KR20040042349A - 압축기용 전자 클러치의 풀리구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 공기조화장치용 압축기에 장착되는 전자클러치의 풀리 구조에 관한 것으로, 그 기술적 구성은, 압축기의 구동축에 대해 회전가능하게 설치되고, 일면에는 마찰면이 구비되며, 타측에 축방향으로 연장되는 레그로 이루어지는 풀리와, 상기 풀리의 마찰면에 일측면이 밀착·이탈이 가능하게 설치되는 디스크와, 상기 구동축의 외부에 결합되는 허브와, 상기 풀리의 내면에 수용되며 내측에 필드 코일이 내장된 필드 코어를 포함하는 전자 클러치의 풀리 구조에 있어서, 상기 필드 코어를 수용하는 상기 레그의 아우터 레그 내측면이 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어의 외연부 외측면이 상기 아우터 레그의 내측면과 대응되게 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 전자클러치 풀리구조에 의하면, 필드 코일을 수용하는 필드 코어의 외연부 외측면과, 상기 필드 코어를 수용하는 아우터 레그 내측면에 테이퍼진 경사면을 형성하여 서로 마주보는 면적을 증가시키고, 자속(Magnetic Flux)이 많이 흐르는 필드 코어 단부와 마주보는 부분의 풀리 소재를 증가시킴으로써, 상기 필드 코일에서 발생한 자기 흐름의 포화현상(Saturation) 또는 병목현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

압축기용 전자 클러치의 풀리구조{A Pulley Structure of Magnetic Cluch for a Compressor}
본 발명은 자동차 공기조화장치용 압축기의 구동축에 장착되어 엔진으로부터 전달되는 동력을 제어하는 전자 클러치의 풀리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 필드 코일을 수용하는 필드 코어의 외측면과 상기 필드 코어를 수용하는 레그의 내측면을 테이퍼진 경사면으로 형성하여 필드 코일에서 발생하는 자기의 흐름이 포화현상(Saturation) 또는 병목현상을 일으키지 않고 풀리로 원활하게 흘러갈 수 있도록 한 전자 클러치의 풀리구조에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 공조장치에 사용되고 있는 압축기는 증발기에서 저압의 상태로 배출되는 기체 상태의 냉매를 액화하기 쉬운 고압의 상태로 압축하여 응축기로 토출하고 있다. 이러한 통상의 압축기 일단에는 엔진 크랭크축과 벨트로 연결된 전자 클러치가 장착되어 있으며, 상기 전자 클러치는 냉방시스템이 온(On)상태로 되는 경우 풀리에 자장을 형성하여 디스크와 허브를 풀리에 밀착시킴으로써 풀리에 전달된 동력을 압축기 구동축에 전달하고, 냉방시스템의 오프(Off)상태 시에는 풀리와 압축기 구동축 사이의 동력을 차단하는 역할을 하고 있다.
예컨대, 종래 기술에 따른 전자클러치의 풀리(20) 구조는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(10)의 구동축(70)에 회전 가능하게 설치되고 일면에는 마찰면(50)이 구비되며 반대측에는 축방향으로 연장되는 레그(Leg)(22)로 이루어지는 풀리(20)와; 상기 풀리(20)의 마찰면(50)에 일측면이 밀착·이탈이 가능하게 설치되는 디스크(40)와; 상기 구동축(70)의 외부에 결합되는 허브(60)와; 상기 풀리(20)의 내면에 수용되며 내측에 필드 코일(32)이 내장된 필드 코어(30)로 구성되어, 필드 코일(32)의 전원인가 여부에 따라 엔진 크랭크축의 동력을 압축기(10)에 전달 및 차단하는 역할을 하고 있다.
이러한 구성에 의한 전자클러치는, 차량의 냉방시스템이 온(On) 상태로 되는 경우, 상기 필드 코어(30)에 구비된 상기 필드 코일(32)에 자기유도에 의한 전자력(電磁力)이 발생되어 상기 디스크(40)의 마찰면(미도시)이 전자력에 의해 엔진 크랭크축과 벨트(미도시)로 연결되어 회전하는 풀리(20)의 마찰면(50)에 흡착되어 결속(結束)됨으로써, 풀리(20)에 전달된 엔진의 동력을 압축기(10)의 구동축(70)에 전달하게 된다.
