KR20010109405A - 클러치리스 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 있어서, 엔진으로부터 압축기로의 동력전달시 완충역할을 함과 아울러 압축기에 이상 토오크가 발생할 경우 엔진과 압축기 간의 동력을 차단하는 기능을 갖는 클러치리스 압축기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 엔진동력에 의해 동작되는 풀리와, 압축기와 연결된 커버 플레이트를 연결수단에 의해 연결하되, 연결수단을 포함한 주변부품의 구조적인 개선을 통해 압축기측에 부하 토오크가 발생할 경우 연결수단의 일부분이 파손되도록 하고, 연결수단의 파손부위는 최초 설치위치로 부터 자연적으로 벗어나도록 하므로써 풀리의 회전에 방해요소로 작용됨을 방지토록 하는데 있다.

또한, 풀리와 압축기 간의 완충작용이 가능토록 하는데 있다.

또한, 연결수단의 일부가 파손되는 과정에서 소음이 발생되지 않도록 하는데 있다.

이를 위한 본 발명은 엔진의 구동력을 압축기(1)로 전달하기 위한 풀리(10);

상기 풀리(10)의 일측면에 근접 설치되어 압축기(1)와 연결되는 커버 플레이트(20);

상기 풀리(10)와 커버 플레이트(20) 사이에 위치하면서 상기 풀리(10)에 결합되며, 직경방향으로 관통된 회피홈(313)을 갖는 내체(312)와; 상기 내체(312)의 외부를 감싸도록 설치되며, 외주면 상에 적어도 하나 이상의 홈(311)을 갖는 연질재의 외체(310)로 이루어진 피 파단부재(31);

상기 커버 플레이트(20) 상에 결합되며, 상기 외체(310)의 홈(311)에 삽입되는 돌출부(321)가 형성되어 피 파단부재(31)와 커버 플레이트(20)를 연결하고, 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 상기 외체(310)를 파손시키므로써 커버 플레이트(20)와 풀리(10)가 분리되도록 하며, 외체(310)가 파손되었을 때는 상기 돌출부(321)가 회피홈(313)을 통과토록 하므로써 풀리(10)의 회전을 가능케하는 파단부재(32)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

클러치리스 압축기{cluchless compressor}

본 발명은 차량에 있어서, 엔진으로부터 압축기로의 동력전달시 완충역할을 함과 아울러 압축기에 이상 토오크가 발생할 경우 엔진과 압축기 간의 동력을 차단하는 기능을 갖는 클러치리스 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 냉방 시스템(cooling system)은 냉매의 증발, 압축, 응축, 팽창의 순환사이클에 의해 차내온도를 차외온도에 비해 낮게 유지토록 하는 것으로서, 이러한 냉방 시스템을 가능케 하기 위해 증발기, 압축기, 응축기, 팽창밸브를 필수적으로 갖추고 있으며, 상기 압축기는 차량의 엔진과 벨트에 의해 연결되어 엔진동력으로 구동된다.

도 1은 종래 클러치리스 압축기의 일예를 보인 구성도로서, 일본국 특개평11-236876호를 인용한 것이다.

도시한 바와 같이, 클러치리스 압축기는 압축기(1)의 동력축(1a)을 감싸도록 중심부에 보스부(2a)를 갖는 하우징(2)과; 상기 보스부(2a)의 외주상에는 위치하도록 중심부에 다른 보스(3a)를 가지며, 외주면 상에 벨트(4)가 감기는 풀리(3)와; 상기 보스부(2a)와 다른 보스부(3a) 사이에 개입되어 풀리(3)의 자전을 가능케 하는 래디얼 베어링(5)으로 구성된다.

그리고, 상기 하우징(2)의 보스부(2a)로 부터 돌출된 동력축(1a)의 일단부에는 외주면상에 돌출부(6a)가 형성된 허브(6)가 볼트 체결되고, 상기 허브(6)의 외측에는 내주면상에 상기 허브(6)의 돌출부(6a)가 삽입되도록 홈부(7a)를 갖는 지지판(7)이 결합되어 있다.

