KR101816098B1 - 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력전달장치의 구성부품을 일체화함으로써 제품생산에 소요되는 공정과 비용을 절감하도록 하는 동력전달장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 동력전달장치는, 디스크가 풀리로부터 이탈되는 방향으로 탄성력을 제공하는 댐퍼를 지지하는 홀더부가 일체로 형성되는 스토퍼플레이트와, 상기 홀더부는 스토퍼플레이트를 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 스토퍼플레이트와 댐퍼를 지지하는 컵홀더가 하나의 부품으로 구성됨으로써 스토퍼조립체의 구성이 간소화되어 작업공정과 제작비용이 절감되는 효과를 가진다.

Description

동력전달장치 {Power Transmission Apparatus}

본 발명은 압축기의 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동력전달장치의 구성부품을 일체화함으로써 제품생산에 소요되는 공정과 비용을 절감하도록 하는 동력전달장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기가 포함되는데, 이러한 압축기는 전자클러치를 통해 엔진의 구동력을 전달받아 동작한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 압축기의 동력전달장치의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 의하면, 상기 동력전달장치는 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리어셈블리(10)와, 상기 풀리어셈블리(10)와 선택적으로 접촉하여 회전하는 디스크어셈블리(40), 그리고 상기 디스크어셈블리(40)와 구동축을 연결하는 허브(30)를 포함하여 구성된다.

상기 풀리(10)는 압축기(도시되지 않음)의 전방하우징에 회전가능하게 지지되는 것으로, 그 외주면에는 엔진과 벨트(도시되지 않음)로 연결되어 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하게 된다.

도면에 도시되지는 않았으나, 상기 풀리어셈블리(10)의 내부에는 필드코일이 내장되어 있다. 상기 필드코일은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(41)가 상기 풀리어셈블리(10)의 마찰면에 접촉되게 한다.

한편, 압축기로부터 돌출되는 구동축의 일단부에는 허브(30)가 설치된다. 상기 허브(30)는 상기 구동축의 일단부에 결합되어, 상기 구동축과 함께 회전하여 엔진의 동력을 압축기로 전달하는 부분이다. 상기 허브(30)와 상기 디스크(41)는 서로 연결되어 함께 회전된다. 이에 따라 엔진으로부터 상기 풀리(10)로 전달된 회전력은 디스크(41)를 통해 상기 허브(30)에 전달되고, 결과적으로 허브(30)와 함께 구동축이 회전된다.

상기 디스크어셈블리(40)는 상기 필드코일의 흡인자속 발생여부에 의해 풀리(10)와 선택적으로 접촉하는 디스크(41)와, 상기 디스크(41)에 결합되는 스토퍼조립체(60)를 포함하여 구성된다. 상기 디스크(41)는 얇은 원판의 금속체로 형성되며, 상기 필드코일에 전원이 인가되어 흡인자속이 발생하면, 상기 풀리어셈블리(10)에 흡착된다.

그리고 상기 스토퍼조립체(60)에는 댐퍼(70)가 구비되는데, 상기 댐퍼(70)는, 상기 필드코일에서 발생한 흡인자속에 의해 디스크어셈블리(40)가 풀리어셈블리(10)쪽으로 흡착되면 상기 디스크어셈블리(40)가 풀리어셈블리(10)로부터 이탈하는 방향으로 탄성력을 제공한다. 따라서 상기 필드코일에 전원이 차단되어 흡인자속이 발생하지 않게 되면, 상기 디스크어셈블리(40)는 풀리어셈블리(10)로부터 이탈하게 된다.

다음으로 상기 압축기의 동력전달장치(1)에 의해 동력이 전달되는 과정에 대해 간단히 살펴보면, 상기 필드코일에 전원이 인가되면 상기 필드코일에 의해 흡인자속이 발생되고 이에 따라 디스크(41)가 상기 풀리(10)의 마찰면에 흡착되어 함께 회전된다.

이때 상기 디스크(41)가 회전함에 따라, 상기 디스크(41)와 연결된 허브(30)가 같이 회전되고, 이에 따라 상기 허브(30)에 결합된 구동축이 회전하게 되어 압축기가 동작하게 된다.

