KR19980087068A - 동력 전달장치 - Google Patents

Abstract

압축기는 차량 엔진(67)으로부터 회전 동력을 전달 부재(65,68,69,70)를 통해서 압축기의 회전축(26)에 전달하는 장치를 구비한다. 이 장치는 전달 부재(65,68,69,70)로부터 회전축(26)으로 동력을 전달함에 따라 발생되는 부하에 기초하는 토션으로 인하여 변형될 수 있는 토션 코일 스프링(80)을 구비한다. 부싱(76)은 토션 코일 스프링(80)과, 전달 부재(65,68,69,70)와 회전축(26)중 어느 한 부재 사이에 배치된다. 상기 전달 부재(65,68,69,70)와 회전축(26)중 어느 한 부재 상에서 부싱(76)을 유지하기 위한 구조(74,75)가 제공된다. 부싱(76)은 상기 전달 부재(65,68,69,70)와 회전축(26)중 어느 한 부재에 대해 일체로 회전되고 축 방향으로 이동할 수 있다.

Description

동력 전달장치

본 발명은 압축기를 동력원에 결합시키고 결합을 해제하기 위해 압축기에서 사용되는 동력 전달장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 압축기에 상기 동력 전달장치를 설치하는 방법에 관한 것이다.

일본 미심사 특허 공보 제 8-121336호에는 압축기를 위한 전형적인 동력 전달장치가 기재되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 압축기는 하우징(102)을 가지며, 이 하우징(102)에는 슬리브(105)를 통해서 풀리(101)를 회전가능하게 지지하기 위해 앵귤러 베어링(103)이 설치된다. 벨트(104)는 풀리(101)를 동력원에 결합시키고, 풀리(101)는 고무링(107)과 커플링 디스크(106)에 의해서 구동축(108)에 결합되어 있다. 고무링(107)은 풀리(101)와 커플링 디스크(106)에 부착되어 있다. 커플링 디스크(106)는 구동축(108)이 삽입되는 중심 구멍(106a)을 가지며, 너트(108a)는 구동축(108)의 한 단부를 커플링 디스크(106)에 고정한다. 토션 스프링(109)은 구동축(108) 상에 배치되어 구동축(108)을 비틀어 고정하며, 커플링 디스크(106)에 한정된 결합홈(111)에 수용된 한 단부(110)를 가진다.

동력원은 벨트(104)와, 풀리(101)와, 슬리브(105)와, 고무링(107)과, 커플링 디스크(106) 및 토션 스프링(109)을 경유하여 구동축(108)에 일정하게 전달되는 회전 동력을 발생시킨다. 구동축(108)에 적용되는 부하가 과도할 때, 스프링(109)은 뒤틀려서 변형되며, 이것은 스프링(109)의 직경을 확대시킴으로써 구동축(108)에 대한 스프링(109)의 고정하는 힘을 감소시킨다. 결과적으로, 스프링(109)과 구동축(108) 사이에 동력 손실이 발생하므로, 부하가 과도할 때 동력원으로부터 구동축(108)으로의 동력 전달이 중지된다.

그러나, 토션 스프링(109)은 직접 구동축(108)에 부착되어 고정된다. 스프링의 직경이 팽창하도록 스프링을 구동축(108)에 설치하는 것이 필요하다. 도 10에 도시된 바와 같이, 토션 스프링(109)이 하우징(102)의 단부 내측에 설치되어야 하는 상황에서 이러한 설치 작업은 특히 어렵다.

또한, 압축기 또는 동력 전달장치를 조절하고 수리하기 위해 구동축(108)으로부터 토션 스프링(109)을 제거하는 것이 필요하다. 도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(102)의 돌출된 원통형 단부의 간섭으로 인하여 토션 스프링을 제거하는 것이 어렵다.

토션 스프링(109)이 구동축(108)으로 가압되면, 구동축이 이동하려는 부가적인 문제점이 발생하며, 이러한 문제점은 압축기 내에서 여러 문제를 발생시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 다른 회전 몸체(구동축)에 용이하게 부착되고 분리될 수 있는 동력 전달장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 동력 전달장치가 조립될 때, 다른 회전 몸체가 부적절하게 이동하는 것을 방지하기 위해 단순한 구조를 갖는 동력 전달장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 구동 부재로부터 피동 부재로 회전 동력을 전달하는 장치를 제공한다. 이 장치는 구동 부재로부터 피동 부재로 동력을 전달함에 따라 발생하는 부하에 기초한 비틀림으로 인하여 변형될 수 있는 탄성 부재를 포함하며, 이 탄성 부재와 구동 부재 및 피동 부재중 한 부재 사이에는 중간 부재가 설치된다. 유지 구조는 구동 부재와 피동 부재중 한 부재 상에 있는 중간 부재를 유지하며, 이 중간 부재는 상기 구동 부재 및 피동 부재중 한 부재에 대해 일체로 회전하여 축 방향으로 이동시킨다.

