KR101961492B1 - 압축기용 풀리-허브 조립체 - Google Patents

압축기용 풀리-허브 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압축기용 풀리-허브 조립체에 관한 것으로, 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리 및 상기 풀리의 회전력을 압축기의 구동축으로 전달하는 허브 조립체를 포함하되, 상기 허브 조립체는, 상기 풀리의 일측에 고정설치되며 테두리에는 적어도 1개 이상의 결합체를 형성한 리테이너와, 상기 리테이너의 결합체에 대응하여 착탈이 가능하게 결합되는 결합부를 형성한 중공의 디스크와, 상기 디스크의 중공 내에 배치되며 상기 압축기의 구동축과 체결되는 허브와, 상기 디스크를 상기 허브 쪽으로 잡아당기는 복원력이 작용하는 상태로 상기 디스크와 허브 사이에 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 파단을 위한 별도의 리미터 구성을 생략할 수 있으므로 상기 리미터가 파단되는 과정에서 발생하는 파편들이 비산되어 다른 장치에 충격을 가하거나 손상을 주는 문제점을 근본적으로 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 허브 조립체는 반복적으로 재사용이 가능하므로 그에 따른 부품교체비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

압축기용 풀리-허브 조립체{A PULLY-HUB ASSEMBLY FOR COMPRESSOR}
본 발명은 압축기용 풀리-허브 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기의 작동불능 시 풀리와 허브 사이를 연결하는 풀리-허브 조립체를 파단시키지 않고도 압축기로 전달되는 동력을 차단시킬 수 있는 압축기용 풀리-허브 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 공조장치로 사용되는 압축기는 증발기 내에서 기화된 냉매를 흡입하는 기능, 흡입된 냉매를 압축하는 기능 및, 압축된 냉매를 토출하는 기능을 수행한다.
이러한 압축기의 일 예로서 차량 엔진의 동력을 연결하고 차단하기 위한 전자클러치가 생략된 풀리조립체를 채용한 압축기가 있다. 풀리조립체에 전자클러치를 생략하게 되면, 전자클러치의 단점인 온/오프시 쇼크에 따른 탑승자의 불쾌감을 없앨 수 있다는 점에서 유리하다.
통상적으로 압축기는 엔진의 동력을 항상 전달하므로 차량 공조장치의 냉방부하에 따라 펌핑용량이 가변될 수 있는 방식을 가진다.
이하, 도 1을 참조하여 통상의 압축기에 적용되는 풀리조립체에 대하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 풀리조립체는 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리(10)와, 상기 풀리(10)의 회전력을 압축기(P)의 구동축(P1)으로 전달하는 허브 조립체(20)로 구성된다.
따라서, 상기 풀리(10)가 회전하면 그 회전력이 허브 조립체(20)에 의해 압축기의 구동축(P1)으로 전달되어 압축기가 구동되는 것이다. 그리고, 상기 풀리(10)는 벨트(미도시)를 통해 차량 엔진으로부터 동력을 전달받게 된다.
구체적으로, 상기 허브 조립체(20)는 풀리(10)의 일측면에 배치되어 압축기의 구동축(P1)과 연결되는 이너 허브(Inner Hub, 21)와, 상기 이너 허브(21)와 연결되어 회전하는 아웃터 허브(Outer Hub, 22)와, 상기 압축기의 작동이 불능인 상태에서 파단되도록 상기 이너 허브(21)와 아웃터 허브(22) 사이에 연결되는 리미터(Limiter, 23)와, 상기 풀리(10)와 아웃터 허브(22) 사이에 개재되는 댐퍼(Damper, 24)로 구성된다.
이와 같이 구성된 허브 조립체(20)는 풀리(10)의 회전력을 통해 압축기의 구동축(P1)이 연동하여 회전할 수 있도록 하는 매개체의 역할을 수행한다. 따라서, 상기 압축기는 풀리(10)의 회전력에 의해 냉매를 공급하기 위한 작동을 실시하게 된다.
한편, 압축기의 작동이 불능 상태인 경우에는 상기 허브 조립체(20)의 리미터(23)가 파단되어 풀리(10)로부터 구동축(P1)으로 전달하는 동력을 끊음으로써, 상기 압축기와 연동하는 다른 구성(벨트)이 손상되는 현상 또는 엔진 과부하를 방지한다.
