인력과 척력의 작용으로 상기 수퍼차저풀리(160)가 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 수퍼차저 클러치.The method according to claim 1,
Permanent magnets 136 and 166 are provided at positions corresponding to the supercharger pulley 160 and the rotary shaft 110 so that the N poles and the S poles can be alternately arranged in the circumferential direction, Characterized in that the supercharger pulley (160) is configured to rotate.
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WO2010058233A1 (en) | 2008-11-18 | 2010-05-27 | Wop Industria E Comércio De Bombas Ltda. | Pump having an electromagnetic clutch system |
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2011
- 2011-01-03 KR KR1020110000254A patent/KR101617480B1/en active IP Right Grant
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