KR20020050167A

KR20020050167A - 전자클러치

Info

Publication number: KR20020050167A
Application number: KR1020010081328A
Authority: KR
Inventors: 나카가와주니치; 기시부치아키라; 가와카미사토시; 고나가나오지; 즈치이즈가츠야
Original assignee: 오카베 히로무; 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2002-06-26
Also published as: FR2818340A1; FR2818340B1; US20020074204A1; KR100506166B1; DE10162549A1; US6622843B2

Abstract

본 발명은 전자클러치(100)에 관한 것으로, 회전자(120), 아마츄어(140) 및 여자코일(130)을 포함하는 고정자 하우징(131)이 베어링부재(127, 132)를 통하여 중앙 허부(110)에 조립된다. 그러므로, 엔진 크랭크 축에 중앙허부를 조립함으로써, 차량에 전자클러치를 조립하는 동작이 완료된다. 추가로, 고정자판(134)은 탄성재질로 이루어진 부시(135)를 통하여 엔진에 고정되는 고정자 하우징에 고정된다. 그러므로, 엔진의 진동으로 인해 발생된 상기 회전자에 대한 고정자 하우징의 진동변위는 흡수될 수 있다.

Description

전자클러치{Electromagnetic clutch}

본 발명은 구동원으로부터 구동장치로 구동력을 전달하고 단속하기 위한 전자클러치에 관한 것이다. 본 발명은 엔진 구성에 있어서, 오일펌프나 압축기와 같은 회전유니트에 차량엔진의 구동력을 전달하고 단속하기 위한 전자클러치에 적합하게 적용된다.

일본국 실용신안 공개공보 평 6-30535에 개시되어 있는 종래의 전자클러치는 엔진과 같은 구동원에 의해 회전 구동되는 회전자와, 상기 회전자와 소정의 간극(clearance)을 가지도록 배치된 아마츄어 및 상기 아마츄어와 회전자 사이의 전자기력을 발생시키기 위한 여자코일을 포함하고 있다. 추가로, 상기 아마츄어는 상기 압축기의 축에 연결된 중앙허부에 고정되며, 상기 회전자는 베어링을 통하여압축기의 전면 하우징에 조립되며, 상기 여자코일은 전면 하우징에 고정된 판에 조립된다. 따라서, 이러한 클러치 구조에 있어서는, 적어도 3회 이상의 다수의 조립단계가 필요하므로, 조립공정을 감소시키기가 어렵다.

다른 한편으로, 종래의 클러치 구조에서는, 고정자 하우징과 회전자 사이의 간극이 증가되거나, 엔진검사 동안이나 오일추가 동안에 전자클러치 상에 오일이 접착하거나, 소음발생과 같은 문제점들이 야기될 수 있다.

상기한 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 전자클러치의 조립단계를 감소시킬 수 있는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 회전자와 같은 회전부재와 여자코일을 유지하기 위한 유지부재(holding member)사이의 간극이 커지게 되는 것을 방지하는 전자클러치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오일이 전자클러치의 아마츄어상에 접착되는 것을 방지하는 전자클러치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 아마츄어나 판스프링같은 것들이 서로 충돌할 경우, 발생되는 소음을 방지할 수 있는 전자클러치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자클러치 전체를 커버하는 덮개를 사용하지 않고 소음을 감소시키는 전자클러치를 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전자클러치를 사용하는 동력전달시스템을 나타낸 개략적인 다이아그램도.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자클러치를 나타낸 단면도.

도3은 도2의 좌측을 도시한 전자클러치의 측면도.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자클러치에서 충격을 흡수하기 위한 댐퍼 부재를 나타낸 부분 확대단면도.

도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자클러치를 위해 사용된 제진강판을 나타낸 단면도.

도6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전자클러치를 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 전자클러치 110: 중앙허브

120: 회전자 121: 풀리

122: 제1 댐퍼 123: 원통부재

124: 외부원통부 125: 내부원통부

126: 마찰판 127, 132: 베어링

130: 여자코일 131: 고정자 하우징

134: 고정자판 135: 부시

141: 판스프링 143: 제진강판

150: 홈 151: 벽면

160: 제3 댐퍼 161: 금속허브

162: 추부 163: 탄성부재

본 발명에 따르면, 구동원의 구동력을 종동장치에 전달하고 단속하기 위한 전자클러치에 있어서, 구동측 회전부재는 상기 구동원에 의해 회전되어지도록 배치되며, 종동측 회전부재는 상기 종동장치의 일측에 회전가능하게 연결되도록 배치되며, 여자코일은 전력이 공급될 경우 전자기력을 발생시키기 위해 배치되며, 아마츄어는 상기 구동측 회전부재와 종동측 구동부재중 하나에 연결된다. 상기 아마츄어는 상기 구동측 회전부재로부터 종동측 회전부재에 구동력을 전달하기 위하여, 여자코일로부터 발생된 전자기력에 의해 구동측 회전부재와 종동측 회전부재중 다른 하나와 접촉하는 마찰면을 가진다. 상기 전자클러치에서, 상기 종동측 회전부재와 여자코일은 베어링 부재를 통하여 구동측 회전부재에 조립된다. 따라서, 상기 구동측 회전부재를 구동원의 축에 조립함으로써, 상기 구동원에 전자클러치를 조립하는 동작이 완료되며, 상기 구동원에 전자클러치를 조립하는 단계들이 완료될 수 있다. 그 결과, 상기 구동원에 전자클러치를 조립하는 단계들이 감소될 수 있다.

