KR101644320B1 - 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 구동축과 결합되는 허브 및 상기 허브와 결합되는 이너 링과, 상기 이너 링의 외주에 일정 간격을 두고 배치되어 수용공간을 형성하는 아우터 링과, 상기 수용공간에 설치되어 이너 링과 아우터 링을 연결하는 연결부재와, 상기 연결부재와 결합되는 이너 디스크와, 상기 아우터 링에 결합되는 아우터 디스크로 이루어진 디스크를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이너 링과 아우터 링의 사이에 제1 댐퍼, 미들 링 및 제2 댐퍼를 순차적으로 설치하고, 디스크를 미들 링과 결합되는 이너 디스크와 아우터 링과 결합되는 아우터 디스크로 분할함으로써, 전자클러치를 소형화하더라도 댐퍼의 내구성을 저하시키지 않으면서 풀리와 디스크의 흡착을 원활하게 하는 효과가 있으며, 이너 디스크와 풀리가 서로 결합하지 않으므로 소음을 저감하는 효과가 있다.

Description

전자클러치의 디스크 및 허브 조립체 {DISC AND HUB ASSEMBLY OF ELECTROMAGNETIC CLUTCH}

본 발명은 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이너 링과 아우터 링의 사이에 제1 댐퍼, 미들 링 및 제2 댐퍼를 순차적으로 설치하고, 디스크를 미들 링과 결합되는 이너 디스크와 아우터 링과 결합되는 아우터 디스크로 분할함으로써, 전자클러치를 소형화하더라도 댐퍼의 내구성을 저하시키지 않으면서 풀리와 디스크의 흡착을 원활하게 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

자동차의 공기조화장치를 구성하는 압축기는 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치로써, 전자클러치의 단속작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하도록 설치된다.

전원인가 여부에 따라 엔진의 동력을 압축기에 선택적으로 전달하는 전자클러치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기의 하우징(110)에 개재되는 베어링(111)에 회전가능하게 설치됨과 아울러 엔진의 크랭크축과 구동벨트(미도시)로 연결되며 그 측면에 마찰면(121)을 갖는 풀리(120)와, 풀리(120)에 내장되고 압축기의 하우징(110)에 지지됨과 아울러 전원인가에 의해 흡인자속을 발생하는 필드코일(130)과, 압축기의 구동축(140)에 결합되는 허브(141)와, 허브(141)와 결합되는 이너 링(150) 및 이너 링(150)과 댐퍼(160)에 의해 연결 결합되는 아우터 링(170)과, 아우터 링(170)과 리벳(171)에 의해 고정됨과 아울러 필드코일(130)이 발생하는 흡인자속에 의하여 풀리(120)의 마찰면(121)에 흡착되어 풀리(120)의 회전력을 압축기의 구동축(140)에 전달하는 디스크(180) 등을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성에 따라, 필드코일(130)에 전원이 인가되면, 필드코일(130)의 자기유도에 의한 흡인자속에 의하여 디스크(180)가 댐퍼(160)의 반발력을 극복하고 풀리(120) 쪽으로 이동하여 디스크(180)의 마찰면(181)이 풀리(120)의 마찰면(121)에 흡착되어 풀리(120)와 디스크(180)가 결속됨으로써 벨트를 통해 풀리(120)에 전달된 엔진의 동력이 디스크(180) 및 아우터 링(170)을 거쳐 댐퍼(160)로 연결된 이너 링(150)으로 전달된 후 허브(141)를 통하여 압축기의 구동축(140)에 전달되게 된다.

상기와 같이 디스크(180)의 마찰면(181)이 풀리(120)의 마찰면(121)에 흡착시 발생하는 회전동력은 댐퍼(160)에서 흡수한다.

그리고, 필드코일(130)에 전원이 차단되면 댐퍼(160)의 탄성 복원력에 의하여 디스크(180)가 풀리(120)의 마찰면(121)으로부터 이간됨으로써 엔진 동력이 압축기의 구동축(140)에 전달되는 것을 중단한다.

