KR101995887B1

KR101995887B1 - A super charger

Info

Publication number: KR101995887B1
Application number: KR1020140024519A
Authority: KR
Inventors: 오성택; 정석제
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2019-07-04
Also published as: KR20150102530A

Abstract

본 발명은 슈퍼 차져에 관한 것으로, 엔진으로부터 동력을 전달받아 축회전하는 풀리, 공기 과급을 위한 임펠러를 구동시키는 구동축, 전자기력에 의해 풀리와 구동축을 일체로 연동시키는 접촉 연동유닛, 및 와전류에 의해 풀리와 구동축을 연동시키는 비접촉 연동유닛을 포함하여, 터보 차져의 운전영역인 엔진의 고속 회전시에도 과토크가 발생하지 않아 엔진이 필요로 하는 양만큼 과급하여 연비를 개선시킬 수 있게 된다.[0001] The present invention relates to a supercharger, and more particularly, to a supercharger that includes a pulley that receives power from an engine and that rotates axially, a drive shaft that drives an impeller for supercharging air, a contact interlocking unit that integrally interlocks the pulley and the drive shaft by electromagnetic force, And a non-contact interlocking unit for interlocking the drive shaft with each other, so that over torque is not generated even when the engine, which is an operation region of the turbocharger, rotates at a high speed, so that the fuel consumption can be increased by an amount required by the engine.

Description

Supercharger {A super charger}

본 발명은 슈퍼 차져에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 동력에 의해 구동하여 엔진에 공기를 공급하는 슈퍼 차져에 관한 것이다. The present invention relates to a supercharger, and more particularly, to a supercharger that is driven by the power of an engine to supply air to the engine.

일반적으로, 자동차의 엔진은 흡입행정에서 피스톤이 하강하는 부압을 이용하여 공기를 흡입하는데, 이 부압에 의하여 충분한 혼합기가 인입되지 않아 연료의 소모가 증대되고 연비가 감소하게 된다. Generally, an engine of an automobile sucks air using a negative pressure that the piston descends in an intake stroke, and a sufficient mixer is not introduced by the negative pressure, so that consumption of fuel is increased and fuel consumption is reduced.

공기 과급기는 엔진의 흡기 효율을 높이기 위해 공기를 강제적으로 공급하는 공기펌프로, 엔진의 동력을 이용하는 슈퍼 차져(Super charger)와 배기가스를 이용하는 터보 차져(Turbo charger)가 있다.The air supercharger is an air pump that forcibly supplies air to increase the intake efficiency of the engine, and there are a supercharger using the power of the engine and a turbocharger using the exhaust gas.

터보 차져는 엔진의 배기 계통으로 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 흡기를 가압함으로써 엔진의 연소실로 유입되는 흡기의 충진 효율을 높인다. The turbocharger increases the filling efficiency of the intake air flowing into the combustion chamber of the engine by using the pressure of the exhaust gas discharged to the exhaust system of the engine to pressurize the intake air.

슈퍼 차져는 터보 차져의 작동 지연에 따른 터보 랙 발생을 방지하기 위한 것으로, 엔진의 고속 운전 영역에서는 슈퍼 차져에 과토크가 발생하고 그로 인한 연비 저하 문제가 발생하게 되므로 고속 영역에서는 슈퍼 차져를 사용하기에 적합하지 않은 문제점이 있었다. The supercharger is used to prevent the turbo rack from occurring due to the operation delay of the turbo charger. In the high-speed operation region of the engine, overcharging occurs in the supercharger, There is a problem that it is not suitable.

이에 터보 차져를 추가로 구비하여 엔진이 저속일 때에는 슈퍼 차져로 엔진동력을 전달하고, 엔진이 고속일 때에는 슈퍼차져로 전달되는 엔진동력을 차단한다. 이를 위해 슈퍼 차져는 엔진이 고속일 때 동작되지 않도록 엔진동력을 차단하는 클러치를 포함하고 있다.A turbocharger is further provided to transmit the engine power to the supercharger when the engine is at a low speed and to shut off the engine power to be transmitted to the supercharger when the engine is at a high speed. To this end, the supercharger includes a clutch for shutting off the engine power so that it is not operated when the engine is at a high speed.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 슈퍼 차져는 하우징(110)의 일측에 베어링(125)에 의해 축회전가능하게 구비되고 엔진으로부터 동력을 전달받아 축회전하는 풀리(120), 공기 과급을 위한 임펠러(111)를 구동시키는 구동축(112), 전자기력에 의해 상기 풀리(120)에 흡착되어 구속되는 디스크(132), 전자기력을 발생시켜 상기 디스크(132)를 풀리(120)에 흡착시키는 필드코일 유닛(131), 상기 필드코일 유닛(131)의 전자기력이 차단된 경우 상기 디스크(132)를 상기 풀리(120)로부터 이격시키는 리턴부재(135)를 포함한다. 1 and 2, a conventional supercharger includes a pulley 120 that is axially rotatable by a bearing 125 on one side of a housing 110 and receives power from the engine and rotates in an axial direction, A disk 132 which is attracted to the pulley 120 by an electromagnetic force to generate an electromagnetic force to attract the disk 132 to the pulley 120; Unit 131 and a return member 135 which separates the disc 132 from the pulley 120 when the electromagnetic force of the field coil unit 131 is interrupted.

상기 디스크(132)는 디스크 지지부재(133) 및 허브(116)에 의해 상기 구동축(112)과 일체로 축회전가능하게 구비된다. The disk 132 is provided to be rotatable integrally with the drive shaft 112 by a disk support member 133 and a hub 116.

