KR20040011069A - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 디스크의 흡착 및 이탈시 발생되는 진동 소음을 감쇄할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기 회전축(5)에 고정되는 허브(110)와, 상기 허브의 둘레부에 설치되며 필드코일 유니트(4)에 의해 풀리(3)에 흡착되는 디스크(120)와, 상기 디스크의 일측면에 설치되는 러버 댐퍼(130)와, 상기 러버 댐퍼의 일면에 안착되면서 내외측 단부가 각각 상기 허브 및 디스크에 각각 고정되는 리프 스프링으로 이루어진다. 상기 리프 스프링은 판상의 몸체(141)와, 상기 몸체의 양측에 각각 연장 형성되는 날개부(142)로 구성된다. 이에 의하여, 상기 리프 스프링은 날개부에 의해 전체적인 탄발력이 커지고, 리프 스프링과 디스크의 사이에 설치된 러버 댐퍼에 의해 상기 디스크가 일순간에 풀리에 흡착되지 않고, 풀리에서 빨리 떨어지며, 상기 디스크에 전가되는 충격이 러버 댐퍼에 의해 흡수된다.

Description

전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 {DISC AND HUB ASSEMBLY FOR ELECTRO-MAGNETIC CLUTCH}

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크의 흡착/이탈시 진동소음을 저감할 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

자동차 공기조화장치를 구성하는 압축기는 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치이다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 엔진의 동력을 압축기로 전달하는 것을 단속하는 전자클러치는, 통상적으로 엔진과 벨트로 연결되어 상기 엔진의 구동에 의해 그 내부에 일체로 고정된 로터(1)와 같이 베어링(2)에 의해 상시 회전하는 풀리(3)에 삽입된 형태로 압축기측에 지지되어 전원인가에 따라 흡인자속을 발생하는 필드코일 유니트(4)와, 압축기 회전축(5)에 고정되어 상기 필드코일 유니트(4)에 의해 풀리(3)에 선택적으로 흡착되는 디스크 및 허브 조립체(6)로 이루어진다.

상기 디스크 및 허브 조립체(6)는, 도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 압축기 회전축(5)의 단부에 볼트 등으로 고정되며 외주면 단부에 외향 플랜지(7a)가 구비된 허브(7)와, 허브(7)의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)의 흡인자속에 의해 풀리(3)에 선택적으로 흡착되어 풀리(3)의 회전력을 압축기 회전축(5)에 전달하는 디스크(8)와, 필드코일 유니트(5)의 전원 차단시 디스크(8)를 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 복수의 리프 스프링(9)과, 허브(7)와 디스크(8)의 사이에 개재되는 다수의 러버 댐퍼(10)로 이루어진다.

디스크(8)는, 도 2에서 보이는 바와 같이, 복수의 브릿지부(8a)를 매개로 하여 연결되는 내부 디스크링(8b) 및 외부 디스크링(8c)으로 이루어질 수 있다.

리프 스프링(9)은 복수개가 채용되며, 그 양단이 각각 허브(7)의 플랜지(7a)와 디스크(8)의 외부 디스크링(8c)에 리벳 등으로 고정된다.

러버 댐퍼(10)는, 허브(7)의 플랜지(7a)에 고정되며, 리프 스프링(9)이 초기에 휘어진 상태를 유지하도록 하는 방법으로 리프 스프링(9)에 초기 하중을 부여함으로써 디스크(8)가 적은 힘에 의해 이동하지 않도록 함을 주목적으로 하고, 에어컨의 오프시 디스크(8)와 허브(7)가 접촉함으로써 발생되는 충격을 방지함을 설치 목적으로 한다.

이와 같이 구성된 종래의 전자클러치에 따르면, 필드코일 유니트(4)에 전류가 인가되면 이로부터 발생되는 흡인자속에 의해 디스크(8)가 리프 스프링(9)의 탄성력을 이기고 풀리(3)에 흡착됨으로써, 자동차의 엔진에 의해 회전하는 풀리(3)의 회전력이 압축기 회전축(5)에 전달된다. 그리고 필드코일 유니트(4)에 전원이 인가되지 않을 경우에는 리프 스프링(9)의 복원력에 의해 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어져 압축기 회전축(5)이 정지된다. 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어지면서 러버 댐퍼(10)에 부딪치게 되고, 러버 댐퍼(10)는 디스크(8)로부터 가해지는 충격을 흡수하게 된다.