이와 같이, 압축기의 전자클러치(100)는 전원인가 여부에 따라 엔진의 동력을 압축기에 전달 혹은 차단하게 되는 것이다.

근래에는, 압축기의 전자클러치(100)가 소형화되는 추세이고, 이에 따라 필드 코일(130) 또한 소형화되기 때문에 댐퍼(160)의 복원력에 비해 디스크(180)를 흡착하는 흡착력이 감소되어 디스크(180)가 풀리(120)에 흡착되지 않는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 문제점을 해결하기 위해 댐퍼(160)의 복원력을 낮추게 되면 댐퍼(160)의 내구성이 저하되어 댐퍼(160)가 파손되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이너 링과 아우터 링의 사이에 제1 댐퍼, 미들 링 및 제2 댐퍼를 순차적으로 설치하고, 디스크를 미들 링과 결합되는 이너 디스크와 아우터 링과 결합되는 아우터 디스크로 분할함으로써, 전자클러치를 소형화하더라도 댐퍼의 내구성을 저하시키지 않으면서 풀리와 디스크의 흡착을 원활하게 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 압축기의 구동축과 결합되는 허브 및 상기 허브와 결합되는 이너 링과, 상기 이너 링의 외주에 일정 간격을 두고 배치되어 수용공간을 형성하는 아우터 링과, 상기 수용공간에 설치되어 이너 링과 아우터 링을 연결하는 연결부재와, 상기 연결부재와 결합되는 이너 디스크와, 상기 아우터 링에 결합되는 아우터 디스크로 이루어진 디스크에 의해 달성된다.

또한, 상기 아우터 디스크는 전원이 인가된 필드코일의 흡인자속에 의해 풀리와 접촉되고, 상기 이너 디스크는 풀리와 소정 간격을 유지할 수 있다.

또한, 상기 연결부재는 이너 링 및 아우터 링과 각각 이격되도록 배치되어 내측 및 외측에 댐퍼 수용공간을 형성하는 미들 링과, 상기 내측 및 외측 댐퍼 수용공간에 각각 설치되는 제1 댐퍼 및 제2 댐퍼를 포함할 수 있다.

또한, 상기 미들 링은 상기 제1 댐퍼의 외주 면을 감싸도록 형성되는 제1 링과, 상기 제1 링과 이격하여 배치되어 제2 댐퍼의 내주 면과 맞닿도록 배치되는 제2 링과, 상기 제1 링과 제2 링의 후측 단부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

이에 의해, 이너 링과 아우터 링의 사이에 제1 댐퍼, 미들 링 및 제2 댐퍼를 순차적으로 설치하고, 디스크를 미들 링과 결합되는 이너 디스크와 아우터 링과 결합되는 아우터 디스크로 분할함으로써, 전자클러치를 소형화하더라도 댐퍼의 내구성을 저하시키지 않으면서 풀리와 디스크의 흡착을 원활하게 하는 효과가 있다.

또한, 이너 디스크와 풀리가 서로 결합하지 않으므로 소음을 저감하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 단면도이다.
도 2는 종래기술의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체의 정면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체의 작동 상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 있어서 종래의 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체와 동일한 구성요소는 종래 기술 도면의 도면부호를 원용하여 설명한다.

본 발명에 따른 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 압축기의 구동축(140)과 연결되는 허브(141)에 결합되는 이너 링(150)과, 이너 링(150)의 외주에 일정 간격을 두고 배치되어 수용공간을 형성하는 아우터 링(170)과, 상기 수용공간에 설치되되 이너 링(150) 및 아우터 링(170)과 각각 이격되도록 배치되어 내측 및 외측에 댐퍼 수용공간을 형성하는 미들 링(200)과, 상기 내측 및 외측 댐퍼 수용공간에 각각 설치되는 제1 댐퍼(240) 및 제2 댐퍼(250)와, 미들 링(200)의 후면에 결합되는 이너 디스크(300)와, 아우터 링(170)의 후면에 결합되는 아우터 디스크(310)으로 구성된다.