본 발명의 다른 형태 및 장점은 보기를 통하여 본 발명의 주요 원리를 도시하는 첨부된 도면을 참고하여 하기 기술에서 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 동력 전달장치를 사용하는 압축기의 횡단면도.

도 2는 부분적으로 절단된 도 1의 동력 전달장치를 도시한 확대된 부분 횡단면도.

도 3은 동력 전달장치를 도시한 정면도.

도 4는 도 1의 동력 전달장치의 확대된 부분 횡단면도.

도 5는 도 1의 동력 전달장치를 도시한 전개 투시도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 동력 전달장치를 도시한 확대된 부분 횡단면도.

도 7은 도 6의 동력 전달장치를 도시한 전개 투시도.

도 8은 종래 기술의 동력 전달장치를 도시한 확대된 부분 횡단면도.

도 9는 도 8의 동력 전달장치의 전개 투시도.

도 10은 종래 기술의 동력 전달장치를 도시한 확대된 부분 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21. 압축기 26. 구동축

30. 피스톤 36. 스와시 플레이트

65. 풀리 65,68,69,70. 전달 부재

76. 부싱 80. 토션 코일 스프링

새로운 것으로 평가되는 본 발명의 형태는 특허청구범위에서 특별히 설명된다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면과 함께 양호한 실시예의 기술을 참고함으로써 가장 확실히 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 동력 전달장치의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 4를 참고로 기술되며, 이 동력 전달장치는 무클러치 가변 용량 압축기에 사용된다.

본 발명에 따른 동력 전달장치의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 5를 참고로 기술될 것이다. 동력 전달장치는 클러치가 없는 가변 용량 압축기에 사용된다. 이 무클러치 가변 용량 압축기에 대해서 먼저 기술할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(21)는 실린더 블럭(22)과, 이 실린더 블럭(22)의 전단부에 결합된 전방 하우징(23)과, 밸브 플레이트(24)를 통해서 실린더 블럭(22)의 후단부에 결합된 후방 하우징(25)을 포함한다.

구동축(26)은 실린더 블럭(22)과 전방 하우징(23)의 중심을 통해서 연장되며, 한 쌍의 래디얼 베어링(27)에 의해 회전가능하게 지지된다. 립 밀봉부(28)는 구동축(26)의 전단부와 전방 하우징(23)의 내벽 사이에 배치된다.

동일하게 이격된 실린더 구멍(29)은 구동축(26)에 평행한 실린더 블럭(22)을 통해서 연장되며, 피스톤(30)은 각 실린더 구멍(29)에 수용된다. 크랭크 챔버(31)는 실린더 블럭(22)의 앞에서 전방 하우징(23)에 한정된다.

회전자(32)는 크랭크 챔버(31)의 구동축(26) 상에 설치되어 구동축(26)과 일체로 회전된다. 한쌍의 안내 구멍(35)을 갖는 아암(34)은 회전자(32)로부터 돌출한다.

통상적인 디스크형 스와시 플레이트(36)는 구동축(26) 상에 설치되고, 둥근 단부를 갖는 한 쌍의 커플링 로드(37)는 스와시 플레이트(36)의 전면으로부터 연장된다. 각 커플링 로드(37)는 한 안내 구멍(35)에 피봇으로 슬라이드 가능하게 지지되어 구동축(26)에 대해 스와시 플레이트(36)가 경사지도록 허용하면서 스와시 플레이트(36)를 구동축(26)과 일체로 회전시킨다.

각 피스톤(30)은 한 쌍의 반구형 슈즈(38)에 의해서 스와시 플레이트(36)의 주변부에 결합되며, 구동축(26)의 회전 동력이 스와시 플레이트(36)를 회전시킬 때, 각 피스톤(30)은 관련 실린더 보어(29)에서 왕복운동한다.

셔터 챔버(39)는 실린더 블럭(22)의 중심을 통해서 구동축(26)과 동축으로 연장되며, 흡입 통로(40)는 후방 하우징(25)과 밸브 플레이트(24)의 중심을 통해서 구동축(26)과 동축으로 연장된다. 흡입 통로(40)의 전단부는 셔터 챔버(39)와 연결되며, 흡입 통로(40)의 후단부는 외부 냉각 순환 경로(41)와 연결된다. 외부 냉각 순환 경로(41)는 콘덴서(42)와, 팽창 밸브(43) 및 증발기(44)를 포함한다.

환형 흡입 챔버(45)는 후방 하우징(25)의 중심부에서 한정되고, 포트(46)에 의해서 셔터 챔버(39)와 연결된다. 환형 방출 챔버(47)는 후방 하우징(25)의 주변부에서 한정되고, 방출 통로(48)를 통해서 외부 냉각 순환 경로(41)와 연결된다.

