KR20020057169A - 전자클러치의 아마추어 고정구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 전자클러치의 러버댐퍼의 토크핀 주위를 둘러싸는 러버의 충진구조를 개선함으로써 아마추어가 로터에 흡착할 때 토크핀의 주변 러버댐퍼에 작용하는 응력을 고르게 분산시켜 피로 하중이 집중되는 것을 방지하고, 댐퍼의 압축 및 복원력을 향상시키는 것이다.

본 발명은 스톱퍼 플레이트의 정면 원주상에 동일한 간격을 갖는 복수개의 댐퍼수납부를 형성하고, 댐퍼수납부 내에는 중심에 토크 전달부재인 토크핀이 고착된 러버댐퍼가 압입 감합되고, 각 토크핀은 그 선단이 댐퍼수납부의 각 저부에 형성된 관통공으로 돌설되어 아마추어와 결합되는 전자클러치에 있어서, 상기 러버램퍼는 서로 다른 이종의 탄성체로 구성하고 또한 상기 러버댐퍼를 형성하고 있는 서로 다른 이종의 탄성체가 서로 섹터를 이루되 상기 이종의 탄성체는 축선방향으로 분할되어 섹터를 이루거나 또는 회전방향으로 분할되어 섹터를 이룰 수 있다.

Description

전자클러치의 아마추어 고정구{Fixing gadget for an amateur in electromagnetic clutches}

본 발명은 카에어컨용 압축기의 회전을 단속하는 전자클러치에 관한 것으로,상세하게는 엔진과 밸트로 연결된 풀리의 회전력을 구동샤프트에 전달함과 동시에 로터와 대향하는 아마추어를 탄력적으로 지지하는 러버댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 압축기에 이용되는 전자클러치는 도 1과 같이 스톱퍼 플레이트(10)의 정면 원주상에 동일한 간격을 갖는 복수개의 댐퍼수납부(11)를 형성하고, 댐퍼수납부(11) 내에는 중심에 토크 전달부재인 토크핀(12)이 고착된 러버댐퍼(13)가 압입 감합되고, 각 토크핀(12)은 그 선단이 댐퍼수납부(11)의 각 저부에 형성된 관통공으로 돌설되어 아마추어(7)와 결합시키고 있다.

이와 같이 구성된 전자클러치는 전자코일(5)이 통전하면 자기회로가 형성되어 아마추어(7)는 회전하고 있는 로터(2)의 마찰면에 흡착됨과 동시에 로터(2)와 함께 회전하면서 압축기에 엔진의 회전력을 전달하게 된다. 반대로 전자코일(5)에 통전이 차단되면 러버댐퍼(13)의 복원력에 의해 아마추어(7)가 로터(2)의 마찰면으로부터 복원되면서 엔진의 회전력을 차단하게 된다.

상기한 러버댐퍼의 흡착 및 복원과정에 있어서, 전자코일이 통전되어 로터에 아마추어가 흡착될 때 로터의 회전력에 의해 아마추어에 응력이 작용하고, 그 응력은 토크핀과 러버댐퍼에 전달된다.

이러한 과정에서 러버댐퍼는 토크핀 주위에 러버로 둘러싸여 러버의 압축, 복원력에 의해 아마추어의 착탈이 일어나게 되는데 댐퍼의 압축 복원력은 러버의 형상, 충진량, 경도 등에 의해 좌우되는 것으로, 러버의 특성상 이러한 조건의 변경에는 한계가 있다.

이와 같이 종래의 러버댐퍼는 러버 전체에 응력이 분산되지 못하고 플랜지와원주면의 경계부분에 응력이 집중되는 것으로, 이러한 현상은 아마추어가 로터에 반복적으로 흡착하는 과정중에 피로 뇌쇠현상이 지속적으로 발생함에 따라 찢어지는 현상이 발생하고 되고, 이 결과 아마추어가 로터에 흡착할 때 그 충격을 흡수하는 흡수력이 상실됨과 동시에 흡착에 의한 괭음이 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 전자클러치의 러버댐퍼의 토크핀 주위를 둘러싸는 러버의 충진구조를 개선함으로써 아마추어가 로터에 흡착할 때 토크핀의 주변 러버댐퍼에 작용하는 응력을 고르게 분산시켜 피로 하중이 집중되는 것을 방지하고, 댐퍼의 압축 및 복원력을 향상시키는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스톱퍼 플레이트의 정면 원주상에 동일한 간격을 갖는 복수개의 댐퍼수납부를 형성하고, 댐퍼수납부 내에는 중심에 토크 전달부재인 토크핀이 고착된 러버댐퍼가 압입 감합되고, 각 토크핀은 그 선단이 댐퍼수납부의 각 저부에 형성된 관통공으로 돌설되어 아마추어와 결합되는 전자클러치에 있어서, 상기 러버램퍼는 서로 다른 이종의 탄성체로 구성하고, 바람직하게는 상기 러버댐퍼에 탄성력을 갖는 중공체가 삽입되게 하는 것이 좋다.