여자코일을 유지하기 위한 유지부재는 탄성재질로 이루어진 부시를 통하여 고정되는 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 유지부재가 고정되는 부재의 진동으로 인해 발생되는 상기 회전부재에 대한 유지부재의 상대적인 진동변위를 흡수할 수 있으며, 상기 유지부재와 회전부재의 치수차를 흡수할 수 있다. 따라서, 유지부재와 회전부재 사이의 간극이 적절하게 유지될 수 있다.

또한, 상기 구동측 회전부재, 종동측 회전부재 및 아마츄어는 상기 아마츄어의 회전축이 실질적으로 평행하고, 벽표면이 아마츄어의 외경측에서 아마츄어를 감싸도록 링형상으로 제공되되, 상기 벽 표면은 구동측 회전부재와 종동측 회전부재의 각 회전축에 실질적으로 평행하도록 배치된다. 그러므로, 엔진의 점검동작이나 엔진오일의 추가시에, 오일이 전자클러치 위로 낙하하는 경우에서 조차도, 낙하된 오일은 아마츄어를 향하여 흐르지 않고 벽표면을 따라 하측으로 흐른다. 또한, 환상의 홈부는 아마츄어의 외경측에서 아마츄어를 감싸도록 구동측 회전부재와 종동측 회전부재의 회전축 방향으로 대략 U자형상의 단면으로 패여진다. 그러므로, 상기 오일이 전자클러치 위로 낙하하는 경우에서 조차도 낙하된 오일은 전자클러치로부터 상기 홈부를 따라 하측으로 흐르고, 상기 전자클러치의 아마츄어상에 오일이 접착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 아마츄어의 내주벽면에는 내주벽면의 직경이 마찰면에 대향하는 일측을 향하여 확장되는 방식으로 테이퍼진 테이퍼부가 제공된다. 그러므로, 내주벽면으로 이동하는 오일이 마찰면의 대향측으로 흘러 전자클러치로부터 떨어진다.

스프링부재는 아마츄어에 부분적으로 연결되도록 배치되어 구동측 회전부재와 종동측 회전부재중 다른 하나로부터 아마츄어를 분리시키도록 탄성력을 발생하는 것이 바람직하다. 또한, 충돌충격을 흡수하기 위한 댐퍼부재는 스프링부재의 대향부의 적어도 일측에 배치되어 상기 아마츄어에 대향하며, 상기 아마츄어의 대향부는 스프링부재에 대향한다. 따라서, 전자클러치가 턴-오프(turn-off)되는 시점에서 아마츄어와 스프링부재 사이의 직접적인 충돌을 방지할 수 있으며, 상기 충돌에 의해 야기되는 충돌소음을 제한할 수 있다.

상기 아마츄어의 진동을 흡수하기 위한 제진부재(vibration-restrictionmember)는 아마츄어에 고정되도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 아마츄어의 진동이 흡수될 수 있기 때문에, 상기 아마츄어의 진동으로 인한 소음은 전체 전자클러치를 커버하는 덮개를 사용하지 않고 감소될 수 있다. 더욱 바람직하기로는, 상기 제진부재가 점탄성재(visco-elastic material)로 이루어진 접합부재를 통하여 아마츄어에 고정된다. 그러므로, 상기 아마츄어의 진동으로 인한 소음은 전자클러치 전체를 커버하는 덮개를 사용하지 않고 한층 감소될 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적들과 잇점들은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술된 바람직한 실시예를 더욱 잘 이해함으로써 명백해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예를 도1 내지 도5를 참조하여 설명한다. 제1 실시예에서, 본 발명은 차량이 엔진과 가동 전기모터 사이의 결합에 의해 가동되는 하이브리드(hybrid) 차량을 위한 압축기의 구동시스템에 일반적으로 적용된다.

도1에 도시된 바와 같이, 이러한 구동시스템에서, 엔진(E/G,내연기관)의 구동력은 V-벨트를 통해 클러치와 풀리가 일체화된 전자클러치(100)를 통하여 압축기(200)(종동장치, 회전부재)로 단속적으로 전달된다. 상기 전자클러치(100)는 엔진의 크랭크축에 직접적으로 연결된다.

차량용 에어콘이 작동하는 경우(즉, 에어콘 스위치가 턴-온(turn-on))에, 상기 전자클러치(100)는 엔진이 작동할 때 턴-온함으로써, 상기 엔진의 구동력은 압축기(200)에 전달된다. 이 경우에, 상기 엔진의 작동이 정지함과 동시에, 상기 전자클러치(100)가 턴-오프(turn-off)됨으로써, 상기 압축기(200)는 가동전기모터와는 다른 전기모터에 의해 구동된다.