또한, 도 2에서와 같이 상기 지지판(7)과, 풀리(3)의 대향면 상에는 한쪽이 개방된 원통상의 제 1, 2 유지부(8a)(8b)가 각각 구비되어 있으며, 상기 제 1, 2 유지부(8a)(8b)의 내부에는 완충고무(9)가 삽입되어 있다. 이때, 상기 지지판(7)에 구비된 제 1 유지부(8a)에는 4개의 절개부(8c)가 형성되어 있으며, 상기 완충고무(9)의 외주면 상에는 상기 절개부(8c)에 끼워지는 4개의 돌기(9a)가 형성되어 있다.

따라서, 압축기측 부하 토오크(torque)가 설정치 이내인 경우에는 풀리(3)의 회전력은 제 2 유지부(8b), 완충고무(9), 제 1 유지부(8a), 지지판(7) 및 허브(6)를 통해 압축기(1)의 동력축(1a)에 전달되어 동력축(1a)을 회전시키게 된다.

이때, 압축기(1) 측의 부하 토오크에 의해 지지판(7)에 형성된 제 1 유지부(8a)가 탄성변형함과 동시에 제 1, 2 유지부(8a)(8b)내에 위치하고 있는 완충고무(9)가 유지부내에서 탄성변형하기 때문에 압축기(1)측의 부하 토오크의 변동은 제 2 유지부(8b)와 완충고무(9)에 의해 완화된 상태로 풀리(3)로 전달된다.

반면, 풀리(3)로부터 압축기(1)의 동력축(1a)에 이르는 동력전달과정에서 설정치 이상의 부하 토오크가 작용하게 되면 완충고무(9)에 의해 제 1 유지부(8a)가 파단되면서 풀리(3)로부터 동력축(1a)에 이르는 동력전달경로가 신속하게 끊겨 압축기(1)의 손상을 방지할 수 있고, 아울러 부하 토오크의 변동에 의한 진동이나 소음을 억제하는 것이 가능하다.

그러나, 상기한 종래의 클러치리스 압축기는 제 1 유지부(8a)가 파손된 이후에도 파손부위가 완전히 떨어져 나가지 않고 잔류하고 있으므로, 이 제 1 유지부(8a)와 완충고무(9)와의 간섭으로 풀리(3)의 회전을 방해하면서 벨트슬립(belt slip)이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 파손된 제 1 유지부(8a)와 회전하는 완충고무(9)와의 충돌소음과, 플라스틱재로 된 제 1 유지부(8a)의 파손시 파손소음이 발생하는 문제점도 함께 안고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 엔진동력에 의해 동작되는 풀리와, 압축기와 연결된 커버 플레이트를 연결수단에 의해 연결하되, 연결수단을 포함한 주변부품의 구조적인 개선을 통해 압축기측에 부하 토오크가 발생할 경우 연결수단의 일부분이 파손되도록 하고, 연결수단의 파손부위는 최초 설치위치로 부터 자연적으로 벗어나도록 하므로써 풀리의 회전에 방해요소로 작용됨을 방지토록 하는 클러치리스 압축기를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

또한, 풀리와 압축기 간의 완충작용이 가능토록 하는 클러치리스 압축기를 제공하는데 다른 목적을 두고 있다.

또한, 연결수단의 일부가 파손되는 과정에서 소음이 발생되지 않도록 하는 클러치리스 압축기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 클러치리스 압축기의 일예를 보인 구성도

도 2는 종래 클러치의 파손부위를 나타낸 상세도

도 3은 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 분리 사시도

도 4는 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 결합단면도

도 5는 본 발명에 따른 클러치리스 압축기에서 파손부위가 파손된 이후에 동작과정을 도시한 도면

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 압축기 10. 풀리

20. 커버 플레이트 30. 연결수단

31. 피 파단부재 32. 파단부재

40. 리벳 310. 외체

311. 홈 312. 내체

313. 회피홈 320. 파단부재 몸체

321. 돌출부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면,

엔진의 구동력을 압축기로 전달하기 위한 풀리;