그리고, 사용자의 작동에 의해 상기 필드코일에 인가되던 전원이 제거되면, 상기 댐퍼(70)의 탄성력에 의해 상기 디스크(41)는 상기 풀리(10)의 마찰면으로부터 이격되어 회전을 멈추게 된다. 이에 따라 상기 구동축 역시 회전을 멈추게 되고 결과적으로 압축기의 구동이 정지된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 발생한다.

도 2 및 도 3에 스토퍼조립체의 구성을 보인 측면도와 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 스토퍼조립체(60)는 디스크(41)와 결합되는 스토퍼플레이트(61)와 상기 댐퍼(70)가 결합되는 컵홀더(63)로 구성된다. 상기 스토퍼조립체(60)를 제작하기 위해서는 먼저 상기 컵홀더(63)를 드로잉 공정을 통해 제작하고, 드로잉 고정을 통해 제작한 컵홀더(63)를 상기 스토퍼플레이트(61)에 용접을 통해 고정하게 된다.

이와 같이 상기 스토퍼조립체(60)를 제작하기 위해서는 상기 컵홀더(63)과 스토퍼플레이트(61)를 각각 별도로 제작하고, 용접에 의해 각 부품을 결합하게 된다. 따라서 여러 단계의 가공과 조립 공정을 필요로 하게 되어, 부품 수가 증가하게 되고, 또한 가공 및 조립에 따른 비용이 증가하게 되어, 결과적으로 압축기의 생산에 소요되는 비용이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 동력전달장치를 구성하는 스토퍼플레이트의 구성을 간소화함으로써, 압축기의 제작에 소요되는 공정과 비용을 절감하여 제품의 경쟁력을 높이는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기의 일측에 회전가능하게 지지되어 엔진으로부터 전달된 구동력에 의해 회전하고, 전원의 인가여부에 따라 흡인자속을 발생시키는 필드코일어셈블리가 내장된 풀리어셈블리와, 상기 필드코일어셈블리의 흡인자속에 의해 상기 풀리와 선택적으로 접촉하는 디스크, 상기 디스크와 결합되고 판상의 몸체부를 포함하는 스토퍼플레이트, 그리고 상기 스토퍼플레이트와 결합되고, 압축기 내부의 구동부에 동력을 제공하는 구동축을 연결하는 허브를 포함하여 구성되고, 상기 스토퍼플레이트에는 상기 디스크가 풀리로부터 이탈되는 방향으로 탄성력을 제공하는 댐퍼를 지지하는 홀더부가 상기 몸체부에서 절곡되어 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 홀더부의 실시예에 의하면, 상기 몸체부의 외곽면에서 절곡되어 형성되고, 상기 스토퍼플레이트의 회전으로 발생되는 원심력에 의해 상기 댐퍼가 밀리는 것을 지지하는 제1홀더부, 그리고 상기 몸체부의 일부를 절단 후 절곡하여 형성되고, 회전하는 상기 스토퍼플레이트가 정지함으로써 발생되는 반력에 의해 상기 댐퍼가 밀리는 것을 지지하는 제2홀더부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 댐퍼를 지지하는 상기 제1홀더부는 90도보다 크고 180도보다 작은 부분적인 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 스토퍼플레이트와 댐퍼를 지지하는 컵홀더가 하나의 부품으로 구성됨으로써 스토퍼조립체의 구성이 간소화되어 작업공정과 제작비용이 절감되는 효과를 가진다.

아울러 스토퍼조립체의 구성이 간소화됨에 따라 압축기 동력전달장치의 구성이 간소화되어 압축기의 제작에 소요되는 전체적인 공정과 비용이 절감되는 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 사시도,
도 2는 종래 기술에 의한 스토퍼조립체의 구성을 보인 측면도,
도 3은 종래 기술에 의한 스토퍼조립체의 구성을 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 스토퍼조립체의 구성을 보인 사시도.