먼저, 이너 링(150)은 소정 두께를 갖는 링으로써, 그 일단이 중심으로 절곡되도록 형성되어 이 절곡된 면에 허브(141)가 리벳(151)에 의해 결합된다.

그리고, 아우터 링(170)은 이너 링(150)의 직경보다 큰 직경으로 형성된 소정 두께를 갖는 링으로서, 이너 링(150)의 외주와 일정 간격을 두고 배치되어 수용공간을 형성한다.

이때, 아우터 링(170)의 일단이 중심의 외측으로 절곡되도록 형성되어 이 절곡된 면에 아우터 디스크(310)가 리벳(171)에 의해 결합된다.

또한, 미들 링(200)은 이너 링(150)의 직경보다 큰 직경으로 형성되는 제1 링(210)과, 제1 링(210)의 직경보다 큰 직경을 갖되 아우터 링(170)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 제1 링(210)과 이격하여 배치되는 제2 링(220)과, 제1 링(210)과 제2 링(220)의 후측 단부를 연결하는 연결부(230)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 미들 링(200)은 이너 링(150) 및 아우터 링(170)과 각각 이격되도록 배치되어 내측 및 외측 즉, 미들 링(200)을 기준으로 이너 링(150) 측과 아우터 링(170) 측에 댐퍼 수용공간을 형성한다.

한편, 제1 댐퍼(240)는 상기 댐퍼 수용공간 중 이너 링(150) 측 댐퍼 수용공간에 설치되어 이너 링(150)과 미들 링(200)을 연결하고, 제2 댐퍼(250)은 상기 댐퍼 수용공간 중 아우터 링(170) 측 댐퍼 수용공간에 설치되어 아우터 링(170)과 미들 링(200)을 연결한다.

여기서, 제1 댐퍼(240) 및 제2 댐퍼(250)는 고무 재질로 형성되는 링으로, 압축기 구동 시 회전 반향으로의 충격을 흡수하고 압축기 정지 시 디스크를 복원시키는 역할을 한다.

또한, 이너 디스크(300)는 미들 링(200)의 직경과 대략 비슷한 직경으로 형성되는 원 형상의 플레이트로, 중심에 허브(140)가 통과되는 통공이 형성되며, 미들 링(200)의 후면에 리벳(231)에 의해 결합된다.

그리고, 아우터 디스크(310)는 아우터 링(170)의 직경과 대략 비슷한 직경으로 형성되는 원 형상의 플레이트로, 중심에 이너 디스크(300)가 배치되기 위한 통공이 형성되며, 아우터 링(170)의 후면에 리벳(171)에 의해 결합된다.

상기와 같이 구성되는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체의 작동에 대해 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 5a의 상태는 필드 코일(130)에 전원이 인가되기 전의 상태를 도시한 것이다.

이때는, 압축기가 정지된 상태이므로 필드 코일(130)에 전원이 인가되지 않고, 필드 코일(130)에 의해 흡인자속이 발생되지 않아 이너 디스크(300) 및 아우터 디스크(310)가 풀리(120)에 흡착되지 않은 상태로 유지된다.

그후, 도 5b에 도시된 바와 같이 필드 코일(130)에 전원이 인가되면, 필드 코일(130)은 흡인자속을 발생시켜 아우터 디스크(310)가 풀리(120)에 흡착된다.

이때, 이너 디스크(300)는 일정 거리만큼만 풀리(120) 측으로 이동될 뿐 풀리(120)와 흡착되지는 않는다.

즉, 이너 디스크(300)는 아우터 디스크(310)가 풀리(120)에 흡착되는 것을 보조하는 역할만 한다.

한편, 제1 댐퍼(240)와 제2 댐퍼(250)가 미들 링(200)을 사이에 두고 연속적으로 개재되기 때문에, 댐퍼의 강성은 유지하면서 아우터 링(170)이 풀리(120) 측으로 움직이는 유연성이 좋아지게 되어 아우터 디스크(170)와 풀리(120)가 손쉽게 흡착될 수 있다.