상기 풀리의 일측면에 근접 설치되어 압축기와 연결되는 커버 플레이트;

상기 풀리와 커버 플레이트 사이에 위치하면서 상기 풀리에 결합되며, 직경방향으로 관통된 회피홈을 갖는 내체와; 상기 내체의 외부를 감싸도록 설치되며, 외주면 상에 적어도 하나 이상의 홈을 갖는 연질재의 외체로 이루어진 피 파단부재;

상기 커버 플레이트 상에 결합되며, 상기 외체의 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되어 피 파단부재와 커버 플레이트를 연결하고, 압축기에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 상기 외체를 파손시키므로써 커버 플레이트와 풀리가 분리되도록 하며, 외체가 파손되었을 때는 상기 돌출부가 회피홈을 통과토록 하므로써 풀리의 회전을 가능케하는 파단부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 외체는 러버(rubber)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내체와 풀리, 파단부재와 커버 플레이트는 각각 리벳에 의해 결합된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 결합상태 단면도를 각각 나타내고 있다.

도면에 따르면, 본 발명의 클러치리스 압축기는 벨트(11)에 의해 엔진과 연결되는 원형의 풀리(10)와, 상기 풀리(10)의 일측면에 풀리와 동심을 이루도록 근접 설치되어 압축기(1)의 동력축(1a)과 연결되는 원형의 커버 플레이트(20)로 크게 구성된다.

그리고, 상기 풀리(10)와 커버 플레이트(20)는 연결수단(30)에 의해 결합되어 있다.

상기 연결수단(30)은 풀리(10)에 결합된 피 파단부재(31)와, 상기 풀리(10)와의 대향면에 결합된 파단부재(32)로 구성된다. 이때 상기 피 파단부재(31)와 파단부재(32)는 상호 결합되어 있으면서 압축기(1) 측의 부하 토오크가 설정치 이내인 경우에는 풀리(10)와 커버 플레이트(20)간의 연결관계를 유지토록 하는 반면, 압축기(1) 측의 부하 토오크가 설정치 이상이 된 경우에는 풀리(10)와 커버 플레이트(20)간의 연결관계를 단절시키는 선택성을 띠고 있다.

특히, 상기 피 파단부재(31)는 외주면 상에 적어도 하나 이상의 홈(311)을 갖는 연질재의 외체(310)와; 상기 외체(310)에 의해 감싸여져 있으며, 상기 파단부재(32)에 의해 외체(310)가 파손되었을 때 공전(公轉)이 가능토록 하기 위해 파단부재(32)와의 간섭을 회피하기 위한 회피홈(313)을 갖는 내체(312)로 구성된다.

그리고, 상기 파단부재(32)는 상기 피 파단부재(31)와 상대적인 구조를 갖기 위해 파단부재 몸체(320)와, 상기 파단부재 몸체(320)의 양쪽으로 부터 연장되어 상기 외체(310)의 외주면에 형성된 홈(311)으로 삽입됨에 따라 결합력을 얻는 돌출부(321)로 구성된다.

또한, 상기 풀리(10)와 피 파단부재(31), 커버 플레이트(20)와 파단부재(32)의 결합은 각각 리벳(40)에 의하고 있다. 하지만, 이에 한정하지는 않으며 이들이 견고한 결합상태를 유지할 수 있다면 다른 결합수단, 예를 들면 나사결합 등의 여타 결합구조도 가능함은 물론이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세 설명하면 후술하는 바와 같다.

차량의 에어컨 시스템을 가동시키게 되면 엔진과 벨트(11)에 의해 연결된 풀리(10), 상기 풀리(10)와 연결수단(30)에 의해 연결된 커버 플레이트(20), 상기 커버 플레이트와 연결된 압축기(1)의 동력축(1a)이 엔진동력에 의해 연동되면서 차내 냉방을 이루게 된다.