상기 필드코일 유닛(131)은 외부로부터의 전원 인가에 따라 흡인 자속을 발생시킨다. 필드코일 유닛(131)에 전원이 인가되면 흡인 자속이 발생되어 디스크(132)가 풀리(120)에 흡착된다. 상기 디스크(132)가 풀리(120)와 흡착되면 디스크(132)가 풀리(120)와 일체로 거동하게 되고, 그로 인해 구동축(112)이 풀리(120)와 함께 회전하게 된다. 상기 디스크(132)가 풀리(120)로부터 이격되면 풀리(120)의 동력이 구동축(112)으로 전달되지 못하게 된다. The field coil unit 131 generates a attracting magnetic flux according to application of power from the outside. When power is supplied to the field coil unit 131, a magnetic flux attracted to the field coil unit 131 is generated and the disc 132 is attracted to the pulley 120. When the disc 132 is attracted to the pulley 120, the disc 132 moves integrally with the pulley 120, thereby rotating the drive shaft 112 together with the pulley 120. When the disk 132 is separated from the pulley 120, the power of the pulley 120 is not transmitted to the driving shaft 112.

상기 리턴부재(135)는 디스크(132)를 풀리(120)로부터 멀어지는 쪽으로 복원됨으로써 상기 필드코일 유닛(131)의 전원이 차단되어 흡인 자속이 소멸되면 디스크(132)를 풀리(120)로부터 이격시키게 된다. 상기 디스크(132)가 풀리(120)로부터 이격되면 구동축(112)으로 전달되던 풀리(120)의 구동력이 차단된다. The return member 135 restores the disk 132 to the side away from the pulley 120 so that the disk 132 is separated from the pulley 120 when the power of the field coil unit 131 is cut off, do. When the disc 132 is separated from the pulley 120, the driving force of the pulley 120 transmitted to the driving shaft 112 is interrupted.

이와 같이 고속 영역에서는 상기 필드코일 유닛(131)과 디스크(132)를 클러치로 하여 슈퍼 차져의 동력전달을 차단하고 터보 차져를 구동시킬 수 있으나, 터보 차져를 슈퍼 차져와 함께 추가로 구비하는 것은 과급을 위한 비용을 크게 증가시키게 된다. As described above, in the high-speed region, the field coil unit 131 and the disk 132 are used as clutches to interrupt the power transmission of the supercharger and drive the turbocharger. However, the additional provision of the turbocharger, together with the supercharger, Which greatly increases the cost for the system.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 슈퍼 차져가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 엔진의 고속 영역에서도 과토크가 발생하지 않아 엔진이 필요로 하는 양만큼 과급할 수 있게 됨으로써 터보 차져 없이 단독으로 고속 운전 영역에서도 공기를 과급할 수 있는 슈퍼 차져를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to overcome the problems of the conventional supercharger described above, and it is possible to overcharge the required amount of the engine because the over-torque does not occur even in the high-speed region of the engine, And a supercharger capable of supercharging air even in the operation area.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 슈퍼 차져는 공기 과급을 위한 임펠러(11)를 구동시키는 구동축(12); 하우징(10)의 일측에 축회전가능하게 구비되고, 엔진으로부터 동력을 전달받아 축회전하는 풀리(20); 와전류에 의해 상기 풀리(20)와 구동축(12)을 연동시키는 비접촉 연동유닛;을 포함하고, 상기 비접촉 연동유닛은 상기 풀리(20)와 일체로 거동가능하게 구비되는 구동부재(40); 및 상기 구동축(12)과 일체로 거동가능하게 구비되고, 상기 구동부재(40)가 풀리(20)와 함께 회전할 때 그 구동부재(40)와 함께 와전류를 발생시키며, 발생된 와전류에 의해 상기 구동부재(40)와 연동되어 회전하는 피동부재(50);를 포함하며, 상기 구동축(12)과 일체로 축회전가능하게 구비되고, 전자기력에 의해 상기 풀리(20)에 흡착되어 구속되며, 상기 풀리(20)의 동력을 구동축(12)에 선택적으로 전달하는 디스크(32); 및 전자기력을 발생시켜 상기 디스크(32)를 풀리(20)에 흡착시키는 필드코일 유닛(31);을 더 포함하고, 상기 비접촉 연동유닛은 상기 디스크(32)가 풀리(20)와 이격되어 상기 구동축(12)이 아이들 상태가 될 때 상기 피동부재(50)에 대한 구동부재(40)의 상대적인 회전에 의해 와전류가 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부재(40)나 피동부재(50) 중 어느 하나는 영구자석이고 다른 것은 영구자석에 달라 붙는 강자성체인 것을 특징으로 한다.
상기 피동부재(50)는 상기 구동부재(40)와 소정간격을 두고 서로 마주보게 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이의 간극은 0.01 ~ 5mm인 것을 특징으로 한다.
상기 구동부재(40)와 피동부재(50)는 간격 조정가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 비접촉 연동유닛은 상기 구동축(12)과 일체로 거동가능하게 구비되고, 상기 피동부재(50)가 고정결합되는 자석 지지부재(51);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 피동부재(50)는 상기 자석 지지부재(51)의 일측에 다수개가 서로 소정간격을 두고 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 비접촉 연동유닛은 상기 풀리(20)와 일체로 거동가능하게 구비되고, 상기 구동부재(40)가 고정결합되는 로터(41);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 로터(41)는 비철금속으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 로터(41)는 상기 구동부재(40)로부터 발생하는 열을 방출하는 방열핀(43);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 로터(41)는 상기 피동부재(50)에 대한 구동부재(40)의 간극을 조정할 수 있도록 상기 구동축(12)의 축방향을 따라 높이조절가능하게 구비된다.
상기 필드코일 유닛(31)의 전자기력이 차단된 경우 상기 디스크(32)를 상기 풀리(20)로부터 이격시키는 리턴부재(35);를 더 포함한다.
엔진의 회전수가 설정값(Pc) 이상일 때 상기 비접촉 연동유닛에 와전류가 발생하여 구동축(12)을 회전시킬 수 있도록 상기 필드코일 유닛(31)으로 인가되는 전원을 차단하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a supercharger comprising: a drive shaft for driving an impeller for supercharging air; A pulley 20 provided on one side of the housing 10 so as to be rotatable about an axis, And a contactless interlocking unit for interlocking the pulley (20) and the drive shaft (12) by an eddy current, wherein the contactless interlocking unit includes a driving member (40) movably integrated with the pulley (20); And the drive shaft 40 and the drive shaft 40. The drive shaft 40 is provided integrally with the drive shaft 12 to generate an eddy current together with the drive member 40 when the drive member 40 rotates together with the pulley 20, And a driven member rotatably coupled to the driving member and rotatably integrally rotatable with the driving shaft and being attracted to and restrained by the pulley by an electromagnetic force, A disc 32 selectively transmitting the power of the pulley 20 to the drive shaft 12; And a field coil unit (31) for generating electromagnetic force to attract the disc (32) to the pulley (20), wherein the disc (32) is spaced apart from the pulley (20) The eddy current is generated by the relative rotation of the driving member 40 relative to the driven member 50 when the movable member 12 is in the idle state.
Either one of the driving member (40) and the driven member (50) is a permanent magnet, and the other is a ferromagnetic substance sticking to a permanent magnet.
The driven member (50) is provided facing the driving member (40) with a predetermined gap therebetween.
The gap between the driving member (40) and the driven member (50) is 0.01 to 5 mm.
The driving member 40 and the driven member 50 are spaced apart from each other.
The non-contact interlocking unit may further include a magnet supporting member (51) movably integrated with the drive shaft (12) and having the driven member (50) fixedly coupled thereto.
A plurality of the driven members (50) are provided on one side of the magnet supporting member (51) with a predetermined interval therebetween.
The non-contact interlocking unit further includes a rotor 41 integrally movable with the pulley 20 and having the driving member 40 fixedly coupled thereto.
The rotor 41 is formed of a non-ferrous metal.
The rotor (41) further includes a radiating fin (43) for radiating heat generated from the driving member (40).
The rotor 41 is adjustable in height along the axial direction of the driving shaft 12 so as to adjust the gap of the driving member 40 with respect to the driven member 50.
And a return member (35) for separating the disc (32) from the pulley (20) when the electromagnetic force of the field coil unit (31) is interrupted.
And a control unit for shutting off the power applied to the field coil unit 31 so that an eddy current is generated in the non-contact interlocking unit when the number of revolutions of the engine is equal to or greater than the set value Pc to rotate the drive shaft 12 .

