KR20000009908A - 차량용 에어컨 압축기의 클러치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 에어컨 압축기의 클러치장치에 관한 것이다.

본 발명은 압축기의 전면 일측에 전자석 코일이 설치된 요크가 스테이터로서 고정되고; 이 요크의 중앙으로 돌출된 압축기의 회전축에는, 회전축에 고정결합되는 보스와, 베어링을 통해 보스의 외주면에 회전가능하게 설치된 풀리, 이 풀리와 일정한 간격으로 대면하며, 대면되는 반대방향으로 복원력을 발휘하는 판 스프링을 통해 보스에 고정설치된 아마츄어로 이루어진 마그네틱 클러치 조립체가 로터로서 고정되어; 코일에 형성된 전자석의 흡인력으로 아마츄어를 풀리에 밀착시켜 엔진의 구동력을 선택적으로 압축기에 전달하게 한 에어컨 압축기의 마그네틱 클러치장치에 있어서, 풀리와 아마츄어의 접촉면에 서로 맞물려 미끄러지지 않게 하는 미끄럼 방지턱을 형성한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 회전하는 풀리에 아마츄어가 밀착되는 순간의 일시적인 미끄러짐 현상을 방지하고, 이에 따른 접촉면의 마모 및 마찰열발생을 방지하여 마그네틱 클러치를 구성하는 각 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구동손실을 최소화하여 압축기의 성능 및 효율을 안정시키는 효과를 제공한다.

Description

차량용 에어컨 압축기의 클러치장치

본 발명은 차량용 에어컨의 압축기(Compressor)에 관한 것으로, 엔진(Engine)측 구동원으로부터 압축기로 전달되는 동력을 연결 또는 차단하는 마그네틱 클러치(Magnetic clutch)의 동력전달구조에 관한 것이다.

차량에 설치되는 에어컨에 있어서 압축기는 엔진의 동력으로 구동되어 냉매를 압축시키게 되는데, 이와같이 압축기에 전달되는 엔진의 동력은 차내가 충분히 냉각되었을 경우에는 차단되어야 하고, 차내의 온도가 상승했을 경우에는 다시 전달되어야 한다. 마그네틱 클러치는 강력한 전자석의 흡인력이 클러치 판을 밀착되게 하는 것으로, 압축기에 설치되어 엔진으로부터의 구동력을 선택적으로 전달하거나 차단할 수 있게 하고 있다.

압축기에 설치되는 마그네틱 클러치의 구조를 도시한 도 1 및 도 2를 보면, 압축기(1)는 전면의 그랜드(2)에 전자석 코일(5)이 설치된 요크(4)가 스테이터(Stator: 고정자)로서 고정되고, 그랜드(2) 중앙으로 돌출되는 회전축(3)에는 마그네틱 클러치 조립체(Magnetic clutch ass'y)가 로터(Rotor)로서 고정된다. 전자석 코일(4)의 플러그 하우징(6)은 도시되지 않은 전원부와 연결된다.

마그네틱 클러치 조립체는 회전축(3)에 볼트(8)로 고정결합되는 보스(7)와, 베어링(10)을 통해 이 보스(7)의 외주면에 회전가능하게 설치된 풀리(9), 판 스프링(12)을 통해 보스(7)의 외측에 조립되어 풀리(9)와 접해짐으로써 풀리(9)의 회전력을 전달받는 아마츄어(11)로 구성된다.

풀리(9)는 엔진측 구동원과 벨트(Belt)로 연결되고 평상시 아마츄어(11)는 판 스프링(12)에 의해 풀리(9)와 이격되어 있어, 엔진이 기동된 상태에서 냉방장치가 가동되지 않을 때는 풀리(9)만이 회전하고 압축기(1)는 동작하지 않는다. 이 상태에서 냉방장치를 가동시키면, 요크(4)의 전자석 코일(5)에 전원이 인가됨으로써 강력한 자장이 형성되어 아마츄어(11)를 풀리(9)측으로 끌어당겨 밀착시키게 되고, 아마츄어(11)는 풀리(9)와 일체화된 상태에서 회전하여 구동력을 보스(7)와 결합된 압축기(1)의 회전축(3)에 전달하게 됨으로써 압축기(1)를 구동시키게 된다.