방열기(응축기)(210)는 냉매와 외기 사이의 열교환을 수행함으로써 압축기(200)로부터 배출된 냉매를 냉각시키기 위하여 배치되며, 감압유니트(220)는 방열기(210)로부터 흐르는 냉매를 감압시키기 위하여 배치되며, 증발기(230)는 상기 감압유니트(220)내에서 감압된 냉매와 공기 사이의 열교환을 수행함으로써 객실내로 송풍된 공기를 냉각시키기 위해 배치된다. 제1 실시예에서, 상기 감압유니트(220)로서는 밸브 개방정도를 기계적으로 조절하기 위한 온도팽창밸브가 사용됨으로써 상기 증발기(230)의 출구측에서 냉매의 가열정도가 소정의 값이 된다.

다음에, 제1 실시예에 따른 전자클러치(100)의 구조를 기술한다. 도2에 도시된 바와 같이, 금속으로 이루어진 중앙 허브(구동측 회전부재)(110)는 크랭크축과 함께 일체로 회전되어지도록 엔진의 크랭크축에 연결된다. 상기 중앙허브(110)는 키(일본 공업규격(JIS) B1301)로 인해 크랭크축에 대하여 회전정지 상태에서 볼트(111)를 사용함으로써 상기 크랭크축에 고정된다.

회전자(종동측 회전부재)(120)는 V-벨트가 걸쳐진 대략적으로 원통형의 풀리(121)와 일체로 회전하도록 배치된다. 상기 회전자(120)와 풀리(121)는 탄성변형이 가능한 탄성재질로 이루어진 제1 댐퍼(122)를 통하여 연결된다. 제1 실시예에서, 상기 탄성재질은 예를들면 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머 러버(ethylene-propylene-diene polymer rubber)(EPDM)이다.

상기 제1 댐퍼부재(122)는 가황접합(vulcanizing bonding)에 의해 금속(예를들면, FC재)으로 이루어진 풀리(121)의 내부원통벽과 상기 원통형 부재(123)의 외부벽에 결합된다. 상기 금속(예를들면, SGP 재)으로 이루어진 원통형 부재(123)는 회전자(120)의 외주원통벽에 압입된다. 따라서, 토크(구동력)는 상기 제1 댐퍼부재(122)에 작용되는 전단력에 의해 상기 회전자(120)와 풀리(121)사이에 전달된다.

상기 회전자(120)는 외부원통부(124), 내부원통부(125) 및 일단부측에서 축방향으로 외부원통부(124)와 내부원통부(125)를 연결하는 링판부(마찰판)(126)으로 구성된 이중 원통형 구조를 가진다. 상기 외부원통부(124), 내부원통부(125) 및 링판부(126)는 저탄소함유량을 가지는 철재와 같은 강자성체(예를 들면, S10C)로 일체로 형성된다. 따라서, 상기 회전자(120)는 여자코일(130)에 의해 유도된 자속의 자로(magnetic circuit)의 일부분을 구성한다.

상기 회전자(120)는 내부원통부(125)와 허부(110) 사이에 제공된 베어링(127)에 의해 상기 중앙허브(110)내에서 회전가능하게 유지된다. 상기 베어링(127)의 내부 레이스(race)는 상기 허브(110)의 외주벽에 압입되며, 상기 베어링(127)의 외부 레이스는 상기 회전자(120)의 내부 원통벽에 압입되며, 상기 베어링(127)은 허브(110)에 형성된 정지링(128)과 계단부(112)로 삽입됨으로써 베어링(127)의 축부가 결정된다.

상기 여자코일(고정자 코일)(130)은 링형상으로 형성되어 외부원통벽(124)과 내부원통벽(125) 사이에 삽입된다. 상기 여자코일(130)은 저탄소함유량을 가지는 철재와 같은 강자성체(예를 들면, S10C)로 이루어지며, 자로의 일부분으로서 사용되는 고정자 하우징(유지부재)(131)내에 유지된다. 상기 여자코일(130)은 고정자 하우징(131)의 이중링부(131a)내에 삽입되며, 그 내부에는 수지(예를들면, 에폭시드 수지)가 채워짐으로써 성형 고정된다.

여기서, 상기 고정자 하우징(131)은 상기 허브(110)의 외주벽으로 가압 고정된 베어링(132)에 의해 상기 허브(110)내에 회전가능하게 유지된다. 이때, 상기 회전자(120)와 고정자 하우징(131)의 위치가 허브(110)를 기준으로 하여 설정되기 때문에, 상기 고정자 하우징(여지코일(130))(131)의 위치는 상기 회전자(120)에 대해서 정확하게 설정될 수 있다. 상기 베어링(132)은 정지링(133a)과 원통형 칼라(133) 사이에 축방향으로 삽입되어지도록 배치됨으로써 상기 축방향에서 베어링(132)의 위치가 설정된다. 여기서, 상기 칼라(133)는 베어링(127)의 축단부에 접촉하도록 배치된다.

고정자판(134)은 고정자 하우징(131)(여자코일(130))이 허브(110)와 함께 회전하는 것을 방지하고, 상기 베어링(127)과 함께 고정자 하우징(131)을 지지하도록 상기 고정자 하우징(131)에 고정된다. 아암부(134a)는 상기 풀리(121)로부터 외측 반경방향으로 돌출하여 배치되며, 상기 고정자판(134)은 부시(진동방지고무)(135)를 통하여 엔진의 크랭크 케이싱에 고정된다. 상기 부시(135)는 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머 러버(EPDM)와 같은 탄성재질로 이루어져 상기 아암부(134a)에 부착된다.