이하 본 발명에 의한 압축기 동력전달장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4에는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명에 의한 스토퍼조립체의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 압축기 동력전달장치(100)는, 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리어셈블리(110)와, 전원의 인가여부에 따라 상기 풀리어셈블리(110)와 선택적으로 접촉하여 회전하는 디스크어셈블리(140), 그리고 상기 디스크어셈블리(140)와 연결되어 압축기 내부의 구동축으로 동력을 전달하는 허브(130)를 포함하여 구성된다.

상기 풀리어셈블리(110)는 엔진과 벨트(도시되지 않음)로 연결되어 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리(111)와, 전원의 인가에 따라 흡인자속을 발생시키는 필드코일어셈블리(120)를 포함하여 구성된다.

상기 풀리(111)는 압축기 하우징(190)의 전방에 베어링(117)을 통해 결합되어, 상기 하우징(190)의 전방에 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(111)의 배면에는 장착홈(113)이 오목하게 형성된다. 상기 장착홈(113)에는 상기 필드코일어셈블리(120)가 설치되는데, 상기 필드코일어셈블리(120)는 코어(121)와 여자코일(123)로 구성된다.

다음으로 상기 디스크어셈블리(140)는, 상기 풀리어셈블리(110)와 선택적으로 접촉되어 상기 풀리어셈블리(110)와 일체로 회전하면서 허브(130)를 회전시킨다. 상기 디스크어셈블리(140)는, 상기 풀리(111)와 선택적으로 접촉하는 디스크(141)와, 상기 디스크와 일체로 결합되고 상기 필드코일어셈블리(120)에 전원이 인가되지 않는 경우 상기 디스크(141)를 풀리(111)로부터 이탈시키는 스토퍼어셈블리(160)를 포함하여 구성된다. 상기 디스크(141)는 얇은 원판의 금속체로 상기 필드코일어셈블리(120)에 전원이 인가되어 흡인자속이 발생하면 상기 디스크(141)가 풀리(111)에 흡착된다.

상기 스토퍼어셈블리(160)는, 상기 디스크(141)와 결합되는 스토퍼플레이트(161)와, 상기 스토퍼플레이트(161)와 디스크(141)에 결합되어 상기 디스크(141)를 스토퍼플레이트(161)로 당기도록 탄성력을 제공하는 댐퍼(170)를 포함하여 구성된다.

도 6을 참조하면, 상기 스토퍼플레이트(161)는 판상의 몸체부(163)와, 상기 몸체부(163)의 외곽에서 절곡되어 상기 댐퍼(170)의 일측면을 지지하는 제1홀더부(165), 그리고 상기 몸체부(163)의 일측에서 돌출되어 상기 댐퍼(170)의 타측면을 지지하는 제2홀더부(167)를 포함하여 구성된다.

상기 제1홀더부(165)는 스토퍼플레이트(161)의 몸체부(163) 외곽면에서 절곡되어 형성되고, 상기 스토퍼플레이트(161)의 회전함에 따라 상기 댐퍼(170)가 원심력에 의해 밀리지 않도록 지지하는 역할을 한다. 상기 제1홀더부(165)는 상기 스토퍼플레이트(161)를 드로잉하여 가공된다.

상기 제1홀더부(165)는 몸체부(163)의 외곽에서 절곡되어 형성되는데, 상기 스토퍼어셈블리(160)와 디스크(141)가 회전하면서 발생하는 회전력에 의해 상기 댐퍼(170)가 원심력을 많이 받기 때문에, 회전력에 의해 댐퍼(170)가 밀리지 않도록 댐퍼(170)의 많은 면적을 지지하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 댐퍼(170)를 지지하는 상기 제1홀더부(165)는 부분적인 원형으로 형성되고, 90도 이상 180 미만으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2홀더부(167)는 상기 스토퍼플레이트(161)의 바닥면을 형성하는 몸체부(163)의 일측을 절단한 후 절곡하여 형성되고, 상기 제1홀더부(165)가 지지하는 상기 댐퍼(170)의 타측면을 지지하는 역할을 한다. 상기 제2홀더부(167)는 상기 스토퍼플레이트(161)의 몸체부(163)의 일부를 절단한 후 벤딩하여 가공된다.