그러나, 종래기술에 따른 허브 조립체(20)는 압축기의 작동이 불능 상태인 경우, 상기 리미터(23)가 파단되는 과정에서 아웃터 허브(22)의 파편들이 비산되어 다른 장치에 충격을 가하거나 손상을 입혔을 뿐만 아니라, 상기 리미터에 의해 파단된 아웃터 허브는 폐기처리해야 하므로 그에 따른 부품교체비용이 지속적으로 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2006-0031529호 : 클러치리스 압축기의 동력전달장치
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 압축기의 작동불능 시 풀리와 허브 사이를 연결하는 풀리-허브 조립체를 파단시키지 않고도 압축기로 전달되는 동력을 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, 재사용이 가능한 압축기용 풀리-허브 조립체를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 압축기용 풀리-허브 조립체는,
차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리 및,
상기 풀리의 회전력을 압축기의 구동축으로 전달하는 허브 조립체를 포함하되,
상기 허브 조립체는,
상기 풀리의 일측에 고정설치되며 테두리에는 적어도 1개 이상의 결합체를 형성한 리테이너와,
상기 리테이너의 결합체에 대응하여 착탈이 가능하게 결합되는 결합부를 형성한 디스크와,
상기 디스크를 가로질러 상기 압축기의 구동축과 체결되는 허브와,
상기 디스크를 상기 허브 쪽으로 잡아당기는 복원력이 작용하는 상태로 상기 디스크와 허브 사이에 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 탄성부재는 일정 두께를 가지는 평판형 판스프링으로 상기 허브의 일측에 면 접하는 상태로 밀착하는 밀착편과, 상기 밀착편의 테두리에 연결되며 상기 풀리의 회전방향과 반경방향을 따라 동시에 연장 절곡된 구조의 탄성편으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성편의 길이방향 양단부에는 각각 체결구멍이 형성되며, 상기 허브 조립체가 풀리에 조립시 상기 탄성편의 일단에 형성된 체결구멍은 허브에 체결되고, 타단에 형성된 체결구멍은 디스크에 체결되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 디스크의 결합부는 디스크의 테두리로부터 외측을 향하여 돌출되는 구조로서 일측 중심부에는 결합돌기가 형성된 것이고,
상기 리테이너 결합체는 상기 디스크 결합부의 적어도 일부를 감싸는 상태로 절곡된 브라켓과, 상기 브라켓의 절곡된 일면에 형성되어 상기 결합돌기를 수용하는 결합홈으로 구성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 결합돌기와 결합홈은 일측으로부터 타측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브라켓은 상기 풀리의 축방향으로 절곡된 구조이며, 상기 회전방향으로 일정 길이 연장되는 형상이며, 상기 회전방향의 일측에는 탄성스토퍼가 추가적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 탄성스토퍼는 디스크의 결합부 테두리면의 경사각에 대응하는 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 결합부는 외측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 압축기 작동불능 시, 풀리로부터 탄력적으로 이탈이 가능한 허브 조립체를 구성함으로써, 파단을 위한 별도의 리미터 구성을 생략할 수 있으므로 상기 리미터가 파단되는 과정에서 발생하는 파편들이 비산되어 다른 장치에 충격을 가하거나 손상을 주는 문제점을 근본적으로 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 허브 조립체는 반복적으로 재사용이 가능하므로 그에 따른 부품교체비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 풀리조립체의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 풀리-허브 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 측단면도이다.
도 5는 도 2의 리테이너로부터 디스크가 이탈하는 과정을 나타낸 부분 정면도이다.
도 6은 도 2의 결합돌기와 결합홈의 탈거 과정을 나타낸 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기용 풀리-허브 조립체는 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리(100) 및 상기 풀리(100)의 회전력을 압축기(P)의 구동축(P1)으로 전달하는 허브 조립체(200)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 풀리(100)는 엔진으로부터 전달되는 구동력에 의해 회전되는 것으로, 둘레면 일측에는 후술할 허브 조립체(200)가 결합되는 함몰된 구조의 결합수용홈(110)이 형성된다.
물론, 상기 풀리(100)의 원주방향 테두리에는 풀리벨트(미도시)가 체결되는 벨트체결부(120)가 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 풀리(100)의 경우에는 도 1의 종래기술에 도시된 풀리와 같이 별도의 댐퍼를 수용하기 위한 공간부를 마련할 필요가 없으므로 그에 따른 가공작업을 생략할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 허브 조립체(200)는 상기 풀리(100)의 결합수용홈(110)에 설치되는 것으로, 상기 풀리(100)와 함께 회전하는 과정에서 발생하는 구동력을 압축기(P)의 구동축(P1)으로 전달하는 동력전달용 매개체 역할을 수행한다.
이를 위해, 상기 허브 조립체(200)의 일부 구성은 상기 풀리(100)에 고정설치되고 다른 일부 구성은 상기 압축기(P)의 구동축(P1)에 고정설치된다.