아마츄어(140)는 저탄소함유량을 가지는 철과 같은 강자성체(예를들면,S10C)로 이루어져 여자코일(130)에 의해 발생된 전자기력으로 인해 링판부(126)로 이동되어지도록 링형상으로 형성된다. 상기 아마츄어(140)는 여자코일(130)에 의해 유도된 자계로 인하여 상기 아마츄어(140)와 링판(126) 사이에 발생된 전자흡인력에 의해 상기 링판(마찰판)(126)에 접촉한다.

자속단속부(140a, 126a)는 상기 아마츄어(140)와 링판부(126)내에 제공됨으로써 자속은 상기 아마츄어(140)와 링판부(126)사이에 굽이치게 형성된다. 상기 자속단속부(140a, 126a)는 자로내에 간극을 제공하거나 부분적으로 비자성체를 구현함으로써 형성될 수 있다.

판스프링(141)은 상기 아마츄어(140)를 상기 링판부(126)로부터 떨어지도록 이동시키기 위한 탄성력을 발생하도록 배치된다. 도3에 도시된 바와 같이, 상기 판스프링(141)은 대략 삼각형 형상으로 형성되며, 그의 상부점 부분에 제공된 리벳(141b)을 사용함으로써 상기 아마츄어(140)에 부분적으로 연결된다. 추가로, 상기 판스프링(141)의 중앙부는 회전 정지상태에서 중앙허브(110)에 연결되어 고정된다. 제1 실시예에서는, 상기 판스프링(141)이 볼트(111)의 사용에 의해 상기 허브(110)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 홀(141c)이 판스프링내에 제공됨으로써 상기 판스프링(141)의 탄성계수가 감소된다.

도4에 도시된 바와 같이, 충격을 흡수하기 위한 제2 댐퍼부재(142)는 가황접합(vulcanizung bonging)에 의해 상기 아마츄어(140)에 대향하는 상기 판스프링(141)의 대향면(141a) 및 상기 판스프링(141)에 대향하는 아마츄어(140)의 대향면(140b)의 적어도 일측면상에 접합(코팅)된다. 상기 제2 댐퍼부재(142)는 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머 러버(EPDM)와 같은 탄성재질로 이루어진다. 상기 아마츄어(140)의 진동을 흡수하기 위한 제진강판(143)은 판스프링(141)에 대향되지 않고 접합시트(144)에 의해 적어도 아마츄어(140)의 한쪽 위치에 접합된다. 도5에 도시된 바와 같이 상기 제진강판(vibration-restriction steel plate)(143)은 점탄성층(visco-elastic layer)(143b)이 두개의 강판(143a) 사이에 위치되는 점탄성 수지나 점탄성고무와 같은 점탄성 폴리머로 이루어진 3층구조(샌드위치 구조)를 가진다. 여기서, 상기 점탄성층(143b)을 형성하기 위한 점탄성 폴리머는 충분한 점성과 탄성을 가지는 재질이다. 따라서, 상기 제진강판(143)은 강판들(143a)의 질량과, 스프링 특성 및 점탄성층(143b)의 점성감쇄계수로 구성된 진동계를 사용함으로써 상기 아마츄어(140)의 진동을 흡수한다.

또한, 상기 접합 시트(144)는 큰 점성(점성감쇄계수)을 가지는 점탄성재로 이루어진다. 특히, 상기 접합시트(144)는 심재로서 부직포조직을 가지는 양면 코팅 부직포 테이프이다. 상기 부직포조직은 접합시트(144)의 두께방향으로 탄성적으로 변형되어질 수 있으며, 접착제(예를 들면, 에폭시드 수지)는 부직포조직의 양면 내로 스며들거나 양면상에 도포된다.

상기 제진강판(143)은 아마츄어(140)의 외주벽에 결합된 링부(143c)에 일체화된 시트이다.

상기 풀리(121)의 축단부(121a)는 아마츄어(140)측에서 마찰면(140c)으로부터 판스프링(141)으로 돌출함으로써 상기 아마츄어(140)의 외주측이 풀리(121)에 의해 커버된다. 축방향으로 패여진 환상의 홈(150)은 대략 U자의 단면형상을 가지도록 축단부(121a)내에 형성되며, 상기 축방향에 실질적으로 평행한 벽면(151)은상기 아마츄어(140)를 감싸도록 링형상으로 형성된다. 상기 마찰면(140c)은 상기 링판부(마찰면)(126)에 대향하는 아마츄어(140)의 표면이다.

테이퍼부(140d)는 내측벽면의 직경이 아마츄어(140)의 마찰면(140c)에 대향하는 일측(도2에서 좌측)을 향함으로써 증가되는 방식으로 내측벽면(140e)에 제공된다.

다음에, 전자클러치의 조립단계를 설명한다. 먼저, 제1 댐퍼(122)와 원통부재가 조립된 상기 풀리(121)는 베어링(127)이 조립된 회전자(120)에 압입함으로써 조립되며, 상기 베어링(132)은 여자코일(130)을 포함하는 고정자 하우징(131)에 압입함으로써 조립된다(제1 단계).

