KR20040066217A - 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로, 디스크가 시간차를 두고 풀리에 흡착되도록 하여 충격을 완화하고, 소음을 저감할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 압축기 회전축에 고정되는 허브(1)와, 상기 허브의 둘레에 배치되고 필드코일 유니트에 의한 흡인자속에 의해 풀리에 흡착되는 디스크(2)와, 에어컨의 오프시 상기 디스크가 상기 풀리에서 이간되도록 하는 복수개의 댐퍼수단을 포함하여 이루어진다. 상기 댐퍼수단은 스프링 상수가 서로 다르게 형성되면서 상기 디스크의 회전방향에 대하여 스프링 상수가 작은 것부터 순차적으로 설치된다. 댐퍼수단은, 복수개의 리프 스프링(10)(11)(12)일 수 있고, 복수개의 범퍼(20)(21)(22)일 수도 있다. 이에 의하여, 댐퍼수단의 스프링 상수가 다르기 때문에 상기 디스크의 마찰면이 동시에 디스크게 흡착되지 않고 스프링 상수에 따라 시간차를 두고 흡착된다.

Description

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

본 발명은 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크가 풀리의 마찰면에 흡착될 때 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 관한 것이다.

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

압축기에 엔진의 동력전달을 단속하는 전자클러치는 통상적으로 풀리에 삽입된 형태로 압축기측에 지지되어 전원인가에 따라 흡인자속을 발생하는 필드코일유니트와, 압축기 회전축에 결합되고 상기 필드코일 유니트의 동작에 따라 이동하여 풀리의 마찰면에 밀착되거나 풀리의 마찰면으로부터 이간됨으로써 엔진의 동력을 압축기 회전축에 선택적으로 전달하는 디스크 및 허브 조립체를 포함하여 이루어진다.

디스크 및 허브 조립체는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 미도시된 압축기 회전축이 고정되는 허브부(1a) 및 이 허브부(1a)의 일측단 외주부에 형성되는 플랜지(1b)를 가진 허브(1)와, 허브(1)의 플랜지(1b) 둘레로 설치되고 다수의 브릿지(2a)(도 1에 도시됨)에 의하여 서로 연결되는 내부 디스크링(2b) 및 외부 디스크링(2c)을 가진 디스크(2)와, 디스크(2)를 풀리에서 이간되도록 하는 댐퍼수단을 포함하여 이루어질 수 있다.

댐퍼수단의 일 예로서, 도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 디스크(2)와 플랜지(1b)에 결합된 지지판(5)의 사이에 개재되면서 그 양단이 리벳(3a)(3b)들에 의하여 디스크(2)의 외부 디스크링(2c)과 허브(1)의 플랜지(1b)에 각각 고정되는 판상의 리프 스프링(3)이 복수개(도면에는 3개로 도시됨) 사용될 수 있다.

댐퍼수단의 다른 예로서, 도 3과 같이, 탄성 재질로 하며 디스크(2)에 리벳(4a)에 의해 고정되는 원통형 범퍼(4)가 사용될 수 있다. 도면 중 미설명 부호 6은 지지판이다.

복수개의 리프 스프링(3) 및 범퍼(4)는 각각 동일 재질이면서 동일한 크기로 이루어진다. 즉, 복수개의 리프 스프링(3)들과 범퍼(4)들은 각각 동일한 스프링 상수를 갖으며, 동일한 크기의 탄성력을 갖는다.

따라서, 디스크(2)가 압축기용 전자클러치의 필드코일 유니트에 발생된 흡인자속에 의하여 엔진의 동력을 벨트를 통하여 전달받는 풀리쪽으로 이동하여 풀리의 마찰면에 접촉함으로써 마찰력에 의하여 엔진의 동력이 압축기 회전축에 전달되도록 한다. 그리고, 필드코일 유니트에 대한 전원인가가 중단되면 댐퍼수단인 리프 스프링(3)들, 범퍼(4)들의 탄발력에 의하여 디스크(2)가 풀리의 마찰면에 대한 반대방향으로 이동하여 풀리에서 이간됨으로써 압축기 회전축에는 동력이 전달되지 않는다.