상기 제2홀더부(167)는 몸체부(163)의 내측에 형성되고, 상기 제1홀더부(165)에 비해 회전에 의한 원심력을 받지 않으므로, 상기 제1홀더부(165)에 비해 상대적으로 댐퍼(170)을 작은 부분만 감싸도록 설계되어도 무방하다.

다시 도 5를 참조하면, 상기 댐퍼(170)는 디스크(141)와 스토퍼플레이트(161)에 댐퍼리벳(173)에 의해 고정된다. 상기 댐퍼(170)는 도면을 기준으로 위쪽으로 탄성력을 제공하도록 조립된다. 따라서 상기 필드코일어셈블리(120)에 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 디스크(141)가 상기 풀리(111)와 이탈하는 방향으로 탄성력을 제공한다.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 필드코일어셈블리(120)에 전원이 인가되어 흡인자속이 발생하게 되면, 상기 디스크(141)가 상기 풀리(111)측으로 이동하게 된다. 이때 디스크(141)의 이동에 의해 댐퍼리벳(173)이 디스크(141)와 같이 이동하면서 상기 스토퍼플레이트의 제1홀더부(165) 및 제2홀더부(167)에 의해 지지되고 있는 댐퍼(170)가 압축된다.

그러나 상기 필드코일어셈블(120)에 전원이 차단되어 흡인자속이 발생하지 않게 되면, 압축되어 있던 상기 댐퍼(170)가 복원되면서 댐퍼(170)의 복원력에 의해 풀리(111)에 흡착되어 있던 디스크어셈블리(140)가 원상태로 이동하게 되면서 상기 풀리(111)와 디스크어셈블리(140)가 분리되어 압축기의 구동축(180)으로 전달되는 엔진의 구동력이 차단된다.

다음으로 상기 허브(130)는 상기 디스크(141)로부터 회전력을 제공받아 구동축을 회전시키는 역할을 한다. 상기 허브(130)의 일단에는 구동축(180)이 결합되고, 상기 구동축(180)에는 냉매를 압축시키기 위한 구동부(도시되지 않음)가 결합됨으로써, 상기 구동축(180)의 구동에 의해 압축기가 동작하면서 냉매를 압축하게 된다.

이하에서는 앞에서 설명한 본 발명의 실시예에 의한 압축기 동력전달장치의 동작 과정에 대해 상세하게 설명한다.

먼저 압축기가 동작하는 과정에 대해 설명한다. 압축기가 동작하기 위해서는 필드코일어셈블리(120)를 구성하는 여자코일(123)에 전원이 공급되면 상기 디스크어셈블리(140)를 풀리(111)쪽으로 끌어당기는 흡인 자속이 발생하게 되어, 디스크어셈블리(140)는 풀리(111)에 흡착되어 함께 회전하게 된다.

따라서 상기 풀리어셈블리(110)의 풀리(111)로 제공되는 엔진의 구동력은 상기 풀리(111)를 회전시킴과 동시에 상기 풀리(111)에 흡착된 디스크어셈블리(140)를 함께 회전시키게 되고, 이로 인해 상기 디스크(141)와 결합된 허브(13)도 함께 회전되면서 구동축(180)을 회전시키게 된다.

이때 상기 디스크(141)가 풀리(111)쪽으로 흡착됨에 따라, 상기 댐퍼리벳(173)이 풀리(111)쪽으로 이동하게 되면서 상기 스토퍼어셈블리(160)에 내장된 상기 댐퍼(170)를 압축시킨다. 또한 정지해 있던 디스크어셈블리(141)가 회전하는 풀리(111)에 흡착되면서 토크변화가 발생하게 되는데, 이러한 토크변화를 상기 댐퍼(170)가 흡수하게 되어 압축기의 내부에 충격이 가해지는 것을 방지하게 된다.