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본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 슈퍼 차져에 의하면, 터보 차져의 운전영역인 엔진의 고속 회전시에도 과토크가 발생하지 않아 엔진이 필요로 하는 양만큼 과급하여 연비를 개선시킬 수 있고, 그로 인해 터보 차져 없이 단독으로 고속 운전 영역에서도 공기를 과급할 수 있게 되며, 터보 차져의 불사용에 따라 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the supercharger of the present invention, over torque is not generated even when the engine, which is a driving region of the turbocharger, rotates at a high speed, so that the fuel consumption can be increased by an amount required by the engine, The air can be supercharged even in the high-speed operation region alone without turbocharger, and the manufacturing cost can be reduced according to the non-use of the turbocharger.

도 1은 종래의 기술에 따른 공기 과급기를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 슈퍼 차져를 나타낸 조립단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 차져를 나타낸 결합사시도,
도 4는 도 3에 도시된 슈퍼 차져를 나타낸 분해사시도,
도 5는 도 3에 도시된 슈퍼 차져를 나타낸 조립단면도,
도 6은 도 5에 도시된 슈퍼 차져를 나타낸 부분확대도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈퍼 차져를 나타낸 부분확대도이다.1 is a perspective view of an air turbocharger according to a conventional art,
FIG. 2 is an assembly sectional view showing the supercharger shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a perspective view illustrating a supercharger according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the supercharger shown in FIG. 3,
FIG. 5 is an assembly sectional view showing the supercharger shown in FIG. 3,
FIG. 6 is a partially enlarged view showing the supercharger shown in FIG. 5,
7 is a partially enlarged view of a supercharger according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 차져는, 공기 과급을 위한 임펠러(11)를 구동시키는 구동축(12), 엔진으로부터 동력을 전달받아 축회전하는 풀리(20), 전자기력에 의해 상기 풀리(20)와 구동축(12)을 일체로 연동시키는 접촉 연동유닛, 및 와전류에 의해 상기 풀리(20)와 구동축(12)을 연동시키는 비접촉 연동유닛, 엔진의 회전수가 설정값(Pc) 이상일 때 상기 비접촉 연동유닛에 와전류가 발생할 수 있도록 상기 접촉 연동유닛을 제어하는 제어부를 포함한다. 3 to 6, a supercharger according to an embodiment of the present invention includes a drive shaft 12 for driving an impeller 11 for supercharging air, a pulley 20 for receiving a power from the engine and rotating axially, A contact interlocking unit for integrally interlocking the pulley 20 and the drive shaft 12 by an electromagnetic force and a contactless interlocking unit for interlocking the pulley 20 and the drive shaft 12 by eddy currents, And a control unit for controlling the contact interlocking unit to generate an eddy current in the contactless interlocking unit when the contactless interlocking unit is at or above the predetermined reference value Pc.

