KR101680157B1 - 압축기용 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링을 수용하는 풀리의 구조를 개선하여 외부의 유체 침입을 근본적으로 차단시킴과 동시에 베어링에 대하여 방열작용을 동시에 수행할 수 있는 압축기용 동력전달장치에 관한 것으로, 압축기 하우징과, 상기 압축기 하우징에 대하여 상대회전이 가능하게 설치되는 풀리와, 상기 하우징의 선단부 외주면과 상기 풀리의 보스부 내주면 사이에 설치되는 베어링과, 상기 풀리에 연결되어 함께 회전이 가능하게 설치되는 구동축을 포함하는 압축기용 동력전달장치에 있어서,
상기 풀리의 보스부의 후단부에는 상기 하우징을 향하여 연장 형성되며 외주면에는 나선형 돌기부가 형성된 연장돌출부가 형성되고, 상기 하우징의 외주면에는 상기 연장돌출부의 후단부를 이격되게 수용하기 위한 수용홈부가 형성되는 것을 특징으로 하므로, 풀리가 회전함에 따라 유체나 이물질이 상기 나선형 돌기의 나선을 따라 바깥쪽으로 이동하게 되므로 베어링이 외부의 이물질 또는 유체에 닿는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 상기 연장돌출부의 외주면과 상기 하우징에 형성되는 수용홈부의 내주면 사이의 연통홀을 통해 베어링으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

압축기용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS FOR A COMPRESSOR}

본 발명은 압축기용 동력전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어링을 수용하는 풀리의 구조를 개선하여 외부의 유체 침입을 근본적으로 차단시킴과 동시에 베어링에 대하여 방열작용을 동시에 수행할 수 있는 압축기용 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 공조장치로 사용되는 압축기는, 증발기 내에서 기화된 냉매를 흡입하는 기능, 흡입된 냉매를 압축하는 기능 및, 압축된 냉매를 토출하는 기능을 수행한다.

이러한 압축기의 일 예로서 자동차 엔진의 동력을 연결하고 차단하기 위한 전자클러치가 생략된 동력전달장치를 채용한 클러치리스 압축기가 있다. 동력전달장치에 전자클러치를 생략하게 되면, 전자클러치에 있어서의 단점인 온/오프시의 쇼크에 따른 탑승자의 불쾌감을 없앨 수 있어 유리하다.

통상적으로 클러치리스 압축기는 엔진의 동력을 항상 전달하므로 자동차 공조장치의 냉방부하에 따라 토출용량을 가변시킬 수 있는 방식을 가진다.

이와 같은 종래의 대표적인 압축기용 동력전달장치의 일 예가 한국공개특허공보 제2003-0070227호(이하, '종래기술'이라 함)에 개시되어 있으며, 그 구성에 대하여 개략적으로 설명한다.

도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 압축기용 동력전달장치는 풀리(11)와, 이 풀리(11)에 고정 결합된 허브 조립체(20)를 구비하고 있으며, 상기 허브 조립체(20)는 압축기의 구동축(14)에 고정 결합되어 있다. 이에 따라, 풀리(11)가 회전하면 그 회전력이 허브 조립체(20)를 경유하여 압축기의 구동축(14)으로 전달됨으로써 압축기가 구동되는 것이다.

그리고, 상기 풀리(11)는 벨트(미도시)를 통해 자동차 엔진으로부터 동력을 전달받게 된다.

도면에서, 상기 허브 조립체(20)는 허브(21)와, 복수개의 리프 스프링(22)들과, 상기 허브(21) 및 리프 스프링(22)들의 일단부를 몰딩하는 몰딩부(24)로 구성된다.

상기 리프 스프링(22)과 풀리(11)는 보스부재(34)에 의해 연결된다.

또한, 상기 풀리(11)에는 압축기의 하우징 단부(15)가 설치되도록 중공이 형성되어 있으며, 상기 풀리의 중공(13) 내면과 하우징 단부(15)의 외주면 사이에는 베어링(31)이 설치되어 있다. 이에 따라, 풀리(11)가 압축기의 하우징 단부(15)에 대하여 회전이 자유롭다. 이때, 상기 풀리(11)의 내면에는 베어링(31)을 삽입 설치하기 위한 베어링용 금속인서트(32, 베어링 보어)가 설치되어 있다.

상기 풀리(11)와 베어링용 금속인서트(32)는 보통 인서트 사출방식 또는 압입에 의해 결합된다.