그리고, 냉방시스템이 오프(Off) 상태가 되면, 리프스프링(미도시)의 탄성 반발력에 의해 디스크(40)가 풀리(20)로부터 이탈되어 풀리(20)와 디스크(40)의 결속(結束)을 해제시킴으로써 엔진의 동력이 압축기의 구동축(70)에 전달되지 않게 된다.
상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 전자클러치는, 상기 풀리(20)와 상기 디스크(40)를 필드 코일(32)의 자기유도에 의해 서로 밀착되거나 이탈되도록 하여 크랭크축의 동력을 상기 압축기(10)의 구동축(70)에 전달 및 차단시키게 되는 것이다.
이때, 상기 필드 코일(32)을 수용할 수 있도록 축방향으로 일정폭을 가지고 형성된 내연부(30a)와 외연부(30b)로 이루어지는 상기 필드 코어(30)는 축방향으로일정폭을 가지고 연장된 이너 레그(Inner Leg)(22a)와 아우터 레그(Outer Leg)(22b)로 이루어진 상기 레그(22)의 내측에 장착되게 되는데, 상기 필드 코어(30)의 외연부(30b) 외측면(30b-1)과 상기 레그(22)의 아우터 레그(Outer Leg)(22b) 내측면(22b-1)은 축방향으로 평행하게 일직선상으로 형성되어 있는 것이 일반적이다. 또한, 상기 필드 코어(30)의 내연부(30a) 외측면(30a-1) 및 상기 이너 레그(22a)의 내측면(22a-1)의 형상도 축방향으로 평행하게 형성되어 있다.
이러한 종래 기술에 의한 전자 클러치의 풀리구조에 의하면, 상기 레그(22)를 이루는 아우터 레그(22b)의 내측면(22b-1)이 축방향으로 일직선을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어(30) 외연부(30b)의 외측면(30b-1)도 상기 아우터 레그(22b)의 내측면(22b-1)과 서로 평행하게 일직선상으로 형성됨으로써, 필드 코일에서 발생한 자기흐름이 레그의 일부구간, 특히 'A' 구간(도 2 참조)에서 포화현상(Saturation) 또는 병목현상을 일으켜 풀리로 향하는 자기의 원활한 흐름을 방해하게 되어 클러치의 흡인력을 저하시키는 문제점을 지니고 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 필드 코일을 수용하는 필드 코어의 외연부 외측면과, 상기 필드 코어를 수용하는 레그의 아우터 레그 내측면에 테이퍼진 경사면을 형성하여 서로 마주보는 면적을 증가시키고, 자속(Magnetic Flux)가 많이 흐르는 필드 코어 단부와 마주보는 풀리부분의 두께를 증가시킴으로써, 필드 코일로 부터 발생한 자기 흐름이 포화현상또는 병목현상을 일으키지 않고 원활하게 풀리의 레그로 흘러가 클러치의 흡인력을 증가시키도록 하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 전자클러치 풀리의 구조를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래 기술에 따른 풀리의 레그와 필드 코어의 결합구조를 도시한 확대단면도이며,
도 3은 본 발명에 의한 전자클러치 풀리의 구조를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 풀리의 레그와 필드 코어의 결합구조를 도시한 확대단면도이며,
도 5는 도 4에 따른 자기흐름의 포화·병목현상 해소 구간을 도시한 확대 단면도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
100...압축기 110...풀리(Pulley)
112...레그(Leg) 112a...이너 레그(Inner Leg)
112b...아우터 레그(Outer Leg) 120...필드 코어(Field Core)
120a...내연부 120b...외연부
122...필드 코일(Field Coil) 130...디스크(Disc)
150...허브(Hub) 160...구동축
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 전자 클러치의 풀리구조는, 압축기의 구동축에 대해 회전가능하게 설치되고, 일면에는 마찰면이 구비되며, 타측에 축방향으로 연장되는 레그로 이루어지는 풀리와; 상기 풀리의 마찰면에 일측면이 밀착·이탈이 가능하게 설치되는 디스크와; 상기 구동축의 외부에 결합되는 허브와; 상기 풀리의 내면에 수용되며 내측에 필드 코일이 내장된 필드 코어를 포함하는 전자 클러치의 풀리구조에 있어서, 필드 코어를 수용하는 상기 아우터 레그 내측면이 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어의 외연부 외측면이 상기 아우터 레그의 내측면과 대응되게 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 필드 코어의 단부와 마주보는 상기 풀리 부분의 소재를 증가시켜 일정 두께를 이루도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필드 코어를 수용하는 상기 레그의 이너 레그 내측면이 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어의 내연부 외측면이 상기 이너 레그의 내측면과 대응되게 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 전자클러치 풀리의 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 풀리의 레그와 필드 코어의 결합구조를 도시한 확대단면도이며, 도 5는 도 4에 따른 자기흐름의 포화·병목현상 해소 구간을 도시한 확대 단면도이다.