구체적으로, 상기 허브 조립체(200)는 상기 풀리(100)의 일측에 고정설치되며 테두리에는 적어도 1개 이상의 결합체를 형성한 리테이너(210)와, 상기 리테이너(210)의 결합체에 대응하여 착탈이 가능하게 결합되는 결합부(221)를 형성한 중공의 디스크(220)와, 상기 디스크(220)의 중공 내에 배치되며 상기 압축기(P)의 구동축(P1)과 체결되는 허브(230)와, 상기 디스크(220)를 상기 허브(230) 쪽으로 잡아당기는 복원력이 작용하는 상태로 상기 디스크(220)와 허브(230) 사이에 설치되는 탄성부재(240)를 포함하여 구성된다.
상기 리테이너(210)는 나사체결수단에 의해 풀리(100)에 고정설치하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정하지 않으며, 리벳 또는 용접 작업을 통해 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 리테이너(210)에 형성된 결합체는 후술할 디스크(220)의 결합부(221)의 일부를 감싸는 상태로 절곡된 브라켓(211)과, 상기 브라켓(211)의 절곡된 일면에는 결합홈(212)을 형성한 구성으로 이루어진다.
상기 브라켓(211)은 풀리(100)의 축방향으로 절곡되어 회전방향으로 일정 길이 연장되는 형상이며 길이방향의 양단부는 개방된 구조로 이루어진다.
이러한 상기 브라켓(211)은 리테이너(210)의 회전방향에 대하여 등 간격으로 배치되는 3개의 구성으로 이루어지는 것이 좋다.
아울러, 상기 브라켓(211)의 회전방향 일측 단부에는 압축기(P)의 정상 작동시 디스크(220)를 안정적으로 지지하는 탄성스토퍼(213)를 추가적으로 형성하는 것이 좋다.
따라서, 압축기(P)의 정상 작동시 디스크(220)를 안정적으로 지지하는 역할을 수행함과 아울러, 압축기(P)의 작동불능 시, 상기 디스크(220)의 회전이 급 정지되는 정지되는 모멘트에 대하여 벌어지는 방향으로 변형되어 상기 디스크(220)가 빠져나갈 수 있도록 탄성 변형이 가능한 구조이다(도 5 참조).
여기서, 상기 탄성스토퍼(213)는 디스크(220)의 결합부(221) 테두리면의 경사각에 대응하는 경사진 구조로 하여 탄성 변형시 하중이 균일하게 가해지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 디스크(220)는 리테이너(210)의 결합체에 착탈이 가능하게 결합되는 것으로, 중심부에 중공이 형성된 원판형 부재로서 테두리 둘레에는 상기 리테이너(210)의 결합체와 대면하는 상태로 결합이 이루어지는 결합부(221)가 형성된다.
여기서, 상기 결합부(221)는 디스크(220)의 테두리로부터 외측을 향하여 돌출되는 것으로, 외측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 경사진 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 결합부(221)의 중심부 일측에는 상기 결합홈(212)에 대응하여 끼워지는 결합돌기(222)가 형성된다.
그리고, 상기 결합돌기(222)와 결합홈(212)은 일측으로부터 타측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 경사진 구조로 형상하는 것이 좋다(도 6 참조).
또한, 상기 디스크(220)의 표면에는 후술할 탄성부재(240)와 결합이 이루어지는 체결공(223)이 형성된다.
이러한 상기 디스크(220)는 상기 리테이너(210)와 결합이 이루어진 상태에서 함께 회전하되, 압축기(P)의 작동불능 시에는 상기 리테이너(210)로부터 탈착이 이루어진다.
즉, 상기 디스크(220)는 압축기(P)의 작동불능 시 상기 리테이너(210)로부터 탈착이 이루어지는 구성으로 이루어짐에 따라 종래기술에서와 같이 풀리의 회전력에 의해 강제적으로 파단이 이루어질 수 있도록 하는 리미터의 구성을 생략할 수 있어 그에 따른 상기 리미터가 파단되는 과정에서 발생하는 파편들이 비산되어 다른 장치에 충격을 가하거나 손상을 주는 문제점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 디스크는 반복적으로 재사용이 가능하므로 그에 따른 부품교체비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
상기 허브(230)는 상기 디스크(220)의 중공 내에 배치되며 상기 압축기(P)의 구동축(P1)과 체결이 이루어지는 것으로, 후술할 탄성부재(240)를 면접하는 상태로 지지하는 지지판(231)과, 상기 압축기(P)의 구동축(P1)과 결합이 이루어지는 결합돌출부(232)로 구성된다.
상기 지지판(231)에는 상기 탄성부재(240)를 고정시키기 위한 나사 또는 리벳 등이 체결되는 나사체결공(233)이 형성된다.
한편, 상기 탄성부재(240)는 상기 디스크(220)와 허브(230) 사이에 설치되는 것으로, 상기 압축기(P)의 작동불능 시, 상기 디스크(220)를 리테이너(210)로부터 허브(230) 쪽으로 잡아당기는 탄성복원력 작용을 부여하는 역할을 수행한다.