흡입 밸브 장치(49)와 방출 밸브 장치(50)는 각 실린더 보어(29)에 대해서 밸브 플레이트(24) 상에 제공되며, 각 피스톤(30)이 상부 폐쇄 중심위치에서 하부 폐쇄 중심위치로 이동할 때, 냉각 가스는 관련 흡입 밸브 장치(49)를 통해서 실린더 구멍(29) 안으로 유인된다. 냉각 가스는 그때 피스톤(30)이 하부 폐쇄 중심위치에서 상부 폐쇄 중심위치로 이동함에 따라 압축된다. 냉각 가스의 압력이 소정의 값에 도달할 때, 냉각 가스는 관련 방출 밸브 장치(50)를 통해서 방출 챔버(47) 안으로 방출된다.

실린더형 셔터(51)는 구동축(26)과 동축으로 셔터 챔버(39) 안에 수용되며, 셔터(51)는 셔터 챔버(39)에서 축 방향으로 이동한다. 스프링(52)은 셔터(51)와 셔터 챔버(39)의 후벽 사이에 배치되어 셔터(51)를 스와시 플레이트(36)를 향해 추진시킨다. 구동축(26)의 후단부는 셔터(51)에서 래디얼 베어링(27)에 의해 회전가능하면서 슬라이드 가능하게 유지된다. 트러스터 베어링(53)은 셔터(51)와 스와시 플레이트(36) 사이에서 구동축(26) 상에 슬라이드 가능하게 설치된다.

스와시 플레이트(36)는 최소 경사위치와 최대 경사위치 사이에서 구동축(26)에 대해 경사지며, 스와시 플레이트(36)가 최소 경사위치에 있을 때 셔터(51)는 스프링(52)의 힘에 대항하여 폐쇄위치로 이동한다. 이러한 상태에서, 셔터(51)는 흡입 통로(40)를 폐쇄하여 냉각 가스가 외부 냉각 순환 경로(41)에서 흡입 챔버(45)로 흐르는 것을 방지한다. 스와시 플레이트(36)가 최소 경사위치에 있을 때, 구동축(26)의 축방향에 수직하는 평면에 대한 스와시 플레이트(36)의 기울기는 0⁰보다 약간 크다[구동축(26)에 수직하는 평면에서 측정할 때]. 또한, 최소 경사위치로부터의 스와시 플레이트(36)의 기울기는 셔터(51)가 폐쇄 위치에 도달할 때 제한된다.

냉각 작용이 불필요할 때, 스와시 플레이트(36)는 압축기(21)가 지속적으로 작동하도록 최소 경사위치로 이동한다. 따라서, 압축기(21)의 구동축(26)은 클러치를 사용하지 않고 항상 동력원에 결합되어 있다. 다시 말해서, 압축기(21)는 무클러치 상태이다.

스와시 플레이트(36)가 최대 경사위치에 있을 때, 셔터(51)는 스프링(52)의 힘에 의해 개방 위치를 향해 이동하며, 이것은 흡입 통로(40)를 개방시켜서 냉각 가스가 흡입 통로(40)와, 셔터 챔버(39)와, 포트(46)를 경유하여 외부 냉각 순환 경로(41)로부터 흡입 챔버(45)로 흐르는 것을 허용한다. 이 상태에서, 압축기의 변위는 최대이다. 스와시 플레이트(36)의 전면으로부터 연장하는 돌출부(54)가 회전자(32)에 대해 인접할 때, 최대 경사위치로부터의 스와시 플레이트(36)의 기울기는 제한된다.

스프링(55)은 회전자(32)와 스와시 플레이트(36)의 사이에서 구동축(26) 상에 배치되어 스와시 플레이트(36)를 최소 경사위치를 향해 추진시킨다.

릴리프 통로(56)는 구동축(26)의 중심을 통해서 연장되고, 릴리프 통로(56)의 전단부는 크랭크 챔버(31)에 결합되어 있으며, 릴리프 통로(56)의 후단부는 셔터(51)의 내부에 결합되어 있다. 구멍(57)은 셔터(51)의 실린더벽을 통해서 연장되고, 셔터(51)의 내부는 상기 구멍(57)을 통해서 셔터 챔버(39)에 결합되어 있다. 크랭크 챔버(31)의 압력은 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과, 셔터 챔버(39) 및 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45)와 교통한다.

압입 통로(58)는 후방 하우징(25)와, 밸브 플레이트(24)와, 실린더 블럭(22)을 통해서 연속으로 연장되어 방출 챔버(47)를 크랭크 챔버(31)에 결합시킨다. 솔레노이드(60)를 갖는 전자기 밸브(59)는 후방 하우징(25)에 있는 압입 통로(58)를 따라 배열된다. 솔레노이드(60)는 여자 상태가 되어 전자기 밸브(59)를 폐쇄하고 비여자 상태로 되어 전자기 밸브(59)를 개방시킨다. 전자기 밸브(59)가 개방될 때, 방출 챔버(47)의 압력은 압입 통로(58)를 통해서 크랭크 챔버(31)와 교통하며, 이것은 크랭크 챔버(31)의 압력을 조절한다.