그러나, 종래 기술에 따른 전자클러치에 따르면, 디스크(2)에 복원력을 제공하기 위해 제공되는 댐퍼수단인 복수개의 리프 스프링(3)들과 범퍼(4)들은 각각 동일한 재질이면서 동일한 크기이기 때문에 각각의 스프링 상수가 동일하다. 따라서, 필드코일 유니트에 전류가 인가되면, 3개의 리프 스프링(3)과 범퍼(4)에 의해 디스크(2)가 평형을 유지하면서 그 모든 부분이 동시에 풀리에 흡착되어 순간적으로 큰 충격에너지가 발생되고, 그에 따라 큰 소음이 발생되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 디스크가 풀리에 흡착될 때 순간적인 충격에 의한 소음을 줄일 수 있도록 한 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 정면도.

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

도 3은 종래 기술에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 다른 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 적용된 리프 스프링의 평면도.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 사시도.

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체의 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 허브, 2 : 디스크

10,11,12 : 리프 스프링, 20,21,22 : 범퍼

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기의 회전축에 고정되는 허브와; 상기 허브의 둘레에 배치되고 필드코일 유니트에 의한 자속에 의해 풀리의 마찰면에 흡착되는 디스크와; 상기 필드코일 유니트에 의한 자속의 해제시 상기 디스크가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 복수개의 댐퍼수단을 포함하여 이루어진 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

상기 댐퍼수단은 스프링 상수가 서로 다르게 형성되면서 상기 디스크의 회전방향에 대해 스프링 상수가 작은 것부터 큰 것으로 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼수단은 그 양단이 상기 허브와 디스크에 각각 리벳팅되는 리프 스프링일 수 있다.

상기 리프 스프링들은 스프링 상수가 다르도록 그 폭이 서로 다르게 형성될 수 있다.

상기 복수의 리프 스프링들은 연결부를 매개로 하여 일체로 형성될 수 있다.

대안으로서, 상기 댐퍼수단은 상기 디스크에 설치되는 탄성 재질의 범퍼일 수 있으며, 상기 범퍼들은 그 체적이 서로 다르게 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.

<실시예 1>

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 미도시된 압축기의 회전축이 고정되는 허브(1)와, 허브(1)의 둘레 설치되며 필드코일 유니트(미도시)에 의한 자속에 의해 풀리의 마찰면에 흡착되는 디스크(2)와, 필드코일 유니트에 대한 전원인가시 디스크(2)의 흡착을 지연시키고필드코일 유니트에 대한 전원차단시 디스크(2)를 상기 풀리에서 이간시키는 댐퍼수단과, 상기 댐퍼수단을 지지하는 지지판(5)을 포함하여 이루어진다.

상기 지지판(5)은 디스크(2)가 풀리에서 이간될 때 디스크(2)에 발생되는 진동을 흡수하기 위한 것으로서, 필수구성요소가 아니라 경우에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.

댐퍼수단은, 디스크(2)와 허브(1)에 걸쳐 양단이 고정되는 복수개의 리프 스프링(10)(11)(12)일 수 있다.

도 5에서 보이는 바와 같이, 허브(1)는, 압축기 회전축이 고정되는 허브부(1a) 및 이 허브부(1a)의 일측 외주부에 형성된 플랜지(1b)로 이루어진다.

디스크(2)는 허브(1)의 플랜지(1b) 둘레에 배치되고 다수의 브릿지(2a)에 의하여 서로 연결되는 내부 디스크링(2b) 및 외부 디스크링(2c)으로 이루어질 수 있다.

지지판(5)는 허브(1)의 플랜지(1b)에 후술하는 리벳(10b)(11b)(12b)에 의해 고정되면서 그 둘레부에는 디스크(2)가 풀리에서 이간될 때 디스크(2)에 발생되는 진동을 흡수하기 위한 범퍼(5a)와 러버 댐퍼(5b)(도 5에 도시됨)가 지지판(5)을 사이에 두고 양측에서 서로 결합될 수 있다.