즉, 본 발명에 따른 전자클러치의 풀리(110)에 의하면, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 압축기(100)의 구동축(160)에 대해 회전가능하게 설치되고, 일면에는 마찰면(140)이 구비되며, 타측에 축방향으로 연장되는 레그(112)로 이루어지는 풀리(110)와, 상기 풀리(110)의 마찰면(140)에 일측면이 밀착·이탈이 가능하게 설치되는 디스크(130)와, 상기 구동축(160)의 외부에 결합되는 허브(150)와, 상기 풀리(110)의 내면에 수용되며 내측에 필드 코일(122)이 내장된 필드 코어(120)를 포함하는 전자 클러치의 풀리(110)구조에 있어서, 상기 필드 코어(120)를 수용하는 상기 레그(112)의 아우터 레그(112b) 내측면(112b-1)이 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어(120)의 외연부(120b) 외측면(120b-2)이 상기 아우터 레그(112b)의 내측면과 대응되게 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 압축기(100)와, 상기 구동축(160)과, 상기 마찰면(140)과, 상기 필드 코일(122)과, 상기 디스크(130)와, 상기 허브(150)의 기술적 구성은 종래 기술에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 하고, 다만 상기 필드코어(120)와 상기 풀리(110)의 레그(112)의 형상이 변경되는 것에만 차이점이 있음을 첨언한다.
즉, 본 발명에 따른 레그(112)구조는, 상기 필드 코어(120)를 수용할 수 있도록 형성된 이너 레그(Inner Leg)(112a)와 아우터 레그(Outer Leg)(112b)로 이루어져 있으며, 상기 아우터 레그(Outer Leg)(112b)의 내측면(112b-1)은 축방향으로 일정한 경사각(L1)을 주어 테이퍼진 경사면을 이루고 있다.
여기서, 상기 레그(112)는 도 4에서 보는 바와 같이, 입구측의 직경이 커지도록 상기 아우터 레그(112b)의 내측면(112b-1)에 일정한 테이퍼(L1)를 형성한다. 또한, 상기 필드 코어(120)의 단부와 마주보는 풀리(110)부분(B)에 풀리소재(Steel)를 증가시켜 일정 두께를 이루도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 필드 코어(120) 외연부(120b)의 외측면(120b-2)은 상기 아우터 레그(112b)의 테이퍼 형상과 대응되게 형성하여 서로 마주보는 면적을 증가시키도 록 한다. 즉, 상기 필드 코일(122)을 수용할 수 있도록 일측에 축방향으로 나란하게 형성되는 내연부(120a)와 외연부(120b) 중 상기 외연부(120b)의 외측면(120b-2)에 상기 아우터 레그(112b)의 내측면(112b-1)에 주어진 경사각(L1)과 대응되도록 동일한 경사각(L2)을 주어 경사면을 이루도록 한다.