넥(63)은 전방 하우징(23)과 일체로 형성되며, 이 넥(63) 상에 앵귤러 베어링(64)이 장착되어 구동축(26)의 축선 방향으로 슬라이드가능하게 유지된다. 풀리(65)는 앵귤러 베어링(64)의 외부 레이스(race)에 고정되고, 구동축(26)과 동축으로 배열되어서 벨트(66)에 의해서 동력원 또는 엔진(67)에 연결된다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 통상적인 환형 지지 플레이트(68)는 복수의 볼트에 의해서 풀리(65)의 전방 측부에 고정된다. 고무링(69)은 지지 플레이트(68)의 전방 내부에 부착되고, 커플링 플레이트(70)는 고무링(69)의 전방에 배열된다. 커플링 플레이트(70)는 관형 실린더(71)와 이 실린더(71)의 외면으로부터 반경 방향으로 연장되는 플랜지(72)를 포함한다. 이 플랜지(72)는 고무링(69)의 전면에 부착되고, 결합 피스(73)는 반경 방향으로 안으로 연장하도록 실린더(71)의 전단부에서 굽혀진다. 지지지 플레이트(68)와, 고무링(69)과, 커플링 플레이트(70)는 풀리(65)에 고정되어 풀리(65)와 일체로 회전한다.

계단부(74)는 구동축(26)의 전단부에 한정되며, 이 계단부(74)는 스플라인 축(75)이다. 실린더형 부싱(76)은 상기 계단부(74) 상에 설치된다. 키홈(77)은 스플라인 축(75)의 스플라인을 수용하기 위해 부싱(76)의 내면을 따라 연장한다. 스플라인축(75)과 구동축(26) 상에서 축방향으로 연장되는 키홈(77)은 서로 결합된다. 부싱(76)은 로킹 볼트(78)에 의해 스플라인축(75)과 키홈(77)과 함께 구동축(26) 상에 고정되며, 부싱(76) 및 구동축(26)은 일체로 회전한다.

수지층(79)은 부싱(76)의 외면에 적용되며, 이 수지층(79)은 유리 섬유, 탄소 섬유, 운모와 같은 합성 수지와, 점토와 같은 물질을 함유하는 폴리페닐렌 황화물(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리아미드, 폴리이미드 또는 에폭시 수지 등으로 제조된다.

제한 스프링(80)은 부싱(76) 상에 설치되며, 이 제한 스프링(80)은 스프링 강과 같은 재료로 제조된 코일 스트랜드(coiled strand)이다. 또한, 제한 스프링(80)은 이 제한 스프링(80)에 힘(부가)이 적용되지 않을 때, 그 내경이 부싱(76)의 외경 보다 작게 형성된다. 결과적으로, 제한 스프링(80)은 소정의 힘으로 부싱(76)을 보통으로 고정한다. 제한 스프링(80)의 후방부는 전방 하우징(23)의 넥(63)에 수용되며, 제한 스프링(80)의 전방부는 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)에 삽입된다. 제한 스프링(80)의 스트랜드는 실린더(71)의 결합 피스(73)와 결합하는 전단부(81)를 가지며, 이것은 제한 스프링(80)이 커플링 플레이트(70)에 대해 회전하는 것을 제한한다.

제한 스프링(80)의 스트랜드는 구동축(26)의 회전 방향으로 감겨지며, 하기 기술된 바와 같이 조립될 때, 제한 스프링(80)의 내경은 구동축(26) 및 부싱(76)에 의해 상기 제한 스프링(80)에 적용된 토크 부하에 의해서 확대되고, 이것은 부싱(76)에 대한 제한 스프링(80)의 고정력을 감소시킨다.

정상 작동 상태에서, 엔진(67)으로부터의 동력은 벨트(66)와, 풀리(65)와, 지지 플레이트(68)와, 고무링(69)과, 커플링 플레이트(70)와, 제한 스프링(80) 및 부싱(76)을 경유하여 압축기(21)의 구동축(26)으로 전달된다.

이제 상기 동력 전달장치를 조립하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 풀리(65)는 이 풀리(65)와 넥(63) 사이에 있는 앵귤러 베어링(64)을 갖는 압축기(21)의 전방 하우징(23)의 넥(63) 상에 설치되며, 지지 플레이트(68)와, 고무링(69) 및 커플링 플레이트(70)는 접착제에 의해서 서로 고정된다.

제한 스프링(80)은 그때 이 제한 스프링(80)의 직경을 간단히 확대시키는 부싱(76)의 외부면 상에서 지그에 의해서 설치되며, 상기 지그가 제거될 때 제한 스프링(80)은 소정의 고정력으로 부싱(76)을 고정한다.

제한 스프링(80)과 결합되는 부싱(76)은 그때 구동축(26) 상에 설치되어 부싱(76)의 키홈(77)을 구동축(26)의 스플라인축(75)과 결합시킨다. 부싱(76)은 로킹 볼트(78)에 의해 구동축(26) 상에 고정되어 부싱(76)의 축방향 이동을 방지한다. 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)는 넥(63)으로부터 돌출된 제한 스프링(80)의 전방부 상에 설치되어 결합 피스(73)를 제한 스프링(80)의 스트랜드의 전단부(81)와 결합시킨다. 이 상태에서, 지지 플레이트(68)는 나사를 사용하여 풀리(65)의 측면에 고정된다.