다음에, 상기 제1 단계에서 조립된 회전자(120)와 상기 제1 단계에서 조립된 고정자 하우징(131)은 상기 회전자(120)와 고정자 하우징(131)의 순서로 아마츄어(140)측에 대향하는 일측으로부터 압입함으로써 상기 허브(110)에 조립된다(제2 단계).

그리고 나서, 상기 아마츄어(140)는 허브(110)의 일측단부에 상기 고정자 하우징(131)에 대향하여 축방향으로 조립된다. 이러한 경우에, 박판이 상기 아마츄어(140)와 회전자(120) 사이에 삽입됨으로써 상기 아마츄어(140)와 링판부(126)사이의 공기틈새는 소정의 치수로 조절된다. 그 후에, 상기 아마츄어(140)는 볼트(111)를 사용함으로써 상기 허브(110)에 고정된다.

다음에, 상기 전자클러치(100)의 작동을 설명한다. 상기 여자코일(130)측으로의 전력 공급이 중단되었을 경우, 상기 판스프링(141)은 자연상태(즉 구부러져있지 않은 편평한 상태)이며, 소간극δ(예를들면 약 0.5mm)이 상기 아마츄어(140)와 링판부(마찰판)(126) 사이에 제공됨으로써 상기 허브(110)로부터 회전자(120)로의 구동력의 전달이 단속된다.

다른 한편으로, 상기 전력이 여자코일(130)에 공급될 경우, 전자흡인력은 여자코일(130)에 의해 유도된 자계에 의해 상기 아마츄어(140)와 링판부(126) 사이에서 발생된다. 그러므로, 이러한 경우에, 상기 판스프링(141)은 구부러지고, 상기 아마츄어(140)는 회전자(120)의 링판부(126)와 접촉하도록 이동한다. 따라서, 구동력은 상기 허브(110)로부터 회전자(120)로 전달된다.

상기 아마츄어(140)가 회전자(120)의 링판부(126)에 접촉하는 동안에, 간극은 상기 아마츄어(140)와 판스프링(141) 사이에 발생된다. 다른 한편으로, 상기 아마츄어(140)가 회전자(120)로부터 분리되는 동안에는, 상기 아마츄어(140)는 판스프링(141)과 각 리벳(141b)에 접촉한다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 전자클러치(100)의 주요 구성인 상기 회전자(120), 고정자 하우징(여자코일(130)을 포함)(131) 및 아마츄어(140)는 베어링(127, 132)을 통하여 상기 허브(110)에 조립된다. 그러므로, 상기 허브(110)를 크랭크축에 조립함으로써, 상기 차량에 전자클러치(100)를 조립하는 동작이 완료된다. 따라서, 상기 차량에 전자클러치(100)를 조립하는 단계가 감소될 수 있으며, 상기 차량의 생산비용이 감소될 수 있다.

도2에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(120)의 각 축치수 L1과 여자코일(130)을 포함하는 고정자 하우징(131)의 축치수 L2는 상기 볼트(111)의 머리부를 제외하고는 상기 허브(110)의 축치수 Lo보다 작게 이루어지며, 상기 전자클러치(100)의 축치수는 상기 허브(110)의 대략적인 축치수 Lo로 설정될 수 있다.

또한, 상기 제진강판(143)이 아마츄어(140)에 고정되기 때문에, 상기 아마츄어(140)의 진동은 흡수될 수 있다. 그러므로, 상기 아마츄어(140)의 진동으로 인한 소음은 전체 전자클러치(100)를 커버하는 덮개를 사용하지 않고도 감소될 수 있다. 추가로, 상기 제진강판(143)이 접합시트(144)를 통하여 상기 아마츄어(140)에 접합되기 때문에, 상기 아마츄어(140)의 진동은 제진강판(143)에 더하여 접합시트(144)에서 흡수될 수 있다. 따라서, 상기 아마츄어(140)의 진동으로 인한 소음은 전체 전자클러치(100)를 커버하는 덮개를 사용하지 않고도 충분하게 감소될 수 있다.

상기 아마츄어(140)에 대항하는 판스프링(141)의 대향면(141a)이 제2 댐퍼부재(142)에 의해 덮여지기 때문에, 상기 아마츄어(140)와 판스프링(141)사이의 직접적인 충돌은 상기 전자클러치(100)가 턴-오프될 경우, 방지될 수 있다. 그러므로, 충돌소음은 상기 전자클러치(100)가 턴-오프되는 시점에서 제한될 수 있다. 제1 실시예에서, 상기 제2 댐퍼부재(142)가 충돌소음을 제한시키기 위해 제공되기 때문에, 상기 제2 댐퍼부재(142)의 두께가 대략적으로 50㎛보다 크거나 같게 설정될 경우, 상기 충돌소음은 충분하게 제한될 수 있다.

상기 환상의 홈(150)은 대략적으로 U자 단면형상으로 축방향으로 패여지도록 형성됨으로써, 상기 축방향과 대략적으로 평행한 벽면(151)이 형성된다. 그러므로, 엔진의 점검이나 상기 엔진 오일의 추가동작시에 오일이 전자클러치(100)상에 낙하되는 경우에서 조차도, 상기 낙하된 오일은 상기 마찰면(140c)을 향하여 흐르지 않고 환상의 홈(벽면(151))(150)을 따라 하측으로 떨어진다.