이때는 압축기(1) 측의 부하 토오크가 설정치 이내인 경우로서, 피 파단부재(31)가 파단부재(32)에 의해 파손되지 않을 정도의 부하 토오크가 발생한 경우에 해당된다.

반대로, 압축기(1) 측에 설정치 이상의 이상 부하 토오크가 발생하게 되면, 파단부재(32)에 비해 상대적으로 취약한 강도의 피 파단부재(31)가 찢기게 되고 이로써 파단부재(32)와 피 파단부재(31)와의 연결관계는 단절된다.

즉, 상기 파단부재(32)의 파단부재 몸체(320)로부터 돌출 형성된 돌출부(321)가 피 파단부재(31)의 외장을 이루고 있는 외체(310)의 외주면에 형성된 홈(311)에 삽입된 상태로 결합되어 있다가 압축기(1) 측으로부터 이상 부하 토오크가 발생하게 되면, 러버(rubber)와 같은 연질재로 된 피 파단부재(31)의 외체(310)가 찢기면서 내체(312)로부터 분리되고, 피 파단부재(31)는 내체(312)만이 풀리(10) 상에 남아있게 된다.

따라서, 커버 플레이트(20)와 풀리(10)는 결합관계가 해제되면서 풀리(10)의 동력이 커버 플레이트(20)와 결합된 압축기(1)로 전달되지 않으므로 엔진의 손상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 풀리(10)는 엔진과 연결되어 있기 때문에 차량이 운행되면 항상 회전하게 된다. 따라서, 도 5에서와 같이 풀리(10)에 고정된 내체(312)도 함께 회전하게 되는데, 이때 회전하는 내체(312)에는 회피홈(313)이 형성되어 있으므로 내체(312)가 회전할 때 정지상태인 파단부재(32)는 내체(312)의 회피홈(313)을 통하게 되면서 내체(312)와 파단부재(32) 간의 충돌을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명은 압축기측에 이상 부하가 발생하였을 때 피 파단부재의 외체가 파손되고, 파손된 외체는 자연적으로 설치위치로 부터 벗어나게 되어 회전하는 파단부재와의 간섭을 방지할 수 있다. 따라서 벨트슬립 등의 문제점이 발생하지 않게 된다.

또한, 피 파단부재의 외체는 러버로 되어 있으므로 파손되기 이전에는 풀리와 압축기 간의 완충역할을 하므로써 부품손상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 파손부위가 러버이므로 파손시 소음이 발생하지 않게 된다.

Claims (3)

1. 엔진의 구동력을 압축기(1)로 전달하기 위한 풀리(10);

   상기 풀리(10)의 일측면에 근접 설치되어 압축기(1)와 연결되는 커버 플레이트(20);

   상기 풀리(10)와 커버 플레이트(20) 사이에 위치하면서 상기 풀리(10)에 결합되며, 직경방향으로 관통된 회피홈(313)을 갖는 내체(312)와; 상기 내체(312)의 외부를 감싸도록 설치되며, 외주면 상에 적어도 하나 이상의 홈(311)을 갖는 연질재의 외체(310)로 이루어진 피 파단부재(31);

   상기 커버 플레이트(20) 상에 결합되며, 상기 외체(310)의 홈(311)에 삽입되는 돌출부(321)가 형성되어 피 파단부재(31)와 커버 플레이트(20)를 연결하고, 압축기(1)에 설정치 이상의 토오크가 발생할 경우 상기 외체(310)를 파손시키므로써 커버 플레이트(20)와 풀리(10)가 분리되도록 하며, 외체(310)가 파손되었을 때는 상기 돌출부(321)가 회피홈(313)을 통과토록 하므로써 풀리(10)의 회전을 가능케하는 파단부재(32)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외체는 러버(rubber)인 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 내체(312)와 풀리(10), 파단부재(32)와 커버 플레이트(20)는 각각 리벳(40)에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 클러치리스 압축기.