동력 전달장치는 상기 조립 방법을 역으로 진행하면 분해된다.

이제 압축기(21)의 동작을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(60)는 여자되어 전자기 밸브(59)를 폐쇄하며, 이것은 또한 압입 통로(58)를 폐쇄하여 방출 챔버(47)의 높은 압력의 냉각 가스가 상기 압입 통로(58)를 통해서 크랭크 챔버(31) 안으로 들어가는 것을 방지한다. 그러나, 크랭크 챔버(31)의 냉각 가스는 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과, 셔터 챔버(39) 및 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45) 안으로 계속해서 흐른다. 따라서, 크랭크 챔버(31)의 압력은 흡입 챔버(45)의 낮은 압력과 유사한 수준까지 감소되며, 이것은 스와시 플레이트(36)를 최대 경사위치로 이동시킨다. 이 최대 경사위치에서, 압축기의 변위는 최대가 된다.

압축기가 최대 변위동작을 지속함에 따라 냉각 부하가 떨어질 때, 외부 냉각 순환 경로(41)의 증발기(44)의 온도는 점차 감소한다. 서리가 형성되기 시작하는 값까지 온도가 저하될 때, 솔레노이드(60)는 비여자 상태로 되어 전자기 밸브(59)를 개방하며, 이것은 방출 챔버(47)의 높은 압력의 냉각 가스가 압입 통로(58)를 통해서 크랭크 챔버(31) 안으로 흐르므로써 크랭크 챔버(31)의 압력을 증가시키도록 허용한다. 결과적으로, 스와시 플레이트(36)는 최대 경사위치에서 최소 경사위치를 향해 이동한다.

스와시 플레이트(36)의 기울기가 감소함에 따라, 트러스터 베어링(53)은 스프링(52)의 추진력에 대항하여 셔터(51)를 후방으로 폐쇄 위치를 향해 이동시킨다. 셔터(51)가 폐쇄 위치에 도달할 때, 셔터(51)의 후단부는 흡입 통로(40)의 개방부 주위의 벽에 인접하게 된다. 따라서, 셔터(51)는 흡입 통로(40)를 폐쇄시키고 냉각 가스가 외부 냉각 순환 경로(41)로부터 흡입 챔버(45)로 흐르는 것을 방지한다.

스와시 플레이트(36)의 최소 기울기는 0⁰보다 약간 크다. 따라서, 스와시 플레이트(36)가 최소 경사위치에 있을 때, 냉각 가스는 실린더 구멍(29)으로부터 방출 챔버(47)로 연속으로 방출되며 압축기는 최소 변위상태에서 작동한다. 방출 챔버(47)의 가스는 압입 통로(58)를 통해서 크랭크 챔버(31)로 흐른다. 가스는 그때 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)와, 셔터 챔버(39)와, 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45)로 흘러서 다시 실린더 구멍(29) 안으로 유인된다. 다시 말해서, 내부 냉각 순환 경로는 스와시 플레이트(36)가 최소 경사위치에 있을 때, 압축기(21)에 형성된다.

압축기가 최소 변위 동작을 계속함에 따라 냉각 작용에 대한 필요성이 증가될 때, 외부 냉각 순환 경로(41)의 증발기(44)의 온도는 점차 증가한다. 이 온도가 소정의 값을 초과할 때, 솔레노이드(60)는 여자되어 전자기 밸브(59)를 폐쇄하며, 이것은 방출 챔버(47)에 있는 높은 압력의 냉각 가스가 압입 통로(58)를 통해서 크랭크 챔버(31)로 흐르는 것을 방지한다. 그러나, 크랭크 챔버(31)의 냉각 가스는 릴리프 통로(56)와, 셔터(51)의 내부와, 구멍(57)과, 셔터 챔버(39) 및 포트(46)를 통해서 흡입 챔버(45)로 흐르며, 이것은 크랭크 챔버(31)의 압력을 점차 감소시켜서 스와시 플레이트(36)를 최소 경사위치에서 최대 경사위치를 향하여 이동시킨다.

스와시 플레이트(36)의 기울기가 증가함에 따라, 스프링(52)의 힘은 셔터(51)를 앞으로 이동시키고 셔터(51)의 후단부를 흡입 통로(40)의 개방부 주위의 벽으로부터 격리시킨다. 따라서, 셔터(51)는 흡입 통로(40)를 개방하고 냉각 가스가 외부 냉각 순환 경로(41)로부터 흡입 챔버(45)로 흐르도록 개시한다.

압축기(21)는 엔진(67)이 정지할 때 작동을 중단하며, 이 상태에서 전자기 밸브(59)는 개방되고 스와시 플레이트(36)는 최소 경사위치에서 유지된다.