그러나, 종래의 전자클러치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

디스크(8)가 일순간에 풀리(3)에 흡착되지 않도록 다수의 리프 스프링(9)의 스프링 레이트를 조절하고, 리프 스프링(9)에 초기 하중을 주기 위하여 초기에 리프 스프링(9)이 휘어진 상태로 설치되지만, 리프 스프링(9)의 탄성력이 미약하기 때문에 디스크(8)가 일순간에 흡착하여 그로 인한 충격과 소음이 크다.

한편, 디스크(8)의 흡착시 디스크(8)에 발생되는 충격을 흡수하기 위한 구조가 제공되지 않았기 때문에 디스크(8)가 풀리(3)에 대해 일순간에 흡착되고, 이 때 디스크(8)에 큰 충격이 전가되며, 그로 인한 소음이 발생된다.

그리고, 디스크(8)가 풀리(3)에서 떨어질 때 디스크(8)가 러버 댐퍼(10)에 접촉되어 디스크(8)로부터 가해지는 충격이 흡수되지만, 러버 댐퍼(10)는 허브(7)와 디스크(8)의 사이에 국부 설치되어 각각 스틸 재질로 이루어진 디스크(8)와 허브(7)가 접촉됨에 따라 심한 진동 소음이 발생되는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 디스크가 풀리에 대해 순간적으로 흡착되지 않도록 하고, 풀리에서 떨어질 때에는 디스크가 빨리 떨어지도록 함으로써 디스크가 풀리에 흡착될 때/풀리에서 이탈될 때 발생되는 진동 소음을 저감할 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 디스크가 풀리에 흡착될 때/풀리에서 떨어질 때 디스크에 전가되는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있도록 하려는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 압축기용 전자클러치의 종단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체가 적용된 압축기용 전자클러치의 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3 : 풀리, 4 : 필드코일 유니트

5 : 압축기 회전축, 110 : 허브

111 : 허브부, 112 : 플랜지부

120 : 디스크, 130 : 러버 댐퍼

131 : 스프링 안착부, 132 : 충격흡수부

140 : 리프 스프링, 141 : 몸체부

142 : 날개부, 143,144 : 리벳

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기 회전축에 고정되는 허브와; 상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되어 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크와; 그리고, 상기 디스크의 일면에 배치되면서 그 내/외측 단부가 상기 허브와 디스크에 각각 고정되고, 대략 중앙에서부터 외측단부에 걸쳐 그 양측에 경사진 날개부가 각각 구비된 다수의 리프 스프링을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 디스크와 리프 스프링의 사이에는 판상의 러버 댐퍼가 개재되며, 상기 러버 댐퍼는 상기 리프 스프링의 외측 단부와 디스크에 걸쳐 고정되는 리벳에 의해 고정되는 바람직하다.

상기 러버 댐퍼는 상기 디스크와 대략 동일한 형상으로 이루어지면서 표면에는 상기 리프 스프링이 안착되는 스프링 안착부가 상기 리프 스프링의 외측 단부의 형상을 따라 요입 형성될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 디스크 및 허브 조립체가 적용된 압축기용 클러치의 종단면도이다. 도 1과 도 2에서 사용된 부호와 동일한 부호는 동일 요소를 가리킨다.

도 3 내지 도 5에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체(100)는, 압축기 회전축(5)(도 5에 도시됨)의 단부에 고정되는 허브(110)와, 허브(110)의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트(4)(도 5에 도시됨)의 흡인자속에 의해 풀리(3)(도 5에 도시됨)에 선택적으로 흡착되어 풀리(3)의 회전력을 압축기 회전축(5)에 전달하는 디스크(120)와, 디스크(120)의 일면에 고정되는 판상의 러버 댐퍼(130)와, 러버 댐퍼(130)에 안착되면서 필드코일 유니트(5)의 전원 차단시 디스크(120)를 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 복수의 리프 스프링(140)을 포함하여 이루어진다.