물론, 댐퍼의 수를 더욱 증가시키게 되면 아우터 링(170)이 풀리(120) 측으로 움직이는 유연성이 더욱 향상되어 아우터 디스크(170)와 풀리(120)가 매우 작은 흡인자속 하에서도 흡착될 수 있지만, 이는 전자클러치 전체의 크기를 증가시킬 수 있어 본 발명의 취지와 어긋나게 되고, 정해진 크기 안에서 댐퍼의 수를 증가시키는 것은 설계상의 어려움이 있어 본 실시예에서는 댐퍼의 수를 2개로 한정하지만, 댐퍼의 수를 증가시키는 등의 설계변경은 본 발명의 사상에 포함되는 것으로 간주한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체는 이너 링(150)과 아우터 링(170)의 사이에 제1 댐퍼(240), 미들 링(200) 및 제2 댐퍼(250)를 순차적으로 설치하고, 디스크를 미들 링(200)과 결합되는 이너 디스크(300)와 아우터 링(170)과 결합되는 아우터 디스크(310)로 분할함으로써, 전자클러치를 소형화하더라도 댐퍼의 내구성을 저하시키지 않으면서 풀리(120)와 디스크의 흡착을 원활하게 하는 효과가 있다.

또한, 이너 디스크(300)와 풀리(120)가 결합하지 않으므로 소음을 저감하는 효과가 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

100 : 전자클러치 110 : 하우징
111 : 베어링 120 : 풀리
121 : 마찰면 130 : 필드 코일
140 : 구동축 141 : 허브
150 : 이너 링 151 : 리벳
160 : 댐퍼 170 : 아우터 링
171 : 리벳 180 : 디스크
200 : 미들 링 210 : 제1 링
220 : 제2 링 230 : 연결부
231 : 리벳 240 : 제1 댐퍼
250 : 제2 댐퍼 300 : 이너 디스크
310 : 아우터 디스크

Claims (4)

1. 압축기의 구동축(140)과 결합되는 허브(141) 및 상기 허브(141)와 결합되는 이너 링(150)과;
   상기 이너 링(150)의 외주에 일정 간격을 두고 배치되어 수용공간을 형성하는 아우터 링(170)과;
   상기 수용공간에 설치되어 이너 링(150)과 아우터 링(170)을 연결하는 연결부재(200, 240, 250)와;
   상기 연결부재(200, 240, 250)와 결합되는 이너 디스크(300)와;
   상기 아우터 링(170)에 결합되는 아우터 디스크(310)로 이루어진 디스크를 구비하고,
   상기 아우터 디스크(310)는 전원이 인가된 필드코일(130)의 흡인자속에 의해 풀리(120)와 접촉되고, 상기 이너 디스크(300)는 풀리(120)와 소정 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체.
2. 삭제
3. 압축기의 구동축(140)과 결합되는 허브(141) 및 상기 허브(141)와 결합되는 이너 링(150)과;
   상기 이너 링(150)의 외주에 일정 간격을 두고 배치되어 수용공간을 형성하는 아우터 링(170)과;
   상기 수용공간에 설치되어 이너 링(150)과 아우터 링(170)을 연결하는 연결부재(200, 240, 250)와;
   상기 연결부재(200, 240, 250)와 결합되는 이너 디스크(300)와;
   상기 아우터 링(170)에 결합되는 아우터 디스크(310)로 이루어진 디스크를 구비하고,
   상기 연결부재(200, 240, 250)는,
   이너 링(150) 및 아우터 링(170)과 각각 이격되도록 배치되어 내측 및 외측에 댐퍼 수용공간을 형성하는 미들 링(200)과;
   상기 내측 및 외측 댐퍼 수용공간에 각각 설치되는 제1 댐퍼(240) 및 제2 댐퍼(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 미들 링(200)은,
   상기 제1 댐퍼(240)의 외주 면을 감싸도록 형성되는 제1 링(210)과;
   상기 제1 링(210)과 이격하여 배치되어 제2 댐퍼(250)의 내주 면과 맞닿도록 배치되는 제2 링(220)과;
   상기 제1 링(210)과 제2 링(220)의 후측 단부를 연결하는 연결부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체.

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