상기 풀리(20)는 공기 과급기의 하우징(10) 일측에 베어링(25)에 의해 축회전가능하게 구비되고, 벨트(도면미도시)에 의해 엔진의 동력을 전달받아 축회전하게 된다. The pulley 20 is axially rotatable by a bearing 25 on one side of the housing 10 of the air supercharger and receives power from the engine by a belt (not shown) to rotate the shaft.

상기 구동축(12)은 하우징(10) 내에 축회전가능하도록 구비된다. 상기 하우징(10)에는 상기 구동축(12)과 소정간격을 두고 종동축(13)이 구비되며, 상기 구동축(12)과 종동축(13)은 구동기어(14)와 종동기어(15)에 의해 연동된다. 상기 구동축(12)과 종동축(13)은 구동기어(14)와 종동기어(15)의 기어비에 따라 임펠러(11)의 회전속도를 결정하게 된다. The drive shaft 12 is rotatably installed in the housing 10. The housing 10 is provided with a driven shaft 13 at a predetermined distance from the drive shaft 12 and the drive shaft 12 and the driven shaft 13 are driven by the drive gear 14 and the driven gear 15 Interworking. The drive shaft 12 and the driven shaft 13 determine the rotational speed of the impeller 11 according to the gear ratios of the drive gear 14 and the driven gear 15.

상기 접촉 연동유닛과 비접촉 연동유닛은 상기 구동축(12)을 선택적으로 구동시킨다. 가령, 상기 접촉 연동유닛이 구동축(12)을 구동시키는 경우에는 비접촉 연동유닛은 비활성화되고 접촉 연동유닛이 구동축(12)의 구동시키지 않는 경우에 비접촉 연동유닛이 활성화된다.
The contact interlocking unit and the non-contact interlocking unit selectively drive the drive shaft 12. For example, when the contact interlocking unit drives the drive shaft 12, the non-contact interlocking unit is inactivated and the contactless interlocking unit is not driven, the non-contact interlocking unit is activated.

상기 접촉 연동유닛은 전자기력에 의해 상기 풀리(20)에 흡착되어 구속되는 디스크(32), 전자기력을 발생시켜 상기 디스크(32)를 풀리(20)에 흡착시키는 필드코일 유닛(31), 상기 필드코일 유닛(31)의 전자기력이 차단된 경우 상기 디스크(32)를 상기 풀리(20)로부터 이격시키는 리턴부재(35)를 포함한다. The contact interlocking unit includes a disk 32 that is attracted to the pulley 20 by an electromagnetic force to be confined therein, a field coil unit 31 that generates an electromagnetic force to attract the disk 32 to the pulley 20, And a return member 35 that separates the disc 32 from the pulley 20 when the electromagnetic force of the unit 31 is interrupted.

상기 디스크(32)는 상기 구동축(12)과 일체로 축회전가능하게 구비된다. 상기 구동축(12)의 선단에는 허브(16)가 결합되고, 허브(16)에 디스크 지지부재(33)가 제1결합수단(61)에 의해 고정결합되며, 디스크 지지부재(33)의 일측에 디스크(32)가 가이드핀(34)에 의해 결합되어 있다.The disk 32 is rotatably provided integrally with the drive shaft 12. [ A hub 16 is coupled to the front end of the drive shaft 12 and a disk supporting member 33 is fixedly coupled to the hub 16 by a first coupling means 61, The disc 32 is coupled by the guide pin 34. [

상기 가이드핀(34)은 구동축(12)의 축방향과 평행하게 구비되어 디스크(32)를 구동축(12)의 축방향과 평행한 방향을 따라 슬라이드이동가능하게 지지한다. 상기 디스크(32)는 가이드핀(34)을 따라 슬라이드이동하면서 풀리(20)와 선택적으로 마찰접촉하게 된다. The guide pin 34 is disposed parallel to the axial direction of the drive shaft 12 to support the disk 32 so as to be slidable along a direction parallel to the axial direction of the drive shaft 12. The disc 32 is selectively in frictional contact with the pulley 20 while sliding along the guide pin 34.

상기 디스크(32)는 가이드핀(34)에 의해 풀리(20)쪽으로의 이동은 허용된 반면 디스크 지지부재(33)에 대한 상대적인 회전은 저지된다. 따라서, 상기 디스크(32)가 풀리(20)와 마찰접촉하게 되면 디스크(32)가 풀리(20)와 일체로 거동하게 되고, 그로 인해 구동축(12)이 풀리(20)와 함께 회전하게 된다. 상기 디스크(32)가 풀리(20)로부터 이격되면 풀리(20)의 동력이 구동축(12)으로 전달되지 못하게 된다. The disk 32 is allowed to move toward the pulley 20 by the guide pin 34 while being prevented from rotating relative to the disk supporting member 33. [ Thus, when the disc 32 comes into frictional contact with the pulley 20, the disc 32 moves integrally with the pulley 20, thereby causing the drive shaft 12 to rotate together with the pulley 20. When the disc 32 is separated from the pulley 20, the power of the pulley 20 can not be transmitted to the drive shaft 12.

상기 필드코일 유닛(31)은 외부로부터의 전원 인가에 따라 흡인 자속을 발생시킨다. 상기 필드코일 유닛(31)은 하우징(10)의 일측에 고정결합되되 풀리(20)를 관통하여 디스크(32)에 흡인 자속을 작용시키게 된다. 필드코일 유닛(31)에 전원이 인가되면 흡인 자속이 발생되어 디스크(32)가 풀리(20)에 흡착된다. The field coil unit 31 generates a attracting magnetic flux according to application of external power. The field coil unit 31 is fixedly coupled to one side of the housing 10 and passes through the pulley 20 to apply a suction magnetic flux to the disk 32. When power is applied to the field coil unit 31, a suction magnetic flux is generated and the disk 32 is attracted to the pulley 20.