도 5에서 보이는 바와 같이, 허브(110)는, 압축기 회전축(5)과 스플라인 결합되면서 이 압축기 회전축(5)에 볼트(5a) 등을 매개로 하여 고정되는 허브부(111)와, 허브부(111)의 일단부 외주면에 형성되는 외향 플랜지부(112)로 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스크(120)는, 다수의 브릿지부(121)를 매개로 하여 연결되는 내부 디스크링(122) 및 외부 디스크링(123)으로 이루어진다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 러버 댐퍼(130)는, 디스크(120)와 대략 동일하게 원반형으로 이루어지면서 표면에는 리프 스프링(140)이 각각 안착되는 복수개의 스프링 안착부(131)가 타구간보다 낮게 요입 형성된다. 즉, 스프링 안착부(131)들의 사이에는 일정한 두께의 충격흡수부(132)가 갖추어진다.

도 3에 도시한 바와 같이, 리프 스프링(140)은, 판상의 몸체부(141)와, 이 몸체부(141)의 대략 중앙에서부터 외측 단부에 걸쳐 그 양측에 형성되는 날개부(142)로 이루어진다. 날개부(142)는, 서로간에 벌어지는 각도로 벤딩되는 것이 바람직하다.

도 5에서 보이는 바와 같이, 리프 스프링(140)은 러버 댐퍼(130)의 스프링 안착부(131)(도 3참조)에 각각 안착되면서 그 내측 단부는 허브(110)의 플랜지부(112)에 리벳(143)에 의해 고정되고, 외측 단부는 러버 댐퍼(130)를 거쳐 디스크(120)의 외부 디스크링(123)(도 3참조)에 리벳(144)에 의해 고정된다. 이 때 디스크(120)와 허브(110)가 동일한 높이로 이루어지면서 디스크(120)에 결합된 러버 댐퍼(130)가 일정 두께를 갖기 때문에 리프 스프링(140)은 장착된 상태에서 휘어진 상태를 유지한다. 리프 스프링(140)이 휘어진 상태로 설치되는 것은 리프 스프링(140)에 휨변형을 주어 리프 스프링(140)에 일정 하중을 가함으로써 일정 크기 이상의 힘이 작용될 경우에만 디스크(120)가 풀리(3)에 흡착되도록 함을 목적으로 한다.

리프 스프링(140)은 복수개가 허브(110)를 중심으로 하여 방사상으로 배열되며, 바람직하게 6개가 등간격으로 배열될 수 있다.

러버 댐퍼(130)가 디스크(120)와 동일한 판상으로 이루어지면서 스프링 요입부(131)가 리프 스프링(140)의 외측 단부의 형태로 요입 형성된 것으로 도면에 도시되고 설명되었지만, 러버 댐퍼는 충격흡수부(132)의 형상을 가지며 리프스프링(140)의 사이에 각각 설치되는 복수개의 부재로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 작용은 다음과 같다.

도 5에서 보이는 바와 같이, 에어컨이 온 작동되면 필드코일 유니트(4)에 전류가 인가되어 흡인자속이 발생되며, 이 흡인자속에 의한 흡인력에 의해 디스크(120)가 풀리(3)측으로 이동하려 한다. 디스크(120)가 풀리(3)측으로 이동함에 따라 리프 스프링(140)이 휘어짐과 아울러, 날개부(142)가 펼쳐지면서 디스크(120)의 흡착을 지연시키게 된다. 리프 스프링(140)이 디스크(120)의 흡착에 의해 변형될 때 리프 스프링(140)과 디스크(120)의 사이에 개재된 러버 댐퍼(130)가 리프 스프링(140)의 휨에 의해 압축되면서 리프 스프링(140)의 휨을 지연시킴으로써 디스크(120)가 일순간에 흡착되지 않는다.