지금부터는 동력 전달 장치의 동작에 대해서 기술한다.

정상 상태에서, 엔진(67)의 동력은 벨트(66)와, 풀리(65)와, 지지 플레이트(68)와, 고무링(69)과, 커플링 플레이트(70)와, 제한 스프링(80) 및 부싱(76)을 경유하여 구동축(26)에 전달된다.

압축기(21)에 동력이 전달되는 동안, 풀리(65)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 작용하는 부하가 구동축(26)에 적용된다. 부하의 크기는 압축기(21)의 작동 조건에 따라 좌우되며, 부하는 제한 스프링(80)을 뒤틀어서 변형시킨다.

그러나, 제한 스프링(80)은 이 제한 스프링(80)의 비틀림 힘이 제한 스프링(80)의 반대 고정력을 초과할 때까지 부싱(76)을 단단히 계속해서 유지한다. 따라서, 풀리(65)로부터 구동축(26)으로 동력이 전달되는 것은 부하가 특정 크기 보다 적은 한 계속적으로 진행된다.

압축기의 이상으로 인하여 부하 수준이 과도할 때, 부하는 제한 스프링(80)의 고정력에 반대로 작용한다. 결과적으로, 제한 스프링(80)과 부싱(76) 사이의 마찰력은 감소되므로써, 제한 스프링(80)이 부싱(76)을 해제하도록 실행한다. 또한, 제한 스프링(80)의 팽창된 전단부(81)는 제한 스프링(80)과 커플링 플레이트(70) 사이의 상대 회전을 제한한다. 따라서, 제한 스프링(80)과 부싱(76) 사이에는 동력 손실이 발생하며, 이것은 풀리(65)로부터 구동축(26)으로 동력이 전달되는 것을 방해한다. 회전하는 동안 부싱(76)의 외면에 따른 제한 스프링(80)의 동력 손실은 마찰열을 발생시키며, 이 마찰열은 수지층(78)을 변형시켜서 부싱(76)의 외경의 지름을 감소시킨다. 이러한 상태가 지속된다면, 제한 스프링(80)에 부하가 없을 때 부싱(76)의 외경은 제한 스프링(80)의 내경과 실제로 동일하게 된다. 따라서, 제한 스프링(80)은 부싱(76)에 대해 자유롭게 회전하기 시작한다.

이 실시예는 다음과 같은 장점을 가진다.

미리 부싱(76) 상에 장착된 제한 스프링(80)은 부싱(76)과 함께 조립체로써 구동축(26) 상에 설치된다. 부싱(76) 및 구동축(26)은 스플라인축 및 키홈(77)과의 결합으로 일체로 회전한다. 스프링(109)이 구동축(108)과 직접 결합하는 종래 기술의 경우와 같이 부싱/스프링 조립체를 설치할 때, 제한 스프링(80)의 직경을 증가시킬 필요가 없으며, 이것은 구동축(26)에 제한 스프링(80)을 부착하고 분리시키는 것을 단순화시킨다. 따라서, 설치시의 효율성이 개선되며 이러한 방법은 동력 전달장치와 넥(63) 사이의 공간이 도시한 바와 같이 작아지므로 특히 유리하다.

또한, 제한 스프링(80)이 설치될 때 구동축(26)이 이동하는 부적절한 가능성이 제거된다. 따라서, 구동축(26)의 부적절한 이동으로 인한 문제를 피할 수 있다.

제 1 실시예에서, 부싱(76) 및 구동축(26)은 동축 방향으로 연장되며 스플라인축(75)과 키홈(77) 사이의 결합으로 서로에 대해 고정된다. 부싱(76) 상에 미리 설치된 제한 스프링(80)은 부싱/스프링 조립체로써 구동축(26) 상에 설치되므로, 동력 전달장치는 압축기(21)의 구동축에 용이하게 부착되고 분리될 수 있다.

제 1 실시예에서, 부싱(76) 및 구동축(26)은 일체로 회전하기 위해 서로를 결합시키도록 형성된 스플라인축과 키홈(77)에 의해 함께 설치되며, 이것은 부품의 수를 증가시키지 않고 제한 스프링(80)을 구동축(26)에 간단히 결합시킬 수 있다.

제 1 실시예에서, 연속적으로 변위를 변화시킬 수 있는 무클러치 가변 용량 압축기(21)는 엔진 동력에 의해 구동된다. 제한 스프링(80)이 종래 기술 방법과 같이 제한 스프링(80)을 팽창시킴으로써 구동축(26) 상에 개별적으로 설치된다면 구동축(26)이 부적절하게 이동할 수 있으며, 구동축(26)의 이러한 운동은 또한 회전자(32)와 스와시 플레이트(36)를 이동시킨다. 결과적으로, 스와시 플레이트(36)를 최소 기울기로 세팅하는 작은 방해를 받을 수 있으며, 이것은 최소 경사위치에서 불필요한 압축을 유발하고 피스톤(30)과 밸브 플레이트(24) 사이에 간섭이 발생한다.