리프 스프링(10)(11)(12)은 동일한 재질이면서 서로 다른 스프링 상수를 가지며, 회전방향에 대해 스프링 상수가 작은 것부터 순차적으로 설치된다. 즉, 스프링 상수가 작은 것에서 큰 것으로 갈수록 순차적으로 설치되어 디스크의 흡착시 스프링 상수가 작은 리프 스프링(10)과 대향되는 디스크(2)의 일부분이 먼저 흡착되고 순차적으로 그 다음 크기의 스프링 상수를 갖는 리프 스프링(11)(12)과 대향되는 디스크(2)의 부분이 차례로 흡착된다.

서로 다른 스프링 상수를 갖기 위하여 리프 스프링(10)(11)(12)들은 서로 다른 폭으로 이루어지거나, 서로 다른 두께로 이루어지거나 또는 서로 다른 길이로 이루어질 수 있다.

리프 스프링(10)(11)(12)들은 그 외측 및 내측 양단이 디스크(2)의 외부 디스크링(2c)과 허브(1)의 플랜지(1b)에 각각 리벳(10a)(10b)(11a)(11b)(12a)(12b)들에 의해 고정될 수 있다.

리프 스프링(10)(11)(12)은 그 외관이 유사하기 때문에 혼입(混入) 문제가 발생될 수 있으므로 일체형으로 제조하는 것이 바람직하며, 예컨대, 도 5와 도 6에서 보이는 것처럼, 리프 스프링(10)(11)(12)들은 그 내측 단부를 이어주는 판상의 연결부(13)를 매개로 하여 일체로 형성된다. 연결부(13)의 중앙에는 통공(13a)이 형성된다.

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

압축기용 클러치의 필드코일 유니트에 발생된 자속에 의한 자기흡인력에 의하여 엔진의 동력을 벨트를 통하여 전달받는 풀리쪽으로 디스크(2)가 이동하여 디스크(2)의 마찰면이 풀리의 마찰면에 접촉함으로써 마찰력에 의하여 엔진의 동력이 압축기 회전축에 전달된다.

디스크(2)가 풀리에 흡착될 때 디스크(2)는 리프 스프링(10)(11)(12)들에 의한 반발력을 갖은 상태에서 풀리로 이동하게 되며, 리프 스프링(10)(11)(12)이 회전 방향에 대해 스프링 상수가 작은 것에서부터 큰 것으로 차례로 설치되어 디스크(2)의 모든 부분이 동시에 흡착되지 않고, 스프링 상수가 작은 리프 스프링(10)과 대응하는 디스크(2)의 부분이 먼저 풀리에 흡착되고, 이어서, 순차적으로 스프링 상수가 큰 리프 스프링(11)(12)들과 대응하는 디스크(2)의 부분이 흡착된다.

그리고, 필드코일 유니트에 대한 전원인가가 중단되면 리프 스프링(10)(11)(12)의 탄발력에 의하여 디스크(2)가 풀리의 마찰면에 대한 반대방향으로 이동하여 디스크(2)의 마찰면과 풀리의 마찰면이 이간됨으로써 압축기 회전축에는 동력이 전달되지 않는다. 이때, 스프링 상수가 큰 리프 스프링(12)과 대응하는 부분부터 스프링 상수가 작은 리프 스프링(10)과 대응하는 부분으로 차례로 떨어지게 된다.

< 실시예 2 >

도 7과 도 8에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자 클러치용 디스크 및 허브 조립체는, 댐퍼수단으로 탄성재질로 이루어진 원통형의 범퍼(20)(21)(22)가 사용된 것이다. 범퍼(20)(21)(22)는 디스크(2)의 일면에 설치된 지지판(6)을 관통하면서 디스크(2)에 리벳팅된다.

도 8에서 보이는 바와 같이, 범퍼(20)(21)(21)는 지지판(6)을 관통하면서 디스크(2)에 리벳팅되는 리벳(20a)(21a)(22a)들에 의해 각각 고정된다.

지지판(6)은 리벳(6a)에 의해 허브(1)의 플랜지(1b)에 고정된다.

지지판(6)에는 범퍼(20)(21)(22)가 삽입 안착되는 범퍼 하우징(20b)(21b)(22b)이 각각 형성될 수 있다.