디스크(120)가 흡착되는 순간 풀리(3)와의 접촉에 의한 충격이 디스크(120)에 전가되며, 디스크(120)에 전가되는 진동은 러버 댐퍼(130)의 스프링 안착부(131) 및 충격흡수부(132)에 의해 흡수된다.

디스크(120)가 필드코일 유니트(4)에 의한 흡인력에 의해 풀리(3)에 흡착된 상태를 유지하여 압축기 회전축(5)에 회전력이 전달되고, 압축기 회전축(5)이 풀리(3)와 함께 회전함에 따라 압축기가 구동되어 차 실내를 냉방하게 된다. 실제로는 미도시된 제어유니트에 의해 필드코일 유니트(4)에 전원이 단속적으로 인가됨에 따라 풀리(3)에 대한 흡착이 단속적으로 이루어진다.

한편, 에어컨의 가동을 중지하면 필드코일 유니트(4)에 인가되던 전류가 차단되어 흡인자속이 발생되지 않으며, 이렇게 되면, 디스크(120)의 흡착에 의해 휘어져 있던 리프 스프링(140)의 몸체부(141) 및 펼쳐져 있던 날개부(142)가 탄발력에 의해 원상태로 복원되며, 동시에, 리프 스프링(140)에 의해 압축되어 있던 러버 댐퍼(130)가 원상태로 팽창됨에 따라 리프 스프링(140) 및 러버 댐퍼(130)의 탄발력에 의해 디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어진다. 디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어짐에 따라 압축기 회전축(5)이 더 이상 회전하지 않아 압축기는 구동을 멈추게 된다.

디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어질 때 발생하는 진동은 러버 댐퍼(130)에 의해 흡수된다.

따라서, 리프 스프링(140)의 날개부(142)에 의해 디스크(120)의 흡착에 대한 리프 스프링(140)의 탄발력이 커지고, 또한, 완충소재인 러버 댐퍼(130)가 디스크(120)에 의한 리프 스프링(140)의 휨을 지연시켜 디스크(120)가 일순간에 풀리(3)에 흡착되지 않으며, 디스크(120)가 풀리(3)에서 떨어질 때에는 리프 스프링(140)과 러버 댐퍼(130)의 탄발력이 동시에 작용되어 디스크(120)가 빨리 떨어지게 된다.

그리고, 디스크(120)가 풀리(3)에 흡착될 때/풀리(3)에서 떨어질 때 디스크(120)에 전가되는 충격이 러버 댐퍼(130)에 의해 흡수된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브조립체에 의하면, 리프 스프링의 날개부에 의해 리프 스프링의 전체적인 탄발력이 증가됨과 아울러, 완충 소재로 이루어진 러버 댐퍼에 의해 디스크가 일순간에 풀리에 흡착되지 않고, 풀리에서 빨리 떨어짐에 따라 디스크가 풀리에 대해 흡착될 때/떨어질 때 디스크에 전가되는 충격 및 그로 인한 소음이 적어진다. 따라서, 정숙한 자동차 주행을 도모할 수 있다.

그리고, 디스크에 전가되는 충격이 러버 댐퍼에 의해 효과적으로 흡수되어 소음 저감 효과가 더욱 향상된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 압축기 회전축에 고정되는 허브와; 상기 허브의 둘레부에 배치되며 필드코일 유니트에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되어 압축기 회전축에 동력을 전달하는 디스크와; 그리고, 상기 디스크의 일면에 배치되면서 그 내/외측 단부가 상기 허브와 디스크에 각각 고정되고, 대략 중앙에서부터 외측단부에 걸쳐 그 양측에 경사진 날개부가 각각 구비된 다수의 리프 스프링을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크와 리프 스프링의 사이에는 판상의 러버 댐퍼가 개재되며, 상기 러버 댐퍼는 상기 리프 스프링의 외측 단부와 디스크에 걸쳐 고정되는 리벳에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 러버 댐퍼는 상기 디스크와 대략 동일한 형상으로 이루어지면서 표면에는 상기 리프 스프링이 안착되는 스프링 안착부가 상기 리프 스프링의 외측 단부의 형상을 따라 요입 형성되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.