냉방장치를 끄면, 전자석 코일(5)에 공급되는 전원이 차단되면서 아마츄어(11)는 판 스프링(12)의 탄성에 의해 풀리(9)로부터 떨어지게 되므로, 압축기(1)는 정지하게 된다.

그런데, 종래 이러한 압축기의 마그네틱 클러치는, 냉방장치의 초기 가동시 회전하는 풀리(9)에 아마츄어(11)가 밀착되는 순간 압축기(1)내에 형성된 고온 고압의 냉매압력에 의해 풀리(9)의 회전력에 저항하는 과중한 부하가 발생됨으로써, 풀리(9)와 아마츄어(11)가 슬립(Slip) 또는 마찰을 일으키게 되고, 이는 마모 및 마찰열에 의한 아마츄어(11)의 재질노화를 촉진시킬 뿐만 아니라, 순간적인 과부하로 인해 요크(4)의 전자석 코일(5)이 소손(燒損)됨으로써 마그네틱 클러치의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 회전하고 있는 풀리와 정지된 상태에서 소정 압력을 받고 있는 아마츄어가 순간적으로 밀착될 때 발생하는 슬립 및 이에 따른 마모를 저감시킬 수 있는 마그네틱 클러치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기의 전면 일측에 전자석 코일이 설치된 요크가 스테이터로서 고정되고; 이 요크의 중앙으로 돌출된 압축기의 회전축에는, 회전축에 고정결합되는 보스와, 베어링을 통해 보스의 외주면에 회전가능하게 설치된 풀리, 이 풀리와 일정한 간격으로 대면하며, 대면되는 반대방향으로 복원력을 발휘하는 판 스프링을 통해 보스에 고정설치된 아마츄어로 이루어진 마그네틱 클러치 조립체가 로터로서 고정되어; 코일에 형성된 전자석의 흡인력으로 아마츄어를 풀리에 밀착시켜 엔진의 구동력을 선택적으로 압축기에 전달하게 한 에어컨 압축기의 마그네틱 클러치장치에 있어서, 풀리와 아마츄어의 접촉면에 서로 맞물려 미끄러지지 않게 하는 미끄럼 방지턱을 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 회전하는 풀리에 아마츄어가 밀착되는 순간, 양자의 접촉면에 형성된 미끄럼 방지턱이 서로 맞물리면서 풀리의 회전력은 미끄러짐에 의한 손실없이 아마츄어에 전달될 수 있게 된다. 따라서, 슬립에 의한 접촉면의 마모 및 마찰열발생을 방지하여 아마츄어의 파손을 방지하고, 구동손실을 줄일 수 있게 된다.

도 1은 종래의 차량용 에어컨에 설치되는 압축기의 마그네틱 클러치를 나타내는 분해 사시도,

도 2는 마그네틱 클러치장치의 결합구조를 나타낸 단면도,

도 3은 종래의 작동구조로서 풀리와 아마츄어의 결합구조를 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 마그네틱 클러치의 작동구조로서 풀리와 아마츄어의 결합구조를 나타낸 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 압축기(Compressor) 2 : 그랜드(Grand)

3 : 회전축(Shaft) 4 : 요크(Yoke)

5 : 전자석 코일(Magnetic coil) 6 : 플러그 하우징(Plug housing)

7 : 보스(Boss) 8 : 볼트(Bolt)

9, 20 : 풀리(Pully) 10 : 베어링(Bearing)

11, 30 : 아마츄어(Amature) 12 : 판 스프링(Plate spring)