그러나, 제 1 실시예의 동력 전달장치에서는 구동축(26)의 부적절한 이동을 피할 수 있다. 따라서, 스와시 플레이트(36)는 적당한 최소 경사위치에 있을 때 상기 언급된 문제를 피할 수 있다. 또한, 구동원에 연속으로 결합되는 무클러치 가변 용량 압축기는 냉각 부가가 적용되지 않을 때에도 계속해서 작동된다. 따라서, 제 1 실시예의 동력 전달장치는 무클러치 가변 용량 압축기에 특히 적합하다.

(제 2 실시예)

제 2 실시예는 제 1 실시예와 촛점이 다른 도 6 및 도 7을 참고로 기술될 것이다.

도 6과 도 7에 도시된 제 2 실시예의 동력 전달장치에 있어서, 키홈(84)은 구동축(26)의 계단부(74)와 부싱(76)의 내면 상에 각각 형성되며, 키(85)는 키홈(84) 안에 맞추어지며 부싱(76)을 구동축(26)과 결합시킨다. 키홈(84)과 키(85)는 구동축(26)의 축선 방향과 평행하게 연장된다.

제 2 실시예에서는 제 1 실시예의 장점에 부가하여 하기에 기술된 장점을 얻을 수 있다.

제 2 실시예에서, 부싱(76)과 구동축(26)은 일체로 회전하기 위해 한 쌍의 키홈(84)과 키(85)의 결합으로 상호 고정되며, 이것은 결합 구조를 단순화시키므로 본 발명에 따른 동력 전달장치를 용이하게 제조할 수 있다.

(제 3 실시예)

제 3 실시예는 제 1 실시예와 촛점이 다르게 도시한 도 8과 도 9를 참고로 하기에 기술된다.

제 3 실시예의 동력 전달장치에 있어서, 계단부(74) 위에 있는 구동축(26) 상에는 나사산(87)이 형성되며, 부싱(76)은 반밀폐된 원통형이다. 부싱(76)의 내면은 외부 나사산(87)에 상응하는 내부 나사산(88)과 안으로 나사 결합된다. 관통홀(89)은 부싱(76)의 전단부면의 중심에 형성되고, 구동축(26)의 나사부와 나사산이 형성된 부싱(76)은 서로 나사 결합되어 부싱(76)을 구동축(26) 상에 고정한다.

나사홀(90)은 구동축(26)과 동축으로 이 구동축(26)의 전단부에 형성된다. 로킹 볼트(78)는 부싱(76)의 관통홀(89)을 통해서 나사홀(90) 안으로 나사 결합된다. 나사홀(90)에 대한 로킹 볼트(78)의 나사 결합 방향은 내부 나사산(88)에 대한 구동축(26)의 외부 나사산(87)의 방향과 반대된다. 나사홀(90)과 로킹 볼트(78)의 결합으로 인하여 부싱(76)은 구동축(26)에 대해 고정된다. 따라서, 부싱(76)은 두 세트의 나사산이 형성된 고정자에 의해 구동축(26)에 고정된다.

부싱(76)과 구동축(26) 사이에 적용된 토크 부하는 통상적으로 구동축(26)의 회전 방향과 반대로 향한다. 다시 말해서, 압축기 부하는 대개 풀리(65)에 의해 적용된 토크를 억제한다. 토크 부하가 풀리(65)에 의해 제공된 토크를 억제할 때, 외부 나사산(87)과 내부 나사산(88)의 결합은 견고해지고, 풀리(65)의 회전 동력은 구동축(26)에 전달된다.

토크 부하는 압축기(21)의 다양한 요인에 따라 변동될 때, 구동축(26)의 회전 방향과 동일한 방향으로 적용되는 모멘트를 가질 수 있으며, 이 상태에서, 풀리(65)의 회전 동력은 로킹 볼트(78)와 나사홀(90)의 결합을 견고하게 한다.

제 3 실시예는 제 1 실시예의 장점에 부가하여 다음과 같은 장점이 얻어진다.

제 3 실시예의 동력 전달장치에 있어서, 두 개의 나사산이 형성된 고정자를 사용하여 서로 다른 방향으로 고정한다. 상기 두 고정자중 한 고정자는 때때로 변화되는 부싱(76)과 구동축(26) 사이의 모멘트 방향과 상관없이 부싱(76)을 구동축(26)에 고정한다. 따라서, 구동축(26)에 대한 부싱(76)의 결합이 느슨해지는 것을 방지할 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예는 다음과 같이 변형될 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예중 어느 한 실시예에 있어서, 부싱(76)이 구동축(26)의 계단부(74) 상에 설치될 때, 크림핑(crimping)으로써 고정될 수 있으며, 이러한 경우, 구동축(26)의 단부면 상의 로킹 볼트(78)와 나사홀은 생략되고, 이것은 동력 전달장치를 제조할 때 부품의 수와 공정을 감소시킨다.