그러나, 종래기술에 따른 압축기용 동력전달장치의 경우에는 상기 풀리와 하우징의 후단부 사이의 공간으로 외부의 이물질 또는 유체가 침입되면서 상기 베어링의 성능과 수명을 크게 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기 풀리와 하우징 사이에 압입되는 베어링은 회전 지지하는 과정에서 발생되는 열을 용이하게 방출시킬 수 없었기 때문에 내구성 저하는 물론이고 마찰소음을 크게 유발시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 베어링과 접하는 풀리의 구조를 개선하여 압축기의 작동중 베어링으로 이물질 또는 유체가 침입하는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 베어링에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 베어링의 내구성 및 성능을 한층 향상시킬 수 있는 압축기용 동력전달장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 압축기용 동력전달장치는, 압축기 하우징과, 상기 압축기 하우징에 대하여 상대회전이 가능하게 설치되는 풀리와, 상기 하우징의 선단부 외주면과 상기 풀리의 보스부 내주면 사이에 설치되는 베어링과, 상기 풀리에 연결되어 함께 회전이 가능하게 설치되는 구동축을 포함하는 압축기용 동력전달장치에 있어서,

상기 풀리의 보스부의 후단부에는 상기 하우징을 향하여 연장 형성되며 외주면에는 나선형 돌기부가 형성된 연장돌출부가 형성되고,

상기 하우징의 외주면에는 상기 연장돌출부의 후단부를 이격되게 수용하기 위한 수용홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 수용홈부는,

상기 연장돌출부와 대향하며 이격 배치되는 홈내주면과,

상기 연장돌출부의 후단부와 대향하며 이격 배치되는 홈단차부를 포함하며,

상기 이격된 부분은 연통홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 연장돌출부의 길이방향 일 지점의 내주면에는 상기 베어링의 후단부를 지지하는 제1 지지부가 형성되고,

상기 하우징의 길이방향 일 지점의 외주면에는 상기 제1 지지부와 마주보는 상태에서 상기 베어링의 후단부를 지지하는 제2 지지부가 형성되며,

상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이는 이격되어 방열부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부와, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부로부터 상기 수용홈부를 향해 연장되는 연장돌출부 사이에는 방출공간부가 형성되어 있으며, 방출공간부는 상기 수용홈부 및 연통홀과 연통되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연장돌출부는 상기 하우징으로부터 풀리 쪽으로 갈수록 직경이 점차 작아지게 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 풀리의 보스부에서 하우징 쪽을 향하여 연장되는 연장돌출부의 외주면에 나선형 돌기가 형성되어 있고 상기 하우징의 수용홈부가 상기 연장돌출부의 단부 외주면을 감싸는 형태로 구성되어 있어 풀리가 회전함에 따라 유체나 이물질이 상기 나선형 돌기의 나선을 따라 바깥쪽으로 이동하게 되므로 베어링이 외부의 이물질 또는 유체에 닿는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 연장돌출부의 외주면과 상기 하우징에 형성되는 수용홈부의 내주면 사이의 연통홀을 통해 베어링으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 연장돌출부의 외주면에 나선형 돌기가 방열핀의 역할을 수행할 수 있기 때문에 방출공간부로부터 전도되는 베어링으로부터의 고열을 보다 효율적으로 방열시킬 수 있는 효과가 있다.

결국 본 발명에 따르면, 상기 풀리와 하우징 사이에 개재되는 베어링의 성능 및 내구성을 한층 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다.

도 1는 종래기술에 따른 압축기용 동력전달장치를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 동력전달장치를 나타낸 종단면도이다.
도 3은 도 2의 분해 단면도이다.
도 4도 도 2의 확대 단면도이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 동력전달장치에 대하여 설명한다.

기술에 앞서, 본 발명에 따른 압축기용 동력전달장치는 도 1에 도시한 허브 조립체를 포함하여 적용할 수 있음을 밝혀두며, 풀리쪽을 전방으로 정하고 압축기 하우징 쪽을 후방으로 정하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 압축기용 동력전달장치(1000)는 중공의 보스부(110)가 형성되어 있는 풀리(100)와, 상기 풀리(100)의 보스부(110)와 하우징(200) 사이에 개재되는 베어링(300)을 포함하여 구성된다.

상기 풀리(100)는 자동차 엔진으로부터의 동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전하는 것으로, 도 1에 도시한 허브 조립체(20)가 일면에 결합된 상태에서 다시 압축기의 구동축(14)과 결합된다. 이에 따라, 상기 풀리(100)의 회전력이 압축기의 구동축(14)으로 전달되어 압축기가 구동된다.