상기 리턴부재(35)는 허브(16)의 일측에 제1결합수단(61)에 의해 고정결합되고, 상기 디스크(32)의 일측에 제2결합수단(62)으로 고정결합된다. The return member 35 is fixedly coupled to one side of the hub 16 by a first coupling means 61 and fixedly coupled to one side of the disk 32 by a second coupling means 62.

상기 리턴부재(35)는 디스크(32)를 풀리(20)로부터 멀어지는 쪽으로 복원됨으로써 상기 필드코일 유닛(31)의 전원이 차단되어 흡인 자속이 소멸되면 디스크(32)를 풀리(20)로부터 이격시키게 된다. The return member 35 restores the disk 32 to the side away from the pulley 20 so that the disk 32 is separated from the pulley 20 when the power of the field coil unit 31 is cut off and the attracted magnetic flux disappears do.

상기 디스크(32)가 풀리(20)로부터 이격되면 구동축(12)으로 전달되던 풀리(20)의 구동력이 차단되어 구동축(12)은 아이들 상태가 되고, 이때 상기 비접촉 연동유닛이 작동하게 된다.
When the disc 32 is separated from the pulley 20, the drive force of the pulley 20 transmitted to the drive shaft 12 is cut off, so that the drive shaft 12 becomes idle, and the non-contact interlocking unit is operated.

상기 비접촉 연동유닛은 상기 풀리(20)와 일체로 거동가능하게 구비되는 구동부재(40), 및 와전류에 의해 상기 구동부재(40)와 연동되어 회전하는 피동부재(50), 상기 피동부재(50)가 고정결합되는 자석 지지부재(51), 및 상기 구동부재(40)가 고정결합되는 로터(41)를 포함한다. The noncontact interlocking unit includes a driving member 40 provided movably in unison with the pulley 20 and a driven member 50 rotated in conjunction with the driving member 40 by an eddy current, And a rotor 41 to which the driving member 40 is fixedly coupled.

상기 구동부재(40)는 로터(41)의 일측에 고정결합되어 풀리(20)와 일체로 거동하게 된다. The driving member 40 is fixedly coupled to one side of the rotor 41 to act integrally with the pulley 20.

상기 로터(41)는 결합브라켓(42)과 제3결합수단(63)에 의해 상기 풀리(20)의 일측에 고정결합되어 풀리(20)와 일체로 거동가능하게 된다. 상기 로터(41)는 원판형상으로 형성되고, 구동부재(40)가 로터(41)의 원주방향을 따라 구비되어 있다. 상기 구동부재(40)는 다수개가 서로 소정간격을 두고 구비되는 것도 가능하고 링 형상으로 구비되는 것도 가능하다.
The rotor 41 is fixedly coupled to one side of the pulley 20 by a coupling bracket 42 and a third coupling means 63 so as to be integrally movable with the pulley 20. The rotor 41 is formed in a disk shape, and the driving member 40 is provided along the circumferential direction of the rotor 41. A plurality of the driving members 40 may be provided at predetermined intervals, or may be provided in a ring shape.

상기 피동부재(50)는 자석 지지부재(51)의 일측에 고정결합되어 상기 구동축(12)과 일체로 거동하게 된다. The driven member 50 is fixedly coupled to one side of the magnet supporting member 51 and moves integrally with the driving shaft 12.

상기 자석 지지부재(51)는 허브(16)의 일측에 제1결합수단(61)에 의해 고정결합되어 상기 구동축(12)과 일체로 거동하게 된다. 자석 지지부재(51)의 일측에는 피동부재(50)가 상기 구동부재(40)와 마주보게 결합되되 그 구동부재(40)를 따라 다수개가 서로 소정간격을 두고 결합되어 있다.
The magnet support member 51 is fixedly coupled to one side of the hub 16 by a first coupling means 61 to act integrally with the drive shaft 12. A driven member 50 is coupled to one side of the magnet support member 51 so as to face the driving member 40 and a plurality of the driven members 50 are coupled with each other at a predetermined interval along the driving member 40.

상기 피동부재(50)는 영구자석이고 상기 구동부재(40)는 영구자석에 달라 붙는 강자성체이다. 구동부재(40)는 철(steel)과 같은 강자성체로 영구자석과의 상대운동에 의해 와전류를 발생시킨다. 영구자석인 피동부재(50)의 회전속도가 강자성체인 구동부재(40)에 비해 상대적으로 커져 회전차가 발생하게 되면 피동부재(50)와 구동부재(40)의 사이에 와전류가 발생하게 된다. The driven member (50) is a permanent magnet and the driving member (40) is a ferromagnetic body sticking to a permanent magnet. The driving member 40 is a ferromagnetic material such as steel and generates an eddy current by a relative motion with the permanent magnet. An eddy current is generated between the driven member 50 and the driving member 40 when the rotational speed of the driven member 50 which is a permanent magnet is relatively larger than that of the driving member 40 which is a ferromagnetic member.

이와 같이 발생된 와전류는 구동부재(40)가 피동부재(50)를 견인하는 인력으로 작용하여 피동부재(50)에 연결된 구동축(12)을 구동시키게 된다.The eddy current thus generated acts as a pulling force for the driving member 40 to pull the driven member 50 to drive the driving shaft 12 connected to the driven member 50.