이때, 상기 레그(112)의 아우터 레그(112b) 내측면(112b-1)에 주어지는 경사각(L1)과, 상기 필드 코어(120)의 외연부(120b) 외측면(120b-2)에 주어지는 경사각(L2)은 상기 풀리(110)와 상기 디스크(130)와의 결속력에 영향을 주지 않는 범위내로 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 레그(112)를 이루는 이너 레그(112a)의 내측면(112a-1)과 상기 필드 코어(120) 내연부(120a)의 외측면(120a-2)은 상기 아우터 레그(112b) 내측면(112b-1) 및 필드 코어(120) 외연부(120b)의 외측면(120b-2)에 형성된 테이퍼와 동일한 형상 또는 축방향으로 평행한 직선으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 필드 코어(120) 내연부(120a)의 내측면(120a-1) 및 외연부(120b)의 내측면(120b-1) 형상은 필드 코일(122)의 형상에 따라 테이퍼 또는 일직선으로 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 전자클러치의 풀리(110) 구조에서, 상기 압축기(100)와, 상기 구동축(160)과, 상기 마찰면(140)과, 상기 필드 코일(122)과, 상기 디스크(130)와, 상기 허브(150)의 작용은, 종래 기술과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 하고, 다만 상기 필드 코어(120)와, 상기 풀리(110)의 레그(112)의 형상 변경에 따른 작용에 차이점이 있음을 첨언한다.
즉, 일정한 경사각(L1)으로 테이퍼진 경사면을 갖는 상기 아우터 레그(112b)와 이너 레그(112a)가 구비된 상기 레그(112)의 내측에 상기 필드 코일(122)을 수용하는 상기 필드 코어(120)를 조립하면, 상기 필드 코어(120)를 이루는 외연부(120b)의 외측면(120b-2)에 주어진 경사각(L2)과 상기 레그(112)의 아우터 레그(112b) 내측면(112b-1)에 주어진 경사각(L1)이 서로 대응되어 일정하게 테이퍼진 경사면을 이루게 됨으로써, 상기 필드 코어(120)와 레그(112)가 서로 마주하는 면적이 증가하게 되고, 상기 필드 코어(120)의 단부와 마주보는 풀리 부분(B)의 두께가 증가됨으로써, 상기 풀리(110)의 일부구간, 특히 'B'구간(도 4 및 도 5 참조)에서 발생할 수 있는 자기 흐름의 포화현상 또는 병목현상을 해소할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자클러치의 풀리구조에 의하면, 필드 코일을 수용하는 필드 코어의 외연부 외측면과, 상기 필드 코어를 수용하는 레그의 아우터 레그 내측면에 테이퍼진 경사면을 형성하여 서로 마주보는 면적을 증가시키고, 자속(Magnetic Flux) 흐름이 집중되는 필드 코어 단부와 마주보는 풀리 부분의 두께를 증가시킴으로써, 필드 코일로 부터 발생한 자기 흐름이 레그의 일부 구간에서 포화현상 또는 병목현상을 일으키지 않고 원활하게 풀리의 레그로 흘러가 클러치의 흡인력을 증가시키도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 압축기(100)의 구동축(160)에 대해 회전가능하게 설치되고, 일면에는 마찰면(140)이 구비되며, 타측에 축방향으로 연장되는 아우터 레그(112b) 및 이너 레그(112a)로 이루어지는 풀리(110)와, 상기 풀리(110)의 마찰면(140)에 일측면이 밀착·이탈이 가능하게 설치되는 디스크(130)와, 상기 구동축(160)의 외부에 결합되는 허브(150)와, 상기 풀리(110)의 내면에 수용되며 내측에 필드 코일(122)이 내장된 필드 코어(120)를 포함하는 전자 클러치의 풀리(110)구조에 있어서,
    상기 필드 코어(120)를 수용하는 상기 레그(112)의 아우터 레그(112b) 내측면(112b-1)이 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어(120)의 외연부(120b) 외측면(120b-2)이 상기 아우터 레그(112b)의 내측면(112b-1)과 대응되게 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 클러치의 풀리구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필드 코어(120)의 단부와 마주보는 상기 풀리부분(B)의 소재를 증가시켜 일정 두께를 이루도록 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치의 풀리구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 필드 코어(120)를 수용하는 상기 레그(112)의 이너 레그(112a)내측면(112a-1)이 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되고, 상기 필드 코어(120)의 내연부(120a) 외측면(120a-2)이 상기 이너 레그(112a)의 내측면(112a-1)과 대응되게 축방향으로 테이퍼진 경사면을 이루어 형성되는 것을 특징으로 하는 전자클러치의 풀리구조.
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