구체적으로, 상기 풀리(100)의 외주면에는 벨트가 걸쳐질 수 있도록 된 벨트홈(101)이 형성되며, 내부에는 중공의 보스부(110)가 형성된다.

그리고, 상기 풀리(100)의 보스부(110)에는 상기 하우징(200)의 단부가 인입되며, 상기 보스부(110)와 하우징(200) 사이에는 베어링(300)이 압입된 상태로 결합된다.

따라서, 상기 풀리(100)는 베어링(300)을 통해 하우징(200) 선단부의 외주면을 회전하는 과정에서 상기 하우징(200) 내에 배치된 구동축(14,도 1참조)을 회전시키게 된다.

특히, 상기 풀리(100)의 보스부(110)는 상기 하우징(200)을 향하여 연장되는 연장돌출부(111)가 형성된다.

상기 연장돌출부(111)는 상기 풀리(100)와 하우징(200) 사이의 개방된 공간을 차단시킴으로써, 외부의 이물질 또는 유체가 침입되는 것을 미연에 방지하는 역할을 수행한다.

이를 위해, 상기 하우징(200)에는 상기 연장돌출부(111)의 직경에 대응하는 둘레면을 가지며 상기 연장돌출부(111)의 단부를 수용하는 형태로 수용홈부(210)가 추가적으로 형성된다.

더욱이, 상기 연장돌출부(111)의 외주면에는 나선형 돌기(112)가 형성되어 있어, 외부의 이물질이 또는 유체가 연장돌출부(111)에 남아 있을 경우, 상기 풀리(100)가 회전하는 과정에서 이를 상기 풀리(100) 쪽, 즉 연장돌출부(111)의 외측으로 강제 이동시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 나선형 돌기(112)는 유체에 풀리(100) 쪽을 향해 힘을 전달하는 방향으로 형성될 필요가 있으며, 이는 풀리(100)의 회전방향에 따라 결정될 수 있다.

그리고, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 연장돌출부(111)는 하우징(200)으로부터 풀리(100) 쪽으로 갈수록 점차 그 직경이 작아지게 경사지도록 형성하여 이물질 또는 유체를 보다 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연장돌출부(111)의 길이방향 일 지점의 내주면에는 상기 베어링(300)의 후단부를 지지하는 제1 지지부(114)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 하우징(200)의 길이방향 일 지점의 외주면에는 상기 제1 지지부(114)와 마주보는 상태에서 상기 베어링(300)의 후단부 일부를 지지하는 제2 지지부(230)가 형성될 수 있다.

상기 제1 지지부(114)와 제2 지지부(230)는 하우징(200)의 둘레방향을 따라 연장되어 있음은 물론이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 지지부(114)와 제2 지지부(230) 사이에는 방열부(117)가 형성되어 있어 상기 베어링(300)에서 발생한 열을 용이하게 방출할 수 있게 되어 있다.

상기 제1 지지부(114)와 제2 지지부(230) 뒤쪽의 방출공간부(113)와 상기 수용홈부(210)는 서로 연통되어 있어 상기 베어링(300)으로부터 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출시킬 수 있는 구조를 갖도록 하는 것이 좋다.

즉, 상기 풀리(100)의 보스부(110)에는 상기 제1 지지부(114)와 제2 지지부(230)를 사이에 두고 일측에는 상기 베어링(300)이 설치되는 설치공간부(115)가 형성되고 타측에는 상기 베어링(300)으로부터 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위한 방출공간부(113)가 형성된다.

상기 방출공간부(113)는 풀리(100)의 보스부(110)로부터 연장되는 연장돌출부(111)에 의해 형성되는 것으로, 그 연장되는 길이 만큼의 용적이 증가하게 된다.

더욱이, 상기 연장돌출부(111)에 형성되는 나선형 돌기(112)는 풀리(100)의 회전시 프로펠라(propeller)와 같은 유사한 작용이 이루어짐에 따라 상기 방출공간부(113) 내에 채워진 공기가 외부로 빠져나오는 과정에서 풀리(100) 쪽으로 일방향토출이 가능하게 된다.