또한 본 발명은 상기 러버댐퍼를 형성하고 있는 서로 다른 이종의 탄성체가 서로 섹터를 이루되 상기 이종의 탄성체는 축선방향으로 분할되어 섹터를 이루거나 또는 회전방향으로 분할되어 섹터를 이룰 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 러버댐퍼의 압축과 복원시 각각 다른 탄성력으로 인해 압축과 복원력을 향상시킬 수 있고, 소음감소뿐만 아니라 전체적인 중량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 보인 전자클러치 정면도,

도 2은 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 러버댐퍼구조를 보인 단면도,

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 댐퍼 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 풀리 2 : 로터

3 : 베어링 4 : 코일하우징

5 : 전자코일 7 : 아마추어

11 : 댐퍼수납부 12 : 토크핀

13 : 러버댐퍼 14 : 제1탄성체

15 : 제2탄성체

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은 발명의 적용예를 보인 전자클러치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

부호 1은 구동측 풀리로, 도시하지 않은 밸트를 개재하여 차량 엔진에서 회전력을 받아 회전하게 된다. 부호 2는 단면이 ㄷ자 형상의 2중 원통형상으로 형성된 구동측 로터로, 풀리(1)와는 용접등의 접합수단으로 일체로 접합되어 있다. 이 로터(2)의 내주부에는 베어링(3)이 배설되고, 이 베어링(3)에 의해 로터(2)는 압축기의 프론트 하우징(10)의 원통 돌출부상에 회전자재하게 지지되어 있다.

4는 고정자극부재로서 역할하는 코일하우징으로, 단면이 ㄷ자 형상의 2중 원통형상으로 금속으로 형성되어 있다. 이 코일하우징(4)의 내부에는 환상의 전자코일(5)이 내장되어 수지부재에 의해 절연 고정되어 있고, 이 코일하우징(4)은 상기 로터(2)의 단면 ㄷ자형상의 내부공간내에 미세하게 배설되어 그 배면에 취부판(6)을 개재하여 압축기의 프론트하우징(10)에 고정된다.

7은 로터(2)의 마찰면에 대향하여 배설된 아마추어이고, 링형상의 금속으로 형성되어 있다. 이 아마추어(7)는 전자코일(5)의 비통전시에 후술하는 탄성부재인 러버댐퍼(13)의 탄성력에 의해 로터(2)의 마찰면에서 소정의 미소거리로 이격된 위치에 보지하도록 되어 있다. 이 아마추어(7)에도 원주방향으로 펼쳐진 원호상의 전기차단구가 형성되어 있다.

전자코일(5)로의 통전에 의해 발생하는 자속이 흐르는 자기회로는 상기로터(2), 코일하우징(4) 및 아마추어(7)에 의해 구성되어 있다.

압축기의 회전축(8)에는 그 선단에 아마추어허브(9)가 설치되고, 아마추어허브(9)의 외측에는 스톱퍼 플레이트(10)의 반경방향 내측이 일체로 고정되며, 상기 스톱퍼 플레이트(10)는 동일 원주상에 간격을 갖고 복수개의 원통상의 주벽부가 형성된 댐퍼수납부(11)가 배설되어 있다.

댐퍼수납부(11)내에는 중심으로 토크 전달부재인 토크핀(12)이 고착된 러버댐퍼(13)가 압입 감합되어 고착되며, 각 토크핀(12)은 그 선단이 댐퍼수납부(11)의 각 저부에 돌설된 관통공으로부터 돌설되어 아마추어(7)와 고정된다.

각 러버댐퍼(13)의 중심측은 로터(4)측에 인장된 상태로 각 아마추어(7)가 스톱퍼 플레이트(10)측에 당접되어 있고, 각 러버댐퍼(13)에는 초기 프리세트 하중이 부여되어 아마추어(7)를 로터(4)로부터 이격시키고 있다.

도 3 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 러버댐퍼 구조를 상세하게 도시하고 있다. 실시예들에 의하면, 러버댐퍼(13)는 서로 다른 이종의 탄성체로 구성되고, 이 탄성체들은 다양한 형태로 결합된다.

예를 들면, 제1탄성체(14)에 제2탄성체(15)를 삽입하는 것이고, 또는 제1탄성체(14)와 제2탄성체(15)를 각각 섹터를 나누어 결합하는 것이다.

물론, 제1탄성체(14)와 제2탄성체(15)는 그 충진량과 경도를 달리하는 서로 다른 탄성력을 지니고 있다.

도 3은 제1탄성체(14)를 고무등으로 내부가 충진되게 사출성형한 것이며, 여기서 제2탄성체(15)는 중공의 형태로 바람직하게는 원통형의 구조로 제1탄성체(14)에 인서트 사출성형한 후 댐퍼수납부(11)에 강제로 압착시켜 결합한다. 이러한 구조에 의하면, 러버램퍼의 중량을 감량시킬 수 있고, 내부에 제2탄성체(15)에 의한 공기층을 형성함으로써 진동 등의 상쇄력을 높여 소음을 감소시킬 수 있다. 여기서 제2탄성체(15)는 중공부가 채워진 봉형상이어도 좋다.