제 1 내지 제 3 실시예중 어느 한 실시예에 있어서, 제한 스프링은 다중 나사와 같은 방식으로 하나 이상의 코일 스트랜드로써 형성되며, 이러한 경우, 커플링 플레이트(70)는 스트랜드에 상응하는 결합 피스(73)를 구비한다. 이 경우, 풀리(65)로부터 제한 스프링(80)으로 동력 전달과정은 부싱(76)이 경사지는 것을 방지하기 위해 복수의 접촉점으로써 실행되므로, 구동축(26)이 안정되게 회전할 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예중 어느 한 실시예에 있어서, 부싱(76)의 주위 표면 상의 수지층(79)은 생략될 수 있으며, 이 경우, 수지층(79)을 갖지 않는 부싱(76)의 외경은 스프링(80)에 부하가 적용되지 않을 때 제한 스프링(80)의 내경 보다 더욱 클 필요가 있으며, 이것은 부품의 수를 감소시키고 동력 전달장치의 제조과정을 단순화시킨다.

제 1 실시예에서, 톱니형 축과 톱니홈이 스플라인축(75)과 키홈(77)을 대신하여 사용될 수 있으며, 이 경우, 부품의 수를 증가시키지 않고 단지 톱니형 축과 툽니홈을 형성함으로써 결합 과정이 확실히 수행될 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예중 어느 한 실시예에 있어서, 동력 전달장치는 압축기의 구동축 보다 엔진의 구동축 상에 조립될 수 있다. 압축기와 같은 피동 장치는 풀리와 벨트를 통해서 상기 동력 전달장치에 결합될 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예중 어느 한 실시예에 있어서, 제한 스프링(80)은 이 제한 스프링(80)의 외경을 주위면으로부터 분리시키기 위해 압축기(21)의 과도한 토크 부하에서 수축하는 토션 스프링으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제한 스프링(80)의 외면은 커플링 플레이트(70)의 실린더(71)의 내면에 대해 가압되며, 실린더(71)의 내면과 제한 스프링(80)의 외면 사이에는 수지층(79)이 제공될 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예중 어느 한 실시예에 있어서, 제한 스프링(80)의 스트랜드는 부싱을 소정의 힘으로 고정하기 위해 와이어에 인장 압력을 적용함으로써 부싱(76) 주위에 직접 감겨질 수 있다.

이와 같은 변형을 사용할 때, 상기 기술된 장점과 실질적으로 동일한 장점을 얻을 수 있다.

당기술에 숙련된 기술자는 본 발명의 정신 및 범주 내에서 본 발명을 여러 다른 형태로 실현할 수 있음은 자명한 사실이다. 따라서, 본 발명의 보기와 실시예는 제한적이지 않은 예시적인 의미로 고려되어야 하며 본 발명은 상세한 설명에 국한되지 않고 본 발명의 정신 및 범주 내에서 변형될 수 있다.

Claims (10)

1. 구동 부재로부터 피동 부재로 동력을 전달함에 따라 발생한 부하를 기본으로 하는 토션으로 인하여 변형될 수 있는 탄성 부재를 통해서, 구동 부재로부터 피동 부재로 회전 동력을 전달하기 위한 동력 전달장치에 있어서,

   중간 부재(76)는 탄성 부재(80)와, 구동 부재(65,68,69,70) 및 피동 부재(26)중 한 부재 사이에 배치되고, 유지 구조(74,75)는 상기 구동 부재(65,68,69,70) 및 피동 부재(26)중 한 부재 위에 있는 중간 부재(76)를 유지하도록 제공되고, 상기 중간 부재(76)는 구동 부재(65,68,69,70) 및 피동 부재(26)중 한 부재에 대해 일체로 회전하고 축 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 부재는 토션 코일 스프링(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 중간 부재(76)는 토션 코일 스프링(80)을 지지하기 위한 외부 주위면과, 이 외부 주위면 상에 형성된 합성 수지층(79)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 토션 코일 스프링(80)은 피동 부재로부터 발생된 부하를 기초로 확대될 수 있는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 피동 부재가 구동 부재(65,68,69,70)를 통해서 동력원(67)에 의해 구동되는 회전축(26)을 포함하도록 구성된 동력원(67)을 특징으로 하는 동력 전달장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 중간 부재는 회전축(26) 상에 설치된 부싱(76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 유지 구조는 회전축(26)이 설치되고 이 회전축(26)에 대해 축 방향으로 연장되는 하나 이상의 직선 홈(74)과, 이 홈(74)에 적합하게 부싱(76)이 설치된 키(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 유지 구조는 부싱(76)이 설치되고 회전축(26)에 대해 축 방향으로 연장되는 직선 홈(74)과, 이 홈(74)에 적합하게 회전축(26)이 설치된 키(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 구동 부재는 회전축(26)을 구동하기 위해 동력원(67)과 회전축(26)에 작동가능하게 연결된 풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달장치.
10. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 기재된 장치를 구비한 압축기.