또한, 상기 볼트의 머리부분에 부착된 오일은 내주측 벽면(140e)으로 이동된다. 그러나, 상기 전자클러치(100)는 엔진의 크랭크축에 조립됨으로써 상기 전자클러치(100)의 축방향은 실질적으로 수평이 되며, 상기 테이퍼부(140d)가 벽면(140e)에 제공됨으로써 상기 내주측벽면(140e)의 직경은 마찰면(140c)에 대향하는 일측으로 향하여 증가된다. 그러므로, 내주측 벽면(140e)으로 이동되는 오일이 마찰면(140c)에 대향하는 일측으로 흐르며, 상기 마찰면(140c) 측으로 흐르지 않고, 전자클러치(100)로부터 하측으로 떨어진다. 그 결과, 엔진의 점검이나 상기 엔진 오일의 추가시에 오일이 전자클러치(100)에 떨어지는 경우에서 조차도, 상기 낙하된 오일이 상기 마찰면(140c)상에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

상기 고정자판(134)은 탄성재질로 이루어진 부시(135)를 통하여 엔진(즉, 엔진의 크랭크 케이싱)에 고정된다. 그러므로, 상기 엔진의 진동에 의해 발생된 상기 회전자(120)에 대한 상기 고정자 하우징(여자코일(130))(131)의 진동변위는 흡수될 수 있다. 유사하게, 상기 고정자 하우징(131)과 회전자(120)의 치수차가 흡수될 수 있다. 따라서, 상기 고정자 하우징(131)과 회전자(120) 사이의 간극은 적절한 값으로 유지될 수 있다. 따라서, 성기 고정자 하우징(131)과 회전자(120)사이에서 증가되어지는 자기저항을 방지할 수 있으며, 상기 아마츄어(140)와 회전자(120) 사이에 가하여진 전자흡인력이 감소되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 칼라(133)가 베어링(132)과 베어링(127) 사이에서 축방향으로 배치되기 때문에, 상기 베어링(127)과 베어링(132) 사이의 상대적인 위치가 쉽게 결정됨과 동시에 상기 베어링(127)과 베어링(132) 사이의 상대적인 위치관계가 유지될 수 있다. 따라서, 상기 베어링(132)이 베어링(127)에 상대적으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예를 도6을 참조하여 설명한다. 제2 실시예에서는 제3 댐퍼(서브 댐퍼)(160)가 허브(110)내에 추가된다. 상기 제3 댐퍼(160)는 상기 볼트(111)의 사용에 의해 아마츄어(140)와 함께 허브(110)에 고정된다. 상기 제3 댐퍼(160)는 상기 허브(110)에 일체로 사발 형상으로 형성된 금속 허브(161)와, 상기 허브(161)의 외주측에서 환상의 형상으로 형성된 추부(weight portion)(162) 및 상기 허브(161)와 추부(162)를 연결하는 탄성부재를 포함한다. 예를들면, 상기 탄성부재는 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머 고무(EPDM)과 같은 탄성재질로 이루어진다. 제2 실시예에서, 다른 부품들은 전술한 제1 실시예의 구성과 유사하다. 따라서, 상기 제2 실시예에서 조차도, 상기 제1 실시예에서 기술된 효과가 얻어질 수 있다.

비록 본 발명이 첨부된 도면을 참조하는 것에 의해 바람직한 실시예에 대하여 충분히 기술되었을지라도, 여러가지 변경이나 변형이 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의해 명백해질 것임은 주지될 것이다.

예를 들면, 전술한 실시예에서, 상기 판스프링(141)은 제2 댐퍼(142)에 의해 덮여진다. 그러나, 상기 아마츄어는 판스프링(141)에 대향하는 대향부(140b)에서만 상기 제2 댐퍼(142)에 의해 덮여질 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 제2 댐퍼부재(142)는 가황접합에 의해판스프링(141)에 접합되어 고정된다. 그러나, 상기 제2 댐퍼부재(142)는 본딩방법이나 리벳을 이용한 기계적인 방법을 사용하여 상기 판스프링(141)에 접합되어 고정될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 제진강판(143)은 아마츄어(140)의 진동을 흡수하기 위하여 제진수단을 구성한다. 그러나, 상기 제진수단은 고무부재(예를 들면, EPDM)로 구성될 수 있다. 이 경우에, 제진효과를 충분하게 얻기 위하여, 상기 고무부재의 두께는 2mm보다 크거나 같게 설정된다. 전술한 실시예에서, 상기 제진강판(143)은 접합된다. 그러나, 상기 제진강판(143)은 리벳이나 스크류와 같은 기계적인 부재를 사용함으로써 상기 아마츄어(140)에 고정될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 환상의 홈(벽면(151))(150)과 테이퍼부(140d)는 오일이 마찰면(140c)상에 부착되는 것을 방지하기 위해 제공된다. 그러나, 상기 환상의 홈(150)과 테이퍼부(140d)중 하나가 오일이 마찰면(140c)상에 부착되는 것을 방지하기 위해 제공될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 베어링(132)은 상기 고정자 하우징(131)과 허브(110) 사이에 배치된다. 그러나, 상기 베어링(132)은 생략될 수 있다. 이 경우에, 상기 아암부(134a)내의 적어도 두 위치에서 상기 부시(135)를 통하여 고정자 하우징(131)을 엔진에 고정할 필요가 있다.