상기 디스크(32)가 풀리(20)에 접촉되어 풀리(20)와 구동축(12)이 일체로 회전하다가 필드코일 유닛(31)의 전원이 차단되면 구동축(12)이 아이들 상태가 되면서 회전속도가 느려지다가 결국 정지하게 되는데, 이때 상기 피동부재(50)도 구동축(12)과 함께 속도가 느려지다가 정지하게 된다. 반면, 상기 구동부재(40)는 로터(41)에 의해 풀리(20)와 일체로 여전히 회전하고 있으므로 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이에 회전속도차가 발생하게 되고 결국 구동부재(40)가 피동부재(50)에 대해 상대운동을 하면서 와전류가 발생하게 되는 것이다.
When the disk 32 is brought into contact with the pulley 20 and the pulley 20 and the drive shaft 12 rotate integrally and the power of the field coil unit 31 is cut off, the drive shaft 12 becomes idle, At this time, the driven member 50 is also slowed down together with the drive shaft 12 and then stopped. On the other hand, since the driving member 40 is still rotated integrally with the pulley 20 by the rotor 41, a rotational speed difference is generated between the driving member 40 and the driven member 50, Is caused to move relative to the driven member 50, thereby generating an eddy current.

상기 피동부재(50)는 상기 구동부재(40)와 소정간격을 두고 서로 마주보게 구비된다. 상기 구동부재(40)와 피동부재(50)에 의해 발생하는 와전류의 세기는 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이의 간극에 따라 달라진다. The driven member (50) is provided facing the driving member (40) at a predetermined interval. The intensity of the eddy current generated by the driving member 40 and the driven member 50 varies depending on the gap between the driving member 40 and the driven member 50. [

상기 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이의 간극은 0.01 ~ 5mm인 것이 바람직하다. 간극이 0.01mm보다 작은 경우에는 구동부재(40)와 피동부재(50)가 간섭을 일으킬 우려가 있고, 5mm보다 큰 경우에는 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이의 자기력이 크게 누설되어 와전류에 의한 견인력을 크게 저하시키고, 결국 구동부재(40)에 대한 피동부재(50)의 슬립이 크게 발생하여 요구되는 구동축(12)의 회전수를 충족시킬 수 없게 된다. The clearance between the driving member 40 and the driven member 50 is preferably 0.01 to 5 mm. If the clearance is smaller than 0.01 mm, the driving member 40 and the driven member 50 may interfere with each other. If the gap is larger than 5 mm, the magnetic force between the driving member 40 and the driven member 50 may leak The traction force due to the eddy current is largely lowered and eventually the slip of the driven member 50 relative to the driving member 40 is significantly generated and the required number of revolutions of the driving shaft 12 can not be satisfied.

상기 구동부재(40)와 피동부재(50)의 간극을 조정함으로써 와전류의 세기를 조절할 수 있게 된다. 구동부재(40)와 피동부재(50)의 두께를 조정하거나 자석 지지부재(51) 및 로터(41)에 대한 결합깊이를 조정함으로써 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이의 간극을 조정할 수 있다. The intensity of the eddy current can be adjusted by adjusting the gap between the driving member 40 and the driven member 50. [ The gap between the driving member 40 and the driven member 50 can be adjusted by adjusting the thickness of the driving member 40 and the driven member 50 or by adjusting the coupling depth of the magnet supporting member 51 and the rotor 41 .

상기 로터(41)는 상기 구동축(12)의 축방향을 따라 높이조절가능하게 구비됨으로써 상기 피동부재(50)에 대한 구동부재(40)의 간극이 조정되는 것도 가능하다. 가령, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로터(41)를 풀리(20)에 결합시키는 결합브라켓(42)과 풀리(20)의 사이에 스페이서()를 삽입함으로써 풀리(20)에 대한 결합브라켓(42)의 체결높이를 조절할 수 있고, 그로 인해 로터(41)의 위치를 이동시켜 구동부재(40)와 피동부재(50)의 간극을 조정할 수도 있다. The rotor 41 is adjustable in height along the axial direction of the driving shaft 12 so that the gap of the driving member 40 with respect to the driven member 50 can be adjusted. 7, by inserting a spacer between the coupling bracket 42 for coupling the rotor 41 to the pulley 20 and the pulley 20, It is possible to adjust the clamping height of the driven member 42 and thereby adjust the gap between the driving member 40 and the driven member 50 by moving the position of the rotor 41. [

이외에도 구동부재(40)와 피동부재(50)의 간극을 조정할 수 있는 수단은 모두 본 발명의 범주에 포함된다. In addition, the means for adjusting the gap between the driven member 40 and the driven member 50 are all included in the scope of the present invention.

또한, 상기 구동부재(40)와 피동부재(50)에 의해 발생하는 와전류의 세기는 구동부재(40)와 피동부재(50)의 대응 면적에 따라 달라진다. The strength of the eddy current generated by the driving member 40 and the driven member 50 varies depending on the corresponding area of the driven member 40 and the driven member 50.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 피동부재(50)가 다수개 구비되는 경우에는 피동부재(50)의 개수를 증감시킴으로써 구동부재(40)에 대응되는 피동부재(50)의 면적을 증감시켜 와전류의 세기를 조정할 수 있다. 가령, 다수개의 피동부재(50) 중 일부를 제거하게 되면 와전류의 세기를 감소시킬 수 있게 된다.
4, when a plurality of the driven members 50 are provided, the area of the driven member 50 corresponding to the driving member 40 is increased or decreased by increasing or decreasing the number of the driven members 50, Can be adjusted. For example, if a plurality of driven members 50 are partially removed, the intensity of the eddy current can be reduced.

상기 로터(41)는 비철금속으로 형성되어 와전류와 함께 발생하는 열을 방출하게 된다. 또한, 상기 로터(41)의 일측에는 방열핀(43)이 외측으로 돌출되게 형성되어 상기 와전류의 열에 의해 가열된 로터(41)의 열을 방출시키게 된다. 방열핀(43)의 재질도 비철금속이다.
The rotor 41 is formed of a non-ferrous metal and emits heat generated together with an eddy current. In addition, a radiating fin 43 is formed on one side of the rotor 41 so as to protrude outward, thereby releasing the heat of the rotor 41 heated by the eddy current. The material of the radiating fin 43 is also a non-ferrous metal.