상기 탄성부재(240)는 압축기(P)의 정상 작동시 리테이너(210)와 디스크(220)의 상호 결합력을 높이는 탄성 압력을 제공하며, 압축기(P)의 작동불능에 의해 상기 디스크(220)가 리테이너(210)로부터 탈거가 이루어지면 상기 디스크(220)를 허브(230) 쪽으로 잡아당겨 상기 디스크(220)가 리테이너(210)에 간섭되지 않도록 한다.
이러한 상기 탄성부재(240)는 일정 두께를 가지는 평판형 판스프링으로서, 상기 허브(230)의 일측에 면 접하는 상태로 밀착하는 밀착편(241)과, 상기 밀착편(241)의 테두리에 연결되며 풀리의 회전방향과 반경방향을 따라 연장 절곡된 구조의 탄성편(242)으로 구성된다.
즉, 상기 탄성편(242)은 평면에서 바라볼 때, 밀착편(241)의 테두리로부터 나선방향으로 연결되는 구조이다.
상기 탄성편(242)의 길이방향 양단부에는 각각 체결구멍(242a,242b)이 형성되며, 상기 허브 조립체(200)가 풀리(100)에 조립시 상기 탄성편(242)의 일단에 형성된 체결구멍(242a)은 허브(230)에 체결되고, 타단에 형성된 체결구멍(242b)은 디스크(220)에 체결되되 상호 이격되는 방향으로 탄성 인장된 상태를 유지한다.
이는 압축기(P)의 작동불능 시, 상기 리테이너(210)로부터 탈거된 디스크(220)를 탄성편(242)이 원래의 위치로 복원하려는 작용으로부터 상기 디스크(220)를 허브(230) 쪽으로 탄성 이동시킬 수 있기 때문이다.
삭제
또한, 도면에서는 상기 디스크(220)가 일체로 형성되어 있으나, 이러한 구성에 한정되지 않으며 상기 구동축(P1)의 회전방향을 따라 복수개로 분리되어 설치될 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 압축기(P) 작동불능 시 풀리(100)로부터 탄력적으로 이탈이 가능한 허브 조립체(200)를 구성함으로써, 파단을 위한 별도의 리미터 구성을 생략할 수 있으므로 상기 리미터가 파단되는 과정에서 발생하는 파편들이 비산되어 다른 장치에 충격을 가하거나 손상을 주는 문제점을 근본적으로 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 허브 조립체(200)는 반복적으로 재사용이 가능하므로 그에 따른 부품교체비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
100 : 풀리
200 : 허브 조립체
210 : 리테이너
211 : 브라켓
212 : 결합홈
213 : 탄성스토퍼
220 : 디스크
221 : 결합부
222 : 결합돌기
230 : 허브
240 : 탄성부재
241 : 밀착편
242 : 탄성편

Claims (9)

  1. 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 풀리 및,
    상기 풀리의 회전력을 압축기의 구동축으로 전달하는 허브 조립체를 포함하되,
    상기 허브 조립체는,
    상기 풀리의 일측에 고정설치되며 테두리에는 적어도 1개 이상의 결합체를 형성한 리테이너와,
    상기 리테이너의 결합체에 대응하여 착탈이 가능하게 결합되는 결합부를 형성한 디스크와,
    상기 디스크를 가로질러 상기 압축기의 구동축과 체결되는 허브와,
    상기 디스크를 상기 허브 쪽으로 잡아당기는 복원력이 작용하는 상태로 상기 디스크와 허브 사이에 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 일정 두께를 가지는 평판형 판스프링으로 상기 허브의 일측에 면 접하는 상태로 밀착하는 밀착편과, 상기 밀착편의 테두리에 연결되며 상기 풀리의 회전방향과 반경방향을 따라 동시에 연장 절곡된 구조의 탄성편으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성편의 길이방향 양단부에는 각각 체결구멍이 형성되며, 상기 허브 조립체가 풀리에 조립시 상기 탄성편의 일단에 형성된 체결구멍은 허브에 체결되고, 타단에 형성된 체결구멍은 디스크에 체결되는 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스크의 결합부는 디스크의 테두리로부터 외측을 향하여 돌출되는 구조로서 일측 중심부에는 결합돌기가 형성된 것이고,
    상기 리테이너 결합체는 상기 디스크 결합부의 적어도 일부를 감싸는 상태로 절곡된 브라켓과, 상기 브라켓의 절곡된 일면에 형성되어 상기 결합돌기를 수용하는 결합홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결합돌기와 결합홈은 일측으로부터 타측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 풀리의 축방향으로 절곡된 구조이며, 회전방향으로 일정 길이 연장되는 형상이며, 상기 회전방향 일측에는 탄성스토퍼가 추가적으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성스토퍼는 디스크의 결합부 테두리면의 경사각에 대응하는 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서,
    상기 결합부는 외측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기용 풀리-허브 조립체.
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