전술한 실시예에서, 상기 베어링(132)은 상기 베어링(127)의 축단에 접촉하도록 배치된 칼라(133)와 상기 정지링(133a)사이에 축방향으로 삽입됨으로써, 상기 베어링(132)의 축 위치가 설정된다. 그러나, 상기 베어링(132) 내부로 압입되는 허브 위치의 직경은 상기 베어링(127) 내부로 압입되는 허브위치보다 작아지도록 하나의 계단부가 허브(110)에 제공되는 경우에, 상기 베어링(132)의 부착위치는 상기 계단부와 정지링(133a) 사이에 베어링(132)을 축방향으로 삽입함으로써 설정될 수 있다.

전술한 실시예에서, 본 발명은 구동력을 압축기(200)에 단속적으로 전달하기 위하여 엔진의 크랭크축에 부착된 전자클러치(100)에 일반적으로 적용된다. 그러나, 본 발명은 다른용도를 위한 또 다른 전자클러치에 적용될 수 있다.

상기한 실시예에서 기술된 전자클러치(100)에서, 상기 구동력은 허브(110)측으로부터 입력되며, 상기 구동력은 풀리(회전자(120))(121)측으로 출력된다. 그러나, 상기 구동력은 풀리(121)측으로부터 입력되어 허브(110)측으로 출력될 수 있다.

전술한 실시예에서, 구동측 회전부재로서 사용되는 허브(110)와 종동측 회전부재로서 사용되는 상기 회전자(120)는 이중 원통형상으로 병렬로 축방향에 배열되어 있다. 그러나, 직렬로 축방향에 배열될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 접합시트(144)는 상기 부직포조직에 접착제를 스며들게 함으로써(도포시킴으로써) 구성된다. 그러나, 탄성을 가지는 접착제가 접합시트로서 사용될 수 있다. 이 경우에, 상기 접착제의 두께는 상기 부직포조직에 상응하는 두께보다 크거나 같게 이루어진다.

전술한 실시예에서, 종동측 회전부재인 상기 회전자(120)와 고정자 하우징(131)은 구동측 회전부재로서 사용되는 허브(110)의 외부 반경측에 배치된다. 그러나, 상기 종동측 회전부재와 구동측 회전부재의 정렬위치는 변경될 수 있다.

이러한 변경과 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범주내에 있는 것으로서 이해되어질 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 회전자, 고정자 하우징 및 아마츄어가 베어링을 통하여 상기 허브에 조립되고, 상기 허브를 크랭크축에 조립함으로써, 상기 차량에 전자클러치를 조립하는 동작이 완료되므로, 상기 차량에 전자클러치를 조립하는 단계가 감소되며, 상기 차량의 생산비용이 감소된다.

또한, 상기 제진강판과 접합시트가 상기 아마츄어에 접합되도록 함으로써 상기 아마츄어의 진동을 신뢰성있게 흡수할 수 있으며, 이에 따라, 상기 아마츄어의 진동으로 인한 소음은 전체 전자클러치를 커버하는 덮개를 사용하지 않고도 충분하게 감소될 수 있다.

또한, 상기 풀리의 축단부에 U자 단면형상의 홈을 형성함으로써, 엔진의 점검이나 상기 엔진 오일의 추가동작시에 오일이 전자클러치상에 낙하되어도, 상기 낙하된 오일이 환상의 홈을 따라 하측으로 떨어짐으로써 오일이 상기 마찰면상에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 탄성재질로 이루어진 부시를 통하여 엔진에 고정되는 고정자 하우징에 고정판이 고정됨으로써, 엔진의 진동으로 인한 상기 회전자에 관련한 고정자 하우징의 진동변위를 흡수할 수 있는 효과를 가진다.

Claims

구동원의 구동력을 종동장치에 전달하고 단속하기 위한 전자클러치에 있어서,

상기 구동원에 의해 회전되어지도록 배치된 구동측 회전부재;

상기 종동장치의 일측에 회전가능하게 연결되어지도록 배치된 종동측 회전부재;

전력이 공급되어질 경우, 전자기력을 발생시키기 위한 여자코일;

상기 구동측 회전부재와 종동측 회전부재중 하나에 연결되며, 상기 여자코일로부터 발생된 전자기력에 의해 구동측 회전부재와 종동측 회전부재중 다른 하나에 접촉하는 마찰면을 가지고, 상기 구동측 회전부재로부터 종동측 회전부재에 구동력을 전달하기 위한 아마츄어; 및

상기 종동측 회전부재와 여자코일이 구동측 회전부재에 조립되도록 하는 베어링부재

를 포함하는 전자클러치.
제 1 항에 있어서,

상기 아마츄어는 상기 구동측 회전부재에 고정되어 상기 구동측 회전부재와 일체로 회전되도록 배치되며;

상기 종동측 회전부재와 여자코일은 상기 구동측 회전부재의 반경 외측에 배치된 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재는 축방향으로 축방향 치수(Lo)를 가지며;

상기 종동측 회전부재와 여자코일은 각각 축방향으로 축방향 치수(L1, L2)을 가지며;

상기 종동측 회전부재와 여자코일의 각 축방향 치수(L1, L2)는 구동측 회전부재의 축방향 치수(Lo)보다 작거나 같게 이루어진 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 여자코일을 유지시키기 위한 유지부재; 및