3개의 범퍼(20,21,22)는 서로 스프링 상수가 다르게 형성되며, 회전방향에 대해 스프링 상수가 작은 것부터 큰 것으로 갈수록 차례로 설치된다. 범퍼(20,21,22)의 스프링 상수를 다르게 하는 방법으로, 예컨대 동일한 조건에서 범퍼(20,21,22)의 직경을 다르게 하거나, 두께를 다르게 하여 그 체적을 다르게 하는 방법 등이 있다.

본 실시예의 디스크 및 허브 조립체에 따르면, 압축기용 전자클러치의 필드코일 유니트에 발생된 자속에 의한 자기흡인력에 의하여 엔진의 동력을 벨트를 통하여 전달받는 풀리쪽으로 디스크(2)가 이동하여 디스크(2)의 마찰면이 풀리의 마찰면에 접촉함으로써 마찰력에 의하여 엔진의 동력이 압축기 회전축에 전달된다. 디스크(2)가 풀리에 흡착될 때 디스크(2)는 범퍼(20)(21)(22)들에 의한 반발력을 갖은 상태에서 풀리로 이동하게 되며, 스프링 상수가 다른 복수개의 범퍼(20)(21)(22)가 회전 방향에 대해 스프링 상수가 작은 것에서부터 큰 것으로 차례로 설치되어 디스크(2)의 모든 부분이 순간적으로 풀리에 흡착되지 않고, 스프링 상수가 작은 범퍼(20)와 대응하는 디스크(2)의 부분이 먼저 풀리에 흡착되고, 이어서, 순차적으로 스프링 상수가 큰 범퍼(21)(22)들과 대응하는 디스크(2)의 부분이 흡착된다.

그리고, 필드코일 유니트에 대한 전원인가가 중단되면 범퍼(20)(21)(22)의 탄발력에 의하여 디스크(2)가 풀리의 마찰면에 대한 반대방향으로 이동하여디스크(2)의 마찰면과 풀리의 마찰면이 이간됨으로써 압축기 회전축에는 동력이 전달되지 않는다. 이때, 스프링 상수가 큰 범퍼(22)와 대응하는 부분부터 스프링 상수가 작은 범퍼(20)와 대응하는 부분으로 차례로 떨어지게 된다.

따라서, 디스크(2)를 탄력 지지하는 리프 스프링(10)(11)(12), 범퍼(20)(21)(22)의 스프링 상수가 서로 다르기 때문에 디스크(2)가 풀리에 흡착될 때 디스크의 모든 부분이 동시에 풀리에 흡착되지 않고, 스프링 상수에 따라 스프링 상수가 작은 것과 대응하는 부분부터 차례로 흡착된다. 그리고, 디스크가 풀리에서 떨어질 때도 마찬가지로 스프링 상수가 큰 부분과 대응하는 부분부터 차례로 떨어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 의하면, 디스크의 흡착시 디스크의 모든 부분이 풀리에 동시에 흡착되지 않고 시간차를 두고 흡착되어 그에 따른 충격에너지가 분산되어 디스크와 풀리에 가해지는 충격이 완화되고 소음이 저감되는 등의 효과가 있다.

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 (6)

1. 압축기 회전축에 고정되는 허브(1)와; 상기 허브의 둘레에 배치되고 필드코일 유니트에 의한 흡인자속에 의해 풀리의 마찰면에 흡착되는 디스크(2)와; 상기 필드코일 유니트에 의한 자속의 해제시 상기 디스크가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 복수개의 댐퍼수단을 포함하여 이루어진 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체에 있어서,

   상기 댐퍼수단은 스프링 상수가 서로 다르게 형성되면서 상기 디스크의 회전방향에 대해 스프링 상수가 작은 것부터 큰 것으로 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 댐퍼수단은 그 양단이 상기 허브와 디스크에 각각 리벳팅되는 리프 스프링(10,11,12)인 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 리프 스프링들은 그 폭이 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 리프 스프링들은 연결부(13)를 매개로 하여 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 댐퍼수단은 상기 디스크에 설치되는 탄성 재질의 범퍼(20,21,22)인 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 범퍼들은 그 체적이 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체.