상기 제어부는 엔진의 회전수가 설정값(Pc) 이상일 때 상기 필드코일 유닛(31)으로 인가되는 전원을 차단한다. 설정값(Pc)은 종래 슈퍼 차져의 운전 영역에서 터보 차져의 운전 영역으로 전환되는 엔진 회전수이다. 설정값(Pc) 미만의 엔진 회전수는 종래 슈퍼 차져가 운전되던 저속 영역이고, 설정값(Pc) 이상의 엔진 회전수는 종래 터보 차져가 운전되던 고속 영역이다. The controller turns off the power applied to the field coil unit 31 when the number of revolutions of the engine is equal to or greater than the set value Pc. The set value Pc is the number of revolutions of the engine which is switched from the operation range of the conventional supercharger to the operation range of the turbocharger. The engine speed lower than the set value Pc is a low speed region in which the conventional supercharger was operated and the engine speed higher than the set value Pc is a high speed region where the conventional turbocharger was operated.

상기 제어부는 엔진의 회전수가 설정값(Pc) 미만의 저속일 때에는 접촉 연동유닛을 구동시키고, 설정값(Pc) 이상의 고속일 때에는 비접촉 연동유닛이 구동되게 한다. 즉, 제어부는 엔진 회전수가 저속일 때 필드코일 유닛(31)에 전원이 인가하고, 엔진 회전수가 고속일 때는 필드코일 유닛(31)으로 인가되는 전원을 차단한다. The control unit drives the contact interlocking unit when the number of revolutions of the engine is slower than the set value Pc and drives the contactless interlocking unit when the speed is higher than the set value Pc. That is, the control unit applies power to the field coil unit 31 when the number of revolutions of the engine is low, and cuts off the power applied to the field coil unit 31 when the number of revolutions of the engine is high.

엔진의 저속 영역에서 제어부는 상기 접촉 연동유닛의 필드코일 유닛(31)에 전원을 인가한다. 이때 디스크(32)가 풀리(20)에 흡착됨으로써 디스크(32)에 의해 구동축(12)에 의해 풀리(20)의 동력이 구동축(12)으로 전달된다. In the low speed region of the engine, the control unit applies power to the field coil unit (31) of the contact interlocking unit. At this time, the disk 32 is attracted to the pulley 20, so that the power of the pulley 20 is transmitted to the drive shaft 12 by the drive shaft 12 by the disk 32.

엔진의 회전수가 설정값(Pc)을 넘어 고속 영역에 진입하면 제어부는 필드코일 유닛(31)으로 인가되는 전원을 차단한다. When the number of revolutions of the engine exceeds the set value Pc and enters the high speed region, the control unit cuts off the power applied to the field coil unit 31. [

상기 필드코일 유닛(31)에 인가되는 전원이 차단되면, 상기 디스크(32)에 작용하던 흡인자속이 사라지면서 상기 리턴부재(35)의 복원력이 작용하게 되고, 그 복원력에 의해 디스크(32)가 풀리(20)로부터 이격된다. When the power applied to the field coil unit 31 is cut off, the attracting magnetic flux acting on the disc 32 disappears, so that the restoring force of the return member 35 acts, And is spaced apart from the pulley 20.

이와 같이 상기 디스크(32)가 풀리(20)와 이격되면 풀리(20)의 회전력이 디스크(32)로 전달되지 않고 결국 구동축(12)이 아이들 상태가 된다. 풀리(20)는 회전하고 있는 상태에서 구동축(12)이 아이들 상태가 되면, 풀리(20)와 함께 로터(41) 및 구동부재(40)는 회전하는 반면 자석 지지부재(51) 및 피동부재(50)가 구동축(12)과 함께 외력이 작용하지 않는 아이들 상태가 된다. 따라서, 상기 구동부재(40)가 피동부재(50)에 대하여 상대적으로 회전을 하게 되고, 이때 구동부재(40)와 피동부재(50) 사이에 와전류가 발생하게 된다. 발생된 와전류는 피동부재(50)에 회전력으로 작용하여 구동축(12)을 회전시키게 된다. When the disc 32 is separated from the pulley 20, the rotational force of the pulley 20 is not transmitted to the disc 32, so that the drive shaft 12 is in an idle state. When the drive shaft 12 is in the idle state while the pulley 20 is rotating, the rotor 41 and the drive member 40 rotate together with the pulley 20 while the magnet support member 51 and the driven member 50 becomes an idle state in which an external force does not act together with the drive shaft 12. [ Therefore, the driving member 40 rotates relative to the driven member 50, and an eddy current is generated between the driven member 40 and the driven member 50 at this time. The generated eddy current acts on the driven member 50 as a rotational force to rotate the drive shaft 12.

여기서, 와전류에 의해 구동부재(40)와 피동부재(50)가 연동되더라도 피동부재(50)가 구동부재(40)에 대하여 슬립(slip)이 발생하여 회전차가 발생하게 된다. 따라서, 피동부재(50)의 회전속도는 구동부재(40)에 비해 낮게 된다. 상기 디스크(32)가 풀리(20)로부터 이격된 상태에서 피동부재(50)의 회전속도는 풀리(20)와 동일하고 구동축(12)의 회전속도는 피동부재(50)와 동일하다. 이 경우 구동축(12)의 회전속도는 풀리(20)보다 낮게 된다. 반면, 상기 디스크(32)가 풀리(20)에 흡착된 상태에서는 구동축(12)의 회전속도가 풀리(20)와 동일하다. Here, even if the driving member 40 and the driven member 50 are interlocked by the eddy current, the driven member 50 slips with respect to the driving member 40 and a rotational difference is generated. Therefore, the rotational speed of the driven member 50 is lower than that of the driven member 40. [ The rotational speed of the driven member 50 is the same as that of the pulley 20 while the disk 32 is spaced from the pulley 20 and the rotational speed of the drive shaft 12 is the same as that of the driven member 50. [ In this case, the rotation speed of the drive shaft 12 is lower than that of the pulley 20. On the other hand, in a state in which the disc 32 is attracted to the pulley 20, the rotation speed of the drive shaft 12 is the same as that of the pulley 20.