또한, 상기 보스부(110)의 연장돌출부(111)와 하우징(200)의 수용홈부(210) 사이에는 연통홀(180)이 형성되어 베어링(300)에서 발생한 열이 용이하게 외부로 방출될 수 있게 된다. 즉, 상기 연통홀(180)은 방열부(117)를 통해 배출되어 방출공간부(113)에 수용되는 열기를 빠르게 외부로 유통시키는 통로의 역할을 수행한다.

따라서, 상기 방출공간부(113), 수용홈부(210) 및 연통홀(180)은 서로 연통된 구조로 이루어진다.

한편, 상기 풀리(100)의 보스부(110)에서 상기 제1 지지부(114)로부터 하우징(200)을 향해 연장되는 연장돌출부(111) 및 연장돌출부(111)의 외면에서 형성된 나선형 돌기(112)는 방열핀의 역할을 수행할 수 있기 때문에 보다 효율적인 방열효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 압축기용 동력전달장치(1000)에 따르면, 풀리(100)의 보스부(110)에서 하우징(200) 쪽을 향하여 연장되는 연장돌출부(111)의 외주면에 나선형 돌기(112)가 형성되어 있고 상기 하우징(200)의 수용홈부(210)가 상기 연장돌출부(111)의 후단부 외주면을 감싸는 형태로 구성되어 있어, 풀리(100)가 회전함에 따라 상기 나선형 돌기(112)의 나선을 따라 바깥쪽으로 이동하게 되므로 베어링(300)이 외부의 외부의 이물질 또는 유체에 닿는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있다.

또한, 상기 연장돌출부(111)의 외주면과 상기 하우징(200)에 형성되는 수용홈부(210)의 내주면 사이의 연통홀(180)을 통해 베어링(300)으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 효과가 있다.

구체적으로, 상기 수용홈부(210)는, 상기 연장돌출부(111)의 나선형 돌기(112)와 대향하며 이격 배치되는 홈내주면(211)과, 상기 연장돌출부(111)의 후단부와 대향하며 이격 배치되는 홈단차부(212)를 포함하고 있어 방출공간부(113)가 외부로 연통되어 있다.

또한, 상기 연장돌출부(111)의 외주면에 나선형 돌기(112)가 방열핀의 역할을 수행할 수 있기 때문에 방출공간부(113)로부터 전도되는 베어링(300)으로부터의 고열을 보다 효율적으로 방열시킬 수 있는 효과가 있다.

결국, 상기 풀리(100)와 하우징(200) 사이에 개재되는 베어링(300)의 성능 및 내구성을 한층 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

100 : 풀리
110 : 보스부
111: 연장돌출부
112 : 나선형 돌기
113 : 방출공간부
114 : 제1 지지부
180 : 연통홀
200 : 하우징
210 : 수용홈부
300 : 베어링

Claims (5)

1. 압축기 하우징과, 상기 압축기 하우징에 대하여 상대회전이 가능하게 설치되는 풀리와, 상기 하우징의 선단부 외주면과 상기 풀리의 보스부 내주면 사이에 설치되는 베어링과, 상기 풀리에 연결되어 함께 회전이 가능하게 설치되는 구동축을 포함하는 압축기용 동력전달장치에 있어서,
   상기 풀리의 보스부의 후단부에는 상기 하우징을 향하여 연장 형성되며 외주면에는 나선형 돌기부가 형성된 연장돌출부가 형성되고,
   상기 하우징의 외주면에는 상기 연장돌출부의 후단부를 이격되게 수용하기 위한 수용홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 동력전달장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용홈부는,
   상기 연장돌출부와 대향하며 이격 배치되는 홈내주면과,
   상기 연장돌출부의 후단부와 대향하며 이격 배치되는 홈단차부를 포함하며,
   상기 이격된 부분은 연통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기용 동력전달장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 연장돌출부의 길이방향 일 지점의 내주면에는 상기 베어링의 후단부를 지지하는 제1 지지부가 형성되고,
   상기 하우징의 길이방향 일 지점의 외주면에는 상기 제1 지지부와 마주보는 상태에서 상기 베어링의 후단부를 지지하는 제2 지지부가 형성되며,
   상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이는 이격되어 방열부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 동력전달장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 지지부 및 제2 지지부와, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부로부터 상기 수용홈부를 향해 연장되는 연장돌출부 사이에는 방출공간부가 형성되어 있으며, 방출공간부는 상기 수용홈부 및 연통홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 압축기용 동력전달장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연장돌출부는 상기 하우징으로부터 풀리 쪽으로 갈수록 직경이 점차 작아지게 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 동력전달장치.

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