도 4는 제1탄성체(14)와 제2탄성체(15)를 전자클러치의 축선방향으로 각각 양분하거나 그 면적을 달리하여 섹터를 형성하고 있다.

도 5는 제1탄성체(14)와 제2탄성체(15)를 각각 전자클러치의 회전방향으로 각각 양분하거나 그 면적을 달리하여 섹터를 형성하고 있다.

도 4와 도 5의 실시예에 의하면, 탄성체들의 섹터분포는 제1탄성체(14)와 제2탄성체(15)의 면적비를 같게 하거나 또는 서로 다르게 면적을 형성할 수 있고, 또한 피로하중이 집중되는 부분과 그렇지 않은 부분을 구분하고, 피로하중이 집중되는 부분은 압축강도가 높은 재질로, 나머지 부분은 압축강도가 낮은 재질을 이용할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 카에어컨에 장착되는 전자클러치는 전자코일(5)이 통전됨에 따라 발생하는 자속이 필드코어에서 로터로 흐르고 필드코어에 더블플럭스형의 자기회로를 형성함으로써 아마추어(7)는 러버댐퍼(13)의 탄성복귀력에 대항하여 로터(2)에 자기흡착되며, 자동차 엔진의 회전력이 로터(2)와 아마추어(7)를 통해 압축기의 회전축(8)에 전달된다. 반대로 전자코일(5)에 통전되는 전원을 단속하면, 아마추어(7)는 해방되며 러버댐퍼(13)의 탄성복귀력에 의해 로터(2)에서 이격되어 압축기에 전달되는 엔진의 회전전달을 차단하게 된다.

이러한 전자클러치의 동작에 있어서, 전자코일(5)이 통전되어 아마추어(7)가 로터(2)에 흡착되는 과정에서 로터(2)의 회전력이 아마추어(7)와 결합된 토크핀(12)을 통해 러버댐퍼(13)에 응력이 작용하게 된다.

도 3을 참조하면, 전자코일(5)에 통전이 차단된 상태에서 아마추어(7)가 로터(2)로부터 해방된 상태 즉, 러버댐퍼(13)의 축선방향으로 작용하는 응력분포는 토크핀(12)의 주변에 고착된 러버댐퍼(13)에 응력이 분산되고 이것은 러버댐퍼(13)에 피로하중이 감소되었음을 의미한 것으로, 러버댐퍼(13)의 평활면에 형성된 제1탄성체(14)에 의해 응력이 분산흡수되기 때문이다.

반대로 전자코일(5)이 통전되어 아마추어(7)가 로터(2)에 흡착되면서 회전하는 상태 즉, 러버댐퍼(13)의 축선방향과 회전방향으로 작용하는 응력분포는 러버댐퍼(13)의 내측에 응력이 집중되며, 이러한 응력분포는 러버댐퍼(13)의 피로하중이 내부에 집중되는 것으로, 종래 토크핀(12)의 헤드와 원주면의 경계부분에 피로하중이 집중되었던 것을 완화시키고 있으며, 이결과 응력집중에 따른 러버댐퍼(13)의 찢김현상을 방지할 수 있다.

이상의 실시예에서 설명한 바와 같이 본 발명은 러버댐퍼를 이종의 탄성체로 구성하여 러버댐퍼에 가해지는 응력을 분산시킴으로서 잦은 피로하중에 의해 러버댐퍼가 찢어지는 것을 방지할 수 있고, 또한 중공의 탄성체를 사용함으로써 전체 중량을 감소할 수 있을 뿐만 아니라 압축, 복원시 소음을 감소시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 스톱퍼 플레이트의 정면 원주상에 동일한 간격을 갖는 복수개의 댐퍼수납부를 형성하고, 댐퍼수납부 내에는 중심에 토크 전달부재인 토크핀이 고착된 러버댐퍼가 압입 감합되고, 각 토크핀은 그 선단이 댐퍼수납부의 각 저부에 형성된 관통공으로 돌설되어 아마추어와 결합되는 전자클러치에 있어서,

   상기 러버램퍼는 서로 다른 이종의 탄성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자클러치의 아마추어 고정구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 러버댐퍼에 탄성력을 갖는 중공체가 삽입된 것을 특징으로 하는 전자클러치의 아마추어 고정구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 러버댐퍼는 서로 다른 이종의 탄성체가 서로 섹터를 이루는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 아마추어 고정구.
4. 제 3항에 있어서, 상기 이종의 탄성체는 축선방향으로 분할되어 섹터를 이루는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 아마추어 고정구.
5. 제 3항에 있어서, 상기 이종의 탄성체는 회전방향으로 분할되어 섹터를 이루는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 아마추어 고정구.