결국, 종래 터보 차져의 운전 영영인 엔진의 고속 영역에서는 비접촉 연동유닛에 의해 구동축(12)이 풀리(20)보다 낮은 속도로 회전하게 된다. 따라서, 풀리(20)의 회전수가 고속임에도 불구하고 구동축(12)은 와전류에 의한 토크 범위내에서 일정한 토크로 임펠러(11)를 회전시킬 수 있게 되고, 그로 인해 엔진이 필요로 하는 양만큼 과급하여 연비를 개선시킬 수 있게 된다.
As a result, the drive shaft 12 rotates at a lower speed than the pulley 20 by the non-contact interlocking unit in the high speed region of the engine, which is the driving range of the conventional turbocharger. Therefore, although the speed of rotation of the pulley 20 is high, the drive shaft 12 can rotate the impeller 11 with a constant torque within the torque range due to the eddy current, Fuel efficiency can be improved.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that the modification or the modification is possible by the person.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 하우징 11 : 임펠러
12 : 구동축 13 : 종동축
14 : 구동기어 15 : 종동기어
16 : 허브 20 : 풀리
25 : 베어링 31 : 필드코일 유닛
32 : 디스크 33 : 디스크지지부재
34 : 가이드핀 35 : 리턴부재
40 : 구동부재 41 : 로터
42 : 결합브라켓 43 : 방열핀
45 : 스페이서 50 : 피동부재
51 : 자석지지부재 61 : 제1결합수단
62 : 제2결합수단 63 : 제3결합수단10: housing 11: impeller
12: drive shaft 13:
14: drive gear 15: driven gear
16: hub 20: pulley
25: Bearing 31: Field coil unit
32: Disk 33: Disk support member
34: guide pin 35: return member
40: driving member 41: rotor
42: coupling bracket 43: radiating fin
45: spacer 50: driven member
51: magnet supporting member 61: first engaging means
62: second coupling means 63: third coupling means

Claims

A drive shaft (12) for driving an impeller (11) for supercharging air;
A pulley 20 provided on one side of the housing 10 so as to be rotatable about an axis,
And a contactless interlocking unit for interlocking the pulley (20) and the drive shaft (12) by an eddy current,
The non-contact interlocking unit includes a driving member (40) movably integrated with the pulley (20); And the drive shaft 40 and the drive shaft 40. The drive shaft 40 is provided integrally with the drive shaft 12 to generate an eddy current together with the drive member 40 when the drive member 40 rotates together with the pulley 20, And a driven member (50) rotating and interlocking with the driving member (40)
A disk 32 which is integrally rotatable with the drive shaft 12 and which is attracted to the pulley 20 by an electromagnetic force to selectively transmit the power of the pulley 20 to the drive shaft 12, ; And a field coil unit (31) for generating an electromagnetic force to attract the disk (32) to the pulley (20)
The noncontact interlocking unit generates an eddy current by the relative rotation of the driving member 40 with respect to the driven member 50 when the disk 32 is separated from the pulley 20 and the driving shaft 12 is idled A supercharger which is characterized in that

delete

The method according to claim 1,
Wherein one of the driving member (40) and the driven member (50) is a permanent magnet, and the other is a ferromagnetic material sticking to the permanent magnet.

2. The apparatus of claim 1, wherein the driven member (50)
Wherein the driving member (40) is provided facing the driving member (40) with a predetermined gap therebetween.

5. The method of claim 4,
And the clearance between the driving member (40) and the driven member (50) is 0.01 to 5 mm.

2. The apparatus according to claim 1, wherein the driving member (40) and the driven member (50)
Wherein the gap is adjustable.

The non-contact interlocking unit according to claim 1,
Further comprising a magnet supporting member (51) integrally movable with the drive shaft (12) and having the driven member (50) fixedly coupled thereto.

8. The apparatus of claim 7, wherein the driven member (50)
Wherein a plurality of magnet support members (51) are provided at a predetermined distance from one side of the magnet support member (51).

The non-contact interlocking unit according to claim 1,
Further comprising: a rotor (41) movably provided integrally with the pulley (20) and to which the driving member (40) is fixedly coupled.

10. The rotor according to claim 9, wherein the rotor (41)
A supercharger characterized by being formed of a non-ferrous metal.

10. The rotor according to claim 9, wherein the rotor (41)
And a radiating fin (43) for radiating heat generated from the driving member (40).

10. The rotor according to claim 9, wherein the rotor (41)
Is adjustable in height along the axial direction of the drive shaft (12) so as to adjust the clearance of the drive member (40) with respect to the driven member (50).

delete

The method according to claim 1,
Further comprising a return member (35) for separating the disc (32) from the pulley (20) when the electromagnetic force of the field coil unit (31) is interrupted.

delete

The method according to claim 1,
And a control unit for shutting off the power applied to the field coil unit 31 so that an eddy current is generated in the non-contact interlocking unit when the number of revolutions of the engine is equal to or greater than the set value Pc to rotate the drive shaft 12 The super charger that features.