21, 31 : 미끄럼 방지턱

이하, 본 발명의 특징적인 구성 및 이에따른 작용효과를 마그네틱 클러치장치의 결합구조를 나타낸 도 2와, 본 발명에 따른 실시예로서 풀리와 아마츄어의 결합구조를 상세히 나타낸 도 4를 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(1) 전면의 그랜드(2)에 전자석 코일(5)이 설치된 요크(4)가 스테이터로서 고정되고, 스테이터와 대응되는 로터로서 엔진의 구동력을 선택적으로 압축기(1)에 전달하기 위한 마그네틱 클러치 조립체는, 요크(4)의 중앙으로 돌출된 압축기(1)의 회전축(3)에 볼트(8)로 고정결합되는 보스(7)와, 베어링(10)을 통해 보스(7)의 외주면에 회전가능하게 설치된 풀리(9), 이 풀리(9)와 약 0.7mm의 간격으로 대면하면서 보스(7)의 바깥둘레에 설치되어 풀리(9)의 회전력을 선택적으로 전달받게 되는 아마츄어(11)로 구성되고, 이 아마츄어(11)는 판 스프링(12)에 의해 보스(7)에 고정결합되면서 풀리(9)와 대면되는 반대방향으로 복원력을 받게 된다.

한편, 압축기(1) 내에는 고온 고압의 냉매압력이 형성되어 보스(7)를 통해 회전축(3)에 고정된 아마츄어(11)에 정지압력으로 작용하게 되는데, 이는 냉방장치의 초기 가동시 엔진측 구동원과 벨트로 연결됨으로써 엔진이 기동된 상태에서 항시 회전하고 있는 풀리(9)에 아마츄어(11)가 밀착되는 순간, 풀리(9)의 회전력에 저항하는 역방향의 과부하를 발생시키게 된다.

본 발명의 특징적인 구성을 나타낸 도 4를 보면, 풀리(20)와 아마츄어(30)의 양측 접촉면에는 서로 맞물려 미끄러지지 않게 하는 미끄럼 방지턱(21, 31)이 각각 형성된다. 이 미끄럼 방지턱(21, 31)은 풀리(20)와 아마튜어(30)의 간격이 0.7mm 정도임을 감안하여 0.4mm 정도의 깊이로 형성되는 것이 바람직하며, 회전방향을 따라 하나 또는 그 이상의 여러 위치에 형성된다.

따라서, 냉방장치가 가동되면 요크(4)의 전자석 코일(5)에 순간적으로 강력한 자장이 형성되면서 아마츄어(30)를 풀리(20)측으로 끌어당겨 밀착시키게 되고, 풀리(20)와 아마츄어(30)가 밀착되는 순간, 양측 접촉면의 미끄럼 방지턱(21, 31)이 맞물리면서 아마츄어(30)와 풀리(20)가 일체화됨으로써 풀리(20)의 회전력은 슬립에 따른 마찰손실 없이 압축기(1)의 회전축(3)에 전달된다. 냉방장치를 끄면, 전자석 코일(5)의 전원이 차단되면서 아마츄어(30)는 반대방향으로 작용하는 판 스프링(12)의 복원력에 의해 풀리(20)로부터 떨어지게 되므로, 압축기(1)는 정지하게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 서로 밀착되어 일체화된 상태에서 회전하게되는 풀리와 아마츄어의 각 접촉면에 서로 맞물릴 수 있도록 미끄럼 방지턱을 형성하는 것으로, 회전하는 풀리에 아마츄어가 밀착되는 순간의 일시적인 미끄러짐 현상을 방지하고, 이에 따른 접촉면의 마모 및 마찰열발생을 방지하여 마그네틱 클러치를 구성하는 각 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구동손실을 최소화하여 압축기의 성능 및 효율을 안정시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 압축기의 전면 일측에 전자석 코일이 설치된 요크가 스테이터로서 고정되고; 이 요크의 중앙으로 돌출된 압축기의 회전축에는, 회전축에 고정결합되는 보스와, 베어링을 통해 보스의 외주면에 회전가능하게 설치된 풀리, 이 풀리와 일정한 간격으로 대면하며, 대면되는 반대방향으로 복원력을 발휘하는 판 스프링을 통해 보스에 고정설치된 아마츄어로 이루어진 마그네틱 클러치 조립체가 로터로서 고정되어; 코일에 형성된 전자석의 흡인력으로 아마츄어를 풀리에 밀착시켜 엔진의 구동력을 선택적으로 압축기에 전달하게 한 에어컨 압축기의 마그네틱 클러치장치에 있어서,

   상기 풀리와 아마츄어의 접촉면에 서로 맞물려 미끄러지지 않게 하는 미끄럼 방지턱을 형성한 것을 특징으로 하는 에어컨 압축기의 클러치장치.