또한 상기 디스크어셈블리(140)가 회전하면서 원심력이 발생하게 되고, 이러한 원심력에 의해 상기 댐퍼(170)가 원심력을 받아 회전방향(도 6에 도시된 화살표 방향)으로 밀리게 된다. 그러나 상기 스토퍼플레이트(161)의 제1홀더부(165)가 상기 댐퍼(170)가 밀리지 않도록 지지한다.

그리고 상기 구동축(180)의 회전하면서 상기 구동축(180)에 연결된 구동부가 동작하면서 압축기 내부로 유입된 냉매를 압축하게 된다.

다음으로 압축기가 정지하는 과정에 대해 설명한다. 압축기가 정지하도록 하기 위해서는 필드코어어셈블리(120)를 구성하는 여자코일(123)에 전원을 차단하면, 상기 필드코일어셈블리(120)에는 흡인자속이 발생하지 않게 된다. 이때 상기 댐퍼리벳(173)에 의해 압축되어 있던 댐퍼(170)가 원상태로 복원되면서 댐퍼(170)의 복원력에 의해 상기 풀리(111)에 흡착되어 있던 디스크(141)가 원래의 위치로 이동하게 되고, 따라서 상기 풀리(111)와 디스크(141)가 분리되게 되어 압축기의 구동축(180)으로 전달되던 엔진의 구동력은 차단된다.

이때 상기 디스크어셈블리(140)가 정지하게 되면, 디스크어셈블리(140)의 회전력에 대한 반력이 상기 댐퍼(170)에 작용하게 되는데, 이러한 반력에 의해 상기 댐퍼(170)가 디스크어셈블리(140)의 회전하는 반대방향(도 6의 화살표 방향의 반대방향)으로 밀리지 않도록 상기 스토퍼플레이트(161)의 제2홀더부(167)가 댐퍼(170)를 지지하게 된다.

이와 같이, 압축기 동력전달장치는 필드코일어셈블리(120)로 전원이 인가여부에 따라 엔진으로부터 압축기로 전달되는 동력을 전달하거나 차단하는 역할을 하게 된다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

110:풀리어셈블리 120:필드코일어셈블리
130:허브 140:디스크어셈블리
141:디스크 160:스토퍼어셈블리
161:스토퍼플레이트 163:몸체부
165:제1홀더부 167:제2홀더부
170:댐퍼 173:댐퍼리벳
180:구동축 190:하우징

Claims (3)

1. 압축기의 일측에 회전가능하게 지지되어 엔진으로부터 전달된 구동력에 의해 회전하고, 전원의 인가여부에 따라 흡인자속을 발생시키는 필드코일어셈블리(120)가 내장된 풀리어셈블리(110)와;
   상기 필드코일어셈블리(120)의 흡인자속에 의해 상기 풀리어셈블리(110)와 선택적으로 접촉하는 디스크(141);
   상기 디스크(141)와 결합되고 판상의 몸체부(163)를 포함하는 스토퍼플레이트(161); 그리고
   상기 스토퍼플레이트(161)와 결합되고, 압축기 내부의 구동부에 동력을 제공하는 구동축을 연결하는 허브(130)를 포함하여 구성되고,
   상기 스토퍼플레이트(161)에는 상기 디스크(141)가 풀리(111)로부터 이탈되는 방향으로 탄성력을 제공하는 댐퍼(170)를 지지하는 홀더부(165,167)가 상기 몸체부(163)에서 절곡되어 형성되며,
   상기 홀더부(165,167)는, 상기 몸체부(163)의 외곽면에서 절곡되어 형성되고, 상기 스토퍼플레이트(161)의 회전으로 발생되는 원심력에 의해 상기 댐퍼(170)가 밀리는 것을 지지하는 제1홀더부(165); 그리고 상기 몸체부(163)의 일부를 절단 후 절곡하여 형성되고, 회전하는 상기 스토퍼플레이트(161)가 정지함으로써 발생되는 반력에 의해 상기 댐퍼(170)가 밀리는 것을 지지하는 제2홀더부(167)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 댐퍼(170)를 지지하는 상기 제1홀더부(165)는 90도보다 크고 180도보다 작은 부분적인 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 동력전달장치.

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