탄성재질로 이루어져 상기 유지부재가 고정되도록 하는 부시

를 더 포함하는 전자클러치.
제 4 항에 있어서,

상기 베어링부재는 상기 유지부재와 구동측 회전부재 및 종동측 회전부재중하나의 사이에 배치된 제1 베어링을 포함하는 전자클러치.
제 5 항에 있어서,

상기 제1 베어링은 구동측 회전부재에 고정되도록 배치되며;

상기 베어링부재는 상기 구동측 회전부재와 종동측 회전부재가 축방향으로 배치되도록 하는 제2 베어링을 더 포함하며,

상기 제1 베어링과 제2 베어링 사이에 배치된 원통형 칼라를 더 포함하는 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재, 종동측 회전부재 및 아마츄어는 상기 아마츄어의 회전축이 실질적으로 평행하도록 배치되며;

상기 아마츄어의 외부반경측에서 아마츄어를 감싸도록 링형상으로 제공되며, 상기 구동측 회전부재와 종동측 회전부재의 각 회전축에 실질적으로 평행하는 벽면을 더 포함하는 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재, 종동측 회전부재 및 아마츄어는 상기 아마츄어의 회전축이 실질적으로 평행하도록 배치되며;

상기 아마츄어의 외부 반경측에서 상기 아마츄어를 감싸도록 상기 구동측 회전부재와 종동측 회전부재의 회전축방향으로 대략 U자형상의 단면으로 패여진 환상의 홈부를 더 포함하는 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재, 종동측 회전부재 및 아마츄어는 상기 아마츄어의 회전축이 실질적으로 평행하도록 배치되며;

상기 아마츄어의 내주벽면에는 상기 내주벽면의 직경이 상기 마찰면에 대향하는 일측을 향하여 확장되는 방식으로 테이퍼진 테이퍼부가 제공된 전자클러치.
제 9 항에 있어서,

상기 아마츄어의 외부 반경측에서 링형상으로 상기 아마츄어를 감싸도록 상기 구동측 회전부재와 종동측 회전부재의 회전축방향으로 대략 U자 형상의 단면으로 패여진 환상의 홈부를 더 포함하는 전자클러치.
제 8 항에 있어서,

상기 아마츄어의 외주측을 덮도록 배치된 원통형 부재를 더 포함하며,

상기 환상의 홈부는 원통형 부재의 축단부면에서 축방향으로 제공된 전자클러치.
제 10 항에 있어서,

상기 아마츄어의 외주측을 덮도록 배치된 원통형 부재를 더 포함하며,

상기 환상의 홈부는 원통형 부재의 축단부면에서 축방향으로 제공된 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동원은 크랭크축을 가진 내연기관이며;

상기 구동측 회전부재는 구동원의 크랭크축에 연결된 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동측 회전부재와 종동측 회전부재중 다른 하나로부터 상기 아마츄어를 분리시키기 위한 탄성력을 발생하도록 상기 아마츄어에 부분적으로 연결되도록 배치된 스프링부재; 및

상기 아마츄어에 대향하는 상기 스프링부재의 대향부와 상기 스프링부재에 대향하는 아마츄어의 대향부의 적어도 일측상에 배치되어 충돌충격을 흡수하기 위한 댐퍼부재를 더 포함하는 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동원이 차량운동을 위한 엔진이며;

상기 종동원이 차량의 엔진실에 배치된 회전유니트인 전자클러치.
제 14 항에 있어서,

상기 댐퍼부재가 고무로 이루어진 전자클러치.
제 14 항에 있어서,

상기 스프링부재가 판스프링이며;

상기 댐퍼부재가 판스프링의 표면상에 코팅된 전자클러치.
제 14 항에 있어서,

상기 스프링부재와 아마츄어가 부분적으로 연결되도록 하는 리벳을 더 포함하는 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 아마츄어의 진동을 흡수하기 위하여 상기 아마츄어에 고정되도록 배치된 제진부재를 더 포함하는 전자클러치.
제 14 항에 있어서,

상기 아마츄어의 진동을 흡수하기 위하여 상기 아마츄어에 고정되도록 배치된 제진부재를 더 포함하는 전자클러치.
제 19 항에 있어서,

상기 제진부재는 수지층이 두개의 강판 사이에 삽입되는 점탄성 수지로 이루어진 3층구조를 가지는 전자클러치.
제 19 항에 있어서,

상기 제진부재가 고무로 이루어진 전자클러치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 아마츄어의 진동을 흡수하기 위하여 상기 아마츄어에 고정되도록 배치된 제진부재; 및

점탄성재로 이루어져 상기 제진부재가 아마츄어에 고정되도록 하기 위한 접합부재를 더 포함하는 전자클러치.
제 23 항에 있어서,

상기 제진부재는 수지층이 두개의 강판 사이에 삽입되는 점탄성 수지로 이루어진 3층구조를 가지는 전자클러치.
제 23 항에 있어서,

상기 제진부재가 고무로 이루어진 전자클러치.
제 23 항에 있어서,

상기 접합부재는 접착제가 탄성 부직포 조직의 양 표면상에 도포된 접합시트인 전자클러치.